L-카르니틴비타민 BT라고도 알려진 비타민 BT는 동물에 자연적으로 존재하는 비타민 유사 영양소입니다. 사료 산업에서는 수십 년 동안 중요한 사료 첨가제로 널리 사용되어 왔습니다. 비타민 BT의 주요 기능은 장쇄 지방산을 미토콘드리아로 운반하여 산화 및 분해를 통해 에너지를 생성하는 "운반체" 역할을 하는 것입니다.

다음은 다양한 동물 사료에서 L-카르니틴의 주요 용도 및 역할입니다.

1. 응용 분야가축 및 가금류 사료.

• 돼지 사료의 성장 성능 향상: 자돈 및 성장기·비육돈 사료에 L-카르니틴을 첨가하면 일일 체중 증가량과 사료 효율을 높일 수 있습니다. 또한 지방 이용률을 촉진하여 단백질 소비를 줄이고, 돼지의 체지방 감소와 육질 개선에 도움을 줍니다.
• 모돈의 번식 성능 향상: 예비 모돈: 발정을 유도하고 배란율을 높입니다. 임신 및 수유 모돈: 체지방 조절에 도움을 주고, 수유 중 체중 감소를 줄이며, 젖 생산량을 증가시켜 자돈의 이유 체중과 생존율을 향상시킵니다. 동시에 이유 후 발정 간격을 단축하는 데에도 도움이 됩니다.
• 스트레스 완화: 이유, 이유 시기, 고온과 같은 스트레스 상황에서 L-카르니틴은 동물이 에너지를 더욱 효율적으로 활용하고 건강과 생산성을 유지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

2. 가금류 사료 (닭, 오리 등)브로일러/고기용 오리:

• 체중 증가 및 사료 효율 향상: 지방 대사를 촉진하고 복부 지방 축적을 줄이며 가슴 근육 비율과 다리 근육 생성을 증가시킵니다.
• 육질 개선: 지방 함량을 줄이고 단백질 함량을 높입니다. 산란계/가금류: 산란율을 높이고 난포 발달에 필요한 에너지를 더 많이 공급합니다.
• 계란 품질 개선: 계란 무게를 증가시키고 부화 계란의 수정률과 부화율을 향상시킬 수 있습니다.

Ⅱ. 수산 사료 분야에서의 응용:

양식업에서 L-카르니틴의 적용 효과는 특히 중요한데, 이는 어류(특히 육식성 어류)가 주로 지방과 단백질을 에너지원으로 사용하기 때문입니다.

성장 촉진: 어류와 새우의 성장 속도 및 체중 증가량을 크게 향상시킵니다.

• 체형 및 육질 개선: 단백질 축적을 촉진하고 체내 및 간의 과도한 지방 축적을 억제하여 어류의 체형을 개선하고 육질 수율을 높이며 영양성 지방간을 효과적으로 예방합니다.
• 단백질 절약: 지방을 에너지 공급원으로 효율적으로 활용함으로써 에너지 소비에 필요한 단백질 사용량을 줄이고, 결과적으로 사료의 단백질 함량을 낮춰 비용을 절감할 수 있습니다.
• 번식 능력 향상: 어미 물고기의 생식선 발달 및 정자 질을 개선합니다.

Ⅲ. 반려동물 사료에의 적용

• 체중 관리: 비만 반려동물의 경우, L-카르니틴은 지방 연소를 더욱 효과적으로 돕는 성분으로 체중 감량 사료에 흔히 사용됩니다.
• 심장 기능 개선: 심근세포는 주로 지방산을 에너지원으로 사용하며, L-카르니틴은 심장 건강 유지에 필수적이며 개에서 확장성 심근병증에 대한 보조 요법으로 흔히 사용됩니다.
• 운동 지구력 향상: 작업견, 경주견 또는 활동적인 반려동물의 경우, 운동 능력과 피로 저항력을 향상시킬 수 있습니다.
• 간 건강 증진: 간 지방 대사를 촉진하고 간 지방 축적을 예방합니다.

Ⅳ. 작용 기전 요약:

• 에너지 대사의 핵심: 운반체로서 장쇄 지방산을 세포질에서 미토콘드리아 기질로 운반하여 베타 산화를 유도하는데, 이는 지방을 에너지로 전환하는 데 중요한 단계입니다.

• 미토콘드리아 내 CoA/아세틸 CoA 비율 조절: 대사 과정에서 생성되는 과잉 아세틸기를 제거하고 정상적인 미토콘드리아 대사 기능을 유지하는 데 도움이 됩니다.

• 단백질 절약 효과: 지방을 효율적으로 활용할 수 있다면, 단백질은 에너지원으로 분해되는 대신 근육 성장과 조직 복구에 더 많이 사용될 수 있습니다.

Ⅴ. 주의사항을 추가하세요:

• 첨가량: 정확한 첨가량은 동물의 종류, 성장 단계, 생리적 상태 및 생산 목표에 따라 결정되어야 하며, 많다고 좋은 것이 아닙니다. 일반적인 첨가량은 사료 1톤당 50~500g입니다.

• 비용 효율성: L-카르니틴은 비교적 고가의 첨가제이므로 특정 생산 시스템에서의 경제적 수익률을 평가해야 합니다.

• 다른 영양소와의 시너지 효과: 베타인, 콜린, 특정 비타민 등과 시너지 효과를 내므로, 포뮬러 설계 시 함께 고려할 수 있습니다.

Ⅵ. 결론:

• L-카르니틴은 안전하고 효과적인 사료 첨가제입니다. 에너지 대사를 최적화하여 동물의 성장 성능 향상, 도체 품질 개선, 번식 능력 증진 및 건강 유지에 필수적인 역할을 합니다.

• 현대의 집약적이고 효율적인 양식업에서 L-카르니틴의 합리적인 사용은 정확한 영양 공급을 달성하고 비용을 절감하면서 효율성을 높이는 중요한 수단 중 하나입니다.

트리메틸아민 염산염주로 L-카르니틴 합성의 4차 암모늄화 반응에서 알칼리 시약으로 사용되어 반응 시스템의 pH 값을 조절하고, 에피클로로히드린의 분리를 촉진하며, 후속 시안화물 반응을 용이하게 합니다.

합성 과정에서의 역할:
pH 조절: 4차 암모늄화 반응 단계에서,트리메틸아민 염산염반응으로 생성된 산성 물질을 중화하기 위해 암모니아 분자를 방출하여 시스템의 pH 안정성을 유지하고 과도한 알칼리성 물질이 반응 효율에 영향을 미치는 것을 방지합니다.
분리 촉진: 알칼리성 시약인 트리메틸아민 염산염은 에피클로로히드린의 거울상 이성질체 분리를 촉진하고 목표 생성물인 L-카르니틴의 수율을 높일 수 있습니다.

부산물 제어를 통해: 반응 조건을 조절함으로써 L-카르니틴과 같은 부산물 생성을 줄여 후속 정제 단계를 간소화할 수 있습니다.