Betaina
Betaína natural y Betaína sintética (clorhidrato). Comparaciones
Publicado: 15 de mayo de 2012
Por: Alfredo Irazusta, Medico Veterinario, Ms. Departamento Técnico. Cladan
Betafín es una Betaína de origen Natural (trimetil glicina) producida a partir de la extracción de la pulpa y melazas de Remolacha azucarera y derivados de la misma por separación cromatográfica.
La Betaína de origen Natural no posee ningún residuo, mientras que las de origen sintético (clorhidratos) pueden contener residuos de TMA (trimetilamina) que pueden producir irritación y daño a nivel de membranas. Asimismo la Betaína Natural posee un nivel consistente y constante de betaína (mayor al 95 %) mientras que las sintéticas poseen niveles variables y siempre menores al 75 %.La Betaína de origen Natural contiene muy bajos niveles de ion Cl- (menor al 0,1 %) lo que hace que no haya interferencia ninguna con su función de osmolito. No sucede lo mismo con las de origen sintético (clorhidratos) cuya concentración de ion Cl nunca es menor al 20 %.
La Betaína Natural es altamente soluble en Agua (aproximadamente 99 %) lo que hace que sea el Osmolito de elección al ser captado rápidamente a nivel celular; a diferencia de las de origen sintético cuya solubilidad es de alrededor del 50 %.
Acción Osmoprotectora de la Betaína natural.
La Osmoregulación es la capacidad que poseen las células de mantener su estructura y funciones regulando la entrada y salida de agua de las mismas (Kidd y col 1997). Cuando esta capacidad es sobrepasada o alterada, la célula sufre un stress osmótico.
El termino osmoprotector u osmolito ha sido dado a moléculas que pueden ser acumuladas en gran cantidad en las celúlas y protegerlas contra el stress osmótico; la Betaína es considerada el osmoprotector más eficaz entre los osmolitos orgánicos como la glicina, serina, glutamina y taurina (Chambers). Por lo tanto los osmolitos (como la betaína) son muy importantes en caso de deshidratación celular, pues contribuyen a minimizar la pérdida de agua contra gradientes o situaciones de hiperosmolaridad.
La actividad osmoreguladora de la Betaína ha sido atribuída a sus características de Zwitterion Dipolar y a su alta solubilidad en agua. (Chambers y Kunin 1985). Recordemos que Zwitterion ( del alemán Zwitter o Híbrido ), también llamado sal interna, es un compuesto químico que es eléctricamente neutro, pero que tiene cargas formales positivas y negativas sobre átomos diferentes en su molécula.
Si bien la betaína está disponible como un aditivo nutricional bajo diferentes formas, es en su forma "Natural" (extrayéndola de la Remolacha Azucarera) donde tiene su mayor solubilidad en agua debido a su característica de Zwitterion Dipolar.
La Betaína como osmoprotector en el intestino es muy importante. Los enterocitos siempre están sujetos a cambios osmóticos debido a que el contenido de la luz intestinal es hiperosmótico respecto al plasma sanguíneo ( Mongin 1976).
La Betaína dietética incrementa la concentración de betaína en el epitelio intestinal (Klasing y colab 2002 ) y se piensa que esto sucede en parte porque las células epiteliales del duodeno y el yeyuno poseen mecanismos de transporte activo de betaína - Na +, indicando nuevamente el papel de la misma en la osmoregulación intestinal.
Betaína y Stress Calórico:
Durante las últimas décadas ha habido un progreso genético muy grande en la selección de los pollos parrilleros. El rápido crecimiento de las líneas genéticas actuales ha sido comparado con las líneas de los años 1957/58 por diferentes autores.
Pero este adelante genético (en lo que se refiere al crecimiento de órganos y vísceras) no ha sido parejo y el sistema cardiovascular y respiratorio no ha seguido el mismo ritmo de desarrollo que el digestivo, dificultándose en las aves los mecanismos para contrarrestar los efectos del stress calórico.
Puede ser interesante mencionar estudios comparativos de estirpes genéticas de los años 1970 y 2004 en lo que se refiere a la Producción de Calor (expresado en kj/dia) en Pollos.
Machos a diferentes edades:
Edad (días) | 1970 | 2004 |
7 | 180 kJ | 204 kJ |
21 | 760 kJ | 845 kJ |
28 | 1030 kJ | 1260 kJ |
35 | 1444 kJ | 1545 kJ |
42 | 1650 kJ | 1785 kJ |
También es importante ver cómo han ido descendiendo las temperaturas de "Confort" en los machos a través de estas décadas (recordar que los pollos parrilleros serán capaces de expresar su máximo crecimiento potencial en la zona de Temperatura de Confort).
Temperatura de Confort en Pollos Machos en grados Centígrados:
Edad (días) | 1970 | 2004 |
7 | 32 °C | 29 °C |
21 | 28 °C | 20 °C |
28 | 25 °C | 16 °C |
35 | 24 °C | 12 °C |
42 | 22 °C | 11,5 °C |
Nota : estos datos fueron calculados por Gous con Modelos de Simulación (EFG ) y promediando las temperaturas críticas Inferiores y superiores dentro del rango de termoneutralidad.
Las aves son homeotermas y ellas están capacitadas para regular su temperatura dentro de ciertos rangos o límites. Cuando estos se sobrepasan ya sea por aumento de la temperatura ambiente o por excesiva producción de calor metabólico (rápido crecimiento) se ponen en marcha ciertos mecanismos los cuales intentan disipar el calor, siendo las pérdidas evaporativas las más interesantes desde el punto de vista fisiológico.
A cierta temperatura aumenta la frecuencia respiratoria (jadeo) de 25 hasta 200 respiraciones por minuto y obviamente se reduce la ingesta de alimento para no seguir produciendo calor (o disminuirlo). Esta hiperventilación o aumento de la tasa alveolar para permitir un cierto enfriamiento evaporativo reduce la presión parcial de CO2 en sangre y los niveles de bicarbonato y un incremento en el pH sanguíneo causando disturbios en el equilibrio ácido-base (Alcalosis Respiratoria).
Las aves en estas condiciones de Stress Térmico tratan de restablecer su pH sanguíneo a un nivel fisiológico normal, excretando iones bicarbonato en la orina. Los iones bicarbonato tienen cargas negativas que deben unirse a cationes, como el K+ (potasio) para eliminarse en orina.
El K+ (potasio) es un catión intracelular fundamental para el mantenimiento del agua en la célula y por lo tanto en el equilibrio acuoso su balance es crítico.
Sin embargo las aves stressadas duplican su producción de orina (producen más ácido úrico) al menos en el corto plazo que sigue al stress térmico, pues aumentan su consumo de agua y asimismo pierden en la orina y heces más electrolitos (fósforo, magnesio sodio y otros). Se produce un círculo vicioso negativo pues toman más agua para compensar las pérdidas por jadeo y de esa forma producen más orina y más pérdidas de electrolitos. La retención de agua a nivel celular baja por la pérdida de dichos electrolitos.
Se han puesto en uso desde hace mucho tiempo diversas medidas para atenuar estas pérdidas de electrolitos durante el stress calórico, como la incorporación de minerales en el agua de bebida para restablecer el equilibrio ácido-base en pollos parrilleros.
L a suplementación con Betaína (especialmente de origen natural) como un osmolito en el agua o en el alimento colabora muy positivamente a minimizar los efectos del stress calórico y la pérdida de perfomance especialmente cuando ocurre daño intestinal, lo cual es muy frecuente debido a su papel predominante en la osmoregulación y osmoprotección celular (Cronje 2005, y otros ensayos de campo, citado por Gene Jin).
Definitivamente la Betaína Natural por su alta solubilidad en agua y sus características de Zwitterion bipolar, ayuda en la prevención de la deshidratación celular reduciendo el incremento de la permeabilidad vascular y evitando la pérdida de plasma sanguíneo en la hipertermia y otros procesos (enteritis; coccidiosis, etc).
También la Betaína estaría influyendo positivamente en el recambio (turnover) de las proteínas y en el metabolismo de los aminoácidos, carbohidratos y ácidos grasos y su transporte a través de membranas (menor energía requerida a nivel de las bombas iónicas celulares dañadas en la hipertermia).
A medida que las bombas iónicas intracelulares se van deteriorando durante la hipertermia u otros procesos las propiedades osmoprotectoras de la Betaína colaboran en contrarrestar el hinchamiento celular y posible ruptura posterior provocada por la entrada de mayor nivel de Ca ++.
Es importante que la Betaína esté disponible con anterioridad al stress térmico, pues se acumula en las organelas y facilita a los transportadores de Na+ para que la betaína sea rápidamente utilizada ante la hiperosmolaridad extracelular que precede al stress térmico.
Las recomendaciones de una adecuada suplementación de Betaína en pollos parrilleros durante, o mejor aun en los momentos que preceden al stress térmico, es de aproximadamente 0,1 % lográndose una mejora en la ganancia de peso respecto de los controles negativos y también mayor rinde de pechuga (Farooqi y colab, 2005).
En base a estas recomendaciones se ha realizado un ensayo en la Granja Experimental de Cladan S.A. en el cual se compararon los efectos de la suplementación de betaína de origen natural (Betafín®) contra betaína sintética (clorhidrato). Se utilizaron un total de 2160 pollos parrilleros de la línea genética Cobb500, distribuidos en 36 corrales de 5 m2 cada uno, de acuerdo a un diseño en bloques completamente aleatorizados. El ensayo se realizó durante los meses de enero y febrero de 2012. La duración del ensayo fue de 42 días.
Tratamientos:
A- Dieta convencional
B- Dieta convencional + Betafín S1 (1000 g/ton)
C- Dieta convencional + Betaína -HCl sintética (1000 g/ton)
B- Dieta convencional + Betafín S1 (1000 g/ton)
C- Dieta convencional + Betaína -HCl sintética (1000 g/ton)
Se determinaron semanalmente los siguientes parámetros: Peso promedio/corral, Consumo promedio/corral, y mortalidad. Se calcularon los índices de conversión alimenticia, y la ganancia diaria promedio/corral.
Tabla 1: Pesos promedio
Trat. | 0 | 7 | 14 | 21 | 28 | 35 | 42 |
A | 38,553 | 163,894 | 446,557 | 807,055 | 1282,654 | 1923,887 | 2572,710 |
B | 38,760 | 168,510 | 454,638 | 813,389 | 1305,228 | 1972,158 | 2618,393 |
C | 38,686 | 160,194 | 421,958 | 773,920 | 1272,572 | 1896,452 | 2552,787 |
Tabla 2: Consumos acumulados
Trat. | 0 a 7 | 0 a 14 | 0 a 21 | 0 a 28 | 0 a 35 | 0 a 42 |
A | 130,360 | 502,594 | 1088,624 | 1968,561 | 3089,585 | 4295,503 |
B | 133,066 | 510,481 | 1089,408 | 1979,009 | 3116,305 | 4328,793 |
C | 127,340 | 483,415 | 1040,484 | 1923,824 | 3004,866 | 4428,462 |
Tabla 3: Indices de conversión alimenticia
Trat. | 7 | 14 | 21 | 28 | 35 | 42 |
A | 0,796 | 1,126 | 1,349 | 1,535 | 1,606 | 1,670 |
B | 0,790 | 1,123 | 1,340 | 1,516 | 1,580 | 1,653 |
C | 0,794 | 1,145 | 1,345 | 1,513 | 1,585 | 1,735 |
Se observa que los pollos sujetos al tratamiento B (Betafín® S1) lograron 66 g más de peso vivo a los 42 días que los del tratamiento C (betaína HCl sintética). Asimismo, el consumo (0 - 42 días) de alimento de los pollos del tratamiento B (Betafín® S1) fue menor en 100 g por ave comparado con el tratamiento C (betaína HCl sintética). En función de estas variables (peso y consumo) se obtuvo una mejora en la conversión alimenticia (1,65 vs. 1,73).
En base a la diferencia de rendimiento zootécnico observada en el ensayo, suplementando con Betafín S1 al 0,1 % podríamos estimar que cada 100.000 pollos se obtendrían 6.600 kg adicionales (peso vivo), consumiendo 10.000 kg menos de alimento, que si se utilizara Betaína sintética (clorhidrato). Cada lector podrá calcular, de acuerdo a los valores para su región, los beneficios económicos que obtendrá.
CONCLUSIONES
Se han propuesto varias medidas para aliviar los efectos de las altas temperaturas mediante manipulaciones dietéticas y algunas de ellas son (a) Incrementar la densidad nutricional; (b) Alterar la relación Energía/proteína ; (c) Aumentar el perfil de ciertos Aminoácidos ; (d) Elevar el nivel de ciertas Vitaminas ; (e) alterar la relación de energía aportada por lípidos vs carbohidratos ; (f) disminuir el nivel de proteína, etc.
Resumiendo y antes de llegar a situaciones de Stress Térmico hay muchas medidas y estrategias globales y puntuales que pueden ser tomadas para aumentar la tolerancia de las aves o minimizar en alguna medida los efectos negativos sobre la perfomance que producen las altas temperaturas y otros tipos de stress.
Corresponde a los responsables técnicos combinar alguna de estas posibilidades mencionadas o determinar algunas otras estrategias que obviamente las hay; creemos sin embargo que la suplementación y el uso de Betaína de Origen Natural es una herramienta muy interesante que puede tenerse cada vez más en cuenta.
Referencias :
- West & Todd ; Text of Biochemistry.
- Nutrition of the Chicken ; Scott , Nesheim and Young.
- Eklund; Bauer E ; Mosenthin R ; Nutrition Research Reviews 2005 (Vol 18).
- Virtanen E & Rosi L ; Proceedings Australian Poultry Science Symp 1995.
- Pesti G ; Georgia Nutrition Conference 1989 ( Nov 8-10).
- Sayed M ; Scott TA ; 19th Proceedings Australian Poultry Science Symp 2008.
- ama SV ; Poonam ; Panda AK ; Health and performance of Broiler Chickens with Betaine supplement under Stress Condictions.
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Alinat
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Alinat
17 de mayo de 2012
Dr Ramirez
Este ensayo se realizó extra fórmula o sea On Top y muy posiblemente realizemos en un futuro un ensayo
que contemple ajustes en los niveles de Colina y/o Metionina.
cordialmente.
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30 de octubre de 2013
tengo muy buena experiencia con la betaina natural despues de licuar la remolacha como tal. controlando el stres calorico. en su estado natural es una esponja captando electrolitos y evitando la perdida de los mismos en la presencia del estres por calor. Hoy dia en el mercado nacional esta presente un producto comercial BETAMINT. ( invesa swiss agro ) .
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17 de mayo de 2012
Dr. Irazusta: en el trabajo se afirma que el diseño de experimento es en bloques completamente aleatorizados, pero no queda claro cual es concretamente el criterio de bloqueo ni el análisis estadístico de los datos obtenidos. Agradecería se aclaren esos puntos.
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16 de mayo de 2012
Dr. Irazusta, una prueba muy interesante. Una duda, la adición del 1 Kg de las dos diferentes fuentes de betaína se hizo extra formula (on top) o se hizo algún ajuste de colina y/o metionina? Como usted menciona en su articulo la concentración de la betaína anhidra (tipo betafin) es mayor que la tipo clorhidrato, por lo que, evidentemente las unidades de betaína usadas en uno y otro tratamiento no son iguales con lo que se estaría dando ventaja a la anhidra, lo que evidentemente se refleja en mejores parametros productivos. ¿es esto correcto? Agradezco sus comentarios.
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Cladan
15 de mayo de 2012
UN TRABAJO EXCELENTE FELICITACIONES ALFREDO!!!
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