Корма и кормовые добавки

15.03.2017

Холин как незаменимое вещество для коров в транзитный период

Исторически так сложилось, что научные сообщества уделяли недостаточно внимания холину как питательному веществу в рационах людей и животных. На это есть много разных причин, но одна из основных — это непонимание классификации холина. Часто его относят витаминоподобным веществам, но он не является кофактором ферментов, синтезируется в организме, и суточная потребность в нем значительно выше, чем в витаминах. По химическому строению холин похож на аминокислоту, но при этом он не участвует в синтезе белков. Функционально его можно отнести к категории липидов... Или, возможно, углеводов? Вопрос остается открытым...

Молекула холина. Показан фосфатидилхолин, являющийся частью клеточной мембраны. Изначально холин был найден в биологических системах в форме фосфатидилхолина

Впервые холин был выделен из желчи свиней в 1849 г., таким образом, он известен более 150 лет. Липотропный эффект холина был охарактеризован в 1920–1930 гг., а проведенные в 1940–1950 гг. исследования определили его как необходимое питательное вещество для крыс и цыплят.

В 1998 г. Институт медицины при Национальной академии декларирует холин как незаменимое вещество для людей и определяет его нормы. В марте 2014-го Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов (США) были даны рекомендации касательно суточных доз холина, что позволило включить его в реестр питательных веществ с указанием норм потребления.

Таким образом, признан холин или нет, невозможно игнорировать его роль в метаболизме и поддержании здоровья людей и животных.

Функции холина. Многие функции холина доказаны и признаны достаточно давно. Холин находится в биологических системах в форме фосфатидилхолина (ФХ). Последний является незаменимой составной частью клеточных мембран, а также входит в состав лизофосфатидилхолина, плазмалогена и сфингомиелина и других холиносодержащих соединений. ФХ в большинстве мембран содержится в форме фосфолипидов. Также он необходим для синтеза молока в качестве составляющей мембраны молочного жира.

ФХ поступает с кормом, а также может быть синтезирован эндогенно путем метилирования фосфатидилэтаноламина. Эндогенный синтез ФХ особенно важен для крупного рогатого скота, что связано с деструкцией холина кормового сырья в рубце. ФХ является частью липопротеинов, включая хиломикроны, липопротеины различных степеней плотности (компактности). Липопротеины участвуют в транспорте липидов между тканями и кровотоком.

Особо следует отметить, что ФХ является составной частью липопротеинов очень низкой плотности, которые синтезируются в печени и являются основной формой транспорта жиров из нее в мышцы, жировую ткань и молочные железы. Ряд проведенных экспериментов показывают, что дефицит ФХ уменьшает выведение жира из печени в форме ЛПНП (синдром жирной печени). Эта жизненно важная роль холина в поддержке печеночного метаболизма показывает, почему жирная печень является классическим симптомом дефицита холина в рационе.

Подвергшись необратимому окислению до бетаина, метильные группы холина могут быть использованы для ряда биохимических реакций в организме. Одной из важнейших функций является метилирование S-аденозилметионина, при этом синтезируется метионин. Интересен тот факт, что метильные группы метионина могут быть использованы для синтеза холина. Эта метаболическая взаимосвязь подтверждает, что холин из рациона может сэкономить некоторое количество метионина, и наоборот. Это было доказано на моногастричных животных, и необходимы дополнительные исследования, чтобы доказать эту связь у жвачных.

Структурно холин имеет три метильные группы, а метионин — одну; при этом по молекулярной массе холин в 4,3 раза активнее. Не исключено также взаимодействие между холином и другими питательными веществами, которые участвуют в переметилировании, например фолиевой кислотой. За последние 10 лет отмечается значительный интерес к выяснению роли холина и других доноров метильных групп в метилировании ДНК и экспрессии генов.

Метилирование ДНК в области определенного гена обычно ассоциируется с прекращением его экспрессии.

Очевидно, что эти результаты открывают множество возможностей холина, благодаря которым он влияет на продуктивность, воспроизводство и здоровье.

Важные исследования, проведенные Институтом медицины при Национальной академии за последние 20 лет, подтверждают важность холина для здоровья и декларируют суточные нормы.

Большинство опытов были выполнены на лабораторных животных и на людях, однако действие холина можно перенести и на домашних животных. Актуальной темой исследований является выяснение роли холина во время беременности и лактации.

Материнские запасы холина исчерпываются в течение беременности и лактации. Плод требует большого количества холина, поэтому его концентрация в амниотической жидкости в 10 раз больше, чем в крови матери. Недостаток питательных веществ (в т.ч. доноров метильных групп) в период ранней беременности ассоциируется с дефектами головного и спинного мозга при рождении. В течение более поздних периодов беременности, когда развивается гиппокамп (центр памяти), при недостатке холина нарушается структура головного мозга и функциональные возможности новорожденных, которые определяются поведенческими или когнитивными тестами.

Подобные результаты были получены на новорожденных крысах при обеспечении холином рациона их матерей. Интересно, что взрослые грызуны, подвергшиеся воздействию дополнительного холина в период внутриутробного развития, показали снижение памяти с возрастом и усиление слуховых и зрительных реакций. Это подтверждает, что обеспечение холином во время беременности имеет долгосрочные последствия для потомства. Обеспечение холином взрослых крыс также улучшает пространственную возможность памяти и точность.

Существует вероятность, что холин влияет на скорость регенерации нервных клеток в гиппокампе во время его развития. Холин является также предшественником важного нейромедиатора — ацетилхолина. Метилирование ДНК и изменения в экспрессии генов могут изменить пролиферацию и дифференциацию стволовых клеток. Снижение когнитивных функций при старении связано с окислительным стрессом и высокими концентрациями гомоцистеина в крови, которые обратно пропорционально связаны с концентрацией холина.

Источники холина. Для человека лучшие источники холина — продукты животного происхождения. Яйца являются богатым источником холина благодаря большому количеству ФХ в желтке. Также богаты холином печень и молоко. Потребление одного яйца в день позволит увеличить процент беременности у женщин при уровне обеспечения холином 10–50%.

Для домашних нежвачных животных семена масличных культур и шрот из них (хлопковый, соевый и подсолнечный) являются одними из самых богатых источников холина. Рыбная мука также отличный источник холина. В рационах нежвачных холин присутствует в виде холин хлорида.

Холин и холин хлорид разрушаются в рубце крупного рогатого скота. Если же холин хлорид добавляется в рационы жвачных, он должен быть в защищенной форме.

Выводы. Холин является одним из важнейших питательных веществ, необходимых для функционирования организма, который не может быть синтезирован эндогенно в достаточном количестве. Как следствие, он должен поставляться с кормом.

Важность холина, как и многих питательных веществ, впервые была установлена исследователями, которые работали с нежвачными животными, в том числе со свиньями и птицей. На сегодняшний день неоспоримо доказана положительная роль холина во время транзитного периода для молочного скота (три недели до и три недели после отела), так как в это время у коров отмечается классический симптом дефицита (синдром жирной печени) и у них, как у жвачных животных, происходит в большой степени разложение холина в рубце.

В последние годы медицинское сообщество признало холин как основное питательное вещество для улучшения функционирования мозга и памяти, что и послужило стимулом для новой волны исследований, которые привели к новым открытиям и определению важности достаточного потребления холина для оптимального здоровья и благополучия. Поскольку холин не попадает в какую-либо традиционную классификацию (например, не входит в группу витаминов), можно сделать вывод, что холин — это «жизненно важный амин». 

Количество показов: 3044
Автор:  Р. Греммер, почетный профессор кафедры молочного животноводства Университета штата Висконсин-Мэдисон, США
Источник:  "Ценовик" Март 2017
Компания:  BIOCHEM / Биохем Рус