تأثیر مصرف مکمل بتائین در آخر دوره آبستنی بر غلظت متابولیت های خونی، هموسیستئین و پراکسیداسیون لیپیدی در میش های آبستن و نتاج آن‌ها

Subject Areas : Camel

ح.ر. صحرائی ¹ , ع. کیانی ² , آ. آذرفر ³ , ح. خمیس آبادی ⁴

1 - Department of Animal Science, Faculty of Agricultural and Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran
2 - Department of Animal Science, Faculty of Agricultural and Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran
3 - Department of Animal Science, Faculty of Agricultural and Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran
4 - Department of Animal Science, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kermanshah, Iran

Received: 2018-11-10 Accepted : 2019-03-16 Published : 2020-09-01

Keywords: گوسفند, بتائین, هموسیستئین, متابولیت های خونی,

Abstract :

بتائین (تری ­متیل گلیسین) یک ترکیب دهنده گروه متیل است که در بسیاری از فرایندهای مهم فیزیولوژیک از قبیل سنتز هموسیستئین، کاهش استرس اکسیداتیو و کاهش پراکسیداسیون چربی نقش دارد. در مطالعه حاضر، اثر افزودن بتائین بر غلظت خونی بتاهیدروکسی بوتیرات، هموسیستئین، گلوتاتیون پراکسیداز، کاتالاز و مالون دی آلدئید و غلظت گلوکز، اوره و پروتئین کل سرم خون در میش‌های آبستن بررسی شد. علاوه بر این اثر افزودن پیش از زایش بتائین بر غلظت گلوکز، اوره و انسولین سرم خون بره­ ها مطالعه شد. در طول ماه آخر آبستنی 20 رأس میش چند شکم زایش سنجابی با جیره پایه (شاهد: 3.6±71.2 کیلوگرم) و یا جیره پایه به علاوه 5 گرم بتائین به ازای هر رأس در روز (بتائین: 3.8±71.6 کیلوگرم) تغذیه شد. نمونه خون از میش‌ها در روز زایش و از بره‌ها در روز تولد، 14 و 28 روزگی گرفته شد. میش‌های گروه بتائین مقادیر کمتری از بتاهیدروکسی بوتیرات (0.18±0.55 در مقابل 0.37±1.88 میلی­مول در لیتر) و مالونیل آلدئید (0.51±8.1 در مقابل 0.61±9.1 میکرومول در لیتر) را نسبت به میش‌های گروه شاهد داشتند، اما غلظت خونی هموسیستئین، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، گلوکز، اوره و پروتئین کل تفاوتی نداشت. بره‌های گروه بتائین وزن تولد بیشتری را نسبت به بره‌های گروه شاهد داشتند (0.18±4.41 در مقابل 0.18±3.95 کیلوگرم؛ P=0.06). بره‌های هر دو گروه عملکرد رشد یکسانی را تا 60 روزگی داشتند. افزودن بتائین در ماه آخر آبستنی تأثیری بر غظت خونی گلوکز، انسولین و اوره بره‌ها نداشت. نتیجه کلی اینکه، افزودن بتائین به جیره میش‌های آبستن سبب کاهش غلظت خونی بتاهیدروکسی بوتیرات احتمالا از طریق کاهش اکسیداسیون چربی شد و منجر به وزن تولد سنگین‌تر بره‌ها شد.

References:

Alirezaei M., Jelodar G., Niknam P., Ghayemi Z. and Nazifi S. (2011). Betaine prevents ethanol-induced oxidative stress and reduces total homocysteine in the rat cerebellum. J. Physiol. Biochem. 67, 605-612.

Alison M.R. (1986). Regulation of hepatic growth. Physiol. Rev. 66, 499-541.

Andersen J.B., Larsen T., Nielsen M.O. and Ingvartsen K.L. (2002). Effect of energy density in the diet and milking frequency on hepatic long-chain fatty acid oxidation in early lactating dairy cows. J. Vet. Med. A Physiol. Pathol. Clin. Med. 49, 177-183.

AOAC. (1990). Official Methods of Analysis. Vol. I. 15^th Ed. Association of Official Analytical Chemists, Arlington, VA, USA.

Aurousseau B., Gruffat D. and Durand D. (2006). Gestation linked radical oxygen species fluxes and vitamins and trace mineral deficiencies in the ruminant. Reprod. Nutr. Dev. 46, 601-620.

Barak A., Beckenhauer H. and Tuma D. (1996). Betaine effects on hepatic methionine metabolism elicited by short-term ethanol feeding. Alcohol. 13, 483-486.

Deminice R., da Silva R.P., Lamarre S.G., Kelly K.B., Jacobs R.L., Brosnan M.E. and Brosnan J.T. (2015a). Betaine supplementation prevents fatty liver induced by a high-fat diet: Effects on one-carbon metabolism. Amino Acids. 47, 839-846.

Deminice R., Silva T.C. and de Oliveira V.H. (2015b). Elevated homocysteine levels in human immunodeficiency virus-infected patients under antiretroviral therapy: A meta-analysis. World. J. Virol. 4, 147-155.

DiGiacomo K., Simpson S., Leury B.J. and Dunshea F.R. (2016). Dietary betaine impacts the physiological responses to moderate heat conditions in a dose-dependent manner in sheep. Animals. 6, 1-13.

Drackley J.K., Veenhuizen J.J., Richard M.J. and Young J.W. (1991). Metabolic changes in blood and liver of dairy cows during either feed restriction or administration of 1,3-butanediol. J. Dairy Sci. 74, 4254-4264.

Eklund M., Bauer E., Wamatu J. and Mosenthin R. (2005). Potential nutritional and physiological functions of betaine in livestock. Nutr. Res. Rev. 18, 31-48.

Emmanuel B. (1980). Oxidation of butyrate to ketone bodies and CO2 in the rumen epithelium, liver, kidney, heart, and lung of camel (Camelus dromedarius), sheep (Ovis aries) and goat (Carpa hircus). Comp. Biochem. Physiol. 65, 699-704.

Feng Q., Kalari K., Fridley B.L., Jenkins G., Ji Y., Abo R., Hebbring S., Zhang J., Nye M.D., Leeder J.S. and Weinshilboum R.M. (2011). Betaine-homocysteine methyltransferase: Human liver genotype-phenotype correlation. Mol. Genet. Metab. 102, 126-133.

Fernández C., Gallego L. and Lopez-Bote C.J. (1998). Effect of betaine on fat content in growing lambs. Anim. Feed Sci. Technol. 73, 329-338.

Fernández C., Sanchez-Seiquer P.S.A., Contreras A. and de la Fuente J.M. (2004). Influence of betaine on milk yield and composition in primiparous lactating dairy goats. Small Rumin. Res. 52, 37-43.

Garrel C., Fowler P.A. and Al-Gubory K.H. (2010). Developmental changes in antioxidant enzymatic defences against oxidative stress in sheep placentomes. J. Endocrinol. 205, 107-116.

Haddad J.J. (2002). Antioxidant and prooxidant mechanisms in the regulation of redox(y)-sensitive transcription factors. Cell. Signal. 14, 879-897.

Hall L.W., Dunshea F.R., Allen J.D., Rungruang S., Long N.M. and Collier R.J. (2016). Evaluation of dietary betaine in lactating Holstein cows subjected to heat stress. J. Dairy Sci. 99, 1-9.

Halliwell B. and Chirico S. (1993). Lipid peroxidation: Its mechanism, measurement, and significance. Am. J. Clin. Nutr. 57, 715-724.

Hogeveen M., den Heijer M., Semmekrot B.A., Sporken J.M., Ueland P.M. and Blom H.J. (2013). Umbilical choline and related methylamines betaine and dimethylglycine in relation to birth weight. Pediatr. Res. 73, 783-787.

King J.H., Kwan S.T., Yan J., Klatt K.C., Jiang X., Roberson M.S. and Caudill M.A. (2017). Maternal choline supplementation alters fetal growth patterns in a mouse model of placental insufficiency. Nutrition. 9, 1-16.

Lever M. and Slow S. (2010). The clinical significance of betaine, an osmolyte with a key role in methyl group metabolism. Clin. Biochem. 43, 732-744.

Li S., Wang H., Wang X., Wang Y. and Feng J. (2017). Betaine affects muscle lipid metabolism via regulating the fatty acid uptake and oxidation in finishing pig. J. Anim. Sci. Biotechnol. 8, 1-9.

Littell R.C., Pendergast J. and Natarajan R. (2000). Tutorial in biostatistics: Modeling covariance structure in the analysis of repeated measures data. Stat. Med. 19, 1793-1819.

Lu S.C. (2009). Regulation of glutathione synthesis. Mol. Asp. Med. 30, 42-59.

Mutinati M., Piccinno M., Roncetti M., Campanile D., Rizzo A. and Sciorsci R. (2013). Oxidative stress during pregnancy in the sheep. Reprod. Domest. Anim. 48, 353-357.

NRC. (2007). Nutrient Requirements of Sheep. National Academy Press, Washington, DC, USA.

Obeid R. (2013). The metabolic burden of methyl donor deficie-ncy with focus on the betaine homocysteine methyltransferase pathway. Nutrition. 5, 3481-3495.

Paglia D.E. and Valentine W.N. (1967). Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. J. Lab. Clin. Med. 70, 158-169.

Peterson S.E., Rezamand P., Williams J.E., Price W., Chahine M. and McGuire M.A. (2012). Effects of dietary betaine on milk yield and milk composition of mid-lactation Holstein dairy cows. J. Dairy Sci. 95, 6557-6562.

Placer Z.A., Cushman L.L. and Johnson B.C. (1966). Estimation of product of lipid peroxidation (malonyl dialdehyde) in biochemical systems. Anal. Biochem. 16, 359-364.

Puchala R., Sahlu T., Herselman M.J. and Davis J.J. (1995). Influence of betaine on blood metabolites of Alpine and Angora kids. Small Rumin. Res. 18, 137-143.

SAS Institute. (2004). SAS^®/STAT Software, Release 9.4. SAS Institute, Inc., Cary, NC. USA.

Sies H. (1997). Oxidative stress: Oxidants and antioxidants. Exp. Physiol. 82, 291-295.

Ueland P.M. (2011). Choline and betaine in health and disease. J. Inherit. Metab. Dis. 34, 3-15.

Ueland P.M., Holm P.I. and Hustad S. (2005). Betaine: A key modulator of one-carbon metabolism and homocysteine status. Clin. Chem. Lab. Med. 43, 1069-1075.

Van Soest P.J., Robertson J.B. and Lewis B.A. (1991). Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci. 74, 3583-3597.

Zhang B., Denomme M.M., White C.R., Leung K.Y., Lee M.B., Greene N.D., Mann M.R., Trasler J.M. and Baltz J.M. (2015). Both the folate cycle and betaine-homocysteine methyltransferase contribute methyl groups for DNA methylation in mouse blastocysts. FASEB J. 29, 1069-1079.