Tek değerlikli bakır ve yağ sindirilebilirliği ile mikroflora modülasyonu

Yüksek diyet seviyelerinde bakır (Cu), monogastrik hayvanların büyümesini teşvik etmek için uzun zamandan beri kullanılıyor. Bakırın büyümeyi teşvik etmede etkin olduğundan şüphe yok; ancak nasıl etki ettiği hâlâ tartışmalı. Olası mekanizmalardan bir tanesi, diyet kullanımı ve lipid metabolizması üzerinde bir etkisi olan safra tuzu hidrolaz (BSH) aktivitesinin inhibisyonudur.

Hayvan yemlerinde katı ve sıvı yağlar önemli enerji kaynaklarıdır. Konak tarafından verimli bir şekilde kullanılmaları ve enerjiyi vücut ağırlığı artışına yönlendirmeleri için emilmeleri ve metabolize edilmeleri gerekir. Yağ kaynakları formülasyonda önemli bir maliyeti temsil ettiğinden, yağ sindirimini iyileştirmek ve performansı artırmak için bazı yem katkı maddeleri geliştirilmiştir. Tek değerlikli bakır, iyi tanımlanmış belirli bir etki modu ile bunlardan biridir.

1. MONOGASTRİKTE LİPİTLERİN EMİLİMİ
Lipit emiliminin ilk ve sınırlayıcı aşaması, safra tuzlarının etkisi sayesinde gerçekleşen emülsifikasyon sürecidir. Yağ asidini kaplayarak yağ damlacığının boyutunu küçültürler ve lipaz eylemi için daha fazla yüzey alanı sağlarlar. Lipaz, eylemleri sayesinde yağ damlacığını bağırsakta kolayca emilebilen taneciklere dönüştürebilir.

Safra asitleri (BA), karaciğerde kolesterolden sentezlenir (birincil BA), glisin veya taurine eşlenir (eşlenik BA) ve bağırsakta salınmak üzere safra kesesinde depolanırlar. Eşlenik (konjuge) formlarında, lipit sindirimini iyileştiren etkili emülgatörlerdir. Ancak safra tuzu hidrolaz (BSH) enzimi aracılığıyla bağırsak mikrobiyotası tarafından eşlenmeleri bozulabilir ve ayrıca 7α-dehidroksilasyon ile ikincil BA’ya dönüştürülebilirler. Mikrobiyota tarafından gerçekleştirilen bu enzimatik reaksiyonlar, hayvan metabolizması için kârlı değildir: eşlenik olmayan BA, yağı emülsifiye etmek için etkili değildir; ikincil BA, yüksek konsantrasyonlarda ise vücut için toksik olabilir. Lipit emilimini teşvik etmek için ideal koşul, bakteriyel BSH enziminin etkisini sınırlamaktır.

2. MİKROBİYAL SAFRA TUZU HİDROLİZİ VE YAĞ SİNDİRİLEBİLİRLİĞİ
İnandırıcı kanıtlar, BSH aktivitesinin inhibisyonunun, safra asitleri havuzunu, konak sinyalini ve lipit metabolizmasını değiştirerek kilo alımını arttırması gerektiğini göstermiştir. Antibiyotikler gibi büyümeyi teşvik eden moleküllerin büyümeyi teşvik etme yeteneği, BSH aktivitesindeki azalma ile yüksek oranda ilişkilidir. Bu etki şekli, birçok antibiyotik büyüme destekleyicisi (salinomisin, avilamisin, basitrasin, monensin, tilosin,…) için geçerlidir ve bağırsak BSH üreticilerinin azalmasıyla ilişkilendirilmiştir. Lactobacillus türleri bu bağırsak enziminin başlıca üreticileridir, ancak Clostridium, Listeria ve Staphylococcus da BSH üreticileri olarak tanımlanır.

Yakın zamanda, bazı spesifik mineral kaynaklarının da (örneğin bakır, çinko ve manganez) iki mekanizma ile BSH aktivitesi üzerinde etkili olduğu gösterilmiştir: antibiyotiklere benzer şekilde mikrobiyota modülasyonu ile dolaylı bir inhibisyon; aktif bölgesinde bir etkileşim yoluyla BSH enziminin doğrudan inhibisyonu. Bu mineraller arasında, bakır (Cu) bileşikleri, en yüksek inhibisyon kapasitesine sahiptir; ancak büyüme hızlandırıcı kapasitelerini BSH aktivitesi ile ilişkilendiren çok az çalışma vardır.

3. TEK DEĞERLİKLİ BAKIR, SAFRA ASİDİ METABOLİZMASI VE BÜYÜME
Yüksek diyet seviyelerinde Cu, monogastrik hayvanların büyümesini teşvik etmek için uzun zamandan beri kullanılmaktadır. Bakırın büyümeyi teşvik etmede etkin olduğundan şüphe yok; ancak nasıl etki ettiği hâlâ tartışmalı. Olası mekanizmalardan bir tanesi, diyet kullanımı ve lipid metabolizması üzerinde bir etkisi olan safra tuzu hidrolaz (BSH) aktivitesinin inhibisyonudur. Bu, hayvana daha fazla enerji sağlayacaktır.

ABD’de (Illinois Üniversitesi’nde) Animine tarafından yakın zamanda yürütülen bir araştırma, 250 ppm Cu (tek değerlikli bakırdan) ile beslenen monogastrik hayvanların, 250 ppm Cu sülfat (iki değerlikli bakır) ile beslenen gruba kıyasla daha yüksek vücut ağırlığına sahip olduğunu göstermiştir.

Performans üzerindeki bu büyük etkinin olası açıklamalarından biri Cu’nun BSH aktivitesi üzerindeki etkisidir. Aslında bu deneme, tek değerlikli Cu ile beslenen monogastriklerin bağırsakta (BSH’nin daha düşük bir deaminasyon aktivitesini göstererek) Cu sülfat grubuna kıyasla daha yüksek eşlenik BA konsantrasyonuna sahip olduğunu gösterdi. Tek değerlikli Cu grubu ayrıca karaciğerde ve kolon içeriğinde sayısal olarak (%-18) önemli ölçüde daha düşük ikincil BA konsantrasyonları sergiledi.

Cu kaynakları arasındaki farkın olası açıklamalarından biri iyonik formlarıyla ilgili olacaktır. In vitro çalışmalar, gram-pozitif ve gram-negatif bakterileri inhibe etmede tek değerlikli bakırın (Cu+) iki değerlikli bakır (Cu+2) üzerindeki etkisini göstermiştir. Bu durum, tek değerlikli Cu’nun, BSH üreten bakterileri iki değerlikli Cu’dan daha fazla azaltarak BSH aktivitesi üzerinde dolaylı bir etkiye sahip olacağını gösterir.

4. SON SÖZ
Tek değerli bakırın (CoRouge^®) monogastrikte kullanımı, bugüne kadar sürekli olarak daha yüksek vücut ağırlığı ile sonuçlandı. Son bilimsel araştırmalar, sağlıklı bir karaciğer tarafından üretilen daha yüksek miktarda eşlenik safra asitlerinin, açıklamanın sadece bir parçası olduğunu ortaya koydu. Gerçekten de, tek değerli bakırın eşsiz mikroflorayı modüle etme yeteneği, safra asitlerinin bakteriyel eşlenik olmama durumlarını da azaltır ve daha yüksek bir yağ emülsifikasyon kapasitesi sağlar. Bu durum, performansı artırmak için daha fazla enerji sağlayarak daha iyi bir yağ sindirimi ve kullanımı ile sonuçlanır.

Alessandra Monteiro Hakkında
Dr. Alessandra Monteiro, Brezilya’da eğitim görmüş bir hayvan bilimcidir. 2014 yılında Maringá Eyalet Üniversitesi (Brezilya) ve INRAe (Fransa) ortaklığında Hayvansal Üretim alanında doktora derecesine başladı. 2017 yılında INRAe’de Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi olarak çalıştı. Alessandra, 2018’de Anime’ye katıldı ve o zamandan beri araştırma ve geliştirme grubuyla birlikte çalışıyor.

Axel Minetto Hakkında
Axel Minetto, bir ziraat mühendisidir ve son 8 yıldır beslenme çözümleri bulmak için katı monogastrik ve uluslararası beceriler kazandığı Valorex’te (Fransa) çalışmaktadır. Özel becerileri arasında; eser mineraller, esansiyel yağ asitleri, omega 3 zenginleştirme, yem formülasyonları, protein kaynakları değerlendirmeleri, besin matrisi geliştirme ve uygulamaları bulunmaktadır.