Rumen korumalı metiyoninin inek sağlığı ve verimliliğindeki rolü

Rumen korumalı metiyoninin inek sağlığı ve verimliliğindeki rolü, süt veriminin ötesine geçerek bağışıklık fonksiyonunu, metabolizmayı ve stres sırasında direnç oluşumunu desteklemektedir. Yeni araştırmalar, immünometabolizma, mTOR sinyalleşmesi ve antioksidan yolakları üzerindeki etkisini vurgulamaktadır. Hayvan beslemeye ilişkin kritik dönemlerde yapılan hatalı uygulamalar, genel metabolizma açısından yangı oluşumu ve oksidatif stres gibi alanlarda olumsuz etkiler oluşturmaktadır. Bu uygulamalar, hedefli amino asit beslenmesinin gerçek etkinliğini örterek uzun vadeli sürü sağlığı ve sürdürülebilir performans açısından problemleri açığa çıkarır.

Günümüzün süt ürünleri sektöründe rekabetçi kalmak, sadece daha fazla süt üretmekten öte bir anlam taşıyor. Bu, verimli ve sürdürülebilir bir şekilde üretim yapmayı, ineklerin uzun vadeli sağlığını ve dayanıklılığını göz önünde bulundurmayı gerektiriyor. İnek sağlığı artık sadece hayvan refahı ile ilgili bir konu olarak değil, verimlilik, karlılık ve çevresel performansın temel itici gücü olarak kabul ediliyor.

Bu gelişimin merkezinde beslenme ve amino asit (AA) dengesi yer almaktadır. Özellikle ilgi çekici bir aminoasit olan metiyonin (Met), süt verimini ve bileşenlerini en üst düzeye çıkarmak için beslenmenin yanı sıra, özellikle stresli dönemlerde süt sığırlarının bağışıklık sistemini, metabolizmasını ve ömür boyu performansını desteklemek için de kullanılabilir.

İNEK SAĞLIĞI, SÜT ÜRETİMİNİN BAŞARISINI NEDEN BELİRLER?
Sağlık, çiftliklerde her zaman önemli olmuştur, ancak bugün riskler her zamankinden daha yüksektir. Mastitis, metabolik bozukluklar ve bağışıklık baskılanması gibi yaygın sorunlar sadece bugünkü üretimi etkilemekle kalmaz, ineğin üretken ömrünü, üremesini ve çiftliğin ekonomik canlılığını da etkiler.

Hasta inekler daha maliyetlidir, daha az üretim yapar ve daha erken kesilir. Oysa daha sağlıklı inekler sürüde daha uzun süre kalır, daha iyi performans gösterir ve daha az müdahale gerektirir. Sağlığın iyileştirilmesine odaklanmak, besin metabolizmasından yem verimliliğine, doğurganlığa ve işgücüne kadar tüm sistemi optimize etmek anlamına gelir.

İMMÜNOMETABOLİZMA: SÜT HAYVANLARININ BESLENMESİNDE YENİ GELECEK
Son yirmi yılda, bağışıklık sistemi ve metabolizmanın birbiriyle çok yakından ilişkili olduğunu öğrendik ve bu da immünometabolizma alanının ortaya çıkmasına neden oldu (Basso ve ark., 2024). Süt sığırlarında, bu alandaki araştırmalar, metabolizma ve bağışıklık fonksiyonunun üretimi nasıl etkilediğini anlamamıza yardımcı olmaktadır. Bu araştırmalar, beslenmenin immünometabolizmayı nasıl etkilediğine özel bir önem vermektedir. Beslenme yoluyla immünometabolizmanın başlıca düzenleyicilerinden biri, metiyonin gibi besin maddelerine duyarlı olan mekanik rapamisin hedefidir (mTOR).

İmmünometabolizmanın temel bir yönü, beslenme ve metabolik müdahalelerin bağışıklık sağlığını ve stres faktörlerine karşı tepkileri nasıl iyileştirebileceğinin araştırılmasıdır. Araştırmacılar, çeşitli besinlerin immünometabolizmayı nasıl etkileyebileceğini ve destekleyebileceğini araştırmışlardır, ancak özellikle ilgi çekici olan AA’dır (Miyajima, 2020). AA’yı düşündüğümüzde akla ilk gelen şey, protein sentezi için gerekli olmalarıdır. Ancak, AA’nın protein sentezinin ötesinde işlevsel rolleri olduğu konusunda giderek artan bir bilgi birikimi bulunmaktadır.

METİYONİN VE mTOR’UN KLASİK İŞLEVLERİ
Metiyonin, geniş işlevsel rolleriyle tanınan bir amino asittir:
• Tek karbonlu metabolizma: Metiyonin, bu yolaklar aracılığıyla metabolize edilir ve bu yolaklar aracılığıyla metil donörleri sağlar ve antioksidanlar glutatyon (GSH) ve taurin üretimini artırır (Coleman ve ark., 2020).

• mTOR aktivasyonu: Metiyonin, büyüme faktörleri, enerji ve amino asitlerden gelen sinyalleri entegre eden, besin duyarlı bir kinaz (fosfat grubunu transfer eden enzim) olan mTOR’un bilinen bir aktivatörüdür. AA’ya yanıt olarak, mTOR’un kendisi fosforile olur ve ardından protein ve yağ asidi sentezi yollarını aktive eder (Laplante & Sabatini, 2009). Bu, süt ineklerinin rasyonlarına rumen korumalı metiyonin (RPM) eklendiğinde süt proteini ve yağındaki artışların arkasındaki temel mekanizmadır.

Bu roller, metiyoninin süt ineklerinde immünometabolizmayı nasıl desteklediğini vurgulamaktadır.

BAĞIŞIKLIK FONKSİYONUNDA METİYONİNİN ROLÜNE DAİR YENİ BİLGİLER
Protein ve yağ sentezi üzerindeki etkilerinin ötesinde, yeni araştırmalar mTOR’un hücresel süreçleri tespit etme ve yönlendirmedeki önemli rolü nedeniyle immünometabolizmanın önemli bir bileşeni olduğunu göstermektedir.

Özellikle bağışıklık hücrelerinde, mTOR protein sentezini ve hücre çoğalmasını düzenler, ayrıca bağışıklık hücresi aktivasyonu sırasında metabolik sinyalleri entegre eder (Weichhart ve ark., 2008). Dahası, mTOR hedef proteinlerinin bağışıklık hücrelerinde enflamatuar yanıtları aracılık ettiği bildirilmiştir. Bu da metiyoninin sadece antioksidan yolaklar aracılığıyla değil, aynı zamanda mTOR sinyalleşmesi yoluyla da immünometabolizmayı artırabileceğini düşündürmektedir (Şekil 1).

METİYONİN İLE İMMÜN METABOLİZMANIN MODÜLASYONU
Geçiş dönemi, süt sığırlarının yaşamındaki en zorlu dönemlerden biri olmakla birlikte, RPM yoluyla metiyonin tedarikinin artırılmasının, daha iyi karaciğer fonksiyonu, daha fazla GSH üretimi, daha düşük oksidatif stres ve inflamasyon ve iyileştirilmiş bağışıklık fonksiyonu yoluyla geçiş dönemindeki ineklerin immünometabolizmasını iyileştirdiği iyi belgelenmiştir (Coleman ve ark., 2020). İmmünometabolik belirteçlerdeki bu iyileşmeler, sadece daha iyi kuru madde alımı (DMI) ve performansla değil, aynı zamanda daha iyi sağlıkla da ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, metiyonin takviyesi, oksidatif stresi azaltarak ve meme bezi ve karaciğerde mTOR sinyalini iyileştirerek, sıcaklık stresi sırasında immünometabolizmayı destekler ve performansı sürdürür. Bununla birlikte, metiyonin takviyesinin mastitis gibi belirli bir sağlık bozukluğuna yanıt olarak süt ineklerinin sağlığını ve performansını da iyileştirip iyileştiremeyeceği ve metiyoninin bağışıklık hücrelerinin mTOR sinyalini etkileyip etkilemediği sorusu vardı.

SUBKLİNİK MASTİTİS PROBLEMİNDE METİYONİNİN FAYDALARI
Bu sorular, subklinik mastitis problemini (SMC; Paz ve ark., 2024) ele alan yakın tarihli bir yayında ele alınmıştır. Bu çalışmada, Streptococcus uberis ile subklinik mastitis testi (SMC) öncesinde 21 gün boyunca Smartamine® M (SM) (0,09% Kuru Madde; +13,4 g metabolize edilebilir Met; 2,53 Lys:Met) ile beslenen inekler (145 ± 51 Günlük Süt Verimi (DIM)) şunları gösterdi:

• Süt üretiminin artması: DMI’da fark olmamasına rağmen, SM inekleri, ek metiyonin beslenmeyen ineklere (Kontrol) kıyasla, maruz kalma sonrası ilk 72 saatte daha fazla süt yağı, protein ve enerji düzeltilmiş süt (ECM) üretmiştir (Şekil 2). Bu durum, stres döneminde üretimi sürdürmek için metiyoninin önemini vurgulamaktadır.

• Daha az enfeksiyon ve oksidatif stres: Metiyonin ile beslenen inekler, SMC sırasında karaciğer ve plazma kan değerlerinde (GSH ve onu sentezleyen genler, reaktif oksijen türleri ve iltihap belirteçleri) olumlu değişiklikler gösterdi. Bu da daha düşük lokal ve sistemik oksidatif stres ve düşük enfeksiyon olduğunu göstererek, muhtemelen performansın iyileşmesini destekledi.

• Bağışıklık hücrelerinde daha fazla mTOR sinyal oluşumu: Metiyonin takviyesi alan ineklerde, mTOR yolak proteinleri AKT, S6RP ve 4EBP’nin (protein sentezinin başlatılmasını düzenleyen anahtar oyuncular) fosforilasyonu süt ve kan bağışıklık hücrelerinde artmıştır. Bu, protein sentezinin daha fazla aktivasyonunu gösterir (Laplante & Sabatini, 2009), bu da CON’a kıyasla bağışıklık hücresi aktivasyonunu ve işlevini artırabilir. Nitekim, lökositlerde bunun kanıtı vardı; burada SM ineklerinin, lökositlerin iltihaplı bölgelere göçünü sağlayan bir aracı olan mTOR hedefi L-selektinin daha fazla ekspresyonuna sahip olma eğiliminde oldukları da bildirilmiştir. Bu sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, metiyoninin mTOR aracılığıyla bağışıklık tepkisini iyileştirdiği ve ineklerin SMC’nin immünometabolik stresini daha iyi yönetmelerine yardımcı olduğu görülmektedir.

Sonuç olarak, metiyonin takviyesi, birçok stres faktörü üzerinde süt ineklerinin immünometabolizmasını düzenler. Metiyonine verilen yanıtlar, kısmen bağışıklık hücrelerinde mTOR aktivasyonunun artmasıyla tetiklenir. Bu aktivasyon, metiyoninin diğer immünometabolik faydalarıyla birleştiğinde, süt ineklerinin sağlık sorunları sırasında daha iyi performans göstermesini sağlar. Bu tür iyileşmeler, subklinik mastitis gibi stres faktörlerinin olumsuz etkilerini yönetmek için inekleri hazırlamada metiyoninin önemine işaret etmektedir.

SAĞLIĞI ÖLÇÜLEBİLİR DEĞERLERE DÖNÜŞTÜRMEK
Aminoasit dengelemenin sağlık üzerindeki bu faydaları, artık Adisseo’nun aminoasit fayda hesaplayıcısı Milk$mart kullanılarak ölçülebilir. Bu programla, çiftçiler ve beslenme uzmanları, metiyonin takviyesinin üretim, üreme, sağlık ve gelir üzerindeki finansal getirisini yem maliyetine göre tahmin edebilirler.

DAHA SAĞLIKLI İNEKLER, DAHA AZ KARBON AYAK İZİ
Sağlığın çevresel bir boyutu da vardır. Aminoasit dengeleme yoluyla sağlık ve performansı iyileştiren Adisseo çözümleri, daha verimli çiftçiliğe katkıda bulunur. Fransız ISO sertifikalı bir çiftlik araştırmasına (Blonk) göre, bu durum sütçülük faaliyetlerinin karbon ayak izinde %15’e varan bir azalmaya yol açabilir.

Gerçekten de, daha sağlıklı inekler sürüde daha uzun süre kalır, günde daha fazla süt üretir ve daha az kaynak israf eder. Bu, üretilen süt litresi başına daha az emisyon ve daha sürdürülebilir bir süt tedarik zinciri anlamına gelir.

SONUÇ
İnek sağlığına yatırım yapmak beslenmeyle başlar. Smartamine® M veya MetaSmart® ile rumen korumalı metiyonin sağlamak, süt üretimini en üst düzeye çıkarmakla kalmaz, ineklerin strese dayanmasına, daha hızlı iyileşmesine ve daha uzun süre performans göstermesine yardımcı olan biyolojik sistemleri harekete geçirir. Bu, ömürleri boyunca daha üretken olan daha sağlıklı ineklere yol açar, yani çiftliklerde daha karlı ve sürdürülebilir süt üretimi anlamına gelir.

Referanslar:
1.Basso, P. J., T. Gauthier, F. Palomares, S. López-Enríquez, S. Tsai. 2024. Editorial: Immunometabolism: bridging the gap between immunology and nutrition. Front. Nutr. 11:1436894
2.D. N., V. Lopreiato, A. Alharthi, and J. J. Loor. 2020. Amino acids and the regulation of oxidative stress and immune function. J. Anim. Sci. 98(Suppl. 1):S175-S193
3.Laplante, M., and D. M. Sabatini. 2009. mTOR signaling at a glance. J. Cell Sci. 122:3589
4.Paz, A., T. C. Michelotti, M. Suazo, J. Bonilla, M. Bulnes, A. Minuti, D. Luchini, E. Trevisi, A. F. Lima, J. Halfen, M. Rovai, and J. S. Osorio. 2024. Rumen-protected methionine supplementation improves lactation performance and alleviates inflammation during a subclinical mastitis challenge in lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 107:10761-10775
5.Weichhart, T., G. Constantino, M. Poglitsch, M. Rosner, M. Zeyda, K. M. Stuhlmeier, T. Kolbe, T. M. Stulnig, W. H. Horl, M. Hengstschlager, M. Muller, and M. D. Saemann. 2008. The TSC-mTOR signaling pathway regulates the innate inflammatory response. Immunity 29:565-577

Dr. Danielle Sherlock Hakkında
Adisseo’da Küresel Ruminant Teknik ve Bilimsel Destek Müdürü olan Dr. Danielle Sherlock, Adisseo’ya katılmadan önce Ohio State Üniversitesi’nden Hayvan Bilimi alanında lisans ve yüksek lisans derecelerini, Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesi’nden Hayvan Bilimi alanında doktora derecesini almıştır. Doktora araştırmasında, süt sığırlarında stres dönemlerinde metil donörlerinin immünometabolizma üzerindeki etkisini incelemiştir. Sherlock, 2021 yılında Adisseo’ya katıldı ve şu anda ABD’nin Wisconsin eyaletindeki Madison’da ruminant hayvanların beslenmesi ve sağlığı ile ilgili araştırma projeleri geliştirip yönetmektedir.

Dr. Anne-Sophie Conjat Hakkında
2001 yılında Fransa’da Veteriner Hekimliği Doktorasını tamamlayan Dr. Anne-Sophie Conjat, daha sonra İşletme alanında yüksek lisansını tamamladı. Kariyerine veteriner ilaç endüstrisinde başlayan Conjat, 2015 yılında Adisseo’ya Selisseo’nun Global Kategori Müdürü olarak katıldı ve bu görevde altı yıl çalıştı. 2021 yılında ruminant hayvanlar iş segmentine geçiş yapan Conjat, şu anda tamamen pazarlamaya odaklanmaktadır.