Kolin temeldir ve her vücut için gereklidir

Kolin biyokimyasal bir yapı taşıdır ve yaşamı desteklemede rol oynayan çok sayıda bileşiğin öncüsüdür. Kolin, süt sığırları için birçok farklı rolde hizmet eder. Sağlık ve verimlilik için gereklidir. Onlarca yıllık araştırmalar, rumen korumalı kolin ile takviye edilmesinin süt üretimini artırabileceğini, metabolik bozuklukların insidansını azaltabileceğini, kolin ile takviye edilmiş ineklerden doğan buzağıların büyüme ve hayatta kalma kabiliyetinin artabileceğini göstermektedir.

Stefano Vandoni, PhD
Teknik Servis Müdürü
Balchem ANH, EMEA

Kolin, uzun zamandır temel bir besin maddesi olarak kabul edilmiş ve insanlar da dahil olmak üzere çoğu türde gerekli olduğu belirlenmiştir. Çoğu hayvan, kolini endojen olarak sentezleyebilmesine rağmen, kolin, vücudun gereksinimlerini karşılamak için yeterli miktarda üretilemez ve bu nedenle diyetle takviye edilmelidir.

Kolin, tüm hücrelerin normal işlevi için çok önemlidir. Kalp fonksiyonundan merkezi sinir sistemine kadar vücuttaki neredeyse tüm ana sistemleri ve kas hareketlerini kontrol eden nörotransmitter asetilkolinin öncüsüdür. Ayrıca metionin oluşumu için metil gruplarında kaynak görevi gören kolin, DNA metilasyonunda da önemlidir. Eksiklik belirtileri arasında baskılanmış büyüme oranları, böbrek fonksiyon bozukluğu ve yağlı karaciğer gelişimi bulunur.

İnsan beslenmesinde, araştırmalar, doğum öncesi daha yüksek kolin alımının, gelişmiş bebek bilişsel işlevini (Caudill, M.A., et al. FASEB J., 2018) ve azaltılmış nöral tüp kusurları örneği (Sahw, G.M., et al. Epidemiology, 2009) kolinin muhtemel rahim içi etkisini göstermektedir.

Biyolojik sistemlerdeki en yaygın kolin formu fosfatidilkolindir (PC). PC, karaciğerde sentezlenen, karaciğerden kas, adifos (yağ) ve meme dokusuna yağ taşıyan çok düşük yoğunluklu lipoproteinlerin (VLDL) bir bileşeni olarak özellikle önemlidir. Birçok deneysel model, PC eksikliğinin VLDL çıkışını sınırladığını ve yağlı karaciğer gelişimine yol açtığını göstermiştir. Kolinin hepatik metabolizmadaki bu hayati rolü, diyetler bağırsak emilimi için yeterli kolin sağlamadığında, yağlı karaciğerin neden klasik eksiklik semptomu olduğunu açıklar.

2001’deki Dairy NRC yayını sırasında, kolin, “kapsamlı besleme deneyleri” yapılmadığından, süt inekleri veya geçiş inekleri için temel bir besin maddesi olarak kabul edilmedi. Ancak o zamandan bu yana, 2020’de yayınlanan yakın tarihli bir meta-analiz (Arshad ve diğerleri), diyetlerin rumen korumalı kolin ile desteklendiği geçiş süt inekleriyle ilgili 48 yayını (30 yıldan fazla bir süreyi kapsayan) ortaya çıkardı.

Artan bilimsel ve ampirik verilere göre, kolinin aslında geçiş dönemindeki süt inekleri ve buzağıları için temel bir besin maddesi olduğu çok açıktır.

KOLİN GEÇİŞ DÖNEMİ İÇİN HAYATİ ÖNEM TAŞIR
Bazı çalışmalar, geçiş dönemindeki ineklerin %50 ila %60’ının, orta veya şiddetli karaciğer yağlanması yaşadığını göstermiştir (Bobe ve diğerleri, 2004). Yağlı karaciğer, klasik bir kolin eksiklik belirtisi olduğundan, geçiş ineklerinin kolin eksikliği olup olmadığını sorgulamak akıllıcadır. Buzağılama sırasında, yağ dokusundan yoğun bir lipid mobilizasyonu periyodunu tetikleyen hormonal değişiklikler meydana gelir ve bunun sonucunda, kandaki esterleşmemiş yağ asidi (NEFA) konsantrasyonları, tipik olarak 5 ila 10 kat artar (Grummer, 1993). NEFA, ineklerin negatif enerji dengesi yaşadığı erken laktasyon sırasında daha az oranda da olsa yine de yüksek kalır. Bu dönemde artan NEFA konsantrasyonu ve kan akışı nedeniyle, karaciğer tarafından günlük yağ asidi alımı buzağılamada 13 kat artar (Reynolds ve diğerleri., 2003). Karaciğere giren yağ asitlerinin en çok arzu edilen akıbeti, karaciğere enerji sağlamak için tam oksidasyon veya bir VLDL’nin parçası olarak karaciğerden trigliserit olarak yeniden esterleşmesi ve çıkışı olacaktır. Karaciğer, geçiş periyodu sırasında oksidasyon açısından metabolik olarak daha aktif hale gelse de, artışlar, yükselen yağ asidi yükü ile başa çıkmak için yeterli değildir. Bu, yem alımını olumsuz yönde etkileyebilen ve negatif enerji dengesini daha da kötüleştirebilen, daha fazla NEFA mobilizasyonuna yol açabilen karaciğer yağlanmasına ve kandaki ketonların artmasına (ketoz) sebep olur.

Kolin eksikliğinin karaciğerden VLDL çıkışı için sınırlayıcı faktör olduğu açıktır. Çok çeşitli deneysel yaklaşımlar kullanılarak birçok türde gösterilmiştir ki VLDL ihracat oranı fosfatidilkolin sentezi oranı ile yüksek oranda ilişkilidir (Cole ve diğerleri, 2012). Bu nedenle, hayvanlar kolin eksikliği olduğunda, yağlı karaciğer geliştirmeye eğilimlidirler. Aslında, ineğin negatif enerji dengesine maruz kaldığı laktasyonun ilk haftasında, plazmadaki kolin metabolitleri en düşük seviyededir (Artegoitia ve diğerleri., 2014; Imhasly ve diğerleri., 2015).

Süt ineklerinde diyet kolinin ruminal yıkımı yüksektir ve ince bağırsakta emilim için çok az miktarda bulunur (Atkins ve ark. 1988; Sharma ve Erdman, 1989). Bu nedenle, ruminantlar, rumen korumalı kolinin ek formlarına büyük ölçüde bağımlıdır. Yayınlanmış birçok araştırma deneyi, ineklere rumen korumalı kolin verildiğinde, karaciğer yağlanmasının hafiflediğine dair kanıtlar sağlamıştır (Cooke ve diğerleri, 2007; Zom ve diğerleri, 2011 ve Zenobi ve diğerleri, 2018). Ek olarak, Hollandalı araştırmacılar (Goselink ve diğerleri, 2012), rumen korumalı kolin ile takviye edilmiş geçiş ineklerinin karaciğerinde lipoprotein senteziyle ilgili proteinler için daha büyük gen ekspresyonu göstermiştir.

KOLİN İNEK SAĞLIĞI VE VERİMLİLİĞİ İÇİN ÖNEMLİDİR
Bağırsakta mevcut kolini sağlamanın etkileri, karaciğer sağlığındaki iyileştirmelerin de ötesine geçer. Üniversite deneylerinin değerlendirilmesi, geçiş aşamasında kolin alan inekler için sürekli olarak süt üretiminde bir iyileşme olduğunu göstermiştir. Florida Üniversitesi verileri, kolinin sağladığı kalıcı etkiyi göstermektedir. Çalışmada, geçiş döneminde ReaShure ile beslenen inekler daha yüksek piklere sahipti ve 40 haftalık deneme süresi boyunca günde ek 2,10 kg süt üretmiştir. Bu, 305 günlük bir laktasyonda ortalama olarak inek başına 640,50 kg daha fazla süt anlamına gelmektedir.

Geçiş döneminde rumen korumalı kolin verilirken, klinik ketozis ve mastitis gibi metabolik bozuklukların insidansında azalma gözlenmiştir (Lima ve diğerleri, 2011). Multipar geçiş ineklerine rumen korumalı kolinin verildiği 21 deneyin yakın tarihli bir meta-analizi, takviye edilmeyen kontrollere kıyasla doğum öncesi ve sonrası DMI’de artışla bitlikte süt, ECM, protein ve yağ verimlerinin yükseldiğini ortaya koymuştur (Arshad ve ark. , 2020).

KOLİN BUZAĞI SAĞLIĞINI VE BÜYÜMESİNİ ETKİLER
Sağlık ve süt üretimi faydaları, geçiş inekleri için kolinin yerini değerli bir besin maddesi olarak sağlamlaştırırken, yeni araştırmalar geçiş dönemindeki dişi hayvanların rumen korumalı kolin ile takviye edilmesinin, buzağılar için ek faydalar sağladığını göstermektedir. Rahim içinde koline maruz kalan veya kolin alan ineklerden gelen kolostrumla beslenen buzağılar, koline maruz kalmayan buzağılardan daha sağlıklıdır, daha fazla kuru madde tüketir ve daha hızlı büyürler. Bu faydalı etkiler, kolinin kritik gebelik dönemlerinde DNA metilasyonu ve nutrigenomikte önemli bir rol oynayan kararsız metil grupları için kaynak rolünü vurgulamaktadır (Tablo 1).

KOLİN GEREKLİDİR
Araştırmalar, kolinin hayvanlar ve insanlar için büyüme, gelişme ve sağlık için gerekli olduğunu göstermektedir. Kolin biyokimyasal bir yapı taşıdır ve yaşamı desteklemede rol oynayan çok sayıda bileşiğin öncüsüdür. Kolin, süt sığırları için birçok farklı rolde hizmet eder. Sağlık ve verimlilik için gereklidir. Onlarca yıllık araştırmalar, rumen korumalı kolin ile takviye edilmesinin süt üretimini artırabileceğini, metabolik bozuklukların insidansını azaltabileceğini, kolin ile takviye edilmiş ineklerden doğan buzağıların büyüme ve hayatta kalma kabiliyetinin artabileceğini göstermektedir. Tüm bu gelişmeler, süt üreticileri için ekonomik açıdan önemlidir ve kolinin süt inekleri için opsiyonel değil, gerekli bir besin maddesi olduğunu pekiştirmektedir.

Referanslar:
1. Arshad, U., M. G. Zenobi, C. R. Staples, and J. E. P. Santos. 2020. Meta-analysis of the effects of supplemental rumen-protected choline during the transition period on performance and health of parous dairy cows. J. Dairy Sci. 103:282–300.
2. Artegoitia, V. M., J. L. Middleton, F. M. Harte, S. R. Campagna, and M. J. De Veth. 2014. Choline and choline metabolite patterns and associations in blood and milk during lactation in dairy cows. PLoS One 9:e103412.
3. Atkins, K. B., R. A. Erdman, and J. H. Vandersall. 1988. Dietary choline effects on milk and duodenal choline flow in dairy cattle. J. Dairy Sci. 71:109-116.
4. Blusztajn, J. K. 1998. Choline, a vital amine. Science 281:794-795.
5. Bobe, G., J. W. Young, and D. C. Beitz. 2004. Invited review: Pathology, etiology, prevention, and treatment of fatty liver in dairy cows. J. Dairy Sci. 87:3105–3124.
6. Caudill, M.A. et al. 2018. FASEB J. 32, 2172-2180
7. Cole, L. K., J. E. Vance, and D. E. Vance. 2012. Phosphatidylcholine biosynthesis and lipoprotein metabolism. Biochim. Biophys. Acta. 1821:754-761.
8. Cooke, R. F., N. Silva Del Rio, D. Z. Caraviello, S. J. Bertics, M. H. Ramos, and R. R. Grummer. 2007. Supplemental choline for prevention and alleviation of fatty liver in dairy cattle. J. Dairy Sci. 90: 2413-2418.
9. Goselink, R., J. van Baal., A. Widaja, R. Dekker, R. Zom., M. J. de Veth, and A. van Vuuren. 2012. Regulation of hepatic triacylglycerol level in dairy cattle by rumen-protected choline supplementation during the transition period. J. Dairy Sci. 96:1102-1116.
10. Grummer, R. R. 1993. Etiology of lipid related metabolic disorders in periparturient dairy cattle. J. Dairy Sci. 76:3882-3896.
11. Imhasly, S., C. Bieli, H. Naegeli, L. Nyström, M. Ruetten, and C. Ger-spach. 2015. Blood plasma lipidome profile of dairy cows during the transition period. BMC Vet. Res. 11:252.
12. Lima, F.S., M.F. Sa Filho, L. F. Creco, and J. E. P. Santos. 2011. Effects of feeding rumen-protected choline on incidence of diseases and reproduction in dairy cows. Vet. J. 193:140-145.
13. Reynolds, C. K., P. C. Aikman, B. Lupoli, D. J. Humphries, and D. E. Beaver. 2003. Splanchnic metabolism of dairy cows during the transition from late gestation through early lactation. J. Dairy Sci. 86:1201-1217.
14. Shaw, G.M., et al. 2009. Epidemiology. 714-719
15. Sharma, B. K. and R. A. Erdman. 1989. In vitro degradation of choline from selected feedstuffs and choline supplements. J. Dairy Sci. 72:2772–2776.
16. Zenobi, M. G., T. L. Scheffler, J. E. Zuniga, M. B. Poindexter, S. R. Campagna, H. F. Castro Gonzalez, A. T. Farmer, B. A. Barton, J. E. P. Santos, and C. R. Staples. 2018. Feeding increasing amounts of ruminally protected choline decreased fatty liver in nonlactating, pregnant Holstein cows in negative energy status. J. Dairy Sci. 101:5902–5923.
17. Zom, R. L. G, J. van Baal, R. M. A. Goselink, J. A. Bakker, M. J. de Veth, and A. M. van Vuuren. 2011. Effect of rumen-protected choline on performance, blood metabolites, and hepatic triacylglycerols of periparturient dairy cattle. J. Dairy Sci. 94:4016-4027.
18. M. G. Zenobi, R. Gardinal, J. E. Zuniga, A. L. G. Dias, C. D. Nelson, J. P. Driver, B. A. Barton, J. E. P. Santos, and C. R. Staples, 2018. Effects of supplementation with ruminally protected choline on performance of multiparous Holstein cows did not depend upon prepartum caloric intake. J. Dairy Sci. 101:1088-1110

Stefano Vandoni Hakkında
Dr. Stefano Vandoni, 2003 yılında Milano Üniversitesi’nde Hayvan Beslenmesi ve Hayvan Bilimleri alanında yüksek lisans derecesini aldı. 2008 Yılında Milano Üniversitesi Veteriner Bilimleri ve Gıda Güvenliği Teknolojileri Bölümü’nde Hayvan Beslenmesi ve Gıda Güvenliği alanında doktorasını alarak “Besi sığırı ve danalarının yönetimini iyileştirmek için beslenme ve teknolojik stratejiler” konulu tezini verdi. Bundan sonra 2010 yılına kadar Milano Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmaya devam etti ve 2013 yılında Alltech İtalya’ya Temsilci Satış Müdürü olarak katıldı. Bu yıllar boyunca, hem işletmeden işletmeye hem de doğrudan çiftlikte çalışarak ruminant hayvan beslenmesi konusundaki bilgilerini derinleştirdi. Tecrübe ve başarılarının neticesinde 2014 yılında Ruminant Avrupa Teknik Koordinatörlüğüne ve bir yıl sonra Ruminant Avrupa Teknik Müdürlüğüne terfi etti.
Nisan 2016’dan itibaren Balchem Animal Nutrition and Health’ın Avrupa, Orta Doğu ve Afrika’da Ruminant Teknik Servis Müdürü ve yakın zamanda da Nitroshure’da Global Teknik Müdür olarak görev yapmaktadır.