Natriumbutyrat oder Tributyrin„Welches soll ich wählen?“

Buttersäure ist eine wichtige Energiequelle für Dickdarmzellen und deckt bis zu 70 % des gesamten Energiebedarfs. Es gibt jedoch zwei Formen. Dieser Artikel vergleicht beide und hilft bei der Beantwortung der Frage: „Welche ist die richtige?“

Die Verwendung von Butyraten als Futterzusatzstoff wurde in der Tierhaltung seit mehreren Jahrzehnten umfassend untersucht und eingesetzt. Zunächst wurde es bei Kälbern eingesetzt, um die frühe Pansenentwicklung zu stimulieren, bevor es auch bei Schweinen und Geflügel Anwendung fand.

Es hat sich gezeigt, dass Butyratzusätze die Körpergewichtszunahme (BWG) und die Futterverwertungsrate (FCR) verbessern, die Sterblichkeit senken und die Auswirkungen von Darmerkrankungen verringern.

Üblicherweise verfügbare Buttersäurequellen für Tierfutter gibt es in zwei Formen:

1. Als Salz (z. B. Natriumbutyrat) oder
2. In Form eines Triglycerids (z. B. Tributyrin).

Dann kommt die nächste Frage –Welches wähle ich?Dieser Artikel bietet einen direkten Vergleich beider.

Produktionsprozess

Natriumbutyrat:Wird durch eine Säure-Base-Reaktion hergestellt und bildet ein Salz mit hohem Schmelzpunkt.

NaOH + C4 H8 O2 = C4 H7 COONa + H2O

(Natriumhydroxid + Buttersäure = Natriumbutyrat + Wasser)

Tributyrin:Hergestellt durch Veresterung, bei der 3-Buttersäure an Glycerin gebunden wird, um Tributyrin zu bilden. Tributyrin hat einen niedrigen Schmelzpunkt.

C3H8O3+3C4H8O2= C15 H26 O6+3H2O

(Glycerin + Buttersäure = Tributyrin + Wasser)

Welches liefert mehr Buttersäure pro kg Produkt?

AusTabelle 1Wir kennen die Buttersäuremenge der verschiedenen Produkte. Wir sollten jedoch auch berücksichtigen, wie effektiv diese Produkte Buttersäure im Darm freisetzen. Da Natriumbutyrat ein Salz ist, löst es sich leicht in Wasser auf und setzt Butyrat frei. Daher können wir davon ausgehen, dass 100 % des Butyrats aus Natriumbutyrat beim Auflösen freigesetzt werden. Da Natriumbutyrat leicht dissoziiert, tragen geschützte Formen (z. B. Mikroverkapselung) von Natriumbutyrat dazu bei, eine kontinuierliche, langsame Freisetzung von Butyrat im gesamten Darm bis hin zum Dickdarm zu erreichen.

Tributyrin ist im Wesentlichen ein Triacylglycerid (TAG), ein Ester aus Glycerin und 3-Fettsäuren. Tributyrin benötigt Lipase, um das an das Glycerin gebundene Butyrat freizusetzen. Obwohl 1 Tributyrin 3-Butyrat enthält, ist nicht garantiert, dass das gesamte 3-Butyrat freigesetzt wird. Dies liegt daran, dass Lipase regioselektiv ist. Sie kann Triacylglyceride an R1 und R3, nur an R2 oder unspezifisch hydrolysieren. Lipase ist zudem substratspezifitätsspezifität, d. h. das Enzym kann zwischen an das Glycerin gebundenen Acylketten unterscheiden und bevorzugt bestimmte Typen spalten. Da Tributyrin Lipase zur Freisetzung seines Butyrats benötigt, kann es zu einer Konkurrenz zwischen Tributyrin und anderen TAGs um Lipase kommen.

Beeinflussen Natriumbutyrat und Tributyrin die Futteraufnahme?

Natriumbutyrat hat einen unangenehmen Geruch, der für Menschen weniger angenehm ist, von Säugetieren jedoch bevorzugt wird. Natriumbutyrat macht 3,6–3,8 % des Milchfetts in der Muttermilch aus und kann daher als Futterlockstoff wirken und den angeborenen Überlebensinstinkt von Säugetieren auslösen (Tabelle 2). Um eine langsame Freisetzung im Darm zu gewährleisten, wird Natriumbutyrat üblicherweise mit einer Fettmatrix (z. B. Palmstearin) umhüllt. Dies trägt auch dazu bei, den ranzigen Geruch von Natriumbutyrat zu reduzieren.

Tributyrin hingegen ist geruchlos, hat aber einen adstringierenden Geschmack (Tabelle 2). Die Zugabe großer Mengen kann sich negativ auf die Futteraufnahme auswirken. Tributyrin ist ein natürlich stabiles Molekül, das den oberen Magen-Darm-Trakt passieren kann, bis es im Darm durch Lipase gespalten wird. Es ist außerdem bei Raumtemperatur nicht flüchtig und wird daher im Allgemeinen nicht beschichtet. Tributyrin verwendet üblicherweise inertes Siliciumdioxid als Träger. Siliciumdioxid ist porös und setzt Tributyrin während der Verdauung möglicherweise nicht vollständig frei. Tributyrin hat außerdem einen höheren Dampfdruck, wodurch es beim Erhitzen flüchtig wird. Daher empfehlen wir, Tributyrin entweder in emulgierter oder in geschützter Form zu verwenden.