Бетаинот има позитивен ефект врз цревата на одвикнатите прасиња, но често се заборава кога се разгледуваат можни додатоци за поддршка на здравјето на цревата или намалување на проблемите поврзани со дијареја при одвикнување. Додавањето на бетаин како функционална хранлива материја во храната може да влијае на животните на различни начини.
Прво, бетаинот има многу моќна способност за донор на метил групи, првенствено во црниот дроб на животните. Поради трансферот на нестабилни метил групи, се подобрува синтезата на разни соединенија како што се метионин, карнитин и креатин. Така, бетаинот влијае на протеинскиот, липидниот и енергетскиот метаболизам на животните, со што благотворно го менува составот на трупот.
Второ, бетаинот може да се додаде во храната како заштитен органски пенетрант. Бетаинот делува како осмопротектор, помагајќи им на клетките низ целото тело да ја одржат рамнотежата на течностите и клеточната активност, особено за време на периоди на стрес. Добро познат пример е благотворното дејство на бетаинот врз животните кои страдаат од топлотен стрес.
Различни корисни ефекти врз перформансите на животните се опишани како резултат на суплементацијата со бетаин во безводна или хидрохлоридна форма. Оваа статија ќе се фокусира на многуте можности за користење на бетаин како додаток во храната за поддршка на здравјето на цревата кај одвикнати прасиња.
Неколку студии за бетаин ги објавија ефектите на бетаинот врз сварливоста на хранливите материи во илеумот и дебелото црево кај свињите. Повторените набљудувања на зголемена сварливост на влакната во илеумот (сурови влакна или неутрални и кисели детергентни влакна) сугерираат дека бетаинот ја стимулира бактериската ферментација во тенкото црево бидејќи ентероцитите не произведуваат ензими што ги разградуваат влакната. Влакнестите делови од растенијата содржат хранливи материи што можат да се ослободат кога микробните влакна се распаѓаат. Така, забележано е и подобрување на сварливоста на сувата материја и суровата пепел. На ниво на целиот гастроинтестинален тракт, прасињата хранети со диета од 800 мг бетаин/кг покажаа подобрена сварливост на суровите протеини (+6,4%) и сувата материја (+4,2%). Дополнително, друга студија покажа дека очигледната целокупна сварливост на суровите протеини (+3,7%) и екстрактот од етер (+6,7%) е подобрена со дополнување на бетаин од 1250 мг/кг.
Една можна причина за забележаното зголемување на апсорпцијата на хранливи материи е ефектот на бетаинот врз производството на ензими. Неодамнешна in vivo студија за ефектите од суплементацијата со бетаин кај одвикнати прасиња ја процени активноста на дигестивните ензими (амилаза, малтаза, липаза, трипсин и химотрипсин) во дигестивната храна (Сл. 1). Активноста на сите ензими се зголеми, со исклучок на малтазата, а ефектот на бетаинот беше поизразен при доза од 2500 mg бетаин/kg храна отколку при доза од 1250 mg/kg храна. Зголемената активност може да биде резултат на зголемено производство на ензими, но може да биде резултат и на зголемена каталитичка ефикасност на ензимите. In vitro експериментите покажаа дека активностите на трипсинот и амилазата се инхибираат со создавање висок осмотски притисок преку додавање на NaCl. Во овој експеримент, додавањето на бетаин во различни концентрации го обнови инхибиторниот ефект на NaCl и ја подобри ензимската активност. Меѓутоа, кога во пуферскиот раствор не беше додаден натриум хлорид, комплексот со вклучување на бетаин немаше ефект врз ензимската активност при пониски концентрации, но покажа инхибиторен ефект при релативно високи концентрации.
Кај свињи хранети со бетаин во исхраната, пријавени се подобрени перформанси на раст и стапки на конверзија на храна, како и подобрена сварливост. Додавањето бетаин во исхраната на свињите, исто така, ги намалува енергетските потреби на животното. Хипотезата за овој забележан ефект е дека кога бетаинот е достапен за одржување на интрацелуларниот осмотски притисок, потребата од јонски пумпи (процес што бара енергија) е намалена. Така, во ситуации каде што внесот на енергија е ограничен, се очекува ефектот од дополнувањето со бетаин да биде поголем со зголемување на растот, а не со одржување на енергетските потреби.
Епителните клетки на цревниот ѕид мора да се справат со многу варијабилните осмотски услови создадени од содржината на цревниот лумен за време на варењето на хранливите материи. Во исто време, овие цревни епителни клетки се неопходни за контрола на размената на вода и разни хранливи материи помеѓу цревниот лумен и плазмата. За да се заштитат клетките од овие сурови услови, бетаинот е важен органски пенетрант. Ако ја погледнете концентрацијата на бетаин во различни ткива, можете да видите дека цревното ткиво има прилично високи нивоа на бетаин. Дополнително, забележано е дека овие нивоа може да бидат под влијание на концентрациите на бетаин во исхраната. Добро избалансираните клетки ќе имаат подобар пролиферативен капацитет и добра стабилност. Накратко, истражувачите откриле дека зголемувањето на нивоата на бетаин кај прасињата ја зголемува висината на дуоденалните ресички и длабочината на илеалните крипти, а ресичките стануваат поуниформни.
Во друга студија, зголемување на висината на ресичките без ефект врз длабочината на криптите може да се забележи во дуоденумот, јејунумот и илеумот. Заштитниот ефект на бетаинот врз структурата на цревата може да биде поважен кај специфични (осмотски) болести, како што е забележано кај бројлери со кокцидии.
Цревната бариера е првенствено составена од епителни клетки кои се поврзани едни со други преку протеини со тесни споеви. Интегритетот на оваа бариера е од суштинско значење за да се спречи влегувањето на штетни супстанции и патогени бактерии кои инаку би можеле да предизвикаат воспаление. Кај свињите, се смета дека негативните ефекти врз цревната бариера се резултат на контаминација на храната со микотоксини или еден од негативните ефекти на топлинскиот стрес.
За да се измери ефектот врз бариерниот ефект, клеточните линии често се тестираат in vitro со мерење на трансепителниот електричен отпор (TEER). Подобрувања во TEER се забележани во бројни in vitro експерименти поради употребата на бетаин. TEER се намалува кога клетките се изложени на високи температури (42°C) (Слика 2). Додавањето на бетаин во медиумот за раст на овие загреани клетки го неутрализираше намалувањето на TEER, што укажува на подобрена термотолеранција. Покрај тоа, in vivo студиите кај прасиња открија зголемена експресија на протеини со тесна врска (оклудин, клаудин1 и зонула оклузии-1) во јејуналното ткиво на животните кои примале бетаин во доза од 1250 mg/kg во споредба со контролната група. Покрај тоа, активноста на диамин оксидазата, маркер на оштетување на цревната мукоза, беше значително намалена во плазмата на овие свињи, што укажува на посилна цревна бариера. Кога бетаинот беше додаден во исхраната на свињите во фаза на финиширање, зголемувањето на цревната затегнувачка цврстина беше измерено при колење.
Неодамна, неколку студии го поврзаа бетаинот со антиоксидантниот систем и опишаа намалување на слободните радикали, намалување на нивоата на малондиалдехид (MDA) и зголемување на активноста на глутатион пероксидаза (GSH-Px). Неодамнешна студија кај прасиња покажа дека активноста на GSH-Px во јејунумот е зголемена, додека бетаинот од исхраната немаше ефект врз MDA.
Бетаинот не само што делува како осмопротектор кај животните, туку разни бактерии можат да акумулираат бетаин преку de novo синтеза или транспорт од околината. Постојат докази дека бетаинот може да има позитивен ефект врз бактериската флора на гастроинтестиналниот тракт на одвикнати прасиња. Вкупниот број на илеални бактерии се зголеми, особено бифидобактерии и лактобацили. Покрај тоа, во столицата е откриен помал број на ентеробактерии.
Последниот забележан ефект на бетаинот врз здравјето на цревата кај одвикнатите прасиња беше намалување на инциденцата на дијареја. Овој ефект може да зависи од дозата: дополнувањето на исхраната со бетаин во доза од 2500 mg/kg беше поефикасно во намалувањето на инциденцата на дијареја отколку бетаинот во доза од 1250 mg/kg. Сепак, перформансите на одвикнатите прасиња беа слични на обете нивоа на дополнување. Други истражувачи покажаа пониски стапки на дијареја и морбидитет кај одвикнатите прасиња кога беа дополнети со 800 mg/kg бетаин.
Интересно е што бетаинот хидрохлорид има потенцијални ефекти на закиселување како извор на бетаин. Во медицината, додатоците на бетаин хидрохлорид често се користат во комбинација со пепсин за да им помогнат на луѓето со стомачни и дигестивни проблеми. Во овој случај, бетаинот хидрохлорид служи како безбеден извор на хлороводородна киселина. Иако нема достапни информации во врска со ова својство кога бетаинот хидрохлорид е вклучен во храната за прасиња, тој може да биде важен. Познато е дека кај одвикнатите прасиња желудочната pH вредност може да биде релативно висока (pH > 4), со што се меша во активирањето на ензимот што го разградува протеинот пепсин во неговиот претходник пепсиноген. Оптималното варење на протеините е важно не само за животните да можат целосно да ја искористат оваа хранлива материја. Покрај тоа, слабо сварениот протеин може да доведе до непотребно размножување на опортунистички патогени и да го влоши проблемот со дијареја по одвикнувањето. Бетаинот има ниска pKa вредност од приближно 1,8, што предизвикува дисоцијација на бетаинот хидрохлорид при голтање, што резултира со гастрична закиселување. Оваа привремена повторна закиселување е забележана во прелиминарни студии кај луѓе и во студии на кучиња. Кучињата претходно третирани со средства за намалување на киселината доживеале драматично намалување на pH вредноста на желудникот од приближно pH 7 на pH 2 по единечна доза од 750 mg или 1500 mg бетаин хидрохлорид. Меѓутоа, кај контролните кучиња кои не го примиле лекот, pH вредноста на желудникот значително се намалила. Приближно 2, без оглед на внесот на бетаин HCl.
Betaine has a positive effect on the intestinal health of weaned piglets. This literature review highlights the various capabilities of betaine to support nutrient digestion and absorption, improve physical defense barriers, influence the microbiota and enhance defense in piglets. References available upon request, contact Lien Vande Maele, maele@orffa.com