البيتين له تأثير إيجابي على أمعاء الخنازير المفطومة، ولكن غالبا ما يتم نسيانه عند النظر في المكملات الغذائية المحتملة لدعم صحة الأمعاء أو تقليل المشاكل المرتبطة بإسهال الفطام.يمكن أن تؤثر إضافة البيتين كمواد مغذية وظيفية على الحيوانات بعدة طرق.
أولاً، يتمتع البيتين بقدرة قوية جدًا على التبرع بمجموعة الميثيل، خاصة في الكبد الحيواني.بسبب نقل مجموعات الميثيل غير المستقرة، يتم تعزيز تخليق مركبات مختلفة مثل الميثيونين والكارنيتين والكرياتين.وبالتالي، يؤثر البيتين على استقلاب البروتين والدهون والطاقة في الحيوانات، وبالتالي يغير بشكل مفيد تكوين الذبيحة.
ثانياً، يمكن إضافة البيتين إلى العلف باعتباره مادة عضوية وقائية.يعمل البيتين كمادة حماية اسموزية، مما يساعد الخلايا في جميع أنحاء الجسم على الحفاظ على توازن السوائل والنشاط الخلوي، خاصة خلال فترات التوتر.ومن الأمثلة المعروفة التأثير المفيد للبيتين على الحيوانات التي تعاني من الإجهاد الحراري.
تم وصف تأثيرات مفيدة مختلفة على أداء الحيوان نتيجة لمكملات البيتين في شكل لا مائي أو هيدروكلوريد.سوف تركز هذه المقالة على الاحتمالات العديدة لاستخدام البيتين كمضاف للأعلاف لدعم صحة الأمعاء في الخنازير المفطومة.
أبلغت العديد من دراسات البيتين عن تأثيرات البيتين على هضم العناصر الغذائية في اللفائفي والقولون لدى الخنازير.تشير الملاحظات المتكررة لزيادة قابلية هضم الألياف في اللفائفي (الألياف الخام أو ألياف المنظفات المحايدة والحمضية) إلى أن البيتين يحفز التخمر البكتيري في الأمعاء الدقيقة لأن الخلايا المعوية لا تنتج إنزيمات محللة للألياف.تحتوي أجزاء النبات الليفية على عناصر غذائية يمكن إطلاقها عندما تتحلل الألياف الميكروبية.وبالتالي، لوحظ أيضًا تحسن في هضم المادة الجافة والرماد الخام.على مستوى الجهاز الهضمي بأكمله، أظهرت الخنازير التي تغذت على نظام غذائي مكون من 800 ملغم من البيتين / كغم تحسنًا في هضم البروتين الخام (+6.4٪) والمادة الجافة (+4.2٪).بالإضافة إلى ذلك، وجدت دراسة أخرى أن قابلية الهضم الإجمالية الواضحة للبروتين الخام (+3.7%) ومستخلص الأثير (+6.7%) قد تحسنت مع مكملات البيتين عند 1250 ملغم/كغم.
أحد الأسباب المحتملة للزيادة الملحوظة في امتصاص العناصر الغذائية هو تأثير البيتين على إنتاج الإنزيم.قامت دراسة حديثة أجريت على الجسم الحي حول تأثيرات مكملات البيتين في الخنازير المفطومة بتقييم نشاط الإنزيمات الهضمية (الأميلاز والمالتيز والليباز والتربسين والكيموتريبسين) في الهضم (الشكل 1).زاد نشاط جميع الإنزيمات، باستثناء المالتيز، وكان تأثير البيتين أكثر وضوحًا عند جرعة 2500 مجم بيتين/كجم علف مقارنة بجرعة 1250 مجم/كجم علف.قد تنتج زيادة النشاط عن زيادة إنتاج الإنزيمات، ولكنها قد تنتج أيضًا عن زيادة الكفاءة التحفيزية للإنزيمات.أظهرت التجارب المختبرية أن أنشطة التربسين والأميلاز يتم تثبيطها عن طريق خلق ضغط أسموزي مرتفع من خلال إضافة كلوريد الصوديوم.في هذه التجربة، أدت إضافة البيتين بتركيزات مختلفة إلى استعادة التأثير المثبط لـ NaCl وتحسين نشاط الإنزيم.ومع ذلك، عند عدم إضافة كلوريد الصوديوم إلى المحلول المنظم، لم يكن لمجمع البيتين أي تأثير على نشاط الإنزيم عند التركيزات المنخفضة، لكنه أظهر تأثيرًا مثبطًا عند التركيزات العالية نسبيًا.
تم الإبلاغ عن تحسن في أداء النمو ومعدلات تحويل الأعلاف في الخنازير التي تتغذى على البيتين الغذائي، فضلاً عن تحسين عملية الهضم.كما أن إضافة البيتين إلى النظام الغذائي للخنازير يقلل أيضًا من احتياجات الحيوان من الطاقة.فرضية هذا التأثير الملحوظ هي أنه عندما يكون البيتين متاحًا للحفاظ على الضغط الأسموزي داخل الخلايا، تقل الحاجة إلى مضخات الأيونات (وهي عملية تتطلب طاقة).وبالتالي، في الحالات التي يكون فيها استهلاك الطاقة محدودًا، من المتوقع أن يكون تأثير مكملات البيتين أكبر من خلال زيادة النمو بدلاً من الحفاظ على متطلبات الطاقة.
يجب أن تتعامل الخلايا الظهارية لجدار الأمعاء مع الظروف التناضحية المتغيرة للغاية الناتجة عن محتويات تجويف الأمعاء أثناء هضم العناصر الغذائية.وفي الوقت نفسه، تعتبر هذه الخلايا الظهارية المعوية ضرورية للتحكم في تبادل الماء والمواد المغذية المختلفة بين تجويف الأمعاء والبلازما.ولحماية الخلايا من هذه الظروف القاسية، يعتبر البيتين مادة عضوية مهمة.إذا نظرت إلى تركيز البيتين في الأنسجة المختلفة، يمكنك أن ترى أن الأنسجة المعوية تحتوي على مستويات عالية إلى حد ما من البيتين.بالإضافة إلى ذلك، فقد لوحظ أن هذه المستويات قد تتأثر بتركيزات البيتين الغذائية.تتمتع الخلايا المتوازنة بقدرة تكاثرية أفضل واستقرار جيد.باختصار، وجد الباحثون أن زيادة مستويات البيتين في الخنازير أدى إلى زيادة ارتفاع الزغابات الاثني عشرية وعمق الخبايا اللفائفية، وأصبحت الزغابات أكثر تجانسًا.
وفي دراسة أخرى، يمكن ملاحظة زيادة في الارتفاع الزغبي دون التأثير على عمق سرداب في الاثني عشر، والصائم، واللفائفي.قد يكون التأثير الوقائي للبيتين على بنية الأمعاء أكثر أهمية في أمراض معينة (تناضحية)، كما لوحظ في الدجاج اللاحم المصاب بالكوكسيديا.
يتكون الحاجز المعوي في المقام الأول من الخلايا الظهارية المرتبطة ببعضها البعض من خلال بروتينات الوصلات الضيقة.تعتبر سلامة هذا الحاجز ضرورية لمنع دخول المواد الضارة والبكتيريا المسببة للأمراض التي يمكن أن تسبب الالتهاب.في الخنازير، يُعتقد أن التأثيرات السلبية على الحاجز المعوي هي نتيجة لتلوث العلف بالسموم الفطرية أو أحد التأثيرات السلبية للإجهاد الحراري.
لقياس التأثير على تأثير الحاجز، غالبًا ما يتم اختبار خطوط الخلايا في المختبر عن طريق قياس المقاومة الكهربائية عبر الظهارة (TEER).وقد لوحظت تحسينات في TEER في العديد من التجارب المختبرية بسبب استخدام البيتين.يتناقص TEER عندما تتعرض الخلايا لدرجات حرارة عالية (42 درجة مئوية) (الشكل 2).إضافة البيتين إلى وسط نمو هذه الخلايا الساخنة يبطل النقصان في TEER، مما يشير إلى تحسن التحمل الحراري.بالإضافة إلى ذلك، كشفت الدراسات التي أجريت على الخنازير الصغيرة عن زيادة التعبير عن بروتينات الوصلات الضيقة (الإكلودين، والكلودين 1، وانسدادات الزونولا -1) في أنسجة الصائم لدى الحيوانات التي تتلقى البيتين بجرعة 1250 ملغم/كغم مقارنة بالمجموعة الضابطة.بالإضافة إلى ذلك، انخفض نشاط ديامين أوكسيديز، وهو علامة على تلف الغشاء المخاطي المعوي، بشكل كبير في بلازما هذه الخنازير، مما يشير إلى وجود حاجز معوي أقوى.عندما تمت إضافة البيتين إلى النظام الغذائي للخنازير الجاهزة، تم قياس الزيادة في قوة الشد المعوية عند الذبح.
في الآونة الأخيرة، ربطت العديد من الدراسات البيتين بنظام مضادات الأكسدة ووصفت انخفاضًا في الجذور الحرة، وانخفاضًا في مستويات المالونديالدهيد (MDA)، وزيادة في نشاط الجلوتاثيون بيروكسيداز (GSH-Px).أظهرت دراسة حديثة أجريت على الخنازير أن نشاط GSH-Px في الصائم قد زاد، في حين لم يكن للبيتين الغذائي أي تأثير على MDA.
لا يعمل البيتين فقط كمادة حماية تناضحية في الحيوانات، ولكن يمكن للبكتيريا المختلفة أن تتراكم البيتين من خلال تخليق دي نوفو أو نقله من البيئة.هناك أدلة على أن البيتين قد يكون له تأثير إيجابي على النباتات البكتيرية في الجهاز الهضمي للخنازير المفطومة.زاد العدد الإجمالي للبكتيريا اللفائفية، وخاصة البيفيدوبكتريا والعصيات اللبنية.بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف أعداد أقل من البكتيريا المعوية في البراز.
وكان آخر تأثير ملحوظ للبيتين على صحة الأمعاء في الخنازير المفطومة هو انخفاض معدل الإصابة بالإسهال.قد يعتمد هذا التأثير على الجرعة: كانت المكملات الغذائية التي تحتوي على البيتين بجرعة 2500 ملغم / كغم أكثر فعالية في الحد من حدوث الإسهال من البيتين بجرعة 1250 ملغم / كغم.ومع ذلك، كان أداء الخنازير الصغيرة متشابهًا في كلا مستويي المكملات.وقد أظهر باحثون آخرون انخفاض معدلات الإسهال والمراضة في الخنازير المفطومة عند تناول 800 ملغم / كغم من البيتين.
ومن المثير للاهتمام أن هيدروكلوريد البيتين له تأثيرات محمضة محتملة كمصدر للبيتين.في الطب، غالبًا ما تُستخدم مكملات البيتين هيدروكلوريد مع البيبسين لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في المعدة والجهاز الهضمي.في هذه الحالة، يعمل هيدروكلوريد البيتين كمصدر آمن لحمض الهيدروكلوريك.على الرغم من عدم وجود معلومات متاحة بخصوص هذه الخاصية عندما يتم تضمين البيتين هيدروكلوريد في تغذية الخنازير، فقد يكون ذلك مهمًا.من المعروف أنه في الخنازير المفطومة، يمكن أن يكون الرقم الهيدروجيني للمعدة مرتفعًا نسبيًا (الرقم الهيدروجيني> 4)، وبالتالي يتداخل مع تنشيط إنزيم البيبسين المحلل للبروتين في سلائفه البيبسينوجين.يعد الهضم الأمثل للبروتين مهمًا ليس فقط حتى تتمكن الحيوانات من الاستفادة الكاملة من هذه العناصر الغذائية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي سوء هضم البروتين إلى انتشار غير ضروري لمسببات الأمراض الانتهازية وتفاقم مشكلة الإسهال بعد الفطام.يحتوي البيتين على قيمة pKa منخفضة تبلغ حوالي 1.8، مما يؤدي إلى تفكك هيدروكلوريد البيتين عند تناوله، مما يؤدي إلى تحمض المعدة.وقد لوحظت إعادة التحمض المؤقتة هذه في الدراسات البشرية الأولية وفي دراسات الكلاب.شهدت الكلاب التي عولجت سابقًا بمخفضات الحموضة انخفاضًا كبيرًا في درجة الحموضة في المعدة من حوالي 7 درجة حموضة إلى درجة حموضة 2 بعد جرعة واحدة قدرها 750 مجم أو 1500 مجم من هيدروكلوريد البيتين.ومع ذلك، في الكلاب التي لم تتلق الدواء، انخفض الرقم الهيدروجيني للمعدة بشكل ملحوظ.ما يقرب من 2، بغض النظر عن كمية البيتين حمض الهيدروكلوريك.
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