البيتين هو مركب طبيعي منتشر على نطاق واسع في النباتات والحيوانات. كمضاف للأعلاف، يتم توفيره في شكل لا مائي أو هيدروكلوريد.يمكن إضافته إلى علف الحيوانات لأغراض مختلفة.
بادئ ذي بدء، قد تكون هذه الأغراض مرتبطة بقدرة البيتين الفعالة جدًا على منح الميثيل، والتي تحدث بشكل رئيسي في الكبد. نظرًا لنقل مجموعات الميثيل غير المستقرة، يتم تعزيز تخليق مركبات مختلفة مثل الميثيونين والكارنيتين والكرياتين. بهذه الطريقة، يؤثر البيتين على استقلاب البروتين والدهون والطاقة، وبالتالي يغير تركيبة الذبيحة بشكل مفيد.
ثانيًا، قد يكون غرض إضافة البيتين في العلف مرتبطًا بوظيفته كمخترق عضوي وقائي، ففي هذه الوظيفة، يساعد البيتين الخلايا في جميع أنحاء الجسم على الحفاظ على توازن الماء ونشاط الخلايا، خاصة خلال فترات التوتر. ومن الأمثلة المعروفة على ذلك التأثير الإيجابي للبيتين على الحيوانات تحت الإجهاد الحراري.
في الخنازير، تم وصف التأثيرات المفيدة المختلفة لمكملات البيتين. سوف تركز هذه المقالة على دور البيتين كمواد مضافة للأعلاف في صحة الأمعاء للخنازير المفطومة.
أبلغت العديد من دراسات البيتين عن التأثير على هضم العناصر الغذائية في اللفائفي أو الجهاز الهضمي الكلي للخنازير. تشير الملاحظات المتكررة حول زيادة قابلية الهضم اللفائفي للألياف (الألياف الخام أو ألياف المنظفات المحايدة والحمضية) إلى أن البيتين يحفز تخمير البكتيريا الموجودة بالفعل في الأمعاء الدقيقة، لأن الخلايا المعوية لا تنتج إنزيمات محللة للألياف. ويحتوي الجزء الليفي من النبات على عناصر غذائية، يمكن إطلاقها أثناء تحلل هذه الألياف الميكروبية.
لذلك، لوحظ أيضًا تحسن في هضم المادة الجافة والرماد الخام. على مستوى الجهاز الهضمي الكلي، تم الإبلاغ عن أن الخنازير المكملة بـ 800 ملغ من البيتين / كغم من النظام الغذائي قد حسنت البروتين الخام (+6.4٪) والمادة الجافة (+4.2٪). ) الهضم. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت دراسة مختلفة أنه من خلال المكملات بـ 1250 ملغم / كغم من البيتين، تم تحسين قابلية الهضم الإجمالية الواضحة للبروتين الخام (+3.7٪) ومستخلص الأثير (+6.7٪).
أحد الأسباب المحتملة للزيادة الملحوظة في هضم العناصر الغذائية هو تأثير البيتين على إنتاج الإنزيم. في دراسة أجريت مؤخرًا على الجسم الحي حول إضافة البيتين إلى الخنازير المفطومة، تم اكتشاف نشاط الإنزيمات الهاضمة (الأميلاز والمالتيز والليباز والتربسين والكيموتربسين) تم تقييم الكيموس (الشكل 1). أظهرت جميع الإنزيمات باستثناء المالتيز نشاطًا متزايدًا، وكان تأثير البيتين أكثر وضوحًا عند تناول 2500 ملجم من البيتين/كجم من العلف مقارنة بـ 1250 ملجم/كجم. قد تكون الزيادة في النشاط نتيجة لزيادة في إنتاج الإنزيم، أو قد يكون نتيجة لزيادة الكفاءة التحفيزية للإنزيم.
الشكل 1 - نشاط الإنزيم الهضمي المعوي للخنازير المكمل بـ 0 مجم / كجم أو 1250 مجم / كجم أو 2500 مجم / كجم من البيتين.
في التجارب المختبرية، ثبت أنه عن طريق إضافة كلوريد الصوديوم لإنتاج الضغط الأسموزي العالي، تم تثبيط أنشطة التربسين والأميليز. إن إضافة مستويات مختلفة من البيتين إلى هذا الاختبار أعاد التأثير المثبط لكلوريد الصوديوم وزيادة نشاط الإنزيم. ومع ذلك، عندما لا يكون كلوريد الصوديوم موجودًا عند إضافته إلى المحلول المنظم، لا يؤثر البيتين على نشاط الإنزيم عند التركيز الأقل، لكنه يظهر تأثيرًا مثبطًا عند التركيز الأعلى.
ليس فقط زيادة قابلية الهضم هي التي يمكن أن تفسر الزيادة المبلغ عنها في أداء النمو ومعدل تحويل الأعلاف للخنازير المكملة بالبيتين الغذائي. كما أن إضافة البيتين إلى النظام الغذائي للخنازير يقلل أيضًا من متطلبات طاقة صيانة الحيوان. والفرضية لهذا التأثير الملحوظ هي أنه متى يمكن استخدام البيتين للحفاظ على الضغط الاسموزي داخل الخلايا، يتم تقليل الطلب على مضخات الأيونات، وهي عملية تتطلب طاقة. في حالة استهلاك الطاقة المحدود، من المتوقع أن يكون تأثير مكملات البيتين أكثر وضوحًا عن طريق زيادة إمدادات الطاقة للنمو بدلاً من صيانة.
تحتاج الخلايا الظهارية المبطنة لجدار الأمعاء إلى التعامل مع الظروف التناضحية المتغيرة للغاية الناتجة عن محتويات اللمعية أثناء هضم العناصر الغذائية. وفي الوقت نفسه، تحتاج هذه الخلايا المعوية إلى التحكم في تبادل الماء والمواد المغذية المختلفة بين تجويف الأمعاء والبلازما. ومن أجل حماية الخلايا من هذه الظروف الصعبة، يعتبر البيتين مادة اختراقية عضوية مهمة. وعند ملاحظة تركيز البيتين في الأنسجة المختلفة، فإن محتوى البيتين في الأنسجة المعوية مرتفع جداً. وبالإضافة إلى ذلك، فقد لوحظ أن هذه المستويات تتأثر عن طريق تركيز البيتين الغذائي. سيكون للخلايا المتوازنة تكاثر أفضل وقدرات تعافي أفضل. لذلك، وجد الباحثون أن زيادة مستوى البيتين في الخنازير الصغيرة يزيد من ارتفاع الزغابات الاثني عشرية وعمق الخبايا اللفائفية، وتكون الزغابات أكثر تجانسًا.
وفي دراسة أخرى، يمكن ملاحظة زيادة في ارتفاع الزغب في الاثني عشر والصائم واللفائفي، ولكن لم يكن هناك أي تأثير على عمق الخبايا. كما لوحظ في الدجاج اللاحم المصاب بالكوكسيديا، فإن التأثير الوقائي للبيتين على قد تكون البنية المعوية أكثر أهمية في ظل بعض التحديات (التناضحية).
يتكون الحاجز المعوي بشكل رئيسي من الخلايا الظهارية، التي ترتبط ببعضها البعض عن طريق بروتينات الوصلات الضيقة. سلامة هذا الحاجز ضرورية لمنع دخول المواد الضارة والبكتيريا المسببة للأمراض، والتي قد تسبب الالتهاب. بالنسبة للخنازير، فإن السلبية ويعتبر تأثير الحاجز المعوي نتيجة للتلوث بالسموم الفطرية في العلف، أو أحد الآثار السلبية للإجهاد الحراري.
من أجل قياس التأثير على تأثير الحاجز، غالبًا ما تُستخدم الاختبارات المعملية لخطوط الخلايا لقياس المقاومة الكهربائية عبر الظهارة (TEER). ومع تطبيق البيتين، يمكن ملاحظة TEER المحسنة في تجارب متعددة في المختبر. عندما تكون البطارية يتعرض لدرجات حرارة عالية (42 درجة مئوية)، وسوف ينخفض ​​TEER (الشكل 2). إضافة البيتين إلى وسط نمو هذه الخلايا المعرضة للحرارة يتعارض مع انخفاض TEER، مما يشير إلى زيادة مقاومة الحرارة.
الشكل 2 - التأثيرات المختبرية لارتفاع درجة الحرارة والبيتين على مقاومة الخلايا عبر الظهارة (TEER).
بالإضافة إلى ذلك، في دراسة أجريت على الخنازير الصغيرة، تم قياس التعبير المتزايد عن بروتينات الوصلات الضيقة (الأوكلودين، والكلودين 1، والزونولا المغطية 1) في أنسجة الصائم للحيوانات التي تلقت 1250 ملغم/كغم من البيتين مقارنةً بالمجموعة الضابطة. بالإضافة إلى ذلك، كعلامة على تلف الغشاء المخاطي المعوي، انخفض نشاط ديامين أوكسيديز في بلازما هذه الخنازير بشكل ملحوظ، مما يشير إلى وجود حاجز معوي أقوى. عندما تمت إضافة البيتين إلى النظام الغذائي للخنازير المكتملة النمو، زادت قوة الشد المعوية. تم قياسه في وقت الذبح.
في الآونة الأخيرة، ربطت العديد من الدراسات البيتين بنظام مضادات الأكسدة ووصفت انخفاض الجذور الحرة، وانخفاض مستويات المالونديالدهيد (MDA)، وتحسين نشاط الجلوتاثيون بيروكسيداز (GSH-Px).
البيتين لا يعمل فقط كمادة حماية اسموزية في الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للعديد من البكتيريا أن تتراكم البيتين من خلال تخليق دي نوفو أو النقل من البيئة. هناك دلائل على أن البيتين يمكن أن يكون له تأثير إيجابي على عدد البكتيريا في الجهاز الهضمي للخنازير المفطومة. .ازداد العدد الإجمالي للبكتيريا اللفائفية، وخاصة البيفيدوبكتريا والعصيات اللبنية. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على كميات أقل من البكتيريا المعوية في البراز.
أخيرًا، لوحظ أن تأثير البيتين على صحة الأمعاء لدى الخنازير المفطومة هو تقليل معدل الإسهال. قد يعتمد هذا التأثير على الجرعة: المكمل الغذائي 2500 ملغم / كغم بيتين أكثر فعالية من 1250 ملغم / كغم بيتين في تقليل معدل الإسهال. ومع ذلك، كان أداء الخنازير المفطومة عند مستويي المكملات متشابهًا. وقد أظهر باحثون آخرون أنه عند إضافة 800 ملجم / كجم من البيتين، يكون معدل وحدوث الإسهال في الخنازير المفطومة أقل.
يحتوي البيتين على قيمة pKa منخفضة تبلغ حوالي 1.8، مما يؤدي إلى تفكك البيتين HCl بعد الابتلاع، مما يؤدي إلى تحمض المعدة.
الغذاء المثير للاهتمام هو التحمض المحتمل لهيدروكلوريد البيتين كمصدر للبيتين. في الطب البشري، غالبًا ما تستخدم مكملات البيتين هيدروكلوريد مع البيبسين لدعم الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في المعدة ومشاكل في الجهاز الهضمي. في هذه الحالة، يمكن استخدام البيتين هيدروكلوريد ك مصدر آمن لحمض الهيدروكلوريك. على الرغم من عدم وجود معلومات حول هذه الخاصية عندما يتم احتواء البيتين هيدروكلوريد في علف الخنازير، إلا أنه قد يكون مهمًا جدًا.
من المعروف أن الرقم الهيدروجيني لعصير المعدة لدى الخنازير المفطومة قد يكون مرتفعًا نسبيًا (الرقم الهيدروجيني> 4)، مما سيؤثر على تنشيط سلائف البيبسين لسلفه البيبسينوجين. إن هضم البروتين الأمثل ليس مهمًا فقط للحيوانات للحصول على توافر جيد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يسبب بروتين عسر الهضم انتشارًا ضارًا لمسببات الأمراض الانتهازية ويزيد من مشكلة الإسهال بعد الفطام. يحتوي البيتين على قيمة pKa منخفضة تبلغ حوالي 1.8، مما يؤدي إلى تفكك البيتين حمض الهيدروكلوريك بعد الابتلاع، مما يؤدي إلى التهاب المعدة. تحمض.
وقد لوحظت إعادة التحمض على المدى القصير في دراسة أولية على البشر والدراسات على الكلاب. بعد جرعة واحدة من 750 ملغ أو 1500 ملغ من هيدروكلوريد البيتين، انخفض الرقم الهيدروجيني لمعدة الكلاب التي سبق علاجها بعوامل تقليل حمض المعدة بشدة من حوالي 7 إلى درجة الحموضة 2. ومع ذلك، في كلاب المراقبة غير المعالجة، كان الرقم الهيدروجيني للمعدة حوالي 2، وهو ما لم يكن مرتبطًا بمكملات البيتين حمض الهيدروكلوريك.
البيتين له تأثير إيجابي على الصحة المعوية للخنازير المفطومة. تسلط مراجعة الأدبيات هذه الضوء على الفرص المختلفة للبيتين لدعم هضم العناصر الغذائية وامتصاصها، وتحسين حواجز الحماية المادية، والتأثير على الكائنات الحية الدقيقة، وتعزيز القدرات الدفاعية للخنازير.