La betaïna és un compost d'origen natural àmpliament distribuït en plantes i animals. Com a additiu alimentari, es proporciona en forma anhidra o clorhidrat.Es pot afegir a l'alimentació animal amb diferents finalitats.
En primer lloc, aquests propòsits poden estar relacionats amb la capacitat de donant de metil molt eficaç de la betaïna, que es produeix principalment al fetge. A causa de la transferència de grups metil inestables, es promou la síntesi de diversos compostos com la metionina, la carnitina i la creatina. D'aquesta manera, la betaïna afecta el metabolisme de les proteïnes, els lípids i l'energia, canviant de manera beneficiosa la composició de la carcassa.
En segon lloc, el propòsit d'afegir betaïna al pinso pot estar relacionat amb la seva funció com a penetrant orgànic protector. En aquesta funció, la betaïna ajuda a les cèl·lules de tot el cos a mantenir l'equilibri hídric i l'activitat cel·lular, especialment durant els períodes d'estrès. Un exemple conegut és l'efecte positiu de la betaïna en animals sota estrès per calor.
En els porcs, s'han descrit diferents efectes beneficiosos de la suplementació amb betaïna. Aquest article se centrarà en el paper de la betaïna com a additiu alimentari en la salut intestinal dels garrins deslletats.
Diversos estudis sobre la betaïna han informat de l'efecte sobre la digestibilitat dels nutrients a l'ili o el tracte digestiu total dels porcs. Observacions repetides d'augment de la digestibilitat ileal de la fibra (fibra bruta o fibra neutra i detergent àcida) indiquen que la betaïna estimula la fermentació dels bacteris ja presents. a l'intestí prim, perquè les cèl·lules intestinals no produeixen enzims que degraden la fibra. La part de fibra de la planta conté nutrients, que es poden alliberar durant la degradació d'aquesta fibra microbiana.
Per tant, també es va observar una millora de la digestibilitat de la matèria seca i de la cendra bruta. A nivell del tracte digestiu total, s'ha informat que els garrins suplementats amb 800 mg de betaïna/kg de dieta han millorat la proteïna bruta (+6,4%) i la matèria seca (+4,2%). ) digestibilitat. A més, un estudi diferent va demostrar que amb la suplementació amb 1.250 mg/kg de betaïna, es va millorar la digestibilitat total aparent de proteïna bruta (+3,7%) i extracte d'èter (+6,7%).
Una possible raó de l'augment observat de la digestibilitat dels nutrients és l'efecte de la betaïna en la producció d'enzims. En un estudi recent in vivo sobre l'addició de betaïna als garrins deslletats, l'activitat dels enzims digestius (amilasa, maltasa, lipasa, tripsina i quimotripsina) es va avaluar en quim (Figura 1). Tots els enzims excepte la maltasa van mostrar una activitat augmentada, i l'efecte de la betaïna va ser més pronunciat a 2.500 mg de betaïna/kg d'alimentació que a 1.250 mg/kg. L'augment de l'activitat pot ser el resultat d'un augment. en la producció d'enzims, o pot ser el resultat d'un augment de l'eficiència catalítica de l'enzim.
Figura 1-Activitat enzimàtica digestiva intestinal dels garrins complementada amb 0 mg/kg, 1.250 mg/kg o 2.500 mg/kg de betaïna.
En experiments in vitro, es va demostrar que, afegint NaCl per produir una pressió osmòtica alta, s'inhibeixen les activitats de tripsina i amilasa. L'addició de diferents nivells de betaïna a aquesta prova va restaurar l'efecte inhibidor del NaCl i augmentava l'activitat enzimàtica. Tanmateix, quan el NaCl no és afegit a la solució tampó, la betaïna no afecta l'activitat enzimàtica a una concentració més baixa, però mostra un efecte inhibidor a una concentració més alta.
No només l'augment de la digestibilitat pot explicar l'augment del rendiment de creixement i la taxa de conversió d'alimentació dels porcs complementats amb betaïna dietètica. L'addició de betaïna a les dietes dels porcs també redueix els requeriments energètics de manteniment de l'animal. La hipòtesi d'aquest efecte observat és que quan es pot utilitzar betaïna per mantenir la pressió osmòtica intracel·lular, es redueix la demanda de bombes iòniques, que és un procés que requereix energia. manteniment.
Les cèl·lules epitelials que revesteixen la paret intestinal han de fer front a condicions osmòtiques molt variables generades pel contingut luminal durant la digestió dels nutrients. Al mateix temps, aquestes cèl·lules intestinals necessiten controlar l'intercanvi d'aigua i diferents nutrients entre la llum intestinal i el plasma. per protegir les cèl·lules d'aquestes condicions difícils, la betaïna és un important penetrant orgànic. Quan s'observa la concentració de betaïna en diferents teixits, el contingut de betaïna als teixits intestinals és força elevat. A més, s'ha observat que aquests nivells es veuen afectats. Per tant, els investigadors van trobar que augmentar el nivell de betaïna dels garrins augmenta l'alçada de les vellositats duodenals i la profunditat de les criptes ileals, i les vellositats són més uniformes.
En un altre estudi, es va poder observar un augment de l'alçada de les vellositats al duodè, el jejú i l'ileon, però no hi va haver cap efecte sobre la profunditat de les criptes. Tal com s'observa en pollastres de graella infectats amb coccidis, l'efecte protector de la betaïna sobre L'estructura intestinal pot ser encara més important sota certs reptes (osmòtics).
La barrera intestinal està formada principalment per cèl·lules epitelials, que estan connectades entre si per proteïnes d'unió estreta. La integritat d'aquesta barrera és essencial per evitar l'entrada de substàncies nocives i bacteris patògens, que d'altra manera provocarien inflamació. Per als porcs, el negatiu L'impacte de la barrera intestinal es considera el resultat de la contaminació de micotoxines en el pinso, o un dels efectes negatius de l'estrès per calor.
Per mesurar l'impacte sobre l'efecte barrera, sovint s'utilitzen proves in vitro de línies cel·lulars per mesurar la resistència elèctrica transepitelial (TEER). Amb l'aplicació de betaïna, es pot observar una millora TEER en múltiples experiments in vitro. Quan la bateria està exposada a alta temperatura (42 °C), TEER disminuirà (figura 2). L'addició de betaïna al medi de creixement d'aquestes cèl·lules exposades a la calor va contrarestar la disminució de TEER, indicant una major resistència a la calor.
Figura 2-Efectes in vitro de l'alta temperatura i la betaïna sobre la resistència transepitelial cel·lular (TEER).
A més, en un estudi in vivo en garrins, es va mesurar l'augment de l'expressió de proteïnes d'unió estreta (ocludina, claudin1 i zonula occludens-1) al teixit jejú d'animals que van rebre 1.250 mg/kg de betaïna en comparació amb el grup control. A més, com a marcador del dany a la mucosa intestinal, l'activitat de la diaminooxidasa en el plasma d'aquests porcs es va reduir significativament, cosa que indica una barrera intestinal més forta. Quan es va afegir betaïna a la dieta dels porcs en creixement i acabat, l'augment de la resistència a la tracció intestinal. es va mesurar en el moment de la matança.
Recentment, diversos estudis han relacionat la betaïna amb el sistema antioxidant i han descrit una reducció de radicals lliures, nivells reduïts de malondialdehid (MDA) i una millora de l'activitat de la glutatió peroxidasa (GSH-Px).
La betaïna no només actua com a osmoprotector en animals. A més, molts bacteris poden acumular betaïna mitjançant la síntesi de novo o el transport des del medi ambient. Hi ha indicis que la betaïna pot tenir un efecte positiu en el nombre de bacteris del tracte gastrointestinal dels garrins deslletats. .Ha augmentat el nombre total de bacteris ileals, especialment bifidobacteris i lactobacils. A més, s'han trobat quantitats més baixes d'Enterobacter a les femtes.
Finalment, s'observa que l'efecte de la betaïna sobre la salut intestinal dels garrins deslletats és la reducció de la taxa de diarrea. Aquest efecte pot dependre de la dosi: el suplement dietètic 2.500 mg/kg de betaïna és més efectiu que 1.250 mg/kg de betaïna en reduint la taxa de diarrea. No obstant això, el rendiment dels garrins deslletats als dos nivells de suplement va ser similar. Altres investigadors han demostrat que quan s'afegeixen 800 mg/kg de betaïna, la taxa i incidència de diarrea en garrins deslletats és menor.
La betaïna té un valor de pKa baix d'uns 1,8, la qual cosa condueix a la dissociació de la betaïna HCl després de la ingestió, donant lloc a una acidificació gàstrica.
L'aliment interessant és l'acidificació potencial del clorhidrat de betaïna com a font de betaïna. En medicina humana, els suplements de betaïna HCl s'utilitzen sovint en combinació amb pepsina per donar suport a les persones amb problemes estomacals i digestius. En aquest cas, el clorhidrat de betaïna es pot utilitzar com a una font segura d'àcid clorhídric. Encara que no hi ha informació sobre aquesta propietat quan el clorhidrat de betaïna està contingut en l'alimentació dels garrins, pot ser molt important.
És ben sabut que el pH del suc gàstric dels garrins deslletats pot ser relativament alt (pH>4), cosa que afectarà l'activació del precursor de la pepsina al seu precursor pepsinogen. La digestió òptima de proteïnes no només és important perquè els animals obtinguin una bona disponibilitat. d'aquest nutrient.A més, la proteïna de la indigestió pot provocar la proliferació nociva de patògens oportunistes i augmentar el problema de la diarrea posterior al deslletament. La betaïna té un valor de pKa baix d'uns 1,8, la qual cosa condueix a la dissociació de la betaïna HCl després de la ingestió, donant lloc a un gàstric. acidificació.
Aquesta reacidificació a curt termini s'ha observat en un estudi preliminar en humans i estudis en gossos. Després d'una dosi única de 750 mg o 1.500 mg de clorhidrat de betaïna, el pH de l'estómac dels gossos prèviament tractats amb agents reductors de l'àcid gàstric va baixar molt de aproximadament 7 a pH 2. No obstant això, en gossos control no tractats, el pH de l'estómac era d'aproximadament 2, cosa que no estava relacionada amb la suplementació amb betaïna HCl.
La betaïna té un efecte positiu en la salut intestinal dels garrins deslletats. Aquesta revisió de la literatura destaca diferents oportunitats de la betaïna per donar suport a la digestió i l'absorció de nutrients, millorar les barreres protectores físiques, influir en la microbiota i millorar les capacitats de defensa dels garrins.