Betain je přirozeně se vyskytující sloučenina široce rozšířená v rostlinách a zvířatech. Jako přísada do krmiv je poskytována v bezvodé formě nebo ve formě hydrochloridu.Může být přidáván do krmiva pro zvířata pro různé účely.
Za prvé, tyto účely mohou souviset s velmi účinnou schopností betainu donoru methylu, který se vyskytuje především v játrech. Díky přenosu nestabilních methylových skupin je podporována syntéza různých sloučenin, jako je methionin, karnitin a kreatin. Betain tímto způsobem ovlivňuje metabolismus bílkovin, lipidů a energie, čímž příznivě mění složení jatečně upraveného těla.
Za druhé, účel přidávání betainu do krmiva může souviset s jeho funkcí ochranného organického penetrantu. V této funkci pomáhá betain buňkám v celém těle udržovat vodní rovnováhu a buněčnou aktivitu, zejména během období stresu. Známým příkladem je pozitivní vliv betainu na zvířata vystavená tepelnému stresu.
U prasat byly popsány různé příznivé účinky suplementace betainu. Tento článek se zaměří na roli betainu jako krmné přísady pro zdraví střev u odstavených selat.
Několik betainových studií uvádí vliv na stravitelnost živin v ileu nebo v celém trávicím traktu prasat. Opakovaná pozorování zvýšené ileální stravitelnosti vlákniny (hrubá vláknina nebo neutrální a kyselá detergentní vláknina) naznačují, že betain stimuluje fermentaci již přítomných bakterií. v tenkém střevě, protože střevní buňky neprodukují enzymy rozkládající vlákninu. Vlákninová část rostliny obsahuje živiny, které se mohou uvolňovat při degradaci této mikrobiální vlákniny.
Proto byla také pozorována zlepšená stravitelnost sušiny a hrubého popela. Na úrovni celého trávicího traktu bylo hlášeno, že selata suplementovaná 800 mg betainu/kg krmiva mají zlepšený hrubý protein (+6,4 %) a sušinu (+4,2 %) ) stravitelnost. Kromě toho jiná studie ukázala, že přidáním 1 250 mg/kg betainu se zlepšila zdánlivá celková stravitelnost surového proteinu (+3,7 %) a éterového extraktu (+6,7 %).
Jedním z možných důvodů pozorovaného zvýšení stravitelnosti živin je účinek betainu na produkci enzymů. V nedávné studii in vivo o přidávání betainu k odstaveným selatům byla aktivita trávicích enzymů (amyláza, maltáza, lipáza, trypsin a chymotrypsin) v chymu (obrázek 1). Všechny enzymy kromě maltázy vykazovaly zvýšenou aktivitu a účinek betainu byl výraznější při dávce 2 500 mg betainu/kg krmiva než při dávce 1 250 mg/kg. při produkci enzymu, nebo může být výsledkem zvýšení katalytické účinnosti enzymu.
Obrázek 1 - Aktivita střevního trávicího enzymu selat doplněných 0 mg/kg, 1 250 mg/kg nebo 2 500 mg/kg betainu.
V experimentech in vitro bylo prokázáno, že přidáním NaCl k vytvoření vysokého osmotického tlaku byly inhibovány aktivity trypsinu a amylázy. Přidání různých hladin betainu do tohoto testu obnovilo inhibiční účinek NaCl a zvýšilo aktivitu enzymu. Pokud však NaCl není přidaný do roztoku pufru, neovlivňuje betain aktivitu enzymu při nižší koncentraci, ale vykazuje inhibiční účinek při vyšší koncentraci.
Nejen zvýšená stravitelnost může vysvětlit hlášený nárůst růstové výkonnosti a rychlosti konverze krmiva u prasat suplementovaných dietním betainem. Přidání betainu do krmiva prasat také snižuje energetické nároky zvířete. Hypotézou tohoto pozorovaného účinku je, že když lze betain použít k udržení intracelulárního osmotického tlaku se snižuje poptávka po iontových pumpách, což je proces, který vyžaduje energii. V případě omezeného příjmu energie se očekává, že účinek suplementace betainu bude výraznější zvýšením dodávky energie pro růst než údržba.
Epiteliální buňky lemující střevní stěnu se potřebují vyrovnat s vysoce proměnlivými osmotickými podmínkami generovanými luminálním obsahem během trávení živin. Zároveň tyto střevní buňky potřebují řídit výměnu vody a různých živin mezi střevním lumen a plazmou. k ochraně buněk před těmito náročnými podmínkami je betain důležitým organickým penetrantem. Při sledování koncentrace betainu v různých tkáních je obsah betainu ve střevních tkáních poměrně vysoký. Navíc bylo pozorováno, že tyto hladiny jsou ovlivněny Koncentrací betainu v potravě. Dobře vyvážené buňky budou mít lepší proliferaci a lepší regenerační schopnosti. Vědci proto zjistili, že zvýšení hladiny betainu u selat zvyšuje výšku duodenálních klků a hloubku ileálních krypt a klky jsou jednotnější.
V jiné studii bylo možné pozorovat zvýšení výšky klků v duodenu, jejunu a ileu, ale neměl žádný vliv na hloubku krypt. Jak bylo pozorováno u brojlerových kuřat infikovaných kokcidiemi, ochranný účinek betainu na střevní struktura může být ještě důležitější při určitých (osmotických) výzvách.
Střevní bariéra je tvořena převážně epiteliálními buňkami, které jsou navzájem spojeny těsnými spojovacími proteiny. Celistvost této bariéry je zásadní pro zamezení vstupu škodlivých látek a patogenních bakterií, které by jinak způsobily zánět. Pro prasata je negativní vliv střevní bariéry je považován za důsledek kontaminace krmiva mykotoxiny nebo za jeden z negativních vlivů tepelného stresu.
Za účelem měření dopadu na bariérový efekt se často používají in vitro testy buněčných linií k měření transepiteliálního elektrického odporu (TEER). S aplikací betainu lze pozorovat zlepšený TEER v několika experimentech in vitro. vystavení vysoké teplotě (42°C) se TEER sníží (obrázek 2). Přidání betainu do růstového média těchto buněk vystavených teplu působilo proti sníženému TEER, což ukazuje na zvýšenou tepelnou odolnost.
Obrázek 2-In vitro účinky vysoké teploty a betainu na buněčnou transepiteliální rezistenci (TEER).
Kromě toho byla ve studii in vivo u selat ve srovnání s kontrolní skupinou naměřena zvýšená exprese proteinů s úzkým spojením (ocludin, claudin1 a zonula occludens-1) v tkáni jejuna zvířat, která dostávala 1 250 mg/kg betainu. Kromě toho byla jako marker poškození střevní sliznice významně snížena aktivita diaminoxidázy v plazmě těchto prasat, což ukazuje na silnější střevní bariéru. byla měřena v době porážky.
Nedávno několik studií spojilo betain s antioxidačním systémem a popsalo snížení volných radikálů, snížené hladiny malondialdehydu (MDA) a zlepšenou aktivitu glutathionperoxidázy (GSH-Px).
Betain nepůsobí pouze jako osmoprotektivum u zvířat. Navíc mnoho bakterií může betain akumulovat de novo syntézou nebo transportem z prostředí. Existují známky toho, že betain může mít pozitivní vliv na počet bakterií v gastrointestinálním traktu odstavených selat. . Celkový počet ileálních bakterií, zejména bifidobakterií a laktobacilů, se zvýšil. Kromě toho bylo ve stolici zjištěno nižší množství Enterobacter.
Konečně bylo pozorováno, že účinek betainu na zdraví střev odstavených selat je snížení průjmu. Tento účinek může být závislý na dávce: doplněk stravy 2 500 mg/kg betainu je účinnější než 1 250 mg/kg betainu snížení míry průjmu.Výkonnost odstavených selat na dvou úrovních suplementace však byla podobná. Jiní výzkumníci prokázali, že když se přidá 800 mg/kg betainu, míra a výskyt průjmu u odstavených selat je nižší.
Betain má nízkou hodnotu pKa asi 1,8, což vede k disociaci betain HCl po požití, což vede k okyselení žaludku.
Zajímavou potravinou je potenciální okyselení betain hydrochloridu jako zdroje betainu. V humánní medicíně se betain HCl doplňky často používají v kombinaci s pepsinem k podpoře lidí se žaludečními a zažívacími problémy. V tomto případě lze betain hydrochlorid použít jako bezpečný zdroj kyseliny chlorovodíkové. Ačkoli neexistují žádné informace o této vlastnosti, pokud je betain hydrochlorid obsažen v krmivu pro selata, může být velmi důležitá.
Je dobře známo, že pH žaludeční šťávy odstavených selat může být relativně vysoké (pH>4), což ovlivní aktivaci prekurzoru pepsinu na jeho prekurzor pepsinogen. Optimální trávení bílkovin není důležité pouze pro zvířata, aby byla dobře dostupná. této živiny.Kromě toho může protein při poruchách trávení způsobit škodlivé množení oportunních patogenů a zvýšit problém průjmu po odstavení.Betain má nízkou hodnotu pKa asi 1,8, což vede k disociaci betain HCl po požití, což vede k žaludeční okyselení.
Toto krátkodobé překyselení bylo pozorováno v předběžné studii na lidech a studiích na psech. Po jedné dávce 750 mg nebo 1 500 mg hydrochloridu betainu se pH žaludku psů, kteří byli předtím léčeni látkami snižujícími žaludeční kyselinu, výrazně snížilo. přibližně 7 až pH 2. Avšak u neléčených kontrolních psů bylo pH žaludku přibližně 2, což nesouviselo se suplementací betain HCl.
Betain má pozitivní vliv na střevní zdraví odstavených selat. Tento přehled literatury zdůrazňuje různé možnosti betainu pro podporu trávení a vstřebávání živin, zlepšení fyzických ochranných bariér, ovlivnění mikrobioty a posílení obranyschopnosti selat.