La betaína es un compuesto natural ampliamente distribuido en plantas y animales. Como aditivo alimentario, se proporciona en forma anhidra o clorhidrato.Se puede agregar a la alimentación animal para diversos fines.
En primer lugar, estos propósitos pueden estar relacionados con la muy eficaz capacidad donadora de metilo de la betaína, que se produce principalmente en el hígado. Debido a la transferencia de grupos metilo inestables, se promueve la síntesis de diversos compuestos como la metionina, la carnitina y la creatina. De esta manera, la betaína afecta el metabolismo de las proteínas, los lípidos y la energía, cambiando así de manera beneficiosa la composición de la canal.
En segundo lugar, el propósito de agregar betaína al alimento puede estar relacionado con su función como penetrante orgánico protector. En esta función, la betaína ayuda a las células de todo el cuerpo a mantener el equilibrio hídrico y la actividad celular, especialmente durante períodos de estrés. Un ejemplo bien conocido es el efecto positivo de la betaína en animales bajo estrés por calor.
En cerdos se han descrito diferentes efectos beneficiosos de la suplementación con betaína. Este artículo se centrará en el papel de la betaína como aditivo alimentario en la salud intestinal de los lechones destetados.
Varios estudios de betaína han informado del efecto sobre la digestibilidad de los nutrientes en el íleon o el tracto digestivo total de los cerdos. Observaciones repetidas de una mayor digestibilidad ileal de la fibra (fibra cruda o fibra detergente neutra y ácida) indican que la betaína estimula la fermentación de las bacterias ya presentes. en el intestino delgado, porque las células intestinales no producen enzimas que degradan la fibra. La parte fibrosa de la planta contiene nutrientes que pueden liberarse durante la degradación de esta fibra microbiana.
Por lo tanto, también se observó una mejor digestibilidad de la materia seca y de la ceniza cruda. A nivel del tracto digestivo total, se ha informado que los lechones suplementados con 800 mg de betaína/kg de dieta mejoraron la proteína cruda (+6,4%) y la materia seca (+4,2%). ) digestibilidad. Además, un estudio diferente demostró que al suplementar con 1250 mg/kg de betaína, se mejoró la digestibilidad total aparente de la proteína cruda (+3,7%) y el extracto etéreo (+6,7%).
Una posible razón para el aumento observado en la digestibilidad de los nutrientes es el efecto de la betaína en la producción de enzimas. En un estudio reciente in vivo sobre la adición de betaína a lechones destetados, la actividad de las enzimas digestivas (amilasa, maltasa, lipasa, tripsina y quimotripsina) en quimo (Figura 1). Todas las enzimas excepto la maltasa mostraron una mayor actividad, y el efecto de la betaína fue más pronunciado con 2.500 mg de betaína/kg de alimento que con 1.250 mg/kg. El aumento en la actividad puede ser el resultado de un aumento en la producción de enzimas, o puede ser el resultado de un aumento en la eficiencia catalítica de la enzima.
Figura 1-Actividad de las enzimas digestivas intestinales de lechones suplementados con 0 mg/kg, 1.250 mg/kg o 2.500 mg/kg de betaína.
En experimentos in vitro, se demostró que al agregar NaCl para producir una presión osmótica alta, se inhibían las actividades de tripsina y amilasa. Agregar diferentes niveles de betaína a esta prueba restauró el efecto inhibidor del NaCl y aumentó la actividad enzimática. Sin embargo, cuando no se usa NaCl Agregada a la solución tampón, la betaína no afecta la actividad enzimática en una concentración más baja, pero muestra un efecto inhibidor en una concentración más alta.
No sólo el aumento de la digestibilidad puede explicar el aumento informado en el rendimiento del crecimiento y la tasa de conversión alimenticia de los cerdos suplementados con betaína en la dieta. Agregar betaína a las dietas de los cerdos también reduce los requisitos energéticos de mantenimiento del animal. La hipótesis de este efecto observado es que cuando se puede usar betaína Para mantener la presión osmótica intracelular, se reduce la demanda de bombas de iones, que es un proceso que requiere energía. En el caso de una ingesta de energía limitada, se espera que el efecto de complementar la betaína sea más pronunciado al aumentar el suministro de energía para el crecimiento en lugar de mantenimiento.
Las células epiteliales que recubren la pared intestinal necesitan hacer frente a condiciones osmóticas muy variables generadas por el contenido luminal durante la digestión de los nutrientes. Al mismo tiempo, estas células intestinales necesitan controlar el intercambio de agua y diferentes nutrientes entre la luz intestinal y el plasma. Para proteger las células de estas condiciones desafiantes, la betaína es un penetrante orgánico importante. Al observar la concentración de betaína en diferentes tejidos, el contenido de betaína en los tejidos intestinales es bastante alto. Además, se ha observado que estos niveles se ven afectados. por la concentración de betaína en la dieta. Las células bien equilibradas tendrán una mejor proliferación y mejores capacidades de recuperación. Por lo tanto, los investigadores encontraron que aumentar el nivel de betaína en los lechones aumenta la altura de las vellosidades duodenales y la profundidad de las criptas ileales, y las vellosidades son más uniformes.
En otro estudio, se pudo observar un aumento en la altura de las vellosidades en el duodeno, yeyuno e íleon, pero no hubo efecto en la profundidad de las criptas. Como se observó en pollos de engorde infectados con coccidios, el efecto protector de la betaína sobre La estructura intestinal puede ser aún más importante bajo ciertos desafíos (osmóticos).
La barrera intestinal está compuesta principalmente por células epiteliales, que están conectadas entre sí mediante proteínas de unión estrecha. La integridad de esta barrera es esencial para evitar la entrada de sustancias nocivas y bacterias patógenas, que de otro modo provocarían inflamación. Para los cerdos, el efecto negativo Se considera que el impacto de la barrera intestinal es el resultado de la contaminación por micotoxinas en el alimento o uno de los efectos negativos del estrés por calor.
Para medir el impacto sobre el efecto barrera, a menudo se utilizan pruebas in vitro de líneas celulares para medir la resistencia eléctrica transepitelial (TEER). Con la aplicación de betaína, se puede observar una TEER mejorada en múltiples experimentos in vitro. Cuando la batería está expuestas a altas temperaturas (42 °C), la TEER disminuirá (Figura 2). La adición de betaína al medio de crecimiento de estas células expuestas al calor contrarrestó la disminución de la TEER, lo que indica una mayor resistencia al calor.
Figura 2-Efectos in vitro de la alta temperatura y la betaína sobre la resistencia transepitelial celular (TEER).
Además, en un estudio in vivo en lechones, se midió el aumento de la expresión de proteínas de unión estrecha (ocludina, claudina1 y zonula occludens-1) en el tejido del yeyuno de los animales que recibieron 1250 mg/kg de betaína en comparación con el grupo de control. Además, como marcador de daño de la mucosa intestinal, la actividad de la diaminooxidasa en el plasma de estos cerdos se redujo significativamente, lo que indica una barrera intestinal más fuerte. Cuando se añadió betaína a la dieta de los cerdos en crecimiento y engorde, se observó un aumento en la resistencia a la tracción intestinal. Se midió en el momento del sacrificio.
Recientemente, varios estudios han relacionado la betaína con el sistema antioxidante y han descrito una reducción de los radicales libres, niveles reducidos de malondialdehído (MDA) y una mejor actividad de la glutatión peroxidasa (GSH-Px).
La betaína no sólo actúa como osmoprotector en los animales. Además, muchas bacterias pueden acumular betaína a través de la síntesis de novo o del transporte desde el medio ambiente. Hay indicios de que la betaína puede tener un efecto positivo en la cantidad de bacterias en el tracto gastrointestinal de los lechones destetados. .El número total de bacterias ileales, especialmente bifidobacterias y lactobacilos, ha aumentado. Además, se encontraron menores cantidades de Enterobacter en las heces.
Finalmente, se observa que el efecto de la betaína sobre la salud intestinal de los lechones destetados es la reducción de la tasa de diarrea. Este efecto puede ser dosis-dependiente: el complemento alimenticio 2.500 mg/kg de betaína es más eficaz que 1.250 mg/kg de betaína en reduciendo la tasa de diarrea. Sin embargo, el rendimiento de los lechones destetados con los dos niveles de suplemento fue similar. Otros investigadores han demostrado que cuando se añaden 800 mg/kg de betaína, la tasa y la incidencia de diarrea en los lechones destetados es menor.
La betaína tiene un valor de pKa bajo de aproximadamente 1,8, lo que provoca la disociación de la betaína HCl después de la ingestión, lo que provoca la acidificación gástrica.
El alimento interesante es la posible acidificación del clorhidrato de betaína como fuente de betaína. En medicina humana, los suplementos de betaína HCl se usan a menudo en combinación con pepsina para ayudar a las personas con problemas estomacales y digestivos. En este caso, el clorhidrato de betaína se puede usar como una fuente segura de ácido clorhídrico. Aunque no hay información sobre esta propiedad cuando el clorhidrato de betaína está contenido en el alimento para lechones, puede ser muy importante.
Es bien sabido que el pH del jugo gástrico de los lechones destetados puede ser relativamente alto (pH>4), lo que afectará la activación del precursor de la pepsina a su precursor pepsinógeno. La digestión óptima de las proteínas no sólo es importante para que los animales obtengan una buena disponibilidad. de este nutriente. Además, la proteína de la indigestión puede causar una proliferación dañina de patógenos oportunistas y aumentar el problema de la diarrea post-destete. La betaína tiene un valor de pKa bajo de aproximadamente 1,8, lo que conduce a la disociación de la betaína HCl después de la ingestión, lo que lleva a problemas gástricos. acidificación.
Esta reacidificación a corto plazo se ha observado en un estudio preliminar en humanos y en perros. Después de una dosis única de 750 mg o 1500 mg de hidrocloruro de betaína, el pH del estómago de los perros previamente tratados con agentes reductores del ácido gástrico cayó severamente de aproximadamente 7 a pH 2. Sin embargo, en perros de control no tratados, el pH del estómago fue aproximadamente 2, lo que no estaba relacionado con la suplementación con betaína HCl.
La betaína tiene un efecto positivo en la salud intestinal de los lechones destetados. Esta revisión de la literatura destaca diferentes oportunidades para que la betaína apoye la digestión y absorción de nutrientes, mejore las barreras protectoras físicas, influya en la microbiota y mejore las capacidades de defensa de los lechones.