Betaiinil on positiivne mõju võõrutatud põrsaste soolestikule, kuid sageli unustatakse see ära, kui kaalutakse võimalikke toidulisandeid, mis toetaksid soolestiku tervist või vähendaksid võõrutamise kõhulahtisusega seotud probleeme.Betaiini lisamine funktsionaalse toitainena söödale võib mõjutada loomi mitmel viisil.
Esiteks on betaiinil väga võimas metüülrühma doonorvõime, peamiselt loomade maksas.Ebastabiilsete metüülrühmade ülekandumise tõttu paraneb erinevate ühendite nagu metioniini, karnitiini ja kreatiini süntees.Seega mõjutab betaiin loomade valkude, lipiidide ja energia metabolismi, muutes seeläbi soodsalt rümba koostist.
Teiseks võib betaiini lisada söödale kaitsva orgaanilise penetrandina.Betaiin toimib osmoprotektandina, aidates rakkudel kogu kehas säilitada vedeliku tasakaalu ja rakulist aktiivsust, eriti stressiperioodidel.Tuntud näide on betaiini kasulik mõju kuumastressi all kannatavatele loomadele.
Veevaba või vesinikkloriidi vormis betaiini lisamisel on kirjeldatud mitmesuguseid kasulikke mõjusid loomade jõudlusele.See artikkel keskendub paljudele võimalustele kasutada betaiini söödalisandina võõrutatud põrsaste soolestiku tervise toetamiseks.
Mitmed betaiiniuuringud on teatanud betaiini mõjust toitainete seeduvusele sigade niudesooles ja käärsooles.Korduvad tähelepanekud kiudude suurenenud seeduvuse kohta niudesooles (toorkiud või neutraalsed ja happelised detergentkiud) viitavad sellele, et betaiin stimuleerib peensooles bakterite fermentatsiooni, kuna enterotsüüdid ei tooda kiudaineid lagundavaid ensüüme.Kiulised taimeosad sisaldavad toitaineid, mis võivad vabaneda mikroobide kiudude lagunemisel.Seega täheldati ka kuivaine ja toortuha seeduvuse paranemist.Põrsastel, keda toideti 800 mg betaiini/kg toiduga, paranes toorvalgu (+6,4%) ja kuivaine (+4,2%) seeduvus kogu seedetrakti tasandil.Lisaks leiti teises uuringus, et toorvalgu (+3,7%) ja eetriekstrakti (+6,7%) näiline üldine seeduvus paranes betaiini lisamisega annuses 1250 mg/kg.
Üks võimalik põhjus toitainete imendumise suurenemisele on betaiini mõju ensüümide tootmisele.Hiljutine in vivo uuring betaiini lisamise mõju kohta võõrutatud põrsastele hindas seedeensüümide (amülaas, maltaas, lipaas, trüpsiin ja kümotrüpsiin) aktiivsust seedesooles (joonis 1).Suurenes kõigi ensüümide aktiivsus, välja arvatud maltaas, ja betaiini toime oli rohkem väljendunud annuses 2500 mg betaiini/kg sööda kohta kui annuses 1250 mg/kg sööda kohta.Suurenenud aktiivsus võib tuleneda suurenenud ensüümide tootmisest, kuid võib tuleneda ka ensüümide suurenenud katalüütilisest efektiivsusest.In vitro katsed on näidanud, et trüpsiini ja amülaasi aktiivsust inhibeerib kõrge osmootse rõhu tekitamine NaCl lisamise kaudu.Selles katses taastas betaiini lisamine erinevates kontsentratsioonides NaCl inhibeeriva toime ja parandas ensüümi aktiivsust.Kui aga puhverlahusele naatriumkloriidi ei lisatud, ei mõjutanud betaiini inklusioonikompleks madalamate kontsentratsioonide korral ensüümi aktiivsust, kuid avaldas suhteliselt kõrgetel kontsentratsioonidel inhibeerivat toimet.
Dieediga betaiini saanud sigadel on teatatud paranenud kasvunäitajatest ja sööda konversioonimääradest, samuti paranenud seeditavus.Betaiini lisamine sigade toidule vähendab ka looma energiavajadust.Selle täheldatud efekti hüpotees on, et kui betaiin on saadaval intratsellulaarse osmootse rõhu säilitamiseks, väheneb vajadus ioonpumpade järele (protsess, mis nõuab energiat).Seega, olukordades, kus energiatarbimine on piiratud, on betaiini lisamise mõju eeldatavasti suurem pigem kasvu suurendamise kui energiavajaduse säilitamise kaudu.
Sooleseina epiteelirakud peavad toitainete seedimisel toime tulema väga muutlike osmootsete tingimustega, mis tekivad soole valendiku sisust.Samal ajal on need sooleepiteelirakud olulised vee ja erinevate toitainete vahetuse kontrollimiseks soole valendiku ja plasma vahel.Rakkude kaitsmiseks nende karmide tingimuste eest on betaiin oluline orgaaniline penetrant.Kui vaatate betaiini kontsentratsiooni erinevates kudedes, näete, et soolekoes on betaiini sisaldus üsna kõrge.Lisaks on täheldatud, et neid tasemeid võivad mõjutada betaiini kontsentratsioonid toidus.Hästi tasakaalustatud rakkudel on parem proliferatsioonivõime ja hea stabiilsus.Kokkuvõttes leidsid teadlased, et põrsaste betaiinisisalduse tõus suurendas kaksteistsõrmiksoole villide kõrgust ja niudesoole krüptide sügavust ning villid muutusid ühtlasemaks.
Teises uuringus võis kaksteistsõrmiksooles, tühisooles ja niudesooles täheldada villi kõrguse suurenemist, ilma et see mõjutaks krüpti sügavust.Betaiini kaitsev toime soolestiku struktuurile võib olla olulisem spetsiifiliste (osmootsete) haiguste korral, nagu on täheldatud koktsiididega broilerikanade puhul.
Soolebarjäär koosneb peamiselt epiteelirakkudest, mis on üksteisega kinnitunud tihedate ühendusvalkude kaudu.Selle barjääri terviklikkus on oluline, et vältida kahjulike ainete ja patogeensete bakterite sisenemist, mis muidu võivad põletikku põhjustada.Sigade puhul arvatakse, et negatiivne mõju soolebarjäärile tuleneb sööda saastumisest mükotoksiinidega või kuumastressi ühest negatiivsest mõjust.
Barjääriefekti mõju mõõtmiseks testitakse rakuliine sageli in vitro, mõõtes transepiteliaalset elektritakistust (TEER).Betaiini kasutamise tõttu on TEER-i paranemist täheldatud paljudes in vitro katsetes.TEER väheneb, kui rakud puutuvad kokku kõrgete temperatuuridega (42 °C) (joonis 2).Betaiini lisamine nende kuumutatud rakkude kasvusöötmele takistas TEER-i vähenemist, mis näitab paranenud termotolerantsi.Lisaks näitasid põrsastega läbiviidud in vivo uuringud 1250 mg/kg betaiini annuses 1250 mg/kg saanud loomade jejunaalkoes tihedate ühendusvalkude (occludin, claudin1 ja zonula oklusioonid-1) suurenenud ekspressiooni võrreldes kontrollrühmaga.Lisaks vähenes nende sigade plasmas oluliselt diamiini oksüdaasi aktiivsus, mis on soole limaskesta kahjustuse marker, mis viitab tugevamale soolebarjäärile.Kui viimistletud sigade toidule lisati betaiini, mõõdeti soolestiku tõmbetugevuse suurenemist tapmisel.
Hiljuti on mitmed uuringud seostanud betaiini antioksüdantide süsteemiga ja kirjeldanud vabade radikaalide vähenemist, malondialdehüüdi (MDA) taseme langust ja glutatioonperoksidaasi (GSH-Px) aktiivsuse suurenemist.Hiljutine põrsaste uuring näitas, et GSH-Px aktiivsus tühisooles oli suurenenud, samas kui toiduga saadud betaiin ei mõjutanud MDA-d.
Betaiin ei toimi loomadel mitte ainult osmoprotektandina, vaid ka mitmesugused bakterid võivad betaiini akumuleerida de novo sünteesi või keskkonnast transportimise teel.On tõendeid, et betaiinil võib olla positiivne mõju võõrutatud põrsaste seedetrakti bakteriaalsele floorale.Suurenes niudebakterite, eriti bifidobakterite ja laktobatsillide koguarv.Lisaks tuvastati väljaheites väiksem arv Enterobacteriaceae.
Viimane täheldatud betaiini mõju võõrutatud põrsaste soolestiku tervisele oli kõhulahtisuse esinemissageduse vähenemine.See toime võib olla annusest sõltuv: toidulisand betaiiniga annuses 2500 mg/kg vähendas kõhulahtisuse esinemissagedust tõhusamalt kui betaiin annuses 1250 mg/kg.Siiski oli võõrdepõrsaste jõudlus mõlemal toidulisanditasemel sarnane.Teised teadlased on näidanud, et võõrutatud põrsaste kõhulahtisus ja haigestumus on väiksemad, kui neile on lisatud 800 mg/kg betaiini.
Huvitav on see, et betaiinvesinikkloriidil on betaiini allikana potentsiaalne hapestav toime.Meditsiinis kasutatakse mao- ja seedeprobleemidega inimeste abistamiseks sageli betaiinvesinikkloriidi toidulisandeid koos pepsiiniga.Sel juhul on betaiinvesinikkloriid ohutu vesinikkloriidhappe allikaks.Kuigi selle omaduse kohta puudub teave, kui betaiinvesinikkloriidi sisaldub põrsasöödas, võib see olla oluline.On teada, et võõrutatud põrsaste mao pH võib olla suhteliselt kõrge (pH > 4), mis häirib pepsiini valku lagundava ensüümi aktivatsiooni selle prekursor-pepsinogeenis.Optimaalne valkude seedimine on oluline mitte ainult selleks, et loomad saaksid seda toitainet täielikult ära kasutada.Lisaks võib halvasti seeditav valk põhjustada oportunistlike patogeenide tarbetut vohamist ja süvendada võõrutusjärgse kõhulahtisuse probleemi.Betaiinil on madal pKa väärtus ligikaudu 1,8, mis põhjustab betaiinvesinikkloriidi dissotsieerumist allaneelamisel, mille tulemuseks on mao hapestumine.Seda ajutist uuesti hapestumist on täheldatud esialgsetes inimuuringutes ja koertega tehtud uuringutes.Varem happe redutseerijatega ravitud koertel langes pärast 750 mg või 1500 mg betaiinvesinikkloriidi ühekordset annust mao pH dramaatilist langust ligikaudu pH 7-lt pH 2-le.Kuid kontrollkoertel, kes ravimit ei saanud, langes mao pH oluliselt.Ligikaudu 2, olenemata betaiini HCl tarbimisest.
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