Betaiin on taimedes ja loomades laialdaselt levinud looduslikult esinev ühend. Söödalisandina pakutakse seda veevaba või vesinikkloriidina.Seda saab lisada loomasöödale erinevatel eesmärkidel.
Esiteks võivad need eesmärgid olla seotud betaiini väga tõhusa metüüldoonori võimega, mis esineb peamiselt maksas. Ebastabiilsete metüülrühmade ülekandumise tõttu soodustatakse erinevate ühendite nagu metioniini, karnitiini ja kreatiini sünteesi. Sel viisil mõjutab betaiin valkude, lipiidide ja energia metabolismi, muutes seeläbi soodsalt rümba koostist.
Teiseks võib betaiini söödale lisamise eesmärk olla seotud selle funktsiooniga kaitsva orgaanilise penetrandina. Selle funktsiooni puhul aitab betaiin rakkudel kogu kehas säilitada veetasakaalu ja rakkude aktiivsust, eriti stressiperioodidel. Tuntud näide on betaiini positiivne mõju kuumastressis loomadele.
Sigadel on kirjeldatud betaiini lisamise erinevaid kasulikke mõjusid. See artikkel keskendub betaiini kui söödalisandi rollile võõrutatud põrsaste soolestiku tervises.
Mitmed betaiiniuuringud on teatanud mõjust toitainete seeduvusele sigade niudesooles või kogu seedetraktis. Korduvad tähelepanekud kiudude (toorkiud või neutraalsed ja happelised detergentkiud) suurenenud niudesoole seeduvuse kohta näitavad, et betaiin stimuleerib juba olemasolevate bakterite fermentatsiooni. peensooles, kuna soolestiku rakud ei tooda kiudaineid lagundavaid ensüüme.Taime kiudaineosa sisaldab toitaineid, mis võivad vabaneda selle mikroobse kiu lagunemise käigus.
Seetõttu täheldati ka kuivaine ja toortuha seeduvuse paranemist. Seedetrakti kogutasemel on teatatud, et põrsastel, kellele on lisatud 800 mg betaiini/kg toidulisandit, on paranenud toorvalgu (+6,4%) ja kuivaine (+4,2%) sisaldus. ) seeduvus. Lisaks näitas erinev uuring, et lisades 1250 mg/kg betaiini, paranes toorvalgu (+3,7%) ja eetriekstrakti (+6,7%) näiv üldine seeduvus.
Toitainete seeduvuse täheldatud suurenemise üheks võimalikuks põhjuseks on betaiini mõju ensüümide tootmisele. Hiljutises in vivo uuringus betaiini lisamise kohta võõrutatud põrsastele seedeensüümide (amülaas, maltaas, lipaas, trüpsiin ja kümotrüpsiin) aktiivsust. in chyme hinnati (joonis 1). Kõik ensüümid, välja arvatud maltaas, näitasid suurenenud aktiivsust ja betaiini toime oli tugevam 2500 mg betaiini/kg sööda kohta kui 1250 mg/kg juures. Aktiivsuse suurenemine võib olla tingitud suurenemisest. ensüümi tootmisel või võib see olla ensüümi katalüütilise efektiivsuse suurenemise tulemus.
Joonis 1. Põrsaste soolestiku seedeensüümide aktiivsus, millele on lisatud 0 mg/kg, 1250 mg/kg või 2500 mg/kg betaiini.
In vitro katsetes tõestati, et NaCl lisamine kõrge osmootse rõhu tekitamiseks inhibeeris trüpsiini ja amülaasi aktiivsust. Erinevate betaiini tasemete lisamine sellele testile taastas NaCl inhibeeriva toime ja suurendas ensüümi aktiivsust. Kui aga NaCl ei ole puhverlahusele lisatud betaiin ei mõjuta ensüümi aktiivsust madalamal kontsentratsioonil, kuid näitab inhibeerivat toimet kõrgemal kontsentratsioonil.
Mitte ainult suurenenud seeduvus ei saa seletada sigade kasvujõudluse ja sööda konversioonimäära suurenemist sigadel, millele on lisatud betaiini. Betaiini lisamine sigade söödale vähendab ka looma säilitusenergiavajadust. Selle täheldatud efekti hüpotees on, et millal saab betaiini kasutada rakusisese osmootse rõhu säilitamiseks väheneb nõudlus ioonpumpade järele, mis on protsess, mis nõuab energiat. Piiratud energiatarbimise korral on betaiini lisamise mõju eeldatavasti tugevam, suurendades pigem kasvu energiavarustust kui suurendades. hooldus.
Sooleseina vooderdavad epiteelirakud peavad toime tulema väga varieeruvate osmootsete tingimustega, mis tekivad luminaalse sisu poolt toitainete seedimise ajal. Samal ajal peavad need soolerakud kontrollima vee ja erinevate toitainete vahetust soolestiku valendiku ja plasma vahel. et kaitsta rakke nende keeruliste tingimuste eest, on betaiin oluline orgaaniline penetrant. Betaiini kontsentratsiooni jälgimisel erinevates kudedes on betaiini sisaldus soolestiku kudedes üsna kõrge. Lisaks on täheldatud, et need tasemed on mõjutatud Toidu betaiini kontsentratsiooni järgi.Hästi tasakaalustatud rakkudel on parem proliferatsioon ja parem taastumisvõime.Seetõttu leidsid teadlased, et põrsaste betaiini taseme tõstmine suurendab kaksteistsõrmiksoole villi kõrgust ja niudesoole krüptide sügavust ning villid on ühtlasemad.
Teises uuringus võis täheldada villi kõrguse tõusu kaksteistsõrmiksooles, tühisooles ja niudesooles, kuid see ei mõjutanud krüptide sügavust. Nagu täheldati koktsiididega nakatunud broilerikanadel, on betaiini kaitsev toime soolestiku struktuur võib teatud (osmootsete) väljakutsete korral olla veelgi olulisem.
Soolebarjäär koosneb peamiselt epiteelirakkudest, mis on omavahel ühendatud tihedate ühendusvalkude kaudu. Selle barjääri terviklikkus on oluline, et vältida kahjulike ainete ja patogeensete bakterite sisenemist, mis muidu põhjustaksid põletikku.Sigade puhul on negatiivne soolebarjääri mõju peetakse sööda mükotoksiiniga saastumise tulemuseks või kuumastressi üheks negatiivseks mõjuks.
Selleks, et mõõta mõju barjääriefektile, kasutatakse transepiteliaalse elektritakistuse (TEER) mõõtmiseks sageli rakuliinide in vitro teste. Betaiini kasutamisel võib TEER-i paranemist täheldada mitmes in vitro katses. Kui aku on Kõrge temperatuuriga (42 °C) kokkupuutel TEER väheneb (joonis 2). Betaiini lisamine nende kuumusega kokkupuutuvate rakkude kasvusöötmele neutraliseeris TEERi vähenemise, mis näitab suurenenud kuumakindlust.
Joonis 2. Kõrge temperatuuri ja betaiini mõju in vitro raku transepiteliaalsele resistentsusele (TEER).
Lisaks mõõdeti põrsastega läbiviidud in vivo uuringus 1250 mg/kg betaiini saanud loomade suurenenud ühendusvalkude (occludin, claudin1 ja zonula occludens-1) ekspressiooni jejunumi koes võrreldes kontrollrühmaga. Lisaks vähenes soole limaskesta kahjustuse markerina diamiini oksüdaasi aktiivsus nende sigade plasmas, mis viitab tugevamale soolebarjäärile.Kui betaiini lisati kasvavate sigade toidulauale, suurenes soolestiku tõmbetugevus. mõõdeti tapmise ajal.
Hiljuti on mitmed uuringud seostanud betaiini antioksüdantide süsteemiga ja kirjeldanud vabade radikaalide vähenemist, malondialdehüüdi (MDA) taseme langust ja glutatioonperoksidaasi (GSH-Px) aktiivsuse paranemist.
Betaiin ei toimi loomadel mitte ainult osmoprotektorina.Lisaks võivad paljud bakterid akumuleerida betaiini de novo sünteesi või keskkonnast transportimise teel. On märke, et betaiin võib avaldada positiivset mõju võõrutatud põrsaste seedekulglas leiduvate bakterite arvule. .Suurdunud on niudebakterite, eriti bifidobakterite ja laktobatsillide koguarv.Lisaks leiti väljaheitest väiksemas koguses Enterobakterit.
Lõpuks on täheldatud, et betaiini mõju võõrutatud põrsaste soolestiku tervisele on kõhulahtisuse esinemissageduse vähenemine. See toime võib olla annusest sõltuv: toidulisand 2500 mg/kg betaiini on efektiivsem kui 1250 mg/kg betaiin. kõhulahtisuse määra vähendamine.Kuid võõrutatud põrsaste jõudlus kahel toidulisanditasemel oli sarnane.Teised teadlased on näidanud, et kui lisada 800 mg/kg betaiini, on võõrutatud põrsaste kõhulahtisuse määr ja esinemissagedus väiksem.
Betaiini pKa väärtus on madal, umbes 1,8, mis põhjustab pärast allaneelamist betaiini HCl dissotsiatsiooni, mis põhjustab mao hapestumist.
Huvitav toit on betaiinvesinikkloriidi kui betaiini allika potentsiaalne hapestumine. Inimmeditsiinis kasutatakse betaiini HCl toidulisandeid sageli koos pepsiiniga, et toetada mao- ja seedeprobleemidega inimesi. Sel juhul võib betaiinvesinikkloriidi kasutada ohutu vesinikkloriidhappe allikas.Kuigi puudub teave selle omaduse kohta, kui betaiinvesinikkloriidi sisaldub põrsasöödas, võib see olla väga oluline.
On hästi teada, et võõrutatud põrsaste maomahla pH võib olla suhteliselt kõrge (pH>4), mis mõjutab pepsiini prekursori aktiveerumist selle prekursori pepsinogeeni suhtes. Valkude optimaalne seedimine ei ole loomade jaoks oluline ainult hea kättesaadavuse tagamiseks. sellest toitainest.Lisaks võib seedehäirete valk põhjustada oportunistlike patogeenide kahjulikku vohamist ja suurendada võõrutusjärgse kõhulahtisuse probleemi.Betaiini pKa väärtus on madal, umbes 1,8, mis põhjustab pärast allaneelamist betaiini HCl dissotsiatsiooni, mis põhjustab mao hapestumine.
Seda lühiajalist taashapestumist on täheldatud eeluuringutes inimestel ja uuringutes koertega. Pärast 750 mg või 1500 mg betaiinvesinikkloriidi ühekordset annust langes eelnevalt maohapet vähendavate ainetega ravitud koerte mao pH oluliselt umbes 7 kuni pH 2. Kuid ravimata kontrollkoertel oli mao pH umbes 2, mis ei olnud seotud betaiini HCl lisamisega.
Betaiinil on positiivne mõju võõrutatud põrsaste soolestiku tervisele. Käesolevas kirjanduse ülevaates tuuakse välja erinevad betaiini võimalused toitainete seedimise ja imendumise toetamiseks, füüsilise kaitsebarjääride parandamiseks, mikrobioota mõjutamiseks ja põrsaste kaitsevõime suurendamiseks.