بتائین تأثیر مثبتی بر روده خوکچه‌های از شیر گرفته شده دارد، اما اغلب در هنگام بررسی مکمل‌های احتمالی برای حمایت از سلامت روده یا کاهش مشکلات مرتبط با اسهال از شیر گرفته فراموش می‌شود.افزودن بتائین به عنوان یک ماده مغذی کاربردی به غذا می تواند حیوانات را به روش های مختلفی تحت تاثیر قرار دهد.
اول اینکه بتائین دارای توانایی بسیار قوی برای اهدای گروه متیل است، در درجه اول در کبد حیوانات.به دلیل انتقال گروه های متیل ناپایدار، سنتز ترکیبات مختلف مانند متیونین، کارنیتین و کراتین افزایش می یابد.بنابراین، بتائین بر متابولیسم پروتئین، چربی و انرژی حیوانات تأثیر می گذارد و در نتیجه ترکیب لاشه را تغییر می دهد.
در مرحله دوم، بتائین را می توان به عنوان یک نافذ آلی محافظ به خوراک اضافه کرد.بتائین به عنوان یک محافظ اسمزی عمل می کند و به سلول های سراسر بدن کمک می کند تا تعادل مایعات و فعالیت سلولی را حفظ کنند، به ویژه در دوره های استرس.یک مثال شناخته شده اثر مفید بتائین بر حیواناتی است که از استرس گرمایی رنج می برند.
اثرات مفید مختلفی بر عملکرد حیوانات به عنوان یک نتیجه از مکمل بتائین به شکل بی آب یا هیدروکلراید توصیف شده است.این مقاله بر روی بسیاری از احتمالات استفاده از بتائین به عنوان یک افزودنی خوراک برای حمایت از سلامت روده در خوک‌های از شیر گرفته تمرکز خواهد کرد.
چندین مطالعه بتائین اثرات بتائین را بر قابلیت هضم مواد مغذی در ایلئوم و کولون خوک ها گزارش کرده اند.مشاهدات مکرر افزایش قابلیت هضم فیبر در ایلئوم (فیبر خام یا فیبر شوینده خنثی و اسیدی) نشان می دهد که بتائین تخمیر باکتریایی را در روده کوچک تحریک می کند زیرا انتروسیت ها آنزیم های تجزیه کننده فیبر را تولید نمی کنند.قسمت‌های فیبری گیاه حاوی مواد مغذی هستند که می‌توانند با تجزیه فیبرهای میکروبی آزاد شوند.بنابراین، بهبود در قابلیت هضم ماده خشک و خاکستر خام نیز مشاهده شد.در سطح کل دستگاه گوارش، خوکچه‌هایی که با جیره 800 میلی‌گرم بتائین بر کیلوگرم تغذیه شدند، قابلیت هضم پروتئین خام (+6.4٪) و ماده خشک (+4.2٪) را نشان دادند.علاوه بر این، مطالعه دیگری نشان داد که قابلیت هضم کلی پروتئین خام (+3.7٪) و عصاره اتری (+6.7٪) با مکمل بتائین در mg/kg 1250 بهبود یافته است.
یکی از دلایل احتمالی افزایش مشاهده شده در جذب مواد مغذی، تأثیر بتائین بر تولید آنزیم است.یک مطالعه in vivo اخیر بر روی اثرات مکمل بتائین در خوکچه های از شیر گرفته شده، فعالیت آنزیم های گوارشی (آمیلاز، مالتاز، لیپاز، تریپسین و کیموتریپسین) را در گوارش ارزیابی کرد (شکل 1).فعالیت تمام آنزیم ها به استثنای مالتاز افزایش یافت و اثر بتائین در دوز 2500 میلی گرم بتائین بر کیلوگرم خوراک نسبت به دوز 1250 میلی گرم بر کیلوگرم خوراک بارزتر بود.افزایش فعالیت ممکن است ناشی از افزایش تولید آنزیم باشد، اما همچنین ممکن است ناشی از افزایش کارایی کاتالیزوری آنزیم ها باشد.آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داده‌اند که فعالیت‌های تریپسین و آمیلاز با ایجاد فشار اسمزی بالا از طریق افزودن NaCl مهار می‌شوند.در این آزمایش، افزودن بتائین در غلظت‌های مختلف، اثر مهاری NaCl را بازسازی کرد و فعالیت آنزیم را بهبود بخشید.با این حال، هنگامی که هیچ کلرید سدیم به محلول بافر اضافه نشد، کمپلکس گنجانده شده بتائین تأثیری بر فعالیت آنزیم در غلظت‌های پایین‌تر نداشت، اما در غلظت‌های نسبتاً بالا اثر بازدارندگی از خود نشان داد.
بهبود عملکرد رشد و نرخ تبدیل خوراک در خوک‌هایی که با بتائین رژیم غذایی تغذیه می‌شوند و همچنین بهبود قابلیت هضم گزارش شده است.افزودن بتائین به جیره خوک ها انرژی مورد نیاز حیوان را نیز کاهش می دهد.فرضیه این اثر مشاهده شده این است که وقتی بتائین برای حفظ فشار اسمزی درون سلولی در دسترس باشد، نیاز به پمپ های یونی (فرآیندی که نیاز به انرژی دارد) کاهش می یابد.بنابراین، در شرایطی که مصرف انرژی محدود است، انتظار می‌رود اثر مکمل بتائین با افزایش رشد بیشتر از حفظ انرژی مورد نیاز باشد.
سلول های اپیتلیال دیواره روده باید با شرایط اسمزی بسیار متغیر ایجاد شده توسط محتویات لومن روده در طول هضم مواد مغذی مقابله کنند.در عین حال، این سلول های اپیتلیال روده برای کنترل تبادل آب و مواد مغذی مختلف بین لومن روده و پلاسما ضروری هستند.برای محافظت از سلول ها در برابر این شرایط سخت، بتائین یک نافذ آلی مهم است.اگر به غلظت بتائین در بافت های مختلف نگاه کنید، می بینید که بافت روده دارای سطوح نسبتاً بالایی از بتائین است.علاوه بر این، اشاره شده است که این سطوح ممکن است تحت تأثیر غلظت بتائین در رژیم غذایی باشد.سلول های متعادل دارای ظرفیت تکثیر بهتر و ثبات خوبی خواهند بود.به طور خلاصه، محققان دریافتند که افزایش سطح بتائین در خوکچه ها باعث افزایش ارتفاع پرزهای اثنی عشر و عمق کریپت های روده ای شده و پرزها یکنواخت تر می شوند.
در مطالعه دیگری، افزایش ارتفاع پرز بدون تأثیر بر عمق کریپت را می توان در دوازدهه، ژژونوم و ایلئوم مشاهده کرد.اثر محافظتی بتائین بر ساختار روده ممکن است در بیماری‌های خاص (اسموتیک) مهم‌تر باشد، همانطور که در جوجه‌های گوشتی مبتلا به کوکسیدیا مشاهده شد.
سد روده در درجه اول از سلول های اپیتلیال تشکیل شده است که از طریق پروتئین های اتصال محکم به یکدیگر متصل شده اند.یکپارچگی این مانع برای جلوگیری از ورود مواد مضر و باکتری های بیماری زا که در غیر این صورت می توانند باعث التهاب شوند، ضروری است.در خوکها، تصور می شود که اثرات منفی بر سد روده در نتیجه آلودگی خوراک با مایکوتوکسین ها یا یکی از اثرات منفی استرس گرمایی باشد.
برای اندازه‌گیری تأثیر بر اثر سد، خطوط سلولی اغلب در شرایط آزمایشگاهی با اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی ترانس اپیتلیال (TEER) آزمایش می‌شوند.بهبود در TEER در آزمایشات آزمایشگاهی متعدد به دلیل استفاده از بتائین مشاهده شده است.هنگامی که سلول ها در معرض دمای بالا (42 درجه سانتیگراد) قرار می گیرند، TEER کاهش می یابد (شکل 2).افزودن بتائین به محیط رشد این سلول های گرم شده با کاهش TEER مقابله کرد که نشان دهنده بهبود تحمل حرارتی است.علاوه بر این، مطالعات in vivo در خوک‌ها بیانگر افزایش بیان پروتئین‌های اتصال محکم (occludin، claudin1 و zonula occlusions-1) در بافت ژژنوم حیوانات دریافت کننده بتائین با دوز 1250 میلی‌گرم بر کیلوگرم در مقایسه با گروه شاهد بود.علاوه بر این، فعالیت دیامین اکسیداز، نشانگر آسیب مخاط روده، به طور قابل توجهی در پلاسمای این خوک ها کاهش یافت، که نشان دهنده یک سد روده قوی تر است.هنگامی که بتائین به رژیم غذایی خوک های تکمیلی اضافه شد، افزایش استحکام کششی روده در زمان کشتار اندازه گیری شد.
اخیراً، چندین مطالعه بتائین را به سیستم آنتی اکسیدانی مرتبط کرده اند و کاهش رادیکال های آزاد، کاهش سطح مالون دی آلدئید (MDA) و افزایش فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز (GSH-Px) را توصیف کرده اند.مطالعه اخیر روی خوکچه ها نشان داد که فعالیت GSH-Px در ژژنوم افزایش یافته است، در حالی که بتائین رژیم غذایی هیچ تاثیری بر MDA ندارد.
بتائین نه تنها به عنوان یک محافظ اسمزی در حیوانات عمل می کند، بلکه باکتری های مختلف می توانند بتائین را از طریق سنتز de novo یا انتقال از محیط جمع کنند.شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد بتائین ممکن است تأثیر مثبتی بر فلور باکتریایی دستگاه گوارش خوک‌های از شیر گرفته داشته باشد.تعداد کل باکتری های ایلئال به ویژه بیفیدوباکتری ها و لاکتوباسیل ها افزایش یافت.علاوه بر این، تعداد کمتری از انتروباکتریاسه در مدفوع شناسایی شد.
آخرین اثر مشاهده شده بتائین بر سلامت روده در خوکچه های از شیر گرفته شده کاهش بروز اسهال بود.این اثر ممکن است وابسته به دوز باشد: مکمل غذایی با بتائین با دوز 2500 میلی گرم بر کیلوگرم نسبت به بتائین با دوز 1250 میلی گرم بر کیلوگرم در کاهش بروز اسهال مؤثرتر بود.با این حال، عملکرد خوک از شیر گرفته در هر دو سطح مکمل مشابه بود.سایر محققان نرخ کمتری از اسهال و عوارض را در خوکچه‌های از شیر گرفته نشان داده‌اند که با 800 میلی‌گرم بر کیلوگرم بتائین مصرف می‌شوند.
جالب توجه است که بتائین هیدروکلراید دارای اثرات اسیدی بالقوه به عنوان منبع بتائین است.در پزشکی، مکمل های بتائین هیدروکلراید اغلب در ترکیب با پپسین برای کمک به افراد مبتلا به مشکلات معده و گوارش استفاده می شود.در این مورد، بتائین هیدروکلراید به عنوان منبع ایمن اسید هیدروکلریک عمل می کند.اگر چه زمانی که بتائین هیدروکلراید در خوراک خوکچه گنجانده شده است، اطلاعاتی در مورد این ویژگی وجود ندارد، اما ممکن است مهم باشد.مشخص است که در خوک‌های از شیر گرفته شده، pH معده می‌تواند نسبتاً بالا باشد (PH> 4)، در نتیجه با فعال‌سازی آنزیم تجزیه‌کننده پروتئین پپسین در پپسینوژن پیش‌ساز آن تداخل ایجاد می‌کند.هضم پروتئین بهینه نه تنها به این دلیل مهم است که حیوانات بتوانند از این ماده مغذی نهایت استفاده را ببرند.علاوه بر این، پروتئین هضم ضعیف می تواند منجر به تکثیر غیرضروری پاتوژن های فرصت طلب و بدتر شدن مشکل اسهال پس از شیر گرفتن شود.بتائین دارای مقدار pKa پایین تقریباً 1.8 است که باعث می شود بتائین هیدروکلراید در هنگام مصرف تجزیه شود و در نتیجه اسیدی شدن معده ایجاد شود.این اسیدی شدن مجدد موقت در مطالعات اولیه انسانی و در مطالعات سگ مشاهده شده است.سگ‌هایی که قبلاً با کاهش‌دهنده اسید درمان شده‌اند، پس از یک دوز 750 میلی‌گرمی یا 1500 میلی‌گرم بتائین هیدروکلراید، کاهش چشمگیری در pH معده از حدود pH 7 به pH 2 تجربه کردند.با این حال، در سگ های کنترلی که دارو را دریافت نکردند، pH معده به طور قابل توجهی کاهش یافت.تقریباً 2، صرف نظر از مصرف بتائین HCl.
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