Betaiini vaikuttaa positiivisesti vieroitettujen porsaiden suolistoon, mutta se unohtuu usein, kun harkitaan mahdollisia lisäravinteita, jotka tukevat suoliston terveyttä tai vähentävät vieroitusripuliin liittyviä ongelmia.Betaiinin lisääminen toiminnallisena ravintoaineena rehuun voi vaikuttaa eläimiin monin eri tavoin.
Ensinnäkin betaiinilla on erittäin voimakas metyyliryhmän luovutuskyky, pääasiassa eläinten maksassa.Epästabiilien metyyliryhmien siirtymisen ansiosta erilaisten yhdisteiden, kuten metioniinin, karnitiinin ja kreatiinin, synteesi tehostuu.Siten betaiini vaikuttaa eläinten proteiini-, lipidi- ja energia-aineenvaihduntaan ja muuttaa siten suotuisasti ruhon koostumusta.
Toiseksi betaiinia voidaan lisätä rehuun suojaavana orgaanisena tunkeutumisaineena.Betaiini toimii osmoprotektanttina auttaen koko kehon soluja ylläpitämään nestetasapainoa ja solujen aktiivisuutta erityisesti stressin aikana.Tunnettu esimerkki on betaiinin edullinen vaikutus lämpöstressistä kärsiviin eläimiin.
Vedettömässä tai hydrokloridimuodossa olevan betaiinin lisäyksen seurauksena on kuvattu useita hyödyllisiä vaikutuksia eläinten suorituskykyyn.Tämä artikkeli keskittyy moniin mahdollisuuksiin käyttää betaiinia rehun lisäaineena tukemaan vieroitettujen porsaiden suoliston terveyttä.
Useat betaiinitutkimukset ovat raportoineet betaiinin vaikutuksista ravinteiden sulavuuteen sikojen sykkyräsuolessa ja paksusuolessa.Toistuvat havainnot kuitujen lisääntyneestä sulavuudesta sykkyräsuolessa (raakakuitu tai neutraali ja hapan pesuainekuitu) viittaavat siihen, että betaiini stimuloi bakteerien fermentaatiota ohutsuolessa, koska enterosyytit eivät tuota kuitua hajottavia entsyymejä.Kuituiset kasvin osat sisältävät ravinteita, jotka voivat vapautua mikrobien kuitujen hajottua.Siten havaittiin myös kuiva-aineen ja raakatuhkan sulavuuden paranemista.Koko ruoansulatuskanavan tasolla 800 mg betaiinia/kg ruokittujen porsaiden raakaproteiinin (+6,4 %) ja kuiva-aineen (+4,2 %) sulavuus parani.Lisäksi toisessa tutkimuksessa havaittiin, että raakaproteiinin (+3,7 %) ja eetteriuutteen (+6,7 %) näennäinen yleinen sulavuus parani betaiinilisällä annoksella 1250 mg/kg.
Yksi mahdollinen syy ravinteiden imeytymisen havaittuun lisääntymiseen on betaiinin vaikutus entsyymien tuotantoon.Äskettäisessä in vivo -tutkimuksessa betaiinilisän vaikutuksista vieroitetuilla porsailla arvioitiin ruoansulatusentsyymien (amylaasi, maltaasi, lipaasi, trypsiini ja kymotrypsiini) aktiivisuutta ruuansulatuksessa (kuvio 1).Kaikkien entsyymien aktiivisuus nousi maltaasia lukuun ottamatta, ja betaiinin vaikutus oli selvempi annoksella 2500 mg betaiinia/kg rehua kuin annoksella 1250 mg/kg rehua.Lisääntynyt aktiivisuus voi johtua lisääntyneestä entsyymituotannosta, mutta voi myös johtua entsyymien lisääntyneestä katalyyttisestä tehokkuudesta.In vitro -kokeet ovat osoittaneet, että trypsiini- ja amylaasiaktiivisuudet estyvät luomalla korkea osmoottinen paine NaCl:a lisäämällä.Tässä kokeessa betaiinin lisääminen eri pitoisuuksina palautti NaCl:n estävän vaikutuksen ja paransi entsyymiaktiivisuutta.Kuitenkin, kun natriumkloridia ei lisätty puskuriliuokseen, betaiiniinkluusiokompleksilla ei ollut vaikutusta entsyymiaktiivisuuteen pienemmillä pitoisuuksilla, mutta se osoitti estävää vaikutusta suhteellisen korkeilla pitoisuuksilla.
Betaiinilla ruokittujen sikojen kasvukykyä ja rehun muuntumisasteita on raportoitu parantuneen sekä parantuneen sulavuuden.Betaiinin lisääminen sianruokavalioon vähentää myös eläimen energiantarvetta.Tämän havaitun vaikutuksen hypoteesi on, että kun betaiinia on saatavilla ylläpitämään solunsisäistä osmoottista painetta, ionipumppujen tarve (prosessi, joka vaatii energiaa) vähenee.Siten tilanteissa, joissa energian saanti on rajoitettua, betaiinilisän vaikutuksen odotetaan olevan suurempi lisäämällä kasvua kuin säilyttämällä energiantarpeet.
Suolen seinämän epiteelisolujen on selviydyttävä erittäin vaihtelevista osmoottisista olosuhteista, joita suolen ontelon sisältö synnyttää ravintoaineiden pilkkomisen aikana.Samalla nämä suoliston epiteelisolut ovat välttämättömiä veden ja eri ravinteiden vaihdon säätelemiseksi suolen ontelon ja plasman välillä.Betaiini on tärkeä orgaaninen tunkeutuva aine solujen suojaamiseksi näiltä ankarilta olosuhteilta.Jos tarkastelet betaiinipitoisuutta eri kudoksissa, voit nähdä, että suolistokudoksessa on melko korkeat betaiinipitoisuudet.Lisäksi on havaittu, että ravinnon betaiinipitoisuudet voivat vaikuttaa näihin tasoihin.Hyvin tasapainotetuilla soluilla on parempi lisääntymiskyky ja hyvä stabiilisuus.Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkijat havaitsivat, että porsaiden betaiinipitoisuudet lisäsivät pohjukaissuolen villien korkeutta ja sykkyräsuolen kryptien syvyyttä, ja villit muuttuivat yhtenäisemmiksi.
Eräässä toisessa tutkimuksessa villuksen korkeuden nousua ilman vaikutusta kryptan syvyyteen voitiin havaita pohjukaissuolessa, jejunumissa ja sykkyräsuolessa.Betaiinin suojaava vaikutus suoliston rakenteeseen voi olla tärkeämpi spesifisissä (osmoottisissa) sairauksissa, kuten on havaittu broilereilla, joilla on kokkidia.
Suolistoeste koostuu pääasiassa epiteelisoluista, jotka ovat kiinnittyneet toisiinsa tiiviiden liitosproteiinien kautta.Tämän esteen eheys on välttämätöntä haitallisten aineiden ja patogeenisten bakteerien pääsyn estämiseksi, jotka muutoin voisivat aiheuttaa tulehdusta.Sioilla suolistoesteeseen kohdistuvien negatiivisten vaikutusten uskotaan johtuvan rehun saastumisesta mykotoksiineilla tai yhdestä lämpöstressin negatiivisista vaikutuksista.
Estovaikutuksen vaikutuksen mittaamiseksi solulinjoja testataan usein in vitro mittaamalla transepiteliaalinen sähkövastus (TEER).TEER:n parannuksia on havaittu lukuisissa in vitro -kokeissa betaiinin käytön vuoksi.TEER laskee, kun solut altistetaan korkeille lämpötiloille (42 °C) (kuva 2).Betaiinin lisääminen näiden kuumennettujen solujen kasvualustaan ​​vastusti TEER:n laskua, mikä osoitti parantuneen lämmönsietokyvyn.Lisäksi porsailla tehdyt in vivo -tutkimukset paljastivat tiiviiden liitosproteiinien (okkludiini, claudiini1 ja vyöhyketukokset-1) lisääntyneen ilmentymisen jejunaalkudoksessa eläimillä, jotka saivat betaiinia annoksella 1250 mg/kg verrattuna kontrolliryhmään.Lisäksi diamiinioksidaasin aktiivisuus, joka on suolen limakalvovaurion merkki, väheni merkittävästi näiden sikojen plasmassa, mikä viittaa vahvempaan suolistoesteeseen.Kun betaiinia lisättiin viimeistelevien sikojen ruokavalioon, mitattiin suolen vetolujuuden kasvu teurastuksen yhteydessä.
Viime aikoina useat tutkimukset ovat yhdistäneet betaiinin antioksidanttijärjestelmään ja kuvanneet vapaiden radikaalien vähenemistä, malondialdehydi (MDA) -tasojen vähenemistä ja glutationiperoksidaasin (GSH-Px) aktiivisuuden lisääntymistä.Äskettäinen porsailla tehty tutkimus osoitti, että GSH-Px-aktiivisuus jejunumissa lisääntyi, kun taas ravinnon betaiinilla ei ollut vaikutusta MDA:han.
Betaiini ei toimi ainoastaan ​​osmoprotektanttina eläimissä, vaan myös erilaiset bakteerit voivat kerääntyä betaiinia de novo -synteesin tai ympäristöstä kulkeutumisen kautta.On näyttöä siitä, että betaiini voi vaikuttaa positiivisesti vieroitettujen porsaiden maha-suolikanavan bakteeriflooraan.Sykkyräsuolen bakteerien, erityisesti bifidobakteerien ja laktobasillien, kokonaismäärä kasvoi.Lisäksi ulosteesta havaittiin pienempi määrä Enterobacteriaceae-bakteeria.
Viimeisin betaiinin havaittu vaikutus suoliston terveyteen vieroitetuilla porsailla oli ripulin ilmaantuvuuden väheneminen.Tämä vaikutus voi olla annoksesta riippuvainen: ravintolisä betaiinilla annoksella 2500 mg/kg vähensi ripulin esiintyvyyttä tehokkaammin kuin betaiini annoksella 1250 mg/kg.Vieroitetun porsaan suorituskyky oli kuitenkin samanlainen molemmilla lisäravintotasoilla.Muut tutkijat ovat osoittaneet, että vieroitettujen porsaiden ripulia ja sairastuvuutta on vähemmän, kun niitä on täydennetty 800 mg/kg betaiinilla.
Mielenkiintoista on, että betaiinihydrokloridilla on potentiaalisia happamoittavia vaikutuksia betaiinin lähteenä.Lääketieteessä betaiinihydrokloridilisäaineita käytetään usein yhdessä pepsiinin kanssa auttamaan ihmisiä, joilla on maha- ja ruoansulatusongelmia.Tässä tapauksessa betaiinihydrokloridi toimii turvallisena suolahapon lähteenä.Vaikka tästä ominaisuudesta ei ole saatavilla tietoa, kun betaiinihydrokloridia sisällytetään porsaiden rehuun, se voi olla tärkeää.Tiedetään, että vieroitettujen porsaiden mahalaukun pH voi olla suhteellisen korkea (pH > 4), mikä häiritsee pepsiiniproteiinia hajottavan entsyymin aktivaatiota sen esiaste-pepsinogeenissa.Optimaalinen proteiinien sulaminen on tärkeää paitsi siksi, että eläimet voivat hyödyntää tätä ravintoainetta täysimääräisesti.Lisäksi huonosti pilkottu proteiini voi johtaa opportunististen patogeenien tarpeettomaan lisääntymiseen ja pahentaa vieroituksen jälkeisen ripulin ongelmaa.Betaiinin pKa-arvo on alhainen, noin 1,8, mikä saa betaiinihydrokloridin hajoamaan nieltynä, mikä johtaa mahalaukun happamoitumiseen.Tämä tilapäinen uudelleen happamoittuminen on havaittu alustavissa ihmistutkimuksissa ja koirien tutkimuksissa.Aiemmin happoa vähentävillä aineilla hoidetuilla koirilla mahalaukun pH laski dramaattisesti noin pH:sta 7 arvoon pH 2 kerta-annoksen jälkeen 750 mg tai 1500 mg betaiinihydrokloridia.Kuitenkin kontrollikoirilla, jotka eivät saaneet lääkettä, mahalaukun pH laski merkittävästi.Noin 2, riippumatta betaiini HCl:n saannista.
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