Betain ima pozitivan učinak na crijeva prasadi odbijene od sise, ali se često zaboravlja kada se razmatraju mogući dodaci za potporu zdravlju crijeva ili smanjenje problema povezanih s proljevom pri odbijanju.Dodavanje betaina kao funkcionalne hranjive tvari u hranu može utjecati na životinje na različite načine.
Prvo, betain ima vrlo snažnu sposobnost doniranja metilne skupine, prvenstveno u životinjskoj jetri.Zbog prijenosa nestabilnih metilnih skupina pospješuje se sinteza raznih spojeva poput metionina, karnitina i kreatina.Tako betain utječe na metabolizam bjelančevina, lipida i energije životinja, čime povoljno mijenja sastav trupa.
Drugo, betain se može dodati hrani kao zaštitni organski penetrant.Betain djeluje kao osmoprotektant, pomažući stanicama u cijelom tijelu da održe ravnotežu tekućine i staničnu aktivnost, osobito tijekom razdoblja stresa.Poznati primjer je povoljan učinak betaina na životinje koje pate od toplinskog stresa.
Opisani su različiti korisni učinci na performanse životinja kao rezultat dodavanja betaina u obliku bezvodnog ili hidroklorida.Ovaj će se članak usredotočiti na mnoge mogućnosti korištenja betaina kao dodatka hrani za održavanje zdravlja crijeva kod odbijene prasadi.
Nekoliko studija o betainu izvijestilo je o učincima betaina na probavljivost hranjivih tvari u ileumu i debelom crijevu svinja.Opetovana opažanja povećane probavljivosti vlakana u ileumu (sirova vlakna ili vlakna neutralnog i kiselog deterdženta) sugeriraju da betain stimulira bakterijsku fermentaciju u tankom crijevu jer enterociti ne proizvode enzime koji razgrađuju vlakna.Vlaknasti biljni dijelovi sadrže hranjive tvari koje se mogu osloboditi razgradnjom mikrobnih vlakana.Tako je također uočeno poboljšanje probavljivosti suhe tvari i sirovog pepela.Na razini cijelog gastrointestinalnog trakta, prasad hranjena hranom od 800 mg betaina/kg pokazala je poboljšanu probavljivost sirovih proteina (+6,4%) i suhe tvari (+4,2%).Osim toga, druga je studija otkrila da je prividna ukupna probavljivost sirovih proteina (+3,7%) i eterskog ekstrakta (+6,7%) poboljšana dodatkom betaina od 1250 mg/kg.
Jedan mogući razlog uočenog povećanja apsorpcije hranjivih tvari je učinak betaina na proizvodnju enzima.Nedavna in vivo studija o učincima dodavanja betaina u odbijenu prasad procijenila je aktivnost probavnih enzima (amilaza, maltaza, lipaza, tripsin i kimotripsin) u probavi (slika 1).Povećala se aktivnost svih enzima, osim maltaze, a učinak betaina bio je izraženiji u dozi od 2500 mg betaina/kg krme nego u dozi od 1250 mg/kg krme.Povećana aktivnost može biti rezultat povećane proizvodnje enzima, ali također može biti rezultat povećane katalitičke učinkovitosti enzima.In vitro pokusi su pokazali da su aktivnosti tripsina i amilaze inhibirane stvaranjem visokog osmotskog tlaka dodatkom NaCl.U ovom eksperimentu, dodavanje betaina u različitim koncentracijama obnovilo je inhibitorni učinak NaCl i poboljšalo aktivnost enzima.Međutim, kada puferskoj otopini nije dodan natrijev klorid, inkluzijski kompleks betaina nije imao učinak na aktivnost enzima pri nižim koncentracijama, ali je pokazao inhibitorni učinak pri relativno visokim koncentracijama.
Zabilježeni su poboljšani rast i stope konverzije hrane kod svinja hranjenih dijetetskim betainom, kao i poboljšana probavljivost.Dodavanje betaina hrani za svinje također smanjuje energetske potrebe životinja.Hipoteza za ovaj promatrani učinak je da kada je betain dostupan za održavanje intracelularnog osmotskog tlaka, potreba za ionskim pumpama (proces koji zahtijeva energiju) je smanjena.Stoga, u situacijama kada je unos energije ograničen, očekuje se da će učinak dodavanja betaina biti veći povećanjem rasta, a ne održavanjem energetskih potreba.
Epitelne stanice crijevne stijenke moraju se nositi s vrlo promjenjivim osmotskim uvjetima koje stvara sadržaj crijevnog lumena tijekom probave hranjivih tvari.U isto vrijeme, ove crijevne epitelne stanice bitne su za kontrolu izmjene vode i raznih hranjivih tvari između crijevnog lumena i plazme.Za zaštitu stanica od ovih teških uvjeta, betain je važan organski penetrant.Ako pogledate koncentraciju betaina u različitim tkivima, možete vidjeti da crijevno tkivo ima prilično visoke razine betaina.Osim toga, primijećeno je da na te razine mogu utjecati koncentracije betaina u prehrani.Dobro uravnotežene stanice imat će bolji proliferativni kapacitet i dobru stabilnost.Ukratko, istraživači su otkrili da je povećanje razine betaina u prasadi povećalo visinu duodenalnih resica i dubinu ilealnih kripti, a resice su postale ujednačenije.
U drugoj studiji, povećanje visine resica bez utjecaja na dubinu kripte moglo se uočiti u duodenumu, jejunumu i ileumu.Zaštitni učinak betaina na crijevnu strukturu može biti važniji kod specifičnih (osmotskih) bolesti, kao što je primijećeno u tovnih pilića s kokcidijama.
Intestinalna barijera prvenstveno se sastoji od epitelnih stanica koje su spojene jedna na drugu pomoću proteina uskog spoja.Cjelovitost ove barijere ključna je za sprječavanje ulaska štetnih tvari i patogenih bakterija koje bi inače mogle izazvati upalu.U svinja se smatra da su negativni učinci na crijevnu barijeru rezultat kontaminacije hrane mikotoksinima ili jedan od negativnih učinaka toplinskog stresa.
Kako bi se izmjerio učinak na učinak barijere, stanične linije često se testiraju in vitro mjerenjem transepitelnog električnog otpora (TEER).U brojnim in vitro pokusima uočena su poboljšanja TEER-a zbog upotrebe betaina.TEER se smanjuje kada su stanice izložene visokim temperaturama (42°C) (Slika 2).Dodavanje betaina u medij za rast ovih zagrijanih stanica spriječilo je smanjenje TEER-a, što ukazuje na poboljšanu termotoleranciju.Osim toga, in vivo studije na prasadima otkrile su povećanu ekspresiju proteina uskog spoja (okludin, klaudin1 i zonula okluzije-1) u tkivu jejune životinja koje su primale betain u dozi od 1250 mg/kg u usporedbi s kontrolnom skupinom.Osim toga, aktivnost diamin oksidaze, markera oštećenja crijevne sluznice, značajno je smanjena u plazmi ovih svinja, što ukazuje na jaču crijevnu barijeru.Kada je betain dodan u ishranu završnih svinja, izmjereno je povećanje vlačne čvrstoće crijeva pri klanju.
Nedavno je nekoliko studija povezalo betain s antioksidativnim sustavom i opisalo smanjenje slobodnih radikala, smanjenje razine malondialdehida (MDA) i povećanje aktivnosti glutation peroksidaze (GSH-Px).Nedavna studija na prasadima pokazala je da je aktivnost GSH-Px u jejunumu povećana, dok betain iz hrane nije imao učinka na MDA.
Ne samo da betain djeluje kao osmoprotektor kod životinja, već i razne bakterije mogu akumulirati betain de novo sintezom ili transportom iz okoliša.Postoje dokazi da betain može imati pozitivan učinak na bakterijsku floru gastrointestinalnog trakta odbijene prasadi.Povećao se ukupan broj bakterija ileuma, osobito bifidobakterija i laktobacila.Osim toga, manji broj Enterobacteriaceae otkriven je u stolici.
Posljednji opaženi učinak betaina na zdravlje crijeva kod odbijene prasadi bilo je smanjenje učestalosti proljeva.Ovaj učinak može ovisiti o dozi: dodatak prehrani s betainom u dozi od 2500 mg/kg bio je učinkovitiji u smanjenju incidencije proljeva od betaina u dozi od 1250 mg/kg.Međutim, performanse prasadi odbijene bile su slične na obje razine dodavanja.Drugi su istraživači pokazali niže stope proljeva i morbiditeta u odbijene prasadi kada im je dodano 800 mg/kg betaina.
Zanimljivo je da betain hidroklorid ima potencijalne učinke zakiseljavanja kao izvor betaina.U medicini se dodaci betain hidroklorida često koriste u kombinaciji s pepsinom za pomoć osobama sa želučanim i probavnim problemima.U ovom slučaju betain hidroklorid služi kao siguran izvor klorovodične kiseline.Iako nema dostupnih podataka o ovom svojstvu kada se betain hidroklorid nalazi u hrani za prasadi, ono može biti važno.Poznato je da u odbijene prasadi želučani pH može biti relativno visok (pH > 4), čime se ometa aktivacija enzima za razgradnju proteina pepsina u njegovom prekursoru pepsinogenu.Optimalna probava proteina važna je ne samo kako bi životinje mogle u potpunosti iskoristiti ovu hranjivu tvar.Osim toga, loše probavljene bjelančevine mogu dovesti do nepotrebne proliferacije oportunističkih patogena i pogoršati problem proljeva nakon odvikavanja.Betain ima nisku pKa vrijednost od približno 1,8, što uzrokuje disociranje betain hidroklorida kada se proguta, što rezultira kiseljenjem želuca.Ovo privremeno ponovno zakiseljavanje primijećeno je u preliminarnim studijama na ljudima i u studijama na psima.Psi koji su prethodno bili liječeni s reduktorima kiselosti doživjeli su dramatično smanjenje želučanog pH s približno pH 7 na pH 2 nakon jedne doze od 750 mg ili 1500 mg betain hidroklorida.Međutim, u kontrolnih pasa koji nisu primili lijek, želučani pH značajno se smanjio.Otprilike 2, bez obzira na unos betain 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