ベタインは離乳した子豚の腸に良い影響を与えますが、腸の健康をサポートしたり、離乳時の下痢に伴う問題を軽減したりするサプリメントを検討する際には忘れられがちです。機能性栄養素としてベタインを飼料に添加すると、動物にさまざまな影響を与える可能性があります。
まず、ベタインは、主に動物の肝臓において非常に強力なメチル基供与能力を持っています。不安定なメチル基の転移により、メチオニン、カルニチン、クレアチンなどのさまざまな化合物の合成が促進されます。したがって、ベタインは動物のタンパク質、脂質、エネルギー代謝に影響を与え、それによって屠体の組成を有益に変化させます。
第二に、保護有機浸透剤としてベタインを飼料に添加できます。ベタインは浸透圧保護剤として作用し、特にストレス期間中に体全体の細胞が体液バランスと細胞活動を維持するのを助けます。よく知られた例は、熱ストレスに苦しむ動物に対するベタインの有益な効果です。
無水または塩酸塩の形でベタインを補給した結果として、動物の能力に対するさまざまな有益な効果が報告されています。この記事では、離乳した子豚の腸の健康をサポートする飼料添加物としてベタインを使用するさまざまな可能性に焦点を当てます。
いくつかのベタイン研究では、ブタの回腸および結腸における栄養素の消化率に対するベタインの影響が報告されています。回腸における繊維消化率の増加（粗繊維または中性および酸性洗剤繊維）の繰り返しの観察は、腸細胞が繊維分解酵素を産生しないため、ベタインが小腸内の細菌発酵を刺激することを示唆しています。植物の繊維部分には、微生物の繊維が分解されるときに放出される栄養素が含まれています。したがって、乾物および粗灰の消化率の改善も観察されました。消化管全体のレベルで、800 mg ベタイン/kg の飼料を与えられた子豚は、粗タンパク質 (+6.4%) と乾物 (+4.2%) の消化率の向上を示しました。さらに、別の研究では、粗タンパク質 (+3.7%) およびエーテル抽出物 (+6.7%) の見かけの全体的な消化率が、1250 mg/kg のベタイン補給により改善されることがわかりました。
観察された栄養素吸収の増加の考えられる理由の 1 つは、酵素生成に対するベタインの影響です。離乳した子豚におけるベタイン補給の効果に関する最近の in vivo 研究では、消化管内の消化酵素 (アミラーゼ、マルターゼ、リパーゼ、トリプシン、キモトリプシン) の活性が評価されました (図 1)。マルターゼを除くすべての酵素の活性は増加し、ベタインの効果は、飼料 1 kg あたりベタイン 2500 mg の用量の方が、飼料 1 kg あたり 1,250 mg の用量よりも顕著でした。活性の増加は、酵素生産の増加によってもたらされる可能性がありますが、酵素の触媒効率の増加によっても生じる可能性があります。in vitro 実験では、NaCl の添加により高い浸透圧が生成されると、トリプシンとアミラーゼの活性が阻害されることが示されました。この実験では、さまざまな濃度のベタインを添加すると、NaCl の阻害効果が回復し、酵素活性が向上しました。しかし、緩衝液に塩化ナトリウムを添加しない場合、ベタイン包接複合体は、低濃度では酵素活性に影響を及ぼさなかったが、比較的高濃度では阻害効果を示した。
ベタイン飼料を与えられた豚では、消化率が向上するだけでなく、成長パフォーマンスと飼料変換率も向上することが報告されています。豚の飼料にベタインを添加すると、動物のエネルギー必要量も減少します。この観察された効果の仮説は、ベタインが細胞内浸透圧を維持するために利用できる場合、イオンポンプ（エネルギーを必要とするプロセス）の必要性が減少するというものです。したがって、エネルギー摂取量が制限されている状況では、ベタイン補給の効果は、エネルギー必要量を維持するよりも成長を促進することによってより大きくなると予想されます。
腸壁の上皮細胞は、栄養素の消化中に腸内腔の内容物によって生じる非常に変化しやすい浸透圧条件に対処しなければなりません。同時に、これらの腸上皮細胞は、腸内腔と血漿の間の水やさまざまな栄養素の交換を制御するために不可欠です。これらの過酷な条件から細胞を保護するために、ベタインは重要な有機浸透剤です。さまざまな組織のベタイン濃度を見ると、腸組織にはかなり高レベルのベタインが含まれていることがわかります。さらに、これらのレベルは食事中のベタイン濃度によって影響を受ける可能性があることが注目されています。バランスの取れた細胞は、より優れた増殖能力と良好な安定性を持ちます。要約すると、研究者らは、子豚のベタインレベルが増加すると、十二指腸絨毛の高さと回腸陰窩の深さが増加し、絨毛がより均一になることを発見しました。
別の研究では、陰窩の深さに影響を及ぼさない絨毛の高さの増加が十二指腸、空腸、回腸で観察される可能性があります。腸構造に対するベタインの保護効果は、コクシジウムに感染したブロイラー鶏で観察されるように、特定の（浸透圧性）疾患においてより重要である可能性があります。
腸関門は主に、密着結合タンパク質を介して互いに付着している上皮細胞で構成されています。このバリアの完全性は、炎症を引き起こす可能性のある有害物質や病原性細菌の侵入を防ぐために不可欠です。ブタの場合、腸管バリアに対する悪影響は、マイコトキシンによる飼料汚染、または熱ストレスの悪影響の 1 つであると考えられています。
バリア効果への影響を測定するために、細胞株は経上皮電気抵抗 (TEER) を測定することによって in vitro でテストされることがよくあります。ベタインの使用により、TEER の改善が数多くの in vitro 実験で観察されています。細胞が高温 (42°C) にさらされると、TEER が減少します (図 2)。これらの加熱された細胞の増殖培地にベタインを添加すると、TEER の減少が抑制され、耐熱性が向上したことが示されました。さらに、子豚における in vivo 研究では、ベタインを 1250 mg/kg の用量で投与した動物の空腸組織において、対照群と比較して密着結合タンパク質 (オクルディン、クローディン 1、および小帯閉塞-1) の発現が増加していることが明らかになりました。さらに、腸粘膜損傷のマーカーであるジアミンオキシダーゼ活性がこれらのブタの血漿中で大幅に低下しており、腸のバリアがより強力であることが示されました。仕上げ豚の飼料にベタインを添加すると、屠殺時に腸の引張強度の増加が測定されました。
最近、いくつかの研究でベタインと抗酸化システムが関連付けられ、フリーラジカルの減少、マロンジアルデヒド（MDA）レベルの減少、グルタチオンペルオキシダーゼ（GSH-Px）活性の増加が報告されています。子豚を対象とした最近の研究では、空腸における GSH-Px 活性が増加する一方、食事由来のベタインは MDA に影響を及ぼさないことが示されました。
ベタインは動物の浸透圧保護剤として作用するだけでなく、さまざまな細菌が新たな合成や環境からの輸送を通じてベタインを蓄積する可能性があります。ベタインが離乳した子豚の胃腸管の細菌叢にプラスの効果をもたらす可能性があるという証拠があります。回腸細菌の総数、特にビフィズス菌と乳酸菌が増加しました。さらに、便中に検出された腸内細菌科の菌数は減少しました。
離乳した子豚の腸の健康に対するベタインの最後に観察された効果は、下痢の発生率の減少でした。この効果は用量に依存する可能性があります。2500 mg/kg の用量でベタインを栄養補給した場合、1250 mg/kg の用量でベタインを摂取するよりも下痢の発生率を減らす効果が高かったのです。しかし、離乳した子豚の成績はどちらの栄養補給レベルでも同様でした。他の研究者は、800 mg/kg のベタインを補給すると、離乳した子豚の下痢と罹患率が低下することを示しています。
興味深いことに、塩酸ベタインはベタイン源として潜在的な酸性化効果を持っています。医学では、胃や消化器系の問題を抱える人々を助けるために、塩酸ベタインのサプリメントがペプシンと組み合わせて使用​​されることがよくあります。この場合、ベタイン塩酸塩は安全な塩酸源として機能します。塩酸ベタインが子豚の飼料に含まれる場合、この特性に関して入手可能な情報はありませんが、重要である可能性があります。離乳した子豚では胃の pH が比較的高く (pH > 4)、そのため前駆体ペプシノーゲン内のペプシンタンパク質分解酵素の活性化が妨げられることが知られています。最適なタンパク質消化は、動物がこの栄養素を最大限に活用できるようにするためだけではありません。さらに、消化不良のタンパク質は日和見病原体の不必要な増殖を引き起こし、離乳後の下痢の問題を悪化させる可能性があります。ベタインの pKa 値は約 1.8 と低いため、摂取すると塩酸ベタインが解離し、胃酸性化を引き起こします。この一時的な再酸性化は、人間の予備研究とイヌの研究で観察されています。以前に酸還元剤で治療された犬は、塩酸ベタイン 750 mg または 1500 mg を単回投与した後、胃内 pH が約 pH 7 から pH 2 に劇的に低下しました。しかし、薬剤を投与しなかった対照犬では、胃のpHが大幅に低下しました。塩酸ベタインの摂取量に関係なく、約 2。
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