베타인은 젖을 뗀 새끼 돼지의 장에 긍정적인 영향을 미치지만 장 건강을 지원하거나 이유 설사와 관련된 문제를 줄이기 위해 가능한 보충제를 고려할 때 종종 잊혀집니다.베타인을 기능성 영양소로 사료에 첨가하면 동물에게 다양한 방식으로 영향을 미칠 수 있습니다.
첫째, 베타인은 주로 동물 간에서 매우 강력한 메틸기 기증 능력을 가지고 있습니다.불안정한 메틸기의 이동으로 인해 메티오닌, 카르니틴, 크레아틴과 같은 다양한 화합물의 합성이 향상됩니다.따라서 베타인은 동물의 단백질, 지질 및 에너지 대사에 영향을 미쳐 시체의 구성을 유익하게 변화시킵니다.
둘째, 보호 유기 침투제로서 베타인을 사료에 첨가할 수 있습니다.베타인은 삼투압 방지제 역할을 하여 특히 스트레스를 받는 동안 몸 전체의 세포가 체액 균형과 세포 활동을 유지하도록 돕습니다.잘 알려진 예는 열 스트레스로 고통받는 동물에 대한 베타인의 유익한 효과입니다.
무수물 또는 염산염 형태의 베타인 보충의 결과로 동물 성능에 대한 다양한 유익한 효과가 설명되었습니다.이 기사에서는 이유자돈의 장 건강을 지원하기 위한 사료 첨가제로 베타인을 사용할 수 있는 다양한 가능성에 중점을 둘 것입니다.
여러 베타인 연구에서 베타인이 돼지의 회장과 결장의 영양 소화율에 미치는 영향이 보고되었습니다.회장(조섬유 또는 중성 및 산성 세제 섬유)에서 증가된 섬유질 소화율을 반복적으로 관찰한 결과, 장세포는 섬유질 분해 효소를 생성하지 않기 때문에 베타인이 소장에서 박테리아 발효를 자극하는 것으로 나타났습니다.섬유질 식물 부분에는 미생물 섬유가 분해될 때 방출될 수 있는 영양분이 포함되어 있습니다.따라서, 건물 및 조회분의 소화율 개선도 관찰되었습니다.전체 위장관 수준에서 베타인 800mg/kg을 먹인 새끼 돼지는 조단백질(+6.4%)과 건물(+4.2%)의 소화율이 개선된 것으로 나타났습니다.또한, 또 다른 연구에서는 1250mg/kg의 베타인 보충으로 조단백질(+3.7%)과 에테르 추출물(+6.7%)의 겉보기 전체 소화율이 개선된 것으로 나타났습니다.
관찰된 영양소 흡수 증가의 한 가지 가능한 이유는 베타인이 효소 생산에 미치는 영향입니다.이유자돈의 베타인 보충 효과에 대한 최근 생체 내 연구에서는 소화액 내 소화 효소(아밀라제, 말타제, 리파제, 트립신 및 키모트립신)의 활성을 평가했습니다(그림 1).말타제를 제외한 모든 효소의 활성이 증가했으며, 베타인의 효과는 1250mg/kg 사료 용량보다 2500mg 베타인/kg 사료 용량에서 더 두드러졌습니다.활성 증가는 효소 생산 증가로 인해 발생할 수 있지만 효소의 촉매 효율 증가로 인해 발생할 수도 있습니다.시험관 내 실험에서는 NaCl을 첨가하면 높은 삼투압이 생성되어 트립신과 아밀라아제 활성이 억제되는 것으로 나타났습니다.이 실험에서는 다양한 농도의 베타인을 첨가하면 NaCl의 억제 효과가 회복되고 효소 활성이 향상되었습니다.그러나 완충액에 염화나트륨을 첨가하지 않은 경우 베타인 포접 복합체는 낮은 농도에서는 효소 활성에 영향을 미치지 않았으나, 상대적으로 높은 농도에서는 억제 효과를 나타냈다.
베타인 식이를 먹인 돼지에서는 성장 성능과 사료 전환율이 향상되고 소화율도 향상되는 것으로 보고되었습니다.돼지 사료에 베타인을 첨가하면 동물의 에너지 요구량도 줄어듭니다.이러한 관찰된 효과에 대한 가설은 베타인이 세포내 삼투압을 유지하는 데 사용될 수 있을 때 이온 펌프(에너지가 필요한 과정)의 필요성이 줄어든다는 것입니다.따라서 에너지 섭취가 제한된 상황에서는 에너지 요구량을 유지하는 것보다 성장을 증가시켜 베타인 보충 효과가 더 커질 것으로 예상됩니다.
장 벽의 상피 세포는 영양분을 소화하는 동안 장 내강의 내용물에 의해 생성되는 매우 다양한 삼투압 조건에 대처해야 합니다.동시에 이러한 장 상피 세포는 장 내강과 혈장 사이의 물과 다양한 영양분의 교환을 조절하는 데 필수적입니다.이러한 가혹한 조건으로부터 세포를 보호하기 위해 베타인은 중요한 유기 침투제입니다.다양한 조직의 베타인 농도를 살펴보면 장 조직의 베타인 함량이 상당히 높은 것을 알 수 있습니다.추가적으로, 이러한 수준은 식이 베타인 농도에 의해 영향을 받을 수 있다는 것이 지적되었습니다.균형이 잘 잡힌 세포는 더 나은 증식 능력과 우수한 안정성을 갖습니다.요약하면, 연구자들은 새끼 돼지의 베타인 수준이 증가하면 십이지장 융모의 높이와 회장 선와의 깊이가 증가하고 융모가 더욱 균일해지는 것을 발견했습니다.
또 다른 연구에서는 십이지장, 공장 및 회장에서 선와의 깊이에 영향을 주지 않고 융모 높이의 증가가 관찰될 수 있습니다.장 구조에 대한 베타인의 보호 효과는 콕시디아가 있는 육계에서 관찰되는 것처럼 특정(삼투성) 질병에서 더 중요할 수 있습니다.
장 장벽은 주로 단단한 접합 단백질을 통해 서로 부착된 상피 세포로 구성됩니다.이 장벽의 완전성은 염증을 일으킬 수 있는 유해 물질과 병원성 박테리아의 유입을 방지하는 데 필수적입니다.돼지의 경우 장 장벽에 대한 부정적인 영향은 마이코톡신으로 인한 사료 오염이나 열 스트레스의 부정적인 영향 중 하나로 생각됩니다.
장벽 효과에 대한 효과를 측정하기 위해 세포주는 종종 상피 전기 저항(TEER)을 측정하여 시험관 내에서 테스트됩니다.베타인의 사용으로 인해 수많은 시험관 내 실험에서 TEER의 개선이 관찰되었습니다.TEER은 세포가 고온(42°C)에 노출되면 감소합니다(그림 2).가열된 세포의 성장 배지에 베타인을 첨가하면 TEER의 감소에 대응하여 열내성이 향상되었음을 나타냅니다.또한 새끼 돼지를 대상으로 한 생체 내 연구에서는 대조군에 비해 베타인 1250 mg/kg을 투여한 동물의 공장 조직에서 밀착연접 단백질(occludin, claudin1 및 zonula occlusions-1)의 발현이 증가한 것으로 나타났습니다.또한, 장 점막 손상의 지표인 디아민 산화효소 활성이 이들 돼지의 혈장에서 크게 감소했는데, 이는 장 장벽이 더 강력하다는 것을 나타냅니다.비육돈의 사료에 베타인을 첨가했을 때, 도축 시 장 인장 강도의 증가가 측정되었습니다.
최근 여러 연구에서 베타인을 항산화 시스템과 연결하고 자유 라디칼 감소, 말론디알데히드(MDA) 수준 감소 및 글루타티온 퍼옥시다제(GSH-Px) 활성 증가를 설명했습니다.새끼 돼지를 대상으로 한 최근 연구에 따르면 공장에서 GSH-Px 활성이 증가한 반면, 식이 베타인은 MDA에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다.
베타인은 동물에서 삼투압 보호제 역할을 할 뿐만 아니라, 다양한 박테리아가 새로운 합성이나 환경으로부터의 이동을 통해 베타인을 축적할 수 있습니다.베타인이 이유자돈의 위장관 세균총에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 증거가 있습니다.회장 박테리아, 특히 비피더스균과 유산균의 총 수가 증가했습니다.또한, 대변에서는 Enterobacteriaceae의 수가 더 적게 검출되었습니다.
젖을 뗀 새끼 돼지의 장 건강에 대한 베타인의 마지막 관찰 효과는 설사 발생률의 감소였습니다.이 효과는 용량 의존적일 수 있습니다. 2500mg/kg 용량의 베타인을 함유한 식이 보충제는 1250mg/kg 용량의 베타인보다 설사 발생률을 줄이는 데 더 효과적이었습니다.그러나 이유자돈의 성적은 두 보충 수준 모두에서 비슷했습니다.다른 연구자들은 800mg/kg의 베타인을 보충한 경우 젖을 뗀 새끼 돼지에서 설사와 질병률이 더 낮은 것으로 나타났습니다.
흥미롭게도 베타인 염산염은 베타인 공급원으로서 잠재적인 산성화 효과를 가지고 있습니다.의학에서 베타인 염산염 보충제는 위장 및 소화 문제가 있는 사람들을 돕기 위해 펩신과 함께 사용되는 경우가 많습니다.이 경우 베타인 염산염은 안전한 염산 공급원 역할을 합니다.베타인 염산염이 자돈 사료에 포함될 때 이 특성에 관해 이용 가능한 정보는 없지만 중요할 수 있습니다.이유자돈의 위 pH는 상대적으로 높을 수 있으며(pH > 4), 이로 인해 전구체인 펩시노겐에 있는 펩신 단백질 분해 효소의 활성화를 방해하는 것으로 알려져 있습니다.최적의 단백질 소화는 동물이 이 영양소를 최대한 활용할 수 있도록 하기 위해서만 중요한 것이 아닙니다.또한, 제대로 소화되지 않은 단백질은 기회감염성 병원균의 불필요한 증식을 초래하고 이유 후 설사 문제를 악화시킬 수 있습니다.베타인은 pKa 값이 약 1.8로 낮아 섭취 시 염산 베타인이 해리되어 위산화를 유발합니다.이러한 일시적인 재산성화는 예비 인간 연구와 개 연구에서 관찰되었습니다.이전에 위산 감소제로 치료받은 개는 베타인 염산염 750mg 또는 1500mg을 단회 투여한 후 위 pH가 약 pH 7에서 pH 2로 급격하게 감소했습니다.그러나 약물을 투여하지 않은 대조군 개에서는 위 pH가 크게 감소했습니다.베타인 HCl 섭취와 관계없이 대략 2입니다.
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