Betainas teigiamai veikia nujunkytų paršelių žarnyną, tačiau dažnai pamirštamas, kai svarstomi galimi papildai žarnyno sveikatai palaikyti arba su nujunkymo viduriavimu susijusių problemų mažinimui.Betaino, kaip funkcinės maistinės medžiagos, pridėjimas į pašarus gali paveikti gyvūnus įvairiais būdais.
Pirma, betainas turi labai stiprų metilo grupės donoro gebėjimą, visų pirma gyvūnų kepenyse.Dėl nestabilių metilo grupių pernešimo suaktyvėja įvairių junginių, tokių kaip metioninas, karnitinas ir kreatinas, sintezė.Taigi betainas veikia gyvūnų baltymų, lipidų ir energijos apykaitą ir taip teigiamai keičia skerdenos sudėtį.
Antra, betainą galima dėti į pašarus kaip apsauginę organinę skvarbą.Betainas veikia kaip osmoprotektantas, padedantis viso kūno ląstelėms palaikyti skysčių balansą ir ląstelių aktyvumą, ypač streso metu.Gerai žinomas pavyzdys yra teigiamas betaino poveikis gyvūnams, kenčiantiems nuo karščio.
Bevandenio arba hidrochlorido pavidalo betaino papildymas buvo aprašytas įvairaus teigiamo poveikio gyvūnų produktyvumui.Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio bus skiriama daugybei galimybių naudoti betainą kaip pašarų priedą, siekiant palaikyti nujunkytų paršelių žarnyno sveikatą.
Keli betaino tyrimai pranešė apie betaino poveikį maistinių medžiagų virškinimui kiaulių klubinėje ir storojoje žarnoje.Pakartotiniai pastebėjimai apie padidėjusį skaidulų virškinamumą klubinėje žarnoje (žalia ląsteliena arba neutralios ir rūgštinės detergentinės skaidulos) rodo, kad betainas skatina bakterijų fermentaciją plonojoje žarnoje, nes enterocitai negamina skaidulą ardančių fermentų.Pluoštinėse augalų dalyse yra maistinių medžiagų, kurios gali išsiskirti mikrobų skaiduloms irstant.Taigi taip pat buvo pastebėtas sausųjų medžiagų ir žalių pelenų virškinamumo pagerėjimas.Viso virškinimo trakto lygmeniu paršeliams, šertiems 800 mg betaino/kg pašarais, pagerėjo žalių baltymų (+6,4 %) ir sausųjų medžiagų (+4,2 %) virškinamumas.Be to, kitame tyrime nustatyta, kad akivaizdus bendras žalių baltymų (+3,7 %) ir eterio ekstrakto (+6,7 %) virškinamumas pagerėjo papildžius betainą 1250 mg/kg.
Viena iš galimų pastebėto maistinių medžiagų įsisavinimo padidėjimo priežasčių yra betaino poveikis fermentų gamybai.Neseniai atliktame in vivo tyrime dėl betaino papildymo poveikio nujunkytiems paršeliams buvo įvertintas virškinimo fermentų (amilazės, maltazės, lipazės, tripsino ir chimotripsino) aktyvumas virškinimo trakte (1 pav.).Padidėjo visų fermentų, išskyrus maltazę, aktyvumas, o betaino poveikis buvo ryškesnis vartojant 2500 mg betaino/kg pašaro nei 1250 mg/kg pašaro.Padidėjęs aktyvumas gali atsirasti dėl padidėjusios fermentų gamybos, bet gali atsirasti ir dėl padidėjusio fermentų katalizinio efektyvumo.In vitro eksperimentai parodė, kad tripsino ir amilazės aktyvumas slopinamas sukuriant aukštą osmosinį slėgį pridedant NaCl.Šiame eksperimente, pridėjus betaino įvairiose koncentracijose, buvo atkurtas slopinamasis NaCl poveikis ir pagerėjo fermentų aktyvumas.Tačiau kai į buferinį tirpalą nebuvo pridėta natrio chlorido, betaino inkliuzinis kompleksas neturėjo įtakos fermentų aktyvumui esant mažesnėms koncentracijoms, tačiau turėjo slopinamąjį poveikį esant santykinai didelėms koncentracijoms.
Buvo pranešta apie kiaulių, šeriamų dietiniu betainu, augimo ir pašarų konversijos rodiklius, taip pat pagerėjusį virškinamumą.Betaino pridėjimas į kiaulių racioną taip pat sumažina gyvūno energijos poreikį.Šio pastebėto poveikio hipotezė yra ta, kad kai betainas yra prieinamas intraląsteliniam osmosiniam slėgiui palaikyti, sumažėja jonų siurblių (proceso, kuriam reikia energijos) poreikis.Taigi tais atvejais, kai energijos suvartojimas yra ribotas, tikimasi, kad betaino papildų poveikis bus didesnis, nes didėja augimas, o ne išlaikomas energijos poreikis.
Žarnyno sienelės epitelio ląstelės turi susidoroti su labai kintančiomis osmosinėmis sąlygomis, kurias sukuria žarnyno spindžio turinys virškinant maistines medžiagas.Tuo pačiu metu šios žarnyno epitelio ląstelės yra būtinos norint kontroliuoti vandens ir įvairių maistinių medžiagų mainus tarp žarnyno spindžio ir plazmos.Siekiant apsaugoti ląsteles nuo šių atšiaurių sąlygų, betainas yra svarbus organinis įsiskverbimas.Jei pažvelgsite į betaino koncentraciją įvairiuose audiniuose, pamatysite, kad žarnyno audinyje betaino kiekis yra gana didelis.Be to, buvo pastebėta, kad šiems kiekiams gali turėti įtakos betaino koncentracija su maistu.Gerai subalansuotos ląstelės turės geresnį proliferacinį pajėgumą ir gerą stabilumą.Apibendrinant galima teigti, kad tyrėjai nustatė, kad padidėjus betaino kiekiui paršeliuose padidėjo dvylikapirštės žarnos gaurelių aukštis ir klubinės žarnos kriptų gylis, o gaureliai tapo vienodesni.
Kitame tyrime dvylikapirštėje žarnoje, tuščiojoje žarnoje ir klubinėje žarnoje buvo pastebėtas gaurelių aukščio padidėjimas, neturintis įtakos kriptos gyliui.Apsauginis betaino poveikis žarnyno struktūrai gali būti svarbesnis sergant specifinėmis (osmosinėmis) ligomis, kaip pastebėta viščiukų broilerių, sergančių kokcidijomis.
Žarnyno barjerą pirmiausia sudaro epitelio ląstelės, kurios viena prie kitos yra prijungtos per glaudžius jungties baltymus.Šio barjero vientisumas yra būtinas siekiant užkirsti kelią kenksmingoms medžiagoms ir patogeninėms bakterijoms, kurios kitu atveju galėtų sukelti uždegimą.Manoma, kad kiaulėms neigiamą poveikį žarnyno barjerui sukelia pašarų užteršimas mikotoksinais arba vienas iš neigiamų karščio streso padarinių.
Norint išmatuoti poveikį barjeriniam poveikiui, ląstelių linijos dažnai tiriamos in vitro, matuojant transepitelinę elektrinę varžą (TEER).Daugelio in vitro eksperimentų metu buvo pastebėtas TEER pagerėjimas dėl betaino vartojimo.TEER sumažėja, kai ląstelės veikiamos aukštoje temperatūroje (42°C) (2 pav.).Betaino pridėjimas į šių šildomų ląstelių augimo terpę neutralizavo TEER sumažėjimą, o tai rodo pagerėjusią termotoleranciją.Be to, in vivo tyrimai su paršeliais atskleidė padidėjusią glaudžių jungčių baltymų (okliudino, claudino1 ir zonulos okliuzijų-1) ekspresiją gyvūnų, vartojusių 1250 mg/kg betaino dozę, tuščiosios žarnos audinyje, palyginti su kontroline grupe.Be to, šių kiaulių plazmoje žymiai sumažėjo žarnyno gleivinės pažeidimo žymens diamino oksidazės aktyvumas, o tai rodo stipresnį žarnyno barjerą.Kai betainas buvo įtrauktas į baigiamųjų kiaulių racioną, buvo matuojamas žarnyno tempimo stiprumo padidėjimas skerdžiant.
Pastaruoju metu keli tyrimai susiejo betainą su antioksidacine sistema ir aprašė laisvųjų radikalų sumažėjimą, malondialdehido (MDA) kiekio sumažėjimą ir glutationo peroksidazės (GSH-Px) aktyvumo padidėjimą.Neseniai atliktas tyrimas su paršeliais parodė, kad GSH-Px aktyvumas tuščiojoje žarnoje padidėjo, o su maistu gaunamas betainas neturėjo įtakos MDA.
Betainas ne tik veikia kaip osmoprotektantas gyvūnams, bet ir įvairios bakterijos gali kaupti betainą de novo sintezės ar transportavimo iš aplinkos būdu.Yra duomenų, kad betainas gali turėti teigiamą poveikį nujunkytų paršelių virškinamojo trakto bakterinei florai.Padidėjo bendras klubinės žarnos bakterijų, ypač bifidobakterijų ir laktobacilų, skaičius.Be to, išmatose buvo aptiktas mažesnis Enterobacteriaceae skaičius.
Paskutinis pastebėtas betaino poveikis nujunkytų paršelių žarnyno sveikatai buvo viduriavimo dažnio sumažėjimas.Šis poveikis gali priklausyti nuo dozės: 2500 mg/kg betaino maisto papildas veiksmingiau sumažino viduriavimo dažnį nei betainas, kai dozė buvo 1250 mg/kg.Tačiau nujunkytų paršelių našumas abiem papildų lygiais buvo panašus.Kiti tyrėjai parodė, kad nujunkytų paršelių viduriavimas ir sergamumas mažesnis, kai jiems buvo pridėta 800 mg/kg betaino.
Įdomu tai, kad betaino hidrochloridas gali rūgštinti kaip betaino šaltinis.Medicinoje betaino hidrochlorido papildai dažnai naudojami kartu su pepsinu, siekiant padėti žmonėms, turintiems skrandžio ir virškinimo problemų.Šiuo atveju betaino hidrochloridas yra saugus druskos rūgšties šaltinis.Nors nėra informacijos apie šią savybę, kai betaino hidrochloridas yra įtrauktas į paršelių pašarą, tai gali būti svarbu.Yra žinoma, kad nujunkytų paršelių skrandžio pH gali būti santykinai aukštas (pH > 4), tokiu būdu trukdant aktyvuoti pepsino baltymą skaidančio fermento pirmtaką pepsinogene.Optimalus baltymų virškinimas svarbus ne tik tam, kad gyvūnai galėtų visapusiškai pasinaudoti šia maistine medžiaga.Be to, prastai virškinami baltymai gali sukelti nereikalingą oportunistinių patogenų dauginimąsi ir pabloginti viduriavimo po nujunkymo problemą.Betaino pKa vertė yra maža – maždaug 1,8, todėl nurijus betaino hidrochloridas atsiskiria ir dėl to parūgštėja skrandis.Šis laikinas pakartotinis rūgštėjimas buvo pastebėtas atliekant išankstinius tyrimus su žmonėmis ir su šunimis.Šunims, anksčiau gydytiems rūgštingumą mažinančiais vaistais, po vienkartinės 750 mg arba 1500 mg betaino hidrochlorido dozės smarkiai sumažėjo skrandžio pH nuo maždaug pH 7 iki pH 2.Tačiau kontrolinių šunų, kurie negavo vaisto, skrandžio pH labai sumažėjo.Maždaug 2, neatsižvelgiant į betaino HCl suvartojimą.
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