Betaīns ir dabā sastopams savienojums, kas plaši izplatīts augos un dzīvniekos. Kā barības piedeva tas tiek nodrošināts bezūdens vai hidrohlorīda veidā.To var pievienot dzīvnieku barībai dažādiem mērķiem.
Pirmkārt, šie mērķi var būt saistīti ar ļoti efektīvo betaīna metildonoru spēju, kas galvenokārt rodas aknās. Nestabilu metilgrupu pārneses dēļ tiek veicināta dažādu savienojumu, piemēram, metionīna, karnitīna un kreatīna, sintēze. Tādā veidā betaīns ietekmē olbaltumvielu, lipīdu un enerģijas metabolismu, tādējādi labvēlīgi mainot liemeņa sastāvu.
Otrkārt, betaīna pievienošanas barībai mērķis var būt saistīts ar tā kā aizsargājoša organiskā caurlaidēja funkciju. Veicot šo funkciju, betaīns palīdz šūnām visā organismā uzturēt ūdens līdzsvaru un šūnu aktivitāti, īpaši stresa periodos. Labi zināms piemērs ir: betaīna pozitīvā ietekme uz dzīvniekiem, kas pakļauti karstuma stresam.
Cūkām ir aprakstīta dažāda betaīna papildināšanas labvēlīgā ietekme. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta betaīna kā barības piedevas nozīmei atšķirtu sivēniņu zarnu veselībā.
Vairāki betaīna pētījumi ir ziņojuši par barības vielu sagremojamību cūku ileumā vai kopējā gremošanas traktā. Atkārtoti novērojumi par šķiedrvielu (kopšķiedras vai neitrālas un skābes mazgāšanas līdzekļa šķiedras) palielinātu sagremojamību ileālajā daļā liecina, ka betaīns stimulē jau esošo baktēriju fermentāciju. tievajās zarnās, jo zarnu šūnas neražo šķiedrvielas noārdošus enzīmus.Auga šķiedrvielu daļa satur barības vielas, kuras var izdalīties šīs mikrobu šķiedras sadalīšanās laikā.
Līdz ar to tika novērota arī uzlabota sausnas un koppelnu sagremojamība. Kopējā gremošanas trakta līmenī ziņots, ka sivēniem, kam pievienota 800 mg betaīna/kg barība, ir uzlabots kopproteīns (+6,4%) un sausna (+4,2%). ) sagremojamība. Turklāt cits pētījums parādīja, ka, papildinot ar 1250 mg/kg betaīna, uzlabojās kopproteīna (+3,7%) un ētera ekstrakta (+6,7%) šķietamā kopējā sagremojamība.
Viens no iespējamiem iemesliem novērotajai barības vielu sagremojamības palielināšanai ir betaīna ietekme uz enzīmu ražošanu. Nesenā in vivo pētījumā par betaīna pievienošanu atšķirtiem sivēniem gremošanas enzīmu (amilāzes, maltāzes, lipāzes, tripsīna un himotripsīna) aktivitāti. tika novērtēts chyme (1. attēls). Visiem fermentiem, izņemot maltāzi, bija paaugstināta aktivitāte, un betaīna iedarbība bija izteiktāka pie 2500 mg betaīna/kg barības nekā pie 1250 mg/kg. Aktivitātes palielināšanos var izraisīt palielināšanās. fermentu ražošanā, vai arī tas var būt fermenta katalītiskās efektivitātes palielināšanās rezultāts.
1. attēls. Zarnu gremošanas enzīmu aktivitāte sivēniem, kas papildināti ar 0 mg/kg, 1250 mg/kg vai 2500 mg/kg betaīna.
In vitro eksperimentos tika pierādīts, ka, pievienojot NaCl, lai radītu augstu osmotisko spiedienu, tika inhibētas tripsīna un amilāzes aktivitātes. Šim testam pievienojot dažādus betaīna līmeņus, tika atjaunota NaCl inhibējošā iedarbība un palielināta enzīmu aktivitāte. Tomēr, ja NaCl nav pievienots buferšķīdumam, betaīns neietekmē enzīmu aktivitāti zemākā koncentrācijā, bet uzrāda inhibējošu iedarbību augstākā koncentrācijā.
Ne tikai palielināta sagremojamība var izskaidrot ziņoto cūku augšanas veiktspējas un barības konversijas ātruma palielināšanos, ja cūkas ir papildinātas ar betaīnu. Betaīna pievienošana cūku barībai samazina arī dzīvnieka uzturēšanas enerģijas vajadzības. Šīs novērotās ietekmes hipotēze ir tāda, ka betaīnu var lietot. lai uzturētu intracelulāro osmotisko spiedienu, tiek samazināts pieprasījums pēc jonu sūkņiem, kas ir process, kas prasa enerģiju. Ierobežota enerģijas patēriņa gadījumā paredzams, ka betaīna papildināšanas efekts būs izteiktāks, palielinot enerģijas piegādi augšanai, nevis apkope.
Epitēlija šūnām, kas klāj zarnu sienu, ir jātiek galā ar ļoti mainīgiem osmotiskiem apstākļiem, ko rada luminālais saturs barības vielu gremošanas laikā. Tajā pašā laikā šīm zarnu šūnām ir jākontrolē ūdens un dažādu barības vielu apmaiņa starp zarnu lūmenu un plazmu. lai aizsargātu šūnas no šiem sarežģītajiem apstākļiem, betaīns ir svarīgs organisks penetrants. Vērojot betaīna koncentrāciju dažādos audos, betaīna saturs zarnu audos ir diezgan augsts. Turklāt ir novērots, ka šie līmeņi tiek ietekmēti. pēc betaīna koncentrācijas uzturā.Labi sabalansētām šūnām būs labāka proliferācija un labākas atveseļošanās spējas.Tāpēc pētnieki atklāja, ka, palielinot betaīna līmeni sivēniem, palielinās divpadsmitpirkstu zarnas bārkstiņu augstums un ileālās kriptu dziļums, un bārkstiņas ir viendabīgākas.
Citā pētījumā varēja novērot bārkstiņu augstuma palielināšanos divpadsmitpirkstu zarnā, tukšajā zarnā un ileumā, bet tas neietekmēja kriptu dziļumu.Kā novērots ar kokcīdijām inficētiem broileriem, betaīna aizsargājošā iedarbība uz Zarnu struktūra var būt vēl svarīgāka noteiktu (osmotisko) problēmu gadījumā.
Zarnu barjeru galvenokārt veido epitēlija šūnas, kuras savā starpā savieno cieši savienojuma proteīni.Šīs barjeras integritāte ir būtiska, lai novērstu kaitīgu vielu un patogēnu baktēriju iekļūšanu, kas pretējā gadījumā izraisītu iekaisumu.Cūkām negatīvs Tiek uzskatīts, ka zarnu barjeras ietekme ir mikotoksīnu piesārņojuma rezultāts barībā vai viena no karstuma stresa negatīvajām sekām.
Lai noteiktu ietekmi uz barjeras efektu, transepitēlija elektriskās pretestības (TEER) mērīšanai bieži izmanto šūnu līniju in vitro testus. Lietojot betaīnu, vairākos in vitro eksperimentos var novērot uzlabotu TEER. pakļaujot augstai temperatūrai (42°C), TEER samazināsies (2. attēls). Betaīna pievienošana šo siltuma iedarbībai pakļauto šūnu augšanas barotnei neitralizēja TEER samazināšanos, norādot uz paaugstinātu karstumizturību.
2. attēls. Augstas temperatūras un betaīna ietekme uz šūnu transepitēlija rezistenci (TEER) in vitro.
Turklāt in vivo pētījumā ar sivēniem tika mērīta pastiprināta ciešā savienojuma proteīnu (occludin, claudin1 un zonula occludens-1) ekspresija tukšās zarnas audos dzīvniekiem, kuri saņēma 1250 mg/kg betaīna, salīdzinot ar kontroles grupu. Turklāt kā zarnu gļotādas bojājumu marķieris šo cūku plazmā tika ievērojami samazināta diamīnoksidāzes aktivitāte, kas liecina par spēcīgāku zarnu barjeru.Kad betaīnu pievienoja augošu cūku uzturam, palielinājās zarnu stiepes izturība. tika mērīts kaušanas laikā.
Nesen vairāki pētījumi ir saistīti ar betaīnu ar antioksidantu sistēmu un aprakstīja samazinātu brīvo radikāļu līmeni, samazinātu malondialdehīda (MDA) līmeni un uzlabotu glutationa peroksidāzes (GSH-Px) aktivitāti.
Betaīns ne tikai darbojas kā osmoprotektants dzīvniekiem. Turklāt daudzas baktērijas var uzkrāt betaīnu, veicot de novo sintēzi vai transportējot no vides. Ir pazīmes, ka betaīns var pozitīvi ietekmēt baktēriju skaitu atšķirtu sivēniņu kuņģa-zarnu traktā. .Pieaudzis kopējais ileālo baktēriju, īpaši bifidobaktēriju un laktobacillu, skaits.Turklāt izkārnījumos tika konstatēts mazāks Enterobacter daudzums.
Visbeidzot, ir novērots, ka betaīna ietekme uz atšķirtu sivēniem zarnu trakta veselību samazina caurejas biežumu. Šis efekts var būt atkarīgs no devas: uztura bagātinātājs 2500 mg/kg betaīna ir efektīvāks nekā 1250 mg/kg betaīna samazinot caurejas biežumu.Tomēr atšķirto sivēnu veiktspēja abos piedevu līmeņos bija līdzīga.Citi pētnieki ir pierādījuši, ka, pievienojot 800 mg/kg betaīna, caurejas biežums un sastopamība atšķirtiem sivēniem ir mazāka.
Betaīna pKa vērtība ir zema, aptuveni 1,8, kas izraisa betaīna HCl disociāciju pēc uzņemšanas, izraisot kuņģa paskābināšanos.
Interesants ēdiens ir betaīna hidrohlorīda kā betaīna avota iespējamā paskābināšanās. Cilvēku medicīnā betaīna HCl piedevas bieži lieto kombinācijā ar pepsīnu, lai atbalstītu cilvēkus ar kuņģa un gremošanas problēmām. Šajā gadījumā betaīna hidrohlorīdu var izmantot kā drošs sālsskābes avots.Lai gan nav informācijas par šo īpašību, ja betaīna hidrohlorīds ir ietverts sivēnu barībā, tas var būt ļoti svarīgi.
Ir labi zināms, ka atšķirtu sivēnu kuņģa sulas pH var būt salīdzinoši augsts (pH>4), kas ietekmēs pepsīna prekursora aktivizēšanos tā prekursoram pepsinogēnam. Optimāla olbaltumvielu sagremošana ir svarīga ne tikai dzīvniekiem, lai nodrošinātu labu pieejamību. Šīs uzturvielas.Turklāt gremošanas traucējumu proteīns var izraisīt kaitīgu oportūnistisku patogēnu izplatīšanos un palielināt caurejas problēmu pēc atšķiršanas.Betaīna pKa vērtība ir aptuveni 1,8, kas izraisa betaīna HCl disociāciju pēc uzņemšanas, izraisot kuņģa darbības traucējumus. paskābināšanās.
Šī īslaicīgā atkārtotā paskābināšanās tika novērota sākotnējā pētījumā ar cilvēkiem un pētījumos ar suņiem.Pēc vienreizējas 750 mg vai 1500 mg betaīna hidrohlorīda devas suņu, kas iepriekš ārstēti ar kuņģa skābi reducējošiem līdzekļiem, kuņģa pH stipri pazeminājās no plkst. apmēram 7 līdz pH 2. Tomēr neārstētiem kontroles suņiem kuņģa pH bija aptuveni 2, kas nebija saistīts ar betaīna HCl papildināšanu.
Betaīnam ir pozitīva ietekme uz atšķirtu sivēnu zarnu veselību. Šajā literatūras apskatā ir izceltas dažādas betaīna iespējas atbalstīt barības vielu gremošanu un uzsūkšanos, uzlabot fiziskās aizsargbarjeras, ietekmēt mikrobiotu un uzlabot sivēnu aizsardzības spējas.