Betaïne heeft een positief effect op de darmen van gespeende biggen, maar wordt vaak vergeten bij het overwegen van mogelijke supplementen om de darmgezondheid te ondersteunen of problemen in verband met speendiarree te verminderen.Het toevoegen van betaïne als functionele voedingsstof aan het voer kan dieren op verschillende manieren beïnvloeden.
Ten eerste heeft betaïne een zeer krachtig donorvermogen voor methylgroepen, voornamelijk in dierlijke levers.Door de overdracht van onstabiele methylgroepen wordt de synthese van verschillende verbindingen zoals methionine, carnitine en creatine verbeterd.Zo beïnvloedt betaïne het eiwit-, lipiden- en energiemetabolisme van dieren, waardoor de samenstelling van het karkas gunstig verandert.
Ten tweede kan betaïne aan het voer worden toegevoegd als een beschermende organische penetrant.Betaïne werkt als een osmoprotectant en helpt cellen in het hele lichaam de vochtbalans en cellulaire activiteit te behouden, vooral tijdens perioden van stress.Een bekend voorbeeld is de gunstige werking van betaïne bij dieren die last hebben van hittestress.
Er zijn verschillende gunstige effecten op de prestaties van dieren beschreven als resultaat van betaïnesuppletie in watervrije of hydrochloridevorm.Dit artikel gaat in op de vele mogelijkheden voor het gebruik van betaïne als voeradditief ter ondersteuning van de darmgezondheid bij gespeende biggen.
Verschillende onderzoeken naar betaïne hebben de effecten van betaïne op de verteerbaarheid van voedingsstoffen in het ileum en de dikke darm van varkens gerapporteerd.Herhaalde waarnemingen van een verhoogde verteerbaarheid van vezels in het ileum (ruwe vezels of neutrale en zure wasmiddelvezels) suggereren dat betaïne de bacteriële fermentatie in de dunne darm stimuleert, omdat enterocyten geen vezelafbrekende enzymen produceren.Vezelige plantendelen bevatten voedingsstoffen die vrij kunnen komen wanneer microbiële vezels uiteenvallen.Zo werd ook een verbetering van de verteerbaarheid van droge stof en ruwe as waargenomen.Op het niveau van het gehele maagdarmkanaal vertoonden biggen die een dieet van 800 mg betaïne/kg kregen een verbeterde verteerbaarheid van ruw eiwit (+6,4%) en droge stof (+4,2%).Bovendien bleek uit een ander onderzoek dat de schijnbare algehele verteerbaarheid van ruw eiwit (+3,7%) en etherextract (+6,7%) verbeterd was met betaïnesuppletie van 1250 mg/kg.
Een mogelijke reden voor de waargenomen toename van de opname van voedingsstoffen is het effect van betaïne op de enzymproductie.In een recent in vivo onderzoek naar de effecten van suppletie met betaïne bij gespeende biggen werd de activiteit van spijsverteringsenzymen (amylase, maltase, lipase, trypsine en chymotrypsine) in de spijsvertering beoordeeld (Fig. 1).De activiteit van alle enzymen nam toe, met uitzondering van maltase, en het effect van betaïne was sterker bij een dosis van 2500 mg betaïne/kg voer dan bij een dosis van 1250 mg/kg voer.Verhoogde activiteit kan het gevolg zijn van verhoogde enzymproductie, maar kan ook het gevolg zijn van verhoogde katalytische efficiëntie van de enzymen.In vitro-experimenten hebben aangetoond dat trypsine- en amylase-activiteiten worden geremd door het creëren van hoge osmotische druk door de toevoeging van NaCl.In dit experiment herstelde de toevoeging van betaïne in verschillende concentraties het remmende effect van NaCl en verbeterde de enzymactiviteit.Wanneer er echter geen natriumchloride aan de bufferoplossing werd toegevoegd, had het betaïne-insluitingscomplex geen effect op de enzymactiviteit bij lagere concentraties, maar vertoonde het een remmend effect bij relatief hoge concentraties.
Verbeterde groeiprestaties en voederconversie zijn gemeld bij varkens die betaïne kregen, evenals een verbeterde verteerbaarheid.Door betaïne aan het varkensvoer toe te voegen, wordt ook de energiebehoefte van het dier verlaagd.De hypothese voor dit waargenomen effect is dat wanneer betaïne beschikbaar is om de intracellulaire osmotische druk op peil te houden, de behoefte aan ionenpompen (een proces dat energie vereist) afneemt.Dus in situaties waarin de energie-inname beperkt is, wordt verwacht dat het effect van betaïnesuppletie groter zal zijn door de groei te vergroten in plaats van door de energiebehoefte op peil te houden.
Epitheelcellen van de darmwand moeten omgaan met de zeer variabele osmotische omstandigheden die worden gecreëerd door de inhoud van het darmlumen tijdens de vertering van voedingsstoffen.Tegelijkertijd zijn deze darmepitheelcellen essentieel voor het controleren van de uitwisseling van water en verschillende voedingsstoffen tussen het darmlumen en plasma.Om cellen tegen deze barre omstandigheden te beschermen, is betaïne een belangrijke organische penetrant.Als je kijkt naar de concentratie betaïne in verschillende weefsels, zie je dat darmweefsel vrij veel betaïne bevat.Bovendien is opgemerkt dat deze niveaus kunnen worden beïnvloed door de betaïneconcentraties in de voeding.Goed uitgebalanceerde cellen zullen een beter proliferatief vermogen en een goede stabiliteit hebben.Samenvattend ontdekten de onderzoekers dat toenemende betaïnespiegels bij biggen de hoogte van de duodenale villi en de diepte van de ileale crypten vergrootten, en dat de villi uniformer werden.
In een ander onderzoek kon een toename van de villeuze hoogte zonder effect op de cryptediepte worden waargenomen in de twaalfvingerige darm, het jejunum en het ileum.Het beschermende effect van betaïne op de darmstructuur kan belangrijker zijn bij specifieke (osmotische) ziekten, zoals waargenomen bij vleeskuikens met coccidia.
De darmbarrière bestaat voornamelijk uit epitheelcellen die aan elkaar zijn gehecht via tight-junction-eiwitten.De integriteit van deze barrière is essentieel om het binnendringen van schadelijke stoffen en pathogene bacteriën te voorkomen die anders ontstekingen zouden kunnen veroorzaken.Bij varkens wordt aangenomen dat de negatieve effecten op de darmbarrière het gevolg zijn van voerbesmetting met mycotoxinen of één van de negatieve effecten van hittestress.
Om het effect op het barrière-effect te meten, worden cellijnen vaak in vitro getest door het meten van de transepitheliale elektrische weerstand (TEER).Verbeteringen in TEER zijn waargenomen in talrijke in vitro-experimenten als gevolg van het gebruik van betaïne.TEER neemt af wanneer cellen worden blootgesteld aan hoge temperaturen (42°C) (Figuur 2).Toevoeging van betaïne aan het groeimedium van deze verwarmde cellen neutraliseerde de afname van TEER, wat wijst op een verbeterde thermotolerantie.Bovendien onthulden in vivo onderzoeken bij biggen een verhoogde expressie van tight-junction-eiwitten (occludine, claudin1 en zonula-occlusies-1) in het jejunale weefsel van dieren die betaïne kregen in een dosis van 1250 mg/kg vergeleken met de controlegroep.Bovendien was de diamineoxidase-activiteit, een marker voor beschadiging van het darmslijmvlies, significant verminderd in het plasma van deze varkens, wat wijst op een sterkere darmbarrière.Wanneer betaïne aan het rantsoen van vleesvarkens werd toegevoegd, werd de toename van de darmtreksterkte bij de slacht gemeten.
Onlangs hebben verschillende onderzoeken betaïne aan het antioxidantsysteem gekoppeld en een vermindering van vrije radicalen, een vermindering van malondialdehyde (MDA)-niveaus en een toename van de activiteit van glutathionperoxidase (GSH-Px) beschreven.Uit een recent onderzoek bij biggen bleek dat de GSH-Px-activiteit in het jejunum toenam, terwijl betaïne uit de voeding geen effect had op MDA.
Niet alleen werkt betaïne als een osmoprotectant bij dieren, maar verschillende bacteriën kunnen betaïne accumuleren door de novo synthese of transport uit de omgeving.Er zijn aanwijzingen dat betaïne een positief effect kan hebben op de bacteriële flora van het maagdarmkanaal van gespeende biggen.Het totale aantal ileale bacteriën nam toe, vooral bifidobacteriën en lactobacillen.Bovendien werden lagere aantallen Enterobacteriaceae in de ontlasting aangetroffen.
Het laatst waargenomen effect van betaïne op de darmgezondheid bij gespeende biggen was een vermindering van de incidentie van diarree.Dit effect kan dosisafhankelijk zijn: voedingssuppletie met betaïne in een dosis van 2500 mg/kg was effectiever in het verminderen van de incidentie van diarree dan betaïne in een dosis van 1250 mg/kg.De prestaties van gespeende biggen waren echter vergelijkbaar op beide suppletieniveaus.Andere onderzoekers hebben lagere percentages diarree en morbiditeit aangetoond bij gespeende biggen wanneer ze werden aangevuld met 800 mg/kg betaïne.
Interessant is dat betaïnehydrochloride potentiële verzurende effecten heeft als bron van betaïne.In de geneeskunde worden betaïnehydrochloridesupplementen vaak gebruikt in combinatie met pepsine om mensen met maag- en spijsverteringsproblemen te helpen.In dit geval dient betaïnehydrochloride als een veilige bron van zoutzuur.Hoewel er geen informatie beschikbaar is over deze eigenschap wanneer betaïnehydrochloride wordt toegevoegd aan biggenvoer, kan deze wel belangrijk zijn.Het is bekend dat bij gespeende biggen de pH in de maag relatief hoog kan zijn (pH > 4), waardoor de activering van het pepsine-eiwitafbrekende enzym in zijn voorloper pepsinogeen wordt verstoord.Een optimale eiwitvertering is niet alleen belangrijk zodat dieren optimaal van deze voedingsstof kunnen profiteren.Bovendien kan slecht verteerd eiwit leiden tot onnodige proliferatie van opportunistische ziekteverwekkers en het probleem van speendiarree verergeren.Betaïne heeft een lage pKa-waarde van ongeveer 1,8, waardoor betaïnehydrochloride bij inname dissocieert, wat resulteert in maagverzuring.Deze tijdelijke herverzuring is waargenomen in voorlopige onderzoeken bij mensen en bij onderzoeken bij honden.Honden die eerder werden behandeld met zuurverlagende middelen ondervonden een dramatische daling van de pH in de maag van ongeveer pH 7 naar pH 2 na een enkele dosis van 750 mg of 1500 mg betaïnehydrochloride.Bij controlehonden die het medicijn niet kregen, daalde de maag-pH echter aanzienlijk.Ongeveer 2, ongeacht de inname van betaïne-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