Betaina ma pozytywny wpływ na jelita odsadzonych prosiąt, ale często o niej zapomina się, rozważając możliwe suplementy wspierające zdrowie jelit lub zmniejszające problemy związane z biegunką odsadzeniową.Dodanie betainy jako funkcjonalnego składnika odżywczego do paszy może wpływać na zwierzęta na różne sposoby.
Po pierwsze, betaina ma bardzo silną zdolność dawcy grup metylowych, głównie w wątrobie zwierzęcej.Dzięki przeniesieniu niestabilnych grup metylowych nasila się synteza różnych związków, takich jak metionina, karnityna i kreatyna.Tym samym betaina wpływa na metabolizm białek, lipidów i energii zwierząt, tym samym korzystnie zmieniając skład tuszy.
Po drugie, betainę można dodawać do paszy jako organiczny penetrant ochronny.Betaina działa jako środek osmoprotekcyjny, pomagając komórkom w całym organizmie utrzymać równowagę płynów i aktywność komórkową, szczególnie w okresach stresu.Dobrze znanym przykładem jest korzystny wpływ betainy na zwierzęta cierpiące na stres cieplny.
Opisano różne korzystne skutki suplementacji betainą w postaci bezwodnej lub chlorowodorku na wydajność zwierząt.W tym artykule skupimy się na wielu możliwościach stosowania betainy jako dodatku paszowego wspomagającego zdrowie jelit u prosiąt odsadzonych od matki.
W kilku badaniach dotyczących betainy wykazano wpływ betainy na strawność składników odżywczych w jelicie krętym i okrężnicy świń.Wielokrotne obserwacje zwiększonej strawności błonnika w jelicie krętym (włókno surowe lub obojętne i kwaśne błonnik detergentowy) sugerują, że betaina stymuluje fermentację bakteryjną w jelicie cienkim, ponieważ enterocyty nie wytwarzają enzymów rozkładających błonnik.Włókniste części roślin zawierają składniki odżywcze, które mogą zostać uwolnione podczas rozkładu włókien drobnoustrojów.Tym samym zaobserwowano także poprawę strawności suchej masy i popiołu surowego.Na poziomie całego przewodu pokarmowego prosięta karmione dietą w ilości 800 mg betainy/kg wykazywały lepszą strawność białka surowego (+6,4%) i suchej masy (+4,2%).Dodatkowo inne badanie wykazało, że ogólna strawność surowego białka (+3,7%) i ekstraktu eterowego (+6,7%) uległa poprawie dzięki suplementacji betainą w dawce 1250 mg/kg.
Jedną z możliwych przyczyn obserwowanego wzrostu wchłaniania składników odżywczych jest wpływ betainy na produkcję enzymów.W niedawnym badaniu in vivo dotyczącym wpływu suplementacji betainą u odsadzonych prosiąt oceniano aktywność enzymów trawiennych (amylazy, maltazy, lipazy, trypsyny i chymotrypsyny) w jelitach (ryc. 1).Wzrosła aktywność wszystkich enzymów z wyjątkiem maltazy, a działanie betainy było bardziej wyraźne przy dawce 2500 mg betainy/kg paszy niż przy dawce 1250 mg/kg paszy.Zwiększona aktywność może wynikać ze zwiększonej produkcji enzymów, ale może również wynikać ze zwiększonej wydajności katalitycznej enzymów.Doświadczenia in vitro wykazały, że aktywność trypsyny i amylazy jest hamowana przez wytworzenie wysokiego ciśnienia osmotycznego poprzez dodatek NaCl.W tym doświadczeniu dodatek betainy w różnych stężeniach przywracał hamujące działanie NaCl i poprawiał aktywność enzymu.Jednakże, gdy do roztworu buforowego nie dodano chlorku sodu, kompleks inkluzyjny betainy nie miał wpływu na aktywność enzymu w niższych stężeniach, ale wykazywał działanie hamujące w stosunkowo wysokich stężeniach.
Donoszono o poprawie wydajności wzrostu i współczynnikach wykorzystania paszy u świń karmionych dietetyczną betainą, a także o lepszej strawności.Dodanie betainy do diety świń zmniejsza również zapotrzebowanie zwierząt na energię.Hipoteza dotycząca tego obserwowanego efektu jest taka, że ​​gdy dostępna jest betaina w celu utrzymania wewnątrzkomórkowego ciśnienia osmotycznego, zmniejsza się zapotrzebowanie na pompy jonowe (proces wymagający energii).Zatem w sytuacjach, w których spożycie energii jest ograniczone, oczekuje się, że efekt suplementacji betainą będzie większy poprzez zwiększenie wzrostu, a nie poprzez utrzymanie zapotrzebowania na energię.
Komórki nabłonkowe ściany jelita muszą radzić sobie z bardzo zmiennymi warunkami osmotycznymi wytwarzanymi przez zawartość światła jelita podczas trawienia składników odżywczych.Jednocześnie te komórki nabłonka jelitowego są niezbędne do kontrolowania wymiany wody i różnych składników odżywczych pomiędzy światłem jelita a osoczem.Aby chronić komórki przed tymi trudnymi warunkami, betaina jest ważnym organicznym penetrantem.Jeśli spojrzysz na stężenie betainy w różnych tkankach, zobaczysz, że tkanka jelitowa ma dość wysoki poziom betainy.Dodatkowo zauważono, że na te poziomy może wpływać stężenie betainy w diecie.Dobrze zrównoważone komórki będą miały lepszą zdolność proliferacyjną i dobrą stabilność.Podsumowując, naukowcy odkryli, że zwiększenie poziomu betainy u prosiąt zwiększyło wysokość kosmków dwunastnicy i głębokość krypt jelita krętego, a kosmki stały się bardziej jednolite.
W innym badaniu zaobserwowano wzrost wysokości kosmków bez wpływu na głębokość krypt w dwunastnicy, jelicie czczym i krętym.Ochronne działanie betainy na strukturę jelit może być większe w przypadku określonych chorób (osmotycznych), co zaobserwowano u kurcząt brojlerów chorych na kokcydia.
Bariera jelitowa składa się głównie z komórek nabłonkowych, które są połączone ze sobą za pomocą białek połączeń ścisłych.Integralność tej bariery jest niezbędna, aby zapobiec przedostawaniu się szkodliwych substancji i bakterii chorobotwórczych, które w przeciwnym razie mogłyby wywołać stan zapalny.Uważa się, że u świń negatywny wpływ na barierę jelitową jest wynikiem zanieczyszczenia paszy mikotoksynami lub jednym z negatywnych skutków stresu cieplnego.
Aby zmierzyć wpływ na efekt bariery, linie komórkowe często testuje się in vitro, mierząc przeznabłonkowy opór elektryczny (TEER).W licznych eksperymentach in vitro zaobserwowano poprawę TEER dzięki zastosowaniu betainy.TEER zmniejsza się, gdy ogniwa są wystawione na działanie wysokich temperatur (42°C) (Rysunek 2).Dodatek betainy do pożywki wzrostowej tych ogrzanych komórek przeciwdziałał spadkowi TEER, wskazując na lepszą tolerancję termiczną.Ponadto badania in vivo na prosiętach wykazały zwiększoną ekspresję białek połączeń ścisłych (okludyny, klaudyny 1 i zonuli okluzji-1) w tkance jelita czczego zwierząt otrzymujących betainę w dawce 1250 mg/kg w porównaniu z grupą kontrolną.Ponadto aktywność oksydazy diaminowej, markera uszkodzenia błony śluzowej jelit, była znacząco zmniejszona w osoczu tych świń, co wskazuje na silniejszą barierę jelitową.Po dodaniu betainy do diety tuczników, podczas uboju mierzono wzrost wytrzymałości jelit na rozciąganie.
Niedawno w kilku badaniach powiązano betainę z układem antyoksydacyjnym i opisano redukcję wolnych rodników, zmniejszenie poziomu dialdehydu malonowego (MDA) i wzrost aktywności peroksydazy glutationowej (GSH-Px).Niedawne badanie na prosiętach wykazało, że aktywność GSH-Px w jelicie czczym była zwiększona, podczas gdy betaina dietetyczna nie miała wpływu na MDA.
Betaina nie tylko działa jako środek osmoprotekcyjny u zwierząt, ale różne bakterie mogą akumulować betainę w drodze syntezy de novo lub transportu ze środowiska.Istnieją dowody na to, że betaina może mieć pozytywny wpływ na florę bakteryjną przewodu pokarmowego prosiąt odsadzonych od matki.Zwiększyła się całkowita liczba bakterii jelitowych, zwłaszcza bifidobakterii i pałeczek kwasu mlekowego.Ponadto w kale wykryto mniejszą liczbę Enterobacteriaceae.
Ostatnim zaobserwowanym wpływem betainy na zdrowie jelit u odsadzonych prosiąt było zmniejszenie częstości występowania biegunki.Efekt ten może zależeć od dawki: suplementacja diety betainą w dawce 2500 mg/kg była skuteczniejsza w zmniejszaniu częstości występowania biegunki niż betaina w dawce 1250 mg/kg.Jednakże wydajność prosiąt odsadzonych była podobna na obu poziomach suplementacji.Inni badacze wykazali niższy wskaźnik biegunki i zachorowalności u odsadzonych prosiąt po suplementacji betainą w dawce 800 mg/kg.
Co ciekawe, chlorowodorek betainy jako źródło betainy ma potencjalne działanie zakwaszające.W medycynie suplementy chlorowodorku betainy są często stosowane w połączeniu z pepsyną, aby pomóc osobom z problemami żołądkowymi i trawiennymi.W tym przypadku chlorowodorek betainy służy jako bezpieczne źródło kwasu solnego.Chociaż nie ma dostępnych informacji dotyczących tej właściwości, gdy chlorowodorek betainy jest dodawany do paszy dla prosiąt, może to być ważne.Wiadomo, że u prosiąt odsadzonych od matki pH w żołądku może być stosunkowo wysokie (pH > 4), zakłócając w ten sposób aktywację enzymu degradującego białko pepsyny w jego prekursorowym pepsynogenie.Optymalne trawienie białka jest ważne nie tylko po to, aby zwierzęta mogły w pełni wykorzystać ten składnik odżywczy.Ponadto źle strawione białko może prowadzić do niepotrzebnego namnażania się patogenów oportunistycznych i pogłębiać problem biegunki poodsadzeniowej.Betaina ma niską wartość pKa, wynoszącą około 1,8, co powoduje dysocjację chlorowodorku betainy po spożyciu, co powoduje zakwaszenie żołądka.To tymczasowe ponowne zakwaszenie zaobserwowano we wstępnych badaniach na ludziach i na psach.U psów leczonych wcześniej reduktorami kwasu zaobserwowano dramatyczny spadek pH żołądka z około pH 7 do pH 2 po pojedynczej dawce 750 mg lub 1500 mg chlorowodorku betainy.Jednakże u psów z grupy kontrolnej, które nie otrzymywały leku, pH żołądka znacznie się obniżyło.Około 2, niezależnie od spożycia betainy 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