Betaina are un efect pozitiv asupra intestinului purceilor înțărcați, dar este adesea uitată atunci când se iau în considerare posibile suplimente pentru a susține sănătatea intestinală sau pentru a reduce problemele asociate cu diareea de înțărcare.Adăugarea de betaină ca nutrient funcțional la hrană poate afecta animalele într-o varietate de moduri.
În primul rând, betaina are o capacitate foarte puternică de donator de grup metil, în primul rând în ficatul animalului.Datorită transferului de grupări metil instabile, sinteza diverșilor compuși precum metionina, carnitina și creatina este îmbunătățită.Astfel, betaina afectează metabolismul proteic, lipidic și energetic al animalelor, modificând astfel în mod benefic compoziția carcasei.
În al doilea rând, betaina poate fi adăugată în hrană ca penetrant organic protector.Betaina acționează ca un osmoprotector, ajutând celulele din întreg organismul să mențină echilibrul fluidelor și activitatea celulară, în special în perioadele de stres.Un exemplu binecunoscut este efectul benefic al betainei asupra animalelor care suferă de stres termic.
Au fost descrise diferite efecte benefice asupra performanței animalelor ca rezultat al suplimentării cu betaină sub formă anhidră sau clorhidrat.Acest articol se va concentra asupra numeroaselor posibilități de utilizare a betainei ca aditiv pentru hrana pentru a susține sănătatea intestinală la purceii înțărcați.
Mai multe studii asupra betainei au raportat efectele betainei asupra digestibilității nutrienților în ileon și colon la porci.Observațiile repetate ale creșterii digestibilității fibrelor în ileon (fibră brută sau fibre neutre și detergente acide) sugerează că betaina stimulează fermentația bacteriană în intestinul subțire, deoarece enterocitele nu produc enzime care degradează fibrele.Părțile fibroase ale plantelor conțin substanțe nutritive care pot fi eliberate atunci când fibrele microbiene se descompun.Astfel, s-a observat și o îmbunătățire a digestibilității materiei uscate și a cenușii brute.La nivelul întregului tract gastrointestinal, purceii hrăniți cu o dietă de 800 mg betaină/kg au prezentat o digestibilitate îmbunătățită a proteinei brute (+6,4%) și a substanței uscate (+4,2%).În plus, un alt studiu a constatat că digestibilitatea generală aparentă a proteinei brute (+3,7%) și a extractului eteric (+6,7%) a fost îmbunătățită cu suplimentarea cu betaină la 1250 mg/kg.
Un posibil motiv pentru creșterea observată a absorbției nutrienților este efectul betainei asupra producției de enzime.Un studiu recent in vivo asupra efectelor suplimentării cu betaină la purceii înțărcați a evaluat activitatea enzimelor digestive (amilază, maltază, lipază, tripsină și chimotripsină) în digestă (Fig. 1).Activitatea tuturor enzimelor a crescut, cu excepția maltazei, iar efectul betainei a fost mai pronunțat la o doză de 2500 mg betaină/kg hrană decât la o doză de 1250 mg/kg hrană.Activitatea crescută poate rezulta din creșterea producției de enzime, dar poate rezulta și din creșterea eficienței catalitice a enzimelor.Experimentele in vitro au arătat că activitățile tripsinei și amilazei sunt inhibate prin crearea unei presiuni osmotice ridicate prin adăugarea de NaCl.În acest experiment, adăugarea de betaină la diferite concentrații a restabilit efectul inhibitor al NaCl și a îmbunătățit activitatea enzimatică.Cu toate acestea, când nu a fost adăugată clorură de sodiu la soluția tampon, complexul de incluziune de betaină nu a avut niciun efect asupra activității enzimei la concentrații mai mici, dar a prezentat un efect inhibitor la concentrații relativ mari.
Au fost raportate performanțe îmbunătățite de creștere și rate de conversie a furajelor la porcii hrăniți cu betaină alimentară, precum și o digestibilitate îmbunătățită.Adăugarea de betaină în dietele porcilor reduce, de asemenea, necesarul de energie al animalului.Ipoteza pentru acest efect observat este că atunci când betaina este disponibilă pentru a menține presiunea osmotică intracelulară, nevoia de pompe ionice (un proces care necesită energie) este redusă.Astfel, în situațiile în care aportul de energie este limitat, efectul suplimentării cu betaină este de așteptat să fie mai mare prin creșterea creșterii mai degrabă decât prin menținerea cerințelor energetice.
Celulele epiteliale ale peretelui intestinal trebuie să facă față condițiilor osmotice extrem de variabile create de conținutul lumenului intestinal în timpul digestiei nutrienților.În același timp, aceste celule epiteliale intestinale sunt esențiale pentru controlul schimbului de apă și diferiți nutrienți între lumenul intestinal și plasmă.Pentru a proteja celulele de aceste condiții dure, betaina este un penetrant organic important.Dacă te uiți la concentrația de betaină în diferite țesuturi, poți vedea că țesutul intestinal are niveluri destul de ridicate de betaină.În plus, s-a observat că aceste niveluri pot fi influențate de concentrațiile de betaină din dietă.Celulele bine echilibrate vor avea o capacitate proliferativă mai bună și o stabilitate bună.În rezumat, cercetătorii au descoperit că creșterea nivelului de betaină la purcei a crescut înălțimea vilozităților duodenale și adâncimea criptelor ileale, iar vilozitățile au devenit mai uniforme.
Într-un alt studiu, a putut fi observată o creștere a înălțimii vilozităților fără un efect asupra adâncimii criptei în duoden, jejun și ileon.Efectul protector al betainei asupra structurii intestinale poate fi mai important în bolile specifice (osmotice), așa cum se observă la puii de carne cu coccidie.
Bariera intestinală este compusă în primul rând din celule epiteliale care sunt atașate între ele prin proteine ​​de joncțiune strânsă.Integritatea acestei bariere este esențială pentru a preveni intrarea substanțelor nocive și a bacteriilor patogene care altfel ar putea provoca inflamații.La porci, se crede că efectele negative asupra barierei intestinale sunt rezultatul contaminării furajelor cu micotoxine sau unul dintre efectele negative ale stresului termic.
Pentru a măsura efectul asupra efectului de barieră, liniile celulare sunt adesea testate in vitro prin măsurarea rezistenței electrice transepiteliale (TEER).Îmbunătățiri ale TEER au fost observate în numeroase experimente in vitro datorită utilizării betainei.TEER scade atunci când celulele sunt expuse la temperaturi ridicate (42°C) (Figura 2).Adăugarea de betaină la mediul de creștere al acestor celule încălzite a contracarat scăderea TEER, indicând o termotoleranță îmbunătățită.În plus, studiile in vivo la purcei au evidențiat o expresie crescută a proteinelor de joncțiune strânsă (ocludină, claudin1 și ocluzii zonule-1) în țesutul jejunal al animalelor care au primit betaină la o doză de 1250 mg/kg comparativ cu grupul martor.În plus, activitatea diaminooxidazei, un marker al afectarii mucoasei intestinale, a fost redusă semnificativ în plasma acestor porci, indicând o barieră intestinală mai puternică.Când betaina a fost adăugată în dieta porcilor de finisare, creșterea rezistenței la tracțiune intestinală a fost măsurată la sacrificare.
Recent, mai multe studii au legat betaina de sistemul antioxidant și au descris o reducere a radicalilor liberi, o reducere a nivelurilor de malondialdehidă (MDA) și o creștere a activității glutation peroxidazei (GSH-Px).Un studiu recent la purcei a arătat că activitatea GSH-Px în jejun a fost crescută, în timp ce betaina alimentară nu a avut niciun efect asupra MDA.
Nu numai că betaina acționează ca un osmoprotector la animale, dar diferite bacterii pot acumula betaină prin sinteza de novo sau prin transport din mediu.Există dovezi că betaina poate avea un efect pozitiv asupra florei bacteriene a tractului gastrointestinal a purceilor înțărcați.Numărul total de bacterii ileale a crescut, în special bifidobacterii și lactobacili.În plus, în scaun a fost detectat un număr mai mic de Enterobacteriaceae.
Ultimul efect observat al betainei asupra sănătății intestinale la purceii înțărcați a fost o reducere a incidenței diareei.Acest efect poate fi dependent de doză: suplimentarea alimentară cu betaină la o doză de 2500 mg/kg a fost mai eficientă în reducerea incidenței diareei decât betaină la o doză de 1250 mg/kg.Cu toate acestea, performanța purceilor înțărcați a fost similară la ambele niveluri de suplimentare.Alți cercetători au arătat rate mai scăzute de diaree și morbiditate la purceii înțărcați atunci când sunt suplimentați cu 800 mg/kg betaină.
Interesant este că clorhidratul de betaină are potențiale efecte acidifiante ca sursă de betaină.În medicină, suplimentele de clorhidrat de betaină sunt adesea folosite în combinație cu pepsină pentru a ajuta persoanele cu probleme de stomac și digestive.În acest caz, clorhidratul de betaină servește ca o sursă sigură de acid clorhidric.Deși nu există informații disponibile cu privire la această proprietate atunci când clorhidratul de betaină este inclus în hrana purceilor, aceasta poate fi importantă.Se știe că la purceii înțărcați pH-ul gastric poate fi relativ ridicat (pH > 4), interferând astfel cu activarea enzimei de degradare a proteinei pepsinei în precursorul său pepsinogen.Digestia optimă a proteinelor este importantă nu numai pentru ca animalele să poată profita din plin de acest nutrient.În plus, proteinele prost digerate pot duce la proliferarea inutilă a agenților patogeni oportuniști și pot agrava problema diareei post-înțărcare.Betaina are o valoare pKa scăzută de aproximativ 1,8, ceea ce face ca clorhidratul de betaină să se disocieze atunci când este ingerat, ducând la acidificarea gastrică.Această re-acidificare temporară a fost observată în studiile preliminare la om și în studiile canine.Câinii tratați anterior cu reduceri de aciditate au prezentat o scădere dramatică a pH-ului gastric de la aproximativ pH 7 la pH 2 după o singură doză de 750 mg sau 1500 mg de clorhidrat de betaină.Cu toate acestea, la câinii de control care nu au primit medicamentul, pH-ul gastric a scăzut semnificativ.Aproximativ 2, indiferent de aportul de betaină 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