Бетаин оказывает положительное влияние на кишечник поросят-отъемышей, но о нем часто забывают при рассмотрении возможных добавок для поддержания здоровья кишечника или уменьшения проблем, связанных с диареей при отъеме.Добавление бетаина в качестве функционального питательного вещества в корм может по-разному повлиять на животных.
Во-первых, бетаин обладает очень мощной способностью донора метильных групп, прежде всего в печени животных.За счет переноса нестабильных метильных групп усиливается синтез различных соединений, таких как метионин, карнитин и креатин.Таким образом, бетаин влияет на белковый, липидный и энергетический обмен животных, тем самым благотворно изменяя состав тушки.
Во-вторых, бетаин можно добавлять в корм в качестве защитного органического пенетранта.Бетаин действует как осмопротектор, помогая клеткам всего организма поддерживать баланс жидкости и клеточную активность, особенно в периоды стресса.Хорошо известным примером является благотворное влияние бетаина на животных, страдающих от теплового стресса.
Описаны различные положительные эффекты на продуктивность животных в результате приема добавок бетаина в безводной или гидрохлоридной форме.В этой статье основное внимание будет уделено многочисленным возможностям использования бетаина в качестве кормовой добавки для поддержания здоровья кишечника поросят-отъемышей.
В нескольких исследованиях бетаина сообщалось о влиянии бетаина на усвояемость питательных веществ в подвздошной и толстой кишке свиней.Неоднократные наблюдения за повышенной усвояемостью клетчатки в подвздошной кишке (сырая клетчатка или клетчатка с нейтральными и кислыми детергентами) позволяют предположить, что бетаин стимулирует бактериальную ферментацию в тонком кишечнике, поскольку энтероциты не производят ферменты, разлагающие клетчатку.Волокнистые части растений содержат питательные вещества, которые могут высвобождаться при разложении микробных волокон.Таким образом, также наблюдалось улучшение переваримости сухого вещества и сырой золы.На уровне всего желудочно-кишечного тракта поросята, получавшие рацион с дозой 800 мг бетаина/кг, показали улучшение переваримости сырого белка (+6,4%) и сухого вещества (+4,2%).Кроме того, другое исследование показало, что кажущаяся общая усвояемость сырого протеина (+3,7%) и эфирного экстракта (+6,7%) улучшилась при добавлении бетаина в дозе 1250 мг/кг.
Одной из возможных причин наблюдаемого увеличения усвоения питательных веществ является влияние бетаина на выработку ферментов.Недавнее исследование in vivo воздействия добавок бетаина на поросят-отъемышей оценивало активность пищеварительных ферментов (амилазы, мальтазы, липазы, трипсина и химотрипсина) в пищеварительном тракте (рис. 1).Активность всех ферментов повышалась, за исключением мальтазы, причем эффект бетаина был более выражен в дозе 2500 мг бетаина/кг корма, чем в дозе 1250 мг/кг корма.Повышенная активность может быть результатом увеличения продукции ферментов, но также может быть результатом повышенной каталитической эффективности ферментов.Эксперименты in vitro показали, что активность трипсина и амилазы ингибируется путем создания высокого осмотического давления за счет добавления NaCl.В этом эксперименте добавление бетаина в различных концентрациях восстанавливало ингибирующий эффект NaCl и улучшало активность фермента.Однако, когда в буферный раствор не добавляли хлорид натрия, комплекс включения бетаина не влиял на активность фермента при более низких концентрациях, но проявлял ингибирующий эффект при относительно высоких концентрациях.
Сообщалось об улучшении показателей роста и конверсии корма у свиней, получавших диетический бетаин, а также об улучшении усвояемости.Добавление бетаина в рационы свиней также снижает энергетические потребности животных.Гипотеза этого наблюдаемого эффекта заключается в том, что когда бетаин доступен для поддержания внутриклеточного осмотического давления, потребность в ионных насосах (процесс, требующий энергии) снижается.Таким образом, в ситуациях, когда потребление энергии ограничено, ожидается, что эффект от добавок бетаина будет больше за счет увеличения роста, а не за счет поддержания потребностей в энергии.
Эпителиальные клетки кишечной стенки должны справляться с весьма изменчивыми осмотическими условиями, создаваемыми содержимым просвета кишечника во время переваривания питательных веществ.В то же время эти эпителиальные клетки кишечника необходимы для контроля обмена воды и различных питательных веществ между просветом кишечника и плазмой.Для защиты клеток от этих суровых условий бетаин является важным органическим пенетрантом.Если вы посмотрите на концентрацию бетаина в различных тканях, то увидите, что ткань кишечника имеет довольно высокий уровень бетаина.Кроме того, было отмечено, что на эти уровни могут влиять концентрации бетаина в рационе.Хорошо сбалансированные клетки будут иметь лучшую пролиферативную способность и хорошую стабильность.Таким образом, исследователи обнаружили, что повышение уровня бетаина у поросят увеличивало высоту ворсинок двенадцатиперстной кишки и глубину крипт подвздошной кишки, а ворсинки становились более однородными.
В другом исследовании увеличение высоты ворсинок без влияния на глубину крипт можно было наблюдать в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке.Защитное действие бетаина на структуру кишечника может быть более важным при специфических (осмотических) заболеваниях, что наблюдается у цыплят-бройлеров, зараженных кокцидиями.
Кишечный барьер в основном состоит из эпителиальных клеток, которые прикреплены друг к другу посредством белков плотного соединения.Целостность этого барьера необходима для предотвращения проникновения вредных веществ и болезнетворных бактерий, которые в противном случае могли бы вызвать воспаление.Считается, что у свиней негативное воздействие на кишечный барьер является результатом загрязнения корма микотоксинами или одним из негативных последствий теплового стресса.
Чтобы измерить влияние на барьерный эффект, клеточные линии часто тестируют in vitro путем измерения трансэпителиального электрического сопротивления (TEER).Улучшение TEER наблюдалось в многочисленных экспериментах in vitro благодаря использованию бетаина.TEER снижается, когда клетки подвергаются воздействию высоких температур (42°C) (рис. 2).Добавление бетаина к питательной среде этих нагретых клеток противодействовало снижению TEER, что указывает на улучшение термотолерантности.Кроме того, исследования in vivo на поросятах выявили повышенную экспрессию белков плотных соединений (окклюдина, клаудина-1 и zonula occlusion-1) в ткани тощей кишки животных, получавших бетаин в дозе 1250 мг/кг, по сравнению с контрольной группой.Кроме того, в плазме этих свиней была значительно снижена активность диаминоксидазы, маркера повреждения слизистой оболочки кишечника, что указывает на более сильный кишечный барьер.Когда в рацион откормочных свиней добавляли бетаин, при убое измеряли увеличение прочности кишечника.
Недавно несколько исследований связали бетаин с антиоксидантной системой и описали снижение количества свободных радикалов, снижение уровня малонового диальдегида (МДА) и увеличение активности глутатионпероксидазы (GSH-Px).Недавнее исследование на поросятах показало, что активность GSH-Px в тощей кишке была повышена, тогда как диетический бетаин не влиял на MDA.
Бетаин не только действует как осмопротектор у животных, но и различные бактерии могут накапливать бетаин посредством синтеза de novo или транспорта из окружающей среды.Имеются данные о том, что бетаин может оказывать положительное влияние на бактериальную флору желудочно-кишечного тракта поросят-отъемышей.Увеличилось общее количество подвздошных бактерий, особенно бифидо- и лактобактерий.Кроме того, в кале было обнаружено меньшее количество Enterobacteriaceae.
Последним наблюдаемым эффектом бетаина на здоровье кишечника поросят-отъемышей было снижение частоты случаев диареи.Этот эффект может зависеть от дозы: пищевые добавки с бетаином в дозе 2500 мг/кг были более эффективными в снижении частоты диареи, чем прием бетаина в дозе 1250 мг/кг.Однако продуктивность поросят-отъемышей была одинаковой при обоих уровнях добавок.Другие исследователи показали более низкие показатели диареи и заболеваемости у поросят-отъемышей при добавлении бетаина в дозе 800 мг/кг.
Интересно, что гидрохлорид бетаина обладает потенциальным подкисляющим действием как источник бетаина.В медицине добавки гидрохлорида бетаина часто используются в сочетании с пепсином, чтобы помочь людям с проблемами желудка и пищеварения.В этом случае гидрохлорид бетаина служит безопасным источником соляной кислоты.Хотя нет никакой информации об этом свойстве при включении гидрохлорида бетаина в корм для поросят, это может быть важно.Известно, что у поросят-отъемышей pH желудка может быть относительно высоким (pH > 4), что препятствует активации фермента, расщепляющего белок пепсина, в его предшественнике пепсиногене.Оптимальное переваривание белка важно не только для того, чтобы животные могли в полной мере воспользоваться этим питательным веществом.Кроме того, плохо перевариваемый белок может привести к ненужному размножению условно-патогенных микроорганизмов и усугубить проблему диареи после отъема.Бетаин имеет низкое значение pKa, составляющее примерно 1,8, что приводит к диссоциации гидрохлорида бетаина при приеме внутрь, что приводит к закислению желудка.Это временное повторное подкисление наблюдалось в предварительных исследованиях на людях и на собаках.У собак, ранее получавших средства, снижающие кислотность, наблюдалось резкое снижение pH желудка примерно с pH 7 до pH 2 после однократного приема 750 мг или 1500 мг гидрохлорида бетаина.Однако у контрольных собак, не получавших препарат, рН желудка значительно снизился.Примерно 2, независимо от приема бетаина 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