Бетаин — это природное соединение, широко распространенное в растениях и животных. В качестве кормовой добавки он предоставляется в безводной или гидрохлоридной форме.Его можно добавлять в корм для животных в различных целях.
Прежде всего, эти цели могут быть связаны с очень эффективной способностью бетаина донора метила, которая в основном происходит в печени. За счет переноса нестабильных метильных групп стимулируется синтез различных соединений, таких как метионин, карнитин и креатин. Таким образом, бетаин влияет на белковый, липидный и энергетический обмен, тем самым благотворно изменяя состав тушки.
Во-вторых, цель добавления бетаина в корм может быть связана с его функцией защитного органического пенетранта. Выполняя эту функцию, бетаин помогает клеткам по всему организму поддерживать водный баланс и клеточную активность, особенно в периоды стресса. Хорошо известным примером является положительное влияние бетаина на животных при тепловом стрессе.
У свиней были описаны различные полезные эффекты добавок бетаина. В этой статье основное внимание будет уделено роли бетаина как кормовой добавки в здоровье кишечника поросят-отъемышей.
В нескольких исследованиях бетаина сообщалось о влиянии на усвояемость питательных веществ в подвздошной кишке или в целом пищеварительном тракте свиней. Повторные наблюдения за повышенной усвояемостью клетчатки в подвздошной кишке (сырой клетчатки или нейтральной и кислой детергентной клетчатки) показывают, что бетаин стимулирует ферментацию уже присутствующих бактерий. в тонком кишечнике, поскольку кишечные клетки не вырабатывают ферменты, разлагающие клетчатку. Клетчатка растения содержит питательные вещества, которые могут высвобождаться при разложении этих микробных волокон.
Таким образом, также наблюдалось улучшение перевариваемости сухого вещества и сырой золы. Сообщалось, что на уровне всего пищеварительного тракта у поросят, получавших в рационе 800 мг бетаина/кг, наблюдалось улучшение содержания сырого белка (+6,4%) и сухого вещества (+4,2%). ) усвояемость. Кроме того, другое исследование показало, что добавление 1250 мг/кг бетаина улучшило кажущуюся общую усвояемость сырого белка (+3,7%) и эфирного экстракта (+6,7%).
Одной из возможных причин наблюдаемого увеличения перевариваемости питательных веществ является влияние бетаина на выработку ферментов. В недавнем исследовании in vivo по добавлению бетаина поросятам-отъемышам активность пищеварительных ферментов (амилазы, мальтазы, липазы, трипсина и химотрипсина) снижалась. в химусе оценивали (рис. 1). Все ферменты, кроме мальтазы, показали повышенную активность, а эффект бетаина был более выражен при дозе 2500 мг бетаина/кг корма, чем при 1250 мг/кг. Увеличение активности может быть результатом увеличения в продукции фермента, или это может быть результатом увеличения каталитической эффективности фермента.
Рисунок 1. Активность пищеварительных ферментов кишечника поросят, получавших бетаин в дозе 0, 1250 мг/кг или 2500 мг/кг.
В экспериментах in vitro было доказано, что добавление NaCl для создания высокого осмотического давления ингибирует активность трипсина и амилазы. Добавление различных уровней бетаина в этот тест восстанавливает ингибирующий эффект NaCl и увеличивает активность фермента. Однако, когда NaCl не используется, Добавленный в буферный раствор бетаин не влияет на активность фермента при более низкой концентрации, но проявляет ингибирующий эффект при более высокой концентрации.
Не только повышенная усвояемость может объяснить сообщаемое увеличение показателей роста и коэффициента конверсии корма у свиней, получающих диетический бетаин. Добавление бетаина в рационы свиней также снижает потребности животных в энергии для поддержания жизни. Гипотеза этого наблюдаемого эффекта заключается в том, когда можно использовать бетаин. для поддержания внутриклеточного осмотического давления потребность в ионных насосах снижается, а это процесс, требующий энергии. В случае ограниченного потребления энергии ожидается, что эффект от добавления бетаина будет более выраженным за счет увеличения запаса энергии для роста, а не за счет увеличения обслуживание.
Эпителиальные клетки, выстилающие стенку кишечника, должны справляться с весьма изменчивыми осмотическими условиями, создаваемыми содержимым просвета во время переваривания питательных веществ. В то же время эти кишечные клетки должны контролировать обмен воды и различных питательных веществ между просветом кишечника и плазмой. Чтобы защитить клетки от этих сложных условий, бетаин является важным органическим пенетрантом. При наблюдении за концентрацией бетаина в различных тканях содержание бетаина в тканях кишечника довольно велико. Кроме того, было замечено, что на эти уровни влияют в зависимости от концентрации бетаина в рационе. Хорошо сбалансированные клетки будут иметь лучшую пролиферацию и лучшую способность к восстановлению. Таким образом, исследователи обнаружили, что повышение уровня бетаина у поросят увеличивает высоту ворсинок двенадцатиперстной кишки и глубину крипт подвздошной кишки, а ворсинки становятся более однородными.
В другом исследовании можно было наблюдать увеличение высоты ворсинок в двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишке, но не было влияния на глубину крипт. Как наблюдалось у цыплят-бройлеров, зараженных кокцидиями, защитное действие бетаина Структура кишечника может иметь еще большее значение при определенных (осмотических) проблемах.
Кишечный барьер в основном состоит из эпителиальных клеток, которые соединены друг с другом белками плотного соединения. Целостность этого барьера важна для предотвращения проникновения вредных веществ и болезнетворных бактерий, которые в противном случае могли бы вызвать воспаление. Воздействие кишечного барьера считается результатом загрязнения корма микотоксинами или одним из негативных последствий теплового стресса.
Чтобы измерить влияние на барьерный эффект, часто используются тесты клеточных линий in vitro для измерения трансэпителиального электрического сопротивления (TEER). При применении бетаина улучшение TEER можно наблюдать в многочисленных экспериментах in vitro. Когда батарея разряжена при воздействии высокой температуры (42°C) TEER уменьшится (рис. 2). Добавление бетаина в среду роста этих подвергшихся нагреву клеток противодействовало снижению TEER, что указывает на повышенную термостойкость.
Рисунок 2. Влияние высокой температуры и бетаина in vitro на трансэпителиальную резистентность клеток (TEER).
Кроме того, в исследовании in vivo на поросятах была измерена повышенная экспрессия белков плотных соединений (окклюдин, клаудин1 и zonula occludens-1) в ткани тощей кишки животных, получавших бетаин в дозе 1250 мг/кг, по сравнению с контрольной группой. Кроме того, активность диаминоксидазы в плазме этих свиней, являющаяся маркером повреждения слизистой оболочки кишечника, была значительно снижена, что указывает на более сильный кишечный барьер. измеряли во время убоя.
Недавно несколько исследований связали бетаин с антиоксидантной системой и описали снижение количества свободных радикалов, снижение уровня малонового диальдегида (MDA) и улучшение активности глутатионпероксидазы (GSH-Px).
Бетаин действует не только на животных как осмопротектор. Кроме того, многие бактерии могут накапливать бетаин посредством синтеза de novo или транспортировки из окружающей среды. Есть признаки того, что бетаин может оказывать положительное влияние на количество бактерий в желудочно-кишечном тракте поросят-отъемышей. .Повысилось общее количество бактерий подвздошной кишки, особенно бифидо- и лактобактерий. Кроме того, в кале обнаружено меньшее количество Enterobacter.
Наконец, замечено, что влияние бетаина на здоровье кишечника поросят-отъемышей заключается в уменьшении частоты диареи. Этот эффект может зависеть от дозы: пищевая добавка 2500 мг/кг бетаина более эффективна, чем 1250 мг/кг бетаина у поросят-отъемышей. снижение уровня диареи. Однако продуктивность поросят-отъемышей при двух уровнях добавки была одинаковой. Другие исследователи показали, что при добавлении 800 мг/кг бетаина частота и заболеваемость поросят-отъемышей ниже.
Бетаин имеет низкое значение pKa, около 1,8, что приводит к диссоциации бетаина HCl после приема внутрь, что приводит к закислению желудка.
Интересным продуктом является потенциальное подкисление гидрохлорида бетаина как источника бетаина. В медицине добавки бетаина HCl часто используются в сочетании с пепсином для поддержки людей с проблемами желудка и пищеварения. В этом случае гидрохлорид бетаина можно использовать в качестве безопасный источник соляной кислоты. Хотя нет никакой информации об этом свойстве, когда гидрохлорид бетаина содержится в корме для поросят, это может быть очень важно.
Хорошо известно, что pH желудочного сока поросят-отъемышей может быть относительно высоким (pH>4), что влияет на активацию предшественника пепсина в его предшественник пепсиноген. Оптимальное переваривание белка важно не только для животных, чтобы получить его хорошую доступность. этого питательного вещества. Кроме того, белок, вызывающий расстройство пищеварения, может вызвать вредное размножение условно-патогенных микроорганизмов и усугубить проблему диареи после отъема. Бетаин имеет низкое значение pKa, около 1,8, что приводит к диссоциации бетаина HCl после приема внутрь, что приводит к желудочным расстройствам. подкисление.
Это кратковременное повторное закисление наблюдалось в предварительном исследовании на людях и в исследованиях на собаках. После однократного приема 750 мг или 1500 мг бетаина гидрохлорида pH желудка собак, ранее получавших средства, снижающие кислотность желудочного сока, резко снизился с от примерно 7 до pH 2. Однако у необработанных контрольных собак pH желудка составлял примерно 2, что не было связано с добавлением бетаина HCl.
Бетаин оказывает положительное влияние на здоровье кишечника поросят-отъемышей. В этом обзоре литературы освещаются различные возможности бетаина поддерживать переваривание и всасывание питательных веществ, улучшать физические защитные барьеры, влиять на микробиоту и повышать защитные способности поросят.