Betain je naravna spojina, ki je široko razširjena v rastlinah in živalih. Kot krmni dodatek je na voljo v obliki brezvodnega ali hidroklorida.Dodamo ga lahko v živalsko krmo za različne namene.
Prvič, ti nameni so lahko povezani z zelo učinkovito sposobnostjo betaina, ki daje metil, ki se večinoma pojavlja v jetrih. Zaradi prenosa nestabilnih metilnih skupin se spodbuja sinteza različnih spojin, kot so metionin, karnitin in kreatin. Na ta način betain vpliva na beljakovinsko, lipidno in energijsko presnovo ter s tem ugodno spreminja sestavo trupa.
Drugič, namen dodajanja betaina v krmo je lahko povezan z njegovo funkcijo zaščitnega organskega penetranta. Pri tej funkciji betain pomaga celicam po vsem telesu vzdrževati vodno ravnovesje in celično aktivnost, zlasti v obdobjih stresa. Dobro znan primer je pozitiven učinek betaina na živali pod toplotnim stresom.
Pri prašičih so bili opisani različni koristni učinki dodajanja betaina. Ta članek se bo osredotočil na vlogo betaina kot krmnega dodatka pri zdravju črevesja odstavljenih pujskov.
Več študij betaina je poročalo o učinku na prebavljivost hranil v ileumu ali celotnem prebavnem traktu prašičev. Ponavljajoča se opazovanja povečane ilealne prebavljivosti vlaknin (surove vlaknine ali nevtralne in kislinske vlaknine detergenta) kažejo, da betain spodbuja fermentacijo že prisotnih bakterij v tankem črevesu, ker črevesne celice ne proizvajajo encimov za razgradnjo vlaken. Vlaknati del rastline vsebuje hranila, ki se lahko sprostijo pri razgradnji te mikrobne vlaknine.
Zato so opazili tudi izboljšano prebavljivost suhe snovi in ​​surovega pepela. Na ravni celotnega prebavnega trakta so poročali, da imajo pujski, ki so jim dodali 800 mg betaina/kg prehrane, izboljšane surove beljakovine (+6,4 %) in suho snov (+4,2 %). ) prebavljivost. Poleg tega je druga študija pokazala, da se je z dodatkom 1.250 mg/kg betaina izboljšala navidezna skupna prebavljivost surovih beljakovin (+3,7 %) in etrskega ekstrakta (+6,7 %).
Eden od možnih razlogov za opaženo povečanje prebavljivosti hranil je učinek betaina na proizvodnjo encimov. V nedavni študiji in vivo o dodajanju betaina odstavljenim pujskovom je aktivnost prebavnih encimov (amilaza, maltaza, lipaza, tripsin in kimotripsin) v himusu (slika 1). Vsi encimi razen maltaze so pokazali povečano aktivnost, učinek betaina pa je bil bolj izrazit pri 2.500 mg betaina/kg krme kot pri 1.250 mg/kg. Povečanje aktivnosti je lahko posledica povečanja pri proizvodnji encima ali pa je lahko posledica povečanja katalitične učinkovitosti encima.
Slika 1-Dejavnost črevesnih prebavnih encimov pujskov, ki so jim dodali 0 mg/kg, 1250 mg/kg ali 2500 mg/kg betaina.
V poskusih in vitro je bilo dokazano, da sta bili z dodajanjem NaCl za ustvarjanje visokega osmotskega tlaka zavirani aktivnosti tripsina in amilaze. Dodajanje različnih ravni betaina temu testu je obnovilo zaviralni učinek NaCl in povečalo aktivnost encimov. Vendar, ko NaCl ni Betain, dodan v pufersko raztopino, pri nižji koncentraciji ne vpliva na aktivnost encima, pri višji koncentraciji pa pokaže zaviralni učinek.
Ne le povečana prebavljivost lahko pojasni poročano povečanje rasti in stopnje pretvorbe krme pri prašičih, ki so jim dodali dietni betain. Dodajanje betaina v prehrano prašičev prav tako zmanjša potrebe živali po energiji za vzdrževanje. Hipoteza za ta opaženi učinek je, da ko se lahko uporablja betain za vzdrževanje intracelularnega osmotskega tlaka se zmanjša potreba po ionskih črpalkah, kar je proces, ki zahteva energijo. V primeru omejenega vnosa energije se pričakuje, da bo učinek dodatka betaina bolj izrazit s povečanjem oskrbe z energijo za rast in ne vzdrževanje.
Epitelijske celice, ki obdajajo črevesno steno, se morajo spoprijeti z zelo spremenljivimi osmotskimi pogoji, ki jih povzroča lumenska vsebina med prebavo hranil. Hkrati morajo te črevesne celice nadzorovati izmenjavo vode in različnih hranil med črevesnim lumnom in plazmo. da bi zaščitil celice pred temi zahtevnimi pogoji, je betain pomemben organski penetrant. Ko opazujemo koncentracijo betaina v različnih tkivih, je vsebnost betaina v črevesnih tkivih precej visoka. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da te ravni vplivajo s koncentracijo betaina v hrani. Dobro uravnotežene celice bodo imele boljšo proliferacijo in boljše zmožnosti okrevanja. Zato so raziskovalci ugotovili, da povečanje ravni betaina pri pujskih poveča višino duodenalnih resic in globino ilealnih kript, resice pa so bolj enakomerne.
V drugi študiji so lahko opazili povečanje višine resic v dvanajstniku, jejunumu in ileumu, vendar ni bilo učinka na globino kript. struktura črevesja je lahko še bolj pomembna pri določenih (osmotskih) izzivih.
Črevesna pregrada je v glavnem sestavljena iz epitelijskih celic, ki so med seboj povezane s tesno povezanimi proteini. Celovitost te pregrade je bistvenega pomena za preprečevanje vstopa škodljivih snovi in ​​patogenih bakterij, ki bi sicer povzročile vnetje. Pri prašičih negativni Vpliv črevesne pregrade velja za posledico kontaminacije krme z mikotoksini ali enega od negativnih učinkov toplotnega stresa.
Da bi izmerili vpliv na pregradni učinek, se in vitro testi celičnih linij pogosto uporabljajo za merjenje transepitelnega električnega upora (TEER). Z uporabo betaina je mogoče izboljšan TEER opaziti v več poskusih in vitro. Ko je baterija izpostavljeni visoki temperaturi (42 °C), se bo TEER zmanjšal (slika 2). Dodatek betaina rastnemu mediju teh celic, izpostavljenih toploti, je preprečil zmanjšan TEER, kar kaže na povečano toplotno odpornost.
Slika 2 – In vitro učinki visoke temperature in betaina na celično transepitelno odpornost (TEER).
Poleg tega so v študiji in vivo pri pujskih izmerili povečano izražanje proteinov tesne povezave (okludin, klaudin1 in zonula occludens-1) v tkivu jejunuma živali, ki so prejele 1250 mg/kg betaina v primerjavi s kontrolno skupino. Poleg tega je bila kot označevalec poškodbe črevesne sluznice aktivnost diamin oksidaze v plazmi teh prašičev znatno zmanjšana, kar kaže na močnejšo črevesno pregrado. Ko je bil betain dodan prehrani prašičev v rasti in končni fazi, se je povečala natezna trdnost črevesja je bila izmerjena v času zakola.
V zadnjem času je več študij povezalo betain z antioksidativnim sistemom in opisalo zmanjšanje prostih radikalov, zmanjšano raven malondialdehida (MDA) in izboljšano aktivnost glutation peroksidaze (GSH-Px).
Betain pri živalih ne deluje le kot osmoprotektant. Poleg tega lahko številne bakterije kopičijo betain z de novo sintezo ali transportom iz okolja. Obstajajo znaki, da lahko betain pozitivno vpliva na število bakterij v prebavilih odstavljenih pujskov. Povečalo se je skupno število ilealnih bakterij, predvsem bifidobakterij in laktobacilov. Poleg tega so bile v blatu najdene manjše količine enterobacterja.
Nazadnje je bilo ugotovljeno, da je učinek betaina na zdravje črevesja odstavljenih pujskov zmanjšanje stopnje driske. Ta učinek je lahko odvisen od odmerka: prehransko dopolnilo 2.500 mg/kg betaina je učinkovitejše od 1.250 mg/kg betaina v zmanjšanje stopnje driske. Vendar pa je bila uspešnost odstavljenih pujskov pri dveh ravneh dodatka podobna. Drugi raziskovalci so pokazali, da je ob dodanem 800 mg/kg betaina stopnja in pojavnost driske pri odstavljenih pujskovih nižja.
Betain ima nizko vrednost pKa približno 1,8, kar vodi do disociacije betain HCl po zaužitju, kar vodi do zakisanosti želodca.
Zanimivo živilo je potencialno zakisanje betain hidroklorida kot vira betaina. V humani medicini se dodatki betain HCl pogosto uporabljajo v kombinaciji s pepsinom za podporo ljudem z želodčnimi in prebavnimi težavami. V tem primeru se lahko betain hidroklorid uporablja kot varen vir klorovodikove kisline.Čeprav ni podatkov o tej lastnosti, če je betain hidroklorid vsebovan v krmi za pujske, je lahko zelo pomembna.
Dobro je znano, da je lahko pH želodčnega soka odstavljenih pujskov razmeroma visok (pH>4), kar bo vplivalo na aktivacijo prekurzorja pepsina v njegov predhodnik pepsinogen. Optimalna prebava beljakovin ni pomembna le za živali, da pridobijo dobro razpoložljivost tega hranila. Poleg tega lahko prebavne beljakovine povzročijo škodljivo širjenje oportunističnih patogenov in povečajo problem driske po odstavitvi. Betain ima nizko vrednost pKa približno 1,8, kar vodi do disociacije betain HCl po zaužitju, kar povzroči želodčne zakisanje.
To kratkotrajno ponovno zakisanje so opazili v predhodni študiji pri ljudeh in študijah pri psih. Po enkratnem odmerku 750 mg ali 1500 mg betain hidroklorida je pH želodca psov, ki so bili predhodno zdravljeni z zdravili za zmanjšanje želodčne kisline, močno padel od približno 7 do pH 2. Vendar pa je bil pri nezdravljenih kontrolnih psih pH želodca približno 2, kar ni bilo povezano z dodatkom betain HCl.
Betain ima pozitiven učinek na zdravje črevesja odstavljenih pujskov. Ta pregled literature izpostavlja različne možnosti, da betain podpira prebavo in absorpcijo hranil, izboljša fizične zaščitne ovire, vpliva na mikrobioto in poveča obrambne sposobnosti pujskov.