เบทาอีนมีผลดีต่อลำไส้ของลูกสุกรหย่านม แต่มักลืมไปเมื่อพิจารณาถึงอาหารเสริมที่เป็นไปได้เพื่อสนับสนุนสุขภาพของลำไส้ หรือลดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับอาการท้องเสียขณะหย่านมการเพิ่มเบทาอีนเป็นสารอาหารที่มีประโยชน์ต่อสัตว์สามารถส่งผลกระทบต่อสัตว์ได้หลายวิธี
ประการแรก เบทาอีนมีความสามารถในการบริจาคกลุ่มเมทิลที่มีศักยภาพมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตับของสัตว์เนื่องจากการถ่ายโอนหมู่เมทิลที่ไม่เสถียร การสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ เช่น เมไทโอนีน คาร์นิทีน และครีเอทีนจึงเพิ่มขึ้นดังนั้นเบทาอีนจึงส่งผลต่อการเผาผลาญโปรตีนไขมันและพลังงานของสัตว์ซึ่งจะส่งผลดีต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของซาก
ประการที่สอง สามารถเติมเบทาอีนลงในอาหารเพื่อเป็นสารแทรกซึมอินทรีย์ที่ป้องกันได้เบทาอีนทำหน้าที่เป็นสารออสโมโพรเทคแทนท์ ช่วยให้เซลล์ทั่วร่างกายรักษาสมดุลของของเหลวและกิจกรรมของเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงที่มีความเครียดตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือผลประโยชน์ของเบทาอีนต่อสัตว์ที่ทุกข์ทรมานจากความเครียดจากความร้อน
มีการอธิบายผลประโยชน์หลายประการต่อประสิทธิภาพของสัตว์อันเป็นผลมาจากการเสริมเบทาอีนในรูปแบบแอนไฮดรัสหรือไฮโดรคลอไรด์บทความนี้จะเน้นไปที่ความเป็นไปได้มากมายในการใช้เบทาอีนเป็นอาหารเสริมเพื่อสุขภาพลำไส้ของลูกสุกรหย่านม
การศึกษาเบทาอีนหลายชิ้นได้รายงานผลของเบทาอีนต่อการย่อยสารอาหารในลำไส้เล็กส่วนต้นและลำไส้ใหญ่ของสุกรการสังเกตซ้ำหลายครั้งเกี่ยวกับความสามารถในการย่อยได้ของเส้นใยที่เพิ่มขึ้นใน ileum (เส้นใยดิบหรือเส้นใยผงซักฟอกที่เป็นกลางและเป็นกรด) ชี้ให้เห็นว่าเบทาอีนกระตุ้นการหมักของแบคทีเรียในลำไส้เล็กเนื่องจากเอนเทอโรไซต์ไม่ผลิตเอนไซม์ที่ย่อยสลายเส้นใยส่วนที่เป็นเส้นใยของพืชมีสารอาหารที่สามารถปล่อยออกมาได้เมื่อเส้นใยจุลินทรีย์สลายตัวดังนั้น จึงพบว่ามีการปรับปรุงความสามารถในการย่อยได้ของวัตถุแห้งและเถ้าดิบด้วยที่ระดับระบบทางเดินอาหารทั้งหมด ลูกสุกรที่กินอาหารเบทาอีน 800 มก./กก. มีความสามารถในการย่อยโปรตีนหยาบ (+6.4%) และวัตถุแห้ง (+4.2%) ได้ดีขึ้นนอกจากนี้ การศึกษาอื่นพบว่าความสามารถในการย่อยได้โดยรวมของโปรตีนดิบ (+3.7%) และสารสกัดอีเธอร์ (+6.7%) ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นด้วยการเสริมเบทาอีนที่ 1250 มก./กก.
สาเหตุหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับการดูดซึมสารอาหารที่เพิ่มขึ้นที่สังเกตได้คือผลของเบทาอีนต่อการผลิตเอนไซม์การศึกษาในสัตว์ทดลองเมื่อเร็วๆ นี้เกี่ยวกับผลของการเสริมเบทาอีนในลูกสุกรหย่านมได้ประเมินการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร (อะไมเลส มอลเทส ไลเปส ทริปซิน และไคโมทริปซิน) ในลำไส้ (รูปที่ 1)กิจกรรมของเอนไซม์ทั้งหมดเพิ่มขึ้น ยกเว้นมอลเตส และผลของเบทาอีนเด่นชัดกว่าเมื่อได้รับเบทาอีนในขนาด 2,500 มก./กก. ของอาหาร มากกว่าในขนาด 1250 มก./กก. ของอาหารกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นผลมาจากการผลิตเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้น แต่ก็อาจเป็นผลมาจากประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นของเอนไซม์ด้วยการทดลองในหลอดทดลองแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมทริปซินและอะไมเลสถูกยับยั้งโดยการสร้างแรงดันออสโมติกสูงผ่านการเติม NaClในการทดลองนี้ การเติมเบทาอีนที่ความเข้มข้นต่างๆ ช่วยฟื้นฟูผลการยับยั้งของ NaCl และปรับปรุงการทำงานของเอนไซม์อย่างไรก็ตาม เมื่อไม่มีการเติมโซเดียมคลอไรด์ลงในสารละลายบัฟเฟอร์ สารเชิงซ้อนที่รวมเบทาอีนจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของเอนไซม์ที่ความเข้มข้นต่ำกว่า แต่มีผลยับยั้งที่ความเข้มข้นค่อนข้างสูง
มีรายงานประสิทธิภาพการเจริญเติบโตที่ดีขึ้นและอัตราการเปลี่ยนอาหารในสุกรที่เลี้ยงด้วยเบทาอีนในอาหาร รวมถึงการย่อยที่ดีขึ้นการเพิ่มเบทาอีนในอาหารหมูยังช่วยลดความต้องการพลังงานของสัตว์อีกด้วยสมมติฐานสำหรับผลที่สังเกตได้นี้คือเมื่อมีเบทาอีนเพื่อรักษาแรงดันออสโมติกในเซลล์ ความจำเป็นในการใช้ปั๊มไอออน (กระบวนการที่ต้องใช้พลังงาน) จะลดลงดังนั้นในสถานการณ์ที่การบริโภคพลังงานมีจำกัด ผลของการเสริมเบทาอีนคาดว่าจะมากขึ้นโดยการเพิ่มการเติบโตมากกว่าโดยการรักษาความต้องการพลังงาน
เซลล์เยื่อบุผิวของผนังลำไส้จะต้องรับมือกับสภาวะออสโมติกที่แปรผันสูงซึ่งสร้างขึ้นโดยเนื้อหาของรูในลำไส้ระหว่างการย่อยสารอาหารในเวลาเดียวกัน เซลล์เยื่อบุในลำไส้เหล่านี้จำเป็นต่อการควบคุมการแลกเปลี่ยนน้ำและสารอาหารต่างๆ ระหว่างรูเมนในลำไส้และพลาสมาเพื่อปกป้องเซลล์จากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้ เบทาอีนจึงเป็นสารแทรกซึมอินทรีย์ที่สำคัญหากดูความเข้มข้นของเบทาอีนในเนื้อเยื่อต่างๆ จะเห็นว่าเนื้อเยื่อในลำไส้มีระดับเบทาอีนค่อนข้างสูงนอกจากนี้, มีการตั้งข้อสังเกตว่าระดับเหล่านี้อาจได้รับอิทธิพลจากความเข้มข้นของเบทาอีนในอาหารเซลล์ที่มีความสมดุลจะมีความสามารถในการขยายตัวที่ดีขึ้นและมีความคงตัวที่ดีโดยสรุป นักวิจัยพบว่าการเพิ่มระดับเบทาอีนในลูกสุกรทำให้ความสูงของ duodenal villi และความลึกของ ileal crypts เพิ่มขึ้น และ villi ก็มีความสม่ำเสมอมากขึ้น
ในการศึกษาอื่น การเพิ่มขึ้นของความสูงของวิลลัสโดยไม่ส่งผลต่อความลึกของห้องใต้ดินสามารถสังเกตได้ในลำไส้เล็กส่วนต้น เจจูนัม และลำไส้เล็กส่วนต้นผลการป้องกันของเบทาอีนต่อโครงสร้างลำไส้อาจมีความสำคัญมากกว่าในโรคเฉพาะ (ออสโมติก) ดังที่พบในไก่เนื้อที่มีโรคบิด
สิ่งกีดขวางในลำไส้ประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวเป็นหลักซึ่งเกาะติดกันผ่านโปรตีนที่แยกกันแน่นความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการเข้ามาของสารที่เป็นอันตรายและแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคซึ่งอาจทำให้เกิดการอักเสบได้ในสุกร ผลเสียต่อสิ่งกีดขวางในลำไส้คิดว่าเป็นผลมาจากการปนเปื้อนของสารพิษจากเชื้อราในอาหาร หรือผลเสียประการใดประการหนึ่งจากความเครียดจากความร้อน
ในการวัดผลกระทบต่อผลกระทบของสิ่งกีดขวาง มักจะทดสอบเส้นของเซลล์ ในหลอดทดลอง โดยการวัดความต้านทานไฟฟ้าผ่านเยื่อบุผิว (TEER)การปรับปรุง TEER ได้รับการสังเกตในการทดลองในหลอดทดลองหลายครั้งเนื่องจากการใช้เบทาอีนTEER จะลดลงเมื่อเซลล์สัมผัสกับอุณหภูมิสูง (42°C) (รูปที่ 2)การเติมเบทาอีนลงในตัวกลางการเจริญเติบโตของเซลล์ที่ให้ความร้อนเหล่านี้ช่วยลด TEER ที่ลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงความทนทานต่อความร้อนที่ดีขึ้นนอกจากนี้ การศึกษาในสัตว์ทดลองในลูกสุกรเผยให้เห็นการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของโปรตีนที่จุดเชื่อมต่อแน่น (occludin, claudin1 และ zonula occlusions-1) ในเนื้อเยื่อลำไส้ของสัตว์ที่ได้รับเบทาอีนในขนาด 1250 มก./กก. เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมนอกจากนี้ กิจกรรมไดเอมีนออกซิเดส ซึ่งเป็นเครื่องหมายของความเสียหายของเยื่อเมือกในลำไส้ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในพลาสมาของสุกรเหล่านี้ ซึ่งบ่งชี้ถึงสิ่งกีดขวางในลำไส้ที่แข็งแกร่งขึ้นเมื่อเติมเบทาอีนลงในอาหารของสุกรขั้นสุดท้าย จะมีการวัดความต้านทานแรงดึงของลำไส้ที่เพิ่มขึ้นเมื่อทำการฆ่า
เมื่อเร็วๆ นี้ มีงานวิจัยหลายชิ้นเชื่อมโยงเบทาอีนกับระบบต้านอนุมูลอิสระ และบรรยายถึงการลดลงของอนุมูลอิสระ การลดลงของระดับมาลอนไดอัลดีไฮด์ (MDA) และการทำงานของกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GSH-Px) ที่เพิ่มขึ้นการศึกษาล่าสุดในลูกสุกรแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของ GSH-Px ในลำไส้เล็กเพิ่มขึ้น ในขณะที่เบทาอีนในอาหารไม่ส่งผลต่อ MDA
เบทาอีนไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็นออสโมโพรเทคแทนต์ในสัตว์เท่านั้น แต่แบคทีเรียหลายชนิดสามารถสะสมเบทาอีนผ่านการสังเคราะห์เดอโนโวหรือการขนส่งจากสิ่งแวดล้อมมีหลักฐานว่าเบทาอีนอาจส่งผลดีต่อแบคทีเรียในระบบทางเดินอาหารของลูกสุกรหย่านมจำนวนแบคทีเรียในลำไส้รวมเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะบิฟิโดแบคทีเรียและแลคโตบาซิลลัสนอกจากนี้ ยังตรวจพบ Enterobacteriaceae ในอุจจาระจำนวนน้อยกว่าอีกด้วย
ผลที่สังเกตได้ล่าสุดของเบทาอีนต่อสุขภาพของลำไส้ในลูกสุกรหย่านมคือการลดอุบัติการณ์ของอาการท้องร่วงผลกระทบนี้อาจขึ้นอยู่กับขนาดยา: การเสริมเบทาอีนในขนาด 2,500 มก./กก. มีประสิทธิภาพในการลดอุบัติการณ์ของอาการท้องร่วงได้ดีกว่าเบทาอีนในขนาด 1250 มก./กก.อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของลูกสุกรหย่านมมีความคล้ายคลึงกันที่ระดับการเสริมทั้งสองระดับนักวิจัยอื่นๆ ได้แสดงให้เห็นอัตราการเกิดอาการท้องร่วงและการเจ็บป่วยในลูกสุกรหย่านมที่ต่ำกว่าเมื่อเสริมด้วยเบทาอีน 800 มก./กก.
สิ่งที่น่าสนใจคือเบทาอีนไฮโดรคลอไรด์อาจมีฤทธิ์เป็นกรดในฐานะแหล่งของเบทาอีนในทางการแพทย์ อาหารเสริมเบทาอีน ไฮโดรคลอไรด์มักใช้ร่วมกับเปปซิน เพื่อช่วยผู้ที่มีปัญหากระเพาะอาหารและระบบย่อยอาหารในกรณีนี้เบทาอีนไฮโดรคลอไรด์ทำหน้าที่เป็นแหล่งที่ปลอดภัยของกรดไฮโดรคลอริกแม้ว่าจะไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัตินี้เมื่อมีการรวมเบทาอีนไฮโดรคลอไรด์ไว้ในอาหารลูกสุกร แต่ก็อาจมีความสำคัญเป็นที่ทราบกันว่าในลูกสุกรหย่านม pH ในกระเพาะอาหารอาจค่อนข้างสูง (pH > 4) ดังนั้นจึงรบกวนการกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ย่อยสลายโปรตีนเปปซินในสารตั้งต้นของเปปซิโนเจนการย่อยโปรตีนอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญไม่เพียงแต่เพื่อให้สัตว์สามารถใช้ประโยชน์จากสารอาหารนี้ได้อย่างเต็มที่เท่านั้นนอกจากนี้โปรตีนที่ย่อยได้ไม่ดียังนำไปสู่การแพร่กระจายของเชื้อโรคฉวยโอกาสโดยไม่จำเป็น และทำให้ปัญหาอาการท้องร่วงหลังหย่านมแย่ลงเบทาอีนมีค่า pKa ต่ำประมาณ 1.8 ซึ่งทำให้เบทาอีน ไฮโดรคลอไรด์แยกตัวออกเมื่อรับประทานเข้าไป ส่งผลให้เกิดกรดในกระเพาะอาหารการเกิดกรดซ้ำชั่วคราวนี้พบได้ในการศึกษาเบื้องต้นในมนุษย์และในการศึกษาในสุนัขสุนัขที่ได้รับการรักษาด้วยสารลดกรดก่อนหน้านี้พบว่าค่า pH ในกระเพาะอาหารลดลงอย่างมากจากประมาณ pH 7 เป็น pH 2 หลังจากรับประทานเบทาอีน ไฮโดรคลอไรด์ 750 มก. หรือ 1,500 มก. เพียงครั้งเดียวอย่างไรก็ตาม ในสุนัขควบคุมที่ไม่ได้รับยา ค่า pH ในกระเพาะอาหารลดลงอย่างมีนัยสำคัญประมาณ 2 โดยไม่คำนึงถึงการบริโภคเบทาอีน 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