Бетаїн позитивно впливає на кишечник відлучених поросят, але про нього часто забувають, коли розглядають можливі добавки для підтримки здоров’я кишечника або зменшення проблем, пов’язаних з діареєю при відлученні.Додавання бетаїну як функціональної поживної речовини до корму може вплинути на тварин різними способами.
По-перше, бетаїн має дуже потужну здатність донорувати метильну групу, головним чином у печінці тварин.За рахунок перенесення нестабільних метильних груп посилюється синтез різних сполук, таких як метіонін, карнітин і креатин.Таким чином, бетаїн впливає на білковий, ліпідний і енергетичний обмін тварин, тим самим благотворно змінюючи склад туші.
По-друге, бетаїн можна додавати в корм як захисний органічний пенетрант.Бетаїн діє як осмопротектор, допомагаючи клітинам у всьому тілі підтримувати баланс рідини та клітинну активність, особливо в періоди стресу.Відомим прикладом є благотворний вплив бетаїну на тварин, які страждають від теплового стресу.
Були описані різні позитивні ефекти на продуктивність тварин в результаті додавання бетаїну в безводній або гідрохлоридній формі.Ця стаття зосередиться на багатьох можливостях використання бетаїну як кормової добавки для підтримки здоров’я кишечника у відлучених поросят.
Кілька досліджень бетаїну повідомляли про вплив бетаїну на засвоюваність поживних речовин у клубовій та товстій кишці свиней.Неодноразові спостереження за підвищеною перетравлюваністю клітковини в клубовій кишці (сирої клітковини або клітковини з нейтральним і кислотним детергентом) свідчать про те, що бетаїн стимулює бактеріальну ферментацію в тонкій кишці, оскільки ентероцити не виробляють ферментів, що розкладають клітковину.Волокнисті частини рослин містять поживні речовини, які можуть вивільнятися при розкладанні мікробних волокон.Таким чином, також спостерігалося покращення перетравності сухої речовини та сирої золи.На рівні всього шлунково-кишкового тракту поросята, яких годували раціоном 800 мг бетаїну/кг, продемонстрували покращену засвоюваність сирого протеїну (+6,4%) та сухої речовини (+4,2%).Крім того, інше дослідження показало, що очевидна загальна засвоюваність сирого протеїну (+3,7%) і ефірного екстракту (+6,7%) була покращена при додаванні бетаїну в дозі 1250 мг/кг.
Однією з можливих причин спостережуваного збільшення поглинання поживних речовин є вплив бетаїну на виробництво ферменту.У недавньому дослідженні in vivo впливу добавок бетаїну на відлучених поросят оцінювали активність травних ферментів (амілази, мальтази, ліпази, трипсину та хімотрипсину) у травному тракті (рис. 1).Підвищувалася активність усіх ферментів, за винятком мальтази, а ефект бетаїну був більш вираженим у дозі 2500 мг бетаїну/кг корму, ніж у дозі 1250 мг/кг корму.Підвищена активність може бути результатом підвищеного виробництва ферментів, але також може бути результатом підвищеної каталітичної ефективності ферментів.Експерименти in vitro показали, що активність трипсину та амілази пригнічується створенням високого осмотичного тиску через додавання NaCl.У цьому експерименті додавання бетаїну в різних концентраціях відновлювало інгібуючий ефект NaCl і покращувало активність ферменту.Однак, коли до буферного розчину не додавали хлорид натрію, комплекс включення бетаїну не впливав на активність ферменту при нижчих концентраціях, але виявляв інгібуючий ефект при відносно високих концентраціях.
Повідомлялося про покращення продуктивності росту та конверсії корму у свиней, яких годували дієтичним бетаїном, а також покращення перетравності.Додавання бетаїну до раціону свиней також зменшує потребу тварини в енергії.Гіпотеза цього спостережуваного ефекту полягає в тому, що коли бетаїн доступний для підтримки внутрішньоклітинного осмотичного тиску, потреба в іонних насосах (процес, який потребує енергії) зменшується.Таким чином, у ситуаціях, коли споживання енергії обмежене, очікується, що ефект добавки бетаїну буде більшим за рахунок збільшення зростання, а не за рахунок підтримки енергетичних потреб.
Епітеліальні клітини кишкової стінки повинні справлятися з дуже мінливими осмотичними умовами, створюваними вмістом просвіту кишки під час перетравлення поживних речовин.У той же час ці кишкові епітеліальні клітини необхідні для контролю обміну води та різних поживних речовин між кишковим просвітом і плазмою.Для захисту клітин від цих суворих умов бетаїн є важливим органічним пенетрантом.Якщо ви подивитеся на концентрацію бетаїну в різних тканинах, ви побачите, що кишкова тканина має досить високий рівень бетаїну.Крім того, було зазначено, що на ці рівні може впливати концентрація бетаїну в їжі.Добре збалансовані клітини матимуть кращу проліферативну здатність і хорошу стабільність.Таким чином, дослідники виявили, що підвищення рівня бетаїну у поросят збільшило висоту ворсинок дванадцятипалої кишки та глибину крипт клубової кишки, а ворсинки стали більш однорідними.
В іншому дослідженні збільшення висоти ворсинок без впливу на глибину крипт можна було спостерігати в дванадцятипалій кишці, порожній кишці та клубовій кишці.Захисний ефект бетаїну на структуру кишечника може бути більш важливим при специфічних (осмотичних) захворюваннях, як це спостерігається у курчат-бройлерів з кокцидіями.
Кишковий бар'єр в основному складається з епітеліальних клітин, які прикріплені одна до одної білками щільного з'єднання.Цілісність цього бар’єру має важливе значення для запобігання проникненню шкідливих речовин і патогенних бактерій, які інакше можуть викликати запалення.Вважається, що у свиней негативний вплив на кишковий бар’єр є результатом забруднення корму мікотоксинами або одним із негативних ефектів теплового стресу.
Щоб виміряти вплив бар’єрного ефекту, клітинні лінії часто перевіряють in vitro шляхом вимірювання трансепітеліального електричного опору (TEER).Поліпшення TEER спостерігалися в численних експериментах in vitro завдяки використанню бетаїну.TEER знижується, коли клітини піддаються дії високих температур (42°C) (рис. 2).Додавання бетаїну до середовища росту цих нагрітих клітин нейтралізувало зниження TEER, що вказувало на покращену термостійкість.Крім того, дослідження in vivo на поросятах виявили підвищену експресію білків щільного з’єднання (окклюдину, клаудіну1 та оклюзії зонули-1) у тканині порожньої кишки тварин, які отримували бетаїн у дозі 1250 мг/кг порівняно з контрольною групою.Крім того, активність діаміноксидази, маркера пошкодження слизової оболонки кишечника, була значно знижена в плазмі цих свиней, що вказує на міцніший кишковий бар’єр.Коли бетаїн додавали до раціону свиней на кінцевій стадії, при забої вимірювали збільшення міцності кишечника на розрив.
Нещодавно кілька досліджень пов’язали бетаїн з антиоксидантною системою та описали зменшення кількості вільних радикалів, зниження рівня малонового діальдегіду (MDA) і підвищення активності глутатіонпероксидази (GSH-Px).Нещодавнє дослідження на поросятах показало, що активність GSH-Px у порожній кишці була збільшена, тоді як харчовий бетаїн не впливав на MDA.
Бетаїн не тільки діє як осмопротектор у тварин, але й різні бактерії можуть накопичувати бетаїн шляхом синтезу de novo або транспортування з навколишнього середовища.Є дані про те, що бетаїн може позитивно впливати на бактеріальну флору шлунково-кишкового тракту поросят-відлучених.Збільшилась загальна кількість клубових бактерій, особливо біфідобактерій та лактобактерій.Крім того, у калі було виявлено меншу кількість Enterobacteriaceae.
Останнім спостережуваним впливом бетаїну на здоров’я кишечника у відлучених поросят було зниження частоти діареї.Цей ефект може бути залежним від дози: дієтичні добавки з бетаїном у дозі 2500 мг/кг були більш ефективними для зниження частоти діареї, ніж бетаїн у дозі 1250 мг/кг.Проте продуктивність поросят-відлучених була подібною на обох рівнях додавання.Інші дослідники показали нижчі показники діареї та захворюваності у відлучених поросят при додаванні 800 мг/кг бетаїну.
Цікаво, що гідрохлорид бетаїну має потенційний ефект підкислення як джерело бетаїну.У медицині добавки бетаїну гідрохлориду часто використовують у поєднанні з пепсином, щоб допомогти людям із проблемами шлунка та травлення.У цьому випадку бетаїну гідрохлорид служить безпечним джерелом соляної кислоти.Хоча немає доступної інформації щодо цієї властивості, якщо бетаїну гідрохлорид включено в корм для поросят, вона може бути важливою.Відомо, що у відлучених поросят рН шлунка може бути відносно високим (рН > 4), що перешкоджає активації ферменту, що розкладає білок пепсину в його попереднику пепсиногені.Оптимальне перетравлення білка важливе не тільки для того, щоб тварини могли повністю використовувати цю поживну речовину.Крім того, погано засвоюваний білок може призвести до непотрібної проліферації умовно-патогенних мікроорганізмів і погіршити проблему діареї після відлучення.Бетаїн має низьке значення pKa приблизно 1,8, що спричиняє дисоціацію бетаїну гідрохлориду при прийомі всередину, що призводить до кислотності шлунка.Це тимчасове повторне підкислення спостерігалося в попередніх дослідженнях на людях і собаках.Собаки, які раніше отримували засоби для зниження кислотності, відчули різке зниження рН шлунка приблизно з рН 7 до рН 2 після одноразової дози 750 мг або 1500 мг бетаїну гідрохлориду.Однак у контрольних собак, які не отримували препарат, рН шлунка значно знизився.Приблизно 2, незалежно від споживання бетаїну 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