Бетаїн - це природна сполука, широко поширена в рослинах і тваринах. Як кормова добавка він надається у безводній або гідрохлоридній формі.Його можна додавати в корм тваринам для різних цілей.
Перш за все, ці цілі можуть бути пов'язані з дуже ефективною здатністю бетаїну донорувати метил, який в основному відбувається в печінці. Завдяки перенесенню нестабільних метильних груп сприяє синтезу різних сполук, таких як метіонін, карнітин і креатин. Таким чином, бетаїн впливає на білковий, ліпідний і енергетичний обміни, тим самим сприятливо змінюючи склад туші.
По-друге, мета додавання бетаїну в корм може бути пов’язана з його функцією захисного органічного пенетранту. У цій функції бетаїн допомагає клітинам у всьому тілі підтримувати водний баланс і активність клітин, особливо в періоди стресу. Добре відомий приклад: позитивний вплив бетаїну на тварин при тепловому стресі.
Було описано різні корисні ефекти бетаїну у свиней. У цій статті мова піде про роль бетаїну як кормової добавки для здоров’я кишечника поросят-відлучених.
Кілька досліджень бетаїну повідомляли про вплив на засвоюваність поживних речовин у клубовій кишці або загальному травному тракті свиней. Повторні спостереження за підвищеною засвоюваністю клітковини в клубовій кишкі (сирої клітковини або клітковини з нейтральним і кислотним детергентом) вказують на те, що бетаїн стимулює бродіння бактерій, які вже присутні. у тонкій кишці, оскільки кишкові клітини не виробляють ферментів, що розкладають клітковину. Волокниста частина рослини містить поживні речовини, які можуть вивільнятися під час розкладання цієї мікробної клітковини.
Таким чином, також спостерігалося поліпшення перетравності сухої речовини та сирої золи. На загальному рівні шлунково-кишкового тракту було повідомлено, що поросята, які отримували 800 мг бетаїну/кг раціону, покращили сирий протеїн (+6,4%) та суху речовину (+4,2%) ) засвоюваність. Крім того, інше дослідження показало, що при додаванні 1250 мг/кг бетаїну покращилася видима загальна засвоюваність сирого протеїну (+3,7%) та ефірного екстракту (+6,7%).
Однією з можливих причин спостережуваного підвищення засвоюваності поживних речовин є вплив бетаїну на виробництво ферментів. У нещодавньому дослідженні in vivo додавання бетаїну до відлучених поросят активність травних ферментів (амілази, мальтази, ліпази, трипсину та хімотрипсину) у хімусі (рис. 1). Усі ферменти, крім мальтази, показали підвищену активність, і ефект бетаїну був більш вираженим при 2500 мг бетаїну/кг корму, ніж при 1250 мг/кг. Підвищення активності може бути результатом збільшення у виробництві ферменту, або це може бути результатом підвищення каталітичної ефективності ферменту.
Рисунок 1. Активність кишкового травного ферменту поросят, яким додавали 0 мг/кг, 1250 мг/кг або 2500 мг/кг бетаїну.
В експериментах in vitro було доведено, що при додаванні NaCl для створення високого осмотичного тиску активність трипсину та амілази пригнічується. Додавання різних рівнів бетаїну до цього тесту відновлює інгібуючу дію NaCl і підвищує активність ферменту. Однак, коли NaCl не доданий до буферного розчину, бетаїн не впливає на активність ферменту при меншій концентрації, але виявляє інгібуючу дію при вищій концентрації.
Не тільки підвищеною засвоюваністю можна пояснити зареєстроване підвищення продуктивності росту та швидкості конверсії корму у свиней, які отримували бетаїн у раціоні. Додавання бетаїну до раціону свиней також зменшує потребу тварини в енергії для підтримки потреб. Гіпотеза цього спостережуваного ефекту полягає в тому, що коли можна використовувати бетаїн для підтримки внутрішньоклітинного осмотичного тиску зменшується потреба в іонних насосах, що є процесом, який потребує енергії. У разі обмеженого споживання енергії очікується, що ефект від добавки бетаїну буде більш вираженим за рахунок збільшення запасу енергії для росту, а не обслуговування.
Епітеліальні клітини, що вистилають кишкову стінку, повинні справлятися з дуже різноманітними осмотичними умовами, створюваними вмістом просвіту під час перетравлення поживних речовин. Водночас ці клітини кишечника повинні контролювати обмін води та різних поживних речовин між просвітом кишечника та плазмою. Щоб захистити клітини від цих складних умов, бетаїн є важливим органічним пенетрантом. При спостереженні за концентрацією бетаїну в різних тканинах вміст бетаїну в тканинах кишечника досить високий. Крім того, було помічено, що ці рівні впливають завдяки концентрації бетаїну в їжі. Добре збалансовані клітини матимуть кращу проліферацію та кращі можливості відновлення. Таким чином, дослідники виявили, що підвищення рівня бетаїну у поросят збільшує висоту ворсинок дванадцятипалої кишки та глибину крипт клубової кишки, а ворсинки стають більш рівномірними.
В іншому дослідженні можна було спостерігати збільшення висоти ворсинок у дванадцятипалій кишці, порожній кишці та клубовій кишці, але не було жодного впливу на глибину крипт. Як спостерігалося у курчат-бройлерів, інфікованих кокцидіями, захисний ефект бетаїну на кишкова структура може бути ще важливішою за певних (осмотичних) проблем.
Кишковий бар’єр в основному складається з епітеліальних клітин, які з’єднані одна з одною білками щільного з’єднання. Цілісність цього бар’єру має важливе значення для запобігання проникненню шкідливих речовин і патогенних бактерій, які інакше спричинили б запалення. Для свиней негативний Вплив кишкового бар'єру вважається результатом забруднення корму мікотоксинами або одним із негативних ефектів теплового стресу.
Щоб виміряти вплив бар’єрного ефекту, тести клітинних ліній in vitro часто використовуються для вимірювання трансепітеліального електричного опору (TEER). Із застосуванням бетаїну покращений TEER можна спостерігати в кількох експериментах in vitro. Коли акумулятор вимкнено під впливом високої температури (42°C) TEER зменшиться (рис. 2). Додавання бетаїну до середовища росту цих клітин, що піддаються нагріванню, нейтралізує зниження TEER, що вказує на підвищену термостійкість.
Рисунок 2. In vitro вплив високої температури та бетаїну на трансепітеліальну резистентність клітин (TEER).
Крім того, у дослідженні in vivo на поросятах було виявлено підвищену експресію білків щільного з’єднання (окклюдин, клаудин1 і zonula occludens-1) у тканині порожньої кишки тварин, які отримували 1250 мг/кг бетаїну, порівняно з контрольною групою. Крім того, як маркер пошкодження слизової оболонки кишківника, активність діаміноксидази в плазмі цих свиней була значно знижена, що вказує на міцніший кишковий бар’єр. Коли бетаїн додавали до раціону свиней на завершальному вирощуванні, збільшення міцності кишечника на розрив вимірювали під час забою.
Нещодавно декілька досліджень пов’язали бетаїн з антиоксидантною системою та описали зменшення кількості вільних радикалів, зниження рівня малонового діальдегіду (MDA) і покращення активності глутатіонпероксидази (GSH-Px).
Бетаїн діє не тільки як осмопротектор у тварин. Крім того, багато бактерій можуть накопичувати бетаїн шляхом синтезу de novo або транспортування з навколишнього середовища. Існують ознаки того, що бетаїн може позитивно впливати на кількість бактерій у шлунково-кишковому тракті поросят-відлучених. .Збільшилась загальна кількість бактерій клубової кишки, особливо біфідобактерій та лактобактерій. Крім того, у фекаліях виявлено меншу кількість Enterobacter.
Нарешті, було помічено, що ефект бетаїну на здоров’я кишечника поросят-відлучених полягає в зменшенні частоти діареї. Цей ефект може залежати від дози: дієтична добавка 2500 мг/кг бетаїну є більш ефективною, ніж 1250 мг/кг бетаїну в зниження частоти діареї. Проте продуктивність поросят-відлучених при обох рівнях добавки була подібною. Інші дослідники показали, що при додаванні 800 мг/кг бетаїну частота та частота діареї у відлучених поросят нижчі.
Бетаїн має низьке значення pKa приблизно 1,8, що призводить до дисоціації бетаїну HCl після прийому, що призводить до кислотності шлунка.
Цікавою їжею є потенційне підкислення бетаїну гідрохлориду як джерела бетаїну. У медицині бетаїн гідрохлорид часто використовують у поєднанні з пепсином для підтримки людей із проблемами шлунка та травленням. У цьому випадку бетаїн гідрохлорид можна використовувати як безпечне джерело соляної кислоти. Хоча немає інформації про цю властивість, коли бетаїн гідрохлорид міститься в кормі для поросят, вона може бути дуже важливою.
Добре відомо, що рН шлункового соку відлучених поросят може бути відносно високим (рН>4), що вплине на активацію попередника пепсину до його попередника пепсиногену. Оптимальне перетравлення білка важливе не тільки для тварин, щоб отримати хорошу доступність цієї поживної речовини. Крім того, білок розладу травлення може спричинити шкідливу проліферацію умовно-патогенних мікроорганізмів і посилити проблему діареї після відлучення. Бетаїн має низьке значення pKa приблизно 1,8, що призводить до дисоціації бетаїну HCl після прийому, що призводить до розладу шлунка. підкислення.
Це короткочасне повторне підкислення спостерігалося в попередньому дослідженні на людях і в дослідженнях на собаках. Після одноразової дози 750 мг або 1500 мг бетаїну гідрохлориду рН шлунка собак, які раніше отримували препарати, що знижують кислотність шлункового соку, різко знизився. приблизно від 7 до рН 2. Однак у необроблених контрольних собак рН шлунка був приблизно 2, що не було пов’язано з добавкою бетаїну HCl.
Бетаїн позитивно впливає на здоров’я кишечника поросят-відлучених. У цьому огляді літератури висвітлюються різні можливості бетаїну для підтримки травлення та засвоєння поживних речовин, покращення фізичних захисних бар’єрів, впливу на мікробіоту та підвищення захисних можливостей поросят.