Betaine là một hợp chất tự nhiên được phân bố rộng rãi trong thực vật và động vật. Là một chất phụ gia thức ăn chăn nuôi, nó được cung cấp ở dạng khan hoặc hydrochloride.Nó có thể được thêm vào thức ăn chăn nuôi cho nhiều mục đích khác nhau.
Trước hết, những mục đích này có thể liên quan đến khả năng cung cấp methyl rất hiệu quả của betaine, chủ yếu xảy ra ở gan. Do việc chuyển các nhóm methyl không ổn định, quá trình tổng hợp các hợp chất khác nhau như methionine, Carnitine và creatine được thúc đẩy. Bằng cách này, betaine ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa protein, lipid và năng lượng, từ đó thay đổi thành phần thân thịt một cách có lợi.
Thứ hai, mục đích của việc bổ sung betaine vào thức ăn có thể liên quan đến chức năng của nó như một chất thẩm thấu hữu cơ bảo vệ. Với chức năng này, betaine giúp các tế bào trên toàn cơ thể duy trì cân bằng nước và hoạt động của tế bào, đặc biệt là trong thời kỳ căng thẳng. Một ví dụ nổi tiếng là tác dụng tích cực của betaine đối với động vật bị stress nhiệt.
Ở lợn, các tác dụng có lợi khác nhau của việc bổ sung betaine đã được mô tả. Bài viết này sẽ tập trung vào vai trò của betaine như một chất phụ gia thức ăn đối với sức khỏe đường ruột của heo con cai sữa.
Một số nghiên cứu về betaine đã báo cáo tác động lên khả năng tiêu hóa các chất dinh dưỡng ở hồi tràng hoặc toàn bộ đường tiêu hóa của lợn. Các quan sát lặp đi lặp lại về khả năng tiêu hóa chất xơ ở hồi tràng tăng lên (chất xơ thô hoặc chất xơ trung tính và chất tẩy axit) cho thấy betaine kích thích quá trình lên men của vi khuẩn đã có mặt trong ruột non, do tế bào ruột không sản sinh ra enzym phân hủy chất xơ. Phần chất xơ của cây chứa các chất dinh dưỡng, có thể được giải phóng trong quá trình phân hủy chất xơ vi sinh vật này.
Do đó, chất khô và khả năng tiêu hóa tro thô cũng được cải thiện. Ở cấp độ tổng thể của đường tiêu hóa, có báo cáo rằng heo con được bổ sung 800 mg betaine/kg khẩu phần đã cải thiện protein thô (+6,4%) và chất khô (+4,2%). ) khả năng tiêu hóa. Ngoài ra, một nghiên cứu khác cho thấy rằng bằng cách bổ sung 1.250 mg/kg betaine, tổng tỷ lệ tiêu hóa rõ ràng của protein thô (+3,7%) và chiết xuất ether (+6,7%) đã được cải thiện.
Một lý do có thể khiến khả năng tiêu hóa chất dinh dưỡng tăng lên được quan sát thấy là do tác động của betaine lên quá trình sản xuất enzyme. Trong một nghiên cứu in vivo gần đây về việc bổ sung betaine vào heo con cai sữa, hoạt động của các enzyme tiêu hóa (amylase, maltase, lipase, trypsin và chymotrypsin) trong nhũ trấp đã được đánh giá (Hình 1). Tất cả các enzyme ngoại trừ maltase đều cho thấy hoạt động tăng lên và tác dụng của betaine rõ rệt hơn ở liều 2.500 mg betaine/kg thức ăn so với ở mức 1.250 mg/kg. Sự gia tăng hoạt động có thể là kết quả của sự gia tăng trong sản xuất enzyme, hoặc nó có thể là kết quả của sự tăng hiệu suất xúc tác của enzyme.
Hình 1-Hoạt động của enzyme tiêu hóa trong đường ruột của heo con được bổ sung betaine 0 mg/kg, 1.250 mg/kg hoặc 2.500 mg/kg.
Trong các thí nghiệm in vitro, người ta đã chứng minh rằng bằng cách thêm NaCl để tạo ra áp suất thẩm thấu cao, hoạt động của trypsin và amylase đã bị ức chế. Việc bổ sung các mức betaine khác nhau vào thử nghiệm này đã khôi phục tác dụng ức chế của NaCl và tăng hoạt động của enzyme. Tuy nhiên, khi không có NaCl được thêm vào dung dịch đệm, betaine không ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme ở nồng độ thấp hơn, nhưng lại cho thấy tác dụng ức chế ở nồng độ cao hơn.
Không chỉ khả năng tiêu hóa tăng lên mới có thể giải thích sự gia tăng về hiệu suất tăng trưởng và tỷ lệ chuyển đổi thức ăn được báo cáo ở lợn được bổ sung betaine trong khẩu phần ăn. Thêm betaine vào khẩu phần ăn của lợn cũng làm giảm nhu cầu năng lượng duy trì của vật nuôi. Giả thuyết về tác dụng quan sát được này là khi có thể sử dụng betaine để duy trì áp suất thẩm thấu nội bào, nhu cầu bơm ion giảm, đây là một quá trình cần năng lượng. Trong trường hợp năng lượng hấp thụ hạn chế, tác dụng của việc bổ sung betaine dự kiến ​​sẽ rõ rệt hơn bằng cách tăng nguồn cung cấp năng lượng cho tăng trưởng hơn là BẢO TRÌ.
Các tế bào biểu mô lót thành ruột cần phải đối phó với các điều kiện thẩm thấu rất khác nhau được tạo ra bởi các chất trong lòng ruột trong quá trình tiêu hóa chất dinh dưỡng. Đồng thời, các tế bào ruột này cần kiểm soát sự trao đổi nước và các chất dinh dưỡng khác nhau giữa lòng ruột và huyết tương. Để bảo vệ tế bào khỏi những điều kiện khó khăn này, betaine là một chất thẩm thấu hữu cơ quan trọng. Khi quan sát nồng độ betaine trong các mô khác nhau, hàm lượng betaine trong các mô ruột khá cao. Ngoài ra, người ta còn quan sát thấy rằng các mức này bị ảnh hưởng bằng nồng độ betaine trong khẩu phần ăn. Các tế bào được cân bằng tốt sẽ có khả năng tăng sinh và phục hồi tốt hơn. Do đó, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc tăng mức độ betaine của heo con sẽ làm tăng chiều cao của nhung mao tá tràng và độ sâu của các hốc hồi tràng, đồng thời các nhung mao đồng đều hơn.
Trong một nghiên cứu khác, có thể quan sát thấy sự gia tăng chiều cao của nhung mao ở tá tràng, hỗng tràng và hồi tràng, nhưng không ảnh hưởng đến độ sâu của các hốc. Như đã quan sát thấy ở gà thịt bị nhiễm cầu trùng, tác dụng bảo vệ của betaine đối với cấu trúc ruột thậm chí có thể còn quan trọng hơn dưới những thách thức (thẩm thấu) nhất định.
Hàng rào ruột chủ yếu bao gồm các tế bào biểu mô, được kết nối với nhau bằng các protein liên kết chặt chẽ. Tính toàn vẹn của hàng rào này là cần thiết để ngăn chặn sự xâm nhập của các chất có hại và vi khuẩn gây bệnh, nếu không sẽ gây viêm. Đối với lợn, điều tiêu cực là Tác động của hàng rào ruột được coi là kết quả của việc nhiễm độc tố nấm mốc trong thức ăn hoặc một trong những tác động tiêu cực của stress nhiệt.
Để đo lường tác động lên hiệu ứng rào cản, các thử nghiệm trong ống nghiệm của các dòng tế bào thường được sử dụng để đo điện trở của màng tế bào (TEER). Với việc áp dụng betaine, TEER được cải thiện có thể được quan sát thấy trong nhiều thí nghiệm trong ống nghiệm. Khi pin được sạc đầy tiếp xúc với nhiệt độ cao (42°C), TEER sẽ giảm (Hình 2). Việc bổ sung betaine vào môi trường phát triển của các tế bào tiếp xúc với nhiệt này sẽ chống lại sự giảm TEER, cho thấy khả năng chịu nhiệt tăng lên.
Hình 2-Ảnh hưởng in vitro của nhiệt độ cao và betaine lên sức đề kháng của tế bào biểu mô (TEER).
Ngoài ra, trong một nghiên cứu in vivo ở heo con, sự biểu hiện gia tăng của các protein liên kết chặt chẽ (occludin, claudin1 và zonula occludens-1) trong mô hỗng tràng của động vật nhận được 1.250 mg/kg betaine đã được đo so với nhóm đối chứng. Ngoài ra, là một dấu hiệu cho thấy tổn thương niêm mạc ruột, hoạt tính diamine oxidase trong huyết tương của những con lợn này giảm đáng kể, cho thấy hàng rào ruột mạnh hơn. Khi betaine được bổ sung vào khẩu phần ăn của lợn trưởng thành, độ bền kéo của ruột tăng lên được đo tại thời điểm giết mổ.
Gần đây, một số nghiên cứu đã liên kết betaine với hệ thống chống oxy hóa và mô tả việc giảm các gốc tự do, giảm mức độ malondialdehyd (MDA) và cải thiện hoạt động của glutathione peroxidase (GSH-Px).
Betaine không chỉ hoạt động như một chất bảo vệ thẩm thấu ở động vật. Ngoài ra, nhiều vi khuẩn có thể tích lũy betaine thông qua quá trình tổng hợp de novo hoặc vận chuyển từ môi trường. Có những dấu hiệu cho thấy betaine có thể có tác động tích cực đến số lượng vi khuẩn trong đường tiêu hóa của heo con cai sữa .Tổng số vi khuẩn hồi tràng, đặc biệt là bifidobacteria và lactobacilli, đã tăng lên. Ngoài ra, lượng Enterobacter được tìm thấy trong phân thấp hơn.
Cuối cùng, người ta nhận thấy rằng tác dụng của betaine đối với sức khỏe đường ruột của heo con cai sữa là giảm tỷ lệ tiêu chảy. Tác dụng này có thể phụ thuộc vào liều lượng: bổ sung betaine 2.500 mg/kg vào khẩu phần có hiệu quả hơn 1.250 mg/kg betaine trong giảm tỷ lệ tiêu chảy. Tuy nhiên, hiệu suất của heo con cai sữa ở hai mức bổ sung là tương tự nhau. Các nhà nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng khi bổ sung 800 mg/kg betaine, tỷ lệ và tỷ lệ mắc bệnh tiêu chảy ở heo con cai sữa thấp hơn.
Betaine có giá trị pKa thấp khoảng 1,8, dẫn đến sự phân ly betaine HCl sau khi uống, dẫn đến axit hóa dạ dày.
Thực phẩm thú vị là khả năng axit hóa betaine hydrochloride như một nguồn betaine. Trong y học cho con người, chất bổ sung betaine HCl thường được sử dụng kết hợp với pepsin để hỗ trợ những người có vấn đề về dạ dày và các vấn đề về tiêu hóa. Trong trường hợp này, betaine hydrochloride có thể được sử dụng như một nguồn axit clohydric an toàn. Mặc dù không có thông tin về đặc tính này khi betaine hydrochloride có trong thức ăn cho heo con nhưng nó có thể rất quan trọng.
Người ta biết rằng độ pH của dịch dạ dày của heo con cai sữa có thể tương đối cao (pH>4), điều này sẽ ảnh hưởng đến việc kích hoạt tiền chất pepsin với tiền chất pepsinogen của nó. Tiêu hóa protein tối ưu không chỉ quan trọng đối với động vật để có được lượng sẵn có tốt Ngoài ra, protein khó tiêu có thể gây ra sự phát triển có hại của các mầm bệnh cơ hội và làm tăng vấn đề tiêu chảy sau cai sữa. Betaine có giá trị pKa thấp khoảng 1,8, dẫn đến sự phân ly của betaine HCl sau khi ăn, dẫn đến viêm dạ dày. axit hóa.
Sự tái axit hóa ngắn hạn này đã được quan sát thấy trong một nghiên cứu sơ bộ ở người và nghiên cứu trên chó. Sau một liều duy nhất 750 mg hoặc 1.500 mg betaine hydrochloride, độ pH của dạ dày của những con chó trước đây được điều trị bằng thuốc giảm axit dạ dày đã giảm nghiêm trọng từ khoảng 7 đến pH 2. Tuy nhiên, ở những con chó đối chứng không được điều trị, độ pH của dạ dày là khoảng 2, không liên quan đến việc bổ sung betaine HCl.
Betaine có tác động tích cực đến sức khỏe đường ruột của heo con cai sữa. Đánh giá tài liệu này nêu bật các cơ hội khác nhau để betaine hỗ trợ tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng, cải thiện hàng rào bảo vệ vật lý, tác động đến hệ vi sinh vật và tăng cường khả năng phòng vệ của heo con.