Бетаин има позитиван ефекат на црева прасади која се одбија од сисе, али се често заборавља када се разматрају могући додаци исхрани за подршку здрављу црева или смањење проблема повезаних са дијарејом приликом одбијања. Додавање бетаина као функционалног хранљивог састојка у исхрану може утицати на животиње на различите начине.
Прво, бетаин има веома снажну способност донора метил група, првенствено у животињској јетри. Због преноса нестабилних метил група, побољшава се синтеза различитих једињења као што су метионин, карнитин и креатин. Дакле, бетаин утиче на метаболизам протеина, липида и енергије код животиња, чиме благотворно мења састав трупа.
Друго, бетаин се може додати у храну као заштитни органски пенетрант. Бетаин делује као осмопротектант, помажући ћелијама у целом телу да одрже равнотежу течности и ћелијску активност, посебно током периода стреса. Добро познат пример је благотворно дејство бетаина на животиње које пате од топлотног стреса.
Различити корисни ефекти на перформансе животиња описани су као резултат суплементације бетаином у безводном или хидрохлоридном облику. Овај чланак ће се фокусирати на бројне могућности коришћења бетаина као адитива у храни за подршку здрављу црева код одбијених прасади.
Неколико студија о бетаину је известило о ефектима бетаина на сварљивост хранљивих материја у илеуму и дебелом цреву свиња. Поновљена запажања повећане сварљивости влакана у илеуму (сирова влакна или неутрална и кисела детерџентна влакна) сугеришу да бетаин стимулише бактеријску ферментацију у танком цреву, јер ентероцити не производе ензиме који разграђују влакна. Влакнасти делови биљака садрже хранљиве материје које се могу ослободити када се микробна влакна разграде. Стога је примећено и побољшање сварљивости суве материје и сировог пепела. На нивоу целог гастроинтестиналног тракта, прасад храњена исхраном од 800 мг бетаина/кг показала су побољшану сварљивост сировог протеина (+6,4%) и суве материје (+4,2%). Поред тога, друга студија је открила да је привидна укупна сварљивост сировог протеина (+3,7%) и етарског екстракта (+6,7%) побољшана суплементацијом бетаином у количини од 1250 мг/кг.
Један од могућих разлога за примећено повећање апсорпције хранљивих материја је ефекат бетаина на производњу ензима. Недавна in vivo студија о ефектима суплементације бетаином код одбијених прасади проценила је активност дигестивних ензима (амилазе, малтазе, липазе, трипсина и химотрипсина) у дигести (Сл. 1). Активност свих ензима се повећала, са изузетком малтазе, а ефекат бетаина је био израженији при дози од 2500 мг бетаина/кг хране него при дози од 1250 мг/кг хране. Повећана активност може бити резултат повећане производње ензима, али може бити и резултат повећане каталитичке ефикасности ензима. In vitro експерименти су показали да се активности трипсина и амилазе инхибирају стварањем високог осмотског притиска додавањем NaCl. У овом експерименту, додавање бетаина у различитим концентрацијама обновило је инхибиторни ефекат NaCl и побољшало активност ензима. Међутим, када у пуферски раствор није додат натријум хлорид, инклузиони комплекс бетаина није имао утицаја на активност ензима при нижим концентрацијама, али је показао инхибиторни ефекат при релативно високим концентрацијама.
Побољшани раст и стопа конверзије хране забележени су код свиња храњених дијететским бетаином, као и побољшана сварљивост. Додавање бетаина у исхрану свиња такође смањује енергетске потребе животиње. Хипотеза за овај примећени ефекат је да када је бетаин доступан за одржавање интрацелуларног осмотског притиска, потреба за јонским пумпама (процес који захтева енергију) је смањена. Стога, у ситуацијама када је унос енергије ограничен, очекује се да ће ефекат суплементације бетаином бити већи повећањем раста, а не одржавањем енергетских потреба.
Епителне ћелије цревног зида морају да се носе са веома променљивим осмотским условима које ствара садржај цревног лумена током варења хранљивих материја. Истовремено, ове цревне епителне ћелије су неопходне за контролу размене воде и различитих хранљивих материја између цревног лумена и плазме. Да би се ћелије заштитиле од ових тешких услова, бетаин је важан органски пенетрант. Ако погледате концентрацију бетаина у различитим ткивима, можете видети да цревно ткиво има прилично високе нивое бетаина. Поред тога, примећено је да на ове нивое могу утицати концентрације бетаина у исхрани. Добро избалансиране ћелије ће имати бољи пролиферативни капацитет и добру стабилност. Укратко, истраживачи су открили да повећање нивоа бетаина код прасади повећава висину дуоденалних ресица и дубину илеалних крипти, а ресице постају уједначеније.
У другој студији, повећање висине ресица без утицаја на дубину крипте могло се приметити у дуоденуму, јејунуму и илеуму. Заштитни ефекат бетаина на структуру црева може бити важнији код специфичних (осмотских) болести, као што је примећено код бројлерских пилића са кокцидијама.
Цревна баријера се првенствено састоји од епителних ћелија које су међусобно повезане протеинима чврсте конекције. Интегритет ове баријере је неопходан за спречавање уласка штетних супстанци и патогених бактерија које би иначе могле изазвати упалу. Код свиња се сматра да су негативни ефекти на цревну баријеру резултат контаминације хране микотоксинима или један од негативних ефеката топлотног стреса.
Да би се измерио ефекат баријерног ефекта, ћелијске линије се често тестирају in vitro мерењем трансепителног електричног отпора (TEER). Побољшања TEER-а су примећена у бројним in vitro експериментима због употребе бетаина. TEER се смањује када су ћелије изложене високим температурама (42°C) (Слика 2). Додавање бетаина у медијум за раст ових загрејаних ћелија супротставило се смањењу TEER-а, што указује на побољшану термотолеранцију. Поред тога, in vivo студије на прасадима откриле су повећану експресију протеина чврсте спојнице (оклудин, клаудин1 и зонуларне оклузије-1) у јејуналном ткиву животиња које су примале бетаин у дози од 1250 мг/кг у поређењу са контролном групом. Поред тога, активност диамин оксидазе, маркера оштећења цревне слузокоже, била је значајно смањена у плазми ових свиња, што указује на јачу цревну баријеру. Када је бетаин додат у исхрану свиња у завршној фази, повећање цревне затезне чврстоће је мерено при клању.
Недавно је неколико студија повезало бетаин са антиоксидативним системом и описало смањење слободних радикала, смањење нивоа малондиалдехида (MDA) и повећање активности глутатион пероксидазе (GSH-Px). Недавна студија на прасадима показала је да је активност GSH-Px у јејунуму повећана, док бетаин из исхране није имао утицаја на MDA.
Бетаин не само да делује као осмопротектант код животиња, већ разне бактерије могу акумулирати бетаин путем de novo синтезе или транспорта из околине. Постоје докази да бетаин може имати позитиван ефекат на бактеријску флору гастроинтестиналног тракта одбијених прасади. Укупан број илеалних бактерија се повећао, посебно бифидобактерија и лактобацила. Поред тога, у столици је откривен мањи број Enterobacteriaceae.
Последњи примећени ефекат бетаина на здравље црева код одбијених прасади било је смањење учесталости дијареје. Овај ефекат може бити зависан од дозе: суплементација бетаином у дози од 2500 мг/кг била је ефикаснија у смањењу учесталости дијареје него бетаин у дози од 1250 мг/кг. Међутим, перформансе одбијених прасади биле су сличне на оба нивоа суплементације. Други истраживачи су показали ниже стопе дијареје и морбидитета код одбијених прасади када им је додавано 800 мг/кг бетаина.
Занимљиво је да бетаин хидрохлорид има потенцијалне ефекте закисељавања као извор бетаина. У медицини, суплементи бетаин хидрохлорида се често користе у комбинацији са пепсином како би се помогло људима са стомачним и варењем. У овом случају, бетаин хидрохлорид служи као безбедан извор хлороводоничне киселине. Иако нема доступних информација о овом својству када се бетаин хидрохлорид укључује у храну за прасад, оно може бити важно. Познато је да код одбијених прасади желудачни pH може бити релативно висок (pH > 4), што омета активацију ензима који разграђује протеине пепсина у његовом прекурсору пепсиногену. Оптимално варење протеина је важно не само да би животиње могле у потпуности искористити овај хранљиви састојак. Поред тога, лоше сварени протеини могу довести до непотребног ширења опортунистичких патогена и погоршати проблем дијареје након одбића. Бетаин има ниску pKa вредност од приближно 1,8, што узрокује дисоцијацију бетаин хидрохлорида када се унесе, што резултира закисељавањем желуца. Ова привремена поновна закисељавања је примећена у прелиминарним студијама на људима и у студијама на псима. Пси који су претходно третирани средствима за смањење киселине доживели су драматичан пад pH вредности желуца са приближно 7 на pH 2 након једне дозе од 750 мг или 1500 мг бетаин хидрохлорида. Међутим, код контролних паса који нису примили лек, pH вредност желуца се значајно смањила. Приближно 2, без обзира на унос бетаин хидрохлорида.
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