Бетаинът има положителен ефект върху червата на отбитите прасенца, но често се забравя, когато се обмислят възможни добавки за подпомагане на здравето на червата или намаляване на проблемите, свързани с диарията при отбиване. Добавянето на бетаин като функционално хранително вещество към храната може да повлияе на животните по различни начини.
Първо, бетаинът има много мощна способност да донорира метилови групи, предимно в животинския черен дроб. Благодарение на трансфера на нестабилни метилови групи, синтезът на различни съединения като метионин, карнитин и креатин се засилва. По този начин, бетаинът влияе върху протеиновия, липидния и енергийния метаболизъм на животните, като по този начин благоприятно променя състава на трупа.
Второ, бетаинът може да се добавя към храната като защитен органичен пенетрант. Бетаинът действа като осмопротектор, помагайки на клетките в цялото тяло да поддържат водния баланс и клетъчната активност, особено по време на периоди на стрес. Добре известен пример е благоприятният ефект на бетаина върху животни, страдащи от топлинен стрес.
Описани са различни благоприятни ефекти върху продуктивността на животните в резултат на добавянето на бетаин в безводна или хидрохлоридна форма. Тази статия ще се фокусира върху многото възможности за използване на бетаин като фуражна добавка за подпомагане на здравето на червата при отбити прасенца.
Няколко проучвания върху бетаина съобщават за ефектите му върху смилаемостта на хранителните вещества в илеума и дебелото черво при свинете. Многократни наблюдения на повишена смилаемост на фибрите в илеума (сурови фибри или неутрални и киселинни детергентни фибри) показват, че бетаинът стимулира бактериалната ферментация в тънките черва, тъй като ентероцитите не произвеждат ензими, разграждащи фибрите. Влакнестите растителни части съдържат хранителни вещества, които могат да се освободят при разграждането на микробните влакна. По този начин е наблюдавано подобрение в смилаемостта на сухото вещество и суровата пепел. На нивото на целия стомашно-чревен тракт, прасенцата, хранени с диета от 800 mg бетаин/kg, показват подобрена смилаемост на суровия протеин (+6,4%) и сухото вещество (+4,2%). Освен това, друго проучване установи, че видимата обща смилаемост на суровия протеин (+3,7%) и етерния екстракт (+6,7%) е подобрена с добавяне на бетаин в доза 1250 mg/kg.
Една от възможните причини за наблюдаваното увеличение на абсорбцията на хранителни вещества е ефектът на бетаина върху производството на ензими. Неотдавнашно in vivo проучване върху ефектите от добавянето на бетаин при отбити прасенца оцени активността на храносмилателните ензими (амилаза, малтаза, липаза, трипсин и химотрипсин) в дигестата (фиг. 1). Активността на всички ензими се увеличи, с изключение на малтазата, а ефектът на бетаина беше по-изразен при доза от 2500 mg бетаин/kg фураж, отколкото при доза от 1250 mg/kg фураж. Повишената активност може да е резултат от повишено производство на ензими, но може да е резултат и от повишена каталитична ефективност на ензимите. In vitro експерименти показват, че активността на трипсина и амилазата се инхибира чрез създаване на високо осмотично налягане чрез добавяне на NaCl. В този експеримент добавянето на бетаин в различни концентрации възстанови инхибиторния ефект на NaCl и подобри ензимната активност. Въпреки това, когато към буферния разтвор не беше добавен натриев хлорид, комплексът за включване на бетаин не оказа ефект върху ензимната активност при по-ниски концентрации, но прояви инхибиторен ефект при относително високи концентрации.
Съобщава се за подобрен растеж и скорост на конверсия на фуража при свине, хранени с диетичен бетаин, както и за подобрена смилаемост. Добавянето на бетаин към диетите на свинете също намалява енергийните нужди на животното. Хипотезата за този наблюдаван ефект е, че когато бетаинът е наличен за поддържане на вътреклетъчното осмотично налягане, нуждата от йонни помпи (процес, който изисква енергия) е намалена. По този начин, в ситуации, когато приемът на енергия е ограничен, се очаква ефектът от добавянето на бетаин да бъде по-голям чрез увеличаване на растежа, отколкото чрез поддържане на енергийните нужди.
Епителните клетки на чревната стена трябва да се справят с високо променливите осмотични условия, създадени от съдържанието на чревния лумен по време на смилането на хранителните вещества. В същото време, тези чревни епителни клетки са от съществено значение за контролиране на обмена на вода и различни хранителни вещества между чревния лумен и плазмата. За да предпази клетките от тези тежки условия, бетаинът е важен органичен пенетрант. Ако погледнете концентрацията на бетаин в различни тъкани, можете да видите, че чревната тъкан има сравнително високи нива на бетаин. Освен това е отбелязано, че тези нива могат да бъдат повлияни от концентрациите на бетаин в храната. Добре балансираните клетки ще имат по-добър пролиферативен капацитет и добра стабилност. В обобщение, изследователите установиха, че повишаването на нивата на бетаин при прасенцата увеличава височината на дуоденалните въси и дълбочината на илеалните крипти, а въсилите стават по-равномерни.
В друго проучване е наблюдавано увеличение на височината на въсините без ефект върху дълбочината на криптите в дванадесетопръстника, йеюнума и илеума. Защитният ефект на бетаина върху чревната структура може да е по-важен при специфични (осмотични) заболявания, както е наблюдавано при бройлери с кокцидии.
Чревната бариера е съставена предимно от епителни клетки, които са свързани помежду си чрез плътно свързани протеини. Целостта на тази бариера е от съществено значение за предотвратяване на навлизането на вредни вещества и патогенни бактерии, които в противен случай биха могли да причинят възпаление. При свинете се смята, че отрицателните ефекти върху чревната бариера са резултат от замърсяване на храната с микотоксини или един от отрицателните ефекти на топлинния стрес.
За да се измери ефектът върху бариерния ефект, клетъчните линии често се тестват in vitro чрез измерване на трансепителното електрическо съпротивление (TEER). Подобрения в TEER са наблюдавани в множество in vitro експерименти поради употребата на бетаин. TEER намалява, когато клетките са изложени на високи температури (42°C) (Фигура 2). Добавянето на бетаин към растежната среда на тези нагряти клетки противодейства на намаляването на TEER, което показва подобрена термотолерантност. Освен това, in vivo проучвания при прасенца разкриват повишена експресия на протеини с плътно свързване (оклудин, клаудин1 и зонуларни оклузии-1) в йеюналната тъкан на животни, получаващи бетаин в доза от 1250 mg/kg, в сравнение с контролната група. Освен това, активността на диаминоксидазата, маркер за увреждане на чревната лигавица, е значително намалена в плазмата на тези прасета, което показва по-силна чревна бариера. Когато бетаинът е добавен към диетата на угояващите прасета, увеличението на чревната якост на опън е измерено при клане.
Наскоро няколко проучвания свързват бетаина с антиоксидантната система и описват намаляване на свободните радикали, намаляване на нивата на малонов диалдехид (MDA) и повишаване на активността на глутатион пероксидаза (GSH-Px). Неотдавнашно проучване при прасенца показа, че активността на GSH-Px в йеюнума е повишена, докато приемът на бетаин в храната не е оказал влияние върху MDA.
Бетаинът не само действа като осмопротектор при животните, но различни бактерии могат да го натрупват чрез de novo синтез или транспорт от околната среда. Има доказателства, че бетаинът може да има положителен ефект върху бактериалната флора на стомашно-чревния тракт на отбитите прасенца. Общият брой на илеалните бактерии се е увеличил, особено бифидобактериите и лактобацилите. Освен това, в изпражненията е открит по-малък брой ентеробактерии.
Последният наблюдаван ефект на бетаина върху здравето на червата при отбити прасенца е намаляване на честотата на диария. Този ефект може да е дозозависим: хранителната добавка с бетаин в доза от 2500 mg/kg е по-ефективна за намаляване на честотата на диария, отколкото бетаин в доза от 1250 mg/kg. Въпреки това, производителността на отбитите прасенца е сходна и при двете нива на добавки. Други изследователи са показали по-ниски нива на диария и заболеваемост при отбити прасенца, когато са добавени 800 mg/kg бетаин.
Интересното е, че бетаин хидрохлоридът има потенциални киселинни ефекти като източник на бетаин. В медицината добавките с бетаин хидрохлорид често се използват в комбинация с пепсин, за да помогнат на хора със стомашни и храносмилателни проблеми. В този случай бетаин хидрохлоридът служи като безопасен източник на солна киселина. Въпреки че няма налична информация относно това свойство, когато бетаин хидрохлоридът се включва в храната на прасенца, то може да е важно. Известно е, че при отбитите прасенца стомашното pH може да бъде относително високо (pH > 4), като по този начин се пречи на активирането на ензима, разграждащ протеина пепсин, в неговия прекурсор пепсиноген. Оптималното храносмилане на протеините е важно не само за да могат животните да се възползват максимално от това хранително вещество. Освен това, лошо усвоеният протеин може да доведе до ненужно разпространение на опортюнистични патогени и да влоши проблема с диарията след отбиване. Бетаинът има ниска pKa стойност от приблизително 1,8, което кара бетаин хидрохлорид да се дисоциира при поглъщане, което води до стомашно подкиселяване. Това временно повторно подкиселяване е наблюдавано в предварителни проучвания върху хора и в проучвания върху кучета. Кучета, третирани преди това с лекарства за намаляване на киселинността, са имали драматично понижение на стомашното pH от приблизително pH 7 до pH 2 след еднократна доза от 750 mg или 1500 mg бетаин хидрохлорид. Въпреки това, при контролните кучета, които не са получили лекарството, стомашното pH е намаляло значително. Приблизително 2, независимо от приема на бетаин хидрохлорид.
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