Betain ima pozitivan učinak na crijeva odbijenih prasadi, ali se često zaboravlja kada se razmatraju mogući dodaci prehrani za podršku zdravlju crijeva ili smanjenje problema povezanih s proljevom pri odbijanju. Dodavanje betaina kao funkcionalnog nutrijenta u hranu može utjecati na životinje na različite načine.
Prvo, betain ima vrlo snažnu sposobnost donora metilnih grupa, prvenstveno u životinjskoj jetri. Zbog prijenosa nestabilnih metilnih grupa, pojačava se sinteza različitih spojeva poput metionina, karnitina i kreatina. Dakle, betain utječe na metabolizam proteina, lipida i energije kod životinja, čime blagotvorno mijenja sastav trupa.
Drugo, betain se može dodati u hranu kao zaštitni organski penetrant. Betain djeluje kao osmoprotektant, pomažući ćelijama u cijelom tijelu da održe ravnotežu tekućine i ćelijsku aktivnost, posebno tokom perioda stresa. Dobro poznati primjer je blagotvoran učinak betaina na životinje koje pate od toplotnog stresa.
Različiti korisni efekti na performanse životinja opisani su kao rezultat suplementacije betainom u bezvodnom ili hidrohloridnom obliku. Ovaj članak će se fokusirati na brojne mogućnosti korištenja betaina kao dodatka stočnoj hrani za podršku zdravlju crijeva kod odbijene prasadi.
Nekoliko studija o betainu izvijestilo je o efektima betaina na svarljivost hranjivih tvari u ileumu i debelom crijevu svinja. Ponovljena opažanja povećane svarljivosti vlakana u ileumu (sirova vlakna ili neutralna i kisela deterdžentna vlakna) sugeriraju da betain stimulira bakterijsku fermentaciju u tankom crijevu jer enterociti ne proizvode enzime koji razgrađuju vlakna. Vlaknasti dijelovi biljaka sadrže hranjive tvari koje se mogu osloboditi kada se mikrobna vlakna razgrade. Stoga je uočeno i poboljšanje svarljivosti suhe tvari i sirovog pepela. Na nivou cijelog gastrointestinalnog trakta, prasad hranjena prehranom od 800 mg betaina/kg pokazala je poboljšanu svarljivost sirovog proteina (+6,4%) i suhe tvari (+4,2%). Osim toga, druga studija je otkrila da je prividna ukupna svarljivost sirovog proteina (+3,7%) i eterskog ekstrakta (+6,7%) poboljšana suplementacijom betainom u dozi od 1250 mg/kg.
Jedan od mogućih razloga za uočeno povećanje apsorpcije hranjivih tvari je učinak betaina na proizvodnju enzima. Nedavna in vivo studija o efektima suplementacije betainom kod odbijene prasadi procijenila je aktivnost probavnih enzima (amilaze, maltaze, lipaze, tripsina i himotripsina) u digesti (Sl. 1). Aktivnost svih enzima se povećala, s izuzetkom maltaze, a učinak betaina bio je izraženiji pri dozi od 2500 mg betaina/kg hrane nego pri dozi od 1250 mg/kg hrane. Povećana aktivnost može biti rezultat povećane proizvodnje enzima, ali može biti i rezultat povećane katalitičke efikasnosti enzima. In vitro eksperimenti su pokazali da se aktivnosti tripsina i amilaze inhibiraju stvaranjem visokog osmotskog pritiska dodavanjem NaCl. U ovom eksperimentu, dodavanje betaina u različitim koncentracijama obnovilo je inhibitorni učinak NaCl i poboljšalo aktivnost enzima. Međutim, kada u puferski rastvor nije dodat natrijum hlorid, inkluzijski kompleks betaina nije imao utjecaja na aktivnost enzima pri nižim koncentracijama, ali je pokazao inhibitorni učinak pri relativno visokim koncentracijama.
Poboljšani rast i stopa konverzije hrane zabilježeni su kod svinja hranjenih dijetalnim betainom, kao i poboljšana svarljivost. Dodavanje betaina u ishranu svinja također smanjuje energetske potrebe životinje. Hipoteza za ovaj uočeni efekat je da kada je betain dostupan za održavanje intracelularnog osmotskog pritiska, potreba za ionskim pumpama (proces koji zahtijeva energiju) je smanjena. Dakle, u situacijama kada je unos energije ograničen, očekuje se da će efekat suplementacije betainom biti veći povećanjem rasta, a ne održavanjem energetskih potreba.
Epitelne ćelije crijevnog zida moraju se nositi s vrlo varijabilnim osmotskim uvjetima koje stvara sadržaj crijevnog lumena tokom probave hranjivih tvari. Istovremeno, ove crijevne epitelne ćelije su neophodne za kontrolu razmjene vode i raznih hranjivih tvari između crijevnog lumena i plazme. Da bi se ćelije zaštitile od ovih teških uvjeta, betain je važan organski penetrant. Ako pogledate koncentraciju betaina u različitim tkivima, možete vidjeti da crijevno tkivo ima prilično visoke nivoe betaina. Osim toga, primijećeno je da na ove nivoe mogu utjecati koncentracije betaina u prehrani. Dobro uravnotežene ćelije imat će bolji proliferativni kapacitet i dobru stabilnost. Ukratko, istraživači su otkrili da povećanje nivoa betaina kod prasadi povećava visinu duodenalnih resica i dubinu ilealnih kripti, a resice postaju ujednačenije.
U drugoj studiji, povećanje visine resica bez utjecaja na dubinu kripte moglo se uočiti u dvanaesniku, jejunumu i ileumu. Zaštitni učinak betaina na strukturu crijeva može biti važniji kod specifičnih (osmotskih) bolesti, kao što je uočeno kod brojlerskih pilića s kokcidijama.
Crijevna barijera se prvenstveno sastoji od epitelnih ćelija koje su međusobno povezane proteinima čvrstog spoja. Integritet ove barijere je ključan za sprječavanje ulaska štetnih supstanci i patogenih bakterija koje bi inače mogle izazvati upalu. Kod svinja se smatra da su negativni efekti na crijevnu barijeru rezultat kontaminacije hrane mikotoksinima ili jedan od negativnih efekata toplotnog stresa.
Da bi se izmjerio učinak na barijeru, ćelijske linije se često testiraju in vitro mjerenjem transepitelnog električnog otpora (TEER). Poboljšanja TEER-a su uočena u brojnim in vitro eksperimentima zbog upotrebe betaina. TEER se smanjuje kada su ćelije izložene visokim temperaturama (42°C) (Slika 2). Dodavanje betaina u medij za rast ovih zagrijanih ćelija suzbilo je smanjenje TEER-a, što ukazuje na poboljšanu termotoleranciju. Osim toga, in vivo studije na prasadi otkrile su povećanu ekspresiju proteina čvrstog spoja (okluzin, klaudin1 i zonula okluzije-1) u jejunalnom tkivu životinja koje su primale betain u dozi od 1250 mg/kg u poređenju sa kontrolnom grupom. Osim toga, aktivnost diamin oksidaze, markera oštećenja crijevne sluznice, bila je značajno smanjena u plazmi ovih svinja, što ukazuje na jaču crijevnu barijeru. Kada je betain dodan u ishranu svinja u tovu, povećanje crijevne zatezne čvrstoće mjereno je pri klanju.
Nedavno je nekoliko studija povezalo betain s antioksidativnim sistemom i opisalo smanjenje slobodnih radikala, smanjenje nivoa malondialdehida (MDA) i povećanje aktivnosti glutation peroksidaze (GSH-Px). Nedavna studija na prasadima pokazala je da je aktivnost GSH-Px u jejunumu povećana, dok betain iz hrane nije imao utjecaja na MDA.
Betain ne djeluje samo kao osmoprotektan kod životinja, već i razne bakterije mogu akumulirati betain putem de novo sinteze ili transporta iz okoline. Postoje dokazi da betain može imati pozitivan učinak na bakterijsku floru gastrointestinalnog trakta odbijenih prasadi. Ukupan broj ilealnih bakterija se povećao, posebno bifidobakterija i laktobacila. Osim toga, u stolici je otkriven manji broj Enterobacteriaceae.
Posljednji uočeni učinak betaina na zdravlje crijeva kod odbijene prasadi bilo je smanjenje učestalosti dijareje. Ovaj učinak može ovisiti o dozi: dodatak prehrani s betainom u dozi od 2500 mg/kg bio je učinkovitiji u smanjenju učestalosti dijareje nego betain u dozi od 1250 mg/kg. Međutim, performanse odbijene prasadi bile su slične pri oba nivoa suplementacije. Drugi istraživači su pokazali niže stope dijareje i morbiditeta kod odbijene prasadi kada su im dodavani betain u dozi od 800 mg/kg.
Zanimljivo je da betain hidrohlorid ima potencijalne efekte zakiseljavanja kao izvor betaina. U medicini se suplementi betain hidrohlorida često koriste u kombinaciji s pepsinom kako bi se pomoglo ljudima sa želučanim i probavnim problemima. U ovom slučaju, betain hidrohlorid služi kao siguran izvor hlorovodonične kiseline. Iako nema dostupnih informacija o ovom svojstvu kada se betain hidrohlorid uključuje u hranu za prasad, ono može biti važno. Poznato je da kod odbijenih prasadi pH želuca može biti relativno visok (pH > 4), što ometa aktivaciju enzima koji razgrađuje proteine ​​pepsina u njegovom prekursoru pepsinogenu. Optimalna probava proteina je važna ne samo da bi životinje mogle u potpunosti iskoristiti ovaj nutrijent. Osim toga, loše probavljeni proteini mogu dovesti do nepotrebne proliferacije oportunističkih patogena i pogoršati problem dijareje nakon odbijanja od sisanja. Betain ima nisku pKa vrijednost od približno 1,8, što uzrokuje disociaciju betain hidrohlorida kada se unese, što rezultira zakiseljavanjem želuca. Ovo privremeno ponovno zakiseljavanje uočeno je u preliminarnim studijama na ljudima i u studijama na psima. Psi koji su prethodno tretirani lijekovima za smanjenje kiseline iskusili su dramatičan pad pH vrijednosti želuca sa približno 7 na 2 nakon jedne doze od 750 mg ili 1500 mg betain hidrohlorida. Međutim, kod kontrolnih pasa koji nisu primili lijek, pH vrijednosti želuca se značajno smanjio. Otprilike 2, bez obzira na unos betain hidrohlorida.
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