Betain ima pozitivan učinak na crijeva odbijenih prasadi, ali se često zaboravlja kada se razmatraju mogući dodaci prehrani za potporu zdravlju crijeva ili smanjenje problema povezanih s proljevom kod odbijanja. Dodavanje betaina kao funkcionalnog hranjivog sastojka u hranu može utjecati na životinje na različite načine.
Prvo, betain ima vrlo snažnu sposobnost donora metilnih skupina, prvenstveno u životinjskoj jetri. Zbog prijenosa nestabilnih metilnih skupina, pojačava se sinteza različitih spojeva poput metionina, karnitina i kreatina. Dakle, betain utječe na metabolizam proteina, lipida i energije kod životinja, čime se blagotvorno mijenja sastav trupa.
Drugo, betain se može dodati u hranu kao zaštitni organski penetrant. Betain djeluje kao osmoprotektant, pomažući stanicama u cijelom tijelu da održe ravnotežu tekućine i staničnu aktivnost, posebno tijekom razdoblja stresa. Poznati primjer je blagotvoran učinak betaina na životinje koje pate od toplinskog stresa.
Opisani su različiti korisni učinci na performanse životinja kao rezultat suplementacije betainom u bezvodnom ili hidrokloridnom obliku. Ovaj članak će se usredotočiti na brojne mogućnosti korištenja betaina kao dodatka hrani za potporu zdravlju crijeva kod odbijene prasadi.
Nekoliko studija betaina izvijestilo je o učincima betaina na probavljivost hranjivih tvari u ileumu i debelom crijevu svinja. Ponovljena opažanja povećane probavljivosti 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 probavljivosti suhe tvari i sirovog pepela. Na razini cijelog gastrointestinalnog trakta, prasad hranjena prehranom od 800 mg betaina/kg pokazala je poboljšanu probavljivost sirovog proteina (+6,4%) i suhe tvari (+4,2%). Osim toga, druga studija je otkrila da je prividna ukupna probavljivost sirovog proteina (+3,7%) i eterskog ekstrakta (+6,7%) poboljšana dodatkom betaina u dozi od 1250 mg/kg.
Jedan od mogućih razloga za uočeno povećanje apsorpcije hranjivih tvari jest učinak betaina na proizvodnju enzima. Nedavna in vivo studija o učincima suplementacije betainom kod odbijene prasadi procijenila je aktivnost probavnih enzima (amilaze, maltaze, lipaze, tripsina i kimotripsina) u probavnom traktu (slika 1). Aktivnost svih enzima povećala se, 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 učinkovitosti enzima. In vitro eksperimenti pokazali su da se aktivnosti tripsina i amilaze inhibiraju stvaranjem visokog osmotskog tlaka dodavanjem NaCl. U ovom eksperimentu, dodavanje betaina u različitim koncentracijama obnovilo je inhibitorni učinak NaCl i poboljšalo aktivnost enzima. Međutim, kada u pufersku otopinu nije dodan natrijev klorid, inkluzijski kompleks betaina nije imao učinka na aktivnost enzima pri nižim koncentracijama, ali je pokazao inhibitorni učinak pri relativno visokim koncentracijama.
Zabilježeni su poboljšani rast i stope konverzije hrane kod svinja hranjenih betainom u prehrani, kao i poboljšana probavljivost. Dodavanje betaina u prehranu svinja također smanjuje energetske potrebe životinje. Hipoteza za ovaj uočeni učinak je da kada je betain dostupan za održavanje unutarstanične osmotske tlaka, smanjuje se potreba za ionskim pumpama (proces koji zahtijeva energiju). Dakle, u situacijama kada je unos energije ograničen, očekuje se da će učinak suplementacije betainom biti veći povećanjem rasta, a ne održavanjem energetskih potreba.
Epitelne stanice crijevne stijenke moraju se nositi s vrlo varijabilnim osmotskim uvjetima koje stvara sadržaj crijevnog lumena tijekom probave hranjivih tvari. Istovremeno, ove crijevne epitelne stanice su ključne za kontrolu izmjene vode i raznih hranjivih tvari između crijevnog lumena i plazme. Betain je važan organski penetrant kako bi se stanice zaštitile od ovih teških uvjeta. Ako pogledate koncentraciju betaina u različitim tkivima, možete vidjeti da crijevno tkivo ima prilično visoke razine betaina. Osim toga, primijećeno je da na te razine mogu utjecati koncentracije betaina u prehrani. Dobro uravnotežene stanice imat će bolji proliferativni kapacitet i dobru stabilnost. Ukratko, istraživači su otkrili da povećanje razine betaina u 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 prvenstveno se sastoji od epitelnih stanica koje su međusobno povezane proteinima čvrstog spoja. Integritet ove barijere ključan je za sprječavanje ulaska štetnih tvari i patogenih bakterija koje bi inače mogle uzrokovati upalu. Smatra se da su kod svinja negativni učinci na crijevnu barijeru posljedica kontaminacije hrane mikotoksinima ili jednog od negativnih učinaka toplinskog stresa.
Kako bi se izmjerio učinak na barijeru, stanične linije se često testiraju in vitro mjerenjem transepitelnog električnog otpora (TEER). Poboljšanja TEER-a uočena su u brojnim in vitro eksperimentima zbog upotrebe betaina. TEER se smanjuje kada su stanice izložene visokim temperaturama (42°C) (Slika 2). Dodatak betaina u medij za rast ovih zagrijanih stanica suzbio 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 usporedbi s kontrolnom skupinom. Osim toga, aktivnost diamin oksidaze, markera oštećenja crijevne sluznice, značajno je smanjena u plazmi ovih svinja, što ukazuje na jaču crijevnu barijeru. Kada je betain dodan u prehranu svinja u tovu, povećanje crijevne vlačne čvrstoće mjereno je pri klanju.
Nedavno je nekoliko studija povezalo betain s antioksidativnim sustavom i opisalo smanjenje slobodnih radikala, smanjenje razine malondialdehida (MDA) i povećanje aktivnosti glutation peroksidaze (GSH-Px). Nedavna studija na prasadi pokazala je da je aktivnost GSH-Px u jejunumu povećana, dok betain iz prehrane nije imao učinka na MDA.
Betain ne djeluje samo kao osmoprotektant kod životinja, već ga razne bakterije mogu akumulirati de novo sintezom ili transportom iz okoliša. Postoje dokazi da betain može imati pozitivan učinak na bakterijsku floru gastrointestinalnog trakta odbijene 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 proljeva. Ovaj učinak može ovisiti o dozi: dodatak prehrani s betainom u dozi od 2500 mg/kg bio je učinkovitiji u smanjenju učestalosti proljeva nego betain u dozi od 1250 mg/kg. Međutim, performanse odbijene prasadi bile su slične pri obje razine suplementacije. Drugi istraživači pokazali su niže stope proljeva i morbiditeta kod odbijene prasadi kada im se dodavalo 800 mg/kg betaina.
Zanimljivo je da betain hidroklorid ima potencijalne učinke zakiseljavanja kao izvor betaina. U medicini se dodaci betain hidroklorida često koriste u kombinaciji s pepsinom kako bi se pomoglo ljudima sa želučanim i probavnim problemima. U ovom slučaju, betain hidroklorid služi kao siguran izvor klorovodične kiseline. Iako nema dostupnih informacija o ovom svojstvu kada se betain hidroklorid 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 prethodniku pepsinogenu. Optimalna probava proteina važna je 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 proljeva nakon odbijanja. Betain ima nisku pKa vrijednost od približno 1,8, što uzrokuje disociaciju betain hidroklorida kada se proguta, 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 doživjeli su dramatičan pad pH vrijednosti želuca s približno 7 na 2 nakon jedne doze od 750 mg ili 1500 mg betain hidroklorida. Međutim, kod kontrolnih pasa koji nisu primili lijek, pH vrijednosti želuca značajno se smanjio. Otprilike 2, bez obzira na unos betain hidroklorida.
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