Η βεταΐνη έχει θετική επίδραση στο έντερο των απογαλακτισμένων χοιριδίων, αλλά συχνά παραβλέπεται όταν εξετάζονται πιθανά συμπληρώματα για την υποστήριξη της υγείας του εντέρου ή τη μείωση των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διάρροια του απογαλακτισμού. Η προσθήκη βεταΐνης ως λειτουργικού θρεπτικού συστατικού στη διατροφή των ζώων μπορεί να επηρεάσει τα ζώα με ποικίλους τρόπους.
Καταρχάς, η βεταϊνη έχει πολύ ισχυρή ικανότητα δότη μεθυλομάδων, κυρίως στο ήπαρ των ζώων. Λόγω της μεταφοράς ασταθών μεθυλομάδων, ενισχύεται η σύνθεση διαφόρων ενώσεων όπως η μεθειονίνη, η καρνιτίνη και η κρεατίνη. Έτσι, η βεταϊνη επηρεάζει τον μεταβολισμό των πρωτεϊνών, των λιπιδίων και της ενέργειας των ζώων, αλλάζοντας έτσι ευεργετικά τη σύνθεση του σφαγίου.
Δεύτερον, η βεταΐνη μπορεί να προστεθεί στις ζωοτροφές ως προστατευτικό οργανικό διεισδυτικό. Η βεταΐνη δρα ως ωσμωτικό προστατευτικό, βοηθώντας τα κύτταρα σε όλο το σώμα να διατηρούν την ισορροπία των υγρών και την κυτταρική δραστηριότητα, ειδικά κατά τη διάρκεια περιόδων στρες. Ένα γνωστό παράδειγμα είναι η ευεργετική επίδραση της βεταΐνης σε ζώα που υποφέρουν από θερμικό στρες.
Διάφορες ευεργετικές επιδράσεις στην απόδοση των ζώων έχουν περιγραφεί ως αποτέλεσμα της συμπλήρωσης βεταϊνης σε άνυδρη ή υδροχλωρική μορφή. Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί στις πολλές δυνατότητες χρήσης της βεταϊνης ως πρόσθετου ζωοτροφών για την υποστήριξη της υγείας του εντέρου σε απογαλακτισμένα χοιρίδια.
Αρκετές μελέτες για τη βεταΐνη έχουν αναφέρει τις επιδράσεις της βεταΐνης στην πεπτικότητα των θρεπτικών συστατικών στον ειλεό και το κόλον των χοίρων. Επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις αυξημένης πεπτικότητας των ινών στον ειλεό (ακατέργαστες ίνες ή ουδέτερες και όξινες ίνες απορρυπαντικού) υποδηλώνουν ότι η βεταΐνη διεγείρει τη βακτηριακή ζύμωση στο λεπτό έντερο επειδή τα εντεροκύτταρα δεν παράγουν ένζυμα που αποικοδομούν τις ίνες. Τα ινώδη μέρη των φυτών περιέχουν θρεπτικά συστατικά που μπορούν να απελευθερωθούν όταν οι μικροβιακές ίνες αποσυντίθενται. Έτσι, παρατηρήθηκε επίσης βελτίωση στην πεπτικότητα της ξηράς ουσίας και της ακατέργαστης τέφρας. Σε επίπεδο ολόκληρου του γαστρεντερικού σωλήνα, τα χοιρίδια που τρέφονταν με δίαιτα 800 mg βεταΐνης/kg έδειξαν βελτιωμένη πεπτικότητα της ακατέργαστης πρωτεΐνης (+6,4%) και της ξηράς ουσίας (+4,2%). Επιπλέον, μια άλλη μελέτη διαπίστωσε ότι η φαινομενική συνολική πεπτικότητα της ακατέργαστης πρωτεΐνης (+3,7%) και του αιθερικού εκχυλίσματος (+6,7%) βελτιώθηκε με συμπλήρωση βεταΐνης στα 1250 mg/kg.
Ένας πιθανός λόγος για την παρατηρούμενη αύξηση στην απορρόφηση θρεπτικών συστατικών είναι η επίδραση της βεταϊνης στην παραγωγή ενζύμων. Μια πρόσφατη μελέτη in vivo σχετικά με τις επιδράσεις της συμπλήρωσης βεταϊνης σε απογαλακτισμένα χοιρίδια αξιολόγησε τη δραστηριότητα των πεπτικών ενζύμων (αμυλάση, μαλτάση, λιπάση, θρυψίνη και χυμοθρυψίνη) στα πεπτικά κύτταρα (Εικ. 1). Η δραστηριότητα όλων των ενζύμων αυξήθηκε, με εξαίρεση τη μαλτάση, και η επίδραση της βεταϊνης ήταν πιο έντονη σε δόση 2500 mg βεταϊνης/kg τροφής παρά σε δόση 1250 mg/kg τροφής. Η αυξημένη δραστηριότητα μπορεί να οφείλεται στην αυξημένη παραγωγή ενζύμων, αλλά μπορεί επίσης να οφείλεται στην αυξημένη καταλυτική αποτελεσματικότητα των ενζύμων. Πειράματα in vitro έχουν δείξει ότι οι δραστηριότητες της θρυψίνης και της αμυλάσης αναστέλλονται με τη δημιουργία υψηλής οσμωτικής πίεσης μέσω της προσθήκης NaCl. Σε αυτό το πείραμα, η προσθήκη βεταϊνης σε διάφορες συγκεντρώσεις αποκατέστησε την ανασταλτική δράση του NaCl και βελτίωσε τη δραστηριότητα των ενζύμων. Ωστόσο, όταν δεν προστέθηκε χλωριούχο νάτριο στο ρυθμιστικό διάλυμα, το σύμπλοκο εγκλεισμού βεταΐνης δεν είχε καμία επίδραση στην ενζυμική δραστικότητα σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις, αλλά εμφάνισε ανασταλτική δράση σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις.
Έχουν αναφερθεί βελτιωμένες επιδόσεις ανάπτυξης και ρυθμοί μετατροπής της τροφής σε χοίρους που τρέφονται με βεταΐνη, καθώς και βελτιωμένη πεπτικότητα. Η προσθήκη βεταΐνης στη διατροφή των χοίρων μειώνει επίσης τις ενεργειακές απαιτήσεις του ζώου. Η υπόθεση για αυτό το παρατηρούμενο αποτέλεσμα είναι ότι όταν η βεταΐνη είναι διαθέσιμη για τη διατήρηση της ενδοκυτταρικής οσμωτικής πίεσης, μειώνεται η ανάγκη για αντλίες ιόντων (μια διαδικασία που απαιτεί ενέργεια). Έτσι, σε περιπτώσεις όπου η πρόσληψη ενέργειας είναι περιορισμένη, η επίδραση της συμπλήρωσης βεταΐνης αναμένεται να είναι μεγαλύτερη με την αύξηση της ανάπτυξης παρά με τη διατήρηση των ενεργειακών απαιτήσεων.
Τα επιθηλιακά κύτταρα του εντερικού τοιχώματος πρέπει να αντιμετωπίσουν τις εξαιρετικά μεταβλητές οσμωτικές συνθήκες που δημιουργούνται από το περιεχόμενο του εντερικού αυλού κατά την πέψη των θρεπτικών συστατικών. Ταυτόχρονα, αυτά τα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα είναι απαραίτητα για τον έλεγχο της ανταλλαγής νερού και διαφόρων θρεπτικών συστατικών μεταξύ του εντερικού αυλού και του πλάσματος. Για την προστασία των κυττάρων από αυτές τις σκληρές συνθήκες, η βεταϊνη είναι ένα σημαντικό οργανικό διεισδυτικό. Αν εξετάσετε τη συγκέντρωση βεταϊνης σε διάφορους ιστούς, μπορείτε να δείτε ότι ο εντερικός ιστός έχει αρκετά υψηλά επίπεδα βεταϊνης. Επιπλέον, έχει παρατηρηθεί ότι αυτά τα επίπεδα μπορεί να επηρεάζονται από τις συγκεντρώσεις βεταϊνης στη διατροφή. Τα καλά ισορροπημένα κύτταρα θα έχουν καλύτερη πολλαπλασιαστική ικανότητα και καλή σταθερότητα. Συνοπτικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αύξηση των επιπέδων βεταϊνης στα χοιρίδια αύξησε το ύψος των δωδεκαδακτυλικών λαχνών και το βάθος των ειλεϊκών κρυπτών, και οι λάχνες έγιναν πιο ομοιόμορφες.
Σε μια άλλη μελέτη, παρατηρήθηκε αύξηση στο ύψος των λαχνών χωρίς επίδραση στο βάθος των κρυπτών στο δωδεκαδάκτυλο, τη νήστιδα και τον ειλεό. Η προστατευτική επίδραση της βεταΐνης στη δομή του εντέρου μπορεί να είναι πιο σημαντική σε συγκεκριμένες (οσμωτικές) ασθένειες, όπως παρατηρείται σε κοτόπουλα κρεατοπαραγωγής με κοκκίδια.
Ο εντερικός φραγμός αποτελείται κυρίως από επιθηλιακά κύτταρα που συνδέονται μεταξύ τους μέσω πρωτεϊνών στενής σύνδεσης. Η ακεραιότητα αυτού του φραγμού είναι απαραίτητη για την αποτροπή της εισόδου επιβλαβών ουσιών και παθογόνων βακτηρίων που διαφορετικά θα μπορούσαν να προκαλέσουν φλεγμονή. Στους χοίρους, οι αρνητικές επιπτώσεις στον εντερικό φραγμό πιστεύεται ότι οφείλονται στη μόλυνση της τροφής με μυκοτοξίνες ή σε μία από τις αρνητικές επιπτώσεις του θερμικού στρες.
Για να μετρηθεί η επίδραση στο φαινόμενο φραγμού, οι κυτταρικές σειρές συχνά δοκιμάζονται in vitro μετρώντας την τρανσπιθηλιακή ηλεκτρική αντίσταση (TEER). Βελτιώσεις στο TEER έχουν παρατηρηθεί σε πολυάριθμα πειράματα in vitro λόγω της χρήσης βεταϊνης. Το TEER μειώνεται όταν τα κύτταρα εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες (42°C) (Σχήμα 2). Η προσθήκη βεταϊνης στο μέσο ανάπτυξης αυτών των θερμαινόμενων κυττάρων αντιστάθμισε τη μείωση του TEER, υποδεικνύοντας βελτιωμένη θερμοανοχή. Επιπλέον, μελέτες in vivo σε χοιρίδια αποκάλυψαν αυξημένη έκφραση πρωτεϊνών στενής σύνδεσης (occludin, cloudin1 και zonula occlusions-1) στον ιστό της νήστιδας των ζώων που έλαβαν βεταϊνη σε δόση 1250 mg/kg σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Επιπλέον, η δραστικότητα της διαμινοοξειδάσης, ένας δείκτης βλάβης του εντερικού βλεννογόνου, μειώθηκε σημαντικά στο πλάσμα αυτών των χοίρων, υποδεικνύοντας ένα ισχυρότερο εντερικό φραγμό. Όταν η βεταϊνη προστέθηκε στη διατροφή των χοίρων πάχυνσης, η αύξηση της εντερικής αντοχής σε εφελκυσμό μετρήθηκε κατά τη σφαγή.
Πρόσφατα, αρκετές μελέτες έχουν συνδέσει τη βεταϊνη με το αντιοξειδωτικό σύστημα και περιγράφουν μείωση των ελεύθερων ριζών, μείωση των επιπέδων μαλονδιαλδεΰδης (MDA) και αύξηση της δραστικότητας της υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης (GSH-Px). Μια πρόσφατη μελέτη σε χοιρίδια έδειξε ότι η δραστικότητα της GSH-Px στη νήστιδα αυξήθηκε, ενώ η διαιτητική βεταϊνη δεν είχε καμία επίδραση στην MDA.
Η βεταΐνη όχι μόνο δρα ως ωσμωπροστατευτικό στα ζώα, αλλά διάφορα βακτήρια μπορούν να συσσωρεύσουν βεταΐνη μέσω de novo σύνθεσης ή μεταφοράς από το περιβάλλον. Υπάρχουν ενδείξεις ότι η βεταΐνη μπορεί να έχει θετική επίδραση στη βακτηριακή χλωρίδα του γαστρεντερικού σωλήνα των απογαλακτισμένων χοιριδίων. Ο συνολικός αριθμός των βακτηρίων του ειλεού αυξήθηκε, ιδιαίτερα των bifidobacteria και των γαλακτοβακίλλων. Επιπλέον, ανιχνεύθηκε μικρότερος αριθμός εντεροβακτηρίων στα κόπρανα.
Η τελευταία παρατηρούμενη επίδραση της βεταϊνης στην υγεία του εντέρου σε απογαλακτισμένα χοιρίδια ήταν η μείωση της συχνότητας εμφάνισης διάρροιας. Αυτή η επίδραση μπορεί να εξαρτάται από τη δόση: η διατροφική συμπλήρωση με βεταϊνη σε δόση 2500 mg/kg ήταν πιο αποτελεσματική στη μείωση της συχνότητας εμφάνισης διάρροιας από τη βεταϊνη σε δόση 1250 mg/kg. Ωστόσο, η απόδοση των απογαλακτισμένων χοιριδίων ήταν παρόμοια και στα δύο επίπεδα συμπλήρωσης. Άλλοι ερευνητές έχουν δείξει χαμηλότερα ποσοστά διάρροιας και νοσηρότητας σε απογαλακτισμένα χοιρίδια όταν έλαβαν συμπλήρωση με 800 mg/kg βεταϊνης.
Είναι ενδιαφέρον ότι η υδροχλωρική βεταϊνη έχει πιθανές επιδράσεις οξίνισης ως πηγή βεταϊνης. Στην ιατρική, τα συμπληρώματα υδροχλωρικής βεταϊνης χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό με πεψίνη για να βοηθήσουν άτομα με στομαχικά και πεπτικά προβλήματα. Σε αυτήν την περίπτωση, η υδροχλωρική βεταϊνη χρησιμεύει ως ασφαλής πηγή υδροχλωρικού οξέος. Παρόλο που δεν υπάρχουν διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με αυτήν την ιδιότητα όταν η υδροχλωρική βεταϊνη περιλαμβάνεται στη διατροφή των χοιριδίων, μπορεί να είναι σημαντική. Είναι γνωστό ότι στα απογαλακτισμένα χοιρίδια το γαστρικό pH μπορεί να είναι σχετικά υψηλό (pH > 4), επηρεάζοντας έτσι την ενεργοποίηση του ενζύμου αποικοδόμησης της πρωτεΐνης πεψίνης στον πρόδρομο πεψινογόνο. Η βέλτιστη πέψη πρωτεϊνών είναι σημαντική όχι μόνο για να μπορούν τα ζώα να επωφεληθούν πλήρως από αυτό το θρεπτικό συστατικό. Επιπλέον, η κακώς χωνεμένη πρωτεΐνη μπορεί να οδηγήσει σε περιττό πολλαπλασιασμό ευκαιριακών παθογόνων και να επιδεινώσει το πρόβλημα της διάρροιας μετά τον απογαλακτισμό. Η βεταϊνη έχει χαμηλή τιμή pKa περίπου 1,8, η οποία προκαλεί τη διάσπαση της υδροχλωρικής βεταϊνης κατά την κατάποση, με αποτέλεσμα την γαστρική οξίνιση. Αυτή η προσωρινή επαναοξίνιση έχει παρατηρηθεί σε προκαταρκτικές μελέτες σε ανθρώπους και σε μελέτες σε σκύλους. Σκύλοι που είχαν προηγουμένως υποβληθεί σε θεραπεία με μειωτικά οξέος παρουσίασαν δραματική μείωση του γαστρικού pH από περίπου pH 7 σε pH 2 μετά από μία εφάπαξ δόση 750 mg ή 1500 mg υδροχλωρικής βεταϊνης. Ωστόσο, σε σκύλους ελέγχου που δεν έλαβαν το φάρμακο, το γαστρικό pH μειώθηκε σημαντικά. Περίπου 2, ανεξάρτητα από την πρόσληψη υδροχλωρικής βεταϊνης.
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