Betaín má pozitívny vplyv na črevá odstavených prasiat, ale často sa naň zabúda pri zvažovaní možných doplnkov na podporu zdravia čriev alebo na zníženie problémov spojených s hnačkou pri odstave. Pridanie betaínu ako funkčnej živiny do krmiva môže mať vplyv na zvieratá rôznymi spôsobmi.
Po prvé, betaín má veľmi silnú schopnosť donorovať metylové skupiny, predovšetkým v pečeni zvierat. Vďaka prenosu nestabilných metylových skupín sa zvyšuje syntéza rôznych zlúčenín, ako je metionín, karnitín a kreatín. Betaín tak ovplyvňuje metabolizmus bielkovín, lipidov a energie u zvierat, čím priaznivo mení zloženie jatočného tela.
Po druhé, betaín sa môže pridávať do krmiva ako ochranný organický penetrant. Betaín pôsobí ako osmoprotektant, ktorý pomáha bunkám v celom tele udržiavať rovnováhu tekutín a bunkovú aktivitu, najmä počas období stresu. Známym príkladom je priaznivý účinok betaínu na zvieratá trpiace tepelným stresom.
V dôsledku suplementácie betaínom v bezvodej alebo hydrochloridovej forme boli opísané rôzne priaznivé účinky na výkonnosť zvierat. Tento článok sa zameria na mnohé možnosti použitia betaínu ako kŕmnej doplnkovej látky na podporu zdravia čriev u odstavených prasiat.
Niekoľko štúdií betaínu uvádza účinky betaínu na stráviteľnosť živín v ileu a hrubom čreve ošípaných. Opakované pozorovania zvýšenej stráviteľnosti vlákniny v ileu (hrubá vláknina alebo neutrálna a kyslá detergentná vláknina) naznačujú, že betaín stimuluje bakteriálnu fermentáciu v tenkom čreve, pretože enterocyty neprodukujú enzýmy degradujúce vlákninu. Vláknité časti rastlín obsahujú živiny, ktoré sa môžu uvoľňovať pri rozklade mikrobiálnych vlákien. Pozorovalo sa teda aj zlepšenie stráviteľnosti sušiny a surového popola. Na úrovni celého gastrointestinálneho traktu vykazovali prasiatka kŕmené stravou s 800 mg betaínu/kg zlepšenú stráviteľnosť surového proteínu (+6,4 %) a sušiny (+4,2 %). Okrem toho ďalšia štúdia zistila, že zdanlivá celková stráviteľnosť surového proteínu (+3,7 %) a éterového extraktu (+6,7 %) sa zlepšila pri suplementácii betaínom v dávke 1250 mg/kg.
Jedným z možných dôvodov pozorovaného zvýšenia absorpcie živín je vplyv betaínu na produkciu enzýmov. Nedávna štúdia in vivo o účinkoch suplementácie betaínom u odstavených prasiat hodnotila aktivitu tráviacich enzýmov (amyláza, maltáza, lipáza, trypsín a chymotrypsín) v trávenom trakte (obr. 1). Aktivita všetkých enzýmov sa zvýšila, s výnimkou maltázy, a účinok betaínu bol výraznejší pri dávke 2500 mg betaínu/kg krmiva ako pri dávke 1250 mg/kg krmiva. Zvýšená aktivita môže byť výsledkom zvýšenej produkcie enzýmov, ale môže byť aj výsledkom zvýšenej katalytickej účinnosti enzýmov. Experimenty in vitro ukázali, že aktivita trypsínu a amylázy je inhibovaná vytvorením vysokého osmotického tlaku pridaním NaCl. V tomto experimente pridanie betaínu v rôznych koncentráciách obnovilo inhibičný účinok NaCl a zlepšilo aktivitu enzýmu. Avšak, keď nebol do tlmivého roztoku pridaný chlorid sodný, inklúzny komplex betaínu nemal žiadny vplyv na aktivitu enzýmu pri nižších koncentráciách, ale vykazoval inhibičný účinok pri relatívne vysokých koncentráciách.
U ošípaných kŕmených betaínom v krmive sa zaznamenal zlepšený rastový výkon a miera konverzie krmiva, ako aj zlepšená stráviteľnosť. Pridanie betaínu do krmiva pre ošípané tiež znižuje energetické nároky zvieraťa. Hypotéza tohto pozorovaného účinku je, že keď je betaín k dispozícii na udržanie intracelulárneho osmotického tlaku, znižuje sa potreba iónových púmp (proces, ktorý vyžaduje energiu). V situáciách, keď je príjem energie obmedzený, sa teda očakáva, že účinok suplementácie betaínom bude väčší zvýšením rastu, a nie udržaním energetických nárokov.
Epitelové bunky črevnej steny sa musia vyrovnať s vysoko variabilnými osmotickými podmienkami, ktoré vytvára obsah črevného lúmenu počas trávenia živín. Zároveň sú tieto črevné epitelové bunky nevyhnutné na kontrolu výmeny vody a rôznych živín medzi črevným lúmenom a plazmou. Betaín je dôležitým organickým penetrantom na ochranu buniek pred týmito drsnými podmienkami. Ak sa pozriete na koncentráciu betaínu v rôznych tkanivách, môžete vidieť, že črevné tkanivo má pomerne vysoké hladiny betaínu. Okrem toho sa zistilo, že tieto hladiny môžu byť ovplyvnené koncentráciami betaínu v strave. Dobre vyvážené bunky budú mať lepšiu proliferačnú kapacitu a dobrú stabilitu. Stručne povedané, výskumníci zistili, že zvyšujúce sa hladiny betaínu u prasiat zvýšili výšku dvanástnikových klkov a hĺbku ileálnych krypt a klky sa stali rovnomernejšími.
V inej štúdii bolo možné pozorovať zvýšenie výšky klkov bez vplyvu na hĺbku krypty v dvanástniku, jejune a ileu. Ochranný účinok betaínu na štruktúru čriev môže byť dôležitejší pri špecifických (osmotických) ochoreniach, ako sa pozorovalo u brojlerových kurčiat s kokcidiami.
Črevná bariéra sa skladá predovšetkým z epitelových buniek, ktoré sú navzájom spojené prostredníctvom proteínov s tesným spojením. Integrita tejto bariéry je nevyhnutná na zabránenie vstupu škodlivých látok a patogénnych baktérií, ktoré by inak mohli spôsobiť zápal. U ošípaných sa predpokladá, že negatívne účinky na črevnú bariéru sú dôsledkom kontaminácie krmiva mykotoxínmi alebo jedným z negatívnych účinkov tepelného stresu.
Na meranie účinku bariérového efektu sa bunkové línie často testujú in vitro meraním transepiteliálneho elektrického odporu (TEER). Zlepšenie TEER sa pozorovalo v mnohých in vitro experimentoch vďaka použitiu betaínu. TEER sa znižuje, keď sú bunky vystavené vysokým teplotám (42 °C) (obrázok 2). Pridanie betaínu do rastového média týchto zahriatych buniek pôsobilo proti poklesu TEER, čo naznačuje zlepšenú termotoleranciu. Okrem toho štúdie in vivo na prasiatkach odhalili zvýšenú expresiu proteínov s tesným spojením (okludín, klaudín 1 a zonula occlusions-1) v jejunálnom tkanive zvierat, ktoré dostávali betaín v dávke 1250 mg/kg v porovnaní s kontrolnou skupinou. Okrem toho sa v plazme týchto ošípaných významne znížila aktivita diamínoxidázy, markera poškodenia črevnej sliznice, čo naznačuje silnejšiu črevnú bariéru. Keď sa betaín pridal do krmiva výkrmových ošípaných, pri porážke sa meralo zvýšenie pevnosti v ťahu čriev.
Nedávno niekoľko štúdií spojilo betaín s antioxidačným systémom a opísalo zníženie voľných radikálov, zníženie hladín malondialdehydu (MDA) a zvýšenie aktivity glutatiónperoxidázy (GSH-Px). Nedávna štúdia na prasiatkach ukázala, že aktivita GSH-Px v jejune bola zvýšená, zatiaľ čo betaín v strave nemal žiadny vplyv na MDA.
Betaín nielenže pôsobí u zvierat ako osmoprotektant, ale rôzne baktérie ho môžu akumulovať de novo syntézou alebo transportom z prostredia. Existujú dôkazy o tom, že betaín môže mať pozitívny vplyv na bakteriálnu flóru gastrointestinálneho traktu odstavených prasiat. Celkový počet ileálnych baktérií sa zvýšil, najmä bifidobaktérií a laktobacilov. Okrem toho sa v stolici zistil nižší počet enterobaktérií.
Posledným pozorovaným účinkom betaínu na zdravie čriev u odstavených prasiat bolo zníženie výskytu hnačky. Tento účinok môže byť závislý od dávky: doplnková výživa s betaínom v dávke 2500 mg/kg bola účinnejšia pri znižovaní výskytu hnačky ako betaín v dávke 1250 mg/kg. Výkonnosť odstavených prasiat však bola pri oboch úrovniach suplementácie podobná. Iní výskumníci preukázali nižšiu mieru hnačky a chorobnosti u odstavených prasiat pri podávaní betaínu v dávke 800 mg/kg.
Je zaujímavé, že betaín hydrochlorid má ako zdroj betaínu potenciálne okysľujúce účinky. V medicíne sa doplnky betaín hydrochloridu často používajú v kombinácii s pepsínom na pomoc ľuďom so žalúdočnými a tráviacimi problémami. V tomto prípade betaín hydrochlorid slúži ako bezpečný zdroj kyseliny chlorovodíkovej. Hoci nie sú k dispozícii žiadne informácie o tejto vlastnosti, keď je betaín hydrochlorid pridaný do krmiva pre prasiatka, môže byť dôležitá. Je známe, že u odstavených prasiatok môže byť pH žalúdka relatívne vysoké (pH > 4), čo narúša aktiváciu enzýmu degradujúceho proteín pepsín v jeho prekurzore pepsinogéne. Optimálne trávenie bielkovín je dôležité nielen preto, aby zvieratá mohli plne využiť túto živinu. Okrem toho zle strávené bielkoviny môžu viesť k zbytočnému množeniu oportúnnych patogénov a zhoršiť problém hnačky po odstavení. Betaín má nízku hodnotu pKa približne 1,8, čo spôsobuje disociáciu betaín hydrochloridu po požití, čo vedie k prekysleniu žalúdka. Toto dočasné opätovné okyslenie bolo pozorované v predbežných štúdiách na ľuďoch a v štúdiách na psoch. U psov, ktoré boli predtým liečené liekmi znižujúcimi kyslosť, došlo po jednorazovej dávke 750 mg alebo 1500 mg betaín hydrochloridu k dramatickému poklesu pH žalúdka z približne 7 na 2. U kontrolných psov, ktoré liek nedostali, sa však pH žalúdka významne znížilo. Približne na 2, bez ohľadu na príjem betaín hydrochloridu.
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