Betaina are un efect pozitiv asupra intestinului purceilor înțărcați, dar este adesea uitată atunci când se iau în considerare posibile suplimente pentru a susține sănătatea intestinală sau pentru a reduce problemele asociate cu diareea la înțărcare. Adăugarea betainei ca nutrient funcțional în hrana animalelor poate afecta animalele într-o varietate de moduri.
În primul rând, betaina are o capacitate foarte puternică de a dona grupări metil, în principal în ficatul animalelor. Datorită transferului de grupări metil instabile, sinteza diferiților compuși precum metionina, carnitina și creatina este îmbunătățită. Astfel, betaina afectează metabolismul proteinelor, lipidelor și energetic al animalelor, modificând astfel în mod benefic compoziția carcasei.
În al doilea rând, betaina poate fi adăugată în furaje ca penetrant organic protector. Betaina acționează ca un osmoprotector, ajutând celulele din organism să mențină echilibrul fluidelor și activitatea celulară, în special în perioadele de stres. Un exemplu binecunoscut este efectul benefic al betainei asupra animalelor care suferă de stres termic.
Diverse efecte benefice asupra performanței animalelor au fost descrise ca urmare a suplimentării cu betaină sub formă anhidră sau clorhidrat. Acest articol se va concentra pe numeroasele posibilități de utilizare a betainei ca aditiv furajer pentru a susține sănătatea intestinală la purceii înțărcați.
Mai multe studii privind betaina au raportat efectele betainei asupra digestibilității nutrienților în ileonul și colonul porcilor. Observații repetate privind creșterea digestibilității fibrelor în ileon (fibră brută sau fibră detergentă neutră și acidă) sugerează că betaina stimulează fermentația bacteriană în intestinul subțire, deoarece enterocitele nu produc enzime care degradează fibrele. Părțile plantelor fibroase conțin nutrienți care pot fi eliberați atunci când fibrele microbiene se descompun. Astfel, s-a observat și o îmbunătățire a digestibilității materiei uscate și a cenușii brute. La nivelul întregului tract gastrointestinal, purceii hrăniți cu o dietă de 800 mg betaină/kg au prezentat o digestibilitate îmbunătățită a proteinei brute (+6,4%) și a materiei uscate (+4,2%). În plus, un alt studiu a constatat că digestibilitatea generală aparentă a proteinei brute (+3,7%) și a extractului eteric (+6,7%) a fost îmbunătățită prin suplimentarea cu betaină la 1250 mg/kg.
Un posibil motiv pentru creșterea observată a absorbției nutrienților este efectul betainei asupra producției de enzime. Un studiu in vivo recent privind efectele suplimentării cu betaină la purceii înțărcați a evaluat activitatea enzimelor digestive (amilază, maltază, lipază, tripsină și chimotripsină) din digestă (Fig. 1). Activitatea tuturor enzimelor a crescut, cu excepția maltazei, iar efectul betainei a fost mai pronunțat la o doză de 2500 mg betaină/kg furaj decât la o doză de 1250 mg/kg furaj. Activitatea crescută poate rezulta din creșterea producției de enzime, dar poate rezulta și din creșterea eficienței catalitice a enzimelor. Experimentele in vitro au arătat că activitățile tripsinei și amilazei sunt inhibate prin crearea unei presiuni osmotice ridicate prin adăugarea de NaCl. În acest experiment, adăugarea de betaină la diferite concentrații a restabilit efectul inhibitor al NaCl și a îmbunătățit activitatea enzimatică. Totuși, când nu s-a adăugat clorură de sodiu la soluția tampon, complexul de incluziune a betainei nu a avut niciun efect asupra activității enzimatice la concentrații mai mici, dar a prezentat un efect inhibitor la concentrații relativ mari.
La porcii hrăniți cu betaină dietetică s-au raportat performanțe de creștere îmbunătățite și rate de conversie a furajelor îmbunătățite, precum și o digestibilitate îmbunătățită. Adăugarea de betaină în dietele porcilor reduce, de asemenea, necesarul energetic al animalului. Ipoteza pentru acest efect observat este că, atunci când betaina este disponibilă pentru a menține presiunea osmotică intracelulară, nevoia de pompe ionice (un proces care necesită energie) este redusă. Astfel, în situațiile în care aportul energetic este limitat, se așteaptă ca efectul suplimentării cu betaină să fie mai mare prin creșterea mai degrabă decât prin menținerea necesarului energetic.
Celulele epiteliale ale peretelui intestinal trebuie să facă față condițiilor osmotice extrem de variabile create de conținutul lumenului intestinal în timpul digestiei nutrienților. În același timp, aceste celule epiteliale intestinale sunt esențiale pentru controlul schimbului de apă și diverși nutrienți între lumenul intestinal și plasmă. Pentru a proteja celulele de aceste condiții dure, betaina este un penetrant organic important. Dacă vă uitați la concentrația de betaină din diferite țesuturi, puteți observa că țesutul intestinal are niveluri destul de ridicate de betaină. În plus, s-a observat că aceste niveluri pot fi influențate de concentrațiile de betaină din dietă. Celulele bine echilibrate vor avea o capacitate proliferativă mai bună și o bună stabilitate. În concluzie, cercetătorii au descoperit că creșterea nivelului de betaină la purcei a crescut înălțimea vilozităților duodenale și adâncimea criptelor ileale, iar vilozitățile au devenit mai uniforme.
Într-un alt studiu, s-a putut observa o creștere a înălțimii vilozităților la nivelul duodenului, jejunul și ileonului, fără efect asupra adâncimii criptelor. Efectul protector al betainei asupra structurii intestinale poate fi mai important în anumite boli (osmotice), așa cum s-a observat la puii de carne cu coccidii.
Bariera intestinală este compusă în principal din celule epiteliale care sunt atașate între ele prin proteine ​​de joncțiune strânsă. Integritatea acestei bariere este esențială pentru a preveni pătrunderea substanțelor dăunătoare și a bacteriilor patogene care altfel ar putea provoca inflamații. La porci, se consideră că efectele negative asupra barierei intestinale sunt rezultatul contaminării furajelor cu micotoxine sau unul dintre efectele negative ale stresului termic.
Pentru a măsura efectul asupra efectului de barieră, liniile celulare sunt adesea testate in vitro prin măsurarea rezistenței electrice transepiteliale (TEER). Îmbunătățiri ale TEER au fost observate în numeroase experimente in vitro datorită utilizării betainei. TEER scade atunci când celulele sunt expuse la temperaturi ridicate (42°C) (Figura 2). Adăugarea de betaină la mediul de creștere al acestor celule încălzite a contracarat scăderea TEER, indicând o termotoleranță îmbunătățită. În plus, studiile in vivo la purcei au relevat o expresie crescută a proteinelor joncțiunii strânse (ocludină, claudină 1 și ocluzii zonulare-1) în țesutul jejunal al animalelor care au primit betaină la o doză de 1250 mg/kg comparativ cu grupul de control. În plus, activitatea diaminoxidazei, un marker al afectării mucoasei intestinale, a fost semnificativ redusă în plasma acestor porci, indicând o barieră intestinală mai puternică. Când betaina a fost adăugată în dieta porcilor la îngrășare, creșterea rezistenței la tracțiune intestinală a fost măsurată la sacrificare.
Recent, mai multe studii au asociat betaina cu sistemul antioxidant și au descris o reducere a radicalilor liberi, o reducere a nivelurilor de malondialdehidă (MDA) și o creștere a activității glutation peroxidazei (GSH-Px). Un studiu recent efectuat pe purcei a arătat că activitatea GSH-Px în jejunul a fost crescută, în timp ce betaina alimentară nu a avut niciun efect asupra MDA.
Betaina nu acționează doar ca osmoprotector la animale, ci și diverse bacterii pot acumula betaină prin sinteză de novo sau prin transport din mediu. Există dovezi că betaina poate avea un efect pozitiv asupra florei bacteriene a tractului gastrointestinal al purceilor înțărcați. Numărul total de bacterii ileale a crescut, în special bifidobacterii și lactobacili. În plus, în scaun s-a detectat un număr mai mic de Enterobacteriaceae.
Ultimul efect observat al betainei asupra sănătății intestinale la purceii înțărcați a fost o reducere a incidenței diareei. Acest efect poate fi dependent de doză: suplimentarea alimentară cu betaină în doză de 2500 mg/kg a fost mai eficientă în reducerea incidenței diareei decât betaina în doză de 1250 mg/kg. Cu toate acestea, performanța purceilor înțărcați a fost similară la ambele niveluri de suplimentare. Alți cercetători au arătat rate mai mici de diaree și morbiditate la purceii înțărcați atunci când au fost suplimentați cu 800 mg/kg de betaină.
Interesant este că clorhidratul de betaină are potențiale efecte acidifiante ca sursă de betaină. În medicină, suplimentele de clorhidrat de betaină sunt adesea utilizate în combinație cu pepsină pentru a ajuta persoanele cu probleme stomacale și digestive. În acest caz, clorhidratul de betaină servește ca o sursă sigură de acid clorhidric. Deși nu există informații disponibile cu privire la această proprietate atunci când clorhidratul de betaină este inclus în hrana purceilor, aceasta poate fi importantă. Se știe că la purceii înțărcați pH-ul gastric poate fi relativ ridicat (pH > 4), interferând astfel cu activarea enzimei care degradează proteinele pepsină în precursorul său pepsinogen. Digestia optimă a proteinelor este importantă nu numai pentru ca animalele să poată profita din plin de acest nutrient. În plus, proteinele digerate prost pot duce la proliferarea inutilă a agenților patogeni oportuniști și pot agrava problema diareei post-înțărcare. Betaina are o valoare scăzută a pKa de aproximativ 1,8, ceea ce determină disocierea clorhidratului de betaină la ingerare, rezultând acidificarea gastrică. Această re-acidificare temporară a fost observată în studii preliminare pe oameni și în studii canine. Câinii tratați anterior cu reducători de aciditate au prezentat o scădere dramatică a pH-ului gastric de la aproximativ 7 la pH 2 după o singură doză de 750 mg sau 1500 mg de clorhidrat de betaină. Cu toate acestea, la câinii din grupul de control care nu au primit medicamentul, pH-ul gastric a scăzut semnificativ. Aproximativ 2, indiferent de aportul de clorhidrat de betaină.
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