Бетаїн позитивно впливає на кишечник поросят, відлучених від грудей, але про нього часто забувають, розглядаючи можливі добавки для підтримки здоров'я кишечника або зменшення проблем, пов'язаних з діареєю при відлученні. Додавання бетаїну як функціональної поживної речовини до корму може впливати на тварин різними способами.
По-перше, бетаїн має дуже потужну здатність донора метильних груп, головним чином у печінці тварин. Завдяки перенесенню нестабільних метильних груп посилюється синтез різних сполук, таких як метіонін, карнітин та креатин. Таким чином, бетаїн впливає на білковий, ліпідний та енергетичний обмін тварин, тим самим позитивно змінюючи склад туші.
По-друге, бетаїн можна додавати до корму як захисний органічний пенетрант. Бетаїн діє як осмопротектор, допомагаючи клітинам по всьому організму підтримувати баланс рідини та клітинну активність, особливо в періоди стресу. Відомим прикладом є корисний вплив бетаїну на тварин, які страждають від теплового стресу.
Описано різні корисні ефекти на продуктивність тварин в результаті вживання добавок бетаїну в безводній або гідрохлоридній формі. У цій статті буде зосереджено увагу на численних можливостях використання бетаїну як кормової добавки для підтримки здоров'я кишечника у відлучених поросят.
Кілька досліджень бетаїну повідомляли про вплив бетаїну на засвоюваність поживних речовин у клубовій та товстій кишках свиней. Повторні спостереження за підвищеною засвоюваністю клітковини в клубовій кишці (сира клітковина або нейтральна та кислотна детергентна клітковина) свідчать про те, що бетаїн стимулює бактеріальну ферментацію в тонкому кишечнику, оскільки ентероцити не виробляють ферменти, що розщеплюють клітковину. Волокнисті частини рослин містять поживні речовини, які можуть вивільнятися при розкладанні мікробних волокон. Таким чином, також спостерігалося покращення засвоюваності сухої речовини та сирої золи. На рівні всього шлунково-кишкового тракту поросята, яких годували раціоном 800 мг бетаїну/кг, показали покращену засвоюваність сирого протеїну (+6,4%) та сухої речовини (+4,2%). Крім того, інше дослідження показало, що загальна засвоюваність сирого протеїну (+3,7%) та ефірного екстракту (+6,7%) покращилася при додаванні бетаїну в дозі 1250 мг/кг.
Однією з можливих причин спостережуваного збільшення засвоєння поживних речовин є вплив бетаїну на вироблення ферментів. Нещодавнє дослідження in vivo щодо впливу добавок бетаїну на відлучених поросят оцінювало активність травних ферментів (амілази, мальтази, ліпази, трипсину та хімотрипсину) у травному тракті (рис. 1). Активність усіх ферментів збільшилася, за винятком мальтази, і ефект бетаїну був більш вираженим при дозі 2500 мг бетаїну/кг корму, ніж при дозі 1250 мг/кг корму. Підвищена активність може бути результатом збільшення вироблення ферментів, але також може бути результатом підвищення каталітичної ефективності ферментів. Експерименти in vitro показали, що активність трипсину та амілази пригнічується шляхом створення високого осмотичного тиску шляхом додавання NaCl. У цьому експерименті додавання бетаїну в різних концентраціях відновило інгібуючий ефект NaCl та покращило активність ферментів. Однак, коли до буферного розчину не додавали хлорид натрію, комплекс включення бетаїну не впливав на активність ферментів при нижчих концентраціях, але проявляв інгібуючий ефект при відносно високих концентраціях.
Повідомлялося про покращення показників росту та коефіцієнтів конверсії корму у свиней, яких годували бетаїном у раціоні, а також про покращення його засвоюваності. Додавання бетаїну до раціону свиней також знижує потреби тварини в енергії. Гіпотеза цього спостережуваного ефекту полягає в тому, що коли бетаїн доступний для підтримки внутрішньоклітинного осмотичного тиску, потреба в іонних насосах (процес, який потребує енергії) зменшується. Таким чином, у ситуаціях, коли споживання енергії обмежене, очікується, що ефект від додавання бетаїну буде більшим за рахунок збільшення росту, ніж підтримки потреб у енергії.
Епітеліальні клітини кишкової стінки повинні справлятися з дуже мінливими осмотичними умовами, що створюються вмістом просвіту кишечника під час перетравлення поживних речовин. Водночас ці кишкові епітеліальні клітини необхідні для контролю обміну води та різних поживних речовин між просвітом кишечника та плазмою. Для захисту клітин від цих суворих умов бетаїн є важливим органічним пенетрантом. Якщо подивитися на концентрацію бетаїну в різних тканинах, можна побачити, що кишкова тканина має досить високий рівень бетаїну. Крім того, було зазначено, що на ці рівні може впливати концентрація бетаїну в раціоні. Добре збалансовані клітини матимуть кращу проліферативну здатність та хорошу стабільність. Підсумовуючи, дослідники виявили, що підвищення рівня бетаїну у поросят збільшує висоту ворсинок дванадцятипалої кишки та глибину клубових крипт, а ворсинки стають більш однорідними.
В іншому дослідженні спостерігалося збільшення висоти ворсинок без впливу на глибину крипт у дванадцятипалій кишці, порожній кишці та клубовій кишці. Захисний ефект бетаїну на структуру кишечника може бути більш важливим при специфічних (осмотичних) захворюваннях, як це спостерігалося у бройлерних курчат, уражених кокцидіями.
Кишковий бар'єр складається переважно з епітеліальних клітин, які з'єднані одна з одною за допомогою білків щільного з'єднання. Цілісність цього бар'єру є важливою для запобігання потраплянню шкідливих речовин і патогенних бактерій, які в іншому випадку могли б спричинити запалення. Вважається, що у свиней негативний вплив на кишковий бар'єр є результатом забруднення корму мікотоксинами або одним із негативних наслідків теплового стресу.
Щоб виміряти вплив на бар'єрний ефект, клітинні лінії часто тестують in vitro, вимірюючи трансепітеліальний електричний опір (TEER). Покращення TEER спостерігалися в численних експериментах in vitro завдяки використанню бетаїну. TEER знижується, коли клітини піддаються впливу високих температур (42°C) (Рисунок 2). Додавання бетаїну до середовища росту цих нагрітих клітин протидіяло зниженню TEER, що свідчить про покращену термотолерантність. Крім того, дослідження in vivo на поросятах виявили підвищену експресію білків щільних контактів (оклюдин, клаудин1 та zonula occlusions-1) у тканині порожньої кишки тварин, які отримували бетаїн у дозі 1250 мг/кг, порівняно з контрольною групою. Крім того, активність діаміноксидази, маркера пошкодження слизової оболонки кишечника, була значно знижена в плазмі цих свиней, що свідчить про міцніший кишковий бар'єр. Коли бетаїн додавали до раціону свиней на відгодівлі, збільшення міцності кишечника на розтяг вимірювали під час забою.
Нещодавно кілька досліджень пов'язали бетаїн з антиоксидантною системою та описали зменшення вільних радикалів, зниження рівня малонового діальдегіду (MDA) та підвищення активності глутатіонпероксидази (GSH-Px). Нещодавнє дослідження на поросятах показало, що активність GSH-Px у порожній кишці була підвищена, тоді як бетаїн з їжі не впливав на MDA.
Бетаїн не лише діє як осмопротектор у тварин, але й різні бактерії можуть накопичувати бетаїн шляхом de novo синтезу або транспорту з навколишнього середовища. Існують докази того, що бетаїн може позитивно впливати на бактеріальну флору шлунково-кишкового тракту відлучених поросят. Загальна кількість клубових бактерій збільшилася, особливо біфідобактерій та лактобактерій. Крім того, у калі було виявлено меншу кількість ентеробактерій.
Останнім спостережуваним впливом бетаїну на здоров'я кишечника у відлучених поросят було зниження частоти діареї. Цей ефект може бути дозозалежним: харчові добавки з бетаїном у дозі 2500 мг/кг були ефективнішими у зниженні частоти діареї, ніж бетаїн у дозі 1250 мг/кг. Однак продуктивність поросят-відлучених була подібною при обох рівнях добавок. Інші дослідники показали нижчі показники діареї та захворюваності у відлучених поросят при додаванні 800 мг/кг бетаїну.
Цікаво, що гідрохлорид бетаїну має потенційний підкислювальний ефект як джерело бетаїну. У медицині добавки з гідрохлоридом бетаїну часто використовуються в поєднанні з пепсином, щоб допомогти людям із проблемами шлунка та травлення. У цьому випадку гідрохлорид бетаїну служить безпечним джерелом соляної кислоти. Хоча немає інформації щодо цієї властивості, коли гідрохлорид бетаїну включено до корму для поросят, вона може бути важливою. Відомо, що у відлучених поросят pH шлунка може бути відносно високим (pH > 4), що перешкоджає активації ферменту, що розщеплює білок пепсину, в його попереднику пепсиногені. Оптимальне перетравлення білка важливе не лише для того, щоб тварини могли повною мірою скористатися цією поживною речовиною. Крім того, погано перетравлений білок може призвести до непотрібного розмноження умовно-патогенних мікроорганізмів та погіршити проблему діареї після відлучення. Бетаїн має низьке значення pKa приблизно 1,8, що призводить до дисоціації гідрохлориду бетаїну при потраплянні всередину, що призводить до підкислення шлунка. Це тимчасове повторне підкислення спостерігалося в попередніх дослідженнях на людях та в дослідженнях на собаках. У собак, яких раніше лікували препаратами для зниження кислотності, спостерігалося різке зниження pH шлунка приблизно з 7 до 2 після одноразового введення 750 мг або 1500 мг бетаїну гідрохлориду. Однак у контрольних собак, які не отримували препарат, pH шлунка значно знизився. Приблизно до 2, незалежно від споживання бетаїну гідрохлориду.
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