Betain má pozitivní vliv na střeva odstavených selat, ale často se na něj zapomíná, když se zvažují možné doplňky stravy na podporu zdraví střev nebo zmírnění problémů spojených s průjmem při odstavu. Přidání betainu jako funkční živiny do krmiva může ovlivnit zvířata různými způsoby.
Za prvé, betain má velmi silnou schopnost donorovat methylové skupiny, a to především v játrech zvířat. Díky přenosu nestabilních methylových skupin se zvyšuje syntéza různých sloučenin, jako je methionin, karnitin a kreatin. Betain tak ovlivňuje metabolismus bílkovin, lipidů a energie u zvířat, a tím příznivě mění složení jatečně upraveného těla.
Za druhé, betain lze přidávat do krmiva jako ochranný organický penetrant. Betain působí jako osmoprotektant, který pomáhá buňkám v celém těle udržovat rovnováhu tekutin a buněčnou aktivitu, zejména v obdobích stresu. Známým příkladem je příznivý účinek betainu na zvířata trpící tepelným stresem.
V důsledku suplementace betainem v bezvodé nebo hydrochloridové formě byly popsány různé příznivé účinky na výkonnost zvířat. Tento článek se zaměří na mnoho možností použití betainu jako krmné přísady na podporu zdraví střev u odstavených selat.
Několik studií betainu uvádí účinky betainu na stravitelnost živin v ileu a tlustém střevě prasat. Opakovaná pozorování zvýšené stravitelnosti vlákniny v ileu (hrubá vláknina nebo neutrální a kyselá detergentní vláknina) naznačují, že betain stimuluje bakteriální fermentaci v tenkém střevě, protože enterocyty neprodukují enzymy degradující vlákninu. Vláknité části rostlin obsahují živiny, které se mohou uvolňovat při rozkladu mikrobiálních vláken. Bylo tedy také pozorováno zlepšení stravitelnosti sušiny a hrubého popela. Na úrovni celého gastrointestinálního traktu vykazovala selata krmená dietou 800 mg betainu/kg zlepšenou stravitelnost hrubého proteinu (+6,4 %) a sušiny (+4,2 %). Další studie navíc zjistila, že zdánlivá celková stravitelnost hrubého proteinu (+3,7 %) a etherového extraktu (+6,7 %) se zlepšila při suplementaci betainem v dávce 1250 mg/kg.
Jedním z možných důvodů pozorovaného zvýšení absorpce živin je vliv betainu na produkci enzymů. Nedávná studie in vivo o účincích suplementace betainem u odstavených selat hodnotila aktivitu trávicích enzymů (amyláza, maltáza, lipáza, trypsin a chymotrypsin) v trávenině (obr. 1). Aktivita všech enzymů se zvýšila, s výjimkou maltázy, a účinek betainu byl výraznější při dávce 2500 mg betainu/kg krmiva než při dávce 1250 mg/kg krmiva. Zvýšená aktivita může být důsledkem zvýšené produkce enzymů, ale může být také důsledkem zvýšené katalytické účinnosti enzymů. Experimenty in vitro ukázaly, že aktivita trypsinu a amylázy je inhibována vytvořením vysokého osmotického tlaku přidáním NaCl. V tomto experimentu přidání betainu v různých koncentracích obnovilo inhibiční účinek NaCl a zlepšilo aktivitu enzymů. Pokud však do pufrovacího roztoku nebyl přidán chlorid sodný, inkluzní komplex betainu neměl žádný vliv na aktivitu enzymů při nižších koncentracích, ale vykazoval inhibiční účinek při relativně vysokých koncentracích.
U prasat krmených betainem v potravě byly hlášeny zlepšené růstové výsledky a míra konverze krmiva, stejně jako zlepšená stravitelnost. Přidání betainu do krmiva prasat také snižuje energetické nároky zvířete. Hypotéza tohoto pozorovaného účinku je, že pokud je betain k dispozici k udržení intracelulárního osmotického tlaku, snižuje se potřeba iontových pump (proces, který vyžaduje energii). V situacích, kdy je příjem energie omezen, se tedy očekává, že účinek suplementace betainem bude větší spíše ve formě zvýšení růstu než v udržení energetických nároků.
Epitelové buňky střevní stěny se musí vyrovnat s vysoce proměnlivými osmotickými podmínkami vytvářenými obsahem střevního lumen během trávení živin. Zároveň jsou tyto střevní epitelové buňky nezbytné pro řízení výměny vody a různých živin mezi střevním lumenem a plazmou. Pro ochranu buněk před těmito drsnými podmínkami je betain důležitým organickým penetračním prostředkem. Pokud se podíváte na koncentraci betainu v různých tkáních, uvidíte, že střevní tkáň má poměrně vysoké hladiny betainu. Dále bylo zjištěno, že tyto hladiny mohou být ovlivněny koncentracemi betainu v potravě. Dobře vyvážené buňky budou mít lepší proliferační kapacitu a dobrou stabilitu. Stručně řečeno, vědci zjistili, že zvyšující se hladiny betainu u selat zvyšují výšku dvanáctníkových klků a hloubku ileálních krypt a klky se stávají jednotnějšími.
V jiné studii bylo možné pozorovat zvýšení výšky klků bez vlivu na hloubku krypt v dvanáctníku, jejunu a ileu. Ochranný účinek betainu na strukturu střeva může být důležitější u specifických (osmotických) onemocnění, jak bylo pozorováno u brojlerových kuřat s kokcidiemi.
Střevní bariéra se skládá primárně z epiteliálních buněk, které jsou k sobě připojeny pomocí proteinů s těsným spojením. Integrita této bariéry je nezbytná pro zabránění vstupu škodlivých látek a patogenních bakterií, které by jinak mohly způsobit zánět. U prasat se předpokládá, že negativní účinky na střevní bariéru jsou důsledkem kontaminace krmiva mykotoxiny nebo jedním z negativních účinků tepelného stresu.
Pro měření vlivu na bariérový efekt se buněčné linie často testují in vitro měřením transepiteliálního elektrického odporu (TEER). V mnoha in vitro experimentech bylo pozorováno zlepšení TEER díky použití betainu. TEER se snižuje, když jsou buňky vystaveny vysokým teplotám (42 °C) (obrázek 2). Přidání betainu do růstového média těchto zahřátých buněk působilo proti poklesu TEER, což naznačuje zlepšenou termotoleranci. Studie in vivo na selatech navíc odhalily zvýšenou expresi proteinů těsného spojení (okluzin, claudin1 a zonula okluze-1) v jejunální tkáni zvířat, která dostávala betain v dávce 1250 mg/kg, ve srovnání s kontrolní skupinou. Kromě toho byla v plazmě těchto prasat významně snížena aktivita diaminoxidázy, markeru poškození střevní sliznice, což naznačuje silnější střevní bariéru. Když byl betain přidán do krmné dávky výkrmových prasat, bylo při porážce měřeno zvýšení pevnosti v tahu střeva.
Nedávno několik studií spojilo betain s antioxidačním systémem a popsalo snížení volných radikálů, snížení hladiny malondialdehydu (MDA) a zvýšení aktivity glutathionperoxidázy (GSH-Px). Nedávná studie na selatech ukázala, že aktivita GSH-Px v jejunu byla zvýšena, zatímco betain v potravě neměl na MDA žádný vliv.
Betain nejenže působí u zvířat jako osmoprotektant, ale různé bakterie ho mohou akumulovat de novo syntézou nebo transportem z prostředí. Existují důkazy o tom, že betain může mít pozitivní vliv na bakteriální flóru gastrointestinálního traktu odstavených selat. Celkový počet ileálních bakterií se zvýšil, zejména bifidobakterií a laktobacilů. Kromě toho byl ve stolici detekován nižší počet enterobakterií.
Posledním pozorovaným účinkem betainu na zdraví střev u odstavených selat bylo snížení výskytu průjmu. Tento účinek může být závislý na dávce: doplňková strava s betainem v dávce 2500 mg/kg byla účinnější ve snižování výskytu průjmu než betain v dávce 1250 mg/kg. Výkonnost odstavených selat však byla při obou úrovních suplementace podobná. Jiní výzkumníci prokázali nižší míru průjmu a morbidity u odstavených selat při podávání betainu v dávce 800 mg/kg.
Je zajímavé, že betain hydrochlorid má jako zdroj betainu potenciální okyselující účinky. V medicíně se doplňky s betain hydrochloridem často používají v kombinaci s pepsinem k pomoci lidem se žaludečními a trávicími problémy. V tomto případě slouží betain hydrochlorid jako bezpečný zdroj kyseliny chlorovodíkové. Ačkoli nejsou k dispozici žádné informace o této vlastnosti, pokud je betain hydrochlorid zařazen do krmiva pro selata, může být důležitá. Je známo, že u odstavených selat může být pH žaludku relativně vysoké (pH > 4), což narušuje aktivaci enzymu degradujícího proteiny pepsin v jeho prekurzoru pepsinogenu. Optimální trávení proteinů je důležité nejen proto, aby zvířata mohla plně využít tuto živinu. Špatně trávené proteiny mohou navíc vést k zbytečnému množení oportunních patogenů a zhoršit problém s průjmem po odstavu. Betain má nízkou hodnotu pKa přibližně 1,8, což způsobuje disociaci betain hydrochloridu po požití, což vede k okyselení žaludku. Toto dočasné opětovné okyselení bylo pozorováno v předběžných studiích na lidech a ve studiích na psech. U psů dříve léčených reduktory kyselosti došlo po jednorázové dávce 750 mg nebo 1500 mg betain hydrochloridu k dramatickému poklesu pH žaludku z přibližně 7 na 2. U kontrolních psů, kteří lék nedostali, se však pH žaludku významně snížilo. Přibližně na 2, bez ohledu na příjem betain 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