Ang Betaine ay isang natural na compound na malawakang ipinamamahagi sa mga halaman at hayop. Bilang feed additive, ito ay ibinibigay sa anyong anhydrous o hydrochloride. Maaari itong idagdag sa pagkain ng hayop para sa iba't ibang layunin.
Una sa lahat, ang mga layuning ito ay maaaring may kaugnayan sa napakabisang kakayahan ng betaine na mag-donate ng methyl, na pangunahing nangyayari sa atay. Dahil sa paglilipat ng mga hindi matatag na methyl group, naitataguyod ang sintesis ng iba't ibang compound tulad ng methionine, carnitine at creatine. Sa ganitong paraan, naaapektuhan ng betaine ang metabolismo ng protina, lipid at enerhiya, sa gayon ay kapaki-pakinabang na binabago ang komposisyon ng bangkay.
Pangalawa, ang layunin ng pagdaragdag ng betaine sa pagkain ay maaaring may kaugnayan sa tungkulin nito bilang isang proteksiyon na organikong penetrant. Sa tungkuling ito, tinutulungan ng betaine ang mga selula sa buong katawan na mapanatili ang balanse ng tubig at aktibidad ng selula, lalo na sa mga panahon ng stress. Ang isang kilalang halimbawa ay ang positibong epekto ng betaine sa mga hayop na nasa ilalim ng heat stress.
Sa mga baboy, nailarawan ang iba't ibang kapaki-pakinabang na epekto ng suplemento ng betaine. Ang artikulong ito ay tututok sa papel ng betaine bilang isang feed additive sa kalusugan ng bituka ng mga biik na inawat sa suso.
Ilang pag-aaral sa betaine ang nag-ulat ng epekto sa pagkatunaw ng mga sustansya sa ileum o kabuuang digestive tract ng mga baboy. Ang paulit-ulit na obserbasyon sa pagtaas ng pagkatunaw ng hibla sa ileum (krudong hibla o neutral at acid detergent fiber) ay nagpapahiwatig na ang betaine ay nagpapasigla sa permentasyon ng bakterya na naroroon na sa maliit na bituka, dahil ang mga selula ng bituka ay hindi gumagawa ng mga enzyme na nagpapababa ng hibla. Ang bahagi ng hibla ng halaman ay naglalaman ng mga sustansya, na maaaring ilabas sa panahon ng pagkasira ng microbial fiber na ito.
Samakatuwid, naobserbahan din ang pinabuting pagkatunaw ng tuyong bagay at krudo. Sa antas ng kabuuang sistema ng pagtunaw, naiulat na ang mga biik na binigyan ng 800 mg betaine/kg na diyeta ay nagkaroon ng pinabuting pagkatunaw ng krudo (+6.4%) at tuyong bagay (+4.2%). Bukod pa rito, ipinakita ng ibang pag-aaral na sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 1,250 mg/kg betaine, ang nakikitang kabuuang pagkatunaw ng krudo (+3.7%) at ether extract (+6.7%) ay napabuti.
Ang isang posibleng dahilan ng naobserbahang pagtaas ng kakayahang matunaw ang sustansya ay ang epekto ng betaine sa produksyon ng enzyme. Sa isang kamakailang in vivo na pag-aaral sa pagdaragdag ng betaine sa mga inalis sa suso na mga biik, sinuri ang aktibidad ng mga digestive enzyme (amylase, maltase, lipase, trypsin at chymotrypsin) sa chyme (Larawan 1). Lahat ng enzyme maliban sa maltase ay nagpakita ng pagtaas ng aktibidad, at ang epekto ng betaine ay mas malinaw sa 2,500 mg betaine/kg na pagkain kaysa sa 1,250 mg/kg. Ang pagtaas ng aktibidad ay maaaring resulta ng pagtaas ng produksyon ng enzyme, o maaaring resulta ito ng pagtaas ng catalytic efficiency ng enzyme.
Pigura 1-Aktibidad ng enzyme sa pagtunaw ng bituka ng mga biik na nilagyan ng 0 mg/kg, 1,250 mg/kg o 2,500 mg/kg betaine.
Sa mga eksperimentong in vitro, napatunayan na sa pamamagitan ng pagdaragdag ng NaCl upang makagawa ng mataas na osmotic pressure, ang mga aktibidad ng trypsin at amylase ay napigilan. Ang pagdaragdag ng iba't ibang antas ng betaine sa pagsubok na ito ay nagpanumbalik sa inhibitory effect ng NaCl at nagpapataas ng aktibidad ng enzyme. Gayunpaman, kapag ang NaCl ay hindi idinagdag sa buffer solution, ang betaine ay hindi nakakaapekto sa aktibidad ng enzyme sa mas mababang konsentrasyon, ngunit nagpapakita ng inhibitory effect sa mas mataas na konsentrasyon.
Hindi lamang ang pagtaas ng kakayahang matunaw ang makapagpapaliwanag sa naiulat na pagtaas sa performance ng paglaki at feed conversion rate ng mga baboy na may dietary betaine. Ang pagdaragdag ng betaine sa mga diyeta ng baboy ay nakakabawas din sa mga pangangailangan ng hayop sa maintenance energy. Ang hypothesis para sa naobserbahang epektong ito ay kapag ang betaine ay maaaring gamitin upang mapanatili ang intracellular osmotic pressure, ang demand para sa mga ion pump ay nababawasan, na isang proseso na nangangailangan ng enerhiya. Sa kaso ng limitadong paggamit ng enerhiya, ang epekto ng pagdagdag ng betaine ay inaasahang mas magiging malinaw sa pamamagitan ng pagpapataas ng supply ng enerhiya para sa paglaki kaysa sa maintenance.
Ang mga epithelial cell na nakalinya sa dingding ng bituka ay kailangang makayanan ang mga pabagu-bagong osmotic na kondisyon na nalilikha ng mga nilalaman ng luminal sa panahon ng pagtunaw ng sustansya. Kasabay nito, ang mga selulang ito ng bituka ay kailangang kontrolin ang palitan ng tubig at iba't ibang sustansya sa pagitan ng lumen ng bituka at plasma. Upang maprotektahan ang mga selula mula sa mga mapaghamong kondisyong ito, ang betaine ay isang mahalagang organic penetrant. Kapag pinagmamasdan ang konsentrasyon ng betaine sa iba't ibang tisyu, ang nilalaman ng betaine sa mga tisyu ng bituka ay medyo mataas. Bukod pa rito, naobserbahan na ang mga antas na ito ay apektado ng konsentrasyon ng betaine sa pagkain. Ang mga balanseng selula ay magkakaroon ng mas mahusay na paglaganap at mas mahusay na kakayahan sa pagbawi. Samakatuwid, natuklasan ng mga mananaliksik na ang pagtaas ng antas ng betaine ng mga biik ay nagpapataas ng taas ng duodenal villi at lalim ng ileal crypts, at ang mga villi ay mas pare-pareho.
Sa isa pang pag-aaral, naobserbahan ang pagtaas ng taas ng villi sa duodenum, jejunum, at ileum, ngunit walang epekto sa lalim ng mga crypt. Gaya ng naobserbahan sa mga manok na broiler na nahawaan ng coccidia, ang proteksiyon na epekto ng betaine sa istruktura ng bituka ay maaaring maging mas mahalaga sa ilalim ng ilang (osmotic) na hamon.
Ang intestinal barrier ay pangunahing binubuo ng mga epithelial cell, na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng mga tight junction protein. Ang integridad ng barrier na ito ay mahalaga upang maiwasan ang pagpasok ng mga mapaminsalang sangkap at pathogenic bacteria, na kung hindi man ay magdudulot ng pamamaga. Para sa mga baboy, ang negatibong epekto ng intestinal barrier ay itinuturing na resulta ng kontaminasyon ng mycotoxin sa pagkain, o isa sa mga negatibong epekto ng heat stress.
Upang masukat ang epekto sa barrier effect, ang mga in vitro test ng mga cell lines ay kadalasang ginagamit upang sukatin ang transepithelial electrical resistance (TEER). Sa paggamit ng betaine, ang pinabuting TEER ay maaaring maobserbahan sa maraming in vitro experiments. Kapag ang baterya ay nalantad sa mataas na temperatura (42°C), ang TEER ay bababa (Figure 2). Ang pagdaragdag ng betaine sa growth medium ng mga heat-exposed cells na ito ay sumalungat sa nabawasang TEER, na nagpapahiwatig ng pagtaas ng heat resistance.
Pigura 2-Mga epekto sa vitro ng mataas na temperatura at betaine sa resistensya ng transepithelial ng selula (TEER).
Bukod pa rito, sa isang in vivo na pag-aaral sa mga biik, ang pagtaas ng ekspresyon ng mga tight junction protein (occludin, claudin1, at zonula occludens-1) sa jejunum tissue ng mga hayop na nakatanggap ng 1,250 mg/kg betaine ay sinukat kumpara sa control group. Bukod pa rito, bilang marker ng pinsala sa intestinal mucosal, ang aktibidad ng diamine oxidase sa plasma ng mga biik na ito ay lubhang nabawasan, na nagpapahiwatig ng mas malakas na intestinal barrier. Nang idinagdag ang betaine sa diyeta ng mga baboy na patapos nang lumaki, ang pagtaas ng intestinal tensile strength ay sinukat sa oras ng pagkatay.
Kamakailan lamang, ilang pag-aaral ang nag-ugnay sa betaine sa antioxidant system at inilarawan ang nabawasang free radicals, nabawasang antas ng malondialdehyde (MDA), at pinahusay na aktibidad ng glutathione peroxidase (GSH-Px).
Ang Betaine ay hindi lamang gumaganap bilang osmoprotectant sa mga hayop. Bukod pa rito, maraming bacteria ang maaaring makaipon ng betaine sa pamamagitan ng de novo synthesis o transportasyon mula sa kapaligiran. May mga palatandaan na ang betaine ay maaaring magkaroon ng positibong epekto sa bilang ng bacteria sa gastrointestinal tract ng mga inawat na biik. Ang kabuuang bilang ng ileal bacteria, lalo na ang bifidobacteria at lactobacilli, ay tumaas. Bukod pa rito, mas mababang dami ng Enterobacter ang natagpuan sa dumi.
Panghuli, naobserbahan na ang epekto ng betaine sa kalusugan ng bituka ng mga inawat na biik ay ang pagbawas ng antas ng pagtatae. Ang epektong ito ay maaaring nakadepende sa dosis: ang dietary supplement na 2,500 mg/kg betaine ay mas epektibo kaysa sa 1,250 mg/kg betaine sa pagbabawas ng antas ng pagtatae. Gayunpaman, ang pagganap ng mga inawat na biik sa dalawang antas ng suplemento ay magkatulad. Ipinakita ng ibang mga mananaliksik na kapag idinagdag ang 800 mg/kg ng betaine, ang antas at insidente ng pagtatae sa mga inawat na biik ay mas mababa.
Ang Betaine ay may mababang halaga ng pKa na humigit-kumulang 1.8, na humahantong sa paghihiwalay ng betaine HCl pagkatapos ng paglunok, na humahantong sa pag-asidipikasyon ng tiyan.
Ang kawili-wiling pagkain ay ang potensyal na pag-aasido ng betaine hydrochloride bilang pinagmumulan ng betaine. Sa medisina ng tao, ang mga suplemento ng betaine HCl ay kadalasang ginagamit kasama ng pepsin upang suportahan ang mga taong may mga problema sa tiyan at mga problema sa pagtunaw. Sa kasong ito, ang betaine hydrochloride ay maaaring gamitin bilang isang ligtas na pinagmumulan ng hydrochloric acid. Bagama't walang impormasyon tungkol sa katangiang ito kapag ang betaine hydrochloride ay nakapaloob sa pagkain ng biik, maaaring napakahalaga nito.
Alam na ang pH ng gastric juice ng mga inawat na biik ay maaaring medyo mataas (pH>4), na makakaapekto sa pag-activate ng pepsin precursor sa precursor nitong pepsinogen. Ang pinakamainam na pagtunaw ng protina ay hindi lamang mahalaga para sa mga hayop na makakuha ng mahusay na availability ng nutrient na ito. Bukod pa rito, ang protina mula sa indigestion ay maaaring magdulot ng mapaminsalang pagdami ng mga opportunistic pathogen at magpapataas ng problema ng post-weaning diarrhea. Ang Betaine ay may mababang pKa value na humigit-kumulang 1.8, na humahantong sa dissociation ng betaine HCl pagkatapos ng paglunok, na humahantong sa gastric acidification.
Ang panandaliang muling pag-aasido na ito ay naobserbahan sa isang paunang pag-aaral sa mga tao at mga pag-aaral sa mga aso. Pagkatapos ng isang dosis na 750 mg o 1,500 mg ng betaine hydrochloride, ang pH ng tiyan ng mga aso na dating ginamot gamit ang mga gastric acid reducing agents ay bumaba nang husto mula humigit-kumulang 7 hanggang pH 2. Gayunpaman, sa mga hindi ginamot na kontrol na aso, ang pH ng tiyan ay humigit-kumulang 2, na walang kaugnayan sa suplemento ng betaine HCl.
Ang Betaine ay may positibong epekto sa kalusugan ng bituka ng mga biik na hindi pa nasususo sa suso. Itinatampok ng pagsusuring ito ng literatura ang iba't ibang pagkakataon para sa betaine upang suportahan ang pagtunaw at pagsipsip ng mga sustansya, mapabuti ang mga pisikal na proteksiyon na harang, maimpluwensyahan ang microbiota, at mapahusay ang kakayahan sa depensa ng mga biik.