Betain har en positiv effekt på tarmen hos fravænnede pattegrise, men det glemmes ofte, når man overvejer mulige kosttilskud til at understøtte tarmsundheden eller reducere problemer forbundet med fravænningsdiarré. Tilsætning af betain som et funktionelt næringsstof til foder kan påvirke dyr på en række måder.
For det første har betain en meget potent methylgruppedonorevne, primært i dyrelever. På grund af overførslen af ​​ustabile methylgrupper forbedres syntesen af ​​forskellige forbindelser såsom methionin, carnitin og kreatin. Således påvirker betain dyrenes protein-, lipid- og energimetabolisme og ændrer dermed slagtekroppens sammensætning gavnligt.
For det andet kan betain tilsættes foder som et beskyttende organisk penetrant. Betain virker som et osmobeskyttende middel, der hjælper celler i hele kroppen med at opretholde væskebalancen og cellulær aktivitet, især i perioder med stress. Et velkendt eksempel er betains gavnlige effekt på dyr, der lider af varmestress.
Forskellige gavnlige effekter på dyrenes ydeevne er blevet beskrevet som følge af betaintilskud i vandfri form eller hydrochloridform. Denne artikel vil fokusere på de mange muligheder for at bruge betain som fodertilsætningsstof til at understøtte tarmsundheden hos fravænnede pattegrise.
Adskillige betainstudier har rapporteret betains virkninger på næringsstoffordøjelighed i ileum og tyktarm hos svin. Gentagne observationer af øget fiberfordøjelighed i ileum (råfiber eller neutral og sur detergentfiber) tyder på, at betain stimulerer bakteriel fermentering i tyndtarmen, fordi enterocytter ikke producerer fibernedbrydende enzymer. Fiberagtige plantedele indeholder næringsstoffer, der kan frigives, når mikrobielle fibre nedbrydes. Således blev der også observeret en forbedring af fordøjeligheden af ​​tørstof og råaske. På niveau med hele mave-tarmkanalen viste grise fodret med en diæt på 800 mg betain/kg forbedret fordøjelighed af råprotein (+6,4%) og tørstof (+4,2%). Derudover viste et andet studie, at den tilsyneladende samlede fordøjelighed af råprotein (+3,7%) og etherekstrakt (+6,7%) blev forbedret med betaintilskud på 1250 mg/kg.
En mulig årsag til den observerede stigning i næringsstofabsorption er betains effekt på enzymproduktion. Et nyligt in vivo-studie af virkningerne af betaintilskud hos fravænnede pattegrise vurderede aktiviteten af ​​fordøjelsesenzymer (amylase, maltase, lipase, trypsin og chymotrypsin) i fordøjelsessystemet (fig. 1). Aktiviteten af ​​alle enzymer steg, med undtagelse af maltase, og effekten af ​​betain var mere udtalt ved en dosis på 2500 mg betain/kg foder end ved en dosis på 1250 mg/kg foder. Øget aktivitet kan skyldes øget enzymproduktion, men kan også skyldes øget katalytisk effektivitet af enzymerne. In vitro-forsøg har vist, at trypsin- og amylaseaktiviteter hæmmes ved at skabe højt osmotisk tryk gennem tilsætning af NaCl. I dette forsøg genoprettede tilsætning af betain i forskellige koncentrationer den hæmmende effekt af NaCl og forbedrede enzymaktiviteten. Men når der ikke blev tilsat natriumklorid til bufferopløsningen, havde betaininklusionskomplekset ingen effekt på enzymaktiviteten ved lavere koncentrationer, men udviste en hæmmende effekt ved relativt høje koncentrationer.
Forbedret vækst og foderudnyttelse er blevet rapporteret hos grise fodret med betain, samt forbedret fordøjelighed. Tilsætning af betain til grisefoder reducerer også dyrets energibehov. Hypotesen for denne observerede effekt er, at når betain er tilgængeligt for at opretholde intracellulært osmotisk tryk, reduceres behovet for ionpumper (en proces, der kræver energi). I situationer, hvor energiindtaget er begrænset, forventes effekten af ​​betaintilskud således at være større ved at øge væksten snarere end ved at opretholde energibehovet.
Epitelceller i tarmvæggen skal klare de meget variable osmotiske forhold, der skabes af indholdet af tarmlumen under fordøjelsen af ​​næringsstoffer. Samtidig er disse tarmepitelceller essentielle for at kontrollere udvekslingen af ​​vand og forskellige næringsstoffer mellem tarmlumen og plasma. For at beskytte celler mod disse barske forhold er betain en vigtig organisk penetrant. Hvis man ser på koncentrationen af ​​betain i forskellige væv, kan man se, at tarmvæv har ret høje niveauer af betain. Derudover er det blevet bemærket, at disse niveauer kan være påvirket af betainkoncentrationer i kosten. Velafbalancerede celler vil have bedre proliferationskapacitet og god stabilitet. Sammenfattende fandt forskerne, at stigende betainniveauer hos pattegrise øgede højden af ​​duodenale villi og dybden af ​​ileumkrypter, og villi blev mere ensartede.
I et andet studie kunne der observeres en stigning i villushøjden uden effekt på kryptdybden i duodenum, jejunum og ileum. Betains beskyttende effekt på tarmstrukturen kan være vigtigere ved specifikke (osmotiske) sygdomme, som observeret hos slagtekyllinger med coccidier.
Tarmbarrieren består primært af epitelceller, der er bundet til hinanden via tight junction-proteiner. Integriteten af ​​denne barriere er afgørende for at forhindre indtrængen af ​​skadelige stoffer og patogene bakterier, der ellers kunne forårsage betændelse. Hos svin menes negative virkninger på tarmbarrieren at være et resultat af foderforurening med mykotoksiner eller en af ​​de negative virkninger af varmestress.
For at måle effekten på barriereeffekten testes cellelinjer ofte in vitro ved at måle transepitelial elektrisk modstand (TEER). Forbedringer i TEER er blevet observeret i adskillige in vitro-forsøg på grund af brugen af ​​betain. TEER falder, når celler udsættes for høje temperaturer (42 °C) (Figur 2). Tilsætning af betain til vækstmediet for disse opvarmede celler modvirkede faldet i TEER, hvilket indikerer forbedret termotolerance. Derudover viste in vivo-studier hos pattegrise øget ekspression af tight junction-proteiner (occludin, claudin1 og zonula occlusions-1) i jejunalvævet hos dyr, der modtog betain i en dosis på 1250 mg/kg sammenlignet med kontrolgruppen. Derudover blev diaminoxidaseaktiviteten, en markør for tarmslimhindeskade, signifikant reduceret i plasmaet hos disse grise, hvilket indikerer en stærkere tarmbarriere. Når betain blev tilsat til kosten hos slagtesvin, blev stigningen i tarmens trækstyrke målt ved slagtning.
For nylig har adskillige undersøgelser forbundet betain med antioxidantsystemet og beskrevet en reduktion af frie radikaler, en reduktion af malondialdehyd (MDA)-niveauer og en stigning i glutathionperoxidase (GSH-Px)-aktivitet. Et nyligt studie med pattegrise viste, at GSH-Px-aktiviteten i jejunum var øget, hvorimod betain fra kosten ikke havde nogen effekt på MDA.
Betain virker ikke blot osmobeskyttende hos dyr, men forskellige bakterier kan akkumulere betain gennem de novo syntese eller transport fra miljøet. Der er tegn på, at betain kan have en positiv effekt på bakteriefloraen i mave-tarmkanalen hos fravænnede pattegrise. Det samlede antal ileumbakterier steg, især bifidobakterier og lactobaciller. Derudover blev der påvist et lavere antal Enterobacteriaceae i afføringen.
Den sidst observerede effekt af betain på tarmsundheden hos fravænnede grise var en reduktion i forekomsten af ​​diarré. Denne effekt kan være dosisafhængig: kosttilskud med betain i en dosis på 2500 mg/kg var mere effektivt til at reducere forekomsten af ​​diarré end betain i en dosis på 1250 mg/kg. Fravænnede grises præstation var dog ens ved begge tilskudsniveauer. Andre forskere har vist lavere forekomst af diarré og sygelighed hos fravænnede grise, når de blev suppleret med 800 mg/kg betain.
Interessant nok har betainhydrochlorid potentielt forsurende virkninger som kilde til betain. Inden for medicin bruges betainhydrochloridtilskud ofte i kombination med pepsin for at hjælpe folk med mave- og fordøjelsesproblemer. I dette tilfælde fungerer betainhydrochlorid som en sikker kilde til saltsyre. Selvom der ikke er nogen information tilgængelig om denne egenskab, når betainhydrochlorid inkluderes i pattegrisefoder, kan det være vigtigt. Det er kendt, at hos fravænnede pattegrise kan mavens pH være relativt høj (pH > 4), hvorved det forstyrrer aktiveringen af ​​det pepsinproteinnedbrydende enzym i dets forløber pepsinogen. Optimal proteinfordøjelse er vigtig, ikke kun for at dyrene kan drage fuld fordel af dette næringsstof. Derudover kan dårligt fordøjet protein føre til unødvendig spredning af opportunistiske patogener og forværre problemet med diarré efter fravænning. Betain har en lav pKa-værdi på cirka 1,8, hvilket får betainhydrochlorid til at dissociere ved indtagelse, hvilket resulterer i mavesyredannelse. Denne midlertidige genforsuring er blevet observeret i indledende humane studier og i hundestudier. Hunde, der tidligere var blevet behandlet med syrereducerende midler, oplevede et dramatisk fald i mavens pH-værdi fra cirka 7 til 2 efter en enkelt dosis på 750 mg eller 1500 mg betainhydrochlorid. Hos kontrolhunde, der ikke fik lægemidlet, faldt mavens pH-værdi dog signifikant. Cirka 2, uanset indtag af betainhydrochlorid.
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