Betaiinil on võõrutatud põrsaste soolestikule positiivne mõju, kuid see unustatakse sageli, kui kaalutakse võimalikke toidulisandeid soolestiku tervise toetamiseks või võõrutamisjärgse kõhulahtisusega seotud probleemide vähendamiseks. Betaiini lisamine funktsionaalse toitainena söödale võib loomi mitmel viisil mõjutada.
Esiteks on betaiinil väga tugev metüülrühmade doonori võime, peamiselt loomade maksas. Ebastabiilsete metüülrühmade ülekande tõttu suureneb erinevate ühendite, näiteks metioniini, karnitiini ja kreatiini süntees. Seega mõjutab betaiin loomade valkude, lipiidide ja energia ainevahetust, muutes seeläbi soodsalt rümba koostist.
Teiseks, betaiini saab söödale lisada kaitsva orgaanilise penetrandina. Betaiin toimib osmoprotektandina, aidates rakkudel kogu kehas säilitada vedeliku tasakaalu ja rakkude aktiivsust, eriti stressirohketel perioodidel. Tuntud näide on betaiini kasulik mõju kuumastressi all kannatavatele loomadele.
Veevaba või vesinikkloriidi vormis betaiini lisamise tulemusena on kirjeldatud mitmesuguseid kasulikke mõjusid loomade sooritusvõimele. See artikkel keskendub paljudele võimalustele betaiini kasutamiseks söödalisandina võõrutatud põrsaste soolestiku tervise toetamiseks.
Mitmed betaiini uuringud on avaldanud uuringuid betaiini mõjust sigade iileumi ja käärsoole toitainete seeditavusele. Korduvad tähelepanekud kiudainete (toorkiud või neutraalne ja happeline detergentkiud) suurenenud seeditavuse kohta iileumis viitavad sellele, et betaiin stimuleerib bakteriaalset käärimist peensooles, kuna enterotsüüdid ei tooda kiudaineid lagundavaid ensüüme. Kiulised taimeosad sisaldavad toitaineid, mis võivad vabaneda mikroobsete kiudude lagunemisel. Seega täheldati ka kuivaine ja toortuha seeditavuse paranemist. Kogu seedetrakti tasandil näitasid 800 mg betaiini/kg dieediga söödetud põrsad toorvalgu (+6,4%) ja kuivaine (+4,2%) seeditavuse paranemist. Lisaks leiti teises uuringus, et toorvalgu (+3,7%) ja eetriekstrakti (+6,7%) üldine seeditavus paranes betaiini lisamisega annuses 1250 mg/kg.
Üks võimalik põhjus toitainete imendumise täheldatud suurenemisele on betaiini mõju ensüümide tootmisele. Hiljutine in vivo uuring betaiini lisamise mõju kohta võõrutatud põrsastele hindas seedeensüümide (amülaas, maltaas, lipaas, trüpsiin ja kümotrüpsiin) aktiivsust seedimises (joonis 1). Kõigi ensüümide aktiivsus suurenes, välja arvatud maltaasi oma, ja betaiini mõju oli märgatavam annuse 2500 mg betaiini/kg sööda kohta kui annuse 1250 mg/kg sööda kohta. Suurem aktiivsus võib tuleneda ensüümide tootmise suurenemisest, aga ka ensüümide katalüütilise efektiivsuse suurenemisest. In vitro katsed on näidanud, et trüpsiini ja amülaasi aktiivsust pärsib kõrge osmootse rõhu loomine NaCl lisamise teel. Selles katses taastas betaiini lisamine erinevates kontsentratsioonides NaCl inhibeeriva toime ja parandas ensüümi aktiivsust. Kui aga puhverlahusele naatriumkloriidi ei lisatud, ei avaldanud betaiini inklusioonikompleks madalamatel kontsentratsioonidel ensüümi aktiivsusele mingit mõju, kuid avaldas inhibeerivat toimet suhteliselt kõrgetel kontsentratsioonidel.
Sigadel, kellele on söödetud betaiini, on täheldatud paremat kasvu ja sööda omastamise määra, samuti on täheldatud paremat seeditavust. Betaiini lisamine sigade toidule vähendab ka looma energiavajadust. Selle täheldatud efekti hüpotees on, et kui betaiin on rakusisese osmootse rõhu säilitamiseks saadaval, väheneb vajadus ioonpumpade (protsess, mis nõuab energiat) järele. Seega olukordades, kus energia tarbimine on piiratud, eeldatakse, et betaiini lisamise mõju on suurem kasvu suurendamise kui energiavajaduse säilitamise kaudu.
Sooleseina epiteelirakud peavad toime tulema toitainete seedimise ajal sooleseina sisu tekitatud väga muutlike osmootsete tingimustega. Samal ajal on need sooleepiteelirakud hädavajalikud vee ja erinevate toitainete vahetuse kontrollimiseks sooleseina ja plasma vahel. Rakkude kaitsmiseks nende karmide tingimuste eest on betaiin oluline orgaaniline penetrant. Kui vaadata betaiini kontsentratsiooni erinevates kudedes, on näha, et soolekoes on betaiini tase üsna kõrge. Lisaks on täheldatud, et neid tasemeid võivad mõjutada betaiini kontsentratsioonid toidus. Hästi tasakaalustatud rakkudel on parem proliferatsioonivõime ja hea stabiilsus. Kokkuvõttes leidsid teadlased, et põrsaste betaiini taseme tõus suurendas kaksteistsõrmiksoole villide kõrgust ja iileumi krüptide sügavust ning villid muutusid ühtlasemaks.
Teises uuringus täheldati kaksteistsõrmiksooles, tühisooles ja iileumis villuste kõrguse suurenemist ilma krüptide sügavusele mõjutamata. Betaiini kaitsev toime soolestruktuurile võib olla olulisem teatud (osmootsete) haiguste korral, nagu on täheldatud koktsiididega broilerkanadel.
Soolestiku barjäär koosneb peamiselt epiteelirakkudest, mis on üksteisega kinnitunud tihedate ühendusvalkude kaudu. Selle barjääri terviklikkus on oluline kahjulike ainete ja patogeensete bakterite sisenemise vältimiseks, mis võivad muidu põhjustada põletikku. Sigadel arvatakse, et negatiivne mõju soolestiku barjäärile on tingitud sööda saastumisest mükotoksiinidega või ühest kuumastressi negatiivsest mõjust.
Barjääriefekti mõju mõõtmiseks testitakse rakuliine sageli in vitro, mõõtes transepiteliaalset elektritakistust (TEER). Betaiini kasutamise tõttu on arvukates in vitro katsetes täheldatud TEERi paranemist. TEER väheneb, kui rakud puutuvad kokku kõrge temperatuuriga (42 °C) (joonis 2). Betaiini lisamine nende kuumutatud rakkude kasvukeskkonda neutraliseeris TEERi languse, mis näitab paremat termotolerantsi. Lisaks näitasid põrsastega tehtud in vivo uuringud tihedate ühendusvalkude (oklludin, klaudiin1 ja zonula occlusios-1) suurenenud ekspressiooni loomade tühisoole koes, kes said betaiini annuses 1250 mg/kg võrreldes kontrollrühmaga. Lisaks vähenes nende sigade plasmas oluliselt diamiinoksüdaasi aktiivsus, mis on soole limaskesta kahjustuse marker, mis näitab tugevamat soolebarjääri. Kui betaiini lisati nuumsigade toidule, mõõdeti soole tõmbetugevuse suurenemist tapmisel.
Hiljuti on mitmed uuringud seostanud betaiini antioksüdantsüsteemiga ning kirjeldanud vabade radikaalide vähenemist, malondialdehüüdi (MDA) taseme langust ja glutatioonperoksidaasi (GSH-Px) aktiivsuse suurenemist. Hiljutine põrsastega läbi viidud uuring näitas, et GSH-Px aktiivsus tühisooles suurenes, samas kui toidus manustatud betaiinil MDA-le mingit mõju ei olnud.
Lisaks loomadel osmoprotektandina toimivale betaiinile võivad mitmesugused bakterid betaiini akumuleerida de novo sünteesi või keskkonnast transpordi teel. On tõendeid, et betaiinil võib olla positiivne mõju võõrutatud põrsaste seedetrakti bakteriaalsele floorale. Niudesoole bakterite, eriti bifidobakterite ja laktobatsillide koguarv suurenes. Lisaks tuvastati väljaheites vähem enterobaktereid.
Viimane täheldatud betaiini mõju võõrutatud põrsaste soolestiku tervisele oli kõhulahtisuse esinemissageduse vähenemine. See mõju võib olla annusest sõltuv: betaiini lisamine toidule annuses 2500 mg/kg oli kõhulahtisuse esinemissageduse vähendamisel efektiivsem kui betaiini lisamine annuses 1250 mg/kg. Võõrdepõrsaste sooritusvõime oli aga mõlema lisanditaseme puhul sarnane. Teised teadlased on näidanud, et võõrutatud põrsaste kõhulahtisuse ja haigestumuse esinemissagedus on 800 mg/kg betaiini lisandi korral madalam.
Huvitaval kombel on betaiinvesinikkloriidil potentsiaalselt hapestav toime betaiini allikana. Meditsiinis kasutatakse betaiinvesinikkloriidi toidulisandeid sageli koos pepsiiniga, et aidata inimesi, kellel on mao- ja seedeprobleeme. Sellisel juhul on betaiinvesinikkloriid ohutu vesinikkloriidhappe allikas. Kuigi selle omaduse kohta, kui betaiinvesinikkloriidi lisatakse põrsasöödasse, puudub teave, võib see olla oluline. On teada, et võõrutatud põrsastel võib mao pH olla suhteliselt kõrge (pH > 4), mis häirib pepsiini valku lagundava ensüümi aktiveerimist selle eelkäijas pepsinogeenis. Optimaalne valgu seedimine on oluline mitte ainult selleks, et loomad saaksid seda toitainet täielikult ära kasutada. Lisaks võib halvasti seeditud valk põhjustada oportunistlike patogeenide tarbetut vohamist ja süvendada võõrutusjärgset kõhulahtisust. Betaiinil on madal pKa väärtus, umbes 1,8, mis põhjustab betaiinvesinikkloriidi dissotsieerumist allaneelamisel, mille tulemuseks on mao happeliseks muutumine. Seda ajutist uuesti happeliseks muutumist on täheldatud nii inimestega tehtud esialgsetes uuringutes kui ka koertega tehtud uuringutes. Maohappe vähendajatega eelnevalt ravitud koertel langes mao pH dramaatiliselt umbes 7-lt 2-le pärast betaiinvesinikkloriidi ühekordset annust 750 mg või 1500 mg. Kontrollrühma koertel, kes ravimit ei saanud, langes mao pH märkimisväärselt, umbes 2-ni, olenemata betaiinvesinikkloriidi tarbimisest.
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