Betaine ialah sebatian semula jadi yang diedarkan secara meluas dalam tumbuhan dan haiwan. Sebagai bahan tambahan makanan, ia disediakan dalam bentuk anhidrus atau hidroklorida. Ia boleh ditambah kepada makanan haiwan untuk pelbagai tujuan.
Pertama sekali, tujuan ini mungkin berkaitan dengan keupayaan penderma metil betain yang sangat berkesan, yang kebanyakannya berlaku di hati. Disebabkan oleh pemindahan kumpulan metil yang tidak stabil, sintesis pelbagai sebatian seperti metionin, karnitin dan kreatin digalakkan. Dengan cara ini, betain mempengaruhi metabolisme protein, lipid dan tenaga, sekali gus mengubah komposisi karkas secara bermanfaat.
Kedua, tujuan penambahan betain dalam makanan mungkin berkaitan dengan fungsinya sebagai penembus organik pelindung. Dalam fungsi ini, betain membantu sel di seluruh badan mengekalkan keseimbangan air dan aktiviti sel, terutamanya semasa tempoh tekanan. Satu contoh yang terkenal ialah kesan positif betain terhadap haiwan di bawah tekanan haba.
Dalam babi, pelbagai kesan bermanfaat suplemen betain telah diterangkan. Artikel ini akan memberi tumpuan kepada peranan betain sebagai bahan tambahan makanan dalam kesihatan usus anak babi yang disapih.
Beberapa kajian betain telah melaporkan kesan ke atas kebolehcernaan nutrien dalam ileum atau keseluruhan saluran pencernaan babi. Pemerhatian berulang terhadap peningkatan kebolehcernaan serat ileum (serat mentah atau serat detergen neutral dan asid) menunjukkan bahawa betain merangsang penapaian bakteria yang sedia ada dalam usus kecil, kerana sel usus tidak menghasilkan enzim penguraian serat. Bahagian serat tumbuhan mengandungi nutrien, yang boleh dilepaskan semasa degradasi serat mikrob ini.
Oleh itu, kebolehcernaan bahan kering dan abu mentah yang lebih baik juga diperhatikan. Pada peringkat saluran pencernaan keseluruhan, telah dilaporkan bahawa anak babi yang ditambah dengan diet 800 mg betain/kg telah meningkatkan kebolehcernaan protein mentah (+6.4%) dan bahan kering (+4.2%). Di samping itu, satu kajian yang berbeza menunjukkan bahawa dengan menambah 1,250 mg/kg betain, kebolehcernaan jumlah ketara protein mentah (+3.7%) dan ekstrak eter (+6.7%) telah diperbaiki.
Satu kemungkinan sebab bagi peningkatan kebolehcernaan nutrien yang diperhatikan adalah kesan betain terhadap penghasilan enzim. Dalam kajian in vivo baru-baru ini mengenai penambahan betain kepada anak babi yang disapih, aktiviti enzim pencernaan (amilase, maltase, lipase, tripsin dan kimotripsin) dalam kimus telah dinilai (Rajah 1). Semua enzim kecuali maltase menunjukkan peningkatan aktiviti, dan kesan betain lebih ketara pada 2,500 mg betain/kg makanan berbanding 1,250 mg/kg. Peningkatan aktiviti mungkin disebabkan oleh peningkatan penghasilan enzim, atau mungkin disebabkan oleh peningkatan kecekapan pemangkinan enzim.
Rajah 1-Aktiviti enzim pencernaan usus anak babi yang ditambah dengan 0 mg/kg, 1,250 mg/kg atau 2,500 mg/kg betain.
Dalam eksperimen in vitro, terbukti bahawa dengan menambahkan NaCl untuk menghasilkan tekanan osmotik yang tinggi, aktiviti tripsin dan amilase telah dihalang. Menambah tahap betain yang berbeza pada ujian ini telah memulihkan kesan perencatan NaCl dan meningkatkan aktiviti enzim. Walau bagaimanapun, apabila NaCl tidak ditambahkan ke dalam larutan penimbal, betain tidak menjejaskan aktiviti enzim pada kepekatan yang lebih rendah, tetapi menunjukkan kesan perencatan pada kepekatan yang lebih tinggi.
Bukan sahaja peningkatan kebolehcernaan dapat menjelaskan peningkatan prestasi pertumbuhan dan kadar penukaran makanan babi yang dilaporkan yang ditambah dengan betain diet. Menambah betain kepada diet babi juga mengurangkan keperluan tenaga penyelenggaraan haiwan. Hipotesis untuk kesan yang diperhatikan ini ialah apabila betain boleh digunakan untuk mengekalkan tekanan osmotik intraselular, permintaan untuk pam ion berkurangan, yang merupakan proses yang memerlukan tenaga. Dalam kes pengambilan tenaga yang terhad, kesan penambahan betain dijangka lebih ketara dengan meningkatkan bekalan tenaga untuk pertumbuhan dan bukannya penyelenggaraan.
Sel epitelium yang melapisi dinding usus perlu menghadapi keadaan osmotik yang sangat berubah-ubah yang dihasilkan oleh kandungan lumen semasa pencernaan nutrien. Pada masa yang sama, sel-sel usus ini perlu mengawal pertukaran air dan nutrien yang berbeza antara lumen usus dan plasma. Untuk melindungi sel daripada keadaan yang mencabar ini, betain merupakan penembus organik yang penting. Apabila memerhatikan kepekatan betain dalam tisu yang berbeza, kandungan betain dalam tisu usus agak tinggi. Di samping itu, telah diperhatikan bahawa tahap ini dipengaruhi oleh kepekatan betain diet. Sel yang seimbang akan mempunyai percambahan yang lebih baik dan keupayaan pemulihan yang lebih baik. Oleh itu, para penyelidik mendapati bahawa peningkatan tahap betain anak babi meningkatkan ketinggian vilus duodenum dan kedalaman kript ileum, dan vilus lebih seragam.
Dalam satu lagi kajian, peningkatan ketinggian vili dalam duodenum, jejunum dan ileum dapat diperhatikan, tetapi tiada kesan terhadap kedalaman kriptus. Seperti yang diperhatikan pada ayam pedaging yang dijangkiti koksidia, kesan perlindungan betain pada struktur usus mungkin lebih penting di bawah cabaran (osmotik) tertentu.
Penghalang usus terutamanya terdiri daripada sel epitelium, yang disambungkan antara satu sama lain oleh protein simpang ketat. Integriti penghalang ini adalah penting untuk mencegah kemasukan bahan berbahaya dan bakteria patogen, yang sebaliknya akan menyebabkan keradangan. Bagi babi, kesan negatif penghalang usus dianggap sebagai akibat daripada pencemaran mikotoksin dalam makanan, atau salah satu kesan negatif tekanan haba.
Untuk mengukur kesan terhadap kesan penghalang, ujian in vitro bagi barisan sel sering digunakan untuk mengukur rintangan elektrik transepitelium (TEER). Dengan penggunaan betain, TEER yang lebih baik dapat diperhatikan dalam pelbagai eksperimen in vitro. Apabila bateri terdedah kepada suhu tinggi (42°C), TEER akan berkurangan (Rajah 2). Penambahan betain kepada medium pertumbuhan sel-sel yang terdedah kepada haba ini mengatasi penurunan TEER, menunjukkan peningkatan rintangan haba.
Rajah 2-Kesan in vitro suhu tinggi dan betain terhadap rintangan transepitelium sel (TEER).
Di samping itu, dalam kajian in vivo pada anak babi, peningkatan ekspresi protein simpang ketat (occludin, claudin1, dan zonula occludens-1) dalam tisu jejunum haiwan yang menerima 1,250 mg/kg betain diukur berbanding dengan kumpulan kawalan. Di samping itu, sebagai penanda kerosakan mukosa usus, aktiviti diamina oksidase dalam plasma babi ini berkurangan dengan ketara, menunjukkan penghalang usus yang lebih kuat. Apabila betain ditambah kepada diet babi yang sedang membesar, peningkatan kekuatan tegangan usus diukur pada masa penyembelihan.
Baru-baru ini, beberapa kajian telah mengaitkan betain dengan sistem antioksidan dan menggambarkan pengurangan radikal bebas, pengurangan tahap malondialdehid (MDA), dan peningkatan aktiviti glutation peroksidase (GSH-Px).
Betaine bukan sahaja bertindak sebagai osmoprotektan pada haiwan. Di samping itu, banyak bakteria boleh mengumpul betaine melalui sintesis de novo atau pengangkutan dari persekitaran. Terdapat tanda-tanda bahawa betaine boleh memberi kesan positif terhadap bilangan bakteria dalam saluran gastrousus anak babi yang disapih. Jumlah bakteria ileum, terutamanya bifidobakteria dan lactobacilli, telah meningkat. Di samping itu, jumlah Enterobacter yang lebih rendah ditemui dalam najis.
Akhir sekali, diperhatikan bahawa kesan betain terhadap kesihatan usus anak babi yang disapih adalah pengurangan kadar cirit-birit. Kesan ini mungkin bergantung kepada dos: suplemen diet 2,500 mg/kg betain lebih berkesan daripada 1,250 mg/kg betain dalam mengurangkan kadar cirit-birit. Walau bagaimanapun, prestasi anak babi yang disapih pada kedua-dua tahap suplemen adalah serupa. Penyelidik lain telah menunjukkan bahawa apabila 800 mg/kg betain ditambah, kadar dan kejadian cirit-birit pada anak babi yang disapih adalah lebih rendah.
Betaine mempunyai nilai pKa yang rendah iaitu kira-kira 1.8, yang menyebabkan penceraian betaine HCl selepas pengambilan, yang membawa kepada pengasidan gastrik.
Makanan yang menarik ialah potensi pengasidan betaine hidroklorida sebagai sumber betaine. Dalam perubatan manusia, suplemen betaine HCl sering digunakan bersama pepsin untuk menyokong orang yang mengalami masalah perut dan masalah pencernaan. Dalam kes ini, betaine hidroklorida boleh digunakan sebagai sumber asid hidroklorik yang selamat. Walaupun tiada maklumat tentang sifat betaine hidroklorida yang terkandung dalam makanan anak babi, ia mungkin sangat penting.
Telah diketahui umum bahawa pH jus gastrik anak babi yang disapih mungkin agak tinggi (pH>4), yang akan menjejaskan pengaktifan prekursor pepsin kepada prekursor pepsinogennya. Penghadaman protein yang optimum bukan sahaja penting untuk haiwan mendapatkan ketersediaan nutrien ini yang baik. Di samping itu, protein ketidakhadaman boleh menyebabkan percambahan patogen oportunistik yang berbahaya dan meningkatkan masalah cirit-birit selepas disapih. Betaine mempunyai nilai pKa yang rendah iaitu kira-kira 1.8, yang membawa kepada penceraian betaine HCl selepas pengambilan, yang membawa kepada pengasidan gastrik.
Pengasidan semula jangka pendek ini telah diperhatikan dalam kajian awal pada manusia dan kajian pada anjing. Selepas dos tunggal 750 mg atau 1,500 mg betaine hidroklorida, pH perut anjing yang sebelum ini dirawat dengan agen pengurang asid gastrik menurun dengan ketara daripada kira-kira 7 kepada pH 2. Walau bagaimanapun, dalam anjing kawalan yang tidak dirawat, pH perut adalah kira-kira 2, yang tidak berkaitan dengan suplemen betaine HCl.
Betaine mempunyai kesan positif terhadap kesihatan usus anak babi yang disapih. Kajian literatur ini mengetengahkan pelbagai peluang untuk betaine menyokong pencernaan dan penyerapan nutrien, meningkatkan halangan perlindungan fizikal, mempengaruhi mikrobiota dan meningkatkan keupayaan pertahanan anak babi.