Betaine is 'n natuurlik voorkomende verbinding wat wydverspreid in plante en diere voorkom. As 'n voerbymiddel word dit in anhidriese of hidrochloriedvorm verskaf. Dit kan vir verskeie doeleindes by dierevoer gevoeg word.
Eerstens kan hierdie doeleindes verband hou met die baie effektiewe metielskenkervermoë van betaïne, wat hoofsaaklik in die lewer voorkom. As gevolg van die oordrag van onstabiele metielgroepe word die sintese van verskeie verbindings soos metionien, karnitien en kreatien bevorder. Op hierdie manier beïnvloed betaïne proteïen-, lipied- en energiemetabolisme, waardeur die karkassamestelling voordelig verander word.
Tweedens, die doel van die byvoeging van betaïne in voer kan verband hou met die funksie daarvan as 'n beskermende organiese penetrant. In hierdie funksie help betaïne selle dwarsdeur die liggaam om waterbalans en selaktiwiteit te handhaaf, veral gedurende periodes van stres. 'n Bekende voorbeeld is die positiewe effek van betaïne op diere onder hittestres.
By varke is verskillende voordelige effekte van betaïne-aanvulling beskryf. Hierdie artikel fokus op die rol van betaïne as 'n voerbymiddel in die dermgesondheid van gespeende varkies.
Verskeie betaïne-studies het die effek op die verteerbaarheid van voedingstowwe in die ileum of totale spysverteringskanaal van varke gerapporteer. Herhaalde waarnemings van verhoogde ileale verteerbaarheid van vesel (ru-vesel of neutrale en suur skoonmaakmiddelvesel) dui daarop dat betaïne die fermentasie van bakterieë wat reeds in die dunderm teenwoordig is, stimuleer, omdat dermselle nie vesel-afbrekende ensieme produseer nie. Die veselgedeelte van die plant bevat voedingstowwe wat vrygestel kan word tydens die afbraak van hierdie mikrobiese vesel.
Daarom is verbeterde verteerbaarheid van droë materiaal en ru-as ook waargeneem. Op die totale spysverteringskanaalvlak is berig dat varkies aangevul met 800 mg betaïne/kg dieet verbeterde ru-proteïen (+6.4%) en droë materiaal (+4.2%) verteerbaarheid het. Daarbenewens het 'n ander studie getoon dat deur aanvulling met 1 250 mg/kg betaïne, die skynbare totale verteerbaarheid van ru-proteïen (+3.7%) en eterekstrak (+6.7%) verbeter is.
Een moontlike rede vir die waargenome toename in voedingstofverteerbaarheid is die effek van betaïne op ensiemproduksie. In 'n onlangse in vivo-studie oor die byvoeging van betaïne aan gespeende varkies, is die aktiwiteit van spysverteringsensieme (amilase, maltase, lipase, tripsin en chimotripsin) in chiem geëvalueer (Figuur 1). Alle ensieme behalwe maltase het verhoogde aktiwiteit getoon, en die effek van betaïne was meer prominent by 2 500 mg betaïne/kg voer as by 1 250 mg/kg. Die toename in aktiwiteit kan die gevolg wees van 'n toename in ensiemproduksie, of dit kan die gevolg wees van 'n toename in die katalitiese doeltreffendheid van die ensiem.
Figuur 1 - Intestinale spysverteringsensiemaktiwiteit van varkies aangevul met 0 mg/kg, 1 250 mg/kg of 2 500 mg/kg betaïne.
In in vitro-eksperimente is bewys dat deur NaCl by te voeg om hoë osmotiese druk te produseer, tripsin- en amilase-aktiwiteite geïnhibeer is. Deur verskillende vlakke van betaïne by hierdie toets te voeg, is die inhiberende effek van NaCl herstel en ensiemaktiwiteit verhoog. Wanneer NaCl egter nie by die bufferoplossing gevoeg word nie, beïnvloed betaïne nie die ensiemaktiwiteit by 'n laer konsentrasie nie, maar toon wel 'n inhiberende effek by 'n hoër konsentrasie.
Nie net die verhoogde verteerbaarheid kan die gerapporteerde toename in groeiprestasie en voeromskakelingskoers van varke aangevul met dieetbetaïne verklaar nie. Die byvoeging van betaïne tot varkdiëte verminder ook die dier se onderhoudsenergiebehoeftes. Die hipotese vir hierdie waargenome effek is dat wanneer betaïne gebruik kan word om intrasellulêre osmotiese druk te handhaaf, die vraag na ioonpompe verminder word, wat 'n proses is wat energie benodig. In die geval van beperkte energie-inname word verwag dat die effek van die aanvulling van betaïne meer prominent sal wees deur die energievoorsiening vir groei eerder as onderhoud te verhoog.
Die epiteelselle wat die dermwand beklee, moet die hoogs veranderlike osmotiese toestande hanteer wat deur die luminale inhoud tydens voedingstofvertering gegenereer word. Terselfdertyd moet hierdie dermselle die uitruil van water en verskillende voedingstowwe tussen die dermlumen en plasma beheer. Om selle teen hierdie uitdagende toestande te beskerm, is betaïne 'n belangrike organiese penetrant. Wanneer die konsentrasie van betaïne in verskillende weefsels waargeneem word, is die inhoud van betaïne in die dermweefsel redelik hoog. Daarbenewens is waargeneem dat hierdie vlakke beïnvloed word deur die dieetbetaïnekonsentrasie. Goed gebalanseerde selle sal beter proliferasie en beter herstelvermoëns hê. Daarom het die navorsers bevind dat die verhoging van die betaïnevlak van varkies die hoogte van duodenale villi en die diepte van ileale kripte verhoog, en die villi is meer uniform.
In 'n ander studie kon 'n toename in die hoogte van villi in die duodenum, jejunum en ileum waargeneem word, maar daar was geen effek op die diepte van die kripte nie. Soos waargeneem in braaikuikens wat met kokkidië besmet is, kan die beskermende effek van betaïne op die dermstruktuur selfs belangriker wees onder sekere (osmotiese) uitdagings.
Die dermversperring bestaan ​​hoofsaaklik uit epiteelselle, wat deur middel van stywe verbindingsproteïene aan mekaar verbind is. Die integriteit van hierdie versperring is noodsaaklik om die toetreding van skadelike stowwe en patogene bakterieë te voorkom, wat andersins inflammasie sou veroorsaak. Vir varke word die negatiewe impak van die dermversperring beskou as die gevolg van mikotoksienbesmetting in die voer, of een van die negatiewe gevolge van hittestres.
Om die impak op die versperringseffek te meet, word in vitro-toetse van sellyne dikwels gebruik om transepiteliale elektriese weerstand (TEER) te meet. Met die toediening van betaïne kan verbeterde TEER in verskeie in vitro-eksperimente waargeneem word. Wanneer die battery aan hoë temperatuur (42°C) blootgestel word, sal TEER afneem (Figuur 2). Die byvoeging van betaïne tot die groeimedium van hierdie hitte-blootgestelde selle het die verlaagde TEER teengewerk, wat dui op verhoogde hitteweerstand.
Figuur 2 - In vitro-effekte van hoë temperatuur en betaïne op sel transepiteliale weerstand (TEER).
Daarbenewens is die verhoogde uitdrukking van stywe verbindingsproteïene (okkludien, claudien1 en zonula occludens-1) in die jejunumweefsel van diere wat 1 250 mg/kg betaïne ontvang het, in 'n in vivo-studie in varke gemeet in vergelyking met die kontrolegroep. Daarbenewens is die diamienoksidase-aktiwiteit in die plasma van hierdie varke, as 'n merker van dermslymvliesskade, aansienlik verminder, wat 'n sterker dermversperring aandui. Toe betaïne by die dieet van groeiende-afrondingsvarke gevoeg is, is die toename in dermtreksterkte gemeet tydens slagting.
Onlangs het verskeie studies betaïne aan die antioksidantstelsel gekoppel en verminderde vrye radikale, verminderde vlakke van malondialdehied (MDA) en verbeterde glutatioonperoksidase (GSH-Px) aktiwiteit beskryf.
Betaine tree nie net as 'n osmobeskermer in diere op nie. Boonop kan baie bakterieë betaïne ophoop deur de novo-sintese of vervoer vanuit die omgewing. Daar is tekens dat betaïne 'n positiewe effek kan hê op die aantal bakterieë in die spysverteringskanaal van gespeende varkies. Die totale aantal ileale bakterieë, veral bifidobakterieë en laktobasille, het toegeneem. Boonop is laer hoeveelhede Enterobacter in ontlasting gevind.
Laastens word waargeneem dat die effek van betaïne op die dermgesondheid van gespeende varkies die vermindering van die diarree-tempo is. Hierdie effek kan dosisafhanklik wees: die dieetaanvulling van 2 500 mg/kg betaïne is meer effektief as 1 250 mg/kg betaïne om die tempo van diarree te verminder. Die prestasie van gespeende varkies op die twee aanvullingsvlakke was egter soortgelyk. Ander navorsers het getoon dat wanneer 800 mg/kg betaïne bygevoeg word, die tempo en voorkoms van diarree by gespeende varkies laer is.
Betaine het 'n lae pKa-waarde van ongeveer 1.8, wat lei tot dissosiasie van betaïne HCl na inname, wat lei tot maagversuring.
Die interessante voedsel is die potensiële versuring van betaïnehidrochloried as 'n bron van betaïne. In menslike medisyne word betaïne HCl-aanvullings dikwels in kombinasie met pepsien gebruik om mense met maagprobleme en spysverteringsprobleme te ondersteun. In hierdie geval kan betaïnehidrochloried as 'n veilige bron van soutsuur gebruik word. Alhoewel daar geen inligting oor hierdie eienskap is wanneer betaïnehidrochloried in varkvoer voorkom nie, kan dit baie belangrik wees.
Dit is welbekend dat die pH van die maagsap van gespeende varkies relatief hoog kan wees (pH>4), wat die aktivering van pepsienvoorloper tot sy voorloper pepsinogeen sal beïnvloed. Optimale proteïenvertering is nie net belangrik vir diere om goeie beskikbaarheid van hierdie voedingstof te verkry nie. Boonop kan indigestieproteïen skadelike proliferasie van opportunistiese patogene veroorsaak en die probleem van naspeense diarree verhoog. Betaine het 'n lae pKa-waarde van ongeveer 1.8, wat lei tot die dissosiasie van betaïne HCl na inname, wat lei tot maagversuring.
Hierdie korttermyn-herversuring is waargeneem in 'n voorlopige studie in mense en studies in honde. Na 'n enkele dosis van 750 mg of 1 500 mg betaïnehidrochloried, het die pH van die maag van honde wat voorheen met maagsuurverminderende middels behandel is, aansienlik gedaal van ongeveer 7 tot pH 2. By onbehandelde kontrolehonde was die pH van die maag egter ongeveer 2, wat nie verband hou met betaïne HCl-aanvulling nie.
Betaine het 'n positiewe effek op die dermgesondheid van gespeende varkies. Hierdie literatuuroorsig beklemtoon verskillende geleenthede vir betaïne om voedingstofvertering en -absorpsie te ondersteun, fisiese beskermende hindernisse te verbeter, die mikrobiota te beïnvloed en die verdedigingsvermoëns van varkies te verbeter.