Betain, sütten kesilmiş domuz yavrularının bağırsakları üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir, ancak bağırsak sağlığını desteklemek veya sütten kesme ishaline bağlı sorunları azaltmak için olası takviyeler düşünülürken sıklıkla göz ardı edilir. Betaini fonksiyonel bir besin maddesi olarak yeme eklemek, hayvanları çeşitli şekillerde etkileyebilir.
Öncelikle, betain, özellikle hayvan karaciğerinde çok güçlü bir metil grubu verici özelliğine sahiptir. Kararsız metil gruplarının transferi nedeniyle, metiyonin, karnitin ve kreatin gibi çeşitli bileşiklerin sentezi artar. Bu nedenle betain, hayvanların protein, lipid ve enerji metabolizmasını etkileyerek karkas bileşimini olumlu yönde değiştirir.
İkinci olarak, betain, koruyucu bir organik penetran olarak yemeğe eklenebilir. Betain, ozmoprotektan görevi görerek, özellikle stres dönemlerinde vücuttaki hücrelerin sıvı dengesini ve hücresel aktivitesini korumasına yardımcı olur. Bunun bilinen bir örneği, betainin ısı stresi çeken hayvanlar üzerindeki faydalı etkisidir.
Susuz veya hidroklorür formunda betain takviyesinin hayvan performansı üzerinde çeşitli faydalı etkileri olduğu belirtilmiştir. Bu makale, sütten kesilmiş domuz yavrularında bağırsak sağlığını desteklemek için betainin yem katkı maddesi olarak kullanılmasının birçok olasılığına odaklanacaktır.
Betain ile ilgili çeşitli çalışmalar, betainin domuzların ince bağırsak ve kalın bağırsağındaki besin sindirilebilirliği üzerindeki etkilerini raporlamıştır. İnce bağırsakta lif sindirilebilirliğinde (ham lif veya nötr ve asit deterjan lifi) artışa dair tekrarlanan gözlemler, enterositlerin lif parçalayıcı enzimler üretmemesi nedeniyle betainin ince bağırsakta bakteriyel fermantasyonu uyardığını düşündürmektedir. Lifli bitki kısımları, mikrobiyal lifler parçalandığında salınabilen besin maddeleri içerir. Bu nedenle, kuru madde ve ham kül sindirilebilirliğinde de bir iyileşme gözlemlenmiştir. Tüm gastrointestinal sistem düzeyinde, 800 mg betain/kg diyetle beslenen domuz yavrularında ham protein (+%6,4) ve kuru madde (+%4,2) sindirilebilirliğinde iyileşme görülmüştür. Ek olarak, başka bir çalışma, 1250 mg/kg betain takviyesi ile ham protein (+%3,7) ve eter ekstraktının (+%6,7) görünür genel sindirilebilirliğinin iyileştiğini bulmuştur.
Besin emilimindeki gözlemlenen artışın olası bir nedeni, betainin enzim üretimi üzerindeki etkisidir. Sütten kesilmiş domuz yavrularında betain takviyesinin etkileri üzerine yapılan yakın tarihli bir in vivo çalışmada, sindirim enzimlerinin (amilaz, maltaz, lipaz, tripsin ve kimotripsin) sindirim içeriğindeki aktivitesi değerlendirilmiştir (Şekil 1). Maltaz hariç tüm enzimlerin aktivitesi artmış ve betainin etkisi, 1250 mg/kg yem dozuna kıyasla 2500 mg betain/kg yem dozunda daha belirgin olmuştur. Artan aktivite, artan enzim üretiminden kaynaklanabileceği gibi, enzimlerin artan katalitik verimliliğinden de kaynaklanabilir. İn vitro deneyler, tripsin ve amilaz aktivitelerinin NaCl ilavesiyle yüksek ozmotik basınç oluşturularak inhibe edildiğini göstermiştir. Bu deneyde, çeşitli konsantrasyonlarda betain ilavesi, NaCl'nin inhibitör etkisini geri kazandırmış ve enzim aktivitesini iyileştirmiştir. Ancak, tampon çözeltiye sodyum klorür eklenmediğinde, betain inklüzyon kompleksi düşük konsantrasyonlarda enzim aktivitesi üzerinde hiçbir etki göstermezken, nispeten yüksek konsantrasyonlarda inhibitör bir etki sergiledi.
Betain takviyesi yapılan domuzlarda büyüme performansı ve yemden yararlanma oranlarında iyileşme, ayrıca sindirilebilirliğin de arttığı bildirilmiştir. Domuz diyetlerine betain eklenmesi, hayvanın enerji ihtiyacını da azaltır. Bu gözlemlenen etkinin hipotezi, betainin hücre içi ozmotik basıncı korumak için mevcut olması durumunda, iyon pompalarına (enerji gerektiren bir süreç) olan ihtiyacın azalmasıdır. Bu nedenle, enerji alımının sınırlı olduğu durumlarda, betain takviyesinin etkisinin, enerji ihtiyacını korumaktan ziyade büyümeyi artırarak daha büyük olması beklenir.
Bağırsak duvarının epitel hücreleri, besinlerin sindirimi sırasında bağırsak lümeninin içeriği tarafından oluşturulan oldukça değişken ozmotik koşullarla başa çıkmak zorundadır. Aynı zamanda, bu bağırsak epitel hücreleri, bağırsak lümeni ile plazma arasında su ve çeşitli besin maddelerinin değişimini kontrol etmek için de gereklidir. Hücreleri bu zorlu koşullardan korumak için betain önemli bir organik penetrandır. Çeşitli dokulardaki betain konsantrasyonuna bakıldığında, bağırsak dokusunun oldukça yüksek betain seviyelerine sahip olduğu görülebilir. Ayrıca, bu seviyelerin diyet betain konsantrasyonlarından etkilenebileceği de belirtilmiştir. Dengeli hücreler daha iyi çoğalma kapasitesine ve iyi bir stabiliteye sahip olacaktır. Özetle, araştırmacılar, domuz yavrularında betain seviyelerinin artmasının duodenum villuslarının yüksekliğini ve ileum kriptlerinin derinliğini artırdığını ve villusların daha homojen hale geldiğini bulmuşlardır.
Başka bir çalışmada, duodenum, jejunum ve ileumda kript derinliğinde bir etki olmaksızın villus yüksekliğinde bir artış gözlemlenmiştir. Betainin bağırsak yapısı üzerindeki koruyucu etkisi, koksidiyalı broyler tavuklarda gözlemlendiği gibi, belirli (ozmotik) hastalıklarda daha önemli olabilir.
Bağırsak bariyeri esas olarak sıkı bağlantı proteinleri aracılığıyla birbirine bağlı epitel hücrelerinden oluşur. Bu bariyerin bütünlüğü, aksi takdirde iltihaplanmaya neden olabilecek zararlı maddelerin ve patojenik bakterilerin girişini önlemek için gereklidir. Domuzlarda, bağırsak bariyeri üzerindeki olumsuz etkilerin, yemdeki mikotoksin kontaminasyonundan veya ısı stresinin olumsuz etkilerinden biri olduğu düşünülmektedir.
Bariyer etkisi üzerindeki etkiyi ölçmek için, hücre hatları genellikle in vitro olarak trans-epiteliyal elektriksel direnç (TEER) ölçülerek test edilir. Betain kullanımı nedeniyle çok sayıda in vitro deneyde TEER'de iyileşmeler gözlemlenmiştir. Hücreler yüksek sıcaklıklara (42°C) maruz kaldığında TEER azalır (Şekil 2). Bu ısıtılmış hücrelerin büyüme ortamına betain eklenmesi, TEER'deki azalmayı tersine çevirerek termotoleransın iyileştiğini göstermiştir. Ek olarak, domuz yavrularında yapılan in vivo çalışmalar, kontrol grubuna kıyasla 1250 mg/kg dozunda betain alan hayvanların jejunal dokusunda sıkı bağlantı proteinlerinin (okludin, klaudin1 ve zonula oklüzyon-1) ekspresyonunda artış olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca, bağırsak mukozal hasarının bir göstergesi olan diamin oksidaz aktivitesi, bu domuzların plazmasında önemli ölçüde azalmış olup, daha güçlü bir bağırsak bariyerini göstermektedir. Betain, besi domuzlarının diyetine eklendiğinde, kesim sırasında bağırsak gerilme dayanımındaki artış ölçülmüştür.
Son zamanlarda yapılan çeşitli çalışmalar, betaini antioksidan sistemle ilişkilendirmiş ve serbest radikallerde azalma, malondialdehit (MDA) seviyelerinde azalma ve glutatyon peroksidaz (GSH-Px) aktivitesinde artış olduğunu belirtmiştir. Domuz yavruları üzerinde yapılan yakın tarihli bir çalışma, jejunumda GSH-Px aktivitesinin arttığını, ancak diyet betaininin MDA üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını göstermiştir.
Betain, hayvanlarda ozmoprotektan görevi görmesinin yanı sıra, çeşitli bakterilerin de novo sentez yoluyla veya çevreden taşınarak betain biriktirebilmesini sağlar. Betainin, sütten kesilmiş domuz yavrularının gastrointestinal sisteminin bakteri florası üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabileceğine dair kanıtlar mevcuttur. İleumdaki toplam bakteri sayısı, özellikle bifidobakteriler ve laktobasiller olmak üzere artmıştır. Ayrıca, dışkıda Enterobacteriaceae sayısının azaldığı tespit edilmiştir.
Sütten kesilmiş domuz yavrularında betainin bağırsak sağlığı üzerindeki son gözlemlenen etkisi, ishal vakalarının azalması olmuştur. Bu etki doza bağlı olabilir: 2500 mg/kg dozunda betain ile diyet takviyesi, 1250 mg/kg dozunda betaine göre ishal vakalarının azalmasında daha etkili olmuştur. Bununla birlikte, sütten kesilmiş domuz yavrularının performansı her iki takviye seviyesinde de benzer olmuştur. Diğer araştırmacılar, 800 mg/kg betain ile takviye edildiğinde sütten kesilmiş domuz yavrularında ishal ve morbidite oranlarının daha düşük olduğunu göstermiştir.
İlginç bir şekilde, betain hidroklorür, betain kaynağı olarak potansiyel asitleştirici etkilere sahiptir. Tıpta, betain hidroklorür takviyeleri genellikle mide ve sindirim sorunları olan kişilere yardımcı olmak için pepsin ile birlikte kullanılır. Bu durumda, betain hidroklorür güvenli bir hidroklorik asit kaynağı görevi görür. Betain hidroklorürün domuz yavrusu yemine dahil edilmesiyle ilgili bu özellik hakkında herhangi bir bilgi bulunmamakla birlikte, önemli olabilir. Sütten kesilmiş domuz yavrularında mide pH'sının nispeten yüksek (pH > 4) olabileceği ve bunun da öncüsü pepsinogen içindeki pepsin protein parçalayıcı enziminin aktivasyonunu engelleyebileceği bilinmektedir. Optimal protein sindirimi, hayvanların bu besinden tam olarak yararlanabilmesi için önemlidir. Ek olarak, yetersiz sindirilmiş protein, fırsatçı patojenlerin gereksiz çoğalmasına yol açabilir ve sütten kesme sonrası ishal sorununu kötüleştirebilir. Betainin yaklaşık 1,8'lik düşük bir pKa değeri vardır; bu da betain hidroklorürün yutulduğunda ayrışmasına ve mide asitleşmesine neden olur. Bu geçici yeniden asitleşme, ön insan çalışmalarında ve köpek çalışmalarında gözlemlenmiştir. Daha önce asit azaltıcılarla tedavi edilen köpeklerde, 750 mg veya 1500 mg betain hidroklorürün tek bir dozundan sonra mide pH'sında yaklaşık pH 7'den pH 2'ye kadar dramatik bir düşüş yaşanmıştır. Bununla birlikte, ilacı almayan kontrol köpeklerinde, betain HCl alımından bağımsız olarak mide pH'sı önemli ölçüde, yaklaşık 2'ye düşmüştür.
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