Betain, sütten kesilmiş domuz yavrularının bağırsakları üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir, ancak bağırsak sağlığını desteklemek veya sütten kesme ishaliyle ilişkili sorunları azaltmak için olası takviyeler düşünülürken genellikle göz ardı edilir. Betaini, yeme fonksiyonel bir besin olarak eklemek, hayvanları çeşitli şekillerde etkileyebilir.
Öncelikle, betain, özellikle hayvan karaciğerinde çok güçlü bir metil grubu verici özelliğine sahiptir. Kararsız metil gruplarının transferi sayesinde metiyonin, karnitin ve kreatin gibi çeşitli bileşiklerin sentezi artar. Böylece betain, hayvanların protein, lipit ve enerji metabolizmasını etkileyerek karkasın bileşimini olumlu yönde değiştirir.
İkinci olarak, betain koruyucu bir organik penetran olarak yeme eklenebilir. Betain, ozmoprotektan görevi görerek, vücuttaki hücrelerin, özellikle stres dönemlerinde, sıvı dengesini ve hücresel aktiviteyi korumasına yardımcı olur. Bunun iyi bilinen bir örneği, betainin ısı stresi yaşayan hayvanlar üzerindeki faydalı etkisidir.
Betainin susuz veya hidroklorür formunda takviyesinin hayvan performansı üzerinde çeşitli faydalı etkileri olduğu bildirilmiştir. Bu makale, sütten kesilmiş domuz yavrularında bağırsak sağlığını desteklemek için yem katkı maddesi olarak betainin kullanımına ilişkin çeşitli olasılıklara odaklanacaktır.
Birkaç betain çalışması, betainin domuzların ileum ve kolonundaki besin sindirilebilirliği üzerindeki etkilerini bildirmiştir. İleumdaki lif sindirilebilirliğinin (ham lif veya nötr ve asidik deterjan lifi) arttığına dair tekrarlanan gözlemler, betainin ince bağırsakta bakteriyel fermantasyonu uyardığını, çünkü enterositlerin lif parçalayıcı enzimler üretmediğini göstermektedir. Lifli bitki parçaları, mikrobiyal lifler ayrıştığında salınabilen besinler içerir. Bu nedenle, kuru madde ve ham külün sindirilebilirliğinde de bir iyileşme gözlenmiştir. 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, ham proteinin (+%3,7) ve eter özütünün (+%6,7) genel sindirilebilirliğinin 1250 mg/kg betain takviyesiyle iyileştiğini bulmuştur.
Besin emilimindeki gözlemlenen artışın olası bir nedeni betainin enzim üretimi üzerindeki etkisidir. Sütten kesilmiş domuz yavrularında betain takviyesinin etkileri üzerine yakın zamanda yapılan bir in vivo çalışmada, sindirim enzimlerinin (amilaz, maltaz, lipaz, tripsin ve kimotripsin) aktivitesi değerlendirilmiştir (Şekil 1). Maltaz hariç tüm enzimlerin aktivitesi artmış ve betainin etkisi 2500 mg betain/kg yem dozunda, 1250 mg/kg yem dozuna göre daha belirgin olmuştur. Artan aktivite, artan enzim üretiminden kaynaklanabileceği gibi enzimlerin artan katalitik etkinliğinden 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 inhibe edici etkisini geri kazandırmış ve enzim aktivitesini iyileştirmiştir. Ancak tampon çözeltiye sodyum klorür eklenmediğinde betain inklüzyon kompleksinin düşük konsantrasyonlarda enzim aktivitesi üzerinde bir etkisi olmadı, ancak nispeten yüksek konsantrasyonlarda inhibitör etki gösterdi.
Betainle beslenen domuzlarda büyüme performansında ve yem dönüşüm oranlarında iyileşme ve sindirilebilirlikte iyileşme bildirilmiştir. Domuz yemlerine betain eklenmesi, hayvanın enerji gereksinimlerini de azaltır. Gözlenen bu etkinin hipotezi, betain hücre içi ozmotik basıncı korumak için mevcut olduğunda, iyon pompalarına (enerji gerektiren bir süreç) olan ihtiyacın azalmasıdır. Dolayısıyla, enerji alımının sınırlı olduğu durumlarda, betain takviyesinin etkisinin enerji gereksinimlerini korumaktan ziyade büyümeyi artırarak daha büyük olması beklenmektedir.
Bağırsak duvarının epitel hücreleri, besinlerin sindirimi sırasında bağırsak lümeninin içeriğinin yarattığı oldukça değişken ozmotik koşullarla başa çıkmak zorundadır. Aynı zamanda, bu bağırsak epitel hücreleri bağırsak lümeni ve plazma arasında su ve çeşitli besin maddelerinin değişimini kontrol etmek için gereklidir. Hücreleri bu zorlu koşullardan korumak için betain önemli bir organik penetrandır. Çeşitli dokulardaki betain konsantrasyonlarına bakarsanız, bağırsak dokusunun oldukça yüksek betain seviyelerine sahip olduğunu görebilirsiniz. Ayrıca, bu seviyelerin diyetteki betain konsantrasyonlarından etkilenebileceği de belirtilmiştir. İyi dengelenmiş hücreler daha iyi çoğalma kapasitesine ve iyi stabiliteye sahip olacaktır. Özetle, araştırmacılar domuz yavrularında betain seviyelerinin artmasının duodenum villuslarının yüksekliğini ve ileum kriptlerinin derinliğini artırdığını ve villusların daha düzgün hale geldiğini bulmuşlardır.
Başka bir çalışmada, duodenum, jejunum ve ileumda kript derinliğine etki etmeden villöz yüksekliğinde artış gözlemlenebilmiştir. Betainin bağırsak yapısı üzerindeki koruyucu etkisi, koksidiyalı etlik piliçlerde gözlendiği gibi, spesifik (ozmotik) hastalıklarda daha önemli olabilir.
Bağırsak bariyeri, esas olarak sıkı bağlantı proteinleri aracılığıyla birbirine bağlı epitel hücrelerden oluşur. Bu bariyerin bütünlüğü, iltihaplanmaya neden olabilecek zararlı maddelerin ve patojenik bakterilerin girişini önlemek için çok önemlidir. Domuzlarda, bağırsak bariyeri üzerindeki olumsuz etkilerin, yemlerin mikotoksinlerle kirlenmesinden veya ısı stresinin olumsuz etkilerinden biri olduğu düşünülmektedir.
Bariyer etkisi üzerindeki etkiyi ölçmek için hücre hatları genellikle transepitelyal elektrik direnci (TEER) ölçülerek in vitro test edilir. Betain kullanımına bağlı olarak çok sayıda in vitro deneyde TEER'de iyileşmeler gözlemlenmiştir. TEER, hücreler yüksek sıcaklıklara (42°C) maruz kaldığında azalır (Şekil 2). Bu ısıtılmış hücrelerin büyüme ortamına betain eklenmesi, TEER'deki azalmayı dengeleyerek termotoleransın iyileştiğini göstermiştir. Ayrıca, domuz yavrularında yapılan in vivo çalışmalar, kontrol grubuna kıyasla 1250 mg/kg dozda betain alan hayvanların ince bağırsak dokusunda sıkı bağlantı proteinlerinin (okludin, klaudin1 ve zonula oklüzyonları-1) ekspresyonunun arttığını ortaya koymuştur. Ayrıca, bağırsak mukozal hasarının bir belirteci olan diamin oksidaz aktivitesi, bu domuzların plazmasında önemli ölçüde azalmıştır ve bu da daha güçlü bir bağırsak bariyerine işaret etmektedir. Bitirme domuzlarının diyetine betain eklendiğinde, bağırsak çekme dayanımındaki artış kesim sırasında ölçülmüştür.
Son zamanlarda yapılan bazı çalışmalarda betain antioksidan sistemle ilişkilendirilmiş ve serbest radikallerde azalma, malondialdehit (MDA) seviyelerinde azalma ve glutatyon peroksidaz (GSH-Px) aktivitesinde artış olduğu belirtilmiştir. Domuz yavruları üzerinde yapılan yeni bir çalışma, jejunumdaki GSH-Px aktivitesinin arttığını, diyetle alınan betainin ise MDA üzerinde hiçbir etkisinin olmadığını göstermiştir.
Betain hayvanlarda ozmoprotektan görevi görmekle kalmaz, aynı zamanda çeşitli bakteriler betaini de novo sentez veya çevreden taşıma yoluyla biriktirebilir. Betainin sütten kesilmiş domuz yavrularının gastrointestinal sisteminin bakteri florası üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabileceğine dair kanıtlar mevcuttur. İleal bakteri sayısı, özellikle bifidobakteriler ve laktobasiller olmak üzere toplamda artmıştır. Ayrıca, dışkıda daha az sayıda Enterobacteriaceae tespit edilmiştir.
Betainin sütten kesilmiş domuz yavrularında bağırsak sağlığı üzerindeki son gözlemlenen etkisi, ishal vakalarında azalma olmuştur. Bu etki doza bağlı olabilir: 2500 mg/kg dozda betain içeren diyet takviyesi, 1250 mg/kg dozda betaine'den daha etkili bir şekilde ishal vakalarını azaltmıştır. Ancak, sütten kesilmiş domuz yavrularının performansı her iki takviye seviyesinde de benzer olmuştur. Diğer araştırmacılar, 800 mg/kg betain takviyesi yapıldığında sütten kesilmiş domuz yavrularında daha düşük ishal ve morbidite oranları göstermiştir.
İlginçtir ki, 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 edilmesi durumunda bu özellik hakkında bilgi bulunmamakla birlikte, önemli olabilir. Sütten kesilmiş domuz yavrularında mide pH'ının nispeten yüksek (pH > 4) olabileceği ve bu nedenle öncüsü pepsinojendeki pepsin protein parçalayıcı enzimin aktivasyonunu engelleyebileceği bilinmektedir. Optimal protein sindirimi, yalnızca hayvanların bu besinden tam olarak yararlanabilmesi için önemli değildir. Ayrıca, zayıf sindirilen protein, fırsatçı patojenlerin gereksiz yere çoğalmasına ve sütten kesme sonrası ishal sorununun kötüleşmesine neden olabilir. Betainin yaklaşık 1,8'lik düşük bir pKa değeri vardır ve bu da betain hidroklorürün yutulduğunda ayrışmasına ve bunun sonucunda mide asiditesine neden olur. Bu geçici yeniden asitlenme, ön insan çalışmalarında ve köpek çalışmalarında gözlemlenmiştir. Daha önce asit azaltıcılarla tedavi edilen köpeklerde, 750 mg veya 1500 mg betain hidroklorür tek bir dozundan sonra mide pH'ında yaklaşık pH 7'den pH 2'ye dramatik bir düşüş gözlemlenmiştir. Ancak, ilacı almayan kontrol köpeklerinde mide pH'ı önemli ölçüde düşmüştür. Betain HCl alımından bağımsız olarak yaklaşık pH 2 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