La betaina ha un effetto positivo sull'intestino dei suinetti svezzati, ma viene spesso trascurata quando si considerano possibili integratori per supportare la salute intestinale o ridurre i problemi associati alla diarrea da svezzamento. L'aggiunta di betaina come nutriente funzionale al mangime può avere effetti sugli animali in diversi modi.
In primo luogo, la betaina ha una potente capacità di donare gruppi metilici, principalmente nel fegato animale. Grazie al trasferimento di gruppi metilici instabili, la sintesi di vari composti come metionina, carnitina e creatina viene potenziata. Pertanto, la betaina influenza il metabolismo proteico, lipidico ed energetico degli animali, modificando così in modo positivo la composizione della carcassa.
In secondo luogo, la betaina può essere aggiunta al mangime come penetrante organico protettivo. La betaina agisce come osmoprotettore, aiutando le cellule di tutto il corpo a mantenere l'equilibrio dei fluidi e l'attività cellulare, soprattutto durante i periodi di stress. Un esempio ben noto è l'effetto benefico della betaina sugli animali che soffrono di stress da calore.
Sono stati descritti diversi effetti benefici sulle prestazioni animali a seguito dell'integrazione di betaina in forma anidra o cloridrata. Questo articolo si concentrerà sulle numerose possibilità di utilizzo della betaina come additivo alimentare per favorire la salute intestinale nei suinetti svezzati.
Diversi studi sulla betaina hanno riportato gli effetti della betaina sulla digeribilità dei nutrienti nell'ileo e nel colon dei suini. Ripetute osservazioni di una maggiore digeribilità delle fibre nell'ileo (fibra grezza o fibra detergente neutra e acida) suggeriscono che la betaina stimoli la fermentazione batterica nell'intestino tenue poiché gli enterociti non producono enzimi che degradano le fibre. Le parti fibrose delle piante contengono nutrienti che possono essere rilasciati quando le fibre microbiche si decompongono. Pertanto, è stato osservato anche un miglioramento della digeribilità della sostanza secca e delle ceneri grezze. A livello dell'intero tratto gastrointestinale, i suinetti alimentati con una dieta di 800 mg di betaina/kg hanno mostrato una migliore digeribilità delle proteine ​​grezze (+6,4%) e della sostanza secca (+4,2%). Inoltre, un altro studio ha rilevato che la digeribilità complessiva apparente delle proteine ​​grezze (+3,7%) e dell'estratto etereo (+6,7%) è migliorata con l'integrazione di betaina a 1250 mg/kg.
Una possibile ragione dell'aumento osservato nell'assorbimento dei nutrienti è l'effetto della betaina sulla produzione enzimatica. Un recente studio in vivo sugli effetti dell'integrazione di betaina nei suinetti svezzati ha valutato l'attività degli enzimi digestivi (amilasi, maltasi, lipasi, tripsina e chimotripsina) nel contenuto alimentare (Fig. 1). L'attività di tutti gli enzimi è aumentata, ad eccezione della maltasi, e l'effetto della betaina è stato più pronunciato a una dose di 2500 mg di betaina/kg di mangime rispetto a una dose di 1250 mg/kg di mangime. L'aumento dell'attività può derivare da una maggiore produzione di enzimi, ma può anche derivare da una maggiore efficienza catalitica degli enzimi. Esperimenti in vitro hanno dimostrato che le attività di tripsina e amilasi vengono inibite creando un'elevata pressione osmotica attraverso l'aggiunta di NaCl. In questo esperimento, l'aggiunta di betaina a varie concentrazioni ha ripristinato l'effetto inibitorio di NaCl e migliorato l'attività enzimatica. Tuttavia, quando non è stato aggiunto cloruro di sodio alla soluzione tampone, il complesso di inclusione della betaina non ha avuto alcun effetto sull'attività enzimatica a concentrazioni più basse, ma ha mostrato un effetto inibitorio a concentrazioni relativamente alte.
Sono stati segnalati miglioramenti nelle prestazioni di crescita e nei tassi di conversione alimentare nei suini alimentati con betaina, nonché una migliore digeribilità. L'aggiunta di betaina alle diete dei suini riduce anche il fabbisogno energetico dell'animale. L'ipotesi alla base di questo effetto osservato è che quando la betaina è disponibile per mantenere la pressione osmotica intracellulare, la necessità di pompe ioniche (un processo che richiede energia) si riduce. Pertanto, in situazioni in cui l'apporto energetico è limitato, si prevede che l'effetto dell'integrazione di betaina sia maggiore aumentando la crescita piuttosto che mantenendo il fabbisogno energetico.
Le cellule epiteliali della parete intestinale devono far fronte alle condizioni osmotiche altamente variabili create dal contenuto del lume intestinale durante la digestione dei nutrienti. Allo stesso tempo, queste cellule epiteliali intestinali sono essenziali per il controllo dello scambio di acqua e vari nutrienti tra il lume intestinale e il plasma. Per proteggere le cellule da queste condizioni difficili, la betaina è un importante penetrante organico. Osservando la concentrazione di betaina in vari tessuti, si può notare che il tessuto intestinale presenta livelli piuttosto elevati di betaina. Inoltre, è stato osservato che questi livelli possono essere influenzati dalle concentrazioni di betaina nella dieta. Le cellule ben bilanciate avranno una migliore capacità proliferativa e una buona stabilità. In sintesi, i ricercatori hanno scoperto che l'aumento dei livelli di betaina nei suinetti aumentava l'altezza dei villi duodenali e la profondità delle cripte ileali, e i villi diventavano più uniformi.
In un altro studio, è stato osservato un aumento dell'altezza dei villi senza alcun effetto sulla profondità delle cripte nel duodeno, nel digiuno e nell'ileo. L'effetto protettivo della betaina sulla struttura intestinale potrebbe essere più importante in specifiche patologie (osmotiche), come osservato nei polli da carne con coccidi.
La barriera intestinale è composta principalmente da cellule epiteliali unite tra loro tramite proteine ​​a giunzione stretta. L'integrità di questa barriera è essenziale per impedire l'ingresso di sostanze nocive e batteri patogeni che potrebbero altrimenti causare infiammazione. Nei suini, si ritiene che gli effetti negativi sulla barriera intestinale siano dovuti alla contaminazione del mangime con micotossine o a uno degli effetti negativi dello stress da calore.
Per misurare l'effetto barriera, le linee cellulari vengono spesso testate in vitro misurando la resistenza elettrica transepiteliale (TEER). Miglioramenti della TEER sono stati osservati in numerosi esperimenti in vitro grazie all'uso di betaina. La TEER diminuisce quando le cellule sono esposte ad alte temperature (42 °C) (Figura 2). L'aggiunta di betaina al terreno di coltura di queste cellule riscaldate ha contrastato la diminuzione della TEER, indicando una migliore termotolleranza. Inoltre, studi in vivo su suinetti hanno rivelato un'aumentata espressione delle proteine ​​delle giunzioni strette (occludina, claudina 1 e zonula occlusions-1) nel tessuto digiunale degli animali trattati con betaina alla dose di 1250 mg/kg rispetto al gruppo di controllo. Inoltre, l'attività della diammina ossidasi, un marcatore di danno alla mucosa intestinale, è risultata significativamente ridotta nel plasma di questi suini, indicando una barriera intestinale più forte. Quando la betaina è stata aggiunta alla dieta dei suini da ingrasso, è stato misurato l'aumento della resistenza alla trazione intestinale al momento della macellazione.
Recentemente, diversi studi hanno collegato la betaina al sistema antiossidante e descritto una riduzione dei radicali liberi, una riduzione dei livelli di malondialdeide (MDA) e un aumento dell'attività della glutatione perossidasi (GSH-Px). Un recente studio sui suinetti ha mostrato un aumento dell'attività della GSH-Px nel digiuno, mentre la betaina alimentare non ha avuto alcun effetto sulla MDA.
La betaina non solo agisce come osmoprotettore negli animali, ma diversi batteri possono accumularla attraverso la sintesi de novo o il trasporto dall'ambiente. Esistono prove che la betaina possa avere un effetto positivo sulla flora batterica del tratto gastrointestinale dei suinetti svezzati. Il numero totale di batteri ileali è aumentato, in particolare bifidobatteri e lattobacilli. Inoltre, è stato rilevato un numero inferiore di Enterobacteriaceae nelle feci.
L'ultimo effetto osservato della betaina sulla salute intestinale nei suinetti svezzati è stata una riduzione dell'incidenza di diarrea. Questo effetto potrebbe essere dose-dipendente: l'integrazione alimentare con betaina alla dose di 2500 mg/kg è stata più efficace nel ridurre l'incidenza di diarrea rispetto alla betaina alla dose di 1250 mg/kg. Tuttavia, le prestazioni dei suinetti svezzati sono state simili con entrambi i livelli di integrazione. Altri ricercatori hanno dimostrato tassi inferiori di diarrea e morbilità nei suinetti svezzati quando integrati con 800 mg/kg di betaina.
È interessante notare che il cloridrato di betaina ha potenziali effetti acidificanti come fonte di betaina. In medicina, gli integratori di cloridrato di betaina sono spesso utilizzati in combinazione con la pepsina per aiutare le persone con problemi di stomaco e digestione. In questo caso, il cloridrato di betaina funge da fonte sicura di acido cloridrico. Sebbene non siano disponibili informazioni su questa proprietà quando il cloridrato di betaina è incluso nel mangime per suinetti, potrebbe essere importante. È noto che nei suinetti svezzati il ​​pH gastrico può essere relativamente alto (pH > 4), interferendo così con l'attivazione dell'enzima di degradazione delle proteine ​​della pepsina nel suo precursore pepsinogeno. Una digestione ottimale delle proteine ​​è importante non solo affinché gli animali possano trarre pieno vantaggio da questo nutriente. Inoltre, proteine ​​mal digerite possono portare a un'inutile proliferazione di patogeni opportunisti e peggiorare il problema della diarrea post-svezzamento. La betaina ha un basso valore di pKa, pari a circa 1,8, che causa la dissociazione del cloridrato di betaina quando ingerito, con conseguente acidificazione gastrica. Questa temporanea riacidificazione è stata osservata in studi preliminari sull'uomo e in studi sui cani. I cani precedentemente trattati con riduttori di acidità hanno sperimentato una drastica diminuzione del pH gastrico da circa pH 7 a pH 2 dopo una singola dose di 750 mg o 1500 mg di cloridrato di betaina. Tuttavia, nei cani di controllo che non hanno ricevuto il farmaco, il pH gastrico è diminuito significativamente. Circa 2, indipendentemente dall'assunzione di betaina HCl.
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