La betaina ha un effetto positivo sull'intestino dei suinetti svezzati, ma viene spesso trascurata quando si considerano i possibili integratori per favorire la salute intestinale o ridurre i problemi associati alla diarrea da svezzamento. L'aggiunta di betaina come nutriente funzionale al mangime può influenzare gli animali in diversi modi.
Innanzitutto, la betaina possiede una potente capacità di donare gruppi metilici, soprattutto nel fegato degli animali. Grazie al trasferimento di gruppi metilici instabili, viene potenziata la sintesi di vari composti come metionina, carnitina e creatina. Pertanto, la betaina influenza il metabolismo proteico, lipidico ed energetico degli animali, modificando in modo benefico 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 idrico 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.
Diversi effetti benefici sulle prestazioni degli animali sono stati descritti come conseguenza dell'integrazione di betaina in forma anidra o cloridrato. Questo articolo si concentrerà sulle numerose possibilità di utilizzo della betaina come additivo alimentare per favorire la salute intestinale dei suinetti svezzati.
Diversi studi sulla betaina hanno riportato gli effetti di questa sostanza sulla digeribilità dei nutrienti nell'ileo e nel colon dei suini. Ripetute osservazioni di un aumento della digeribilità delle fibre nell'ileo (fibra grezza o fibra neutro-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 nella digeribilità della sostanza secca e delle ceneri grezze. A livello dell'intero tratto gastrointestinale, i suinetti alimentati con una dieta contenente 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 apparente complessiva 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 di enzimi. 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 digesto (Fig. 1). L'attività di tutti gli enzimi è aumentata, ad eccezione della maltasi, e l'effetto della betaina è risultato 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 anche da una maggiore efficienza catalitica degli enzimi stessi. Esperimenti in vitro hanno dimostrato che l'attività della tripsina e dell'amilasi viene inibita creando un'elevata pressione osmotica mediante l'aggiunta di NaCl. In questo esperimento, l'aggiunta di betaina a varie concentrazioni ha ripristinato l'effetto inibitorio del NaCl e migliorato l'attività enzimatica. Tuttavia, in assenza di cloruro di sodio nella 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 elevate.
Nei suini alimentati con betaina si sono osservati miglioramenti nelle prestazioni di crescita e negli indici di conversione alimentare, nonché una migliore digeribilità. L'aggiunta di betaina alla dieta dei suini riduce anche il fabbisogno energetico dell'animale. L'ipotesi alla base di questo effetto è che, quando la betaina è disponibile per mantenere la pressione osmotica intracellulare, si riduce la necessità di pompe ioniche (un processo che richiede energia). Pertanto, in situazioni in cui l'apporto energetico è limitato, si prevede che l'effetto dell'integrazione di betaina sia maggiore, in quanto favorisce la crescita piuttosto che il mantenimento del 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 controllare lo scambio di acqua e vari nutrienti tra il lume intestinale e il plasma. Per proteggere le cellule da queste condizioni avverse, la betaina è un importante penetrante organico. Analizzando la concentrazione di betaina in diversi tessuti, si può notare che il tessuto intestinale presenta livelli piuttosto elevati. Inoltre, è stato osservato che questi livelli possono essere influenzati dalle concentrazioni di betaina nella dieta. 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 ha incrementato l'altezza dei villi duodenali e la profondità delle cripte ileali, rendendo i villi 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 affetti da coccidiosi.
La barriera intestinale è composta principalmente da cellule epiteliali unite tra loro da proteine ​​che formano le giunzioni strette. 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 sulla barriera intestinale, le linee cellulari vengono spesso testate in vitro misurando la resistenza elettrica transepiteliale (TEER). In numerosi esperimenti in vitro è stato osservato un miglioramento della TEER grazie all'uso della 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 aumento dell'espressione delle proteine ​​delle giunzioni strette (occludina, claudina 1 e zonula occlusions-1) nel tessuto digiunale degli animali trattati con betaina a una dose di 1250 mg/kg rispetto al gruppo di controllo. Inoltre, l'attività della diammina ossidasi, un marker di danno alla mucosa intestinale, è risultata significativamente ridotta nel plasma di questi suini, indicando una barriera intestinale più robusta. 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, descrivendo una riduzione dei radicali liberi, una diminuzione dei livelli di malondialdeide (MDA) e un aumento dell'attività della glutatione perossidasi (GSH-Px). Uno studio recente condotto su suinetti ha mostrato un aumento dell'attività della GSH-Px nel digiuno, mentre la betaina assunta con la dieta non ha avuto alcun effetto sull'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 di bifidobatteri e lattobacilli. Inoltre, è stata rilevata una riduzione del numero di Enterobacteriaceae nelle feci.
L'ultimo effetto osservato della betaina sulla salute intestinale dei suinetti svezzati è stata una riduzione dell'incidenza della diarrea. Questo effetto potrebbe essere dose-dipendente: l'integrazione alimentare con betaina a una dose di 2500 mg/kg è risultata più efficace nel ridurre l'incidenza della diarrea rispetto alla betaina a una dose di 1250 mg/kg. Tuttavia, le prestazioni dei suinetti svezzati sono risultate simili a 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 possiede potenziali effetti acidificanti come fonte di betaina. In medicina, gli integratori di cloridrato di betaina vengono spesso utilizzati in combinazione con la pepsina per aiutare le persone con problemi di stomaco e digestivi. 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 viene 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 pepsina, che degrada le proteine, a partire dal suo precursore, il pepsinogeno. Una digestione proteica ottimale è importante non solo affinché gli animali possano sfruttare appieno questo nutriente, ma anche perché una digestione inadeguata delle proteine ​​può portare a un'eccessiva 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 provoca la dissociazione del cloridrato di betaina una volta ingerito, con conseguente acidificazione gastrica. Questa temporanea riacidificazione è stata osservata in studi preliminari sull'uomo e in studi sui cani. Nei cani precedentemente trattati con farmaci antiacidi, si è registrata una drastica diminuzione del pH gastrico, da circa 7 a 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 in modo significativo, di circa 2, indipendentemente dall'assunzione di cloridrato di betaina.
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