Betaine ni kiwanja asilia kinachopatikana kwa wingi katika mimea na wanyama. Kama nyongeza ya chakula, hutolewa katika umbo la anhidrasi au hidrokloridi. Inaweza kuongezwa kwenye chakula cha wanyama kwa madhumuni mbalimbali.
Kwanza kabisa, madhumuni haya yanaweza kuhusishwa na uwezo mzuri sana wa wafadhili wa methyl wa betaine, ambao hutokea hasa kwenye ini. Kutokana na uhamisho wa vikundi vya methyl visivyo imara, usanisi wa misombo mbalimbali kama vile methionine, carnitine na kreatini hukuzwa. Kwa njia hii, betaine huathiri kimetaboliki ya protini, lipidi na nishati, na hivyo kubadilisha kwa manufaa muundo wa mzoga.
Pili, madhumuni ya kuongeza betaine kwenye chakula yanaweza kuhusishwa na kazi yake kama kinga ya kikaboni inayopenya. Katika kazi hii, betaine husaidia seli kote mwilini kudumisha usawa wa maji na shughuli za seli, haswa wakati wa vipindi vya mfadhaiko. Mfano unaojulikana ni athari chanya ya betaine kwa wanyama walio chini ya mfadhaiko wa joto.
Katika nguruwe, athari tofauti za manufaa za nyongeza ya betaine zimeelezewa. Makala haya yataangazia jukumu la betaine kama nyongeza ya chakula katika afya ya utumbo wa nguruwe wachanga walioachishwa kunyonya.
Uchunguzi kadhaa wa betaine umeripoti athari kwenye usagaji wa virutubisho katika ileamu au njia nzima ya usagaji wa nguruwe. Uchunguzi unaorudiwa wa kuongezeka kwa usagaji wa ileamu wa nyuzinyuzi (nyuzi ghafi au nyuzi zisizo na asidi na sabuni ya asidi) unaonyesha kuwa betaine huchochea uchachushaji wa bakteria ambao tayari wapo kwenye utumbo mdogo, kwa sababu seli za matumbo hazizalishi vimeng'enya vinavyoharibu nyuzinyuzi. Sehemu ya nyuzinyuzi ya mmea ina virutubisho, ambavyo vinaweza kutolewa wakati wa uharibifu wa nyuzinyuzi hii ya vijidudu.
Kwa hivyo, uboreshaji wa usagaji wa vitu vikavu na majivu ghafi pia yalionekana. Katika kiwango cha jumla cha njia ya usagaji chakula, imeripotiwa kwamba watoto wa nguruwe walioongezewa lishe ya 800 mg betaine/kg wameboresha usagaji wa protini ghafi (+6.4%) na vitu vikavu (+4.2%). Zaidi ya hayo, utafiti tofauti ulionyesha kuwa kwa kuongeza 1,250 mg/kg betaine, usagaji wa jumla wa protini ghafi (+3.7%) na dondoo ya etha (+6.7%) uliboreshwa.
Sababu moja inayowezekana ya ongezeko lililoonekana la usagaji wa virutubisho ni athari ya betaine kwenye uzalishaji wa vimeng'enya. Katika utafiti wa hivi karibuni wa ndani ya mwili kuhusu kuongezwa kwa betaine kwa watoto wa nguruwe walioachishwa kunyonya, shughuli ya vimeng'enya vya usagaji chakula (amylase, maltase, lipase, trypsin na chymotrypsin) katika chyme ilitathminiwa (Mchoro 1). Vimeng'enya vyote isipokuwa maltase vilionyesha shughuli iliyoongezeka, na athari ya betaine ilikuwa dhahiri zaidi katika lishe ya 2,500 mg ya betaine/kg kuliko 1,250 mg/kg. Ongezeko la shughuli linaweza kuwa matokeo ya ongezeko la uzalishaji wa vimeng'enya, au inaweza kuwa matokeo ya ongezeko la ufanisi wa kichocheo cha kimeng'enya.
Mchoro 1- Shughuli ya kimeng'enya cha utumbo cha watoto wa nguruwe iliyoongezewa 0 mg/kg, 1,250 mg/kg au 2,500 mg/kg betaine.
Katika majaribio ya ndani ya vitro, ilithibitishwa kwamba kwa kuongeza NaCl ili kutoa shinikizo kubwa la osmotiki, shughuli za trypsin na amylase zilizuiwa. Kuongeza viwango tofauti vya betaine kwenye jaribio hili kulirejesha athari ya kizuizi ya NaCl na kuongezeka kwa shughuli za kimeng'enya. Hata hivyo, NaCl isipoongezwa kwenye myeyusho wa bafa, betaine haiathiri shughuli ya kimeng'enya kwa kiwango cha chini, lakini inaonyesha athari ya kizuizi kwa kiwango cha juu.
Sio tu kwamba ongezeko la usagaji chakula linaweza kuelezea ongezeko lililoripotiwa la utendaji wa ukuaji na kiwango cha ubadilishaji wa malisho ya nguruwe kilichoongezewa betaine ya lishe. Kuongeza betaine kwenye lishe ya nguruwe pia hupunguza mahitaji ya nishati ya matengenezo ya mnyama. Dhana ya athari hii inayoonekana ni kwamba wakati betaine inaweza kutumika kudumisha shinikizo la osmotiki ndani ya seli, mahitaji ya pampu za ioni hupunguzwa, ambayo ni mchakato unaohitaji nishati. Katika hali ya ulaji mdogo wa nishati, athari ya kuongeza betaine inatarajiwa kutamkwa zaidi kwa kuongeza usambazaji wa nishati kwa ukuaji badala ya matengenezo.
Seli za epithelial zinazozunguka ukuta wa utumbo zinahitaji kukabiliana na hali tofauti za osmotiki zinazotokana na yaliyomo kwenye luminal wakati wa usagaji wa virutubisho. Wakati huo huo, seli hizi za utumbo zinahitaji kudhibiti ubadilishanaji wa maji na virutubisho tofauti kati ya lumen ya utumbo na plasma. Ili kulinda seli kutokana na hali hizi ngumu, betaine ni kiingilio muhimu cha kikaboni. Wakati wa kuchunguza mkusanyiko wa betaine katika tishu tofauti, kiwango cha betaine katika tishu za utumbo ni cha juu sana. Kwa kuongezea, imeonekana kuwa viwango hivi huathiriwa na mkusanyiko wa betaine katika lishe. Seli zenye usawa zitakuwa na ukuaji bora na uwezo bora wa kupona. Kwa hivyo, watafiti waligundua kuwa kuongeza kiwango cha betaine cha watoto wa nguruwe huongeza urefu wa duodenal villi na kina cha milio ya ileal, na villi ni sawa zaidi.
Katika utafiti mwingine, ongezeko la urefu wa villi katika duodenum, jejunum, na ileamu lingeweza kuzingatiwa, lakini hakukuwa na athari kwenye kina cha mikunjo. Kama ilivyoonekana katika kuku wa kuku walioambukizwa coccidia, athari ya kinga ya betaine kwenye muundo wa utumbo inaweza kuwa muhimu zaidi chini ya changamoto fulani (za kiosmotiki).
Kizuizi cha utumbo kinaundwa zaidi na seli za epithelial, ambazo zimeunganishwa na protini zenye makutano magumu. Uadilifu wa kizuizi hiki ni muhimu ili kuzuia kuingia kwa vitu vyenye madhara na bakteria wa kusababisha magonjwa, ambavyo vinginevyo vingesababisha uvimbe. Kwa nguruwe, athari mbaya ya kizuizi cha utumbo inachukuliwa kuwa matokeo ya uchafuzi wa mycotoxin kwenye malisho, au moja ya athari mbaya za mkazo wa joto.
Ili kupima athari kwenye athari ya kizuizi, majaribio ya seli katika vitro mara nyingi hutumika kupima upinzani wa umeme wa transepithelial (TEER). Kwa matumizi ya betaine, TEER iliyoboreshwa inaweza kuzingatiwa katika majaribio mengi ya ndani ya vitro. Wakati betri inapowekwa kwenye halijoto ya juu (42°C), TEER itapungua (Mchoro 2). Kuongezwa kwa betaine kwenye njia ya ukuaji ya seli hizi zilizo wazi kwa joto kulikabiliana na kupungua kwa TEER, ikionyesha kuongezeka kwa upinzani wa joto.
Mchoro 2- Athari za ndani ya vitro za joto la juu na betaine kwenye upinzani wa transepithelial wa seli (TEER).
Kwa kuongezea, katika utafiti wa ndani ya mwili kwa watoto wa nguruwe, ongezeko la usemi wa protini za makutano magumu (occludin, claudin1, na zonula occludens-1) katika tishu za jejunum za wanyama waliopokea 1,250 mg/kg betaine lilipimwa ikilinganishwa na kundi la udhibiti. Kwa kuongezea, kama alama ya uharibifu wa utando wa matumbo, shughuli ya diamine oxidase katika plasma ya nguruwe hawa ilipunguzwa sana, ikionyesha kizuizi kikubwa cha matumbo. Wakati betaine iliongezwa kwenye lishe ya nguruwe wanaokua, ongezeko la nguvu ya mvutano wa matumbo lilipimwa wakati wa kuchinjwa.
Hivi majuzi, tafiti kadhaa zimeunganisha betaine na mfumo wa antioxidant na kuelezea kupungua kwa radicals huru, kupungua kwa viwango vya malondialdehyde (MDA), na kuboreshwa kwa shughuli ya glutathione peroxidase (GSH-Px).
Betaine haitumiki tu kama kinga ya osmo kwa wanyama. Zaidi ya hayo, bakteria wengi wanaweza kukusanya betaine kupitia usanisi mpya au usafirishaji kutoka kwa mazingira. Kuna ishara kwamba betaine inaweza kuwa na athari chanya kwa idadi ya bakteria katika njia ya utumbo wa watoto wa nguruwe walioachishwa kunyonya. Jumla ya bakteria ya ileal, haswa bifidobacteria na lactobacilli, imeongezeka. Zaidi ya hayo, kiasi kidogo cha Enterobacter kilipatikana kwenye kinyesi.
Hatimaye, inabainika kuwa athari ya betaine kwenye afya ya utumbo wa watoto wa nguruwe walioachishwa ni kupungua kwa kiwango cha kuhara. Athari hii inaweza kutegemea kipimo: kirutubisho cha lishe cha 2,500 mg/kg betaine kina ufanisi zaidi kuliko 1,250 mg/kg betaine katika kupunguza kiwango cha kuhara. Hata hivyo, utendaji wa watoto wa nguruwe walioachishwa katika viwango viwili vya virutubisho ulikuwa sawa. Watafiti wengine wameonyesha kwamba wakati 800 mg/kg ya betaine inaongezwa, kiwango na matukio ya kuhara kwa watoto wa nguruwe walioachishwa huwa chini.
Betaine ina thamani ya chini ya pKa ya takriban 1.8, ambayo husababisha kutengana kwa betaine HCl baada ya kumeza, na kusababisha asidi ya tumbo.
Chakula cha kuvutia ni uwezekano wa asidi ya betaine hydrochloride kama chanzo cha betaine. Katika dawa za binadamu, virutubisho vya betaine HCl mara nyingi hutumiwa pamoja na pepsin kusaidia watu wenye matatizo ya tumbo na matatizo ya usagaji chakula. Katika hali hii, betaine hydrochloride inaweza kutumika kama chanzo salama cha asidi hidrokloriki. Ingawa hakuna taarifa kuhusu sifa hii wakati betaine hydrochloride iko katika lishe ya watoto wa nguruwe, inaweza kuwa muhimu sana.
Inajulikana vyema kwamba pH ya juisi ya tumbo ya watoto wa nguruwe walioachishwa inaweza kuwa juu kiasi (pH>4), ambayo itaathiri uanzishaji wa kitangulizi cha pepsin kwenye kitangulizi chake cha pepsinogen. Usagaji bora wa protini si muhimu tu kwa wanyama kupata upatikanaji mzuri wa virutubisho hivi. Zaidi ya hayo, protini ya kusaga chakula inaweza kusababisha kuenea kwa vimelea nyemelezi na kuongeza tatizo la kuhara baada ya kuachishwa kunyonya. Betaine ina thamani ya chini ya pKa ya takriban 1.8, ambayo husababisha kutengana kwa betaine HCl baada ya kumeza, na kusababisha asidi ya tumbo.
Uongezaji huu wa asidi kwa muda mfupi umeonekana katika utafiti wa awali kwa wanadamu na tafiti kwa mbwa. Baada ya dozi moja ya 750 mg au 1,500 mg ya betaine hydrochloride, pH ya tumbo la mbwa waliotibiwa hapo awali na mawakala wa kupunguza asidi ya tumbo ilishuka sana kutoka takriban 7 hadi pH 2. Hata hivyo, katika mbwa waliotibiwa bila kutibiwa, pH ya tumbo ilikuwa takriban 2, ambayo haikuhusiana na nyongeza ya betaine HCl.
Betaine ina athari chanya kwenye afya ya utumbo wa watoto wa nguruwe walioachishwa kunyonya. Mapitio haya ya fasihi yanaangazia fursa tofauti za betaine kusaidia usagaji na unyonyaji wa virutubisho, kuboresha vizuizi vya kinga ya kimwili, kushawishi vijidudu, na kuongeza uwezo wa ulinzi wa watoto wa nguruwe.