A betaína é un composto natural amplamente distribuído en plantas e animais. Como aditivo para pensos, ofrécese en forma anhidra ou clorhidrato. Pódese engadir á alimentación animal para diversos fins.
En primeiro lugar, estes fins poden estar relacionados coa capacidade moi eficaz de doar metilo da betaína, que se produce principalmente no fígado. Debido á transferencia de grupos metilo inestables, promóvese a síntese de varios compostos como a metionina, a carnitina e a creatina. Deste xeito, a betaína afecta o metabolismo das proteínas, os lípidos e a enerxía, cambiando así beneficiosamente a composición da carcasa.
En segundo lugar, o propósito de engadir betaína á alimentación pode estar relacionado coa súa función como penetrante orgánico protector. Nesta función, a betaína axuda ás células de todo o corpo a manter o equilibrio hídrico e a actividade celular, especialmente durante os períodos de estrés. Un exemplo ben coñecido é o efecto positivo da betaína nos animais sometidos a estrés térmico.
Nos porcos, describíronse diferentes efectos beneficiosos da suplementación con betaína. Este artigo centrarase no papel da betaína como aditivo alimentario na saúde intestinal dos leitóns destetados.
Varios estudos sobre a betaína informaron do efecto sobre a dixestibilidade dos nutrientes no íleo ou no tracto dixestivo total dos porcos. Observacións repetidas do aumento da dixestibilidade ileal da fibra (fibra bruta ou fibra de deterxente neutra e ácida) indican que a betaína estimula a fermentación das bacterias xa presentes no intestino delgado, porque as células intestinais non producen encimas que degradan a fibra. A parte fibrosa da planta contén nutrientes que poden liberarse durante a degradación desta fibra microbiana.
Polo tanto, tamén se observou unha mellora da dixestibilidade da materia seca e das cinzas brutas. A nivel total do tracto dixestivo, informouse de que os leitóns suplementados con 800 mg de betaína/kg de dieta melloraron a dixestibilidade da proteína bruta (+6,4 %) e da materia seca (+4,2 %). Ademais, outro estudo mostrou que, ao suplementar con 1250 mg/kg de betaína, mellorou a dixestibilidade total aparente da proteína bruta (+3,7 %) e do extracto etéreo (+6,7 %).
Unha posible razón para o aumento observado na dixestibilidade dos nutrientes é o efecto da betaína na produción de encimas. Nun estudo recente in vivo sobre a adición de betaína a leitóns destetados, avaliouse a actividade dos encimas dixestivos (amilase, maltase, lipase, tripsina e quimotripsina) no quimo (Figura 1). Todos os encimas, excepto a maltase, mostraron un aumento da actividade, e o efecto da betaína foi máis pronunciado a 2500 mg de betaína/kg de alimento que a 1250 mg/kg. O aumento da actividade pode ser o resultado dun aumento na produción de encimas ou pode ser o resultado dun aumento na eficiencia catalítica do encima.
Figura 1: Actividade encimática dixestiva intestinal de leitóns suplementados con 0 mg/kg, 1250 mg/kg ou 2500 mg/kg de betaína.
En experimentos in vitro, demostrouse que ao engadir NaCl para producir unha presión osmótica elevada, inhibíanse as actividades da tripsina e da amilase. Ao engadir diferentes niveis de betaína a esta proba, restablecíase o efecto inhibitorio do NaCl e aumentaba a actividade encimática. Non obstante, cando non se engade NaCl á solución tampón, a betaína non afecta á actividade encimática a unha concentración máis baixa, pero si mostra un efecto inhibitorio a unha concentración máis alta.
Non só o aumento da dixestibilidade pode explicar o aumento notificado no rendemento de crecemento e na taxa de conversión alimentaria dos porcos suplementados con betaína na dieta. Engadir betaína ás dietas dos porcos tamén reduce as necesidades enerxéticas de mantemento do animal. A hipótese para este efecto observado é que cando a betaína se pode usar para manter a presión osmótica intracelular, a demanda de bombas de ións redúcese, o que é un proceso que require enerxía. No caso dunha inxesta de enerxía limitada, espérase que o efecto de suplementar con betaína sexa máis pronunciado ao aumentar o subministro de enerxía para o crecemento en lugar do mantemento.
As células epiteliais que revisten a parede intestinal necesitan facer fronte a condicións osmóticas moi variables xeradas polo contido luminal durante a dixestión de nutrientes. Ao mesmo tempo, estas células intestinais necesitan controlar o intercambio de auga e diferentes nutrientes entre o lumen intestinal e o plasma. Para protexer as células destas condicións desafiantes, a betaína é un importante penetrante orgánico. Ao observar a concentración de betaína en diferentes tecidos, o contido de betaína nos tecidos intestinais é bastante alto. Ademais, observouse que estes niveis se ven afectados pola concentración de betaína na dieta. As células ben equilibradas terán unha mellor proliferación e mellores capacidades de recuperación. Polo tanto, os investigadores descubriron que aumentar o nivel de betaína nos leitóns aumenta a altura das vellosidades duodenais e a profundidade das criptas ileais, e as vellosidades son máis uniformes.
Noutro estudo, puido observarse un aumento na altura das vellosidades no duodeno, xexuno e íleo, pero non houbo ningún efecto na profundidade das criptas. Como se observou en polos de engorde infectados con coccidios, o efecto protector da betaína sobre a estrutura intestinal pode ser aínda máis importante baixo certos desafíos (osmóticos).
A barreira intestinal está composta principalmente por células epiteliais, que están conectadas entre si por proteínas de unión estreita. A integridade desta barreira é esencial para evitar a entrada de substancias nocivas e bacterias patóxenas, que doutro xeito causarían inflamación. Para os porcos, o impacto negativo da barreira intestinal considérase o resultado da contaminación por micotoxinas no alimento ou un dos efectos negativos do estrés térmico.
Para medir o impacto no efecto barreira, as probas in vitro de liñas celulares úsanse a miúdo para medir a resistencia eléctrica transepitelial (TEER). Coa aplicación de betaína, pódese observar unha mellora do TEER en múltiples experimentos in vitro. Cando a batería se expón a altas temperaturas (42 °C), o TEER diminúe (Figura 2). A adición de betaína ao medio de crecemento destas células expostas á calor contrarrestou a diminución do TEER, o que indica un aumento da resistencia á calor.
Figura 2: Efectos in vitro da alta temperatura e da betaína sobre a resistencia transepitelial celular (TEER).
Ademais, nun estudo in vivo en leitóns, mediuse o aumento da expresión de proteínas de unión estreita (ocludina, claudina 1 e zonula occludens-1) no tecido do xexuno de animais que recibiron 1250 mg/kg de betaína en comparación co grupo de control. Ademais, como marcador do dano da mucosa intestinal, a actividade da diaminooxidase no plasma destes porcos reduciuse significativamente, o que indica unha barreira intestinal máis forte. Cando se engadiu betaína á dieta de porcos en crecemento e engorde, mediuse o aumento da resistencia á tracción intestinal no momento do sacrificio.
Recentemente, varios estudos relacionaron a betaína co sistema antioxidante e describiron a redución dos radicais libres, a redución dos niveis de malondialdehído (MDA) e a mellora da actividade da glutatión peroxidase (GSH-Px).
A betaína non só actúa como osmoprotector nos animais. Ademais, moitas bacterias poden acumular betaína mediante síntese de novo ou transporte desde o ambiente. Hai indicios de que a betaína pode ter un efecto positivo no número de bacterias no tracto gastrointestinal dos leitóns destetados. O número total de bacterias ileais, especialmente bifidobacterias e lactobacilos, aumentou. Ademais, atopáronse cantidades menores de Enterobacter nas feces.
Finalmente, obsérvase que o efecto da betaína na saúde intestinal dos leitóns destetados é a redución da taxa de diarrea. Este efecto pode depender da dose: o suplemento dietético de 2500 mg/kg de betaína é máis eficaz que o de 1250 mg/kg de betaína para reducir a taxa de diarrea. Non obstante, o rendemento dos leitóns destetados nos dous niveis de suplemento foi similar. Outros investigadores demostraron que cando se engaden 800 mg/kg de betaína, a taxa e a incidencia de diarrea nos leitóns destetados son menores.
A betaína ten un valor de pKa baixo de aproximadamente 1,8, o que leva á disociación do clorhidrato de betaína despois da inxestión, o que leva á acidificación gástrica.
O alimento interesante é a potencial acidificación do clorhidrato de betaína como fonte de betaína. Na medicina humana, os suplementos de clorhidrato de betaína úsanse a miúdo en combinación con pepsina para axudar ás persoas con problemas de estómago e problemas dixestivos. Neste caso, o clorhidrato de betaína pódese usar como unha fonte segura de ácido clorhídrico. Aínda que non hai información sobre esta propiedade cando o clorhidrato de betaína está contido no alimento para leitóns, pode ser moi importante.
É ben sabido que o pH do zume gástrico dos leitóns destetados pode ser relativamente alto (pH > 4), o que afectará á activación do precursor da pepsina no seu precursor pepsinóxeno. A dixestión óptima das proteínas non só é importante para que os animais obteñan unha boa dispoñibilidade deste nutriente. Ademais, as proteínas da indixestión poden causar a proliferación nociva de patóxenos oportunistas e aumentar o problema da diarrea posdestete. A betaína ten un valor de pKa baixo de aproximadamente 1,8, o que leva á disociación do clorhidrato de betaína despois da inxestión, o que leva á acidificación gástrica.
Esta reacidificación a curto prazo observouse nun estudo preliminar en humanos e en estudos en cans. Despois dunha dose única de 750 mg ou 1500 mg de clorhidrato de betaína, o pH do estómago dos cans tratados previamente con axentes redutores do ácido gástrico baixou gravemente de aproximadamente 7 a un pH de 2. Non obstante, nos cans de control non tratados, o pH do estómago era de aproximadamente 2, o que non estaba relacionado coa suplementación con clorhidrato de betaína.
A betaína ten un efecto positivo na saúde intestinal dos leitóns destetados. Esta revisión bibliográfica destaca as diferentes oportunidades da betaína para favorecer a dixestión e a absorción de nutrientes, mellorar as barreiras de protección física, influír na microbiota e potenciar as capacidades de defensa dos leitóns.