दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांच्या आतड्यांवर बेटाईनचा सकारात्मक परिणाम होतो, परंतु आतड्यांचे आरोग्य सुधारण्यासाठी किंवा दूध सोडल्यानंतर होणाऱ्या अतिसाराच्या समस्या कमी करण्यासाठी संभाव्य पूरक आहारांचा विचार करताना अनेकदा याकडे दुर्लक्ष केले जाते. खाद्यामध्ये कार्यात्मक पोषक तत्व म्हणून बेटाईनचा समावेश केल्यास प्राण्यांवर विविध प्रकारे परिणाम होऊ शकतो.
सर्वप्रथम, बेटाइनमध्ये, विशेषतः प्राण्यांच्या यकृतामध्ये, मिथाइल गट दान करण्याची अत्यंत प्रभावी क्षमता असते. अस्थिर मिथाइल गटांच्या हस्तांतरणामुळे, मेथिओनाइन, कार्निटिन आणि क्रिएटिन यांसारख्या विविध संयुगांच्या संश्लेषणाला चालना मिळते. अशाप्रकारे, बेटाइन प्राण्यांच्या प्रथिने, मेद आणि ऊर्जा चयापचयावर परिणाम करते, ज्यामुळे मृतदेहाच्या रचनेत फायदेशीर बदल घडतो.
दुसरे म्हणजे, बेटाईन एक संरक्षक सेंद्रिय भेदक म्हणून खाद्यात मिसळले जाऊ शकते. बेटाईन एक ऑस्मोप्रोटेक्टंट म्हणून कार्य करते, जे संपूर्ण शरीरातील पेशींना, विशेषतः तणावाच्या काळात, द्रवाचे संतुलन आणि पेशीय क्रियाकलाप राखण्यास मदत करते. उष्णतेच्या ताणाने ग्रस्त असलेल्या प्राण्यांवर बेटाईनचा होणारा फायदेशीर परिणाम हे याचे एक सुप्रसिद्ध उदाहरण आहे.
निर्जल किंवा हायड्रोक्लोराइड स्वरूपातील बेटाइनच्या पूरक आहारामुळे प्राण्यांच्या कार्यक्षमतेवर विविध फायदेशीर परिणाम दिसून आले आहेत. हा लेख, दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांच्या आतड्यांचे आरोग्य सुधारण्यासाठी खाद्य पूरक म्हणून बेटाइन वापरण्याच्या अनेक शक्यतांवर लक्ष केंद्रित करेल.
अनेक बेटाईन अभ्यासांमध्ये डुकरांच्या इलियम आणि कोलनमधील पोषक तत्वांच्या पचनक्षमतेवर होणाऱ्या परिणामांची नोंद केली आहे. इलियममध्ये फायबरच्या (क्रूड फायबर किंवा न्यूट्रल आणि ऍसिड डिटर्जंट फायबर) पचनक्षमतेत वाढ झाल्याच्या वारंवार केलेल्या निरीक्षणांवरून असे सूचित होते की, बेटाईन लहान आतड्यातील जिवाणू किण्वन प्रक्रियेला उत्तेजित करते, कारण एंटेरोसाइट्स फायबरचे विघटन करणारे एन्झाइम्स तयार करत नाहीत. वनस्पतींच्या तंतुमय भागांमध्ये अशी पोषक तत्वे असतात जी सूक्ष्मजीवांच्या फायबरच्या विघटनानंतर मुक्त होऊ शकतात. त्यामुळे, शुष्क पदार्थ आणि क्रूड ऍशच्या पचनक्षमतेतही सुधारणा दिसून आली. संपूर्ण जठरांत्र मार्गाच्या पातळीवर, ८०० मिग्रॅ बेटाईन/किलो आहार दिलेल्या डुकरांच्या पिलांमध्ये क्रूड प्रोटीन (+६.४%) आणि ड्राय मॅटर (+४.२%) च्या पचनक्षमतेत सुधारणा दिसून आली. याव्यतिरिक्त, आणखी एका अभ्यासात असे आढळून आले की १२५० मिग्रॅ/किलो बेटाईन पूरक आहार दिल्याने क्रूड प्रोटीन (+३.७%) आणि इथर एक्सट्रॅक्ट (+६.७%) च्या एकूण पचनक्षमतेत सुधारणा झाली.
पोषक तत्वांच्या शोषणात दिसून आलेल्या वाढीचे एक संभाव्य कारण म्हणजे एन्झाइम उत्पादनावरील बेटाइनचा परिणाम. नुकत्याच दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिलांमध्ये बेटाइन पूरक आहाराच्या परिणामांवरील एका इन विवो अभ्यासात, पचनक्रियेतील पाचक एन्झाइम्सच्या (अमायलेज, माल्टेज, लायपेज, ट्रिप्सिन आणि कायमोट्रिप्सिन) क्रियाशीलतेचे मूल्यांकन केले गेले (आकृती १). माल्टेज वगळता सर्व एन्झाइम्सची क्रियाशीलता वाढली आणि बेटाइनचा परिणाम १२५० मिग्रॅ/किलो खाद्याच्या मात्रेपेक्षा २५०० मिग्रॅ बेटाइन/किलो खाद्याच्या मात्रेवर अधिक स्पष्टपणे दिसून आला. वाढलेली क्रियाशीलता वाढलेल्या एन्झाइम उत्पादनामुळे असू शकते, परंतु ती एन्झाइम्सच्या वाढलेल्या उत्प्रेरक कार्यक्षमतेमुळे देखील असू शकते. इन व्हिट्रो प्रयोगांनी दाखवले आहे की NaCl च्या समावेशाने उच्च परासरणी दाब निर्माण केल्यास ट्रिप्सिन आणि अमायलेजची क्रियाशीलता रोखली जाते. या प्रयोगात, विविध सांद्रतेमध्ये बेटाइनच्या समावेशाने NaCl चा प्रतिबंधात्मक परिणाम पुनर्संचयित झाला आणि एन्झाइमची क्रियाशीलता सुधारली. तथापि, जेव्हा बफर द्रावणात सोडियम क्लोराईड मिसळले नव्हते, तेव्हा कमी सांद्रतेवर बेटाइन इन्क्लुजन कॉम्प्लेक्सचा एन्झाइमच्या क्रियेवर कोणताही परिणाम झाला नाही, परंतु तुलनेने उच्च सांद्रतेवर त्याने प्रतिबंधात्मक परिणाम दर्शविला.
आहारात बेटाईन दिलेल्या डुकरांमध्ये वाढीची कामगिरी आणि खाद्य रूपांतरण दरात सुधारणा झाल्याचे, तसेच पचनक्षमतेतही सुधारणा झाल्याचे दिसून आले आहे. डुकरांच्या आहारात बेटाईनचा समावेश केल्याने प्राण्याची ऊर्जेची गरजही कमी होते. या दिसून आलेल्या परिणामामागील गृहीतक असे आहे की, जेव्हा पेशींमधील परासरणी दाब (osmotic pressure) टिकवून ठेवण्यासाठी बेटाईन उपलब्ध असते, तेव्हा आयन पंपांची (ऊर्जा लागणारी प्रक्रिया) गरज कमी होते. त्यामुळे, ज्या परिस्थितीत ऊर्जेचे सेवन मर्यादित असते, तिथे ऊर्जेची गरज टिकवून ठेवण्याऐवजी वाढीला चालना देऊन बेटाईन पूरक आहाराचा परिणाम अधिक प्रभावी होण्याची अपेक्षा आहे.
आतड्याच्या भिंतीच्या उपकला पेशींना पोषक तत्वांच्या पचनादरम्यान आतड्याच्या पोकळीतील घटकांमुळे निर्माण होणाऱ्या अत्यंत बदलत्या परासरणी परिस्थितीचा सामना करावा लागतो. त्याच वेळी, आतड्याची पोकळी आणि प्लाझ्मा यांच्यातील पाणी आणि विविध पोषक तत्वांच्या देवाणघेवाणीवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी या आतड्याच्या उपकला पेशी आवश्यक असतात. या कठोर परिस्थितींपासून पेशींचे संरक्षण करण्यासाठी, बेटाईन हा एक महत्त्वाचा सेंद्रिय भेदक पदार्थ आहे. जर तुम्ही विविध ऊतींमधील बेटाईनचे प्रमाण पाहिले, तर तुमच्या लक्षात येईल की आतड्याच्या ऊतींमध्ये बेटाईनचे प्रमाण बरेच जास्त असते. याव्यतिरिक्त, असे नोंदवले गेले आहे की आहारातील बेटाईनच्या प्रमाणामुळे या पातळ्यांवर परिणाम होऊ शकतो. सुसंतुलित पेशींमध्ये प्रसरण क्षमता अधिक चांगली असते आणि त्यांमध्ये चांगली स्थिरता असते. सारांश, संशोधकांना असे आढळले की डुकरांच्या पिल्लांमध्ये बेटाईनची पातळी वाढवल्याने ड्युओडेनल व्हिलीची उंची आणि इलियल क्रिप्ट्सची खोली वाढली, तसेच व्हिली अधिक एकसमान झाल्या.
दुसऱ्या एका अभ्यासात, ड्युओडेनम, जेजुनम ​​आणि इलियममध्ये क्रिप्टच्या खोलीवर कोणताही परिणाम न होता व्हिलसच्या उंचीत वाढ झाल्याचे दिसून आले. कॉक्सिडियाने ग्रस्त ब्रॉयलर कोंबड्यांमध्ये दिसून आल्याप्रमाणे, विशिष्ट (ऑस्मोटिक) रोगांमध्ये आतड्यांच्या संरचनेवर बेटाइनचा संरक्षणात्मक प्रभाव अधिक महत्त्वाचा असू शकतो.
आतड्यांचा संरक्षक थर प्रामुख्याने एपिथेलियल पेशींनी बनलेला असतो, ज्या 'टाइट जंक्शन' प्रथिनांद्वारे एकमेकांना जोडलेल्या असतात. हानिकारक पदार्थ आणि रोगजनक जीवाणूंना आत प्रवेश करण्यापासून रोखण्यासाठी या संरक्षक थराची अखंडता आवश्यक आहे, अन्यथा ते दाह निर्माण करू शकतात. डुकरांमध्ये, आतड्यांच्या संरक्षक थरावर होणारे नकारात्मक परिणाम हे मायकोटॉक्सिनने दूषित झालेल्या खाद्यामुळे किंवा उष्णतेच्या ताणाच्या दुष्परिणामांपैकी एक असल्याचे मानले जाते.
अवरोधक प्रभावावरील परिणाम मोजण्यासाठी, ट्रान्सएपिथेलियल इलेक्ट्रिकल रेझिस्टन्स (TEER) मोजून सेल लाइन्सची अनेकदा इन विट्रो चाचणी केली जाते. बेटाइनच्या वापरामुळे अनेक इन विट्रो प्रयोगांमध्ये TEER मध्ये सुधारणा दिसून आली आहे. जेव्हा पेशी उच्च तापमानाला (४२°C) सामोरे जातात तेव्हा TEER कमी होतो (आकृती २). या तापलेल्या पेशींच्या ग्रोथ मीडियममध्ये बेटाइन मिसळल्याने TEER मधील घट रोखली गेली, ज्यामुळे सुधारित थर्मोटॉलरन्स दिसून आला. याव्यतिरिक्त, डुकरांच्या पिल्लांवरील इन व्हिवो अभ्यासात असे दिसून आले की, नियंत्रण गटाच्या तुलनेत १२५० मिग्रॅ/किलो या डोसमध्ये बेटाइन घेतलेल्या प्राण्यांच्या जेजुनल ऊतींमध्ये टाइट जंक्शन प्रथिनांची (ऑक्लुडिन, क्लॉडिन१ आणि झोन्युला ऑक्लुझन्स-१) अभिव्यक्ती वाढली होती. याव्यतिरिक्त, आतड्याच्या श्लेष्मल त्वचेच्या नुकसानीचे सूचक असलेल्या डायअमाइन ऑक्सिडेसची क्रियाशीलता या डुकरांच्या प्लाझ्मामध्ये लक्षणीयरीत्या कमी झाली होती, जे अधिक मजबूत आतड्याच्या अवरोधकाचे द्योतक आहे. जेव्हा अंतिम टप्प्यातील डुकरांच्या आहारात बेटाइन मिसळले गेले, तेव्हा कत्तलीच्या वेळी आतड्याच्या ताणशक्तीमध्ये वाढ मोजली गेली.
अलीकडे, अनेक अभ्यासांनी बेटाइनचा संबंध अँटिऑक्सिडंट प्रणालीशी जोडला आहे आणि त्यामुळे फ्री रॅडिकल्समध्ये घट, मॅलॉन्डियलडिहाइड (MDA) पातळीत घट, आणि ग्लुटाथिओन पेरॉक्सिडेस (GSH-Px) क्रियेत वाढ झाल्याचे वर्णन केले आहे. डुकरांच्या पिल्लांवरील एका अलीकडील अभ्यासात असे दिसून आले की जेजुनममध्ये GSH-Px क्रिया वाढली होती, तर आहारातील बेटाइनचा MDA वर कोणताही परिणाम झाला नाही.
बीटाइन केवळ प्राण्यांमध्ये ऑस्मोप्रोटेक्टंट म्हणून काम करत नाही, तर विविध जीवाणू नव्याने संश्लेषण करून किंवा पर्यावरणातून वाहतूक करून बीटाइन जमा करू शकतात. असे पुरावे आहेत की बीटाइनचा दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांच्या जठरांत्र मार्गातील जीवाणूंच्या समूहावर सकारात्मक परिणाम होऊ शकतो. इलियल जीवाणूंची एकूण संख्या वाढली, विशेषतः बायफिडोबॅक्टेरिया आणि लॅक्टोबॅसिली. याव्यतिरिक्त, विष्ठेमध्ये एंटेरोबॅक्टेरियासीची संख्या कमी आढळली.
दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांच्या आतड्यांच्या आरोग्यावर बेटाईनचा शेवटचा दिसून आलेला परिणाम म्हणजे अतिसाराच्या घटनांमध्ये घट होणे. हा परिणाम मात्रेवर अवलंबून असू शकतो: १२५० मिग्रॅ/किलो मात्रेच्या बेटाईनपेक्षा, २५०० मिग्रॅ/किलो मात्रेतील बेटाईनचे आहारातील पूरक सेवन अतिसाराच्या घटना कमी करण्यासाठी अधिक प्रभावी ठरले. तथापि, दोन्ही पूरक मात्रांच्या पातळ्यांवर दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांची कामगिरी सारखीच होती. इतर संशोधकांनी असे दाखवले आहे की, जेव्हा दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांना ८०० मिग्रॅ/किलो बेटाईनचे पूरक सेवन दिले जाते, तेव्हा त्यांच्यामध्ये अतिसार आणि आजारपणाचे प्रमाण कमी असते.
विशेष म्हणजे, बेटाइनचा स्रोत म्हणून बेटाइन हायड्रोक्लोराइडमध्ये आम्लता वाढवणारे संभाव्य परिणाम दिसून येतात. वैद्यकीय क्षेत्रात, पोटाच्या आणि पचनाच्या समस्या असलेल्या लोकांना मदत करण्यासाठी बेटाइन हायड्रोक्लोराइड पूरक औषधे अनेकदा पेप्सिनसोबत वापरली जातात. अशावेळी, बेटाइन हायड्रोक्लोराइड हायड्रोक्लोरिक आम्लाचा एक सुरक्षित स्रोत म्हणून काम करते. डुकरांच्या पिल्लांच्या खाद्यात बेटाइन हायड्रोक्लोराइडचा समावेश केल्यावर त्याच्या या गुणधर्माबद्दल कोणतीही माहिती उपलब्ध नसली तरी, तो महत्त्वाचा असू शकतो. हे ज्ञात आहे की दूध सोडलेल्या डुकरांच्या पिल्लांमध्ये पोटातील पीएच (pH) तुलनेने जास्त असू शकतो (पीएच > ४), ज्यामुळे पेप्सिनोजेन या पूर्वसूचक अवस्थेतील पेप्सिन या प्रथिने-विघटन करणाऱ्या एन्झाइमच्या सक्रियतेत अडथळा येतो. प्रथिनांचे योग्य पचन केवळ यासाठीच महत्त्वाचे नाही की प्राणी या पोषक तत्त्वाचा पुरेपूर फायदा घेऊ शकतील. याव्यतिरिक्त, अपूर्ण पचन झालेल्या प्रथिनांमुळे संधीसाधू रोगजनकांची अनावश्यक वाढ होऊ शकते आणि दूध सोडल्यानंतर होणाऱ्या अतिसाराची समस्या अधिकच गंभीर होऊ शकते. बेटाईनचे pKa मूल्य सुमारे १.८ इतके कमी असते, ज्यामुळे सेवन केल्यावर बेटाईन हायड्रोक्लोराईडचे विघटन होते आणि परिणामी जठरात आम्लता वाढते. ही तात्पुरती पुन:आम्लता मानवावरील प्राथमिक अभ्यासात आणि श्वानांवरील अभ्यासात दिसून आली आहे. ज्या कुत्र्यांना पूर्वी आम्लता कमी करणारी औषधे दिली होती, त्यांना बेटाईन हायड्रोक्लोराईडचा ७५० मिग्रॅ किंवा १५०० मिग्रॅचा एकच डोस दिल्यानंतर त्यांच्या जठरातील pH मध्ये लक्षणीय घट होऊन तो सुमारे pH ७ वरून pH २ पर्यंत खाली आला. तथापि, ज्या नियंत्रण गटातील कुत्र्यांना हे औषध दिले गेले नाही, त्यांच्या जठरातील pH मध्ये बेटाईन हायड्रोक्लोराईडच्या सेवनाचा विचार न करता लक्षणीय घट झाली.
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