बेटेन हे नैसर्गिकरित्या आढळणारे संयुग आहे जे वनस्पती आणि प्राण्यांमध्ये मोठ्या प्रमाणात आढळते. खाद्य पूरक म्हणून, ते निर्जल किंवा हायड्रोक्लोराइड स्वरूपात दिले जाते. ते विविध कारणांसाठी प्राण्यांच्या खाद्यात जोडले जाऊ शकते.
सर्वप्रथम, हे उद्देश बेटेनच्या अत्यंत प्रभावी मिथाइल दाता क्षमतेशी संबंधित असू शकतात, जे प्रामुख्याने यकृतामध्ये आढळते. अस्थिर मिथाइल गटांच्या हस्तांतरणामुळे, मेथिओनाइन, कार्निटाईन आणि क्रिएटिन सारख्या विविध संयुगांचे संश्लेषण प्रोत्साहन दिले जाते. अशाप्रकारे, बेटेन प्रथिने, लिपिड आणि ऊर्जा चयापचय प्रभावित करते, ज्यामुळे शव रचना फायदेशीरपणे बदलते.
दुसरे म्हणजे, खाद्यात बीटेन घालण्याचा उद्देश त्याच्या संरक्षणात्मक सेंद्रिय प्रवेशाच्या कार्याशी संबंधित असू शकतो. या कार्यात, बीटेन शरीरातील पेशींना पाण्याचे संतुलन आणि पेशींची क्रिया राखण्यास मदत करते, विशेषतः तणावाच्या काळात. उष्णतेच्या ताणाखाली प्राण्यांवर बीटेनचा सकारात्मक परिणाम हे एक सुप्रसिद्ध उदाहरण आहे.
डुकरांमध्ये, बीटेन सप्लिमेंटेशनचे वेगवेगळे फायदेशीर परिणाम वर्णन केले आहेत. हा लेख दूध सोडलेल्या पिलांच्या आतड्यांसंबंधी आरोग्यामध्ये बीटेनच्या खाद्य मिश्रित पदार्थाच्या भूमिकेवर लक्ष केंद्रित करेल.
डुकरांच्या इलियम किंवा एकूण पचनसंस्थेतील पोषक तत्वांच्या पचनक्षमतेवर बीटेनचा परिणाम अनेक अभ्यासांनी नोंदवला आहे. फायबर (कच्चे फायबर किंवा न्यूट्रल आणि आम्लयुक्त डिटर्जंट फायबर) च्या वाढलेल्या इलियम पचनक्षमतेच्या वारंवार निरीक्षणांवरून असे दिसून येते की बीटेन लहान आतड्यात आधीच उपस्थित असलेल्या बॅक्टेरियाच्या किण्वनास उत्तेजित करते, कारण आतड्यांसंबंधी पेशी फायबर-हानीकारक एंजाइम तयार करत नाहीत. वनस्पतीच्या फायबर भागात पोषक तत्वे असतात, जी या सूक्ष्मजीव फायबरच्या ऱ्हासादरम्यान सोडली जाऊ शकतात.
त्यामुळे, कोरडे पदार्थ आणि कच्च्या राखेची पचनक्षमता देखील सुधारली. एकूण पचनसंस्थेच्या पातळीवर, असे नोंदवले गेले आहे की ८०० मिलीग्राम बीटेन/किलो आहाराने पूरक असलेल्या पिलांमध्ये कच्चे प्रथिने (+६.४%) आणि कोरडे पदार्थ (+४.२%) पचनक्षमता सुधारली आहे. याव्यतिरिक्त, एका वेगळ्या अभ्यासात असे दिसून आले आहे की १,२५० मिलीग्राम/किलो बीटेनसह पूरक आहार घेतल्याने, कच्चे प्रथिने (+३.७%) आणि इथर अर्क (+६.७%) ची स्पष्ट एकूण पचनक्षमता सुधारली गेली.
पोषक तत्वांच्या पचनक्षमतेत वाढ होण्याचे एक संभाव्य कारण म्हणजे बीटेनचा एन्झाइम उत्पादनावर होणारा परिणाम. दूध सोडलेल्या पिलांना बीटेन जोडण्यावरील अलिकडच्या इन व्हिव्हो अभ्यासात, काइममधील पाचक एंजाइम्स (अमायलेज, माल्टेज, लिपेस, ट्रिप्सिन आणि काइमोट्रिप्सिन) च्या क्रियाकलापांचे मूल्यांकन करण्यात आले (आकृती १). माल्टेज वगळता सर्व एंजाइम्सची क्रियाशीलता वाढली आणि १,२५० मिलीग्राम/किलोपेक्षा २,५०० मिलीग्राम बीटेन/किलो आहारावर बीटेनचा प्रभाव अधिक स्पष्ट होता. क्रियाकलापातील वाढ एंजाइम उत्पादनात वाढ झाल्यामुळे किंवा एंजाइमच्या उत्प्रेरक कार्यक्षमतेत वाढ झाल्यामुळे होऊ शकते.
आकृती १-पिलांच्या आतड्यांमधील पाचक एंझाइम क्रियाकलापांना ० मिग्रॅ/किलो, १,२५० मिग्रॅ/किलो किंवा २,५०० मिग्रॅ/किलो बीटेन दिले जाते.
इन विट्रो प्रयोगांमध्ये, हे सिद्ध झाले की उच्च ऑस्मोटिक दाब निर्माण करण्यासाठी NaCl जोडल्याने, ट्रिप्सिन आणि अमायलेज क्रियाकलाप रोखले गेले. या चाचणीमध्ये बेटेनचे वेगवेगळे स्तर जोडल्याने NaCl चा प्रतिबंधात्मक प्रभाव पुनर्संचयित झाला आणि एंजाइम क्रियाकलाप वाढला. तथापि, जेव्हा बफर द्रावणात NaCl जोडले जात नाही, तेव्हा बेटेन कमी एकाग्रतेवर एंजाइम क्रियाकलापांवर परिणाम करत नाही, परंतु जास्त एकाग्रतेवर प्रतिबंधात्मक प्रभाव दर्शवितो.
डुकरांच्या वाढीच्या कामगिरीत आणि आहारातील बीटेनच्या पूरक आहारात रूपांतरण दरात वाढ झाल्याचे केवळ वाढलेली पचनक्षमताच स्पष्ट करू शकत नाही. डुकरांच्या आहारात बीटेन जोडल्याने प्राण्यांच्या देखभालीच्या ऊर्जेच्या गरजा देखील कमी होतात. या निरीक्षण केलेल्या परिणामाची गृहीतक अशी आहे की जेव्हा बीटेनचा वापर इंट्रासेल्युलर ऑस्मोटिक प्रेशर राखण्यासाठी केला जाऊ शकतो, तेव्हा आयन पंपांची मागणी कमी होते, जी एक अशी प्रक्रिया आहे ज्यासाठी उर्जेची आवश्यकता असते. मर्यादित ऊर्जेच्या सेवनाच्या बाबतीत, बीटेन पूरकतेचा परिणाम देखभालीऐवजी वाढीसाठी ऊर्जा पुरवठा वाढवून अधिक स्पष्ट होण्याची अपेक्षा आहे.
आतड्याच्या भिंतीला अस्तर असलेल्या उपकला पेशींना पोषक तत्वांच्या पचन दरम्यान ल्युमिनल सामग्रीमुळे निर्माण होणाऱ्या अत्यंत परिवर्तनशील ऑस्मोटिक परिस्थितींचा सामना करावा लागतो. त्याच वेळी, या आतड्याच्या पेशींना आतड्याच्या लुमेन आणि प्लाझ्मामधील पाण्याची आणि वेगवेगळ्या पोषक तत्वांची देवाणघेवाण नियंत्रित करावी लागते. या आव्हानात्मक परिस्थितींपासून पेशींचे संरक्षण करण्यासाठी, बेटेन हा एक महत्त्वाचा सेंद्रिय प्रवेशक आहे. वेगवेगळ्या ऊतींमध्ये बीटेनच्या एकाग्रतेचे निरीक्षण करताना, आतड्यांतील ऊतींमध्ये बीटेनचे प्रमाण बरेच जास्त असते. याव्यतिरिक्त, असे आढळून आले आहे की आहारातील बीटेनच्या एकाग्रतेमुळे या पातळींवर परिणाम होतो. संतुलित पेशींमध्ये चांगले प्रसार आणि चांगली पुनर्प्राप्ती क्षमता असेल. म्हणून, संशोधकांना असे आढळून आले की पिलांच्या बीटेन पातळीत वाढ केल्याने ड्युओडेनल विलीची उंची आणि इलियल क्रिप्ट्सची खोली वाढते आणि विली अधिक एकसमान असतात.
दुसऱ्या एका अभ्यासात, ड्युओडेनम, जेजुनम ​​आणि इलियममधील विलीच्या उंचीत वाढ दिसून आली, परंतु क्रिप्ट्सच्या खोलीवर कोणताही परिणाम झाला नाही. कोक्सीडियाने संक्रमित ब्रॉयलर कोंबड्यांमध्ये आढळून आल्याप्रमाणे, काही (ऑस्मोटिक) आव्हानांमध्ये आतड्यांसंबंधी संरचनेवर बेटेनचा संरक्षणात्मक प्रभाव अधिक महत्त्वाचा असू शकतो.
आतड्यांसंबंधी अडथळा प्रामुख्याने उपकला पेशींनी बनलेला असतो, जो घट्ट जंक्शन प्रथिनांनी एकमेकांशी जोडलेला असतो. हानिकारक पदार्थ आणि रोगजनक जीवाणूंच्या प्रवेशास प्रतिबंध करण्यासाठी या अडथळाची अखंडता आवश्यक आहे, ज्यामुळे अन्यथा जळजळ होऊ शकते. डुकरांसाठी, आतड्यांसंबंधी अडथळाचा नकारात्मक परिणाम हा खाद्यातील मायकोटॉक्सिन दूषिततेचा परिणाम किंवा उष्णतेच्या ताणाच्या नकारात्मक परिणामांपैकी एक मानला जातो.
अडथळा परिणामावरील परिणाम मोजण्यासाठी, ट्रान्सएपिथेलियल इलेक्ट्रिकल रेझिस्टन्स (TEER) मोजण्यासाठी सेल लाईन्सच्या इन विट्रो चाचण्यांचा वापर केला जातो. बेटेनच्या वापरामुळे, अनेक इन विट्रो प्रयोगांमध्ये सुधारित TEER दिसून येते. जेव्हा बॅटरी उच्च तापमानात (४२°C) उघडकीस येते तेव्हा TEER कमी होईल (आकृती २). या उष्णता-प्रदर्शित पेशींच्या वाढीच्या माध्यमात बीटेन जोडल्याने कमी झालेल्या TEER ला प्रतिकार केला, ज्यामुळे वाढलेली उष्णता प्रतिरोधकता दिसून येते.
आकृती २-उच्च तापमान आणि बेटेनचे पेशींच्या ट्रान्सएपिथेलियल रेझिस्टन्स (TEER) वर इन विट्रो परिणाम.
याव्यतिरिक्त, पिलांमधील इन व्हिव्हो अभ्यासात, 1,250 मिलीग्राम/किलो बीटेन प्राप्त झालेल्या प्राण्यांच्या जेजुनम ​​टिश्यूमध्ये टाइट जंक्शन प्रथिनांची (ऑक्लुडिन, क्लॉडिन1 आणि झोनुला ऑक्लुडेन्स-1) वाढलेली अभिव्यक्ती नियंत्रण गटाच्या तुलनेत मोजली गेली. याव्यतिरिक्त, आतड्यांसंबंधी श्लेष्मल त्वचेच्या नुकसानाचे चिन्हक म्हणून, या डुकरांच्या प्लाझ्मामधील डायमाइन ऑक्सिडेस क्रियाकलाप लक्षणीयरीत्या कमी झाला, जो आतड्यांसंबंधी अडथळा मजबूत असल्याचे दर्शवितो. वाढत्या-समाप्त डुकरांच्या आहारात जेव्हा बीटेन जोडला गेला, तेव्हा कत्तलीच्या वेळी आतड्यांसंबंधी तन्य शक्तीतील वाढ मोजली गेली.
अलिकडेच, अनेक अभ्यासांनी बेटेनचा संबंध अँटिऑक्सिडंट प्रणालीशी जोडला आहे आणि मुक्त रॅडिकल्स कमी झाल्याचे, मॅलोंडियाल्डिहाइड (MDA) चे कमी झालेले स्तर आणि ग्लूटाथिओन पेरोक्सिडेस (GSH-Px) क्रियाकलाप सुधारल्याचे वर्णन केले आहे.
प्राण्यांमध्ये बेटेन केवळ ऑस्मोप्रोटेक्टंट म्हणून काम करत नाही. याव्यतिरिक्त, अनेक जीवाणू पर्यावरणातून नवीन संश्लेषण किंवा वाहतुकीद्वारे बेटेन जमा करू शकतात. दूध सोडलेल्या पिलांच्या गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टमधील जीवाणूंच्या संख्येवर बेटेनचा सकारात्मक परिणाम होऊ शकतो अशी चिन्हे आहेत. आयल बॅक्टेरियाची एकूण संख्या, विशेषतः बायफिडोबॅक्टेरिया आणि लैक्टोबॅसिली, वाढली आहे. याव्यतिरिक्त, विष्ठेमध्ये एन्टरोबॅक्टरचे प्रमाण कमी आढळले.
शेवटी, असे दिसून आले आहे की दूध सोडलेल्या पिलांच्या आतड्यांवरील आरोग्यावर बेटेनचा परिणाम म्हणजे अतिसाराचे प्रमाण कमी करणे. हा परिणाम डोस-अवलंबून असू शकतो: अतिसाराचे प्रमाण कमी करण्यात १,२५० मिलीग्राम/किलो बेटेनपेक्षा २,५०० मिलीग्राम/किलो बेटेन हे आहारातील पूरक अधिक प्रभावी आहे. तथापि, दोन्ही पूरक पातळींवर दूध सोडलेल्या पिलांची कामगिरी समान होती. इतर संशोधकांनी असे दाखवून दिले आहे की जेव्हा ८०० मिलीग्राम/किलो बेटेन जोडले जाते तेव्हा दूध सोडलेल्या पिलांमध्ये अतिसाराचा दर आणि घटना कमी असतात.
बेटेनचे pKa मूल्य सुमारे १.८ इतके कमी असते, ज्यामुळे सेवन केल्यानंतर बेटेन HCl चे पृथक्करण होते, ज्यामुळे पोटातील आम्लीकरण होते.
बेटेन हायड्रोक्लोराइडचे बीटेनचा स्रोत म्हणून संभाव्य आम्लीकरण हे मनोरंजक अन्न आहे. मानवी औषधांमध्ये, पोटाच्या समस्या आणि पचन समस्या असलेल्या लोकांना आधार देण्यासाठी बेटेन एचसीएल पूरक पदार्थांचा वापर पेप्सिनसह केला जातो. या प्रकरणात, बेटेन हायड्रोक्लोराइड हायड्रोक्लोरिक आम्लाचा सुरक्षित स्रोत म्हणून वापरला जाऊ शकतो. पिलांच्या खाद्यात बीटेन हायड्रोक्लोराइड कधी असते याबद्दल कोणतीही माहिती नसली तरी, ते खूप महत्वाचे असू शकते.
हे सर्वज्ञात आहे की दूध सोडलेल्या पिलांच्या जठरासंबंधी रसाचा pH तुलनेने जास्त (pH>4) असू शकतो, जो त्याच्या पूर्वसूचक पेप्सिनोजेनच्या सक्रियतेवर परिणाम करेल. प्राण्यांना या पोषक तत्वाची चांगली उपलब्धता मिळण्यासाठी इष्टतम प्रथिन पचन महत्वाचे नाही. याव्यतिरिक्त, अपचन प्रथिने संधीसाधू रोगजनकांच्या हानिकारक प्रसारास कारणीभूत ठरू शकतात आणि दूध सोडल्यानंतर अतिसाराची समस्या वाढवू शकतात. बेटेनचे pKa मूल्य सुमारे 1.8 आहे, ज्यामुळे सेवनानंतर बीटेन HCl चे विघटन होते, ज्यामुळे पोटातील आम्लीकरण होते.
मानवांमध्ये आणि कुत्र्यांमध्ये केलेल्या प्राथमिक अभ्यासात हे अल्पकालीन पुनर्अ‍ॅसिडिफिकेशन दिसून आले आहे. ७५० मिलीग्राम किंवा १,५०० मिलीग्राम बीटेन हायड्रोक्लोराईडच्या एका डोसनंतर, पूर्वी गॅस्ट्रिक अ‍ॅसिड कमी करणाऱ्या एजंट्सने उपचार केलेल्या कुत्र्यांच्या पोटाचा पीएच सुमारे ७ वरून पीएच २ पर्यंत गंभीरपणे घसरला. तथापि, उपचार न केलेल्या नियंत्रण कुत्र्यांमध्ये, पोटाचा पीएच सुमारे २ होता, जो बीटेन एचसीएल सप्लिमेंटेशनशी संबंधित नव्हता.
दूध सोडलेल्या पिलांच्या आतड्यांवरील आरोग्यावर बेटेनचा सकारात्मक परिणाम होतो. या साहित्य पुनरावलोकनात बेटेनसाठी पोषक तत्वांचे पचन आणि शोषण करण्यास मदत करण्यासाठी, शारीरिक संरक्षणात्मक अडथळे सुधारण्यासाठी, मायक्रोबायोटावर प्रभाव पाडण्यासाठी आणि पिलांच्या संरक्षण क्षमता वाढवण्यासाठी वेगवेगळ्या संधींवर प्रकाश टाकण्यात आला आहे.