Бетаин - өсімдіктер мен жануарларда кең таралған табиғи қосылыс. Азық қоспасы ретінде ол сусыз немесе гидрохлорид түрінде беріледі. Оны әртүрлі мақсаттарда жануарлар жеміне қосуға болады.
Біріншіден, бұл мақсаттар негізінен бауырда болатын бетаиннің өте тиімді метил донорлық қабілетімен байланысты болуы мүмкін. Тұрақсыз метил топтарының берілуіне байланысты метионин, карнитин және креатин сияқты әртүрлі қосылыстардың синтезі күшейтіледі. Осылайша, бетаин ақуыз, липид және энергия алмасуына әсер етеді, осылайша қаңқа құрамын пайдалы түрде өзгертеді.
Екіншіден, жемге бетаин қосудың мақсаты оның қорғаныш органикалық енуші ретіндегі қызметімен байланысты болуы мүмкін. Бұл қызметте бетаин дененің барлық жасушаларына, әсіресе стресс кезеңінде, су балансын және жасуша белсенділігін сақтауға көмектеседі. Белгілі мысал - бетаиннің жылу стрессі кезіндегі жануарларға оң әсері.
Шошқаларда бетаин қоспасының әртүрлі пайдалы әсерлері сипатталған. Бұл мақалада емшектен айырылған торайлардың ішек денсаулығындағы жем қоспасы ретінде бетаиннің рөлі қарастырылады.
Бетаиннің шошқалардың мықын ішегіндегі немесе жалпы ас қорыту жолындағы қоректік заттардың сіңімділігіне әсерін бірнеше рет зерттеу көрсетті. Талшықтың (шикі талшық немесе бейтарап және қышқыл жуғыш зат талшығы) мықын ішегінің сіңімділігінің жоғарылауын бірнеше рет бақылау бетаиннің аш ішекте бар бактериялардың ашытуын ынталандыратынын көрсетеді, себебі ішек жасушалары талшықты ыдырататын ферменттерді өндірмейді. Өсімдіктің талшық бөлігінде осы микробтық талшықтың ыдырауы кезінде бөлінуі мүмкін қоректік заттар бар.
Сондықтан құрғақ зат пен шикі күлдің сіңімділігінің жақсарғаны байқалды. Ас қорыту жүйесінің жалпы деңгейінде 800 мг бетаин/кг диетасымен толықтырылған торайлардың шикі ақуыздың (+6,4%) және құрғақ заттың (+4,2%) сіңімділігі жақсарғаны туралы хабарланды. Сонымен қатар, басқа бір зерттеу 1250 мг/кг бетаинмен толықтыру арқылы шикі ақуыздың (+3,7%) және эфир сығындысының (+6,7%) жалпы сіңімділігі жақсарғанын көрсетті.
Қоректік заттардың сіңімділігінің жоғарылауының бір себебі - бетаиннің фермент өндірісіне әсері. Емшектен шығарылған торайларға бетаин қосу бойынша жақында жүргізілген in vivo зерттеуінде ас қорыту ферменттерінің (амилаза, мальтаза, липаза, трипсин және химотрипсин) химустағы белсенділігі бағаланды (1-сурет). Мальтазадан басқа барлық ферменттер белсенділіктің жоғарылауын көрсетті, ал бетаиннің әсері 1250 мг/кг-ға қарағанда 2500 мг бетаин/кг жемде айқынырақ болды. Белсенділіктің артуы фермент өндірісінің артуының немесе ферменттің каталитикалық тиімділігінің артуының нәтижесі болуы мүмкін.
1-сурет - 0 мг/кг, 1250 мг/кг немесе 2500 мг/кг бетаинмен толықтырылған торайлардың ішек ас қорыту ферменттерінің белсенділігі.
In vitro тәжірибелерінде жоғары осмостық қысымды алу үшін NaCl қосу арқылы трипсин мен амилаза белсенділігінің тежелетіні дәлелденді. Бұл сынаққа бетаиннің әртүрлі деңгейлерін қосу NaCl-дің тежеу ​​әсерін қалпына келтірді және фермент белсенділігін арттырды. Дегенмен, NaCl буферлік ерітіндіге қосылмаған кезде, бетаин төменгі концентрацияда фермент белсенділігіне әсер етпейді, бірақ жоғары концентрацияда тежеу ​​​​әсерін көрсетеді.
Диеталық бетаинмен толықтырылған шошқалардың өсу өнімділігі мен жемді түрлендіру жылдамдығының артуын тек сіңімділіктің жоғарылауы ғана емес түсіндіре алады. Шошқа рационына бетаин қосу жануардың энергия қажеттіліктерін де азайтады. Бұл байқалған әсердің гипотезасы бетаинді жасушаішілік осмостық қысымды ұстап тұру үшін қолдануға болатын кезде иондық сорғыларға деген қажеттілік азаяды, бұл энергияны қажет ететін процесс. Энергияны шектеулі тұтыну жағдайында бетаинді толықтырудың әсері өсуді қолдауға емес, энергиямен қамтамасыз етуді арттыру арқылы айқынырақ болады деп күтілуде.
Ішек қабырғасын қаптайтын эпителий жасушалары қоректік заттардың қорытылуы кезінде люменнің құрамынан туындайтын өте өзгермелі осмотикалық жағдайларға төтеп беруі керек. Сонымен қатар, бұл ішек жасушалары ішек люмені мен плазма арасындағы су мен әртүрлі қоректік заттардың алмасуын бақылауы керек. Жасушаларды осы қиын жағдайлардан қорғау үшін бетаин маңызды органикалық енуші болып табылады. Әртүрлі тіндердегі бетаин концентрациясын бақылаған кезде ішек тіндеріндегі бетаиннің мөлшері өте жоғары. Сонымен қатар, бұл деңгейлерге тағамдық бетаин концентрациясы әсер ететіні байқалды. Теңгерімді жасушалардың көбеюі және қалпына келу қабілеті жақсы болады. Сондықтан зерттеушілер торайлардың бетаин деңгейін арттыру он екі елі ішектің бүрлерінің биіктігін және мықын крипталарының тереңдігін арттыратынын, ал бүрлерінің біркелкі болатынын анықтады.
Басқа бір зерттеуде он екі елі ішектегі, аш ішектегі және мықын ішегіндегі бүршіктердің биіктігінің артуы байқалды, бірақ крипталардың тереңдігіне ешқандай әсер еткен жоқ. Кокцидиямен жұқтырған бройлер тауықтарында байқалғандай, бетаиннің ішек құрылымына қорғаныс әсері белгілі бір (осмотикалық) қиындықтар кезінде одан да маңызды болуы мүмкін.
Ішек тосқауылы негізінен бір-бірімен тығыз байланысқан ақуыздар арқылы байланысқан эпителий жасушаларынан тұрады. Бұл тосқауылдың тұтастығы зиянды заттар мен патогендік бактериялардың енуіне жол бермеу үшін өте маңызды, себебі олар басқаша қабынуды тудыруы мүмкін. Шошқалар үшін ішек тосқауылының теріс әсері жемдегі микотоксинмен ластанудың немесе жылу стрессінің теріс әсерлерінің бірі болып саналады.
Кедергі әсерін өлшеу үшін жасуша желілерінің in vitro сынақтары көбінесе трансэпителиальды электрлік кедергіні (TEER) өлшеу үшін қолданылады. Бетаинді қолдану арқылы TEER-дің жақсарғанын бірнеше in vitro тәжірибелерінде байқауға болады. Батарея жоғары температураға (42°C) ұшыраған кезде TEER төмендейді (2-сурет). Жылуға ұшыраған жасушалардың өсу ортасына бетаин қосу TEER-дің төмендеуіне қарсы тұрды, бұл жылуға төзімділіктің артқанын көрсетеді.
2-сурет - Жоғары температура мен бетаиннің жасуша трансэпителиалды төзімділігіне (TEER) in vitro әсері.
Сонымен қатар, торайларға жүргізілген in vivo зерттеуде 1250 мг/кг бетаин алған жануарлардың аш ішек тініндегі тығыз байланыс ақуыздарының (окклюдин, клаудин1 және зонула окклюденс-1) экспрессиясының жоғарылауы бақылау тобымен салыстырғанда өлшенді. Сонымен қатар, ішек шырышты қабығының зақымдануының маркері ретінде бұл шошқалардың плазмасындағы диаминоксидаза белсенділігі айтарлықтай төмендеді, бұл ішек тосқауылының күшейгенін көрсетеді. Өсіп келе жатқан шошқалардың рационына бетаин қосылған кезде, сою кезінде ішектің созылу күшінің жоғарылауы өлшенді.
Жақында бірнеше зерттеулер бетаинді антиоксиданттық жүйемен байланыстырды және бос радикалдардың азаюын, малониальдегид (MDA) деңгейінің төмендеуін және глутатион пероксидазасының (GSH-Px) белсенділігінің жақсарғанын сипаттады.
Бетаин жануарларда тек осмопротектор ретінде ғана емес, сонымен қатар бетаинді де жаңа синтездеу немесе қоршаған ортадан тасымалдау арқылы жинақтай алады. Бетаиннің емшектен айырылған торайлардың асқазан-ішек жолындағы бактериялар санына оң әсер етуі мүмкін екендігі туралы белгілер бар. Илеальды бактериялардың, әсіресе бифидобактериялар мен лактобактериялардың жалпы саны артты. Сонымен қатар, нәжісте Enterobacter мөлшері азырақ анықталды.
Соңында, бетаиннің емшектен айырылған торайлардың ішек денсаулығына әсері диарея жиілігін төмендетуі екені байқалды. Бұл әсер дозаға тәуелді болуы мүмкін: 2500 мг/кг бетаин тағамдық қоспасы диарея жиілігін төмендетуде 1250 мг/кг бетаинге қарағанда тиімдірек. Дегенмен, емшектен айырылған торайлардың екі қоспа деңгейіндегі көрсеткіштері ұқсас болды. Басқа зерттеушілер 800 мг/кг бетаин қосылған кезде, емшектен айырылған торайларда диарея жиілігі мен жиілігі төмен екенін көрсетті.
Бетаиннің рКа мәні шамамен 1,8 құрайды, бұл ішке қабылдағаннан кейін бетаин HCl диссоциациясына әкеледі, бұл асқазанның қышқылдануына әкеледі.
Қызықты тағам - бетаин гидрохлоридінің бетаин көзі ретіндегі ықтимал қышқылдануы. Адам медицинасында бетаин гидрохлориді қоспалары асқазан және ас қорыту проблемалары бар адамдарды қолдау үшін көбінесе пепсинмен бірге қолданылады. Бұл жағдайда бетаин гидрохлориді тұз қышқылының қауіпсіз көзі ретінде пайдаланылуы мүмкін. Бетаин гидрохлориді шошқа жемінде болған кезде бұл қасиет туралы ақпарат болмаса да, бұл өте маңызды болуы мүмкін.
Емшектен шығарылған торайлардың асқазан сөлінің рН деңгейі салыстырмалы түрде жоғары болуы мүмкін екені белгілі (рН>4), бұл пепсин прекурсорының оның прекурсоры пепсиногеніне белсендірілуіне әсер етеді. Ақуыздың оңтайлы қорытылуы жануарлар үшін бұл қоректік заттың жақсы қолжетімділігін қамтамасыз ету үшін ғана маңызды емес. Сонымен қатар, ас қорытудың бұзылуы ақуызы шартты патогендердің зиянды көбеюін тудыруы және емшектен шығарылғаннан кейінгі диарея мәселесін күшейтуі мүмкін. Бетаиннің рКа мәні шамамен 1,8 төмен, бұл бетаин HCl қабылдағаннан кейін диссоциациялануға әкеледі, бұл асқазанның қышқылдануына әкеледі.
Бұл қысқа мерзімді қайта қышқылдану адамдардағы және иттерге жүргізілген алдын ала зерттеуде байқалды. 750 мг немесе 1500 мг бетаин гидрохлоридінің бір реттік дозасынан кейін бұрын асқазан қышқылын төмендететін агенттермен емделген иттердің асқазанының рН шамамен 7-ден рН 2-ге дейін күрт төмендеді. Дегенмен, емделмеген бақылау иттерде асқазанның рН шамамен 2 болды, бұл бетаин гидрохлоридін қоспамен байланысты емес.
Бетаин емшектен шығарылған торайлардың ішек денсаулығына оң әсер етеді. Бұл әдеби шолуда бетаиннің қоректік заттардың қорытылуы мен сіңуін қолдау, физикалық қорғаныс кедергілерін жақсарту, микробиотаға әсер ету және торайлардың қорғаныс қабілеттерін арттыру үшін әртүрлі мүмкіндіктері көрсетілген.