บีเทนมีผลดีต่อลำไส้ของลูกสุกรหย่านม แต่มักถูกลืมเมื่อพิจารณาอาหารเสริมที่อาจช่วยเสริมสร้างสุขภาพลำไส้หรือลดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับอาการท้องเสียหลังหย่านม การเติมบีเทนเป็นสารอาหารที่มีประโยชน์ต่อการทำงานของสัตว์สามารถส่งผลต่อสัตว์ได้หลากหลายทาง
ประการแรก บีเทนมีความสามารถในการให้หมู่เมทิลที่มีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตับของสัตว์ เนื่องจากการถ่ายโอนหมู่เมทิลที่ไม่เสถียร ทำให้การสังเคราะห์สารประกอบต่างๆ เช่น เมไทโอนีน คาร์นิทีน และครีเอทีน มีประสิทธิภาพมากขึ้น ดังนั้น บีเทนจึงมีผลต่อการเผาผลาญโปรตีน ไขมัน และพลังงานของสัตว์ จึงส่งผลดีต่อการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของซากสัตว์
ประการที่สอง สามารถเติมบีเทนลงในอาหารเพื่อเป็นสารแทรกซึมอินทรีย์เพื่อป้องกัน บีเทนทำหน้าที่เป็นสารป้องกันออสโมโพรเทคชัน ช่วยให้เซลล์ทั่วร่างกายรักษาสมดุลของเหลวและการทำงานของเซลล์ โดยเฉพาะในช่วงที่มีความเครียด ตัวอย่างที่เป็นที่รู้จักกันดีคือผลดีของบีเทนต่อสัตว์ที่ทุกข์ทรมานจากความเครียดจากความร้อน
มีการอธิบายถึงประโยชน์ต่างๆ ต่อสมรรถภาพการทำงานของสัตว์อันเป็นผลมาจากการเสริมบีเทนในรูปแบบแอนไฮดรัสหรือไฮโดรคลอไรด์ บทความนี้จะเน้นถึงความเป็นไปได้มากมายในการใช้บีเทนเป็นสารเติมแต่งในอาหารเพื่อส่งเสริมสุขภาพลำไส้ในลูกสุกรหย่านม
การศึกษาบีเทนหลายชิ้นได้รายงานผลของบีเทนต่อการย่อยสารอาหารในลำไส้เล็กส่วนปลายและลำไส้ใหญ่ของสุกร การสังเกตซ้ำๆ เกี่ยวกับความสามารถในการย่อยใยอาหารที่เพิ่มขึ้นในลำไส้เล็กส่วนปลาย (ใยอาหารดิบ หรือใยอาหารที่เป็นกรดและเป็นกลาง) ชี้ให้เห็นว่าบีเทนกระตุ้นการหมักของแบคทีเรียในลำไส้เล็ก เนื่องจากเอนเทอโรไซต์ไม่ผลิตเอนไซม์ย่อยสลายใยอาหาร ส่วนต่างๆ ของพืชที่มีเส้นใยประกอบด้วยสารอาหารที่สามารถปลดปล่อยออกมาได้เมื่อเส้นใยจุลินทรีย์ย่อยสลาย ดังนั้นจึงพบว่าการย่อยวัตถุแห้งและเถ้าดิบมีการปรับปรุงดีขึ้นเช่นกัน ที่ระดับของระบบทางเดินอาหารทั้งหมด ลูกสุกรที่ได้รับบีเทน 800 มิลลิกรัม/กิโลกรัม พบว่าการย่อยโปรตีนดิบ (+6.4%) และวัตถุแห้ง (+4.2%) ดีขึ้น นอกจากนี้ การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งพบว่าการย่อยโปรตีนดิบ (+3.7%) และสารสกัดอีเทอร์ (+6.7%) ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเสริมบีเทนที่ 1,250 มิลลิกรัม/กิโลกรัม
สาเหตุหนึ่งที่เป็นไปได้ของการเพิ่มขึ้นของการดูดซึมสารอาหารที่สังเกตได้คือผลของบีเทนต่อการผลิตเอนไซม์ การศึกษา in vivo ล่าสุดเกี่ยวกับผลของการเสริมบีเทนในลูกสุกรหย่านมได้ประเมินการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร (อะไมเลส มอลเทส ไลเปส ทริปซิน และไคโมทริปซิน) ในทางเดินอาหาร (รูปที่ 1) กิจกรรมของเอนไซม์ทั้งหมดเพิ่มขึ้น ยกเว้นมอลเทส และผลของบีเทนเด่นชัดมากขึ้นเมื่อใช้บีเทนขนาด 2,500 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัม เมื่อเทียบกับการใช้บีเทนขนาด 1,250 มิลลิกรัมต่ออาหาร 1 กิโลกรัม กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นผลมาจากการผลิตเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้น แต่ก็อาจเป็นผลมาจากประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้นด้วยเช่นกัน การทดลองในหลอดทดลองแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของทริปซินและอะไมเลสถูกยับยั้งโดยการสร้างแรงดันออสโมซิสสูงผ่านการเติมโซเดียมคลอไรด์ ในการทดลองนี้ การเติมบีเทนที่ความเข้มข้นต่างๆ ช่วยฟื้นฟูฤทธิ์ยับยั้งของโซเดียมคลอไรด์และเพิ่มการทำงานของเอนไซม์ อย่างไรก็ตาม เมื่อไม่มีการเติมโซเดียมคลอไรด์ลงในสารละลายบัฟเฟอร์ คอมเพล็กซ์การรวมเบทาอีนจะไม่มีผลต่อกิจกรรมของเอนไซม์ที่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่า แต่แสดงผลยับยั้งที่ความเข้มข้นที่ค่อนข้างสูง
มีรายงานว่าสุกรที่ได้รับบีเทนเป็นอาหารมีประสิทธิภาพการเจริญเติบโตและอัตราการเปลี่ยนอาหารเป็นอาหารที่ดีขึ้น รวมถึงระบบการย่อยที่ดีขึ้น การเติมบีเทนลงในอาหารสุกรยังช่วยลดความต้องการพลังงานของสัตว์อีกด้วย สมมติฐานสำหรับผลที่สังเกตได้นี้คือ เมื่อมีบีเทนเพื่อรักษาความดันออสโมซิสภายในเซลล์ ความต้องการปั๊มไอออน (กระบวนการที่ต้องใช้พลังงาน) จะลดลง ดังนั้น ในสถานการณ์ที่ปริมาณพลังงานที่ได้รับมีจำกัด คาดว่าผลของการเสริมบีเทนจะมากขึ้นจากการเพิ่มการเจริญเติบโตมากกว่าการรักษาความต้องการพลังงาน
เซลล์เยื่อบุผิวของผนังลำไส้ต้องรับมือกับสภาวะออสโมซิสที่แปรปรวนอย่างมากซึ่งเกิดจากสารภายในช่องว่างของลำไส้ในระหว่างการย่อยสารอาหาร ในขณะเดียวกัน เซลล์เยื่อบุผิวลำไส้เหล่านี้มีความสำคัญต่อการควบคุมการแลกเปลี่ยนน้ำและสารอาหารต่างๆ ระหว่างช่องว่างของลำไส้และพลาสมา เพื่อป้องกันเซลล์จากสภาวะที่รุนแรงเหล่านี้ บีเทนจึงเป็นสารแทรกซึมอินทรีย์ที่สำคัญ หากพิจารณาความเข้มข้นของบีเทนในเนื้อเยื่อต่างๆ จะเห็นได้ว่าเนื้อเยื่อลำไส้มีระดับบีเทนค่อนข้างสูง นอกจากนี้ ยังพบว่าระดับเหล่านี้อาจได้รับอิทธิพลจากความเข้มข้นของบีเทนในอาหาร เซลล์ที่มีความสมดุลจะมีความสามารถในการแบ่งตัวที่ดีขึ้นและมีเสถียรภาพที่ดี สรุปได้ว่า นักวิจัยพบว่าการเพิ่มระดับบีเทนในลูกสุกรช่วยเพิ่มความสูงของวิลไลในลำไส้เล็กส่วนต้นและความลึกของคริปต์ในลำไส้เล็กส่วนปลาย ทำให้วิลไลมีความสม่ำเสมอมากขึ้น
ในการศึกษาอีกชิ้นหนึ่ง พบว่าความสูงของวิลลัสเพิ่มขึ้นโดยไม่มีผลต่อความลึกของหลุมฝังกลบ (crypt) ในลำไส้เล็กส่วนต้น (duodenum), ลำไส้เล็กส่วนต้น (jejunum) และลำไส้เล็กส่วนปลาย (ileum) ผลการป้องกันของบีเทนต่อโครงสร้างลำไส้อาจมีความสำคัญมากกว่าในโรคเฉพาะ (ออสโมซิส) ดังเช่นที่พบในไก่เนื้อที่เป็นโรคค็อกซิเดีย
เยื่อบุลำไส้ประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุผิวที่ยึดติดกันด้วยโปรตีนที่เชื่อมต่อกันแน่นหนา ความสมบูรณ์ของเยื่อบุลำไส้นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันการเข้ามาของสารอันตรายและแบคทีเรียก่อโรคที่อาจก่อให้เกิดการอักเสบ ในสุกร ผลกระทบเชิงลบต่อเยื่อบุลำไส้เชื่อว่าเป็นผลมาจากการปนเปื้อนของสารพิษจากเชื้อราในอาหาร หรือผลกระทบเชิงลบอย่างใดอย่างหนึ่งจากความเครียดจากความร้อน
เพื่อวัดผลกระทบต่อฤทธิ์กั้น เซลล์ไลน์มักถูกทดสอบในหลอดทดลองโดยการวัดความต้านทานไฟฟ้าผ่านเยื่อบุผิว (TEER) พบว่าค่า TEER ดีขึ้นในการทดลองในหลอดทดลองจำนวนมากเนื่องจากการใช้บีเทน ค่า TEER จะลดลงเมื่อเซลล์สัมผัสกับอุณหภูมิสูง (42°C) (รูปที่ 2) การเติมบีเทนลงในอาหารเลี้ยงเซลล์ที่ได้รับความร้อนเหล่านี้ช่วยลดการลดลงของค่า TEER ซึ่งบ่งชี้ถึงความทนทานต่อความร้อนที่ดีขึ้น นอกจากนี้ การศึกษาในสัตว์ทดลองในลูกสุกรยังพบการแสดงออกของโปรตีน tight junction (occludin, claudin1 และ zonula occlusions-1) เพิ่มขึ้นในเนื้อเยื่อลำไส้เล็กส่วนต้นของสัตว์ที่ได้รับบีเทนในขนาด 1,250 มก./กก. เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม นอกจากนี้ กิจกรรมของไดอะมีนออกซิเดส ซึ่งเป็นเครื่องหมายของความเสียหายของเยื่อบุลำไส้ ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในพลาสมาของสุกรเหล่านี้ ซึ่งบ่งชี้ถึงฤทธิ์กั้นลำไส้ที่แข็งแกร่งขึ้น เมื่อเติมเบทาอีนลงในอาหารของหมูขุน การเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงดึงของลำไส้จะถูกวัดในระหว่างการฆ่า
เมื่อไม่นานมานี้ มีงานวิจัยหลายชิ้นที่เชื่อมโยงบีเทนกับระบบต้านอนุมูลอิสระ และอธิบายถึงการลดลงของอนุมูลอิสระ ระดับมาโลนไดอัลดีไฮด์ (MDA) ลดลง และการเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GSH-Px) การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ในลูกสุกรแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมของ GSH-Px ในลำไส้เล็กส่วนต้นเพิ่มขึ้น ในขณะที่บีเทนในอาหารไม่มีผลต่อ MDA
บีเทนไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็นสารป้องกันออสโมในสัตว์เท่านั้น แต่แบคทีเรียหลายชนิดยังสามารถสะสมบีเทนได้ผ่านการสังเคราะห์ใหม่หรือการเคลื่อนย้ายจากสิ่งแวดล้อม มีหลักฐานว่าบีเทนอาจมีผลดีต่อจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารของลูกสุกรหย่านม จำนวนแบคทีเรียในลำไส้เล็กส่วนปลายเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งบิฟิโดแบคทีเรียและแลคโตบาซิลลัส นอกจากนี้ ยังตรวจพบแบคทีเรีย Enterobacteriaceae ในอุจจาระลดลง
ผลสุดท้ายของบีเทนต่อสุขภาพลำไส้ในลูกสุกรหย่านมที่สังเกตพบคือการลดอุบัติการณ์ของอาการท้องเสีย ผลกระทบนี้อาจขึ้นอยู่กับขนาดยา: การเสริมบีเทนในอาหารขนาด 2,500 มก./กก. มีประสิทธิภาพในการลดอุบัติการณ์ของอาการท้องเสียได้ดีกว่าบีเทนขนาด 1,250 มก./กก. อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของลูกสุกรหย่านมอยู่ในระดับใกล้เคียงกันที่ระดับการเสริมทั้งสองระดับ นักวิจัยท่านอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าอัตราการเกิดอาการท้องเสียและอัตราการเจ็บป่วยในลูกสุกรหย่านมลดลงเมื่อเสริมบีเทน 800 มก./กก.
ที่น่าสนใจคือ บีเทนไฮโดรคลอไรด์มีฤทธิ์เป็นกรดที่มีศักยภาพในการเป็นแหล่งของบีเทน ในทางการแพทย์ มักมีการใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารบีเทนไฮโดรคลอไรด์ร่วมกับเปปซินเพื่อช่วยผู้ที่มีปัญหาเกี่ยวกับกระเพาะอาหารและระบบย่อยอาหาร ในกรณีนี้ บีเทนไฮโดรคลอไรด์เป็นแหล่งกรดไฮโดรคลอริกที่ปลอดภัย แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัตินี้เมื่อใช้บีเทนไฮโดรคลอไรด์ในอาหารลูกสุกร แต่ก็อาจมีความสำคัญ เป็นที่ทราบกันดีว่าในลูกสุกรหย่านม ค่า pH ในกระเพาะอาหารอาจค่อนข้างสูง (pH > 4) ซึ่งขัดขวางการทำงานของเอนไซม์ย่อยสลายโปรตีนเปปซินในเปปซิโนเจน ซึ่งเป็นสารตั้งต้น การย่อยโปรตีนอย่างเหมาะสมมีความสำคัญไม่เพียงแต่เพื่อให้สัตว์สามารถใช้ประโยชน์จากสารอาหารนี้ได้อย่างเต็มที่เท่านั้น นอกจากนี้ โปรตีนที่ย่อยไม่ดียังอาจนำไปสู่การแพร่กระจายของเชื้อก่อโรคฉวยโอกาสที่ไม่จำเป็น และทำให้ปัญหาท้องเสียหลังหย่านมแย่ลงอีกด้วย บีเทนมีค่า pKa ต่ำประมาณ 1.8 ซึ่งทำให้บีเทนไฮโดรคลอไรด์แตกตัวเมื่อรับประทาน ส่งผลให้เกิดภาวะกรดในกระเพาะอาหาร ภาวะกรดกลับคืนชั่วคราวนี้พบในการศึกษาเบื้องต้นในมนุษย์และการศึกษาในสุนัข สุนัขที่เคยได้รับยาลดกรดพบว่าค่า pH ในกระเพาะอาหารลดลงอย่างมากจากประมาณ pH 7 เหลือ pH 2 หลังจากได้รับบีเทนไฮโดรคลอไรด์ขนาด 750 มิลลิกรัม หรือ 1,500 มิลลิกรัม เพียงครั้งเดียว อย่างไรก็ตาม ในสุนัขกลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับยา ค่า pH ในกระเพาะอาหารลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีค่าประมาณ 2 โดยไม่คำนึงถึงปริมาณบีเทนไฮโดรคลอไรด์ที่ได้รับ
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