Բետաինը բնականորեն առաջացող միացություն է, որը լայնորեն տարածված է բույսերի և կենդանիների մեջ: Որպես կերային հավելում, այն մատակարարվում է անջուր կամ հիդրոքլորիդի տեսքով: Այն կարող է ավելացվել կենդանիների կերին տարբեր նպատակներով:
Նախևառաջ, այս նպատակները կարող են կապված լինել բետաինի շատ արդյունավետ մեթիլ դոնոր լինելու ունակության հետ, որը հիմնականում տեղի է ունենում լյարդում: Անկայուն մեթիլ խմբերի փոխանցման շնորհիվ խթանվում է տարբեր միացությունների, ինչպիսիք են մեթիոնինը, կարնիտինը և կրեատինը, սինթեզը: Այսպիսով, բետաինը ազդում է սպիտակուցների, լիպիդների և էներգիայի նյութափոխանակության վրա, դրանով իսկ օգտակարորեն փոխելով դիակի կազմը:
Երկրորդ, կերի մեջ բետաին ավելացնելու նպատակը կարող է կապված լինել դրա՝ որպես պաշտպանիչ օրգանական թափանցող նյութի գործառույթի հետ։ Այս գործառույթում բետաինը օգնում է մարմնի բջիջներին պահպանել ջրի հավասարակշռությունը և բջջային ակտիվությունը, հատկապես սթրեսի ժամանակահատվածներում։ Հայտնի օրինակ է բետաինի դրական ազդեցությունը ջերմային սթրեսի տակ գտնվող կենդանիների վրա։
Խոզերի մոտ նկարագրվել են բետաինի հավելումների տարբեր օգտակար ազդեցություններ: Այս հոդվածը կկենտրոնանա բետաինի դերի վրա որպես կերային հավելանյութ կաթից կտրված խոզուկների աղիքային առողջության մեջ:
Բետաինի վերաբերյալ մի քանի ուսումնասիրություններ ցույց են տվել դրա ազդեցությունը խոզերի բարակ աղիքում կամ ամբողջ մարսողական համակարգում սննդանյութերի մարսողականության վրա: Մանրաթելի (հում մանրաթել կամ չեզոք և թթվային լվացող մանրաթել) բարակ աղիքում մարսողականության բարձրացման բազմիցս դիտարկումները ցույց են տալիս, որ բետաինը խթանում է բարակ աղիքում արդեն առկա մանրէների խմորումը, քանի որ աղիքային բջիջները չեն արտադրում մանրաթելը քայքայող ֆերմենտներ: Բույսի մանրաթելային մասը պարունակում է սննդանյութեր, որոնք կարող են արտազատվել այս մանրէային մանրաթելի քայքայման ընթացքում:
Հետևաբար, նկատվել է նաև չոր նյութի և հում մոխրի մարսողականության բարելավում: Ընդհանուր մարսողական համակարգի մակարդակով, հաղորդվել է, որ 800 մգ բետաին/կգ սննդակարգով լրացում ստացած խոճկորների մոտ բարելավվել է հում սպիտակուցի (+6.4%) և չոր նյութի (+4.2%) մարսողականությունը: Բացի այդ, մեկ այլ ուսումնասիրություն ցույց է տվել, որ 1250 մգ/կգ բետաինով լրացում ստանալով՝ բարելավվել է հում սպիտակուցի (+3.7%) և եթերային քաղվածքի (+6.7%) ընդհանուր մարսողականությունը:
Սննդանյութերի մարսողականության բարձրացման դիտարկված հնարավոր պատճառներից մեկը բետաինի ազդեցությունն է ֆերմենտների արտադրության վրա: Կաթից կտրված խոճկորներին բետաին ավելացնելու վերաբերյալ վերջերս անցկացված in vivo ուսումնասիրության մեջ գնահատվել է մարսողական ֆերմենտների (ամիլազա, մալտազ, լիպազա, տրիպսին և քիմոտրիպսին) ակտիվությունը քիմայում (Նկար 1): Մալթազի բացառությամբ բոլոր ֆերմենտները ցուցաբերել են ակտիվության աճ, և բետաինի ազդեցությունն ավելի ցայտուն է եղել 2500 մգ բետաին/կգ կերի դեպքում, քան 1250 մգ/կգ-ի դեպքում: Ակտիվության աճը կարող է լինել ֆերմենտների արտադրության աճի կամ ֆերմենտի կատալիտիկ արդյունավետության բարձրացման արդյունք:
Նկար 1՝ Խոզուկների աղիքային մարսողական ֆերմենտային ակտիվությունը՝ լրացված բետաինով 0 մգ/կգ, 1250 մգ/կգ կամ 2500 մգ/կգ:
In vitro փորձարկումներում ապացուցվել է, որ բարձր օսմոտիկ ճնշում ստանալու համար NaCl ավելացնելով՝ տրիպսինի և ամիլազի ակտիվությունը կասեցվում է։ Այս թեստին բետաինի տարբեր մակարդակների ավելացումը վերականգնել է NaCl-ի արգելակող ազդեցությունը և մեծացրել ֆերմենտային ակտիվությունը։ Սակայն, երբ բուֆերային լուծույթին NaCl չի ավելացվում, բետաինը չի ազդում ֆերմենտային ակտիվության վրա ավելի ցածր կոնցենտրացիայի դեպքում, բայց ավելի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում ցուցաբերում է արգելակող ազդեցություն։
Ոչ միայն մարսողականության բարձրացումը կարող է բացատրել սննդային բետաինով լրացված խոզերի աճի և կերերի փոխակերպման մակարդակի բարձրացման մասին հաղորդումները: Բետաինի ավելացումը խոզերի սննդակարգին նաև նվազեցնում է կենդանու պահպանման էներգիայի պահանջարկը: Այս դիտարկված ազդեցության վարկածն այն է, որ երբ բետաինը կարող է օգտագործվել բջջի ներսում օսմոտիկ ճնշումը պահպանելու համար, իոնային պոմպերի պահանջարկը նվազում է, ինչը էներգիա պահանջող գործընթաց է: Սահմանափակ էներգիայի ընդունման դեպքում, բետաինի լրացման ազդեցությունը, ենթադրաբար, ավելի ցայտուն կլինի՝ աճի համար էներգիայի մատակարարումը մեծացնելով, քան պահպանման համար:
Աղիքային պատը պատող էպիթելային բջիջները պետք է հաղթահարեն սննդանյութերի մարսողության ընթացքում լուսանցքի պարունակության կողմից առաջացող խիստ փոփոխական օսմոտիկ պայմանները։ Միևնույն ժամանակ, այս աղիքային բջիջները պետք է վերահսկեն ջրի և տարբեր սննդանյութերի փոխանակումը աղիքային լուսանցքի և պլազմայի միջև։ Բջիջները այս մարտահրավերային պայմաններից պաշտպանելու համար բետաինը կարևոր օրգանական թափանցող նյութ է։ Տարբեր հյուսվածքներում բետաինի կոնցենտրացիան դիտարկելիս աղիքային հյուսվածքներում բետաինի պարունակությունը բավականին բարձր է։ Բացի այդ, նկատվել է, որ այս մակարդակները կախված են սննդային բետաինի կոնցենտրացիայից։ Լավ հավասարակշռված բջիջները կունենան ավելի լավ բազմացում և ավելի լավ վերականգնման ունակություններ։ Հետևաբար, հետազոտողները պարզել են, որ խոզուկների բետաինի մակարդակի բարձրացումը մեծացնում է տասներկումատնյա աղիքի թավիկների բարձրությունը և իլեալ կրիպտների խորությունը, և թավիկները ավելի միատարր են դառնում։
Մեկ այլ ուսումնասիրության մեջ կարելի էր դիտարկել տասներկումատնյա աղիքի, աղիքի և զստաղի թավիկների բարձրության աճ, սակայն դա ազդեցություն չի ունեցել կրիպտների խորության վրա: Ինչպես դիտվել է կոկցիդիայով վարակված գրիլեր հավերի մոտ, բետաինի պաշտպանիչ ազդեցությունը աղիքային կառուցվածքի վրա կարող է ավելի կարևոր լինել որոշակի (օսմոտիկ) մարտահրավերների դեպքում:
Աղիքային պատնեշը հիմնականում կազմված է էպիթելային բջիջներից, որոնք միմյանց հետ կապված են ամուր միացվող սպիտակուցներով: Այս պատնեշի ամբողջականությունը կարևոր է վնասակար նյութերի և պաթոգեն մանրէների ներթափանցումը կանխելու համար, որոնք այլապես կառաջացնեին բորբոքում: Խոզերի համար աղիքային պատնեշի բացասական ազդեցությունը համարվում է կերի մեջ միկոտոքսիններով աղտոտման կամ ջերմային սթրեսի բացասական հետևանքներից մեկի արդյունք:
Պատնեշային էֆեկտի վրա ազդեցությունը չափելու համար բջջային գծերի in vitro թեստերը հաճախ օգտագործվում են տրանսէպիթելային էլեկտրական դիմադրությունը (TEER) չափելու համար: Բետաինի կիրառմամբ, բազմաթիվ in vitro փորձերի ժամանակ կարելի է դիտարկել TEER-ի բարելավում: Երբ մարտկոցը ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի (42°C), TEER-ը կնվազի (Նկար 2): Այս ջերմության ազդեցության տակ գտնվող բջիջների աճի միջավայրում բետաինի ավելացումը չեզոքացրել է TEER-ի նվազումը, ինչը վկայում է ջերմային դիմադրության աճի մասին:
Նկար 2. Բարձր ջերմաստիճանի և բետաինի in vitro ազդեցությունը բջջային տրանսէպիթելային դիմադրության (TEER) վրա:
Բացի այդ, խոզուկների վրա in vivo ուսումնասիրության ժամանակ, 1250 մգ/կգ բետաին ստացած կենդանիների ջեջունումի հյուսվածքում չափվել է ամուր միացման սպիտակուցների (օկլուդին, կլաուդին1 և զոնուլա օկլուդենս-1) արտահայտման աճը՝ համեմատած վերահսկիչ խմբի հետ։ Բացի այդ, որպես աղիքային լորձաթաղանթի վնասվածքի մարկեր, այս խոզերի պլազմայում դիամին օքսիդազի ակտիվությունը զգալիորեն նվազել է, ինչը վկայում է ավելի ամուր աղիքային պատնեշի մասին։ Երբ աճող-վերջացող խոզերի սննդակարգին ավելացվել է բետաին, սպանդի պահին չափվել է աղիքային ձգողականության աճը։
Վերջերս մի շարք ուսումնասիրություններ կապել են բետաինը հակաօքսիդանտային համակարգի հետ և նկարագրել են ազատ ռադիկալների նվազում, մալոնդիալդեհիդի (MDA) մակարդակի նվազում և գլուտատիոն պերօքսիդազի (GSH-Px) ակտիվության բարելավում։
Բետաինը կենդանիների մոտ ոչ միայն օսմոպրոտեկտոր է գործում: Բացի այդ, շատ մանրէներ կարող են կուտակել բետաին de novo սինթեզի կամ շրջակա միջավայրից տեղափոխման միջոցով: Կան նշաններ, որ բետաինը կարող է դրական ազդեցություն ունենալ կաթից կտրված խոզուկների ստամոքս-աղիքային տրակտում մանրէների քանակի վրա: Աճել է իլեալ մանրէների, մասնավորապես բիֆիդոբակտերիաների և լակտոբասիլների ընդհանուր քանակը: Բացի այդ, կղանքի մեջ հայտնաբերվել են Enterobacter-ի ավելի ցածր քանակություններ:
Վերջապես, նկատվում է, որ բետաինի ազդեցությունը կաթից կտրված խոճկորների աղիքային առողջության վրա լուծի մակարդակի նվազումն է։ Այս ազդեցությունը կարող է դեղաչափից կախված լինել. 2500 մգ/կգ բետաինը սննդային հավելումն ավելի արդյունավետ է, քան 1250 մգ/կգ բետաինը լուծի մակարդակի նվազեցման հարցում։ Այնուամենայնիվ, կաթից կտրված խոճկորների ցուցանիշները երկու հավելումների մակարդակներում նման էին։ Այլ հետազոտողներ ցույց են տվել, որ երբ ավելացվում է 800 մգ/կգ բետաին, կաթից կտրված խոճկորների մոտ լուծի մակարդակը և հաճախականությունը ցածր է։
Բետաինը ունի ցածր pKa արժեք՝ մոտ 1.8, ինչը հանգեցնում է բետաինի HCl-ի դիսոցիացիային կլանումից հետո, ինչը հանգեցնում է ստամոքսի թթվայնացմանը։
Հետաքրքիր է բետաինի հիդրոքլորիդի՝ որպես բետաինի աղբյուրի, հնարավոր թթվայնացումը։ Բժշկության մեջ բետաինի հիդրոքլորիդի հավելումները հաճախ օգտագործվում են պեպսինի հետ համատեղ՝ ստամոքսի և մարսողական խնդիրներ ունեցող մարդկանց օգնելու համար։ Այս դեպքում բետաինի հիդրոքլորիդը կարող է օգտագործվել որպես աղաթթվի անվտանգ աղբյուր։ Չնայած այս հատկության վերաբերյալ որևէ տեղեկություն չկա, երբ բետաինի հիդրոքլորիդը պարունակվում է խոզերի կերի մեջ, այն կարող է շատ կարևոր լինել։
Հայտնի է, որ կաթից կտրված խոճկորների ստամոքսահյութի pH-ը կարող է համեմատաբար բարձր լինել (pH>4), ինչը կազդի պեպսինի նախորդի ակտիվացման վրա՝ իր նախորդ պեպսինոգենի նկատմամբ: Սպիտակուցի օպտիմալ մարսողությունը կարևոր է ոչ միայն կենդանիների համար՝ այս սննդանյութի լավ մատչելիություն ապահովելու համար: Բացի այդ, անբավարար մարսողության սպիտակուցը կարող է առաջացնել օպորտունիստական ​​​​պաթոգենների վնասակար բազմացում և մեծացնել կաթից կտրելուց հետո լուծի խնդիրը: Բետաինը ունի ցածր pKa արժեք՝ մոտ 1.8, ինչը հանգեցնում է բետաինի HCl-ի դիսոցիացիային կլանումից հետո, ինչը հանգեցնում է ստամոքսի թթվայնացման:
Այս կարճատև թթվայնացումը նկատվել է մարդկանց և շների վրա կատարված նախնական ուսումնասիրություններում: Բետաինի հիդրոքլորիդի 750 մգ կամ 1500 մգ մեկ դեղաչափից հետո ստամոքսահյութի թթվայնությունը նվազեցնող նյութերով նախկինում բուժված շների ստամոքսի pH-ը կտրուկ նվազել է՝ մոտ 7-ից հասնելով pH 2-ի: Այնուամենայնիվ, չբուժված վերահսկիչ շների մոտ ստամոքսի pH-ը կազմել է մոտ 2, ինչը կապված չէր բետաինի հիդրոքլորիդի հավելումների հետ:
Բետաինը դրական ազդեցություն ունի կաթից կտրված խոճկորների աղիքային առողջության վրա: Այս գրականության ակնարկը ընդգծում է բետաինի տարբեր հնարավորությունները՝ սննդանյութերի մարսողությունը և կլանումը խթանելու, ֆիզիկական պաշտպանիչ պատնեշները բարելավելու, միկրոբիոտայի վրա ազդելու և խոճկորների պաշտպանական կարողությունները բարելավելու համար: