દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના આંતરડા પર બેટેઈનની સકારાત્મક અસર પડે છે, પરંતુ આંતરડાના સ્વાસ્થ્યને ટેકો આપવા અથવા દૂધ છોડાવતા ઝાડા સાથે સંકળાયેલી સમસ્યાઓ ઘટાડવા માટે શક્ય પૂરવણીઓ ધ્યાનમાં લેતી વખતે ઘણીવાર તેને ભૂલી જવામાં આવે છે. ખોરાકમાં કાર્યાત્મક પોષક તત્વો તરીકે બેટેઈન ઉમેરવાથી પ્રાણીઓને વિવિધ રીતે અસર થઈ શકે છે.
પ્રથમ, બેટેઈનમાં ખૂબ જ શક્તિશાળી મિથાઈલ જૂથ દાતા ક્ષમતા હોય છે, મુખ્યત્વે પ્રાણીઓના યકૃતમાં. અસ્થિર મિથાઈલ જૂથોના સ્થાનાંતરણને કારણે, મેથિઓનાઈન, કાર્નેટીન અને ક્રિએટાઇન જેવા વિવિધ સંયોજનોનું સંશ્લેષણ વધે છે. આમ, બેટેઈન પ્રાણીઓના પ્રોટીન, લિપિડ અને ઊર્જા ચયાપચયને અસર કરે છે, જેનાથી મૃતદેહની રચનામાં ફાયદાકારક ફેરફાર થાય છે.
બીજું, બીટેઈનને ખોરાકમાં રક્ષણાત્મક કાર્બનિક પ્રવેશકર્તા તરીકે ઉમેરી શકાય છે. બીટેઈન એક ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે સમગ્ર શરીરના કોષોને પ્રવાહી સંતુલન અને કોષીય પ્રવૃત્તિ જાળવવામાં મદદ કરે છે, ખાસ કરીને તણાવના સમયગાળા દરમિયાન. ગરમીના તણાવથી પીડાતા પ્રાણીઓ પર બીટેઈનની ફાયદાકારક અસર એક જાણીતું ઉદાહરણ છે.
નિર્જળ અથવા હાઇડ્રોક્લોરાઇડ સ્વરૂપમાં બીટેઇન પૂરકના પરિણામે પ્રાણીઓના પ્રદર્શન પર વિવિધ ફાયદાકારક અસરો વર્ણવવામાં આવી છે. આ લેખ દૂધ છોડાવેલા બચ્ચામાં આંતરડાના સ્વાસ્થ્યને ટેકો આપવા માટે ફીડ એડિટિવ તરીકે બીટેઇનનો ઉપયોગ કરવાની ઘણી શક્યતાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે.
ડુક્કરના ઇલિયમ અને કોલોનમાં પોષક તત્વોની પાચનક્ષમતા પર બીટેઈનની અસરની જાણ ઘણા અભ્યાસોએ કરી છે. ઇલિયમ (ક્રૂડ ફાઇબર અથવા ન્યુટ્રલ અને એસિડ ડિટર્જન્ટ ફાઇબર) માં ફાઇબરની પાચનક્ષમતામાં વધારો થવાના વારંવારના અવલોકનો સૂચવે છે કે બીટેઈન નાના આંતરડામાં બેક્ટેરિયલ આથો ઉત્તેજિત કરે છે કારણ કે એન્ટરસાઇટ્સ ફાઇબર-ડિગ્રેડિંગ ઉત્સેચકો ઉત્પન્ન કરતા નથી. તંતુમય છોડના ભાગોમાં પોષક તત્વો હોય છે જે માઇક્રોબાયલ ફાઇબરના વિઘટન પર મુક્ત થઈ શકે છે. આમ, શુષ્ક પદાર્થ અને ક્રૂડ રાખની પાચનક્ષમતામાં પણ સુધારો જોવા મળ્યો. સમગ્ર જઠરાંત્રિય માર્ગના સ્તરે, 800 મિલિગ્રામ બીટેઈન/કિલોગ્રામના ખોરાકમાં ક્રૂડ પ્રોટીન (+6.4%) અને શુષ્ક પદાર્થ (+4.2%) ની પાચનક્ષમતામાં સુધારો જોવા મળ્યો. વધુમાં, અન્ય એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે 1250 મિલિગ્રામ/કિલોગ્રામ પર બીટેઈન પૂરક સાથે ક્રૂડ પ્રોટીન (+3.7%) અને ઈથર અર્ક (+6.7%) ની સ્પષ્ટ એકંદર પાચનક્ષમતામાં સુધારો થયો હતો.
પોષક તત્વોના શોષણમાં જોવા મળેલા વધારાનું એક સંભવિત કારણ એન્ઝાઇમ ઉત્પાદન પર બેટેઈનની અસર છે. દૂધ છોડાવેલા બચ્ચામાં બેટેઈન પૂરકની અસરો પરના તાજેતરના ઇન વિવો અભ્યાસમાં ડાયજેસ્ટામાં પાચન ઉત્સેચકો (એમીલેઝ, માલ્ટેઝ, લિપેઝ, ટ્રિપ્સિન અને કાયમોટ્રીપ્સિન) ની પ્રવૃત્તિનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું (આકૃતિ 1). માલ્ટેઝના અપવાદ સિવાય, બધા ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિમાં વધારો થયો હતો, અને 1250 મિલિગ્રામ/કિલો ફીડની માત્રા કરતાં 2500 મિલિગ્રામ બેટેઈન/કિલો ફીડની માત્રામાં બેટેઈનની અસર વધુ સ્પષ્ટ હતી. વધેલી પ્રવૃત્તિ એન્ઝાઇમ ઉત્પાદનમાં વધારો થવાથી પરિણમી શકે છે, પરંતુ ઉત્સેચકોની ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતામાં વધારો થવાથી પણ પરિણમી શકે છે. ઇન વિટ્રો પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે NaCl ના ઉમેરા દ્વારા ઉચ્ચ ઓસ્મોટિક દબાણ બનાવીને ટ્રિપ્સિન અને એમીલેઝ પ્રવૃત્તિઓને અટકાવવામાં આવે છે. આ પ્રયોગમાં, વિવિધ સાંદ્રતામાં બેટેઈન ઉમેરવાથી NaCl ની અવરોધક અસર પુનઃસ્થાપિત થઈ અને એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિમાં સુધારો થયો. જોકે, જ્યારે બફર સોલ્યુશનમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડ ઉમેરવામાં આવ્યું ન હતું, ત્યારે બીટેઈન સમાવેશ સંકુલનો ઓછી સાંદ્રતા પર એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિ પર કોઈ પ્રભાવ પડ્યો ન હતો, પરંતુ પ્રમાણમાં ઊંચી સાંદ્રતા પર અવરોધક અસર દર્શાવી હતી.
ડુક્કરોને આપવામાં આવતા આહાર બીટેઈનમાં વૃદ્ધિ પ્રદર્શન અને ખોરાક રૂપાંતર દરમાં સુધારો થયો છે, તેમજ પાચનક્ષમતામાં સુધારો થયો છે. ડુક્કરના આહારમાં બીટેઈન ઉમેરવાથી પ્રાણીની ઉર્જા જરૂરિયાતો પણ ઓછી થાય છે. આ અવલોકન કરાયેલ અસર માટેની પૂર્વધારણા એ છે કે જ્યારે અંતઃકોશિક ઓસ્મોટિક દબાણ જાળવવા માટે બેટેઈન ઉપલબ્ધ હોય છે, ત્યારે આયન પંપ (એક પ્રક્રિયા જેને ઊર્જાની જરૂર હોય છે) ની જરૂરિયાત ઓછી થાય છે. આમ, એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં ઊર્જાનું સેવન મર્યાદિત હોય છે, ત્યાં બીટેઈન પૂરકતાની અસર ઉર્જા જરૂરિયાતો જાળવવાને બદલે વૃદ્ધિ વધારીને વધુ થવાની અપેક્ષા છે.
આંતરડાની દિવાલના ઉપકલા કોષોએ પોષક તત્વોના પાચન દરમિયાન આંતરડાના લ્યુમેનની સામગ્રી દ્વારા બનાવેલી અત્યંત પરિવર્તનશીલ ઓસ્મોટિક પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવો પડે છે. તે જ સમયે, આ આંતરડાના ઉપકલા કોષો આંતરડાના લ્યુમેન અને પ્લાઝ્મા વચ્ચે પાણી અને વિવિધ પોષક તત્વોના વિનિમયને નિયંત્રિત કરવા માટે જરૂરી છે. આ કઠોર પરિસ્થિતિઓથી કોષોને બચાવવા માટે, બેટેઈન એક મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક પ્રવેશકર્તા છે. જો તમે વિવિધ પેશીઓમાં બેટેઈનની સાંદ્રતા જુઓ, તો તમે જોઈ શકો છો કે આંતરડાના પેશીઓમાં બેટેઈનનું પ્રમાણ ખૂબ ઊંચું હોય છે. વધુમાં, એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે આ સ્તરો આહારમાં બેટેઈન સાંદ્રતાથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે. સારી રીતે સંતુલિત કોષોમાં વધુ સારી પ્રજનન ક્ષમતા અને સારી સ્થિરતા હશે. સારાંશમાં, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે પિગલેટમાં બેટેઈનનું સ્તર વધવાથી ડ્યુઓડેનલ વિલીની ઊંચાઈ અને ઇલિયલ ક્રિપ્ટ્સની ઊંડાઈમાં વધારો થયો છે, અને વિલી વધુ એકસમાન બની છે.
બીજા એક અભ્યાસમાં, ડ્યુઓડેનમ, જેજુનમ અને ઇલિયમમાં ક્રિપ્ટ ઊંડાઈ પર અસર કર્યા વિના વિલોસ ઊંચાઈમાં વધારો જોવા મળ્યો હતો. આંતરડાની રચના પર બેટેઈનની રક્ષણાત્મક અસર ચોક્કસ (ઓસ્મોટિક) રોગોમાં વધુ મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે, જેમ કે કોક્સિડિયાવાળા બ્રોઇલર ચિકનમાં જોવા મળ્યું હતું.
આંતરડાના અવરોધ મુખ્યત્વે ઉપકલા કોષોથી બનેલો હોય છે જે ચુસ્ત જંકશન પ્રોટીન દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. આ અવરોધની અખંડિતતા હાનિકારક પદાર્થો અને રોગકારક બેક્ટેરિયાના પ્રવેશને રોકવા માટે જરૂરી છે જે અન્યથા બળતરા પેદા કરી શકે છે. ડુક્કરમાં, આંતરડાના અવરોધ પર નકારાત્મક અસરો માયકોટોક્સિન સાથે ખોરાકના દૂષણ અથવા ગરમીના તણાવની નકારાત્મક અસરોમાંથી એકનું પરિણામ માનવામાં આવે છે.
અવરોધ અસર પર અસર માપવા માટે, કોષ રેખાઓનું પરીક્ષણ ઘણીવાર ટ્રાન્સએપિથેલિયલ ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝિસ્ટન્સ (TEER) માપીને ઇન વિટ્રોમાં કરવામાં આવે છે. બેટેઇનના ઉપયોગને કારણે અસંખ્ય ઇન વિટ્રો પ્રયોગોમાં TEER માં સુધારો જોવા મળ્યો છે. જ્યારે કોષો ઊંચા તાપમાન (42°C) ના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે TEER ઘટે છે (આકૃતિ 2). આ ગરમ કોષોના વિકાસ માધ્યમમાં બેટેઇન ઉમેરવાથી TEER માં ઘટાડો થયો, જે સુધારેલ થર્મોટોલરન્સ દર્શાવે છે. વધુમાં, પિગલેટમાં ઇન વિવો અભ્યાસમાં નિયંત્રણ જૂથની તુલનામાં 1250 મિલિગ્રામ/કિલોગ્રામની માત્રામાં બેટેઇન મેળવતા પ્રાણીઓના જેજુનલ પેશીઓમાં ચુસ્ત જંકશન પ્રોટીન (ઓક્લુડિન, ક્લાઉડિન1 અને ઝોનુલા ઓક્લુઝન-1) ની અભિવ્યક્તિમાં વધારો જોવા મળ્યો. વધુમાં, ડાયમાઇન ઓક્સિડેઝ પ્રવૃત્તિ, જે આંતરડાના મ્યુકોસલ નુકસાનનું માર્કર છે, આ ડુક્કરના પ્લાઝ્મામાં નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડો થયો હતો, જે મજબૂત આંતરડાના અવરોધ સૂચવે છે. જ્યારે ફિનિશિંગ ડુક્કરના આહારમાં બેટેઇન ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારે કતલ વખતે આંતરડાની તાણ શક્તિમાં વધારો માપવામાં આવ્યો હતો.
તાજેતરમાં, ઘણા અભ્યાસોએ બેટેઈનને એન્ટીઑકિસડન્ટ સિસ્ટમ સાથે જોડ્યું છે અને મુક્ત રેડિકલમાં ઘટાડો, મેલોન્ડિઆલ્ડીહાઇડ (MDA) સ્તરમાં ઘટાડો અને ગ્લુટાથિઓન પેરોક્સિડેઝ (GSH-Px) પ્રવૃત્તિમાં વધારો વર્ણવ્યો છે. પિગલેટમાં તાજેતરના અભ્યાસમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે જેજુનમમાં GSH-Px પ્રવૃત્તિમાં વધારો થયો હતો, જ્યારે આહારમાં બેટેઈનનો MDA પર કોઈ પ્રભાવ પડ્યો ન હતો.
પ્રાણીઓમાં બેટેઈન માત્ર ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ તરીકે જ કાર્ય કરતું નથી, પરંતુ વિવિધ બેક્ટેરિયા પર્યાવરણમાંથી નવા સંશ્લેષણ અથવા પરિવહન દ્વારા બેટેઈન એકઠા કરી શકે છે. એવા પુરાવા છે કે બેટેઈન દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના જઠરાંત્રિય માર્ગના બેક્ટેરિયલ ફ્લોરા પર હકારાત્મક અસર કરી શકે છે. ઇલિયલ બેક્ટેરિયાની કુલ સંખ્યામાં વધારો થયો, ખાસ કરીને બાયફિડોબેક્ટેરિયા અને લેક્ટોબેસિલી. વધુમાં, મળમાં એન્ટરબેક્ટેરિયાસીની ઓછી સંખ્યા જોવા મળી.
દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાઓમાં આંતરડાના સ્વાસ્થ્ય પર બેટેઈનની છેલ્લી જોવા મળેલી અસર ઝાડાના બનાવોમાં ઘટાડો હતો. આ અસર માત્રા પર આધારિત હોઈ શકે છે: ૧૨૫૦ મિલિગ્રામ/કિગ્રાના ડોઝ પર બેટેઈન કરતાં ૨૫૦૦ મિલિગ્રામ/કિગ્રાના ડોઝ પર બેટેઈન સાથે આહાર પૂરવણી ઝાડાના બનાવો ઘટાડવામાં વધુ અસરકારક હતી. જોકે, દૂધ છોડાવનાર બચ્ચાઓનું પ્રદર્શન બંને પૂરક સ્તરે સમાન હતું. અન્ય સંશોધકોએ ૮૦૦ મિલિગ્રામ/કિગ્રા બેટેઈન સાથે પૂરક બનાવવામાં આવે ત્યારે દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાઓમાં ઝાડા અને રોગિષ્ઠતાના ઓછા દર દર્શાવ્યા છે.
રસપ્રદ વાત એ છે કે, બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ બીટેઈનના સ્ત્રોત તરીકે સંભવિત એસિડિફાઇંગ અસરો ધરાવે છે. દવામાં, પેટ અને પાચન સમસ્યાઓ ધરાવતા લોકોને મદદ કરવા માટે બેટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ પૂરકનો ઉપયોગ ઘણીવાર પેપ્સિન સાથે સંયોજનમાં થાય છે. આ કિસ્સામાં, બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનો સલામત સ્ત્રોત તરીકે કામ કરે છે. જોકે જ્યારે બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ પિગલેટ ફીડમાં શામેલ કરવામાં આવે છે ત્યારે આ ગુણધર્મ વિશે કોઈ માહિતી ઉપલબ્ધ નથી, તે મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે. તે જાણીતું છે કે દૂધ છોડાવેલા બચ્ચામાં ગેસ્ટ્રિક pH પ્રમાણમાં ઊંચું (pH > 4) હોઈ શકે છે, જેનાથી તેના પુરોગામી પેપ્સિનોજેનમાં પેપ્સિન પ્રોટીન-ડિગ્રેડિંગ એન્ઝાઇમના સક્રિયકરણમાં દખલ થાય છે. શ્રેષ્ઠ પ્રોટીન પાચન એટલું જ મહત્વપૂર્ણ નથી કે પ્રાણીઓ આ પોષક તત્વોનો સંપૂર્ણ લાભ લઈ શકે. વધુમાં, નબળી રીતે પચાયેલ પ્રોટીન તકવાદી રોગકારક જીવાણુઓના બિનજરૂરી પ્રસાર તરફ દોરી શકે છે અને દૂધ છોડાવ્યા પછી ઝાડાની સમસ્યાને વધુ ખરાબ કરી શકે છે. બીટેઈનનું pKa મૂલ્ય આશરે 1.8 છે, જે ગળવામાં આવે ત્યારે બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ વિઘટનનું કારણ બને છે, જેના પરિણામે ગેસ્ટ્રિક એસિડિફિકેશન થાય છે. આ કામચલાઉ પુનઃ એસિડિફિકેશન પ્રારંભિક માનવ અભ્યાસો અને કેનાઇન અભ્યાસોમાં જોવા મળ્યું છે. એસિડ રિડ્યુસર્સ સાથે સારવાર કરાયેલા કૂતરાઓમાં 750 મિલિગ્રામ અથવા 1500 મિલિગ્રામ બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડના એક માત્રા પછી ગેસ્ટ્રિક પીએચમાં આશરે પીએચ 7 થી પીએચ 2 સુધીનો નાટ્યાત્મક ઘટાડો થયો હતો. જોકે, જે નિયંત્રણ કૂતરાઓને દવા મળી ન હતી, તેમાં ગેસ્ટ્રિક પીએચ નોંધપાત્ર રીતે ઘટ્યો હતો. બીટેઈન HCl ના સેવનને ધ્યાનમાં લીધા વિના, લગભગ 2.
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