બેટેઈન એ કુદરતી રીતે બનતું સંયોજન છે જે છોડ અને પ્રાણીઓમાં વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે. ફીડ એડિટિવ તરીકે, તે નિર્જળ અથવા હાઇડ્રોક્લોરાઇડ સ્વરૂપમાં પ્રદાન કરવામાં આવે છે. તેને વિવિધ હેતુઓ માટે પશુ આહારમાં ઉમેરી શકાય છે.
સૌ પ્રથમ, આ હેતુઓ બેટેઈનની ખૂબ જ અસરકારક મિથાઈલ દાતા ક્ષમતા સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે, જે મુખ્યત્વે યકૃતમાં થાય છે. અસ્થિર મિથાઈલ જૂથોના સ્થાનાંતરણને કારણે, મેથિઓનાઈન, કાર્નેટીન અને ક્રિએટાઇન જેવા વિવિધ સંયોજનોના સંશ્લેષણને પ્રોત્સાહન મળે છે. આ રીતે, બેટેઈન પ્રોટીન, લિપિડ અને ઊર્જા ચયાપચયને અસર કરે છે, જેનાથી શબની રચનામાં ફાયદાકારક ફેરફાર થાય છે.
બીજું, ફીડમાં બીટેઈન ઉમેરવાનો હેતુ તેના રક્ષણાત્મક કાર્બનિક પ્રવેશકર્તા તરીકેના કાર્ય સાથે સંબંધિત હોઈ શકે છે. આ કાર્યમાં, બીટેઈન સમગ્ર શરીરના કોષોને પાણીનું સંતુલન અને કોષ પ્રવૃત્તિ જાળવવામાં મદદ કરે છે, ખાસ કરીને તણાવના સમયગાળા દરમિયાન. ગરમીના તણાવ હેઠળ પ્રાણીઓ પર બીટેઈનની સકારાત્મક અસર એક જાણીતું ઉદાહરણ છે.
ડુક્કરમાં, બીટેઈન પૂરકની વિવિધ ફાયદાકારક અસરોનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. આ લેખ દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના આંતરડાના સ્વાસ્થ્યમાં ફીડ એડિટિવ તરીકે બીટેઈનની ભૂમિકા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે.
ઘણા બેટેઈન અભ્યાસોએ ડુક્કરના ઈલિયમ અથવા કુલ પાચનતંત્રમાં પોષક તત્વોની પાચનક્ષમતા પર અસરની જાણ કરી છે. ફાઈબર (ક્રૂડ ફાઇબર અથવા ન્યુટ્રલ અને એસિડ ડિટર્જન્ટ ફાઇબર) ની વધેલી ઈલિયલ પાચનક્ષમતાના વારંવાર અવલોકનો સૂચવે છે કે બેટેઈન નાના આંતરડામાં પહેલાથી હાજર બેક્ટેરિયાના આથોને ઉત્તેજિત કરે છે, કારણ કે આંતરડાના કોષો ફાઈબર-ડિગ્રેડિંગ ઉત્સેચકો ઉત્પન્ન કરતા નથી. છોડના ફાઈબર ભાગમાં પોષક તત્વો હોય છે, જે આ માઇક્રોબાયલ ફાઇબરના ડિગ્રેડેશન દરમિયાન મુક્ત થઈ શકે છે.
તેથી, સુકા પદાર્થ અને કાચા રાખની પાચનક્ષમતામાં પણ સુધારો જોવા મળ્યો. કુલ પાચનતંત્રના સ્તરે, એવું નોંધાયું છે કે 800 મિલિગ્રામ બીટેઈન/કિલોગ્રામ ખોરાક સાથે પૂરક બચ્ચાઓએ ક્રૂડ પ્રોટીન (+6.4%) અને ડ્રાય મેટર (+4.2%) પાચનક્ષમતામાં સુધારો કર્યો છે. વધુમાં, એક અલગ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે 1,250 મિલિગ્રામ/કિલોગ્રામ બીટેઈન સાથે પૂરક લેવાથી, ક્રૂડ પ્રોટીન (+3.7%) અને ઈથર અર્ક (+6.7%) ની દેખીતી કુલ પાચનક્ષમતામાં સુધારો થયો હતો.
પોષક તત્વોની પાચનક્ષમતામાં જોવા મળેલા વધારાનું એક સંભવિત કારણ એન્ઝાઇમ ઉત્પાદન પર બેટેઈનની અસર છે. દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાંમાં બેટેઈન ઉમેરવા અંગેના તાજેતરના ઇન વિવો અભ્યાસમાં, કાઇમમાં પાચક ઉત્સેચકો (એમીલેઝ, માલ્ટેઝ, લિપેઝ, ટ્રિપ્સિન અને કાઇમોટ્રીપ્સિન) ની પ્રવૃત્તિનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું (આકૃતિ 1). માલ્ટેઝ સિવાયના બધા ઉત્સેચકોએ વધેલી પ્રવૃત્તિ દર્શાવી હતી, અને 1,250 મિલિગ્રામ/કિલો કરતાં 2,500 મિલિગ્રામ બેટેઈન/કિલો ફીડ પર બેટેઈનની અસર વધુ સ્પષ્ટ હતી. પ્રવૃત્તિમાં વધારો એન્ઝાઇમ ઉત્પાદનમાં વધારાનું પરિણામ હોઈ શકે છે, અથવા તે એન્ઝાઇમની ઉત્પ્રેરક કાર્યક્ષમતામાં વધારાનું પરિણામ હોઈ શકે છે.
આકૃતિ 1- પિગલેટની આંતરડાની પાચન ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિને 0 મિલિગ્રામ/કિલો, 1,250 મિલિગ્રામ/કિલો અથવા 2,500 મિલિગ્રામ/કિલો બીટેઈન સાથે પૂરક બનાવવામાં આવે છે.
ઇન વિટ્રો પ્રયોગોમાં, એ સાબિત થયું કે ઉચ્ચ ઓસ્મોટિક દબાણ ઉત્પન્ન કરવા માટે NaCl ઉમેરીને, ટ્રિપ્સિન અને એમીલેઝ પ્રવૃત્તિઓ અટકાવવામાં આવી હતી. આ પરીક્ષણમાં બીટેઈનના વિવિધ સ્તરો ઉમેરવાથી NaCl ની અવરોધક અસર પુનઃસ્થાપિત થઈ અને એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિમાં વધારો થયો. જો કે, જ્યારે બફર સોલ્યુશનમાં NaCl ઉમેરવામાં આવતું નથી, ત્યારે બીટેઈન ઓછી સાંદ્રતા પર એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિને અસર કરતું નથી, પરંતુ ઉચ્ચ સાંદ્રતા પર અવરોધક અસર દર્શાવે છે.
માત્ર વધેલી પાચનક્ષમતા જ નહીં, પરંતુ આહારમાં બીટેઈન સાથે પૂરક ડુક્કરના વિકાસ પ્રદર્શન અને ખોરાક રૂપાંતર દરમાં થયેલા વધારાને સમજાવી શકે છે. ડુક્કરના આહારમાં બીટેઈન ઉમેરવાથી પ્રાણીની જાળવણી ઊર્જા જરૂરિયાતો પણ ઓછી થાય છે. આ અવલોકન કરાયેલ અસર માટેની પૂર્વધારણા એ છે કે જ્યારે બીટેઈનનો ઉપયોગ અંતઃકોશિક ઓસ્મોટિક દબાણ જાળવવા માટે કરી શકાય છે, ત્યારે આયન પંપની માંગ ઓછી થાય છે, જે એક પ્રક્રિયા છે જેને ઊર્જાની જરૂર પડે છે. મર્યાદિત ઊર્જાના સેવનના કિસ્સામાં, જાળવણી કરતાં વૃદ્ધિ માટે ઊર્જા પુરવઠો વધારીને બીટેઈન પૂરક બનાવવાની અસર વધુ સ્પષ્ટ થવાની અપેક્ષા છે.
આંતરડાની દિવાલને અસ્તર કરતા ઉપકલા કોષોને પોષક તત્વોના પાચન દરમિયાન લ્યુમિનલ સામગ્રી દ્વારા ઉત્પન્ન થતી અત્યંત પરિવર્તનશીલ ઓસ્મોટિક પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવાની જરૂર છે. તે જ સમયે, આ આંતરડાના કોષોને આંતરડાના લ્યુમેન અને પ્લાઝ્મા વચ્ચે પાણી અને વિવિધ પોષક તત્વોના વિનિમયને નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે. આ પડકારજનક પરિસ્થિતિઓથી કોષોને બચાવવા માટે, બેટેઈન એક મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક પ્રવેશકર્તા છે. વિવિધ પેશીઓમાં બેટેઈનની સાંદ્રતાનું અવલોકન કરતી વખતે, આંતરડાના પેશીઓમાં બેટેઈનનું પ્રમાણ ખૂબ વધારે હોય છે. વધુમાં, એવું જોવા મળ્યું છે કે આ સ્તરો આહારમાં બેટેઈન સાંદ્રતાથી પ્રભાવિત થાય છે. સારી રીતે સંતુલિત કોષોમાં વધુ સારી પ્રસાર અને સારી પુનઃપ્રાપ્તિ ક્ષમતાઓ હશે. તેથી, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે પિગલેટના બેટેઈન સ્તરમાં વધારો કરવાથી ડ્યુઓડેનલ વિલીની ઊંચાઈ અને ઇલિયલ ક્રિપ્ટ્સની ઊંડાઈ વધે છે, અને વિલી વધુ સમાન હોય છે.
બીજા એક અભ્યાસમાં, ડ્યુઓડેનમ, જેજુનમ અને ઇલિયમમાં વિલીની ઊંચાઈમાં વધારો જોવા મળ્યો હતો, પરંતુ ક્રિપ્ટ્સની ઊંડાઈ પર કોઈ અસર જોવા મળી ન હતી. જેમ કોક્સિડિયાથી ચેપગ્રસ્ત બ્રોઇલર ચિકનમાં જોવા મળ્યું હતું તેમ, આંતરડાની રચના પર બેટેઈનની રક્ષણાત્મક અસર ચોક્કસ (ઓસ્મોટિક) પડકારો હેઠળ વધુ મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે.
આંતરડાના અવરોધ મુખ્યત્વે ઉપકલા કોષોથી બનેલો હોય છે, જે ચુસ્ત જંકશન પ્રોટીન દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. હાનિકારક પદાર્થો અને રોગકારક બેક્ટેરિયાના પ્રવેશને રોકવા માટે આ અવરોધની અખંડિતતા જરૂરી છે, જે અન્યથા બળતરાનું કારણ બનશે. ડુક્કર માટે, આંતરડાના અવરોધની નકારાત્મક અસરને ખોરાકમાં માયકોટોક્સિન દૂષણનું પરિણામ અથવા ગરમીના તાણની નકારાત્મક અસરોમાંની એક માનવામાં આવે છે.
અવરોધ અસર પરની અસરને માપવા માટે, કોષ રેખાઓના ઇન વિટ્રો પરીક્ષણોનો ઉપયોગ ઘણીવાર ટ્રાન્સએપિથેલિયલ ઇલેક્ટ્રિકલ રેઝિસ્ટન્સ (TEER) માપવા માટે થાય છે. બેટેઇનના ઉપયોગથી, બહુવિધ ઇન વિટ્રો પ્રયોગોમાં સુધારેલ TEER જોઈ શકાય છે. જ્યારે બેટરી ઉચ્ચ તાપમાન (42°C) ના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે TEER ઘટશે (આકૃતિ 2). આ ગરમી-સંપર્ક કોષોના વિકાસ માધ્યમમાં બેટેઇન ઉમેરવાથી ઘટેલા TEER નો પ્રતિકાર થયો, જે વધેલા ગરમી પ્રતિકારને દર્શાવે છે.
આકૃતિ 2-કોષ ટ્રાન્સએપિથેલિયલ પ્રતિકાર (TEER) પર ઉચ્ચ તાપમાન અને બેટેઈનની ઇન વિટ્રો અસરો.
વધુમાં, પિગલેટ્સમાં કરવામાં આવેલા ઇન વિવો અભ્યાસમાં, 1,250 મિલિગ્રામ/કિલો બેટેઈન મેળવનારા પ્રાણીઓના જેજુનમ પેશીઓમાં ચુસ્ત જંકશન પ્રોટીન (ઓક્લુડિન, ક્લાઉડિન1 અને ઝોનુલા ઓક્લુડેન્સ-1) ની વધેલી અભિવ્યક્તિને નિયંત્રણ જૂથની તુલનામાં માપવામાં આવી હતી. વધુમાં, આંતરડાના મ્યુકોસલ નુકસાનના માર્કર તરીકે, આ ડુક્કરના પ્લાઝ્મામાં ડાયમાઇન ઓક્સિડેઝ પ્રવૃત્તિ નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થઈ હતી, જે મજબૂત આંતરડાના અવરોધ સૂચવે છે. જ્યારે વધતી જતી-સમાપ્ત ડુક્કરના આહારમાં બીટેઈન ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, ત્યારે કતલ સમયે આંતરડાની તાણ શક્તિમાં વધારો માપવામાં આવ્યો હતો.
તાજેતરમાં, ઘણા અભ્યાસોએ બેટેઈનને એન્ટીઑકિસડન્ટ સિસ્ટમ સાથે જોડ્યું છે અને મુક્ત રેડિકલમાં ઘટાડો, મેલોન્ડિયાલ્ડીહાઇડ (MDA) ના સ્તરમાં ઘટાડો અને ગ્લુટાથિઓન પેરોક્સિડેઝ (GSH-Px) પ્રવૃત્તિમાં સુધારો વર્ણવ્યો છે.
પ્રાણીઓમાં બેટેઈન માત્ર ઓસ્મોપ્રોટેક્ટન્ટ તરીકે જ કામ કરતું નથી. વધુમાં, ઘણા બેક્ટેરિયા પર્યાવરણમાંથી નવા સંશ્લેષણ અથવા પરિવહન દ્વારા બેટેઈન એકઠા કરી શકે છે. એવા સંકેતો છે કે બેટેઈન દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના જઠરાંત્રિય માર્ગમાં બેક્ટેરિયાની સંખ્યા પર હકારાત્મક અસર કરી શકે છે. ઇલિયલ બેક્ટેરિયાની કુલ સંખ્યા, ખાસ કરીને બાયફિડોબેક્ટેરિયા અને લેક્ટોબેસિલીમાં વધારો થયો છે. વધુમાં, મળમાં એન્ટરોબેક્ટરની ઓછી માત્રા જોવા મળી હતી.
છેલ્લે, એવું જોવા મળ્યું છે કે દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના આંતરડાના સ્વાસ્થ્ય પર બીટેઈનની અસર ઝાડાના દરમાં ઘટાડો છે. આ અસર માત્રા-આધારિત હોઈ શકે છે: 2,500 મિલિગ્રામ/કિલો બેટેઈન ડાયેરિયાના દર ઘટાડવામાં 1,250 મિલિગ્રામ/કિલો બેટેઈન કરતાં વધુ અસરકારક છે. જો કે, બે પૂરક સ્તરે દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાઓનું પ્રદર્શન સમાન હતું. અન્ય સંશોધકોએ દર્શાવ્યું છે કે જ્યારે 800 મિલિગ્રામ/કિલો બેટેઈન ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે દૂધ છોડાવેલા બચ્ચામાં ઝાડાનો દર અને ઘટનાઓ ઓછી હોય છે.
બેટેઈનનું pKa મૂલ્ય લગભગ 1.8 જેટલું ઓછું હોય છે, જે ઇન્જેશન પછી બેટેઈન HCl ના વિઘટન તરફ દોરી જાય છે, જેના કારણે ગેસ્ટ્રિક એસિડિફિકેશન થાય છે.
રસપ્રદ ખોરાક એ બીટેઈનના સ્ત્રોત તરીકે બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડનું સંભવિત એસિડિફિકેશન છે. માનવ દવામાં, પેટની સમસ્યાઓ અને પાચન સમસ્યાઓ ધરાવતા લોકોને મદદ કરવા માટે બીટેઈન HCl પૂરકનો ઉપયોગ ઘણીવાર પેપ્સિન સાથે સંયોજનમાં થાય છે. આ કિસ્સામાં, બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડનો ઉપયોગ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડના સલામત સ્ત્રોત તરીકે થઈ શકે છે. જો કે પિગલેટ ફીડમાં બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ ક્યારે સમાયેલ છે તે અંગે કોઈ માહિતી નથી, તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે.
તે જાણીતું છે કે દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના ગેસ્ટ્રિક જ્યુસનું pH પ્રમાણમાં ઊંચું (pH>4) હોઈ શકે છે, જે તેના પુરોગામી પેપ્સિનોજેનના પેપ્સિન પુરોગામીના સક્રિયકરણને અસર કરશે. પ્રાણીઓ માટે આ પોષક તત્વોની સારી ઉપલબ્ધતા મેળવવા માટે શ્રેષ્ઠ પ્રોટીન પાચન એટલું જ મહત્વપૂર્ણ નથી. વધુમાં, અપચો પ્રોટીન તકવાદી રોગકારક જીવાણુઓના હાનિકારક પ્રસારનું કારણ બની શકે છે અને દૂધ છોડાવ્યા પછી ઝાડાની સમસ્યામાં વધારો કરી શકે છે. બીટેઈનનું pKa મૂલ્ય લગભગ 1.8 છે, જે ઇન્જેશન પછી બીટેઈન HCl ના વિઘટન તરફ દોરી જાય છે, જે ગેસ્ટ્રિક એસિડિફિકેશન તરફ દોરી જાય છે.
માનવીઓ અને કૂતરાઓમાં કરવામાં આવેલા પ્રારંભિક અભ્યાસમાં આ ટૂંકા ગાળાના રિએસિડિફિકેશન જોવા મળ્યું છે. 750 મિલિગ્રામ અથવા 1,500 મિલિગ્રામ બીટેઈન હાઇડ્રોક્લોરાઇડના એક માત્રા પછી, ગેસ્ટ્રિક એસિડ ઘટાડતા એજન્ટો સાથે અગાઉ સારવાર કરાયેલા કૂતરાઓના પેટનો pH લગભગ 7 થી ઘટીને pH 2 થઈ ગયો. જો કે, સારવાર ન કરાયેલા નિયંત્રણ કૂતરાઓમાં, પેટનો pH લગભગ 2 હતો, જે બીટેઈન HCl પૂરક સાથે સંબંધિત ન હતો.
દૂધ છોડાવેલા બચ્ચાના આંતરડાના સ્વાસ્થ્ય પર બેટેઈનની સકારાત્મક અસર પડે છે. આ સાહિત્ય સમીક્ષા બેટેઈન માટે પોષક તત્વોના પાચન અને શોષણને ટેકો આપવા, શારીરિક રક્ષણાત્મક અવરોધોને સુધારવા, માઇક્રોબાયોટાને પ્રભાવિત કરવા અને બચ્ચાની સંરક્ષણ ક્ષમતાઓને વધારવા માટે વિવિધ તકો પર પ્રકાશ પાડે છે.