Betain memiliki efek positif pada usus anak babi yang disapih, tetapi sering terlupakan ketika mempertimbangkan kemungkinan suplemen untuk mendukung kesehatan usus atau mengurangi masalah yang terkait dengan diare saat penyapihan. Menambahkan betain sebagai nutrisi fungsional ke dalam pakan dapat memengaruhi hewan dalam berbagai cara.
Pertama, betaina memiliki kemampuan donor gugus metil yang sangat kuat, terutama di hati hewan. Berkat transfer gugus metil yang tidak stabil, sintesis berbagai senyawa seperti metionin, karnitin, dan kreatin meningkat. Dengan demikian, betaina memengaruhi metabolisme protein, lipid, dan energi hewan, sehingga mengubah komposisi karkas secara menguntungkan.
Kedua, betaine dapat ditambahkan ke pakan sebagai penetran organik pelindung. Betaine bertindak sebagai osmoprotektan, membantu sel-sel di seluruh tubuh menjaga keseimbangan cairan dan aktivitas seluler, terutama selama periode stres. Contoh yang terkenal adalah efek menguntungkan betaine pada hewan yang menderita stres panas.
Berbagai efek menguntungkan pada kinerja hewan telah dijelaskan sebagai hasil suplementasi betaine dalam bentuk anhidrat atau hidroklorida. Artikel ini akan berfokus pada berbagai kemungkinan penggunaan betaine sebagai aditif pakan untuk mendukung kesehatan usus pada anak babi yang disapih.
Beberapa studi betaine telah melaporkan efek betaine terhadap kecernaan nutrisi di ileum dan kolon babi. Pengamatan berulang terhadap peningkatan kecernaan serat di ileum (serat kasar atau serat deterjen netral dan asam) menunjukkan bahwa betaine menstimulasi fermentasi bakteri di usus halus karena enterosit tidak menghasilkan enzim pengurai serat. Bagian tanaman berserat mengandung nutrisi yang dapat dilepaskan ketika serat mikroba terurai. Dengan demikian, peningkatan kecernaan bahan kering dan abu kasar juga diamati. Pada tingkat seluruh saluran pencernaan, anak babi yang diberi pakan 800 mg betaine/kg menunjukkan peningkatan kecernaan protein kasar (+6,4%) dan bahan kering (+4,2%). Selain itu, studi lain menemukan bahwa kecernaan keseluruhan protein kasar (+3,7%) dan ekstrak eter (+6,7%) meningkat dengan suplementasi betaine pada dosis 1250 mg/kg.
Salah satu kemungkinan alasan untuk peningkatan penyerapan nutrisi yang diamati adalah efek betaine pada produksi enzim. Sebuah studi in vivo baru-baru ini tentang efek suplementasi betaine pada anak babi yang disapih menilai aktivitas enzim pencernaan (amilase, maltase, lipase, tripsin dan chymotrypsin) dalam digesta (Gbr. 1). Aktivitas semua enzim meningkat, kecuali maltase, dan efek betaine lebih jelas pada dosis 2500 mg betaine/kg pakan daripada pada dosis 1250 mg/kg pakan. Peningkatan aktivitas dapat terjadi akibat peningkatan produksi enzim, tetapi juga dapat terjadi akibat peningkatan efisiensi katalitik enzim. Percobaan in vitro telah menunjukkan bahwa aktivitas tripsin dan amilase dihambat dengan menciptakan tekanan osmotik tinggi melalui penambahan NaCl. Dalam percobaan ini, penambahan betaine pada berbagai konsentrasi memulihkan efek penghambatan NaCl dan meningkatkan aktivitas enzim. Namun, ketika natrium klorida tidak ditambahkan ke larutan penyangga, kompleks inklusi betaine tidak memiliki efek pada aktivitas enzim pada konsentrasi yang lebih rendah, tetapi menunjukkan efek penghambatan pada konsentrasi yang relatif tinggi.
Peningkatan kinerja pertumbuhan dan tingkat konversi pakan telah dilaporkan pada babi yang diberi pakan betaine, serta peningkatan daya cerna. Penambahan betaine ke dalam pakan babi juga mengurangi kebutuhan energi hewan. Hipotesis untuk efek yang diamati ini adalah ketika betaine tersedia untuk mempertahankan tekanan osmotik intraseluler, kebutuhan akan pompa ion (proses yang membutuhkan energi) berkurang. Dengan demikian, dalam situasi di mana asupan energi terbatas, efek suplementasi betaine diperkirakan akan lebih besar dengan meningkatkan pertumbuhan daripada mempertahankan kebutuhan energi.
Sel-sel epitel dinding usus harus mengatasi kondisi osmotik yang sangat bervariasi yang diciptakan oleh isi lumen usus selama pencernaan nutrisi. Pada saat yang sama, sel-sel epitel usus ini penting untuk mengendalikan pertukaran air dan berbagai nutrisi antara lumen usus dan plasma. Untuk melindungi sel-sel dari kondisi yang keras ini, betaine adalah penetran organik yang penting. Jika Anda melihat konsentrasi betaine di berbagai jaringan, Anda dapat melihat bahwa jaringan usus memiliki kadar betaine yang cukup tinggi. Selain itu, telah dicatat bahwa kadar ini dapat dipengaruhi oleh konsentrasi betaine dalam makanan. Sel-sel yang seimbang akan memiliki kapasitas proliferatif yang lebih baik dan stabilitas yang baik. Singkatnya, para peneliti menemukan bahwa peningkatan kadar betaine pada anak babi meningkatkan tinggi vili duodenum dan kedalaman kripta ileum, dan vili menjadi lebih seragam.
Dalam studi lain, peningkatan tinggi vili tanpa memengaruhi kedalaman kripta dapat diamati di duodenum, jejunum, dan ileum. Efek perlindungan betaine pada struktur usus mungkin lebih penting pada penyakit spesifik (osmotik), seperti yang diamati pada ayam broiler dengan koksidia.
Penghalang usus terutama terdiri dari sel-sel epitel yang saling menempel melalui protein penghubung ketat. Integritas penghalang ini penting untuk mencegah masuknya zat berbahaya dan bakteri patogen yang dapat menyebabkan peradangan. Pada babi, efek negatif pada penghalang usus diduga akibat kontaminasi pakan dengan mikotoksin atau salah satu efek negatif dari stres panas.
Untuk mengukur efek pada efek penghalang, lini sel sering diuji secara in vitro dengan mengukur resistansi listrik transepitel (TEER). Peningkatan TEER telah diamati dalam berbagai percobaan in vitro berkat penggunaan betaine. TEER menurun ketika sel terpapar suhu tinggi (42°C) (Gambar 2). Penambahan betaine ke dalam media pertumbuhan sel yang dipanaskan ini menangkal penurunan TEER, yang menunjukkan peningkatan termotoleransi. Selain itu, studi in vivo pada anak babi menunjukkan peningkatan ekspresi protein tight junction (okludin, klaudin-1, dan oklusi zonula-1) di jaringan jejunum hewan yang menerima betaine dengan dosis 1250 mg/kg dibandingkan dengan kelompok kontrol. Selain itu, aktivitas diamina oksidase, penanda kerusakan mukosa usus, berkurang secara signifikan dalam plasma babi-babi ini, yang menunjukkan penghalang usus yang lebih kuat. Ketika betaine ditambahkan ke dalam ransum babi yang akan disembelih, peningkatan kekuatan tarik usus diukur saat penyembelihan.
Baru-baru ini, beberapa penelitian telah mengaitkan betaine dengan sistem antioksidan dan menunjukkan penurunan radikal bebas, penurunan kadar malondialdehid (MDA), dan peningkatan aktivitas glutation peroksidase (GSH-Px). Sebuah studi terbaru pada anak babi menunjukkan peningkatan aktivitas GSH-Px di jejunum, sementara betaine dalam makanan tidak berpengaruh pada MDA.
Betain tidak hanya bertindak sebagai osmoprotektan pada hewan, tetapi berbagai bakteri dapat mengakumulasi betain melalui sintesis de novo atau transportasi dari lingkungan. Terdapat bukti bahwa betain mungkin memiliki efek positif pada flora bakteri saluran pencernaan anak babi yang disapih. Jumlah total bakteri ileum meningkat, terutama bifidobacteria dan lactobacilli. Selain itu, jumlah Enterobacteriaceae yang lebih rendah terdeteksi dalam tinja.
Efek betaine terakhir yang diamati pada kesehatan usus anak babi yang disapih adalah penurunan insiden diare. Efek ini mungkin bergantung pada dosis: suplementasi betaine pada pakan dengan dosis 2500 mg/kg lebih efektif dalam mengurangi insiden diare dibandingkan betaine dengan dosis 1250 mg/kg. Namun, performa anak babi yang disapih serupa pada kedua tingkat suplementasi. Peneliti lain telah menunjukkan tingkat diare dan morbiditas yang lebih rendah pada anak babi yang disapih ketika diberi suplemen betaine 800 mg/kg.
Menariknya, betain hidroklorida berpotensi memiliki efek pengasaman sebagai sumber betain. Dalam dunia kedokteran, suplemen betain hidroklorida sering digunakan dalam kombinasi dengan pepsin untuk membantu penderita masalah lambung dan pencernaan. Dalam hal ini, betain hidroklorida berfungsi sebagai sumber asam klorida yang aman. Meskipun belum ada informasi yang tersedia mengenai sifat ini ketika betain hidroklorida ditambahkan ke dalam pakan anak babi, hal ini mungkin penting. Diketahui bahwa pada anak babi yang disapih, pH lambung dapat relatif tinggi (pH > 4), sehingga mengganggu aktivasi enzim pendegradasi protein pepsin dalam prekursornya, pepsinogen. Pencernaan protein yang optimal penting tidak hanya agar hewan dapat memanfaatkan nutrisi ini secara maksimal. Selain itu, protein yang dicerna dengan buruk dapat menyebabkan proliferasi patogen oportunistik yang tidak perlu dan memperburuk masalah diare pasca-sapih. Betain memiliki nilai pKa yang rendah, yaitu sekitar 1,8, yang menyebabkan betain hidroklorida terdisosiasi ketika tertelan, sehingga mengakibatkan pengasaman lambung. Pengasaman ulang sementara ini telah diamati dalam studi pendahuluan pada manusia dan studi pada anjing. Anjing yang sebelumnya diobati dengan pereduksi asam mengalami penurunan pH lambung yang drastis dari sekitar pH 7 menjadi pH 2 setelah dosis tunggal 750 mg atau 1500 mg betain hidroklorida. Namun, pada anjing kontrol yang tidak menerima obat tersebut, pH lambung menurun secara signifikan. pH lambungnya sekitar 2, terlepas dari asupan betain HCl.
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