Betaine memiliki efek positif pada usus anak babi yang disapih, tetapi seringkali terlupakan ketika mempertimbangkan suplemen yang mungkin dapat mendukung kesehatan usus atau mengurangi masalah yang terkait dengan diare saat penyapihan. Menambahkan betaine sebagai nutrisi fungsional ke dalam pakan dapat memengaruhi hewan dalam berbagai cara.
Pertama, betaine memiliki kemampuan donor gugus metil yang sangat kuat, terutama di hati hewan. Karena transfer gugus metil yang tidak stabil, sintesis berbagai senyawa seperti metionin, karnitin, dan kreatin meningkat. Dengan demikian, betaine memengaruhi metabolisme protein, lipid, dan energi hewan, sehingga secara menguntungkan mengubah komposisi karkas.
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 performa hewan telah dijelaskan sebagai hasil dari 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 penelitian tentang betaine telah melaporkan efek betaine pada daya cerna nutrisi di ileum dan kolon babi. Pengamatan berulang tentang peningkatan daya cerna serat di ileum (serat kasar atau serat deterjen netral dan asam) menunjukkan bahwa betaine merangsang 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 daya cerna bahan kering dan abu kasar juga diamati. Pada tingkat seluruh saluran pencernaan, anak babi yang diberi pakan dengan 800 mg betaine/kg menunjukkan peningkatan daya cerna protein kasar (+6,4%) dan bahan kering (+4,2%). Selain itu, penelitian lain menemukan bahwa daya cerna keseluruhan protein kasar (+3,7%) dan ekstrak eter (+6,7%) meningkat dengan suplementasi betaine pada 1250 mg/kg.
Salah satu kemungkinan alasan 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 kimotripsin) dalam digesta (Gambar 1). Aktivitas semua enzim meningkat, kecuali maltase, dan efek betaine lebih nyata pada dosis 2500 mg betaine/kg pakan daripada pada dosis 1250 mg/kg pakan. Peningkatan aktivitas dapat disebabkan oleh peningkatan produksi enzim, tetapi juga dapat disebabkan oleh 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 mengembalikan efek penghambatan NaCl dan meningkatkan aktivitas enzim. Namun, ketika tidak ada natrium klorida yang ditambahkan ke dalam larutan penyangga, kompleks inklusi betaine tidak berpengaruh pada aktivitas enzim pada konsentrasi yang lebih rendah, tetapi menunjukkan efek penghambatan pada konsentrasi yang relatif tinggi.
Peningkatan kinerja pertumbuhan dan rasio konversi pakan telah dilaporkan pada babi yang diberi pakan yang mengandung betaine, serta peningkatan daya cerna. Penambahan betaine pada pakan babi juga mengurangi kebutuhan energi hewan. Hipotesis untuk efek yang diamati ini adalah bahwa ketika betaine tersedia untuk mempertahankan tekanan osmotik intraseluler, kebutuhan akan pompa ion (suatu proses yang membutuhkan energi) berkurang. Dengan demikian, dalam situasi di mana asupan energi terbatas, efek suplementasi betaine diharapkan lebih besar dalam meningkatkan pertumbuhan daripada dalam 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 sangat penting untuk mengontrol pertukaran air dan berbagai nutrisi antara lumen usus dan plasma. Untuk melindungi sel-sel dari kondisi yang keras ini, betaine merupakan 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 penelitian lain, peningkatan tinggi vili tanpa efek pada 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 yang terinfeksi koksidia.
Sawaran usus terutama terdiri dari sel-sel epitel yang saling terhubung melalui protein sambungan ketat (tight junction). Integritas sawaran ini sangat penting untuk mencegah masuknya zat berbahaya dan bakteri patogen yang dapat menyebabkan peradangan. Pada babi, efek negatif pada sawaran usus diduga disebabkan oleh kontaminasi pakan dengan mikotoksin atau salah satu efek negatif dari stres panas.
Untuk mengukur efek pada efek penghalang, sel-sel sering diuji secara in vitro dengan mengukur resistansi listrik transepithelial (TEER). Peningkatan TEER telah diamati dalam banyak percobaan in vitro karena penggunaan betaine. TEER menurun ketika sel terpapar suhu tinggi (42°C) (Gambar 2). Penambahan betaine ke media pertumbuhan sel-sel yang dipanaskan ini menetralkan penurunan TEER, menunjukkan peningkatan toleransi termal. Selain itu, studi in vivo pada anak babi mengungkapkan peningkatan ekspresi protein sambungan ketat (occludin, claudin1 dan zonula occlusions-1) pada jaringan jejunum hewan yang menerima betaine dengan dosis 1250 mg/kg dibandingkan dengan kelompok kontrol. Selain itu, aktivitas diamine oxidase, penanda kerusakan mukosa usus, secara signifikan berkurang dalam plasma babi-babi ini, menunjukkan penghalang usus yang lebih kuat. Ketika betaine ditambahkan ke dalam pakan babi penggemukan, peningkatan kekuatan tarik usus diukur pada saat penyembelihan.
Baru-baru ini, beberapa penelitian telah mengaitkan betaine dengan sistem antioksidan dan menggambarkan pengurangan radikal bebas, pengurangan kadar malondialdehyde (MDA), dan peningkatan aktivitas glutathione peroxidase (GSH-Px). Sebuah penelitian terbaru pada anak babi menunjukkan bahwa aktivitas GSH-Px di jejunum meningkat, sedangkan betaine dalam makanan tidak berpengaruh pada MDA.
Betaine tidak hanya bertindak sebagai osmoprotektan pada hewan, tetapi berbagai bakteri juga dapat mengakumulasi betaine melalui sintesis de novo atau transportasi dari lingkungan. Terdapat bukti bahwa betaine 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 terdeteksi dalam feses lebih rendah.
Efek terakhir yang diamati dari betaine pada kesehatan usus pada anak babi yang disapih adalah penurunan kejadian diare. Efek ini mungkin bergantung pada dosis: suplementasi diet dengan betaine pada dosis 2500 mg/kg lebih efektif dalam mengurangi kejadian diare daripada betaine pada dosis 1250 mg/kg. Namun, kinerja anak babi yang disapih serupa pada kedua tingkat suplementasi tersebut. Peneliti lain telah menunjukkan tingkat diare dan morbiditas yang lebih rendah pada anak babi yang disapih ketika diberi suplemen betaine 800 mg/kg.
Menariknya, betaine hidroklorida berpotensi memiliki efek pengasaman sebagai sumber betaine. Dalam pengobatan, suplemen betaine hidroklorida sering digunakan dalam kombinasi dengan pepsin untuk membantu orang dengan masalah perut dan pencernaan. Dalam hal ini, betaine hidroklorida berfungsi sebagai sumber asam klorida yang aman. Meskipun tidak ada informasi yang tersedia mengenai sifat ini ketika betaine hidroklorida dimasukkan 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 pepsin yang mendegradasi protein dalam prekursornya, pepsinogen. Pencernaan protein yang optimal penting tidak hanya agar hewan dapat memanfaatkan nutrisi ini sepenuhnya. Selain itu, protein yang tidak tercerna dengan baik dapat menyebabkan proliferasi patogen oportunistik yang tidak perlu dan memperburuk masalah diare pasca-penyapihan. Betaine memiliki nilai pKa yang rendah sekitar 1,8, yang menyebabkan betaine hidroklorida terdisosiasi ketika dikonsumsi, sehingga menyebabkan pengasaman lambung. Pengasaman ulang sementara ini telah diamati dalam studi pendahuluan pada manusia dan pada anjing. Anjing yang sebelumnya diobati dengan penurun asam mengalami penurunan pH lambung yang dramatis dari sekitar pH 7 menjadi pH 2 setelah dosis tunggal 750 mg atau 1500 mg betaine hidroklorida. Namun, pada anjing kontrol yang tidak menerima obat tersebut, pH lambung menurun secara signifikan, sekitar 2, terlepas dari asupan betaine 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