बीटाइन का दूध छुड़ाए गए सूअरों की आंत पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, लेकिन आंत के स्वास्थ्य को बेहतर बनाने या दूध छुड़ाने के बाद होने वाले दस्त से जुड़ी समस्याओं को कम करने के लिए संभावित पूरकों पर विचार करते समय अक्सर इसे नज़रअंदाज़ कर दिया जाता है। आहार में एक कार्यात्मक पोषक तत्व के रूप में बीटाइन मिलाने से पशुओं पर कई तरह से असर पड़ सकता है।
सबसे पहले, बीटाइन में एक अत्यंत शक्तिशाली मिथाइल समूह दाता क्षमता होती है, मुख्यतः पशुओं के यकृत में। अस्थिर मिथाइल समूहों के स्थानांतरण के कारण, मेथियोनीन, कार्निटाइन और क्रिएटिन जैसे विभिन्न यौगिकों का संश्लेषण बढ़ जाता है। इस प्रकार, बीटाइन पशुओं के प्रोटीन, लिपिड और ऊर्जा चयापचय को प्रभावित करता है, जिससे शव की संरचना में लाभकारी परिवर्तन होता है।
दूसरे, बीटाइन को एक सुरक्षात्मक कार्बनिक भेदक के रूप में चारे में मिलाया जा सकता है। बीटाइन एक ऑस्मोप्रोटेक्टेंट के रूप में कार्य करता है, जो पूरे शरीर में कोशिकाओं को द्रव संतुलन और कोशिकीय गतिविधि बनाए रखने में मदद करता है, खासकर तनाव के समय में। इसका एक प्रसिद्ध उदाहरण गर्मी के तनाव से पीड़ित जानवरों पर बीटाइन का लाभकारी प्रभाव है।
निर्जल या हाइड्रोक्लोराइड रूप में बीटाइन के पूरक के परिणामस्वरूप पशुओं के प्रदर्शन पर विभिन्न लाभकारी प्रभावों का वर्णन किया गया है। यह लेख दूध छुड़ाए गए सूअरों के पेट के स्वास्थ्य को बेहतर बनाने के लिए आहार में बीटाइन के उपयोग की अनेक संभावनाओं पर केंद्रित होगा।
कई बीटाइन अध्ययनों ने सूअरों के इलियम और बृहदान्त्र में पोषक तत्वों की पाचनशक्ति पर बीटाइन के प्रभावों की रिपोर्ट की है। इलियम (अपरिष्कृत रेशा या उदासीन और अम्लीय डिटर्जेंट रेशा) में रेशे की बढ़ी हुई पाचनशक्ति के बार-बार अवलोकन से पता चलता है कि बीटाइन छोटी आंत में जीवाणु किण्वन को उत्तेजित करता है क्योंकि एंटरोसाइट्स रेशा-अपघटनकारी एंजाइम उत्पन्न नहीं करते हैं। रेशेदार पौधों के भागों में पोषक तत्व होते हैं जो सूक्ष्मजीवी रेशों के अपघटन के दौरान मुक्त हो सकते हैं। इस प्रकार, शुष्क पदार्थ और अपरिष्कृत राख की पाचनशक्ति में भी सुधार देखा गया। संपूर्ण जठरांत्र पथ के स्तर पर, 800 मिलीग्राम बीटाइन/किग्रा आहार खिलाए गए सूअर के बच्चों में अपरिष्कृत प्रोटीन (+6.4%) और शुष्क पदार्थ (+4.2%) की पाचनशक्ति में सुधार देखा गया। इसके अतिरिक्त, एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि 1250 मिलीग्राम/किग्रा बीटाइन अनुपूरण से अपरिष्कृत प्रोटीन (+3.7%) और ईथर अर्क (+6.7%) की स्पष्ट समग्र पाचनशक्ति में सुधार हुआ।
पोषक तत्वों के अवशोषण में देखी गई वृद्धि का एक संभावित कारण एंजाइम उत्पादन पर बीटाइन का प्रभाव है। दूध छुड़ाए गए सूअरों में बीटाइन अनुपूरण के प्रभावों पर हाल ही में किए गए एक इन विवो अध्ययन ने पाचन में पाचक एंजाइमों (एमाइलेज, माल्टेज, लाइपेज, ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन) की गतिविधि का आकलन किया (चित्र 1)। माल्टेज को छोड़कर, सभी एंजाइमों की गतिविधि में वृद्धि हुई, और बीटाइन का प्रभाव 1250 मिलीग्राम/किलोग्राम चारे की तुलना में 2500 मिलीग्राम बीटाइन/किलोग्राम चारे की खुराक पर अधिक स्पष्ट था। बढ़ी हुई गतिविधि एंजाइम उत्पादन में वृद्धि के कारण हो सकती है, लेकिन एंजाइमों की बढ़ी हुई उत्प्रेरक क्षमता के कारण भी हो सकती है। इन विट्रो प्रयोगों से पता चला है कि NaCl के योग द्वारा उच्च आसमाटिक दबाव उत्पन्न करके ट्रिप्सिन और एमाइलेज की गतिविधियों को बाधित किया जाता है। इस प्रयोग में, विभिन्न सांद्रताओं में बीटाइन मिलाने से NaCl का निरोधात्मक प्रभाव बहाल हुआ और एंजाइम गतिविधि में सुधार हुआ। हालांकि, जब बफर विलयन में सोडियम क्लोराइड नहीं मिलाया गया, तो बीटाइन समावेशन कॉम्प्लेक्स का कम सांद्रता पर एंजाइम गतिविधि पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा, लेकिन अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता पर निरोधात्मक प्रभाव प्रदर्शित हुआ।
बीटाइन युक्त आहार वाले सूअरों में बेहतर वृद्धि प्रदर्शन और आहार रूपांतरण दर के साथ-साथ पाचनशक्ति में भी सुधार देखा गया है। सूअरों के आहार में बीटाइन मिलाने से पशु की ऊर्जा आवश्यकताएँ भी कम हो जाती हैं। इस देखे गए प्रभाव की परिकल्पना यह है कि जब अंतःकोशिकीय आसमाटिक दाब बनाए रखने के लिए बीटाइन उपलब्ध होता है, तो आयन पंपों (एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है) की आवश्यकता कम हो जाती है। इस प्रकार, ऐसी स्थितियों में जहाँ ऊर्जा का सेवन सीमित होता है, बीटाइन पूरकता का प्रभाव ऊर्जा आवश्यकताओं को बनाए रखने के बजाय वृद्धि को बढ़ाकर अधिक होने की उम्मीद है।
आंत्र भित्ति की उपकला कोशिकाओं को पोषक तत्वों के पाचन के दौरान आंत्र लुमेन की सामग्री द्वारा उत्पन्न अत्यधिक परिवर्तनशील आसमाटिक स्थितियों का सामना करना पड़ता है। साथ ही, ये आंत्र उपकला कोशिकाएँ आंत्र लुमेन और प्लाज्मा के बीच पानी और विभिन्न पोषक तत्वों के आदान-प्रदान को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक हैं। कोशिकाओं को इन कठोर परिस्थितियों से बचाने के लिए, बीटाइन एक महत्वपूर्ण कार्बनिक भेदक है। यदि आप विभिन्न ऊतकों में बीटाइन की सांद्रता को देखें, तो आप देख सकते हैं कि आंत्र ऊतकों में बीटाइन का स्तर काफी अधिक है। इसके अतिरिक्त, यह देखा गया है कि ये स्तर आहार में बीटाइन सांद्रता से प्रभावित हो सकते हैं। अच्छी तरह से संतुलित कोशिकाओं में बेहतर प्रजनन क्षमता और अच्छी स्थिरता होगी। संक्षेप में, शोधकर्ताओं ने पाया कि पिगलेट में बीटाइन के स्तर में वृद्धि से ग्रहणी विली की ऊँचाई और इलियल क्रिप्ट की गहराई बढ़ गई, और विली अधिक एकरूप हो गए।
एक अन्य अध्ययन में, ग्रहणी, जेजुनम ​​और इलियम में क्रिप्ट की गहराई पर कोई प्रभाव डाले बिना विलस की ऊँचाई में वृद्धि देखी जा सकती है। आंत्र संरचना पर बीटाइन का सुरक्षात्मक प्रभाव विशिष्ट (परासरणी) रोगों में अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है, जैसा कि कोक्सीडिया वाले ब्रॉयलर मुर्गियों में देखा गया है।
आंत्र अवरोध मुख्यतः उपकला कोशिकाओं से बना होता है जो एक दूसरे से टाइट जंक्शन प्रोटीन के माध्यम से जुड़े होते हैं। इस अवरोध की अखंडता हानिकारक पदार्थों और रोगजनक जीवाणुओं के प्रवेश को रोकने के लिए आवश्यक है जो अन्यथा सूजन पैदा कर सकते हैं। सूअरों में, आंत्र अवरोध पर नकारात्मक प्रभाव माइकोटॉक्सिन से दूषित चारे या गर्मी के तनाव के नकारात्मक प्रभावों में से एक का परिणाम माना जाता है।
अवरोध प्रभाव पर प्रभाव को मापने के लिए, कोशिका रेखाओं का अक्सर इन विट्रो परीक्षण ट्रांसेपिथेलियल विद्युत प्रतिरोध (TEER) मापकर किया जाता है। बीटाइन के उपयोग के कारण कई इन विट्रो प्रयोगों में TEER में सुधार देखा गया है। जब कोशिकाओं को उच्च तापमान (42°C) के संपर्क में लाया जाता है, तो TEER कम हो जाता है (चित्र 2)। इन गर्म कोशिकाओं के वृद्धि माध्यम में बीटाइन मिलाने से TEER में कमी का प्रतिकार हुआ, जो बेहतर ताप-सहिष्णुता का संकेत देता है। इसके अलावा, पिगलेट पर इन विवो अध्ययनों से पता चला कि 1250 मिलीग्राम/किग्रा की खुराक पर बीटाइन प्राप्त करने वाले पशुओं के जेजुनल ऊतक में नियंत्रण समूह की तुलना में टाइट जंक्शन प्रोटीन (ऑक्लूडिन, क्लाउडिन1 और ज़ोनुला ऑक्लूजन-1) की अभिव्यक्ति में वृद्धि हुई। इसके अलावा, डायमाइन ऑक्सीडेज गतिविधि, जो आंतों की श्लेष्मा क्षति का एक संकेतक है, इन सूअरों के प्लाज्मा में काफी कम हो गई, जो एक मजबूत आंत्र अवरोध का संकेत देती है। जब फिनिशिंग सूअरों के आहार में बीटाइन मिलाया गया, तो वध के समय आंतों की तन्य शक्ति में वृद्धि मापी गई।
हाल ही में, कई अध्ययनों ने बीटाइन को एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली से जोड़ा है और मुक्त कणों में कमी, मैलोनडायल्डिहाइड (एमडीए) के स्तर में कमी, और ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज (जीएसएच-पीएक्स) गतिविधि में वृद्धि का वर्णन किया है। पिगलेट्स पर किए गए एक हालिया अध्ययन से पता चला है कि जेजुनम ​​में जीएसएच-पीएक्स गतिविधि बढ़ गई थी, जबकि आहार बीटाइन का एमडीए पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा।
बीटाइन न केवल पशुओं में एक ऑस्मोप्रोटेक्टेंट के रूप में कार्य करता है, बल्कि विभिन्न जीवाणु डी नोवो संश्लेषण या पर्यावरण से परिवहन के माध्यम से बीटाइन को संचित कर सकते हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि बीटाइन का दूध छुड़ाए गए सूअरों के जठरांत्र संबंधी मार्ग के जीवाणु वनस्पतियों पर सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। इलियल जीवाणुओं की कुल संख्या में वृद्धि हुई, विशेष रूप से बिफीडोबैक्टीरिया और लैक्टोबैसिली की। इसके अलावा, मल में एंटरोबैक्टीरियासी की संख्या कम पाई गई।
दूध छुड़ाए गए सूअरों के बच्चों में आंत के स्वास्थ्य पर बीटाइन का अंतिम देखा गया प्रभाव दस्त की घटनाओं में कमी था। यह प्रभाव खुराक पर निर्भर हो सकता है: 2500 मिलीग्राम/किग्रा की खुराक पर बीटाइन युक्त आहार पूरक, 1250 मिलीग्राम/किग्रा की खुराक पर बीटाइन की तुलना में दस्त की घटनाओं को कम करने में अधिक प्रभावी था। हालाँकि, दूध छुड़ाए गए सूअरों का प्रदर्शन दोनों पूरक स्तरों पर समान था। अन्य शोधकर्ताओं ने 800 मिलीग्राम/किग्रा बीटाइन के साथ पूरक होने पर दूध छुड़ाए गए सूअरों में दस्त और रुग्णता की कम दर दिखाई है।
दिलचस्प बात यह है कि बीटाइन के स्रोत के रूप में बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड में संभावित अम्लीय प्रभाव होते हैं। चिकित्सा में, पेट और पाचन संबंधी समस्याओं वाले लोगों की मदद के लिए बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड की खुराक का उपयोग अक्सर पेप्सिन के साथ किया जाता है। इस मामले में, बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड के एक सुरक्षित स्रोत के रूप में कार्य करता है। हालाँकि पिगलेट के चारे में बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड को शामिल करने पर इस गुण के बारे में कोई जानकारी उपलब्ध नहीं है, यह महत्वपूर्ण हो सकता है। यह ज्ञात है कि दूध छुड़ाए गए पिगलेट में गैस्ट्रिक पीएच अपेक्षाकृत अधिक (पीएच > 4) हो सकता है, जिससे इसके पूर्ववर्ती पेप्सिनोजेन में पेप्सिन प्रोटीन-अपघटनकारी एंजाइम की सक्रियता में बाधा उत्पन्न हो सकती है। इष्टतम प्रोटीन पाचन न केवल इसलिए महत्वपूर्ण है ताकि जानवर इस पोषक तत्व का पूरा लाभ उठा सकें। इसके अलावा, खराब पचा हुआ प्रोटीन अवसरवादी रोगजनकों के अनावश्यक प्रसार का कारण बन सकता है और दूध छुड़ाने के बाद दस्त की समस्या को और बदतर बना सकता है। बीटाइन का pKa मान लगभग 1.8 होता है, जिसके कारण बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड अंतर्ग्रहण होने पर विघटित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गैस्ट्रिक अम्लीकरण होता है। यह अस्थायी पुनः अम्लीकरण प्रारंभिक मानव अध्ययनों और कुत्तों पर किए गए अध्ययनों में देखा गया है। जिन कुत्तों का पहले अम्ल कम करने वाली दवाओं से उपचार किया गया था, उनमें बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड की 750 मिलीग्राम या 1500 मिलीग्राम की एक खुराक के बाद गैस्ट्रिक pH में लगभग pH 7 से pH 2 तक की नाटकीय कमी देखी गई। हालाँकि, जिन नियंत्रण कुत्तों को यह दवा नहीं दी गई थी, उनमें गैस्ट्रिक pH में उल्लेखनीय कमी आई। बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड के सेवन की परवाह किए बिना, लगभग 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