बीटाइन का दूध छुड़ाए गए सूअरों के पेट पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, लेकिन पेट के स्वास्थ्य को बेहतर बनाने या दूध छुड़ाने के बाद होने वाले दस्त से जुड़ी समस्याओं को कम करने के लिए संभावित पूरक आहार पर विचार करते समय अक्सर इसे नजरअंदाज कर दिया जाता है। आहार में बीटाइन को एक कार्यात्मक पोषक तत्व के रूप में मिलाने से जानवरों पर कई तरह से प्रभाव पड़ सकता है।
सबसे पहले, बीटेन में एक अत्यंत शक्तिशाली मिथाइल समूह दाता क्षमता होती है, मुख्य रूप से पशु यकृत में। अस्थिर मिथाइल समूहों के स्थानांतरण के कारण, मेथियोनीन, कार्निटाइन और क्रिएटिन जैसे विभिन्न यौगिकों का संश्लेषण बढ़ जाता है। इस प्रकार, बीटेन पशुओं के प्रोटीन, लिपिड और ऊर्जा चयापचय को प्रभावित करता है, जिससे उनके शरीर की संरचना में लाभकारी परिवर्तन होता है।
दूसरे, बीटाइन को चारे में एक सुरक्षात्मक कार्बनिक पदार्थ के रूप में मिलाया जा सकता है। बीटाइन एक ऑस्मोप्रोटेक्टेंट के रूप में कार्य करता है, जो शरीर की कोशिकाओं को तरल संतुलन और कोशिकीय गतिविधि बनाए रखने में मदद करता है, विशेष रूप से तनाव की अवधि के दौरान। इसका एक प्रसिद्ध उदाहरण गर्मी से तनावग्रस्त जानवरों पर बीटाइन का लाभकारी प्रभाव है।
निर्जल या हाइड्रोक्लोराइड रूप में बीटाइन के अनुपूरण के परिणामस्वरूप पशुओं के प्रदर्शन पर विभिन्न लाभकारी प्रभाव बताए गए हैं। यह लेख दूध छुड़ाए गए सूअरों के बच्चों में आंतों के स्वास्थ्य को बेहतर बनाने के लिए फ़ीड योज्य के रूप में बीटाइन के उपयोग की कई संभावनाओं पर केंद्रित होगा।
बीटेन पर किए गए कई अध्ययनों में सूअरों की आंत और बृहदान्त्र में पोषक तत्वों की पाचन क्षमता पर बीटेन के प्रभावों की जानकारी दी गई है। आंत में रेशे की पाचन क्षमता में वृद्धि (कच्चा रेशा या उदासीन और अम्लीय डिटर्जेंट रेशा) के बार-बार देखे जाने से पता चलता है कि बीटेन छोटी आंत में जीवाणु किण्वन को उत्तेजित करता है क्योंकि आंत्र कोशिकाएं रेशे को पचाने वाले एंजाइमों का उत्पादन नहीं करती हैं। रेशेदार पौधों के भागों में पोषक तत्व होते हैं जो सूक्ष्मजीवों द्वारा रेशों के अपघटन पर मुक्त हो सकते हैं। इस प्रकार, शुष्क पदार्थ और कच्ची राख की पाचन क्षमता में भी सुधार देखा गया। संपूर्ण पाचन तंत्र के स्तर पर, 800 मिलीग्राम बीटेन/किलोग्राम आहार पर पाले गए सूअरों में कच्चे प्रोटीन (+6.4%) और शुष्क पदार्थ (+4.2%) की पाचन क्षमता में सुधार देखा गया। इसके अतिरिक्त, एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि 1250 मिलीग्राम/किलोग्राम बीटेन अनुपूरण के साथ कच्चे प्रोटीन (+3.7%) और ईथर अर्क (+6.7%) की समग्र पाचन क्षमता में सुधार हुआ।
पोषक तत्वों के अवशोषण में देखी गई वृद्धि का एक संभावित कारण एंजाइम उत्पादन पर बीटाइन का प्रभाव है। हाल ही में किए गए एक इन विवो अध्ययन में, दूध छुड़ाए गए सूअरों में बीटाइन अनुपूरण के प्रभावों का आकलन किया गया, जिसमें पाचन एंजाइमों (एमाइलेज, माल्टेज, लाइपेज, ट्रिप्सिन और काइमोट्रिप्सिन) की गतिविधि का मूल्यांकन किया गया (चित्र 1)। माल्टेज को छोड़कर सभी एंजाइमों की गतिविधि में वृद्धि हुई, और बीटाइन का प्रभाव 1250 मिलीग्राम/किलोग्राम फ़ीड की तुलना में 2500 मिलीग्राम बीटाइन/किलोग्राम फ़ीड की खुराक पर अधिक स्पष्ट था। बढ़ी हुई गतिविधि एंजाइम उत्पादन में वृद्धि के कारण हो सकती है, लेकिन यह एंजाइमों की उत्प्रेरक दक्षता में वृद्धि के कारण भी हो सकती है। इन विट्रो प्रयोगों से पता चला है कि NaCl मिलाने से उच्च परासरण दाब उत्पन्न होने पर ट्रिप्सिन और एमाइलेज की गतिविधियाँ बाधित होती हैं। इस प्रयोग में, विभिन्न सांद्रताओं पर बीटाइन मिलाने से NaCl का निरोधात्मक प्रभाव बहाल हो गया और एंजाइम गतिविधि में सुधार हुआ। हालांकि, जब बफर घोल 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 इसने निरोधात्मक प्रभाव प्रदर्शित किया।
बीटेन युक्त आहार दिए गए सूअरों में बेहतर वृद्धि प्रदर्शन और फ़ीड रूपांतरण दर के साथ-साथ बेहतर पाचन क्षमता देखी गई है। सूअरों के आहार में बीटेन मिलाने से उनकी ऊर्जा आवश्यकता भी कम हो जाती है। इस प्रभाव का कारण यह परिकल्पना है कि जब बीटेन कोशिकाओं के भीतर परासरण दाब को बनाए रखने के लिए उपलब्ध होता है, तो आयन पंपों (एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें ऊर्जा की आवश्यकता होती है) की आवश्यकता कम हो जाती है। इसलिए, सीमित ऊर्जा सेवन की स्थिति में, बीटेन अनुपूरण का प्रभाव ऊर्जा आवश्यकताओं को बनाए रखने के बजाय वृद्धि बढ़ाने में अधिक होने की उम्मीद है।
आंत की दीवार की उपकला कोशिकाओं को पोषक तत्वों के पाचन के दौरान आंत के भीतर मौजूद पदार्थों द्वारा उत्पन्न अत्यधिक परिवर्तनशील परासरण स्थितियों का सामना करना पड़ता है। साथ ही, ये आंत की उपकला कोशिकाएं आंत और प्लाज्मा के बीच पानी और विभिन्न पोषक तत्वों के आदान-प्रदान को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक हैं। इन कठोर परिस्थितियों से कोशिकाओं की रक्षा के लिए, बीटाइन एक महत्वपूर्ण कार्बनिक रोधक है। विभिन्न ऊतकों में बीटाइन की सांद्रता को देखने पर पता चलता है कि आंत के ऊतकों में बीटाइन का स्तर काफी अधिक होता है। इसके अतिरिक्त, यह भी देखा गया है कि ये स्तर आहार में बीटाइन की सांद्रता से प्रभावित हो सकते हैं। संतुलित कोशिकाओं में बेहतर वृद्धि क्षमता और अच्छी स्थिरता होती है। संक्षेप में, शोधकर्ताओं ने पाया कि सूअरों के बच्चों में बीटाइन का स्तर बढ़ाने से ग्रहणी के विली की ऊंचाई और इलियल क्रिप्ट्स की गहराई बढ़ जाती है, और विली अधिक एकसमान हो जाते हैं।
एक अन्य अध्ययन में, ग्रहणी, लघुजनम और अंतःम में गुहा की गहराई पर कोई प्रभाव डाले बिना विल्लोस की ऊँचाई में वृद्धि देखी जा सकती है। आंतों की संरचना पर बीटाइन का सुरक्षात्मक प्रभाव विशिष्ट (परासरणशील) रोगों में अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है, जैसा कि कोक्सीडिया से संक्रमित ब्रॉयलर मुर्गियों में देखा गया है।
आंतों की अवरोधक परत मुख्य रूप से उपकला कोशिकाओं से बनी होती है जो आपस में प्रोटीन के माध्यम से जुड़ी होती हैं। इस अवरोधक परत की अखंडता हानिकारक पदार्थों और रोगजनक जीवाणुओं के प्रवेश को रोकने के लिए आवश्यक है, जो अन्यथा सूजन पैदा कर सकते हैं। सूअरों में, आंतों की अवरोधक परत पर नकारात्मक प्रभाव माइकोटॉक्सिन से दूषित आहार या गर्मी के तनाव के नकारात्मक प्रभावों में से एक माना जाता है।
अवरोधक प्रभाव पर असर मापने के लिए, कोशिका रेखाओं का अक्सर इन विट्रो परीक्षण ट्रांसएपिथेलियल विद्युत प्रतिरोध (टीईईआर) को मापकर किया जाता है। बीटाइन के उपयोग के कारण अनेक इन विट्रो प्रयोगों में टीईईआर में सुधार देखा गया है। जब कोशिकाओं को उच्च तापमान (42°C) पर रखा जाता है तो टीईईआर कम हो जाता है (चित्र 2)। इन गर्म कोशिकाओं के वृद्धि माध्यम में बीटाइन मिलाने से टीईईआर में कमी को रोका जा सका, जो बेहतर ऊष्मासहनशीलता को दर्शाता है। इसके अतिरिक्त, सूअरों के बच्चों पर किए गए इन विवो अध्ययनों से पता चला है कि नियंत्रण समूह की तुलना में 1250 मिलीग्राम/किलोग्राम की खुराक पर बीटाइन प्राप्त करने वाले जानवरों के जेजुनल ऊतक में टाइट जंक्शन प्रोटीन (ऑक्लूडिन, क्लॉडिन1 और ज़ोनुला ऑक्लूशन-1) की अभिव्यक्ति बढ़ गई थी। इसके अतिरिक्त, इन सूअरों के प्लाज्मा में आंतों की श्लेष्मा क्षति के सूचक, डायमाइन ऑक्सीडेज गतिविधि में उल्लेखनीय कमी देखी गई, जो एक मजबूत आंतों के अवरोधक का संकेत देती है। जब बीटाइन को परिपक्व हो रहे सूअरों के आहार में मिलाया गया, तो वध के समय आंतों की तन्यता शक्ति में वृद्धि मापी गई।
हाल ही में, कई अध्ययनों ने बीटाइन को एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली से जोड़ा है और मुक्त कणों में कमी, मैलोंडिएल्डिहाइड (एमडीए) के स्तर में कमी और ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज (जीएसएच-पीएक्स) गतिविधि में वृद्धि का वर्णन किया है। सूअरों के बच्चों पर किए गए एक हालिया अध्ययन से पता चला है कि जेजुनम ​​में जीएसएच-पीएक्स गतिविधि में वृद्धि हुई थी, जबकि आहार में बीटाइन का एमडीए पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा।
बीटेन न केवल पशुओं में ऑस्मोप्रोटेक्टेंट के रूप में कार्य करता है, बल्कि विभिन्न जीवाणु भी नए सिरे से संश्लेषण या पर्यावरण से परिवहन के माध्यम से बीटेन को संचित कर सकते हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि बीटेन का दूध छुड़ाए गए सूअरों के पाचन तंत्र के जीवाणु फ्लोरा पर सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। इलियल जीवाणुओं की कुल संख्या में वृद्धि हुई, विशेष रूप से बिफिडोबैक्टीरिया और लैक्टोबैसिली की। इसके अलावा, मल में एंटरोबैक्टीरिएसी 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/किलोग्राम की खुराक पर बीटाइन के साथ आहार पूरक दस्त की घटनाओं को कम करने में 1250 मिलीग्राम/किलोग्राम की खुराक पर बीटाइन की तुलना में अधिक प्रभावी था। हालांकि, दोनों स्तरों पर दूध छुड़ाए गए सूअरों के बच्चों का प्रदर्शन समान था। अन्य शोधकर्ताओं ने 800 मिलीग्राम/किलोग्राम बीटाइन के साथ पूरक आहार दिए जाने पर दूध छुड़ाए गए सूअरों के बच्चों में दस्त और रुग्णता की कम दरें दिखाई हैं।
दिलचस्प बात यह है कि बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड, बीटाइन के स्रोत के रूप में, संभावित अम्लीय प्रभाव डालता है। चिकित्सा में, बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड सप्लीमेंट का उपयोग अक्सर पेप्सिन के साथ मिलाकर पेट और पाचन संबंधी समस्याओं से पीड़ित लोगों की मदद के लिए किया जाता है। इस स्थिति में, बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड का एक सुरक्षित स्रोत है। हालांकि, जब बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड को सूअर के बच्चों के आहार में शामिल किया जाता है, तो इस गुण के बारे में कोई जानकारी उपलब्ध नहीं है, लेकिन यह महत्वपूर्ण हो सकता है। यह ज्ञात है कि दूध छुड़ाए गए सूअर के बच्चों में गैस्ट्रिक पीएच अपेक्षाकृत उच्च (पीएच > 4) हो सकता है, जिससे इसके पूर्ववर्ती पेप्सिनोजेन में पेप्सिन प्रोटीन को पचाने वाले एंजाइम की सक्रियता बाधित हो सकती है। इष्टतम प्रोटीन पाचन न केवल इसलिए महत्वपूर्ण है ताकि जानवर इस पोषक तत्व का पूरा लाभ उठा सकें, बल्कि इसके अलावा, खराब पचा हुआ प्रोटीन अवसरवादी रोगजनकों के अनावश्यक प्रसार का कारण बन सकता है और दूध छुड़ाने के बाद होने वाले दस्त की समस्या को बढ़ा सकता है। बीटाइन का pKa मान लगभग 1.8 होता है, जिसके कारण बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड सेवन करने पर विघटित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गैस्ट्रिक अम्लीकरण होता है। यह अस्थायी रूप से अम्लीकरण की पुनरावृत्ति प्रारंभिक मानव अध्ययनों और कुत्तों पर किए गए अध्ययनों में देखी गई है। जिन कुत्तों को पहले अम्ल कम करने वाली दवाएँ दी गई थीं, उनमें बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड की 750 मिलीग्राम या 1500 मिलीग्राम की एक खुराक के बाद गैस्ट्रिक पीएच में लगभग 7 से 2 तक की भारी कमी देखी गई। हालांकि, जिन कुत्तों को यह दवा नहीं दी गई थी, उनमें बीटाइन हाइड्रोक्लोराइड की मात्रा की परवाह किए बिना, गैस्ट्रिक पीएच में लगभग 2 की उल्लेखनीय कमी आई।
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