A betaína é um composto natural amplamente distribuído em plantas e animais. Como aditivo alimentar, é fornecida na forma anidra ou cloridrato. Pode ser adicionada à ração animal para diversos fins.
Em primeiro lugar, esses propósitos podem estar relacionados à capacidade muito eficaz de doação de metil da betaína, que ocorre principalmente no fígado. Devido à transferência de grupos metil instáveis, a síntese de vários compostos, como metionina, carnitina e creatina, é promovida. Dessa forma, a betaína afeta o metabolismo de proteínas, lipídios e energia, alterando assim beneficamente a composição da carcaça.
Em segundo lugar, o propósito de adicionar betaína à ração pode estar relacionado à sua função como um penetrante orgânico protetor. Nessa função, a betaína ajuda as células do corpo a manter o equilíbrio hídrico e a atividade celular, especialmente durante períodos de estresse. Um exemplo bem conhecido é o efeito positivo da betaína em animais sob estresse térmico.
Em suínos, diferentes efeitos benéficos da suplementação de betaína foram descritos. Este artigo se concentrará no papel da betaína como aditivo alimentar na saúde intestinal de leitões desmamados.
Vários estudos com betaína relataram o efeito na digestibilidade de nutrientes no íleo ou no trato digestivo total de suínos. Observações repetidas de aumento da digestibilidade ileal da fibra (fibra bruta ou fibra em detergente neutro e ácido) indicam que a betaína estimula a fermentação de bactérias já presentes no intestino delgado, porque as células intestinais não produzem enzimas que degradam a fibra. A parte fibrosa da planta contém nutrientes, que podem ser liberados durante a degradação dessa fibra microbiana.
Portanto, também foi observada melhora na digestibilidade da matéria seca e das cinzas brutas. No nível do trato digestivo total, foi relatado que leitões suplementados com 800 mg de betaína/kg de dieta apresentaram melhora na digestibilidade da proteína bruta (+6,4%) e da matéria seca (+4,2%). Além disso, um estudo diferente mostrou que, ao suplementar com 1.250 mg/kg de betaína, a digestibilidade total aparente da proteína bruta (+3,7%) e do extrato etéreo (+6,7%) foi melhorada.
Uma possível razão para o aumento observado na digestibilidade dos nutrientes é o efeito da betaína na produção de enzimas. Em um estudo in vivo recente sobre a adição de betaína a leitões desmamados, a atividade das enzimas digestivas (amilase, maltase, lipase, tripsina e quimotripsina) no quimo foi avaliada (Figura 1). Todas as enzimas, exceto a maltase, apresentaram atividade aumentada, e o efeito da betaína foi mais pronunciado em 2.500 mg de betaína/kg de ração do que em 1.250 mg/kg. O aumento na atividade pode ser resultado de um aumento na produção de enzimas ou pode ser resultado de um aumento na eficiência catalítica da enzima.
Figura 1-Atividade das enzimas digestivas intestinais de leitões suplementados com 0 mg/kg, 1.250 mg/kg ou 2.500 mg/kg de betaína.
Em experimentos in vitro, foi comprovado que, ao adicionar NaCl para produzir alta pressão osmótica, as atividades da tripsina e da amilase foram inibidas. Adicionar diferentes níveis de betaína a este teste restaurou o efeito inibitório do NaCl e aumentou a atividade enzimática. No entanto, quando o NaCl não é adicionado à solução tampão, a betaína não afeta a atividade enzimática em uma concentração menor, mas mostra um efeito inibitório em uma concentração maior.
Não apenas o aumento da digestibilidade pode explicar o aumento relatado no desempenho do crescimento e na taxa de conversão alimentar de suínos suplementados com betaína na dieta. Adicionar betaína às dietas de suínos também reduz as necessidades energéticas de manutenção do animal. A hipótese para esse efeito observado é que, quando a betaína pode ser usada para manter a pressão osmótica intracelular, a demanda por bombas iônicas é reduzida, o que é um processo que requer energia. No caso de ingestão limitada de energia, espera-se que o efeito da suplementação de betaína seja mais pronunciado, aumentando o fornecimento de energia para o crescimento em vez da manutenção.
As células epiteliais que revestem a parede intestinal precisam lidar com condições osmóticas altamente variáveis ​​geradas pelo conteúdo luminal durante a digestão de nutrientes. Ao mesmo tempo, essas células intestinais precisam controlar a troca de água e diferentes nutrientes entre o lúmen intestinal e o plasma. Para proteger as células dessas condições desafiadoras, a betaína é um importante penetrante orgânico. Ao observar a concentração de betaína em diferentes tecidos, o conteúdo de betaína nos tecidos intestinais é bastante alto. Além disso, observou-se que esses níveis são afetados pela concentração de betaína na dieta. Células bem equilibradas terão melhor proliferação e melhor capacidade de recuperação. Portanto, os pesquisadores descobriram que aumentar o nível de betaína em leitões aumenta a altura das vilosidades duodenais e a profundidade das criptas ileais, e as vilosidades são mais uniformes.
Em outro estudo, foi possível observar um aumento na altura das vilosidades no duodeno, jejuno e íleo, mas não houve efeito na profundidade das criptas. Como observado em frangos de corte infectados com coccídios, o efeito protetor da betaína na estrutura intestinal pode ser ainda mais importante sob certos desafios (osmóticos).
A barreira intestinal é composta principalmente de células epiteliais, que são conectadas umas às outras por proteínas de junção estreita. A integridade dessa barreira é essencial para evitar a entrada de substâncias nocivas e bactérias patogênicas, que de outra forma causariam inflamação. Para suínos, o impacto negativo da barreira intestinal é considerado resultado da contaminação por micotoxinas na ração ou um dos efeitos negativos do estresse térmico.
Para medir o impacto no efeito de barreira, testes in vitro de linhagens celulares são frequentemente usados ​​para medir a resistência elétrica transepitelial (TEER). Com a aplicação de betaína, a TEER melhorada pode ser observada em vários experimentos in vitro. Quando a bateria é exposta a alta temperatura (42 °C), a TEER diminui (Figura 2). A adição de betaína ao meio de crescimento dessas células expostas ao calor neutralizou a diminuição da TEER, indicando maior resistência ao calor.
Figura 2 - Efeitos in vitro da alta temperatura e da betaína na resistência transepitelial celular (TEER).
Além disso, em um estudo in vivo em leitões, o aumento da expressão de proteínas de junção estreita (ocludina, claudina 1 e zonula occludens-1) no tecido do jejuno de animais que receberam 1.250 mg/kg de betaína foi medido em comparação com o grupo controle. Além disso, como um marcador de dano à mucosa intestinal, a atividade da diamina oxidase no plasma desses porcos foi significativamente reduzida, indicando uma barreira intestinal mais forte. Quando a betaína foi adicionada à dieta de porcos em crescimento e terminação, o aumento na resistência à tração intestinal foi medido no momento do abate.
Recentemente, vários estudos relacionaram a betaína ao sistema antioxidante e descreveram a redução de radicais livres, níveis reduzidos de malondialdeído (MDA) e melhora da atividade da glutationa peroxidase (GSH-Px).
A betaína não atua apenas como um osmoprotetor em animais. Além disso, muitas bactérias podem acumular betaína por meio de síntese de novo ou transporte do ambiente. Há indícios de que a betaína pode ter um efeito positivo no número de bactérias no trato gastrointestinal de leitões desmamados. O número total de bactérias ileais, especialmente bifidobactérias e lactobacilos, aumentou. Além disso, quantidades menores de Enterobacter foram encontradas nas fezes.
Por fim, observa-se que o efeito da betaína na saúde intestinal de leitões desmamados é a redução da taxa de diarreia. Esse efeito pode ser dependente da dose: o suplemento alimentar de 2.500 mg/kg de betaína é mais eficaz do que 1.250 mg/kg de betaína na redução da taxa de diarreia. No entanto, o desempenho de leitões desmamados nos dois níveis de suplemento foi semelhante. Outros pesquisadores mostraram que quando 800 mg/kg de betaína são adicionados, a taxa e a incidência de diarreia em leitões desmamados são menores.
A betaína tem um baixo valor de pKa de cerca de 1,8, o que leva à dissociação do HCl de betaína após a ingestão, levando à acidificação gástrica.
O alimento interessante é a potencial acidificação do cloridrato de betaína como fonte de betaína. Na medicina humana, os suplementos de betaína HCl são frequentemente usados ​​em combinação com pepsina para ajudar pessoas com problemas estomacais e digestivos. Nesse caso, o cloridrato de betaína pode ser usado como uma fonte segura de ácido clorídrico. Embora não haja informações sobre essa propriedade quando o cloridrato de betaína está contido na ração para leitões, isso pode ser muito importante.
É bem conhecido que o pH do suco gástrico de leitões desmamados pode ser relativamente alto (pH>4), o que afetará a ativação do precursor da pepsina em seu precursor pepsinogênio. A digestão ideal de proteínas não é importante apenas para que os animais obtenham boa disponibilidade desse nutriente. Além disso, a proteína da indigestão pode causar proliferação prejudicial de patógenos oportunistas e aumentar o problema de diarreia pós-desmame. A betaína tem um baixo valor de pKa de cerca de 1,8, o que leva à dissociação do HCl de betaína após a ingestão, levando à acidificação gástrica.
Essa reacidificação de curto prazo foi observada em um estudo preliminar em humanos e em estudos em cães. Após uma dose única de 750 mg ou 1.500 mg de cloridrato de betaína, o pH do estômago de cães previamente tratados com agentes redutores de ácido gástrico caiu severamente de cerca de 7 para pH 2. No entanto, em cães de controle não tratados, o pH do estômago era de cerca de 2, o que não estava relacionado à suplementação de betaína HCl.
A betaína tem um efeito positivo na saúde intestinal de leitões desmamados. Esta revisão da literatura destaca diferentes oportunidades para a betaína auxiliar na digestão e absorção de nutrientes, melhorar as barreiras físicas de proteção, influenciar a microbiota e aumentar as capacidades de defesa dos leitões.