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.
Primeiramente, esses benefícios podem estar relacionados à alta capacidade da betaína como doadora de grupos metil, principalmente no fígado. Devido à transferência de grupos metil instáveis, a síntese de diversos compostos, como metionina, carnitina e creatina, é estimulada. Dessa forma, a betaína influencia o metabolismo de proteínas, lipídios e energia, alterando beneficamente a composição da carcaça.
Em segundo lugar, o objetivo da adição de betaína na ração pode estar relacionado à sua função como um penetrante orgânico protetor. Nessa função, a betaína ajuda as células de todo o 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 submetidos a estresse térmico.
Em suínos, diversos efeitos benéficos da suplementação com betaína têm sido descritos. Este artigo abordará o papel da betaína como aditivo alimentar na saúde intestinal de leitões desmamados.
Diversos estudos sobre a betaína relataram seu efeito na digestibilidade de nutrientes no íleo ou em todo o trato digestivo de suínos. Observações repetidas de aumento na digestibilidade ileal de fibras (fibra bruta ou fibra em detergente neutro e ácido) indicam que a betaína estimula a fermentação de bactérias já presentes no intestino delgado, uma vez que as células intestinais não produzem enzimas degradadoras de fibras. A parte fibrosa da planta contém nutrientes que podem ser liberados durante a degradação dessa fibra microbiana.
Portanto, observou-se também uma melhoria 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 melhor digestibilidade da proteína bruta (+6,4%) e da matéria seca (+4,2%). Além disso, outro estudo mostrou que a suplementação com 1.250 mg/kg de betaína melhorou a digestibilidade aparente total da proteína bruta (+3,7%) e do extrato etéreo (+6,7%).
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 de enzimas digestivas (amilase, maltase, lipase, tripsina e quimotripsina) no quimo foi avaliada (Figura 1). Todas as enzimas, exceto a maltase, apresentaram aumento na atividade, e o efeito da betaína foi mais pronunciado com 2.500 mg de betaína/kg de ração do que com 1.250 mg/kg. O aumento na atividade pode ser resultado de um aumento na produção de enzimas ou 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, comprovou-se que a adição de NaCl para produzir alta pressão osmótica inibiu as atividades da tripsina e da amilase. A adição de diferentes concentrações de betaína a esse 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 concentrações mais baixas, mas apresenta efeito inibitório em concentrações mais altas.
Não apenas o aumento da digestibilidade explica o aumento relatado no desempenho de crescimento e na taxa de conversão alimentar de suínos suplementados com betaína na dieta. A adição de betaína às dietas suínas também reduz as necessidades energéticas de manutenção dos animais. 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, um processo que requer energia. No caso de ingestão energética limitada, espera-se que o efeito da suplementação com 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, constatou-se que o teor de betaína nos tecidos intestinais é bastante elevado. Além disso, observou-se que esses níveis são afetados pela concentração de betaína na dieta. Células com níveis equilibrados apresentam melhor proliferação e capacidade de recuperação. Portanto, os pesquisadores descobriram que o aumento do nível de betaína em leitões aumenta a altura das vilosidades duodenais e a profundidade das criptas ileais, além de tornar as vilosidades mais uniformes.
Em outro estudo, observou-se 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 por células epiteliais, que são conectadas entre si por proteínas de junção estreita. A integridade dessa barreira é essencial para impedir a entrada de substâncias nocivas e bactérias patogênicas, que, de outra forma, causariam inflamação. Em suínos, o impacto negativo na barreira intestinal é considerado resultado da contaminação por micotoxinas na ração ou um dos efeitos negativos do estresse térmico.
Para avaliar o impacto no efeito de barreira, testes in vitro com linhagens celulares são frequentemente utilizados para medir a resistência elétrica transepitelial (TEER). Com a aplicação de betaína, observa-se uma melhora na TEER em múltiplos 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 cultura dessas células expostas ao calor contrabalançou a diminuição da TEER, indicando um aumento na resistência térmica.
Figura 2 - Efeitos in vitro da alta temperatura e da betaína na resistência transepitelial celular (TEER).
Além disso, em um estudo in vivo com leitões, observou-se um aumento na expressão de proteínas de junção oclusiva (ocludina, claudina-1 e zonula occludens-1) no tecido do jejuno de animais que receberam 1.250 mg/kg de betaína, em comparação com o grupo controle. Adicionalmente, como marcador de lesão da mucosa intestinal, a atividade da diamina oxidase no plasma desses suínos apresentou redução significativa, indicando uma barreira intestinal mais resistente. Quando a betaína foi adicionada à dieta de suínos em crescimento e terminação, o aumento na resistência à tração intestinal foi mensurado no momento do abate.
Recentemente, diversos estudos têm relacionado a betaína ao sistema antioxidante e descrito a redução de radicais livres, a diminuição dos níveis de malondialdeído (MDA) e a melhora da atividade da glutationa peroxidase (GSH-Px).
A betaína não atua apenas como 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 na quantidade de bactérias no trato gastrointestinal de leitões desmamados. O número total de bactérias no íleo, especialmente bifidobactérias e lactobacilos, aumentou. Além disso, foram encontradas menores quantidades de Enterobacter nas fezes.
Por fim, observou-se que o efeito da betaína na saúde intestinal de leitões desmamados é a redução da taxa de diarreia. Esse efeito pode ser dose-dependente: a suplementação alimentar com 2.500 mg/kg de betaína é mais eficaz do que a com 1.250 mg/kg na redução da taxa de diarreia. No entanto, o desempenho dos leitões desmamados nos dois níveis de suplementação foi semelhante. Outros pesquisadores demonstraram que, quando se adiciona 800 mg/kg de betaína, a taxa e a incidência de diarreia em leitões desmamados são menores.
A betaína possui um valor de pKa baixo, em torno de 1,8, o que leva à dissociação do cloridrato de betaína após a ingestão, resultando na acidificação gástrica.
O interessante é o potencial de acidificação do cloridrato de betaína como fonte de betaína. Na medicina humana, os suplementos de cloridrato de betaína são frequentemente usados ​​em combinação com pepsina para auxiliar 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 presente na ração de leitões, ela pode ser muito importante.
É sabido que o pH do suco gástrico de leitões desmamados pode ser relativamente alto (pH > 4), o que afeta a ativação do precursor da pepsina em seu precursor, o pepsinogênio. A digestão ideal de proteínas não é importante apenas para que os animais obtenham boa disponibilidade desse nutriente. Além disso, a má digestão proteica pode causar a proliferação prejudicial de patógenos oportunistas e aumentar o problema da diarreia pós-desmame. A betaína possui um baixo valor de pKa, em torno de 1,8, o que leva à dissociação do cloridrato de betaína após a ingestão, resultando na acidificação gástrica.
Essa reacidificação de curto prazo foi observada em um estudo preliminar em humanos e em estudos com 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 acidez gástrica caiu drasticamente de cerca de 7 para pH 2. No entanto, em cães do grupo controle não tratados, o pH do estômago era de cerca de 2, o que não estava relacionado à suplementação com cloridrato de betaína.
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 a capacidade de defesa dos leitões.