ბეტაინი ბუნებრივად წარმოქმნილი ნაერთია, რომელიც ფართოდ არის გავრცელებული მცენარეებსა და ცხოველებში. საკვებდანამატის სახით, ის ხელმისაწვდომია უწყლო ან ჰიდროქლორიდის სახით. მისი დამატება ცხოველთა საკვებში სხვადასხვა მიზნით შეიძლება.
უპირველეს ყოვლისა, ეს მიზნები შესაძლოა დაკავშირებული იყოს ბეტაინის ძალიან ეფექტურ მეთილის დონორობის უნართან, რომელიც ძირითადად ღვიძლში ხდება. არასტაბილური მეთილის ჯგუფების გადაცემის გამო, ხელს უწყობს სხვადასხვა ნაერთების, როგორიცაა მეთიონინი, კარნიტინი და კრეატინი, სინთეზს. ამ გზით, ბეტაინი გავლენას ახდენს ცილის, ლიპიდების და ენერგიის მეტაბოლიზმზე, რითაც დადებითად ცვლის კარკასის შემადგენლობას.
მეორეც, საკვებში ბეტაინის დამატების მიზანი შეიძლება დაკავშირებული იყოს მის, როგორც დამცავი ორგანული შეღწევადობის ფუნქციასთან. ამ ფუნქციის ფარგლებში, ბეტაინი ეხმარება უჯრედებს მთელ სხეულში წყლის ბალანსისა და უჯრედების აქტივობის შენარჩუნებაში, განსაკუთრებით სტრესის პერიოდებში. ცნობილი მაგალითია ბეტაინის დადებითი გავლენა სითბური სტრესის ქვეშ მყოფ ცხოველებზე.
ღორებში აღწერილია ბეტაინის დანამატის სხვადასხვა სასარგებლო ეფექტი. ეს სტატია ფოკუსირებული იქნება ბეტაინის, როგორც საკვები დანამატის, როლზე ძუძუდან გამოყვანილი გოჭების ნაწლავის ჯანმრთელობაში.
ბეტაინის რამდენიმე კვლევამ აჩვენა მისი გავლენა საკვები ნივთიერებების მონელებაზე ილეუმში ან ღორების მთელ საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში. ბოჭკოების (ნედლი ბოჭკოების ან ნეიტრალური და მჟავა სარეცხი ბოჭკოების) ილეუმში მონელების გაზრდის განმეორებითი დაკვირვებები მიუთითებს, რომ ბეტაინი ასტიმულირებს წვრილ ნაწლავში უკვე არსებული ბაქტერიების დუღილს, რადგან ნაწლავის უჯრედები არ გამოიმუშავებენ ბოჭკოების დამშლელ ფერმენტებს. მცენარის ბოჭკოვანი ნაწილი შეიცავს საკვებ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიძლება გამოთავისუფლდეს ამ მიკრობული ბოჭკოების დაშლის დროს.
ამგვარად, ასევე დაფიქსირდა მშრალი ნივთიერების და ნედლი ნაცრის მონელების გაუმჯობესება. საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის საერთო დონეზე, როგორც ცნობილია, გოჭებს, რომლებსაც 800 მგ ბეტაინი/კგ დიეტას უმატებდნენ, გაუუმჯობესდათ ნედლი ცილის (+6.4%) და მშრალი ნივთიერების (+4.2%) მონელება. გარდა ამისა, სხვა კვლევამ აჩვენა, რომ 1250 მგ/კგ ბეტაინის დამატებით მიღებით, გაუმჯობესდა ნედლი ცილის (+3.7%) და ეთერის ექსტრაქტის (+6.7%) საერთო მონელება.
საკვები ნივთიერებების მონელების დაფიქსირებული ზრდის ერთ-ერთი შესაძლო მიზეზი ბეტაინის გავლენა ფერმენტების წარმოებაზეა. ძუძუდან გამოყვანილ გოჭებში ბეტაინის დამატების შესახებ ჩატარებულ ბოლოდროინდელ in vivo კვლევაში შეფასდა საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების (ამილაზა, მალტაზა, ლიპაზა, ტრიფსინი და ქიმოტრიფსინი) აქტივობა ქიმაში (სურათი 1). მალტაზას გარდა ყველა ფერმენტმა აჩვენა მომატებული აქტივობა და ბეტაინის ეფექტი უფრო გამოხატული იყო 2,500 მგ ბეტაინი/კგ საკვებზე, ვიდრე 1,250 მგ/კგ-ზე. აქტივობის ზრდა შეიძლება იყოს ფერმენტების წარმოების ზრდის შედეგი ან შეიძლება იყოს ფერმენტის კატალიზური ეფექტურობის ზრდის შედეგი.
სურათი 1 - გოჭების ნაწლავის საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების აქტივობა, რომლებსაც დამატებით ემატება 0 მგ/კგ, 1250 მგ/კგ ან 2500 მგ/კგ ბეტაინი.
ინ ვიტრო ექსპერიმენტებში დადასტურდა, რომ მაღალი ოსმოსური წნევის მისაღებად NaCl-ის დამატებით ტრიფსინისა და ამილაზას აქტივობები თრგუნავდა. ამ ტესტში ბეტაინის სხვადასხვა დონის დამატებამ აღადგინა NaCl-ის დამთრგუნველი ეფექტი და გაზარდა ფერმენტის აქტივობა. თუმცა, როდესაც ბუფერულ ხსნარს NaCl არ ემატება, ბეტაინი არ მოქმედებს ფერმენტის აქტივობაზე უფრო დაბალი კონცენტრაციის დროს, მაგრამ უფრო მაღალი კონცენტრაციის დროს ავლენს დამთრგუნველ ეფექტს.
არა მხოლოდ მონელების გაუმჯობესებამ შეიძლება ახსნას ღორების ზრდის მაჩვენებლებისა და საკვების გადაქცევის სიჩქარის ზრდა, რომლებსაც დიეტური ბეტაინი მიეწოდებათ. ღორების რაციონში ბეტაინის დამატება ასევე ამცირებს ცხოველის ენერგიის მოთხოვნილებას შენარჩუნებისთვის. ამ დაკვირვებული ეფექტის ჰიპოთეზაა, რომ როდესაც ბეტაინის გამოყენება შესაძლებელია უჯრედშიდა ოსმოსური წნევის შესანარჩუნებლად, იონური ტუმბოების მოთხოვნა მცირდება, რაც პროცესია, რომელიც ენერგიას მოითხოვს. შეზღუდული ენერგიის მიღების შემთხვევაში, ბეტაინის დანამატის ეფექტი, სავარაუდოდ, უფრო გამოხატული იქნება ზრდისთვის ენერგიის მიწოდების გაზრდით, ვიდრე შენარჩუნებისთვის.
ნაწლავის კედლის ამომფენ ეპითელური უჯრედები საკვები ნივთიერებების მონელების დროს სანათურის შიგთავსით წარმოქმნილ მაღალცვალებად ოსმოსურ პირობებს უნდა გაუმკლავდნენ. ამავდროულად, ამ ნაწლავის უჯრედებმა უნდა აკონტროლონ წყლისა და სხვადასხვა საკვები ნივთიერებების გაცვლა ნაწლავის სანათურსა და პლაზმას შორის. უჯრედების ამ რთული პირობებისგან დასაცავად, ბეტაინი მნიშვნელოვანი ორგანული პენეტრანტია. სხვადასხვა ქსოვილში ბეტაინის კონცენტრაციის დაკვირვებისას, ნაწლავის ქსოვილებში ბეტაინის შემცველობა საკმაოდ მაღალია. გარდა ამისა, დაფიქსირდა, რომ ამ დონეზე გავლენას ახდენს საკვებით მიღებული ბეტაინის კონცენტრაცია. კარგად დაბალანსებულ უჯრედებს ექნებათ უკეთესი პროლიფერაცია და უკეთესი აღდგენის უნარი. ამიტომ, მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ გოჭებში ბეტაინის დონის მატება ზრდის თორმეტგოჯა ნაწლავის ხაოების სიმაღლეს და ილეალური კრიპტების სიღრმეს, ხოლო ხაოები უფრო ერთგვაროვანია.
კიდევ ერთ კვლევაში დაფიქსირდა ხაოების სიმაღლის ზრდა თორმეტგოჯა ნაწლავში, ჯეჯუნუმსა და ილეუმში, თუმცა კრიპტების სიღრმეზე გავლენა არ მოუხდენია. როგორც კოქციდიით ინფიცირებულ ბროილერ ქათმებში დაფიქსირდა, ბეტაინის დამცავი ეფექტი ნაწლავის სტრუქტურაზე შეიძლება კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი იყოს გარკვეული (ოსმოსური) გამოწვევების დროს.
ნაწლავის ბარიერი ძირითადად ეპითელური უჯრედებისგან შედგება, რომლებიც ერთმანეთთან მჭიდრო შეერთების ცილებით არის დაკავშირებული. ამ ბარიერის მთლიანობა აუცილებელია მავნე ნივთიერებებისა და პათოგენური ბაქტერიების შეღწევის თავიდან ასაცილებლად, რაც სხვა შემთხვევაში ანთებას გამოიწვევდა. ღორებისთვის ნაწლავის ბარიერის უარყოფითი ზემოქმედება საკვებში მიკოტოქსინებით დაბინძურების ან სითბური სტრესის ერთ-ერთ უარყოფით ეფექტად ითვლება.
ბარიერულ ეფექტზე ზემოქმედების გასაზომად, უჯრედული ხაზების in vitro ტესტები ხშირად გამოიყენება ტრანსეპითელური ელექტრული წინააღმდეგობის (TEER) გასაზომად. ბეტაინის გამოყენებით, TEER-ის გაუმჯობესება შეიძლება შეინიშნოს მრავალჯერად in vitro ექსპერიმენტებში. როდესაც ბატარეა ექვემდებარება მაღალ ტემპერატურას (42°C), TEER შემცირდება (სურათი 2). ამ სითბოს ზემოქმედების ქვეშ მყოფი უჯრედების ზრდის გარემოში ბეტაინის დამატება ანეიტრალებდა TEER-ის შემცირებას, რაც მიუთითებს სითბოს წინააღმდეგობის გაზრდაზე.
სურათი 2 - მაღალი ტემპერატურისა და ბეტაინის ინ ვიტრო ეფექტები უჯრედის ტრანსეპითელურ რეზისტენტობაზე (TEER).
გარდა ამისა, გოჭებზე ჩატარებულ in vivo კვლევაში, 1250 მგ/კგ ბეტაინის მიმღები ცხოველების ჯეჯუნუმის ქსოვილში მჭიდრო შეერთების ცილების (ოკლუდინი, კლაუდინ1 და ზონულა ოკლუდენს-1) გაზრდილი ექსპრესია გაიზომა საკონტროლო ჯგუფთან შედარებით. გარდა ამისა, ნაწლავის ლორწოვანი გარსის დაზიანების მარკერის სახით, ამ ღორების პლაზმაში დიამინ ოქსიდაზას აქტივობა მნიშვნელოვნად შემცირდა, რაც ნაწლავის უფრო ძლიერ ბარიერზე მიუთითებს. როდესაც ბეტაინი დაემატა ზრდა-განვითარების პროცესში მყოფი ღორების რაციონს, დაკვლის დროს ნაწლავის დაჭიმვის სიმტკიცის ზრდა გაიზომა.
ბოლო დროს, რამდენიმე კვლევამ ბეტაინი ანტიოქსიდანტურ სისტემასთან დააკავშირა და აღწერს თავისუფალი რადიკალების შემცირებას, მალონდიალდეჰიდის (MDA) დონის შემცირებას და გლუტათიონ პეროქსიდაზას (GSH-Px) აქტივობის გაუმჯობესებას.
ბეტაინი ცხოველებში არა მხოლოდ ოსმოპროტექტორის ფუნქციას ასრულებს. გარდა ამისა, ბევრ ბაქტერიას შეუძლია ბეტაინის დაგროვება de novo სინთეზის ან გარემოდან ტრანსპორტირების გზით. არსებობს ნიშნები, რომ ბეტაინს შეუძლია დადებითი გავლენა მოახდინოს ბაქტერიების რაოდენობაზე ძუძუს წოვის შედეგად გამოყვანილი გოჭების კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში. გაიზარდა ილეალური ბაქტერიების, განსაკუთრებით ბიფიდობაქტერიების და ლაქტობაცილების საერთო რაოდენობა. გარდა ამისა, განავალში ენტერობაქტერიების უფრო დაბალი რაოდენობა აღმოჩნდა.
და ბოლოს, შეინიშნება, რომ ბეტაინის გავლენა ძუძუდან გამოყვანილი გოჭების ნაწლავების ჯანმრთელობაზე დიარეის მაჩვენებლის შემცირებაა. ეს ეფექტი შეიძლება დოზაზე იყოს დამოკიდებული: საკვები დანამატი 2,500 მგ/კგ ბეტაინი უფრო ეფექტურია, ვიდრე 1,250 მგ/კგ ბეტაინი დიარეის მაჩვენებლის შემცირების თვალსაზრისით. თუმცა, ძუძუდან გამოყვანილი გოჭების მაჩვენებლები ორივე დანამატის დონეზე მსგავსი იყო. სხვა მკვლევარებმა აჩვენეს, რომ როდესაც ბეტაინი 800 მგ/კგ-ს ემატება, ძუძუდან გამოყვანილ გოჭებში დიარეის მაჩვენებელი და შემთხვევები უფრო დაბალია.
ბეტაინს აქვს დაბალი pKa მნიშვნელობა, დაახლოებით 1.8, რაც იწვევს ბეტაინის HCl-ის დისოციაციას მიღების შემდეგ, რაც იწვევს კუჭის მჟავიანობას.
საინტერესოა ბეტაინის ჰიდროქლორიდის, როგორც ბეტაინის წყაროს, პოტენციური მჟავიანობა. მედიცინაში ბეტაინის ჰიდროქლორიდის დანამატები ხშირად გამოიყენება პეპსინთან ერთად, კუჭისა და საჭმლის მომნელებელი სისტემის პრობლემების მქონე ადამიანების დასახმარებლად. ამ შემთხვევაში, ბეტაინის ჰიდროქლორიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მარილმჟავას უსაფრთხო წყაროდ. მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს ინფორმაცია ამ თვისების შესახებ, როდესაც ბეტაინის ჰიდროქლორიდი შედის გოჭების საკვებში, ის შეიძლება ძალიან მნიშვნელოვანი იყოს.
კარგად არის ცნობილი, რომ ძუძუდან გამოყვანილი გოჭების კუჭის წვენის pH შეიძლება შედარებით მაღალი იყოს (pH>4), რაც გავლენას მოახდენს პეპსინის წინამორბედის აქტივაციაზე მისი წინამორბედი პეპსინოგენის მიმართ. ცილის ოპტიმალური მონელება მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ ცხოველებისთვის, რათა უზრუნველყონ ამ საკვები ნივთიერების კარგი ხელმისაწვდომობა. გარდა ამისა, მონელების დარღვევის მქონე ცილამ შეიძლება გამოიწვიოს ოპორტუნისტული პათოგენების მავნე პროლიფერაცია და გაზარდოს ძუძუდან გამოყვანის შემდგომი დიარეის პრობლემა. ბეტაინს აქვს დაბალი pKa მნიშვნელობა, დაახლოებით 1.8, რაც იწვევს ბეტაინის HCl-ის დისოციაციას მიღების შემდეგ, რაც იწვევს კუჭის მჟავიანობას.
ეს ხანმოკლე რემჟავირება დაფიქსირდა ადამიანებზე ჩატარებული წინასწარი კვლევისა და ძაღლებზე ჩატარებული კვლევების დროს. ბეტაინის ჰიდროქლორიდის 750 მგ ან 1500 მგ ერთჯერადი დოზის შემდეგ, იმ ძაღლების კუჭის pH, რომლებიც ადრე მკურნალობდნენ კუჭის მჟავიანობის შემამცირებელი საშუალებებით, მკვეთრად დაეცა დაახლოებით 7-დან pH 2-მდე. თუმცა, არანამკურნალებ საკონტროლო ძაღლებში კუჭის pH დაახლოებით 2 იყო, რაც არ იყო დაკავშირებული ბეტაინის ჰიდროქლორიდის დამატებასთან.
ბეტაინს დადებითი გავლენა აქვს ძუძუდან გამოყვანილი გოჭების ნაწლავების ჯანმრთელობაზე. ეს ლიტერატურული მიმოხილვა ხაზს უსვამს ბეტაინის სხვადასხვა შესაძლებლობას საკვები ნივთიერებების მონელებისა და შეწოვის ხელშეწყობის, ფიზიკური დამცავი ბარიერების გაუმჯობესების, მიკრობიოტაზე ზემოქმედებისა და გოჭების თავდაცვისუნარიანობის გაზრდის თვალსაზრისით.