La betaína es un compuesto natural ampliamente distribuido en plantas y animales. Como aditivo para piensos, se suministra en forma anhidra o de hidrocloruro. Puede añadirse al pienso animal con diversos fines.
En primer lugar, estos propósitos pueden estar relacionados con la capacidad de la betaína para donar grupos metilo, un proceso que se produce principalmente en el hígado. Gracias a la transferencia de grupos metilo inestables, se promueve la síntesis de diversos compuestos como la metionina, la carnitina y la creatina. De esta forma, la betaína afecta al metabolismo de las proteínas, los lípidos y la energía, modificando así de forma beneficiosa la composición de la canal.
En segundo lugar, el propósito de añadir betaína al pienso puede estar relacionado con su función como penetrante orgánico protector. En esta función, la betaína ayuda a las células de todo el cuerpo a mantener el equilibrio hídrico y la actividad celular, especialmente durante períodos de estrés. Un ejemplo bien conocido es el efecto positivo de la betaína en animales sometidos a estrés por calor.
En los cerdos, se han descrito diferentes efectos beneficiosos de la suplementación con betaína. Este artículo se centrará en el papel de la betaína como aditivo alimentario en la salud intestinal de los lechones destetados.
Diversos estudios sobre la betaína han informado sobre su efecto en la digestibilidad de los nutrientes en el íleon o en el tracto digestivo total de los cerdos. Las repetidas observaciones de un aumento en la digestibilidad ileal de la fibra (fibra cruda o fibra detergente neutra y ácida) indican que la betaína estimula la fermentación de las bacterias ya presentes en el intestino delgado, debido a que las células intestinales no producen enzimas que degraden la fibra. La parte fibrosa de la planta contiene nutrientes que pueden liberarse durante la degradación de esta fibra microbiana.
Por lo tanto, también se observó una mejor digestibilidad de la materia seca y la ceniza bruta. A nivel del tracto digestivo total, se ha informado que los lechones suplementados con 800 mg de betaína/kg de dieta tienen una mejor digestibilidad de la proteína bruta (+6,4 %) y de la materia seca (+4,2 %). Además, otro estudio mostró que al suplementar con 1250 mg/kg de betaína, la digestibilidad total aparente de la proteína bruta (+3,7 %) y del extracto etéreo (+6,7 %) mejoró.
Una posible razón del aumento observado en la digestibilidad de los nutrientes es el efecto de la betaína en la producción de enzimas. En un estudio reciente in vivo sobre la adición de betaína a lechones destetados, se evaluó la actividad de las enzimas digestivas (amilasa, maltasa, lipasa, tripsina y quimotripsina) en el quimo (Figura 1). Todas las enzimas, excepto la maltasa, mostraron una mayor actividad, y el efecto de la betaína fue más pronunciado a 2500 mg de betaína/kg de alimento que a 1250 mg/kg. El aumento de la actividad puede ser el resultado de un aumento en la producción de enzimas, o puede ser el resultado de un aumento en la eficiencia catalítica de la enzima.
Figura 1: Actividad de las enzimas digestivas intestinales de lechones suplementados con 0 mg/kg, 1250 mg/kg o 2500 mg/kg de betaína.
En experimentos in vitro, se demostró que al agregar NaCl para producir una alta presión osmótica, se inhibían las actividades de la tripsina y la amilasa. La adición de diferentes niveles de betaína a esta prueba restauró el efecto inhibidor del NaCl y aumentó la actividad enzimática. Sin embargo, cuando no se agrega NaCl a la solución tampón, la betaína no afecta la actividad enzimática a una concentración baja, pero sí muestra un efecto inhibidor a una concentración más alta.
No solo la mayor digestibilidad puede explicar el aumento reportado en el rendimiento de crecimiento y la tasa de conversión alimenticia de los cerdos suplementados con betaína en la dieta. Agregar betaína a las dietas de los cerdos también reduce los requerimientos de energía de mantenimiento del animal. La hipótesis para este efecto observado es que cuando la betaína se puede usar para mantener la presión osmótica intracelular, se reduce la demanda de bombas de iones, que es un proceso que requiere energía. En el caso de una ingesta de energía limitada, se espera que el efecto de la suplementación con betaína sea más pronunciado al aumentar el suministro de energía para el crecimiento en lugar del mantenimiento.
Las células epiteliales que recubren la pared intestinal deben hacer frente a condiciones osmóticas muy variables generadas por el contenido luminal durante la digestión de nutrientes. Al mismo tiempo, estas células intestinales deben controlar el intercambio de agua y diferentes nutrientes entre la luz intestinal y el plasma. Para proteger las células de estas condiciones adversas, la betaína es un importante penetrante orgánico. Al observar la concentración de betaína en diferentes tejidos, se observa que el contenido de betaína en los tejidos intestinales es bastante alto. Además, se ha observado que estos niveles se ven afectados por la concentración de betaína en la dieta. Las células bien equilibradas tendrán una mejor proliferación y mejores capacidades de recuperación. Por lo tanto, los investigadores descubrieron que aumentar el nivel de betaína en los lechones aumenta la altura de las vellosidades duodenales y la profundidad de las criptas ileales, y las vellosidades son más uniformes.
En otro estudio, se pudo observar un aumento en la altura de las vellosidades en el duodeno, el yeyuno y el íleon, pero no hubo ningún efecto en la profundidad de las criptas. Como se observó en pollos de engorde infectados con coccidios, el efecto protector de la betaína sobre la estructura intestinal puede ser incluso más importante bajo ciertos desafíos (osmóticos).
La barrera intestinal está compuesta principalmente por células epiteliales, que están conectadas entre sí por proteínas de unión estrecha. La integridad de esta barrera es esencial para prevenir la entrada de sustancias nocivas y bacterias patógenas, que de otro modo causarían inflamación. En los cerdos, se considera que el impacto negativo de la barrera intestinal es el resultado de la contaminación por micotoxinas en el alimento o uno de los efectos negativos del estrés por calor.
Para medir el impacto en el efecto barrera, se suelen utilizar pruebas in vitro de líneas celulares para medir la resistencia eléctrica transepitelial (TEER). Con la aplicación de betaína, se puede observar una mejora de la TEER en múltiples experimentos in vitro. Cuando la batería se expone a altas temperaturas (42 °C), la TEER disminuye (Figura 2). La adición de betaína al medio de cultivo de estas células expuestas al calor contrarrestó la disminución de la TEER, lo que indica una mayor resistencia al calor.
Figura 2 - Efectos in vitro de la alta temperatura y la betaína sobre la resistencia transepitelial celular (TEER).
Además, en un estudio in vivo en lechones, se midió el aumento de la expresión de proteínas de unión estrecha (ocludina, claudina 1 y zonula occludens-1) en el tejido del yeyuno de los animales que recibieron 1250 mg/kg de betaína en comparación con el grupo de control. Además, como marcador de daño de la mucosa intestinal, la actividad de la diamina oxidasa en el plasma de estos cerdos se redujo significativamente, lo que indica una barrera intestinal más fuerte. Cuando se añadió betaína a la dieta de cerdos en crecimiento y engorde, se midió el aumento de la resistencia a la tracción intestinal en el momento del sacrificio.
Recientemente, varios estudios han relacionado la betaína con el sistema antioxidante y han descrito una reducción de los radicales libres, una disminución de los niveles de malondialdehído (MDA) y una mejora de la actividad de la glutatión peroxidasa (GSH-Px).
La betaína no solo actúa como osmoprotector en los animales. Además, muchas bacterias pueden acumular betaína mediante síntesis de novo o transporte desde el medio ambiente. Hay indicios de que la betaína puede tener un efecto positivo en la cantidad de bacterias en el tracto gastrointestinal de los lechones destetados. El número total de bacterias ileales, especialmente bifidobacterias y lactobacilos, ha aumentado. Además, se encontraron menores cantidades de Enterobacter en las heces.
Finalmente, se observa que el efecto de la betaína en la salud intestinal de los lechones destetados es la reducción de la tasa de diarrea. Este efecto puede depender de la dosis: el suplemento dietético de 2500 mg/kg de betaína es más eficaz que el de 1250 mg/kg para reducir la tasa de diarrea. Sin embargo, el rendimiento de los lechones destetados en ambos niveles de suplementación fue similar. Otros investigadores han demostrado que cuando se añaden 800 mg/kg de betaína, la tasa y la incidencia de diarrea en los lechones destetados son menores.
La betaína tiene un valor de pKa bajo, de aproximadamente 1,8, lo que provoca la disociación del clorhidrato de betaína tras su ingestión, dando lugar a la acidificación gástrica.
Lo interesante de este alimento es la posible acidificación del clorhidrato de betaína como fuente de betaína. En medicina humana, los suplementos de clorhidrato de betaína se utilizan a menudo en combinación con pepsina para ayudar a personas con problemas estomacales y digestivos. En este caso, el clorhidrato de betaína puede utilizarse como una fuente segura de ácido clorhídrico. Aunque no existe información sobre esta propiedad cuando el clorhidrato de betaína está presente en el alimento para lechones, podría ser muy importante.
Es bien sabido que el pH del jugo gástrico de los lechones destetados puede ser relativamente alto (pH>4), lo que afectará la activación del precursor de la pepsina a su precursor pepsinógeno. La digestión óptima de proteínas no solo es importante para que los animales obtengan una buena disponibilidad de este nutriente. Además, la indigestión de proteínas puede causar una proliferación dañina de patógenos oportunistas y aumentar el problema de la diarrea posdestete. La betaína tiene un valor de pKa bajo de aproximadamente 1,8, lo que lleva a la disociación del clorhidrato de betaína después de la ingestión, lo que lleva a la acidificación gástrica.
Esta reacidificación a corto plazo se ha observado en un estudio preliminar en humanos y en estudios en perros. Después de una dosis única de 750 mg o 1500 mg de clorhidrato de betaína, el pH del estómago de los perros previamente tratados con agentes reductores de ácido gástrico disminuyó drásticamente de aproximadamente 7 a pH 2. Sin embargo, en los perros de control no tratados, el pH del estómago era de aproximadamente 2, lo que no estaba relacionado con la suplementación de clorhidrato de betaína.
La betaína tiene un efecto positivo en la salud intestinal de los lechones destetados. Esta revisión bibliográfica destaca las diferentes oportunidades que ofrece la betaína para favorecer la digestión y absorción de nutrientes, mejorar las barreras protectoras físicas, influir en la microbiota y potenciar las capacidades de defensa de los lechones.