甜菜碱对仔猪肠道的9大有益作用
甜菜碱对断奶仔猪肠道健康有积极影响。甜菜碱有不同的机会来支持营养物质的消化和吸收，改善保护的物理屏障，影响微生物群和增强仔猪的防御能力。
甜菜碱是一种天然化合物，广泛分布于动植物中。作为一种饲料添加剂，以无水或盐酸的形式提供，它可以补充到各种目的的饲料中。
首先，这些目的可能与甜菜碱非常有效的甲基供体能力有关，主要发生在肝脏。由于不稳定甲基的转移，促进了蛋氨酸、肉碱和肌酸等各种化合物的合成。通过这种方式，甜菜碱影响蛋白质、脂肪和能量代谢，从而有益地改变胴体组成。
其次，在饲料中添加甜菜碱的目的可能与其作为保护性有机渗透压的功能有关。在这一功能中，甜菜碱帮助全身细胞维持水分平衡和细胞活动，特别是在应激期间。一个著名的例子是甜菜碱对热应激动物的积极影响。
关于猪方面有不同的添加甜菜碱有益效果的文章发表。本文将重点研究甜菜碱作为饲料添加剂对断奶仔猪肠道健康的支持作用。
在猪日粮中加入甜菜碱也会降低动物的维持能量需求。
一、提高消化率
甜菜碱对猪回肠或全消化道营养物质消化率的影响。回肠对纤维（粗纤维或中性和酸性洗涤剂纤维）的消化率增加的反复观察表明甜菜碱已经刺激小肠中的细菌发酵，因为肠细胞不产生纤维降解酶。植物的纤维部分含有营养物质，这些营养物质可以在微生物纤维降解过程中释放出来。因此，干物质和粗灰分的消化率也有所提高。
在总消化道水平上，添加800mg甜菜碱/kg日粮的仔猪粗蛋白（+6.4%）和干物质（+4.2%）消化率得到改善。
此外，另一项研究表明，添加1250mg/kg甜菜碱后，粗蛋白（+3.7%）和乙醚提取物（+6.7%）的表观总消化率有所提高。
甜菜碱对断奶仔猪肠道健康的影响是降低腹泻率。照片：德比尔德库伊尔|马塞尔贝肯|奥尔法
二、促进酶的生成
观察到营养物质消化率提高的一个可能原因是甜菜碱对酶产生的影响。在最近一项关于断奶仔猪补充甜菜碱效果的体内研究中，评估了消化酶（淀粉酶、麦芽糖酶、脂肪酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶）的活性（图1）。除麦芽糖酶外，所有酶的活性都有所提高，甜菜碱在2500mg/kg饲料中的作用比在1250mg/kg饲料中更为明显。活性的提高可能是酶产量提高的结果，也可能是酶催化效率提高的结果。
图1-添加甜菜碱的仔猪在0 mg/kg、1250 mg/kg或2500 mg/kg日粮中的肠道消化酶活性。
体外实验表明，添加NaCl可抑制胰蛋白酶和淀粉酶活性。实验中加入不同浓度甜菜碱，可恢复NaCl的抑制作用，提高酶活性。但在缓冲液中加入NaCl时，甜菜碱包合物对酶活性的影响不大，但在较高浓度下表现出抑制作用。
三、降低维持能量需求
不仅消化率的提高可以解释所报道的猪生长性能和饲料转化率的提高，而猪的饲料转化率则是由添加甜菜碱的猪所报道的。在猪日粮中加入甜菜碱也会降低动物的维持能量需求。这种观察到的效果的假设是，当甜菜碱可维持细胞内渗透压时，离子泵送的需求减少，这是一种能量需要的过程。因此，在能量摄入受限的情况下，甜菜碱的补充效果预计会更加明显，因为增加了增长所需的能源，而不是维持。
四、促进肠结构
肠壁上皮细胞需要处理高变化的渗透条件，由肠腔含量在营养消化过程中产生。同时，这些肠细胞需要控制肠道腔和血浆之间的水分交换和不同营养物质的交换。甜菜碱是一种重要的有机渗透压细胞，它能保护细胞免受这些挑战。当观察不同组织中甜菜碱浓度时，肠组织中含有相当高的甜菜碱水平。此外，还观察到甜菜碱的浓度对这些水平有影响。细胞平衡良好，增殖能力强，韧性好。因此，研究人员发现，仔猪甜菜碱水平的增加增加了十二指肠绒毛高度和回肠窝深度，绒毛更均匀。
另一项研究显示十二指肠、空肠和回肠绒毛高度增加，而对窝深无影响。甜菜碱对肠道结构的保护作用在特定（渗透）挑战下可能更为重要。
五、肠屏障效应
肠屏障主要由上皮细胞组成，通过紧密连接蛋白相互连接。这种屏障的完整性对于防止有害物质和致病菌的进入是至关重要的，否则会引起炎症。在猪体内，由于饲料中的真菌毒素污染或热应激的负面影响，对肠道屏障的负面影响被认为是其中之一。
为了测量对屏障效应的影响，通常采用体外细胞试验，测量跨上皮电阻（TEER）。在多个体外实验中，甜菜碱的应用，可以观察到一种改进的TEER。当电池暴露在高温（42°C）下时，TEER（图2）会减少。在这些热暴露细胞的生长介质中加入甜菜碱，抵消了TEER的降低，表明耐热性有所改善。
图2-高温和甜菜碱对细胞反上皮电阻（TEER）的体外影响。
此外，在仔猪体内研究中，测定了与对照组相比，摄入1250 mg/kg甜菜碱的动物空肠组织中紧密连接蛋白（occludin、claudin1和zonula occludens-1）的表达增加。此外，这些猪的肠粘膜损伤标志物血浆中二胺氧化酶活性显著降低，表明肠屏障更强。当甜菜碱添加到生长肥育猪的日粮中时，屠宰时测定了肠拉伸强度的增加。
六、抗氧化作用
最近，一些研究将甜菜碱与抗氧化系统联系起来，并描述了自由基的减少、丙二醛（MDA）水平的降低和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性的提高。最近对仔猪的研究表明，空肠GSH-Px活性增加，而MDA不受日粮甜菜碱的影响。
七、微生物群
甜菜碱不仅在动物体内起到渗透保护作用。此外，多种细菌可以通过从头合成或从环境中运输来积累甜菜碱。有迹象表明，甜菜碱可以对断奶仔猪胃肠道的细菌种群产生积极影响。回肠细菌总数，特别是双歧杆菌和乳酸杆菌的数量增加。此外，在粪便中发现的肠杆菌数量较少。
八、腹泻率下降
最后观察到甜菜碱对断奶仔猪肠道健康的影响是腹泻率的降低。这种效果可能是剂量依赖性的：饮食中补充2500毫克/千克甜菜碱比1250毫克/千克更有效地降低腹泻率。然而，断奶仔猪的表现在两个补充水平是相似的。其他研究人员已经表明，当甜菜碱添加量为800mg/kg时，断奶仔猪的腹泻率和发病率较低。
九、甜菜碱（HCl）酸化剂
甜菜碱的低pKa值约为1.8，导致摄入后甜菜碱HCl离解，导致胃酸化。
有趣的是，甜菜碱盐酸盐作为甜菜碱来源的潜在酸化作用。在人类医学中，甜菜碱盐酸补充剂是可用的，通常与胃蛋白酶结合，以支持胃病和消化问题的人。在这种情况下，甜菜碱HCl是盐酸的安全来源。虽然没有关于甜菜碱HCl在仔猪饲料中的这一特性的信息，但它可能是非常重要的。
对于年轻的断奶仔猪，已知胃的pH值可能相对较高（pH>4），损害其前体胃蛋白酶原的蛋白降解酶胃蛋白酶的激活。最佳的蛋白质消化不仅对动物获得这种营养很重要。此外，未消化的蛋白质会导致机会致病菌的不必要增殖，并增加断奶后腹泻的问题。甜菜碱的低pKa值约为1.8，导致摄入后甜菜碱HCl离解，导致胃酸化。
在人类和狗的初步研究中已经观察到了这种短暂的再鉴定。单次给药750毫克或1500毫克盐酸甜菜碱后，先前用胃酸还原剂给药的狗的胃pH值从大约7降至2。然而，在未服用甜菜碱的对照犬中，胃的pH值约为2，与补充盐酸甜菜碱无关。
甜菜碱有益肠道健康
甜菜碱对断奶仔猪肠道健康有积极影响。这篇文献综述强调了甜菜碱在支持营养物质消化和吸收、改善保护的物理屏障、影响微生物群和增强仔猪防御方面的不同机会。
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