দুধ ছাড়ানো শূকরছানার অন্ত্রের উপর বেটাইনের একটি ইতিবাচক প্রভাব রয়েছে, কিন্তু অন্ত্রের স্বাস্থ্য রক্ষায় বা দুধ ছাড়ানোর সময়কার ডায়রিয়ার সমস্যা কমাতে সম্ভাব্য সম্পূরক হিসেবে বেটাইন ব্যবহারের কথা ভাবার সময় প্রায়শই এটিকে উপেক্ষা করা হয়। খাদ্যে কার্যকরী পুষ্টি উপাদান হিসেবে বেটাইন যোগ করা প্রাণীদের উপর বিভিন্নভাবে প্রভাব ফেলতে পারে।
প্রথমত, বেটাইনের একটি অত্যন্ত শক্তিশালী মিথাইল গ্রুপ দাতা ক্ষমতা রয়েছে, যা প্রধানত প্রাণীর যকৃতে কাজ করে। অস্থিতিশীল মিথাইল গ্রুপ স্থানান্তরের ফলে মেথিওনিন, কার্নিটিন এবং ক্রিয়েটিনের মতো বিভিন্ন যৌগের সংশ্লেষণ বৃদ্ধি পায়। এইভাবে, বেটাইন প্রাণীদের প্রোটিন, লিপিড এবং শক্তি বিপাককে প্রভাবিত করে, যার ফলে মৃতদেহের গঠনে উপকারী পরিবর্তন আসে।
দ্বিতীয়ত, বেটাইন একটি প্রতিরক্ষামূলক জৈব অনুপ্রবেশকারী হিসেবে খাদ্যে যোগ করা যেতে পারে। বেটাইন একটি অসমোপ্রোটেক্ট্যান্ট হিসেবে কাজ করে, যা সারা শরীরের কোষগুলোকে তরলের ভারসাম্য এবং কোষীয় কার্যকলাপ বজায় রাখতে সাহায্য করে, বিশেষ করে চাপের সময়ে। এর একটি সুপরিচিত উদাহরণ হলো তাপজনিত চাপে ভুগতে থাকা প্রাণীদের উপর বেটাইনের উপকারী প্রভাব।
অ্যানহাইড্রাস বা হাইড্রোক্লোরাইড রূপে বেটাইন সম্পূরকের ফলে প্রাণীর কর্মক্ষমতার উপর বিভিন্ন উপকারী প্রভাব বর্ণিত হয়েছে। এই নিবন্ধে দুধ ছাড়ানো শূকরছানার অন্ত্রের স্বাস্থ্য রক্ষায় খাদ্য সংযোজনী হিসেবে বেটাইন ব্যবহারের বিভিন্ন সম্ভাবনার উপর আলোকপাত করা হবে।
বেশ কয়েকটি বেটাইন গবেষণায় শূকরের ইলিয়াম এবং কোলনে পুষ্টির হজমযোগ্যতার উপর বেটাইনের প্রভাবের কথা বলা হয়েছে। ইলিয়ামে আঁশের (অপরিশোধিত আঁশ বা নিউট্রাল এবং অ্যাসিড ডিটারজেন্ট ফাইবার) হজমযোগ্যতা বৃদ্ধির বারবার পর্যবেক্ষণ থেকে বোঝা যায় যে বেটাইন ক্ষুদ্রান্ত্রে ব্যাকটেরিয়াজনিত গাঁজনকে উদ্দীপিত করে, কারণ এন্টারোসাইটগুলি আঁশ-বিয়োজক এনজাইম তৈরি করে না। উদ্ভিদের আঁশযুক্ত অংশে এমন পুষ্টি উপাদান থাকে যা অণুজীব দ্বারা আঁশ পচে গেলে নির্গত হতে পারে। ফলে, শুষ্ক পদার্থ এবং অপরিশোধিত ছাইয়ের হজমযোগ্যতার উন্নতিও পরিলক্ষিত হয়েছে। সম্পূর্ণ পরিপাকতন্ত্রের স্তরে, প্রতি কেজি ৮০০ মিলিগ্রাম বেটাইনযুক্ত খাদ্য খাওয়ানো শূকরছানাদের অপরিশোধিত প্রোটিন (+৬.৪%) এবং শুষ্ক পদার্থের (+৪.২%) হজমযোগ্যতার উন্নতি দেখা গেছে। এছাড়াও, অন্য একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রতি কেজি ১২৫০ মিলিগ্রাম বেটাইন সম্পূরক হিসেবে প্রয়োগে অপরিশোধিত প্রোটিন (+৩.৭%) এবং ইথার এক্সট্র্যাক্টের (+৬.৭%) আপাত সামগ্রিক হজমযোগ্যতার উন্নতি হয়েছে।
পুষ্টি শোষণের পর্যবেক্ষণকৃত বৃদ্ধির একটি সম্ভাব্য কারণ হলো এনজাইম উৎপাদনে বেটাইনের প্রভাব। দুধ ছাড়ানো শূকরছানার উপর বেটাইন সম্পূরকের প্রভাব নিয়ে সাম্প্রতিক একটি ইন ভিভো গবেষণায় পরিপাককৃত খাদ্যে (ডাইজেস্টা) পাচক এনজাইমগুলোর (অ্যামাইলেজ, মল্টেজ, লাইপেজ, ট্রিপসিন এবং কাইমোট্রিপসিন) কার্যকলাপ মূল্যায়ন করা হয়েছে (চিত্র ১)। মল্টেজ ছাড়া বাকি সব এনজাইমের কার্যকলাপ বৃদ্ধি পেয়েছে এবং প্রতি কেজি খাদ্যে ১২৫০ মিলিগ্রাম বেটাইনের মাত্রার চেয়ে প্রতি কেজি খাদ্যে ২৫০০ মিলিগ্রাম বেটাইনের মাত্রায় এর প্রভাব বেশি সুস্পষ্ট ছিল। এই বর্ধিত কার্যকলাপ এনজাইম উৎপাদন বৃদ্ধির ফলে হতে পারে, তবে এটি এনজাইমগুলোর অনুঘটকীয় দক্ষতা বৃদ্ধির ফলেও হতে পারে। ইন ভিট্রো পরীক্ষায় দেখা গেছে যে NaCl যোগ করে উচ্চ অভিস্রবণ চাপ সৃষ্টি করলে ট্রিপসিন এবং অ্যামাইলেজের কার্যকলাপ বাধাগ্রস্ত হয়। এই পরীক্ষায়, বিভিন্ন ঘনমাত্রায় বেটাইন যোগ করার ফলে NaCl-এর বাধাদানকারী প্রভাব পুনরুদ্ধার হয়েছে এবং এনজাইমের কার্যকলাপ উন্নত হয়েছে। তবে, বাফার দ্রবণে কোনো সোডিয়াম ক্লোরাইড যোগ করা না হলে, বেটাইন ইনক্লুশন কমপ্লেক্সটি কম ঘনমাত্রায় এনজাইমের কার্যকারিতার উপর কোনো প্রভাব ফেলেনি, কিন্তু তুলনামূলকভাবে উচ্চ ঘনমাত্রায় একটি প্রতিরোধমূলক প্রভাব প্রদর্শন করেছিল।
খাদ্যতালিকায় বেটাইন যোগ করা শূকরের ক্ষেত্রে উন্নত বৃদ্ধি কর্মক্ষমতা এবং খাদ্য রূপান্তর হারের পাশাপাশি উন্নত হজমযোগ্যতা পরিলক্ষিত হয়েছে। শূকরের খাদ্যে বেটাইন যোগ করলে প্রাণীটির শক্তির চাহিদাও কমে যায়। এই পর্যবেক্ষণকৃত প্রভাবের পেছনের অনুমানটি হলো, যখন কোষের অভ্যন্তরীণ অভিস্রবণ চাপ বজায় রাখার জন্য বেটাইন উপলব্ধ থাকে, তখন আয়ন পাম্পের (একটি শক্তি-প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়া) প্রয়োজনীয়তা কমে যায়। সুতরাং, যেসব পরিস্থিতিতে শক্তি গ্রহণ সীমিত থাকে, সেখানে শক্তির চাহিদা বজায় রাখার চেয়ে বৃদ্ধি বাড়ানোর মাধ্যমে বেটাইন সম্পূরকের প্রভাব বেশি হবে বলে আশা করা যায়।
পুষ্টি উপাদান হজমের সময় অন্ত্রের লুমেনের ভেতরের উপাদান দ্বারা সৃষ্ট অত্যন্ত পরিবর্তনশীল অসমোটিক অবস্থার সাথে অন্ত্রের প্রাচীরের এপিথেলিয়াল কোষগুলোকে মানিয়ে চলতে হয়। একই সাথে, এই অন্ত্রের এপিথেলিয়াল কোষগুলো অন্ত্রের লুমেন এবং প্লাজমার মধ্যে জল এবং বিভিন্ন পুষ্টি উপাদানের আদান-প্রদান নিয়ন্ত্রণের জন্য অপরিহার্য। এই কঠোর অবস্থা থেকে কোষগুলোকে রক্ষা করার জন্য, বেটাইন একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব অনুপ্রবেশকারী। বিভিন্ন টিস্যুতে বেটাইনের ঘনত্বের দিকে তাকালে দেখা যায় যে, অন্ত্রের টিস্যুতে বেটাইনের মাত্রা বেশ উচ্চ। এছাড়াও, এটি লক্ষ্য করা গেছে যে খাদ্যে বেটাইনের ঘনত্বের দ্বারা এই মাত্রাগুলো প্রভাবিত হতে পারে। সুষম কোষগুলোর প্রজনন ক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতা ভালো থাকে। সংক্ষেপে, গবেষকরা দেখেছেন যে শূকরছানাদের মধ্যে বেটাইনের মাত্রা বৃদ্ধি করলে ডিওডেনাল ভিলির উচ্চতা এবং ইলিয়াল ক্রিপ্টের গভীরতা বৃদ্ধি পায় এবং ভিলিগুলো আরও সুষম হয়ে ওঠে।
অন্য একটি গবেষণায়, ডিওডেনাম, জেজুনাম এবং ইলিয়ামে ক্রিপ্টের গভীরতার উপর কোনো প্রভাব ছাড়াই ভিলাসের উচ্চতা বৃদ্ধি লক্ষ্য করা গেছে। অন্ত্রের গঠনের উপর বেটাইনের প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব নির্দিষ্ট (অসমোটিক) রোগের ক্ষেত্রে আরও গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে, যেমনটি কক্সিডিয়ায় আক্রান্ত ব্রয়লার মুরগির ক্ষেত্রে দেখা গেছে।
অন্ত্রের প্রতিবন্ধকটি প্রধানত এপিথেলিয়াল কোষ দ্বারা গঠিত, যা টাইট জাংশন প্রোটিনের মাধ্যমে একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। এই প্রতিবন্ধকের অখণ্ডতা ক্ষতিকারক পদার্থ এবং রোগ সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়ার প্রবেশ রোধ করার জন্য অপরিহার্য, যা অন্যথায় প্রদাহ সৃষ্টি করতে পারে। শূকরের ক্ষেত্রে, অন্ত্রের প্রতিবন্ধকের উপর নেতিবাচক প্রভাব মাইকোটক্সিন দ্বারা খাদ্যের দূষণ অথবা তাপজনিত চাপের অন্যতম নেতিবাচক প্রভাবের ফল বলে মনে করা হয়।
ব্যারিয়ার এফেক্টের উপর প্রভাব পরিমাপ করার জন্য, প্রায়শই ট্রান্সএপিথেলিয়াল ইলেকট্রিক্যাল রেজিস্ট্যান্স (TEER) পরিমাপের মাধ্যমে সেল লাইনগুলোকে ইন ভিট্রোতে পরীক্ষা করা হয়। বেটাইন ব্যবহারের কারণে অসংখ্য ইন ভিট্রো পরীক্ষায় TEER-এর উন্নতি পরিলক্ষিত হয়েছে। কোষ উচ্চ তাপমাত্রার (৪২°সে.) সংস্পর্শে এলে TEER হ্রাস পায় (চিত্র ২)। এই উত্তপ্ত কোষগুলোর গ্রোথ মিডিয়ামে বেটাইন যোগ করলে TEER-এর এই হ্রাস প্রতিহত হয়, যা উন্নত তাপসহিষ্ণুতা নির্দেশ করে। এছাড়াও, শূকরছানার উপর পরিচালিত ইন ভিভো গবেষণায় দেখা গেছে যে, কন্ট্রোল গ্রুপের তুলনায় ১২৫০ মিগ্রা/কেজি মাত্রায় বেটাইন গ্রহণকারী প্রাণীদের জেজুনাল টিস্যুতে টাইট জাংশন প্রোটিনের (অক্লুডিন, ক্লাউডিন১ এবং জোনুলা অক্লুশনস-১) এক্সপ্রেশন বৃদ্ধি পেয়েছে। এছাড়াও, এই শূকরগুলোর প্লাজমায় ডায়ামিন অক্সিডেজ অ্যাক্টিভিটি, যা অন্ত্রের মিউকোসাল ক্ষতির একটি নির্দেশক, উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছিল, যা একটি শক্তিশালী অন্ত্রীয় ব্যারিয়ার নির্দেশ করে। ফিনিশিং পর্যায়ে থাকা শূকরের খাদ্যে বেটাইন যোগ করার পর, জবাই করার সময় অন্ত্রের টেনসাইল স্ট্রেংথের বৃদ্ধি পরিমাপ করা হয়েছিল।
সম্প্রতি, বেশ কিছু গবেষণায় বেটাইনকে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট সিস্টেমের সাথে যুক্ত করা হয়েছে এবং এতে ফ্রি র‍্যাডিকেল হ্রাস, ম্যালনডাইঅ্যালডিহাইড (MDA)-এর মাত্রা হ্রাস এবং গ্লুটাথায়ন পারঅক্সিডেজ (GSH-Px) কার্যকলাপ বৃদ্ধির কথা বর্ণনা করা হয়েছে। শূকরছানার উপর করা একটি সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে জেজুনামে GSH-Px-এর কার্যকলাপ বৃদ্ধি পেয়েছে, কিন্তু খাদ্যস্থ বেটাইনের MDA-এর উপর কোনো প্রভাব ছিল না।
বেটাইন শুধু প্রাণীদের মধ্যে অসমোপ্রোটেক্ট্যান্ট হিসেবেই কাজ করে না, বরং বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়া ডি নভো সংশ্লেষণ বা পরিবেশ থেকে পরিবহনের মাধ্যমে বেটাইন জমা করতে পারে। এমন প্রমাণ রয়েছে যে, দুধ ছাড়ানো শূকরছানার পরিপাকতন্ত্রের ব্যাকটেরিয়াল ফ্লোরার উপর বেটাইনের একটি ইতিবাচক প্রভাব থাকতে পারে। ইলিয়ামের ব্যাকটেরিয়ার মোট সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছিল, বিশেষ করে বাইফিডোব্যাকটেরিয়া এবং ল্যাকটোব্যাসিলাই। এছাড়াও, মলে এন্টারোব্যাকটেরিয়াসি-র সংখ্যা কম পাওয়া গিয়েছিল।
দুধ ছাড়ানো শূকরছানার অন্ত্রের স্বাস্থ্যের উপর বেটাইনের সর্বশেষ পরিলক্ষিত প্রভাব ছিল ডায়রিয়ার প্রকোপ হ্রাস। এই প্রভাবটি ডোজের উপর নির্ভরশীল হতে পারে: ২৫০০ মিলিগ্রাম/কেজি ডোজে বেটাইনের খাদ্য সম্পূরক ১২৫০ মিলিগ্রাম/কেজি ডোজে বেটাইনের তুলনায় ডায়রিয়ার প্রকোপ কমাতে বেশি কার্যকর ছিল। তবে, উভয় সম্পূরক স্তরেই দুধ ছাড়ানো শূকরছানার কর্মক্ষমতা একই রকম ছিল। অন্যান্য গবেষকরা দেখিয়েছেন যে, দুধ ছাড়ানো শূকরছানাদের ৮০০ মিলিগ্রাম/কেজি বেটাইন সম্পূরক হিসেবে দিলে তাদের মধ্যে ডায়রিয়া এবং অসুস্থতার হার কম হয়।
মজার ব্যাপার হলো, বেটাইনের উৎস হিসেবে বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইডের অম্লীকরণ করার সম্ভাব্য প্রভাব রয়েছে। চিকিৎসাক্ষেত্রে, পেট ও হজমের সমস্যায় ভোগা মানুষদের সাহায্য করার জন্য প্রায়শই পেপসিনের সাথে বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইড সাপ্লিমেন্ট ব্যবহার করা হয়। এক্ষেত্রে, বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইড হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের একটি নিরাপদ উৎস হিসেবে কাজ করে। যদিও শূকরছানার খাদ্যে বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইড অন্তর্ভুক্ত করা হলে এই বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে কোনো তথ্য পাওয়া যায় না, তবে এটি গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। এটা জানা যায় যে দুধ ছাড়ানো শূকরছানাদের পাকস্থলীর pH তুলনামূলকভাবে বেশি হতে পারে (pH > 4), যার ফলে এটি পেপসিনোজেন নামক প্রোটিন-বিয়োজনকারী এনজাইমের তার পূর্বসূরিতে সক্রিয়করণে বাধা সৃষ্টি করে। সর্বোত্তম প্রোটিন হজম শুধুমাত্র এই কারণে গুরুত্বপূর্ণ নয় যে প্রাণীরা এই পুষ্টির সম্পূর্ণ সদ্ব্যবহার করতে পারে। এছাড়াও, অপর্যাপ্তভাবে হজম হওয়া প্রোটিন সুযোগসন্ধানী জীবাণুর অপ্রয়োজনীয় বংশবৃদ্ধি ঘটাতে পারে এবং দুধ ছাড়ানোর পরবর্তী ডায়রিয়ার সমস্যাকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে। বেটাইনের pKa মান প্রায় ১.৮, যা কম। এর ফলে এটি গ্রহণ করলে বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইড বিয়োজিত হয়, যার ফলস্বরূপ পাকস্থলী অম্লীকৃত হয়। এই অস্থায়ী পুনঃ-অম্লীকরণ মানুষের উপর প্রাথমিক গবেষণায় এবং কুকুরের উপর গবেষণায় পরিলক্ষিত হয়েছে। যেসব কুকুরকে পূর্বে অ্যাসিড কমানোর ওষুধ দেওয়া হয়েছিল, তাদের ক্ষেত্রে ৭৫০ মিলিগ্রাম বা ১৫০০ মিলিগ্রাম বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইডের একটি মাত্র ডোজ দেওয়ার পর পাকস্থলীর পিএইচ নাটকীয়ভাবে প্রায় ৭ থেকে ২-এ নেমে আসে। তবে, যেসব নিয়ন্ত্রণাধীন কুকুর এই ওষুধ গ্রহণ করেনি, তাদের পাকস্থলীর পিএইচ বেটাইন এইচসিএল গ্রহণ নির্বিশেষে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রায় ২-এ নেমে আসে।
Betaine has a positive effect on the intestinal health of weaned piglets. This literature review highlights the various capabilities of betaine to support nutrient digestion and absorption, improve physical defense barriers, influence the microbiota and enhance defense in piglets. References available upon request, contact Lien Vande Maele, maele@orffa.com