বেটেইন একটি প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন যৌগ যা উদ্ভিদ এবং প্রাণীর মধ্যে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়। খাদ্য সংযোজন হিসেবে, এটি নির্জল বা হাইড্রোক্লোরাইড আকারে সরবরাহ করা হয়। এটি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে পশুখাদ্যে যোগ করা যেতে পারে।
প্রথমত, এই উদ্দেশ্যগুলি বেটাইনের অত্যন্ত কার্যকর মিথাইল দাতা ক্ষমতার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে, যা মূলত লিভারে ঘটে। অস্থির মিথাইল গ্রুপের স্থানান্তরের কারণে, মেথিওনিন, কার্নিটাইন এবং ক্রিয়েটিনের মতো বিভিন্ন যৌগের সংশ্লেষণকে উৎসাহিত করা হয়। এইভাবে, বেটাইন প্রোটিন, লিপিড এবং শক্তি বিপাককে প্রভাবিত করে, যার ফলে মৃতদেহের গঠন উপকারীভাবে পরিবর্তন হয়।
দ্বিতীয়ত, খাদ্যে বিটেইন যোগ করার উদ্দেশ্য একটি প্রতিরক্ষামূলক জৈব অনুপ্রবেশকারী হিসাবে এর কার্যকারিতার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। এই ফাংশনে, বিটেইন সারা শরীরের কোষগুলিকে জলের ভারসাম্য এবং কোষের কার্যকলাপ বজায় রাখতে সাহায্য করে, বিশেষ করে চাপের সময়কালে। একটি সুপরিচিত উদাহরণ হল তাপ চাপের মধ্যে থাকা প্রাণীদের উপর বিটেইনের ইতিবাচক প্রভাব।
শূকরের ক্ষেত্রে, বিটেইন সাপ্লিমেন্টেশনের বিভিন্ন উপকারী প্রভাব বর্ণনা করা হয়েছে। এই প্রবন্ধে দুধ ছাড়ানো শূকরের অন্ত্রের স্বাস্থ্যে খাদ্য সংযোজন হিসেবে বিটেইনের ভূমিকার উপর আলোকপাত করা হবে।
বেশ কয়েকটি গবেষণায় শূকরের ইলিয়াম বা মোট পরিপাকতন্ত্রের পুষ্টির হজম ক্ষমতার উপর বিটেইনের প্রভাব সম্পর্কে রিপোর্ট করা হয়েছে। ফাইবারের (অশোধিত ফাইবার বা নিরপেক্ষ এবং অ্যাসিড ডিটারজেন্ট ফাইবার) বর্ধিত ইলিয়াম হজম ক্ষমতার বারবার পর্যবেক্ষণ থেকে জানা যায় যে বিটেইন ছোট অন্ত্রে ইতিমধ্যে উপস্থিত ব্যাকটেরিয়ার গাঁজনকে উদ্দীপিত করে, কারণ অন্ত্রের কোষগুলি ফাইবার-ক্ষয়কারী এনজাইম তৈরি করে না। উদ্ভিদের ফাইবার অংশে পুষ্টি থাকে, যা এই মাইক্রোবায়াল ফাইবারের অবক্ষয়ের সময় মুক্তি পেতে পারে।
অতএব, শুষ্ক পদার্থ এবং অপরিশোধিত ছাইয়ের হজম ক্ষমতাও উন্নত হয়েছে। মোট পরিপাকতন্ত্রের স্তরে, জানা গেছে যে ৮০০ মিলিগ্রাম বিটেইন/কেজি খাদ্যের সাথে সম্পূরক শূকরের অশোধিত প্রোটিন (+৬.৪%) এবং শুষ্ক পদার্থ (+৪.২%) হজম ক্ষমতা উন্নত হয়েছে। এছাড়াও, একটি ভিন্ন গবেষণায় দেখা গেছে যে ১,২৫০ মিলিগ্রাম/কেজি বিটেইনের সাথে সম্পূরক গ্রহণের মাধ্যমে, অশোধিত প্রোটিন (+৩.৭%) এবং ইথার নির্যাসের (+৬.৭%) স্পষ্টতই মোট হজম ক্ষমতা উন্নত হয়েছে।
পুষ্টির হজম ক্ষমতা বৃদ্ধির একটি সম্ভাব্য কারণ হল এনজাইম উৎপাদনের উপর বিটেইনের প্রভাব। দুধ ছাড়ানো শূকরের বাচ্চার মধ্যে বিটেইন যোগ করার উপর সাম্প্রতিক এক ইন ভিভো গবেষণায়, কাইমে পাচক এনজাইমগুলির (অ্যামাইলেজ, মাল্টেজ, লিপেজ, ট্রিপসিন এবং কাইমোট্রিপসিন) কার্যকলাপ মূল্যায়ন করা হয়েছিল (চিত্র 1)। মাল্টেজ ব্যতীত সমস্ত এনজাইমের কার্যকলাপ বৃদ্ধি পেয়েছে এবং 1,250 মিলিগ্রাম/কেজি খাওয়ার চেয়ে 2,500 মিলিগ্রাম বিটেইন/কেজি খাওয়ানোর সময় বিটেইনের প্রভাব বেশি স্পষ্ট ছিল। কার্যকলাপ বৃদ্ধি এনজাইম উৎপাদন বৃদ্ধির ফলাফল হতে পারে, অথবা এটি এনজাইমের অনুঘটক দক্ষতা বৃদ্ধির ফলাফল হতে পারে।
চিত্র ১- শূকরের অন্ত্রের পাচক এনজাইম কার্যকলাপ ০ মিলিগ্রাম/কেজি, ১,২৫০ মিলিগ্রাম/কেজি অথবা ২,৫০০ মিলিগ্রাম/কেজি বিটেইন দিয়ে পরিপূরক করা হয়।
ইন ভিট্রো পরীক্ষায় প্রমাণিত হয়েছে যে উচ্চ অসমোটিক চাপ তৈরি করতে NaCl যোগ করার মাধ্যমে, ট্রিপসিন এবং অ্যামাইলেজ কার্যকলাপ বাধাগ্রস্ত হয়েছিল। এই পরীক্ষায় বিভিন্ন স্তরের বিটেইন যোগ করার ফলে NaCl এর প্রতিরোধমূলক প্রভাব পুনরুদ্ধার করা হয়েছে এবং এনজাইমের কার্যকলাপ বৃদ্ধি পেয়েছে। যাইহোক, যখন বাফার দ্রবণে NaCl যোগ করা হয় না, তখন বিটেইন কম ঘনত্বে এনজাইমের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে না, তবে উচ্চ ঘনত্বে একটি প্রতিরোধমূলক প্রভাব দেখায়।
খাদ্যতালিকাগত বেটেইনের সাথে সম্পূরক শূকরের বৃদ্ধি কর্মক্ষমতা এবং খাদ্য রূপান্তর হারে বৃদ্ধির রিপোর্ট করা হয়েছে তা কেবল বর্ধিত হজম ক্ষমতাই ব্যাখ্যা করতে পারে না। শূকরের খাদ্যে বেটেইন যোগ করলে প্রাণীর রক্ষণাবেক্ষণ শক্তির প্রয়োজনীয়তাও হ্রাস পায়। এই পর্যবেক্ষণকৃত প্রভাবের অনুমান হল যে যখন বেটেইনকে আন্তঃকোষীয় অসমোটিক চাপ বজায় রাখার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তখন আয়ন পাম্পের চাহিদা হ্রাস পায়, যা এমন একটি প্রক্রিয়া যার জন্য শক্তির প্রয়োজন হয়। সীমিত শক্তি গ্রহণের ক্ষেত্রে, রক্ষণাবেক্ষণের পরিবর্তে বৃদ্ধির জন্য শক্তি সরবরাহ বৃদ্ধি করে বিটেইন সম্পূরক গ্রহণের প্রভাব আরও স্পষ্ট হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
অন্ত্রের প্রাচীরের আস্তরণের এপিথেলিয়াল কোষগুলিকে পুষ্টির হজমের সময় লুমিনাল উপাদান দ্বারা সৃষ্ট অত্যন্ত পরিবর্তনশীল অসমোটিক অবস্থার সাথে মোকাবিলা করতে হয়। একই সময়ে, এই অন্ত্রের কোষগুলিকে অন্ত্রের লুমেন এবং প্লাজমার মধ্যে জল এবং বিভিন্ন পুষ্টির বিনিময় নিয়ন্ত্রণ করতে হয়। এই চ্যালেঞ্জিং পরিস্থিতি থেকে কোষগুলিকে রক্ষা করার জন্য, বেটেইন একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব অনুপ্রবেশকারী। বিভিন্ন টিস্যুতে বেটেইনের ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ করার সময়, অন্ত্রের টিস্যুতে বেটেইনের পরিমাণ বেশ বেশি। এছাড়াও, এটি লক্ষ্য করা গেছে যে এই স্তরগুলি খাদ্যতালিকাগত বেটেইন ঘনত্ব দ্বারা প্রভাবিত হয়। সুষম কোষগুলির আরও ভাল প্রজনন এবং আরও ভাল পুনরুদ্ধার ক্ষমতা থাকবে। অতএব, গবেষকরা দেখেছেন যে শূকরের বেটেইনের মাত্রা বৃদ্ধি করলে ডুওডেনাল ভিলির উচ্চতা এবং ইলিয়াল ক্রিপ্টের গভীরতা বৃদ্ধি পায় এবং ভিলি আরও অভিন্ন হয়।
অন্য একটি গবেষণায়, ডুওডেনাম, জেজুনাম এবং ইলিয়ামে ভিলির উচ্চতা বৃদ্ধি লক্ষ্য করা গেছে, কিন্তু ক্রিপ্টের গভীরতার উপর কোনও প্রভাব পড়েনি। কক্সিডিয়ায় আক্রান্ত ব্রয়লার মুরগির ক্ষেত্রে যেমন দেখা গেছে, কিছু (অস্মোটিক) চ্যালেঞ্জের ক্ষেত্রে অন্ত্রের গঠনের উপর বেটেইনের প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব আরও গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
অন্ত্রের বাধা প্রধানত এপিথেলিয়াল কোষ দ্বারা গঠিত, যা টাইট জংশন প্রোটিন দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। ক্ষতিকারক পদার্থ এবং রোগজীবাণু ব্যাকটেরিয়ার প্রবেশ রোধ করার জন্য এই বাধার অখণ্ডতা অপরিহার্য, যা অন্যথায় প্রদাহ সৃষ্টি করবে। শূকরের জন্য, অন্ত্রের বাধার নেতিবাচক প্রভাবকে খাদ্যে মাইকোটক্সিন দূষণের ফলাফল বা তাপ চাপের নেতিবাচক প্রভাবগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
বাধা প্রভাবের উপর প্রভাব পরিমাপ করার জন্য, কোষ রেখার ইন ভিট্রো পরীক্ষাগুলি প্রায়শই ট্রান্সএপিথেলিয়াল বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ (TEER) পরিমাপ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। বেটেইন প্রয়োগের মাধ্যমে, একাধিক ইন ভিট্রো পরীক্ষায় উন্নত TEER লক্ষ্য করা যায়। যখন ব্যাটারি উচ্চ তাপমাত্রার (42°C) সংস্পর্শে আসে, তখন TEER হ্রাস পাবে (চিত্র 2)। এই তাপ-প্রকাশিত কোষগুলির বৃদ্ধি মাধ্যমের সাথে বিটেইন যোগ করার ফলে হ্রাসপ্রাপ্ত TEER-এর প্রতিহত হয়, যা বর্ধিত তাপ প্রতিরোধের ইঙ্গিত দেয়।
চিত্র ২-কোষের ট্রান্সএপিথেলিয়াল রেজিস্ট্যান্সের (TEER) উপর উচ্চ তাপমাত্রা এবং বিটেইনের ইন ভিট্রো প্রভাব।
এছাড়াও, শূকরের উপর করা একটি ইন ভিভো গবেষণায়, ১,২৫০ মিলিগ্রাম/কেজি বিটেইন প্রাপ্ত প্রাণীদের জেজুনাম টিস্যুতে টাইট জংশন প্রোটিন (অক্লুডিন, ক্লাউডিন১ এবং জোনুলা অক্লুডেন্স-১) এর বর্ধিত প্রকাশ নিয়ন্ত্রণ গোষ্ঠীর তুলনায় পরিমাপ করা হয়েছিল। এছাড়াও, অন্ত্রের মিউকোসাল ক্ষতির চিহ্নিতকারী হিসাবে, এই শূকরগুলির প্লাজমাতে ডায়ামিন অক্সিডেস কার্যকলাপ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছিল, যা একটি শক্তিশালী অন্ত্রের বাধা নির্দেশ করে। যখন বর্ধনশীল শূকরদের খাদ্যতালিকায় বিটেইন যোগ করা হয়েছিল, তখন জবাইয়ের সময় অন্ত্রের প্রসার্য শক্তির বৃদ্ধি পরিমাপ করা হয়েছিল।
সম্প্রতি, বেশ কয়েকটি গবেষণায় বেটেইনকে অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট সিস্টেমের সাথে যুক্ত করা হয়েছে এবং ফ্রি র‍্যাডিকেল হ্রাস, ম্যালোন্ডিয়াডিহাইড (MDA) এর মাত্রা হ্রাস এবং গ্লুটাথিয়ন পারক্সিডেস (GSH-Px) কার্যকলাপের উন্নতি বর্ণনা করা হয়েছে।
প্রাণীদের মধ্যে বেটেইন কেবল অসমোপ্রোটেক্ট্যান্ট হিসেবেই কাজ করে না। এছাড়াও, পরিবেশ থেকে নতুন সংশ্লেষণ বা পরিবহনের মাধ্যমে অনেক ব্যাকটেরিয়া বেটেইন জমা করতে পারে। এমন লক্ষণ রয়েছে যে বিটেইন দুধ ছাড়ানো শূকরের গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্টে ব্যাকটেরিয়ার সংখ্যার উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে। ইলিয়াল ব্যাকটেরিয়ার মোট সংখ্যা, বিশেষ করে বাইফিডোব্যাকটেরিয়া এবং ল্যাকটোব্যাসিলি, বৃদ্ধি পেয়েছে। এছাড়াও, মলে এন্টারোব্যাকটেরের পরিমাণ কম পাওয়া গেছে।
পরিশেষে, দেখা গেছে যে দুধ ছাড়ানো শূকরের অন্ত্রের স্বাস্থ্যের উপর বেটেইনের প্রভাব হল ডায়রিয়ার হার হ্রাস করা। এই প্রভাব ডোজ-নির্ভর হতে পারে: ডায়রিয়ার হার কমাতে 2,500 মিলিগ্রাম/কেজি বেটেইন 1,250 মিলিগ্রাম/কেজি বেটেইনের চেয়ে বেশি কার্যকর। তবে, দুটি সম্পূরক স্তরে দুধ ছাড়ানো শূকরের কর্মক্ষমতা একই রকম ছিল। অন্যান্য গবেষকরা দেখিয়েছেন যে যখন 800 মিলিগ্রাম/কেজি বেটেইন যোগ করা হয়, তখন দুধ ছাড়ানো শূকরের মধ্যে ডায়রিয়ার হার এবং ঘটনা কম থাকে।
বেটেইনের pKa মান প্রায় ১.৮, যা খাওয়ার পর বেটেইন HCl বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, যার ফলে গ্যাস্ট্রিক অ্যাসিডিফিকেশন হয়।
আকর্ষণীয় খাবার হল বিটেইন হাইড্রোক্লোরাইডের সম্ভাব্য অ্যাসিডিফিকেশন যা বিটেইনের উৎস। মানব চিকিৎসায়, পেটের সমস্যা এবং হজমের সমস্যায় ভোগা ব্যক্তিদের সহায়তা করার জন্য বিটেইন এইচসিএল সম্পূরকগুলি প্রায়শই পেপসিনের সাথে একত্রে ব্যবহার করা হয়। এই ক্ষেত্রে, বিটেইন হাইড্রোক্লোরাইড হাইড্রোক্লোরাইড অ্যাসিডের নিরাপদ উৎস হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদিও শূকরের খাবারে বিটেইন হাইড্রোক্লোরাইড কখন থাকে সে সম্পর্কে কোনও তথ্য নেই, তবে এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
এটা সুপরিচিত যে দুধ ছাড়ানো শূকরের গ্যাস্ট্রিক রসের pH তুলনামূলকভাবে বেশি (pH>4) হতে পারে, যা পেপসিনের পূর্বসূরী পেপসিনোজেনের সক্রিয়করণকে প্রভাবিত করবে। এই পুষ্টির ভালো প্রাপ্যতা অর্জনের জন্য প্রাণীদের জন্য সর্বোত্তম প্রোটিন হজম কেবল গুরুত্বপূর্ণ নয়। এছাড়াও, বদহজম প্রোটিন সুবিধাবাদী রোগজীবাণুগুলির ক্ষতিকারক বিস্তার ঘটাতে পারে এবং দুধ ছাড়ানোর পরে ডায়রিয়ার সমস্যা বাড়িয়ে তুলতে পারে। বেটাইনের pKa মান প্রায় 1.8 কম, যা খাওয়ার পরে বিটেইন HCl বিচ্ছিন্ন করে, যার ফলে গ্যাস্ট্রিক অ্যাসিডিফিকেশন হয়।
মানুষের উপর করা একটি প্রাথমিক গবেষণায় এবং কুকুরের উপর করা গবেষণায় এই স্বল্পমেয়াদী পুনঃঅ্যাসিডিফিকেশন লক্ষ্য করা গেছে। ৭৫০ মিলিগ্রাম বা ১,৫০০ মিলিগ্রাম বিটেইন হাইড্রোক্লোরাইডের একক ডোজের পরে, পূর্বে গ্যাস্ট্রিক অ্যাসিড হ্রাসকারী এজেন্ট দিয়ে চিকিত্সা করা কুকুরের পাকস্থলীর pH প্রায় ৭ থেকে pH ২-এ মারাত্মকভাবে নেমে আসে। তবে, চিকিৎসা না করা নিয়ন্ত্রণ কুকুরগুলিতে, পাকস্থলীর pH প্রায় ২ ছিল, যা বিটেইন HCl সম্পূরকতার সাথে সম্পর্কিত ছিল না।
দুধ ছাড়ানো শূকরের অন্ত্রের স্বাস্থ্যের উপর বেটেইনের ইতিবাচক প্রভাব রয়েছে। এই সাহিত্য পর্যালোচনায় বেটেইনের পুষ্টি হজম এবং শোষণকে সমর্থন করার, শারীরিক প্রতিরক্ষামূলক বাধা উন্নত করার, মাইক্রোবায়োটাকে প্রভাবিত করার এবং শূকরের প্রতিরক্ষা ক্ষমতা বৃদ্ধির বিভিন্ন সুযোগ তুলে ধরা হয়েছে।