বেটাইন হলো একটি প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত যৌগ যা উদ্ভিদ ও প্রাণীর দেহে ব্যাপকভাবে বিদ্যমান। পশুখাদ্যের সংযোজনী হিসেবে এটি অনার্দ্র বা হাইড্রোক্লোরাইড রূপে সরবরাহ করা হয়। বিভিন্ন উদ্দেশ্যে এটি পশুখাদ্যে যোগ করা যেতে পারে।
প্রথমত, এই উদ্দেশ্যগুলো বেটাইনের অত্যন্ত কার্যকর মিথাইল দাতা ক্ষমতার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে, যা প্রধানত যকৃতে উৎপন্ন হয়। অস্থিতিশীল মিথাইল গ্রুপ স্থানান্তরের ফলে মেথিওনিন, কার্নিটিন এবং ক্রিয়েটিনের মতো বিভিন্ন যৌগের সংশ্লেষণ ত্বরান্বিত হয়। এইভাবে, বেটাইন প্রোটিন, লিপিড এবং শক্তি বিপাককে প্রভাবিত করে, যার ফলে দেহের গঠনে উপকারী পরিবর্তন আসে।
দ্বিতীয়ত, পশুখাদ্যে বেটাইন যোগ করার উদ্দেশ্যটি একটি প্রতিরক্ষামূলক জৈব অনুপ্রবেশকারী হিসেবে এর কার্যকারিতার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। এই কার্যকারিতায়, বেটাইন সারা দেহের কোষগুলোকে জলের ভারসাম্য এবং কোষীয় কার্যকলাপ বজায় রাখতে সাহায্য করে, বিশেষ করে চাপের সময়ে। এর একটি সুপরিচিত উদাহরণ হলো তাপজনিত চাপে থাকা প্রাণীদের উপর বেটাইনের ইতিবাচক প্রভাব।
শূকরের ক্ষেত্রে বেটাইন সম্পূরকের বিভিন্ন উপকারী প্রভাব বর্ণনা করা হয়েছে। এই নিবন্ধে দুধ ছাড়ানো শূকরছানার অন্ত্রের স্বাস্থ্যে খাদ্য সংযোজনী হিসেবে বেটাইনের ভূমিকার উপর আলোকপাত করা হবে।
বেশ কিছু বেটাইন গবেষণায় শূকরের ইলিয়াম বা সম্পূর্ণ পরিপাকতন্ত্রে পুষ্টি উপাদানের হজমযোগ্যতার উপর এর প্রভাবের কথা বলা হয়েছে। আঁশের (অপরিশোধিত আঁশ অথবা নিউট্রাল ও অ্যাসিড ডিটারজেন্ট ফাইবার) ইলিয়ামে হজমযোগ্যতা বৃদ্ধির বারবার পর্যবেক্ষণ থেকে বোঝা যায় যে, বেটাইন ক্ষুদ্রান্ত্রে আগে থেকেই উপস্থিত ব্যাকটেরিয়ার গাঁজন প্রক্রিয়াকে উদ্দীপিত করে, কারণ অন্ত্রের কোষগুলো আঁশ-ভাঙনকারী এনজাইম তৈরি করে না। উদ্ভিদের আঁশ অংশে পুষ্টি উপাদান থাকে, যা এই অণুজীবীয় আঁশের ভাঙ্গনের সময় মুক্ত হতে পারে।
অতএব, শুষ্ক পদার্থ এবং অপরিশোধিত ছাইয়ের পরিপাকযোগ্যতার উন্নতিও পরিলক্ষিত হয়েছে। সম্পূর্ণ পরিপাকতন্ত্র পর্যায়ে, এটি জানা গেছে যে প্রতি কেজি খাদ্যে ৮০০ মিলিগ্রাম বেটাইন সম্পূরক হিসেবে গ্রহণকারী শূকরছানাদের অপরিশোধিত প্রোটিন (+৬.৪%) এবং শুষ্ক পদার্থের (+৪.২%) পরিপাকযোগ্যতা উন্নত হয়েছে। এছাড়াও, একটি ভিন্ন গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রতি কেজি খাদ্যে ১,২৫০ মিলিগ্রাম বেটাইন সম্পূরক হিসেবে গ্রহণের ফলে অপরিশোধিত প্রোটিন (+৩.৭%) এবং ইথার এক্সট্র্যাক্টের (+৬.৭%) আপাত মোট পরিপাকযোগ্যতা উন্নত হয়েছে।
পুষ্টি উপাদানের হজমযোগ্যতার পর্যবেক্ষণকৃত বৃদ্ধির একটি সম্ভাব্য কারণ হলো এনজাইম উৎপাদনে বেটাইনের প্রভাব। দুধ ছাড়ানো শূকরছানার উপর বেটাইন প্রয়োগের একটি সাম্প্রতিক ইন ভিভো গবেষণায়, কাইমে থাকা পাচক এনজাইমগুলোর (অ্যামাইলেজ, মল্টেজ, লাইপেজ, ট্রিপসিন এবং কাইমোট্রিপসিন) কার্যকারিতা মূল্যায়ন করা হয়েছিল (চিত্র ১)। মল্টেজ ছাড়া বাকি সব এনজাইমের কার্যকারিতা বৃদ্ধি পেয়েছিল এবং প্রতি কেজি খাদ্যে ১,২৫০ মিলিগ্রাম বেটাইনের তুলনায় ২,৫০০ মিলিগ্রাম বেটাইন প্রয়োগে এর প্রভাব আরও বেশি সুস্পষ্ট ছিল। এই কার্যকারিতা বৃদ্ধি এনজাইম উৎপাদন বৃদ্ধির ফল হতে পারে, অথবা এটি এনজাইমের অনুঘটকীয় দক্ষতা বৃদ্ধির ফলও হতে পারে।
চিত্র ১- ০ মিগ্রা/কেজি, ১,২৫০ মিগ্রা/কেজি বা ২,৫০০ মিগ্রা/কেজি বেটাইন সম্পূরক হিসেবে গ্রহণকারী শূকরছানার অন্ত্রের পাচক এনজাইমের সক্রিয়তা।
ইন ভিট্রো পরীক্ষায় এটি প্রমাণিত হয়েছে যে, উচ্চ অসমোটিক চাপ তৈরির জন্য NaCl যোগ করলে ট্রিপসিন এবং অ্যামাইলেজ এনজাইমের কার্যকলাপ বাধাপ্রাপ্ত হয়। এই পরীক্ষায় বিভিন্ন মাত্রার বেটাইন যোগ করলে NaCl-এর বাধাদানকারী প্রভাব পুনরুদ্ধার হয় এবং এনজাইমের কার্যকলাপ বৃদ্ধি পায়। তবে, বাফার দ্রবণে NaCl যোগ না করা হলে, বেটাইন কম ঘনত্বে এনজাইমের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে না, কিন্তু বেশি ঘনত্বে বাধাদানকারী প্রভাব দেখায়।
খাদ্যতালিকায় বেটাইন যোগ করা শূকরের বৃদ্ধি কর্মক্ষমতা এবং খাদ্য রূপান্তর হারের যে বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়, তা কেবল বর্ধিত হজমযোগ্যতা দ্বারাই ব্যাখ্যা করা যায় না। শূকরের খাদ্যে বেটাইন যোগ করলে প্রাণীটির রক্ষণাবেক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির চাহিদাও কমে যায়। এই পর্যবেক্ষণকৃত প্রভাবের পেছনের অনুমানটি হলো, যখন বেটাইন আন্তঃকোষীয় অভিস্রবণ চাপ বজায় রাখতে ব্যবহৃত হয়, তখন আয়ন পাম্পের চাহিদা কমে যায়, যা একটি শক্তি-প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়া। সীমিত শক্তি গ্রহণের ক্ষেত্রে, বেটাইন যোগ করার প্রভাব রক্ষণাবেক্ষণের পরিবর্তে বৃদ্ধির জন্য শক্তির সরবরাহ বাড়িয়ে আরও বেশি সুস্পষ্ট হবে বলে আশা করা যায়।
পুষ্টি পরিপাকের সময় অন্ত্রের ভেতরের উপাদান দ্বারা সৃষ্ট অত্যন্ত পরিবর্তনশীল অভিস্রবণীয় অবস্থার সাথে অন্ত্রের প্রাচীরের আবরণী কোষগুলোকে মানিয়ে চলতে হয়। একই সাথে, এই অন্ত্রের কোষগুলোকে অন্ত্রের লুমেন এবং প্লাজমার মধ্যে জল এবং বিভিন্ন পুষ্টির আদান-প্রদান নিয়ন্ত্রণ করতে হয়। এই প্রতিকূল পরিস্থিতি থেকে কোষগুলোকে রক্ষা করার জন্য, বেটাইন একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব অনুপ্রবেশকারী। বিভিন্ন কলায় বেটাইনের ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ করলে দেখা যায় যে, অন্ত্রের কলায় বেটাইনের পরিমাণ বেশ বেশি। এছাড়াও, এটিও লক্ষ্য করা গেছে যে এই মাত্রাগুলো খাদ্যে বেটাইনের ঘনত্বের দ্বারা প্রভাবিত হয়। সুষম কোষগুলোর বংশবৃদ্ধি এবং পুনরুদ্ধারের ক্ষমতা ভালো হয়। তাই, গবেষকরা দেখেছেন যে শূকরছানার বেটাইনের মাত্রা বাড়ালে ডিওডেনাল ভিলির উচ্চতা এবং ইলিয়াল ক্রিপ্টের গভীরতা বৃদ্ধি পায় এবং ভিলিগুলো আরও সুষম হয়।
অন্য একটি গবেষণায়, ডিওডেনাম, জেজুনাম এবং ইলিয়ামের ভিলিগুলির উচ্চতা বৃদ্ধি লক্ষ্য করা গেছে, কিন্তু ক্রিপ্টগুলির গভীরতার উপর এর কোনো প্রভাব ছিল না। কক্সিডিয়া দ্বারা আক্রান্ত ব্রয়লার মুরগির ক্ষেত্রে যেমনটি দেখা গেছে, অন্ত্রের গঠনের উপর বেটাইনের প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব নির্দিষ্ট (অসমোটিক) প্রতিকূলতার অধীনে আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
অন্ত্রের প্রতিবন্ধকটি প্রধানত এপিথেলিয়াল কোষ দ্বারা গঠিত, যেগুলো টাইট জাংশন প্রোটিনের মাধ্যমে একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। ক্ষতিকারক পদার্থ এবং রোগ সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়ার প্রবেশ রোধ করার জন্য এই প্রতিবন্ধকের অখণ্ডতা অপরিহার্য, যা অন্যথায় প্রদাহ সৃষ্টি করতে পারে। শূকরের ক্ষেত্রে, অন্ত্রের প্রতিবন্ধকের নেতিবাচক প্রভাবকে খাদ্যে মাইকোটক্সিনের দূষণ অথবা তাপজনিত চাপের অন্যতম নেতিবাচক প্রভাব হিসেবে বিবেচনা করা হয়।
ব্যারিয়ার এফেক্টের উপর প্রভাব পরিমাপ করার জন্য, প্রায়শই সেল লাইনের ইন ভিট্রো পরীক্ষায় ট্রান্সএপিথেলিয়াল ইলেকট্রিক্যাল রেজিস্ট্যান্স (TEER) পরিমাপ করা হয়। বেটাইন প্রয়োগের ফলে, একাধিক ইন ভিট্রো পরীক্ষায় উন্নত TEER লক্ষ্য করা গেছে। যখন ব্যাটারি উচ্চ তাপমাত্রার (৪২°সে.) সংস্পর্শে আসে, তখন TEER হ্রাস পায় (চিত্র ২)। এই তাপ-উন্মুক্ত কোষগুলির গ্রোথ মিডিয়ামে বেটাইন যোগ করার ফলে হ্রাসপ্রাপ্ত TEER প্রতিহত হয়, যা বর্ধিত তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা নির্দেশ করে।
চিত্র ২- কোষের ট্রান্সএপিথেলিয়াল রেজিস্ট্যান্স (TEER)-এর উপর উচ্চ তাপমাত্রা এবং বেটাইনের ইন ভিট্রো প্রভাব।
এছাড়াও, শূকরছানার উপর পরিচালিত একটি ইন ভিভো গবেষণায় দেখা গেছে যে, কন্ট্রোল গ্রুপের তুলনায় ১,২৫০ মিলিগ্রাম/কেজি বেটাইন গ্রহণকারী প্রাণীদের জেজুনাম টিস্যুতে টাইট জাংশন প্রোটিনের (অক্লুডিন, ক্লাউডিন১, এবং জোনুলা অক্লুডেন্স-১) বর্ধিত প্রকাশ ঘটে। এছাড়াও, অন্ত্রের মিউকোসাল ক্ষতির একটি সূচক হিসেবে, এই শূকরগুলির প্লাজমাতে ডায়ামিন অক্সিডেজ কার্যকলাপ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছিল, যা একটি শক্তিশালী অন্ত্রীয় প্রতিবন্ধকতার ইঙ্গিত দেয়। বাড়ন্ত ও পরিপক্ক শূকরের খাদ্যে বেটাইন যোগ করার পর, জবাই করার সময় অন্ত্রের প্রসার্য শক্তির 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)-এর কার্যকারিতা উন্নত হওয়ার কথা বর্ণনা করা হয়েছে।
বেটাইন শুধুমাত্র প্রাণীদের মধ্যে অসমোপ্রোটেক্ট্যান্ট হিসেবেই কাজ করে না। এছাড়াও, অনেক ব্যাকটেরিয়া ডি নভো সংশ্লেষণ বা পরিবেশ থেকে পরিবহনের মাধ্যমে বেটাইন জমা করতে পারে। এমন লক্ষণ দেখা গেছে যে, দুধ ছাড়ানো শূকরছানার পরিপাকতন্ত্রে ব্যাকটেরিয়ার সংখ্যার উপর বেটাইনের একটি ইতিবাচক প্রভাব থাকতে পারে। ইলিয়ামের ব্যাকটেরিয়ার মোট সংখ্যা, বিশেষ করে বাইফিডোব্যাকটেরিয়া এবং ল্যাকটোব্যাসিলাইয়ের সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছে। এছাড়াও, মলে এন্টারোব্যাকটারের পরিমাণ কম পাওয়া গেছে।
অবশেষে, এটি পরিলক্ষিত হয় যে দুধ ছাড়ানো শূকরছানার অন্ত্রের স্বাস্থ্যের উপর বেটাইনের প্রভাব হলো ডায়রিয়ার হার হ্রাস করা। এই প্রভাবটি ডোজ-নির্ভর হতে পারে: ডায়রিয়ার হার কমাতে খাদ্য সম্পূরক ২,৫০০ মিলিগ্রাম/কেজি বেটাইন ১,২৫০ মিলিগ্রাম/কেজি বেটাইনের চেয়ে বেশি কার্যকর। তবে, দুটি সম্পূরক স্তরে দুধ ছাড়ানো শূকরছানাদের কর্মক্ষমতা একই রকম ছিল। অন্যান্য গবেষকরা দেখিয়েছেন যে যখন ৮০০ মিলিগ্রাম/কেজি বেটাইন যোগ করা হয়, তখন দুধ ছাড়ানো শূকরছানাদের মধ্যে ডায়রিয়ার হার এবং প্রকোপ কম হয়।
বেটাইনের pKa মান প্রায় ১.৮, যা বেশ কম। এর ফলে এটি গ্রহণের পর বেটাইন HCl বিয়োজিত হয়ে পাকস্থলীকে অম্লীয় করে তোলে।
আকর্ষণীয় বিষয়টি হলো বেটাইনের উৎস হিসেবে বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইডের সম্ভাব্য অম্লীকরণ। মানব চিকিৎসায়, পেটের সমস্যা এবং হজমের সমস্যায় ভোগা ব্যক্তিদের সহায়তার জন্য প্রায়শই পেপসিনের সাথে বেটাইন এইচসিএল সম্পূরক ব্যবহার করা হয়। এক্ষেত্রে, বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইড হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের একটি নিরাপদ উৎস হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। যদিও শূকরছানার খাদ্যে বেটাইন হাইড্রোক্লোরাইড থাকলে এই বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে কোনো তথ্য নেই, তবে এটি খুব গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।
এটা সর্বজনবিদিত যে দুধ ছাড়ানো শূকরছানার পাকস্থলীর রসের pH তুলনামূলকভাবে বেশি হতে পারে (pH>4), যা পেপসিনের পূর্বসূরীকে তার পূর্বসূরী পেপসিনোজেনে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। প্রাণীদের জন্য এই পুষ্টি উপাদানের পর্যাপ্ত প্রাপ্যতা নিশ্চিত করতেই কেবল প্রোটিনের সর্বোত্তম পরিপাক গুরুত্বপূর্ণ নয়। এছাড়াও, অপাচ্য প্রোটিন সুযোগসন্ধানী জীবাণুর ক্ষতিকর বংশবৃদ্ধি ঘটাতে পারে এবং দুধ ছাড়ানোর পরবর্তী ডায়রিয়ার সমস্যা বাড়িয়ে তুলতে পারে। বেটাইনের pKa মান প্রায় ১.৮, যা গ্রহণের পর বেটাইন HCl-এর বিয়োজন ঘটায় এবং এর ফলে পাকস্থলী অম্লীয় হয়ে পড়ে।
মানুষের উপর একটি প্রাথমিক গবেষণায় এবং কুকুরের উপর করা গবেষণায় এই স্বল্পমেয়াদী পুনঃঅম্লীকরণ লক্ষ্য করা গেছে। ৭৫০ মিলিগ্রাম বা ১,৫০০ মিলিগ্রাম বেটেইন হাইড্রোক্লোরাইডের একটি মাত্র ডোজ দেওয়ার পর, পূর্বে গ্যাস্ট্রিক অ্যাসিড কমানোর ওষুধ দিয়ে চিকিৎসা করা কুকুরের পাকস্থলীর পিএইচ প্রায় ৭ থেকে মারাত্মকভাবে কমে ২-এ নেমে আসে। তবে, চিকিৎসা না করা নিয়ন্ত্রিত কুকুরগুলোর পাকস্থলীর পিএইচ ছিল প্রায় ২, যার সাথে বেটেইন এইচসিএল প্রয়োগের কোনো সম্পর্ক ছিল না।
দুধ ছাড়ানো শূকরছানার অন্ত্রের স্বাস্থ্যের উপর বেটাইনের একটি ইতিবাচক প্রভাব রয়েছে। এই সাহিত্য পর্যালোচনাটি পুষ্টির হজম ও শোষণে সহায়তা, শারীরিক প্রতিরক্ষামূলক প্রতিবন্ধকতার উন্নতি, অণুজীবগোষ্ঠীকে প্রভাবিত করা এবং শূকরছানার প্রতিরক্ষা ক্ষমতা বৃদ্ধিতে বেটাইনের বিভিন্ন সম্ভাবনার উপর আলোকপাত করে।