La bétaïne a un effet bénéfique sur le système digestif des porcelets sevrés, mais elle est souvent négligée lorsqu'on envisage des compléments alimentaires pour favoriser la santé intestinale ou réduire les problèmes liés à la diarrhée du sevrage. L'ajout de bétaïne comme nutriment fonctionnel à l'alimentation peut avoir des effets bénéfiques variés sur les animaux.
Premièrement, la bétaïne possède une très forte capacité de don de groupes méthyle, principalement dans le foie des animaux. Le transfert de groupes méthyle instables stimule la synthèse de divers composés tels que la méthionine, la carnitine et la créatine. Ainsi, la bétaïne influence le métabolisme des protéines, des lipides et de l'énergie chez les animaux, modifiant de ce fait la composition de la carcasse.
Deuxièmement, la bétaïne peut être ajoutée à l'alimentation comme agent protecteur organique pénétrant. Elle agit comme osmoprotecteur, aidant les cellules de l'organisme à maintenir leur équilibre hydrique et leur activité, notamment en période de stress. L'effet bénéfique de la bétaïne sur les animaux souffrant de stress thermique en est un exemple bien connu.
Divers effets bénéfiques sur les performances animales ont été décrits suite à une supplémentation en bétaïne sous forme anhydre ou chlorhydrate. Cet article se concentrera sur les nombreuses possibilités d'utilisation de la bétaïne comme additif alimentaire pour favoriser la santé intestinale des porcelets sevrés.
Plusieurs études sur la bétaïne ont rapporté ses effets sur la digestibilité des nutriments dans l'iléon et le côlon du porc. L'observation répétée d'une digestibilité accrue des fibres dans l'iléon (fibres brutes ou fibres au détergent neutre et acide) suggère que la bétaïne stimule la fermentation bactérienne dans l'intestin grêle, car les entérocytes ne produisent pas d'enzymes dégradant les fibres. Les parties fibreuses des plantes contiennent des nutriments qui peuvent être libérés lors de la décomposition des fibres microbiennes. Ainsi, une amélioration de la digestibilité de la matière sèche et des cendres brutes a également été observée. Au niveau de l'ensemble du tube digestif, les porcelets nourris avec un régime contenant 800 mg de bétaïne/kg ont présenté une digestibilité améliorée des protéines brutes (+6,4 %) et de la matière sèche (+4,2 %). De plus, une autre étude a montré que la digestibilité apparente globale des protéines brutes (+3,7 %) et de l'extrait éthéré (+6,7 %) était améliorée par une supplémentation en bétaïne à 1250 mg/kg.
L'augmentation observée de l'absorption des nutriments pourrait s'expliquer par l'effet de la bétaïne sur la production d'enzymes. Une étude in vivo récente, portant sur les effets d'une supplémentation en bétaïne chez des porcelets sevrés, a évalué l'activité des enzymes digestives (amylase, maltase, lipase, trypsine et chymotrypsine) dans le contenu digestif (Fig. 1). L'activité de toutes les enzymes a augmenté, à l'exception de la maltase, et l'effet de la bétaïne était plus marqué à une dose de 2 500 mg/kg d'aliment qu'à une dose de 1 250 mg/kg d'aliment. Cette augmentation d'activité pourrait résulter d'une production enzymatique accrue, mais aussi d'une efficacité catalytique améliorée. Des expériences in vitro ont montré que l'activité de la trypsine et de l'amylase est inhibée par une pression osmotique élevée induite par l'ajout de NaCl. Dans cette expérience, l'ajout de bétaïne à différentes concentrations a permis de lever l'inhibition exercée par le NaCl et d'améliorer l'activité enzymatique. Cependant, en l'absence de chlorure de sodium dans la solution tampon, le complexe d'inclusion de bétaïne n'avait aucun effet sur l'activité enzymatique à faibles concentrations, mais présentait un effet inhibiteur à des concentrations relativement élevées.
Chez les porcs nourris avec de la bétaïne, on a observé une amélioration des performances de croissance et de l'indice de conversion alimentaire, ainsi qu'une meilleure digestibilité. L'ajout de bétaïne à l'alimentation des porcs réduit également leurs besoins énergétiques. L'hypothèse expliquant cet effet est que, lorsque la bétaïne est disponible pour maintenir la pression osmotique intracellulaire, le besoin en pompes ioniques (un processus énergivore) diminue. Ainsi, dans les situations où l'apport énergétique est limité, l'effet de la supplémentation en bétaïne devrait être plus important en favorisant la croissance qu'en maintenant les besoins énergétiques.
Les cellules épithéliales de la paroi intestinale doivent s'adapter aux conditions osmotiques très variables créées par le contenu de la lumière intestinale lors de la digestion des nutriments. Parallèlement, ces cellules épithéliales intestinales sont essentielles à la régulation des échanges d'eau et de nutriments entre la lumière intestinale et le plasma. La bétaïne, un important pénétrant organique, protège les cellules de ces conditions difficiles. L'analyse de la concentration de bétaïne dans différents tissus révèle que le tissu intestinal présente des niveaux relativement élevés. De plus, il a été observé que ces niveaux peuvent être influencés par l'apport alimentaire en bétaïne. Des cellules bien équilibrées présentent une meilleure capacité de prolifération et une meilleure stabilité. En résumé, les chercheurs ont constaté que l'augmentation des niveaux de bétaïne chez les porcelets entraînait une augmentation de la hauteur des villosités duodénales et de la profondeur des cryptes iléales, ainsi qu'une plus grande uniformité des villosités.
Une autre étude a mis en évidence une augmentation de la hauteur des villosités sans modification de la profondeur des cryptes au niveau du duodénum, ​​du jéjunum et de l'iléon. L'effet protecteur de la bétaïne sur la structure intestinale pourrait être plus important dans certaines maladies (osmotiques), comme observé chez les poulets de chair atteints de coccidiose.
La barrière intestinale est principalement composée de cellules épithéliales liées entre elles par des jonctions serrées. L'intégrité de cette barrière est essentielle pour empêcher la pénétration de substances nocives et de bactéries pathogènes susceptibles de provoquer une inflammation. Chez le porc, les altérations de la barrière intestinale seraient dues à la contamination de l'alimentation par des mycotoxines ou aux effets néfastes du stress thermique.
Pour évaluer l'effet sur la fonction barrière, les lignées cellulaires sont souvent testées in vitro par la mesure de la résistance électrique transépithéliale (TEER). De nombreuses expériences in vitro ont montré une amélioration de la TEER grâce à l'utilisation de bétaïne. La TEER diminue lorsque les cellules sont exposées à des températures élevées (42 °C) (Figure 2). L'ajout de bétaïne au milieu de culture de ces cellules chauffées a contrecarré cette diminution de la TEER, indiquant une thermotolérance accrue. Par ailleurs, des études in vivo chez des porcelets ont révélé une expression accrue des protéines des jonctions serrées (occludine, claudine 1 et zonula occlusion-1) dans le tissu jéjunal des animaux ayant reçu de la bétaïne à une dose de 1250 mg/kg, comparativement au groupe témoin. De plus, l'activité de la diamine oxydase, un marqueur de lésions de la muqueuse intestinale, était significativement réduite dans le plasma de ces porcelets, témoignant d'une barrière intestinale renforcée. Enfin, l'ajout de bétaïne à l'alimentation des porcs en finition a permis de mesurer l'augmentation de la résistance à la traction intestinale à l'abattage.
Plusieurs études récentes ont établi un lien entre la bétaïne et le système antioxydant, décrivant une réduction des radicaux libres, une diminution des taux de malondialdéhyde (MDA) et une augmentation de l'activité de la glutathion peroxydase (GSH-Px). Une étude récente menée chez des porcelets a montré une augmentation de l'activité de la GSH-Px dans le jéjunum, tandis que la bétaïne alimentaire n'avait aucun effet sur le MDA.
La bétaïne agit non seulement comme osmoprotecteur chez les animaux, mais diverses bactéries peuvent également l'accumuler par synthèse de novo ou par transport depuis l'environnement. Il existe des preuves que la bétaïne pourrait avoir un effet positif sur la flore bactérienne du tube digestif des porcelets sevrés. Le nombre total de bactéries iléales a augmenté, notamment celui des bifidobactéries et des lactobacilles. De plus, une diminution du nombre d'entérobactéries a été observée dans les selles.
Le dernier effet observé de la bétaïne sur la santé intestinale des porcelets sevrés a été une réduction de l'incidence des diarrhées. Cet effet pourrait être dose-dépendant : une supplémentation alimentaire en bétaïne à la dose de 2 500 mg/kg s'est avérée plus efficace pour réduire l'incidence des diarrhées qu'une supplémentation à la dose de 1 250 mg/kg. Cependant, les performances des porcelets sevrés étaient similaires aux deux niveaux de supplémentation. D'autres chercheurs ont montré des taux de diarrhée et de morbidité plus faibles chez les porcelets sevrés supplémentés avec 800 mg/kg de bétaïne.
Il est intéressant de noter que le chlorhydrate de bétaïne possède des propriétés acidifiantes potentielles en tant que source de bétaïne. En médecine, les suppléments de chlorhydrate de bétaïne sont souvent utilisés en association avec la pepsine pour soulager les troubles digestifs. Dans ce cas, le chlorhydrate de bétaïne constitue une source sûre d'acide chlorhydrique. Bien qu'aucune information ne soit disponible concernant cette propriété lorsque le chlorhydrate de bétaïne est incorporé dans l'alimentation des porcelets, elle pourrait s'avérer importante. On sait que chez les porcelets sevrés, le pH gastrique peut être relativement élevé (pH > 4), ce qui peut perturber l'activation de la pepsine, enzyme dégradant les protéines, à partir de son précurseur, le pepsinogène. Une digestion optimale des protéines est essentielle non seulement pour que les animaux puissent tirer pleinement profit de ce nutriment, mais aussi parce qu'une mauvaise digestion des protéines peut entraîner une prolifération excessive de pathogènes opportunistes et aggraver les diarrhées post-sevrage. La bétaïne possède un pKa faible, d'environ 1,8, ce qui provoque la dissociation du chlorhydrate de bétaïne lors de son ingestion, induisant ainsi une acidification gastrique. Cette réacidification transitoire a été observée lors d'études préliminaires chez l'humain et chez le chien. Chez les chiens préalablement traités par des inhibiteurs de l'acidité gastrique, on a constaté une chute importante du pH gastrique, passant d'environ 7 à 2, après l'administration d'une dose unique de 750 mg ou 1500 mg de chlorhydrate de bétaïne. En revanche, chez les chiens témoins n'ayant pas reçu le médicament, le pH gastrique a diminué de façon significative, d'environ 2, indépendamment de la dose de chlorhydrate de bétaïne ingérée.
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