La bétaïne a un effet positif sur le système digestif des porcelets sevrés, mais elle est souvent oubliée 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 divers effets sur les animaux.
Premièrement, la bétaïne possède une capacité très puissante de donneur de groupes méthyles, principalement dans le foie animal. Le transfert de groupes méthyles instables stimule la synthèse de divers composés tels que la méthionine, la carnitine et la créatine. Ainsi, la bétaïne influence le métabolisme protéique, lipidique et énergétique des animaux, modifiant ainsi favorablement la composition de la carcasse.
Deuxièmement, la bétaïne peut être ajoutée à l'alimentation comme pénétrant organique protecteur. La bétaïne agit comme osmoprotecteur, aidant les cellules de l'organisme à maintenir leur équilibre hydrique et leur activité cellulaire, notamment en période de stress. Un exemple bien connu est l'effet bénéfique de la bétaïne sur les animaux souffrant de stress thermique.
Divers effets bénéfiques sur les performances animales ont été décrits suite à une supplémentation en bétaïne, sous forme anhydre ou chlorhydrate. Cet article se concentre 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 des porcs. Des observations répétées d'une digestibilité accrue des fibres dans l'iléon (fibres brutes ou fibres au détergent neutre et acide) suggèrent 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 tractus gastro-intestinal, les porcelets nourris avec un régime de 800 mg de bétaïne/kg ont montré une digestibilité améliorée des protéines brutes (+6,4 %) et de la matière sèche (+4,2 %). De plus, une autre étude a révélé que la digestibilité globale apparente des protéines brutes (+3,7 %) et de l'extrait éthéré (+6,7 %) était améliorée avec une supplémentation en bétaïne à 1 250 mg/kg.
L'une des raisons possibles de l'augmentation observée de l'absorption des nutriments est l'effet de la bétaïne sur la production d'enzymes. Une étude in vivo récente 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 digesta (Fig. 1). L'activité de toutes les enzymes a augmenté, à l'exception de la maltase, et l'effet de la bétaïne était plus prononcé à une dose de 2 500 mg de bétaïne/kg d'aliment qu'à une dose de 1 250 mg/kg d'aliment. Cette augmentation d'activité pourrait résulter d'une production accrue d'enzymes, mais aussi d'une efficacité catalytique accrue des enzymes. Des expériences in vitro ont montré que les activités de la trypsine et de l'amylase sont inhibées par la création d'une pression osmotique élevée par ajout de NaCl. Dans cette expérience, l'ajout de bétaïne à diverses concentrations a restauré l'effet inhibiteur de NaCl et amélioré l'activité enzymatique. Cependant, lorsqu'aucun chlorure de sodium n'a été ajouté à la solution tampon, le complexe d'inclusion de bétaïne n'a eu aucun effet sur l'activité enzymatique à des concentrations plus faibles, mais a montré un effet inhibiteur à des concentrations relativement élevées.
Une amélioration des performances de croissance et de l'indice de consommation a été observée chez les porcs nourris à la bétaïne, ainsi qu'une meilleure digestibilité. L'ajout de bétaïne à l'alimentation des porcs réduit également leurs besoins énergétiques. Cet effet observé repose sur l'hypothèse que lorsque la bétaïne est disponible pour maintenir la pression osmotique intracellulaire, le besoin de pompes ioniques (un processus énergivore) est réduit. Ainsi, dans les situations où l'apport énergétique est limité, l'effet de la supplémentation en bétaïne devrait être plus important, en augmentant la croissance plutôt qu'en maintenant les besoins énergétiques.
Les cellules épithéliales de la paroi intestinale doivent faire face 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 au contrôle des échanges d'eau et de divers nutriments entre la lumière intestinale et le plasma. Pour protéger les cellules de ces conditions difficiles, la bétaïne est un important pénétrant organique. L'observation de la concentration de bétaïne dans divers tissus montre que le tissu intestinal présente des niveaux relativement élevés de bétaïne. De plus, il a été observé que ces niveaux peuvent être influencés par les concentrations de bétaïne alimentaire. Des cellules bien équilibrées présentent une meilleure capacité proliférative et une bonne stabilité. En résumé, les chercheurs ont constaté qu'une augmentation des niveaux de bétaïne chez les porcelets augmentait la hauteur des villosités duodénales et la profondeur des cryptes iléales, et que les villosités devenaient plus uniformes.
Dans une autre étude, une augmentation de la hauteur des villosités sans effet sur la profondeur des cryptes a été observée dans le duodénum, ​​le jéjunum et l'iléon. L'effet protecteur de la bétaïne sur la structure intestinale pourrait être plus important dans certaines maladies (osmotiques), comme celles observées chez les poulets de chair atteints de coccidies.
La barrière intestinale est principalement composée de cellules épithéliales reliées entre elles par des protéines de jonction serrée. L'intégrité de cette barrière est essentielle pour empêcher l'entrée de substances nocives et de bactéries pathogènes susceptibles de provoquer une inflammation. Chez les porcs, les effets négatifs sur la barrière intestinale seraient dus à la contamination des aliments par des mycotoxines ou à l'un des effets néfastes du stress thermique.
Pour mesurer l'effet sur la barrière hémato-encéphalique, les lignées cellulaires sont souvent testées in vitro en mesurant la résistance électrique transépithéliale (TEER). Des améliorations de la TEER ont été observées dans de nombreuses expériences in vitro 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 croissance de ces cellules chauffées a contrecarré cette diminution, indiquant une thermotolérance améliorée. De plus, des études in vivo chez des porcelets ont révélé une expression accrue des protéines de jonction serrée (occludine, claudine 1 et zonula occlusions-1) dans le tissu jéjunal des animaux recevant de la bétaïne à une dose de 1 250 mg/kg par rapport au groupe témoin. De plus, l'activité de la diamine oxydase, un marqueur des lésions de la muqueuse intestinale, était significativement réduite dans le plasma de ces porcs, indiquant une barrière intestinale plus solide. Lorsque la bétaïne a été ajoutée à l'alimentation des porcs en finition, l'augmentation de la résistance à la traction intestinale a été mesurée à l'abattage.
Récemment, plusieurs études ont établi un lien entre la bétaïne et le système antioxydant et décrit 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 la MDA.
Non seulement la bétaïne agit comme osmoprotecteur chez les animaux, mais diverses bactéries peuvent l'accumuler par synthèse de novo ou par transport depuis l'environnement. Il est prouvé 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, en particulier les bifidobactéries et les lactobacilles. De plus, une diminution du nombre d'entérobactéries a été détectée dans les selles.
Le dernier effet observé de la bétaïne sur la santé intestinale des porcelets sevrés était une réduction de l'incidence de la diarrhée. 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 de la diarrhée 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 après supplémentation à 800 mg/kg de bétaïne.
Il est intéressant de noter que le chlorhydrate de bétaïne, source de bétaïne, possède des effets acidifiants potentiels. En médecine, les suppléments de chlorhydrate de bétaïne sont souvent utilisés en association avec la pepsine pour soulager les personnes souffrant de troubles digestifs et gastriques. 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 inclus dans l'alimentation des porcelets, elle pourrait être importante. On sait que chez les porcelets sevrés, le pH gastrique peut être relativement élevé (pH > 4), interférant ainsi avec l'activation de l'enzyme de dégradation des protéines pepsine dans son précurseur, le pepsinogène. Une digestion optimale des protéines est importante, non seulement pour que les animaux puissent tirer pleinement parti de ce nutriment, mais aussi pour que des protéines mal digérées puissent entraîner une prolifération inutile de pathogènes opportunistes et aggraver les diarrhées post-sevrage. La bétaïne a un faible pKa d'environ 1,8, ce qui entraîne la dissociation du chlorhydrate de bétaïne lors de son ingestion, entraînant une acidification gastrique. Cette réacidification temporaire a été observée lors d'études préliminaires chez l'homme et chez le chien. Des chiens préalablement traités par des antiacides ont présenté une diminution spectaculaire du pH gastrique, passant d'environ 7 à 2 après une dose unique de 750 mg ou 1 500 mg de chlorhydrate de bétaïne. Cependant, chez les chiens témoins n'ayant pas reçu ce médicament, le pH gastrique a diminué significativement. Il a atteint environ 2, indépendamment de la prise de chlorhydrate de bétaïne.
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