·بتائین و کنترل فشار اسمزي سلول هاي بدن
Øتنظیم اسمزي عبارت است از توانایی یک سلول در حفظ ساختار و عملکردش به وسیله تنظیم حرکت آب به داخل و خارج سلول (Kidd et al., 1997). این موضوع با اهمیتی است زیرا فعالیت سلول به وسیله تغییر در حجم آب سلول تحت تاثیر قرار می گیرد.
شکل1: افزایش فشار اسمزي و عدم حضور مکانیسم هاي جبران کننده براي تنظیم فشار اسمزي داخل سلول
بیشتر سلول هاي حیوانی، گیاهی و پروکاریوت ها، براي تنظیم یا مقابله با فشار اسمزي و استرس هاي محیطی حاکم بر سلول، به کمک پمپ هاي یونی موجود بر روي سطح غشاي سلول به حفظ تعادل آب و تنظیم فشاراسمزي می پردازند. یون ها درتنظیم فشار اسمزي نقش محدود کننده اي دارند، افزایش در سطح غلظت درون سلولی یون هاي غیر آلی ساختمان پروتئینی و عملکرد آنزیم هاي درون سلولی را دچار اختلال می کند (Petronini et al., 1994).
شکل 2: افزایش فشار اسموتیک در حضور مکانیسم هاي جبران کننده به کمک پمپ هاي یونی در سطح غشاي سلول
فعالیت اسمولایتیکی بتائین به ویژگی دو قطبی بودن (خنثی) و قابلیت حلالیت بسیار بالاي بتائین در آب نسبت داده شده است. در این صورت، بتائین به عنوان اسمولایت آلی سازگار با شرایط داخل سلولی یکی از مناسب ترین کاندیدها جهت حفظ تعادل اسمزي محیط سلول است. بتائین تاثیر محافظ اسمزي خود را به وسیله تجمع در ارگانل ها و سلول هایی که در معرض استرس هاي یونی غیرآلی و اسموتیک قرار گرفته اند ایفا می نماید.
شکل 3 : افزایش فشار اسموتیک و مکانیسم هاي جبرانی به کمک پمپ هاي یونی و بتائین
- بتائین و تنظیم فشار اسمزي روده باریک
فشار اسمزي محتویات روده در خلال فرآیند هضم و جذب تغییر کرده و تفاوت فشار اسمزي بین اپیتلیوم و محتویات روده وجود عاملی را جهت کنترل فشار اسمزي در داخل سلول هاي اپیتلیوم روده ضروري می سازد. در این حالت سلول باید انرژي زیادي صرف نماید تا به کمک پمپ هاي یونی منجر به افزایش داخل سلولی غلظت یون ها شده و حجم آب درون سلولی را حفظ نماید. اما افزایش یون ها فعالیت متابولیسمی را
دچار اختلال می کند. بتائین به عنوان یک محافظ اسمزي آلی باعث حفظ تعادل آب و حجم سلول هاي روده شده، در نتیجه ترشح آنزیم هاي گوارشی را تسهیل می نماید. انتقال بتائین در روده باریک به واسطه سیستم انتقال آمینو اسید وابسته به سدیم (+Na) و همچنین به وسیله ناقل بتائین- گاما- آمینو بوتیریک اسید (GABA) وابسته به پمپ سدیم و کلر (–Na+ /Cl) می گردد (Kempson., 1998). همچنین جیره هاي محتوي بتائین تعداد ناقلین وابسته به سدیم را افزایش می دهد، در نتیجه به افزایش انتقال آمینو اسیدها از دوازده و ژژنوم کمک می نماید و کمیت کلی جذب بتائین را از دوازده افزایش می دهد. وجود ناقلین بتائین در روده کوچک خود شاهدي است بر نقش تنظیم اسمزي بتائین (Kettunen et al., 2001) .(2001اهمیت اسمولایت هاي آلی سازگار وقتی سلول ها درشرایط هایپر اسموتیک و کم آبی قرار می گیرند مشخص می شود، زیرا می توانند در به حداقل رساندن اتلاف آب داخل سلولی (دهیدراسیون) با وجود شیب اسمزي غالب اعمال نفوذ نمایند
بتائین و آسیت·
آسیت به عنوان یک عارضه متابولیکی شایع در فارم هاي زیادي ایجاد مشکل می کند. این عارضه در اثر تجمع مایعات در حفره داخلی بدن اتفاق می افتد. استفاده از مواد اسمولیت مثل بتائین می تواند با جلوگیري از خروج مایعات درون سلولی و در نتیجه کاهش فشار آب میان بافتی از شدت بروز اینگونه عوارض جلوگیري نماید.
Kidd, M. T., Ferket, P. R., & Garlich, J. D. (1997). Nutritional and osmoregulatory functions of betaine. World’s Poultry Science Journal, 53(2), 125-139.
Petronini, P. G., De Angelis, E., Borghetti, A. F., & Wheeler, K. P. (1994). Osmotically inducible uptake of betaine via amino acid transport system A in SV-3T3 cells. Biochemical Journal, 300(1), 45-50.
Kempson, S. A. (1998). Differential activation of system A and betaine/GABA transport in MDCK cell membranes by hypertonic stress. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes, 1372(1), 117-123.
Kettunen, H., Tiihonen, K., Peuranen, S., Saarinen, M. T., & Remus, J. C. (2001). Dietary betaine accumulates in the liver and intestinal tissue and stabilizes the intestinal epithelial structure in healthy and coccidia-infected broiler chicks. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 130(4), 759-769.
ترجمه و تحقیق: دکتر نگین امیری (تیم علمی آرین رشد افزا(آرا))