Каковы виды применения порошка галактоолигосахаридов при корме животных?

В последние годы пребиотика стала горячей точкой исследований в качестве потенциальных альтернативных противомикробных добавок. Гибсон и др. [1] определили пребиотику как вещества, которые не распадаются человеческими пищеварительными ферментами, но способствуют росту полезных бактерий в кишечнике, тем самым улучшая здоровье хозяина. Пребиотика в основном включает различные олигосахариды, также известные как функциональные олигосахариды. Кардель-кобас и др. [2] установили, что среди многих олигосахаридов галакто-олигосахарид (гос) получил наибольшее признание, также известное как "фактор бифидуса", и является единственным несинтетическим функциональным олигосахаридом, найденным в молоке животных. Галактоолигосахариды — олигосахариды с 2-10 моносахаридами, связанными с одной стороной галактозы гликосидическими связями.

Они производятся в результате ферментативной реакции грава-галактозидазы преобразования галактозы и представляют собой смесь олигосахаридов [3]. В 2008 году Китай одобрил это предложениеГалактоолигосахариды как новая пищевая добавка- да. Галактоолигосахариды выполняют функции регулирования липидного метаболизма, снижения распространения вредных кишечных бактерий, размягчения стульев, повышения иммунитета и антиоксидантной функции. В настоящем документе рассматриваются физико-химические свойства, биологические функции и применение галактоолигосахаридов в животноводстве в надежде на то, что галактоолигосахариды могут быть более эффективно применены в производственной практике.

1 физико-химические свойства и биологические функции олигосахаридов

Олигосахариды не деградируют даже при pH 3,0 и окружающей среде 160 °C. Поскольку человеческое тело не содержит ферментов, которые разрушают гравюры (1 гравюра 3), гравюра (1 гравюра 4) и гравюра (1 гравюра 6), олигосахариды не могут быть разорваны человеческим телом; Как правило, они не подвергаются реакции майяра, отличаются высокой стабильностью и калорийностью всего 8 КДЖ/г, что ниже, чем у сукроза. Поэтому олигосахариды в настоящее время используются главным образом в качестве подсластителей для разработки низкокалорийных продуктов [4].

галактоолигосахаридыПолезно для здоровья хозяина. Гибсон и др. [5] обнаружили, что галактоолигосахариды способствуют распространению кишечных бактерий, таких как бифидобактерии и лактобациллы, которые оказывают благотворное воздействие на здоровье хозяина [6]. Кроме того, галактоолигосахариды также оказывают положительное влияние на иммунную систему младенцев [7-8]. Souza et al. [9] показали, что пробиотики кишечника, такие как бифидобактерии и лактабациллы, могут использовать галакто-олигосахариды в качестве источника углерода для предпочтительной ферментации и стать доминирующими кишечными бактериями, производящими короткоцепные жирные кислоты (скфа), включая молочную кислоту, пропионовую кислоту, бутирную кислоту и т.д., для поддержания кислый среды в кишечнике. Эти пробиотики кишечника также могут выделять экстраклеточные полисахариды, которые оказывают адгезионный эффект на вредные кишечные бактерии, препятствуя их росту и тем самым поддерживая здоровье кишечника. Кроме того, олигосахариды являются хорошими водорастворимыми пищевыми волокнами с хорошей водоудерживающими способностью, а короткоцепные жирные кислоты, образующиеся в результате метаболизма кишечника пробиотики, могут стимулировать кишечную функцию, поэтому олигосахариды также выполняют функцию увлажнения кишечника и стимулирования его движения [10].

Есть два механизма, с помощью которых galacto-oligosaccharides способствовать распространению полезных кишечных бактерий: Один заключается в Том, имеют ли бактерии вид β-galactosidase фермента, который гидролизирует galacto-oligosaccharides. Ферменты β-galactosidase могут связывать с группой галактозы галактоолигосакчаридов с ковалентной связью и передавать группу галактозы в воду, гидролизируя одну молекулу галактозы и уменьшая уменьшается [11-12], и, наконец, моносакчариды формируются и поглощаются небольшим эпителием кишечнике и участвуют в теле 's метаболизм.

Большинство исследований показало, что олигосахариды препятствуют распространению эшерихии коли, но лактоза может способствовать распространению эшерихии коли [12]. Учитывая тот же механизм олигосахарида и лактозного гидролиза, олигосахариды могут также стимулировать кишечные полезные бактерии синтезировать большое количество молекул β-galactosidase. Во-вторых, степень полимеризации. По сравнению с олигосахаридами или лактозой со степенью полимеризации 2, олигосахариды со степенью полимеризации 3 или 4 легче используются бифидобактериями. Все виды бифидобактерий и лактобациллов могут использовать олигосахариды со степенью полимеризации 2 [13]. Имеющиеся в продаже олигосахариды представляют собой смеси различной степени полимеризации и поэтому не являются однородными. Поэтому их благотворное влияние на кишечную проботику нельзя просто отнести на счет определенной степени полимеризации олигосахаридов [14].

2 применение олигосахаридов в животноводстве

Галактоолигосахариды полезны для здоровья животных, могут регулировать кишечную флору и выполняют функцию защиты кишечного барьера [15-16].

2.1 исследования по применению галактоолигосахаридов в свиноводстве

Раннее отнятие поросят ведет к слаборазвитости иммунной системы [17]. Разделение свиней и свиней лишает свиней питательных веществ и иммуноглобулинов, необходимых им для роста, из материнского молока. Кроме того, изменения в окружающей среде и рационе питания могут также вызывать стресс у свиней, что может привести к ряду проблем, таких как низкое потребление кормов, дисбаланс кишечной флоры, диарея, медленный рост и подавление иммунной функции. Галакто-олигосахариды (гос) способствуют улучшению баланса кишечной флоры в пиглетах, оптимизации структуры кишечника, активации механизма защиты кишечника [18]. Ли кенань [19] обнаружил, что олигосахариды могут улучшить среднесуточное увеличение веса свиней, повысить уровни сыворотки ил -4, скд3 и кошки, а также снизить уровни сыворотки TNF-α и MDA. Ализаде и др. [20] добавили олигосахариды к кормовому рациону новорожденных поросят и обнаружили, что число

Лактобациллы и бифидобактерии в цеке свиней олигосахаридной группы лактобациллы и бифидобактерии увеличились, значительно увеличилась концентрация бутировой кислоты. Доказано, что бутирическая кислота предотвращает колонизацию различных патогенных бактерий, таких как Escherichia coli [21], а бутират подавляет воспалительные реакции и улучшает функцию кишечного барьера [22].

Кроме того, добавление олигосахаридов в piglets&#- 39; Рацион питания привел к упрегуляции mRNA выражение плотного соединения белков в кишечнике. Эпителиальные клетки кишечника соединяются тесными соединительными белками, а эпителий кишечника не только переваривает и абсорбирует питательные вещества, но и выступает в качестве физического барьера против потенциально вредных факторов кишечника, таких как бактерии, токсины и вирусы [20]. Тянь и др. [23] изучили влияние олигосахаридов, применяемых к новорожденным поросятам, на развитие желтуна и пришли к выводу, что группа олигосахаридов может уменьшить глубину склепов в желтуне, усилить функциональное развитие желтуна у сосущих свиней и улучшить показатели роста сосущих свиней.

Tzortzis et al. [24] использовали в vitro 16S rRNA целевые зонды для флюоресценции in situ для изучения изменений в группе олигосахаридов на общих бактериях, бифидобактериях, лактобацилии, псевдодонадах и Clostridium группе. Тест показал, что количество бифидобактерий в ферментере, который представляет толстой кишки, увеличилось. Кроме того, олигосахариды существенно препятствовали прикреплению эшерихии коли и сальмонеллы тифимурия к клеткам HT29. Цорцис и др. [24] показали в исследовании свиней, что добавление 4% олигосахаридов увеличивает плотность бифидобактерий и концентрацию ацетатов в кишечнике и снижает рн, что указывает на то, что олигосахариды имеют большой пробиотический потенциал.

Rajauria et al. [25] провели оценку воздействия олигосахаридов на антиоксидантный статус мышц longissimus dorsi, добавив олигосахариды в свиной рацион за 5 недель до бойни. Результаты показали, что добавление олигосахаридов значительно улучшило антиоксидантную способность мышц, что может быть связано с пребиотическим эффектом олигосахаридов. Broekaert et al. [26] показали, что антиоксидантный потенциал пребиотиков связан с их феруловым содержанием. Феруловая кислота обладает сильными антиоксидантными свойствами in vitro [27]. Образцы мышцы longissimus dorsi в вакуумной упаковке были проанализированы после хранения в 4 °C в течение 15 d. По сравнению с контрольной группой, общая микробная активность мышцы longissimus dorsi была снижена, что указывает на значительный антибактериальный эффект.

2.2 исследования по применению олигосахаридов в птицеводстве

Исследования по применению олигосахаридов в птицеводстве в основном сосредоточены на воздействии на виды кишечных микроорганизмов и антиоксидантных показателей сыворотки. Azcarat-peril et al. [28] использовали однодневную самку кур бресе в качестве исследовательского объекта и оценивали воздействие на типы кишечных микроорганизмов в ходе 9- недельного испытания. Результаты показали, что после вызова сильному штамму сальмонеллы тифимурия на пятой неделе испытания, количество кристенсенеллациллюса рейтери в кишечнике животных в группе олигосахаридов увеличилось Christensenellaceae и Lactobacillus reuteri, а также повысилась скорость удаления сальмонеллы в кишечнике. Показано, что флора кристенсенеллакие имеет отношение к индексу массы тела (имт) [29], а Lactobacillus reuteri является штаммом, который содержит много признанных пробиотических свойств. Ли яньмин и др. [30] изучали влияние добавления 0,1% олигосахаридов в корм на антиоксидантную функцию уток. Результаты показали, что активность сыворотки T-AOC, GSH-PX, T-SOD и POD в группе с добавленными олигосахаридами была выше, чем в контрольной группе, но активность MDA была ниже, чем в контрольной группе; Мышечный т-сод был значительно выше, чем в контрольной группе, что указывает на то, что добавление олигосахарида галактана может улучшить антиоксидантную способность уток в различной степени.

2.3 исследования по применению олигосахарида галактана в животноводстве

Было проведено относительно мало исследований по использованию галактоолигосахаридов в производстве жвачных животных. Ван чжижан и др. [31] напоили желтых телят яньбийских телят галакто-олигосахаридами, и результаты показали, что уровень IgG сыворотки и выражения ил -2 mRNA повышены, что указывает на то, что галакто-олигосахариды могут улучшить иммунную функцию телят.

2.4 прикладные исследования по использованию галактоолигосахаридов в производстве грызунов

Чжан дунджи и др. [32] обнаружили, что олигосахариды могут улучшить иммунитет мышей. Чжэнь шань и др. [33] дали мышям различные дозы олигосахаридов, и результаты показали, что олигосахариды могут улучшить иммунитет мышей. Лефорестье и др. [34] провели оценку воздействия всасывания галактоолигосахарида на морфологию тонкой слизистой оболочки кишечника, активность зубчатого фермента кисти и содержание слизистой оболочки мышей. Результаты показали, что мыши, потреблявшие галакто-олигосахариды в течение 4 недель, смогли увеличить содержание слизи в тонкой слизистой оболочке кишечника и активность сукрузы в кишечных эпителиальных клетках без изменения высоты вилли.

Dai et al. [35] изучали профилактическое воздействие новой синтезированной смеси между гравом и галактоолигосахаридом на предупреждение колита, вызываемого декстроном сульфата натрия у мышей. Результаты показали, что смесь грава-галактоолигосахарида может значительно снизить уровень фекальных гемоглобина, предотвратить сокращение длины толстой кишки, уменьшить воспалительную реакцию кишечника, а также уменьшить упрегуляцию циклоксигенеза -2, вызванное сульфатом натрия декстхана. Янахира и др. [36] пришли к выводу, что галакто-олигосахариды не могут использоваться однородным мукозой кишечника, но могут избирательно использоваться полезными бактериями кишечника. Ченг и др. [37] использовали анализ rRNA 16S и метаболику для анализа воздействия галактоолигосахаридов на микроорганизмы и метаболиты. Результаты показали, что по сравнению с контрольной группой жирный кислотный синтез и уровень триглицерида крови у мышей, получающих галактоолигосахариды, значительно ниже, что указывает на то, что галактоолигосахариды могут улучшить липидный обмен веществ у мышей. Были значительно ниже, что указывает на то, что олигосахариды могут улучшить липидный метаболизм у мышей.

3. Выводы

Галактоолигосахариды обладают многими пребиотическими функциями у животных. Исследования по их применению в животноводстве показали, что добавление соответствующей дозы галактоолигосахаридов в корм может способствовать росту животных, улучшить кишечную флору, регулировать иммунную функцию организма и активировать механизм защиты кишечника. Учитывая многочисленные пребиотические функции галактоолигосахаридов, они имеют широкие перспективы применения в животноводстве.

Ссылка на сайт

[1] Gibson G R, Roberfroid M B. диетическая модуляция человеческой колонной микробиоты: введение концепции пребиотики [J]. Журнал питания, 1995, 125(6): 1401-1412.

[2] карделл-кобас а, корзо н, олано а и др. Галактоолигосахариды, полученные из лактозы и лактулозы: влияние структуры на рост лактобациллов, стрептококков и бифидобактерий [J]. Международный журнал пищевой микробиологии, 2011, 149(1): 81 — 87.

[3] гонзалес-дельгадо I, сегура Y, Мартин а, и др. Микропориус & Материалы мезопоры, 2017, 257: 51 — 61.

[4] сунь чангвен, чжоу цинтао, ван чао и др. Обзор олигосахаридов и анализ механизма их функционального воздействия. Шаньдун пищевая ферментация, 2015, 178(3): 55-58.

[5] Gibson G R, McCartney A L, Rastall R A. Prebiotics and resistance to желудочно-кишечные инфекции [J]. Британский журнал питания, 2005, 93(S1): S31-S34.

[6] туой к м, рузо г с м, брюк в м и др. Модуляция микрофлоры кишечника человека к улучшению здоровья с использованием пребиотической оценки эффективности [J]. Текущий фармацевтический дизайн, 2005, 11(1): 75-90.

[7] Fanaro S, Marten B, Bagna R и др. Галакто-олигосахариды являются бифидогенными и безопасными при отнянии: двойная слепота рандомизированное многоцентровое исследование [J]. Журнал детской гастроэнтерологии и Питание, 2009,48(1): 82 — 88.

[8]Jeurink P V, Van Esch B C, Rijnierse A, et al. Механизмы, лежащие в основе иммунного воздействия диетических олигосахаридов [J]. American Journal of Clinical Nutrition, 2013, 98(2): 572 -577 - s.

[9] Souza K L, gurgu-transfer E, Elsner M, et al. Взаимодействие между pro- воспалительными и противовоспалительными цитокинами в инсулинопроизводящих клетках [J]. Журнал эндокринологии, 2008, 197(1): 139-150.

[10] шэн цинхай, чэн цянь, сюй ли и др. Исследование слабительной функции олигосахарида галактозы [J]. Пищевые добавки китая, 2007 (1): 62-65.

[11] зехель д л, с G. гликозидазы механизмы: анатомия тонко настроенного катализатора [J]. Отчеты о химических исследованиях, 2000 год, 33(1): 11-18.

[12] ван цзиньян, чжу шенггенг, сюй чангфа. Биохимия [м]. Пекин: издательство "высшее образование", 2002 год.

[13] амаретти а, бернарди т, тамбурини е и др. Кинетика и метаболизм бифидобактерий подросткового возраста мб 239, растущих на глюкозе, галактозе, лактозе и галактоолигосахаридах [J]. Прикладная и экологическая микробиология, 2007, 73(11): 3637-3644.

[14] адамчак м, чарубин д, беднарский в. влияние состава реакции на энзиматический синтез галактоолигосахаридов и лактулозы из лактозных концентратов, полученных из сыворотки пермиата [J]. Химические документы, 2009, 63(2): 111-116.

[15] Boehm G, Moro G. структурные и функциональные аспекты пребиотики, используемой в питании младенцев [J]. Журнал питания, 2008, 138(9): 1818S-1828S.

[16] мацуки т, таджима с, хара т и др. Детская формула с галактоолигосахаридами (OM55N) стимулирует рост коренных бифидобактерий у здоровых младенцев [J]. Полезные микробы, 2016, 7(4): 453-461.

[17] лю цзинь юнь, чжан юньцзе. Физиологические характеристики и питательные контрмеры для поросят, рано отнятых от груди [J]. Свиноводство, 2008 (2): 52 — 54.

[18] Dudink S, Simonse H, Marks I, et al. Объявление о появлении обогащения увеличивает игровое поведение и уменьшает вызванное отнятием поведение свиней непосредственно после отнятия [J]. Наука о поведении животных, 2006, 101(1/2): 86-101.

[19] Li, K. влияние олигосахаридов на показатели роста, иммунитет и антиоксидантную функцию у отнятых поросят [D]. Хоххот: сельскохозяйственный университет внутренней монголии, 2018.

[20] ализаде а, акбари п, дифилиппо е и др. Пиглет как модель для изучения диетических компонентов в рационе питания младенцев: влияние галактоолигосахаридов на функции кишечника [J]. British Journal of Nutrition, 2016, 115(4): 605-618.

[21] Campbell J M, Fahey Jr G C, Wolf B W. отдельные обезжиренные олигосахариды влияют на большую массу кишечника, секальные и фекальные короткоцепные жирные кислоты, pH и микрофлору крыс [J]. Журнал питания, 1997, 127(1): 130-136.

[22] хамер х м, йонкерс д, венема к и др. Роль бутирата на колонической функции [J]. Пищевая фармакология и Терапия, 2008, 27(2): 104 — 119.

[23] тянь с, ван дж., ю х и др. Влияние галактоолигосахаридов на рост и функции кишечника новорожденных сосущих свиней [J]. Журнал науки о животных и биотехнологии, 2019(1): 197-207.

[24] Tzortzis G, Goulas A K, Gee J M, и др. Новая смесь галактоолигосахаридов увеличивает количество бифидобактериальных популяций в непрерывной системе экстракорпорального ферментации и проксимального колонического содержания свиней в vivo[J]. Журнал питания, 2005, 135(7): 1726-1731.

[25] Rajauria G, Draper J, McDonnell M и др. Влияние диетических экстрактов морских водорослей, галактоолигосахаридов и добавок витамина е на параметры качества мяса у свиней-финиширов [J]. Инновационные продукты питания & Появляющиеся технологии, 2016, 37: 269 — 275.

[26] Broekaert W F, Courtin C M, Verbeke K, et al. Пребиотические и другие последствия для здоровья арабиноксиланов, арабиноксиланов-олигосахаридов и ксилоолигосахаридов [J]. Критические обзоры в Food Science and Nutrition, 2011, 51(2): 178-194.

[27] фергюсон л р, чю с, харрис п. Молекулярное питание и Food Research, 2005, 49(6): 585-593.

[28] azcarat-peril M A, Butz N, Cadenas M B, et al. Ослабленная сальмонелла энтерика серовар - тифимурий Штамм и галакто-олигосахариды ускоряют удаление сальмонеллы Инфекции у птицы через модификации кишечника микробиома [J]. Прикладная и экологическая микробиология, 2018, 84(5): DOI: 10.1128/AEM. 02526- 17.

[29] Goodrich J K, Waters J L, Poole A C, et al. Генетика человека формирует микробиому кишечника [J]. Мобильный, 2014, 159(4): 789-799.

[30] Li YM, Huang XW, Ouyang HP и др. Влияние олигосахаридов и фотосинтетических бактерий на антиоксидантную способность уток [J]. Животноводство и ветеринария, 2012 (S1): 285-286.

[31] ван чжижан, цзян чэнцзе, цуй минсюнь и др. Влияние олигосахаридов на бактериальную флору, показатели крови и показатели роста телят яньбийского крупного рогатого скота [J]. Журнал питания животных, 2011, 23 (7): 1247 — 1252.

[32] чжан дунцзе, чэнь юн, чжао шупин и др. Исследования по укреплению иммунной функции олигосахаридов [J]. Пищевые добавки китая, 2012 (4): 141-146.

[33] чжэн шань, ду хунджу, ма лин и др. Влияние олигосахаридов на иммунную функцию мышей [J]. Capital Public Health, 2013, 7 (4): 163-165.

[34] лефорестье G, Blais A, Blachier F и др. Влияние приема галактоолигосахаридов на слизистую оболочку и сукразовую активность в тонком кишечнике мышей [J]. European Journal of Nutrition, 2009, 48(8): 457-464.

[35] Dai Z, Feng S, Liu A, et al. Противовоспалительные эффекты новых синтезированных граво-галактоолигосахаридов на декстранский сульфатный натрий-индуцированный колит у мышей C57BL/6J [J]. Food Research International, 2018, 109: 350 — 357.

[36] янахира с, морита м, аоэ с и др. Воздействие лактола-олигосахаридов на микрофлору кишечника у крыс [J]. Журнал < < диетология и наука > > Витаминилогия, 1995, 41(1): 83 — 94.

[37] чэн W, Лу J, лин W, и др. Влияние галактоолигосахаридного рациона на фекальные микробиоты и метаболиты профилей мышей [J]. Продукты питания и Функция, 2018, 9(3): 1612-1620.