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. Карделл-кобас и др. [2] обнаружили, что среди многих олигосахаридов,galacto-oligosaccharide (GOS) has received the most recognition, also known as “bifidus factor”, and is the only non-synthetic functional oligosaccharide found in animal milk. Galacto-oligosaccharides are oligosaccharides with 2 to 10 monosaccharides linked to one side of galactose by glycosidic bonds.

Они производятся в результате ферментативной реакции грава-галактозидазы преобразования галактозы и представляют собой смесь олигосахаридов [3]. В 2008 году Китай утвердил галактоолигосахариды в качестве новой пищевой добавки. 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].

Galacto-oligosaccharides are beneficial to host health. Gibson et al. [5] found that galacto-oligosaccharides are conducive to the proliferation of intestinal bacteria such as bifidobacteria and lactobacilli, which have a beneficial effect on host health [6]. In addition, galacto-oligosaccharides also have a positive effect on the immune system of infants [7-8]. Souza et al. [9] showed that intestinal probiotics such as Bifidobacterium and Lactobacillus can use galacto-oligosaccharides as a carbon source for preferential fermentation and become dominant intestinal bacteria, producing short-chain fatty acids (SCFAs) including lactic acid, propionic acid, and butyric acid, etc., to maintain an acidic environment in the intestine. These intestinal probiotics can also secrete extracellular polysaccharides, which have an adhesion effect on harmful intestinal bacteria, inhibiting their growth and thus maintaining intestinal health. In addition, oligosaccharides are good water-soluble dietary fibres with good water retention capacity, and the short-chain fatty acids produced by the metabolism of intestinal probiotics can stimulate intestinal function, so oligosaccharides also have the function of moistening the intestines and promoting bowel movements [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].

In addition, the addition of oligosaccharides to the piglets' diet resulted in an upregulation of mRNA expression of tight junction proteins in the intestine. Intestinal epithelial cells are connected by tight junction proteins, and the intestinal epithelium not only digests and absorbs nutrients, but also acts as a physical barrier against potential harmful factors in the intestine, such as bacteria, toxins and viruses [20]. Tian et al. [23] studied the effect of oligosaccharides administered to newborn piglets on the development of the jejunum and found that that the oligosaccharide group can reduce the depth of the crypts in the jejunum, enhance the functional development of the jejunum in suckling pigs, and improve the growth performance of suckling pigs.

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

Research on the application of oligosaccharides in poultry productionОсновное внимание уделяется воздействию на типы 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

There have been relatively few studies on the use of galacto-oligosaccharides in ruminant production- да. 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] studied the preventive effect of a newly synthesized α-galactooligosaccharide mixture О профилактике натрия dextran сульфатного колита 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

Galacto-oligosaccharides have many prebiotic functions in animals. Studies on their application in animal production have shown that adding an appropriate dose of galacto-oligosaccharides to the feed can promote animal growth, improve the intestinal flora, regulate the immune function of the body, and activate the intestinal defense mechanism. Given the many prebiotic functions of galacto-oligosaccharides, they have broad prospects for application in animal production.

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.