stachyoseは動物の餌に使用できますか?

Stachyosebelongs to α-galactose oligomers and is mainly found in various plants such as the Lamiaceae, Fabaceae, and Scrophulariaceae families, especially in plants in the Lamiaceae family' s Osmundaceae属である。現在、スタキオースを調製する主な方法は、物理的抽出法と酵素法である。plantain、sweet vernal grass、stachys tuberiferaを原料とし、物理抽出法を用いて抽出されるブドウ膜含有量は、一般的に20 ~ 70%です[1]。また、結核菌stachys tuberiferaを原料として、生物精製法および工業用クロマトグラフィー分離法を用いて調製したstachyoseの純度は、90%にも達しています[2]。

生産される大豆オリゴ糖中のスタキオースの含有量から大豆及びその加工副産物一般的には18 ~ 71%ですgb / t 22491-2008年の大豆オリゴ糖の定義では、純度75%の大豆オリゴ糖は、一般的にスタチオ18%、ラフィノース6%、ショ糖24%を含む。zhang shuangshuangら[3]は、大豆たん白質乳清を酵母で発酵させ、純度90%のスタチキュースを抽出した。また、大豆オリゴ糖の主要な機能成分でもある[4]。近年、中国ではスタッチショーの研究が増えてきている。食品や医薬品の分野に加えて、動物の生産にもスタチキュースの応用がますます注目されています。

図1 .スタチオゼの分子構造と物理化学的性質

ひとりの構成はStachyoseαの分子-glucose、1βの分子-fructoseと2つの分子α-galactose、繋がりを態度半乳糖(α1→6)-galactose(α1→6)-glucose(α1→2β)-fructose、ており、これにより、としても知られるtetrose[5]。スタキオースの分子式はc24 h42 o21であり、相対分子量は666.59である。分子構造式を図1に示します。x線単結晶回折法によると、スタチオゼは単斜晶系に属し、図2に示すように水素結合によって三次元層状構造を形成する[5-6]。

図1スタキオースの分子構造式

Pure stachyose is a white 粉. Its sweetness is 22% that of sucrose, and it has a refreshing taste with no peculiar smell. Stachyose crystallizes into small crystals combined with 4 molecules of water. It is easily soluble in water, with a solubility of 130 g (20 °C). It is insoluble in organic solvents such as ether and ethanol. Its melting point is 101 °C. It can lose its crystal water when heated in a vacuum. The melting point of anhydrous stachyose is 167 ~ 170 ℃, and its moisture retention and moisture absorption are both lower than those of sucrose. It has no reducing properties. Guo Meili et al. [7] proved in a series of toxicological tests that stachyose is safe and non-toxic.

2食品産業におけるスタキオースの応用

ないため胃の消化酵素αの消化−1、6-glycosidic債券の人间とmonogastricの消化機能の動物stachyoseはそのまま後ろ足に編入学できるように消化管に末に発酵し利用することが多く、れるbifidobacteria小ぢんまりとした番号、肠内のlactobacilli。そのため、スタキオースなどの非消化性オリゴ糖は、食物繊維やプレバイオティクスとしても知られています[8]。フルクトオリゴ糖の開発と利用は、米国、日本、欧州などの先進国で広く普及している。フラクトオリゴ糖生産技術の成熟と応用の推進に伴い、その発展の展望は次第に中国の注目と注目を集めている。現在、全国に153件の糖鎖関連特許があり、そのうち、糖鎖生産技術に関する特許29件、糖鎖試験技術に関する特許2件、その他はすべて糖鎖応用に関する特許である[1]。

2.1腸内フローラのバランスを調整します

早川ら[9]は、精製後のラフィノース23%と71%を含む大豆オリゴ糖が、ヒトの腸内ビフィズス菌に有効利用され、糞便中のビフィズス菌数を有意に増加させることを示した。[10]大豆オリゴ糖、スタキウス、ラフィノース、ショ糖をベースとした培地を作製し、ヒトの糞便からビフィズス菌、大腸菌をそれぞれ接種した。その結果、ビフィズス菌の増殖を促進する主な要因は、粘液分泌であることが明らかになった。shu guoweiら[11]は、乳酸菌(mrs)用培地にラフィノールを0.8%および1.0%添加すると、ビフィズス菌ビフィズス菌bb01の増殖を有意に促進できることを示した。ビフィズス菌は、腸内で非消化性オリゴ糖を優先的に摂取することに加え、複数の非消化性オリゴ糖が共存する環境下でもキシロースを優先的に摂取することができる。したがって、キシロースはビフィズス菌を直接かつ選択的に増殖させることができる[12]。

2.2ボディを向上させます' s免疫機能

αにより−1、6-galactose d-ラフィノースの分子のどこに基づいて分子メカニズムsympathetically-activated受容体の従事し免疫細胞生物学的なプロセスが関係の吸着などをきれいに保ちますこれにより、ラフィノースは病原体の感染を防ぎ、毒素を中和し、免疫系を調節する機能を持つようになります[13]。1日0.2 mlの水溶性蔗糖(体重10 g当たり)を30日間連続でマウスに投与したところ、体の免疫力と単核マクロファージ機能がともに陽性であった[14]。さらに、ビフィズス菌の作用の下で、水溶性スクロースは、体を強化する複数の免疫機能因子を生成するために分解することができます' s免疫向上させる。

2.3便秘を緩和し、下痢を防ぐ

Xylooligosaccharidesは小さくても、水溶性食物繊維これらは大腸のビフィズス菌によって優先的に利用され、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの短鎖脂肪酸を大量に産生する[15]。キシロオリゴ糖5 gを含む毎日の便秘患者103人に、便通の改善と腸機能の向上が報告されている[16]。さらに、フルクタン分子には多数のヒドロキシル基があり、腸内の水分をよく吸収し、下痢を緩和します[17]。また、フルクタンは肝臓を保護し、がんを抑制し、アトピー性皮膚炎を抑制し、抗関節炎を抑制し、虫歯を予防し、大腸炎を予防し、鉛を排出し、血圧と血中脂質を低下させ、抗酸化とアンチエイジングの機能を持っています[18]。

3動物の餌へのスタキオースの応用

3.1鶏肉の腸内細菌叢に対するstachyoseの影響

Pacificiら[19]に人工5%の注射と10% d-ラフィノースがまで孵化鶏の胚の羊膜の空洞日まで17ゆえ孵化21(ハッチ)という回答d-ラフィノースd-ラフィノースが有益な効果を与えるフローラ腸内の生物学的鉄で利用を形态分鶏の胚の腸の粘膜組職としての機能。キシロオリゴ糖は、ブロイラー鶏の腸内でビフィズス菌と少数の乳酸菌によって発酵利用され、大豆オリゴ糖の発酵速度はラフィノースに次いで高い[20]。

yi zhonghua[21]は、飼料にキシロオリゴ糖製剤を1.0%添加すると、ブロイラー鶏の盲腸消化管でビフィズス菌と乳酸菌の数が有意に増加し、盲腸消化管で大腸菌とサルモネラの数が有意に減少したことを示した。lanら[22]は、生後14日目のブロイラーセカム菌を接種菌として用い、ダイズ発酵オリゴ糖をin vitroで培養した。その結果、大豆のオリゴ糖やラフィノーゼに比べてガスの生産量やガスの生産速度が最も多く、大腸菌やウェルシュ菌の成長を著しく阻害することが分かった。yang guiqinらは、1.0%のスタキオースの添加はブロイラー鶏のin vitro cecal contentの植物相の豊かさを有意に増加させ、brachysporangium属、bacteroides属、およびlactobacillus属の細菌の増殖を促進することを示した[23]。

ビフィズス菌発酵の作用により、ラフィノースは腸内で大量の短鎖脂肪酸を生成し、腸内phを著しく低下させる。このような環境では、有害菌の増殖を抑制し、腸内の微生態バランスを調整することができます。しかし、jiangらは、初期のブロイラー鶏の盲腸における酪酸濃度に対するラフィノースの顕著な効果を除いて、他の点では肯定的な効果は得られなかったと報告した[24]。しかし、Yizhonghua。[22]から少し書斎でた場所に、仕込みの砂糖水飼料にする大幅に増え濃度酢酸short-chain脂肪酸などの盲腸digesta鶏鶏としてモグラオズボーン酪酸short-chain総額脂肪酸の摂取に最適です。増加して、盲腸と回腸のphは低下傾向を示した;また、キシロースを0.5%添加することで、腸内の揮発性の塩基性窒素の含有量を効果的に減少させ、早期ブロイラー腸腐敗細菌の増殖を抑制することができました。

3.2家禽の消化器官および腸粘膜の形態に対するラフィノースの影響

腸内ポリアミン、表皮成長因子、短鎖脂肪酸およびphなどの要因はすべて、家禽の消化管の形態学的構造に影響を与えます。これらの因子のほとんどは飼料中の栄養素によって調節されており、非消化性オリゴ糖は重要な調節因子の1つである[25]。yi zhonghuaら[26]は、さまざまなレベルの粘液を添加すると、ブロイラー鶏の消化器官、特に盲腸と結腸の絶対体重が増加することを示した。の0.5%のスタキオースを加えたものブロイラーニワトリの十二指腸,十二指腸,回腸の絨毛の高さを有意に増加させ,空腸と回腸の陰窩の深さを有意に減少させ,空腸と回腸の絨毛の高さ/陰窩の深さを増加させた。

3.3家禽の性能と栄養素消化性に対するラフィノースの影響

ラフィノースは非消化性のオリゴ糖である。独特の機能と非消化性により、動物の消化生理学や栄養代謝に重要な影響を与え、様々な栄養素の消化吸収、ひいては動物のパフォーマンスに影響を与えます。江らた。[24]見せ1.2% d-ラフィノース飼料にすると飼料で一般的な大豆飼料と比べても大きな差はみられなかった栄养素飼料での消化率で鶏鶏の水溶性砂糖を加えた金額が増え、栄養素の消化率によって飼料で鶏鶏少し减った。yi zhonghua[21]によると、0.5%添加したキシロオリゴ糖は飼料中の栄養素の見かけ上の使用率の改善度合いに差があり、2.0%添加したキシロオリゴ糖は見かけ上の使用率を大幅に低下させた。このうち,カルシウム,リン,中性洗剤繊維,酸洗剤繊維は,飼料に添加されたキシロース量の影響を強く受けた。主な理由は、高用量のキシロースが消化管内の飼料の流速を加速することです。

ブロイラーの食事にスタキオースを加えると、一日の平均体重増加と飼料効率が低下する可能性がある。ブドウ肉添加量が増加すると、ブロイラーの成長は直線的に減少し、2次的な成長傾向を示す[24]。yi zhonghuaら[27]は、ブロイラー鶏の成長性能に対するスタキオースの効果との間に用量反応関係があることを示した。低用量(0.5%)ではわずかな促進効果を示し、高用量(2.0%)では抑制効果を示した。また,初期成長期は,後期成長期に比べて用量反応性が高かった。

3.4鶏肉の免疫機能に対する焦点の影響

wang liwanら[2,8]はそれを示しているoligosaccharides, including fucose, can promote the development of immune organs such as the thymus and bursa of Fabricius in egg-laying chicks, and reduce the emission of ammonia (NH3), hydrogen sulfide (H2 S) and other malodorous substances in feces. Adding 0.5% of a fructooligosaccharide preparation to the feed has a tendency to increase the spleen index of 18-day-old broiler chickens, and can significantly increase the serum immunoglobulin A (IgA) content of 18-day-old broiler chickens, but significantly reduce the spleen index of 36-day-old broiler chickens [29]. Therefore, fucose can be used as an immune enhancer to improve the immune function of animals, and its immunomodulatory effect may be achieved mainly by regulating the intestinal microecology of animals [30].

4 .豚の餌に焦点を当てます

4.1豚の腸内細菌叢に対するフォーカスの影響

豚の腸にあるキシロオリゴ糖の作用機序はブロイラーと同じで、効果も同様である。krauseら[31]は試験管内でxylooligosaccharides完全に後の離乳子豚によって発酵させることができます'の後腸微生物、この発酵プロセスは、食事にラクトースの高レベルの添加によって加速することができること。速まるかもしれない。張ら。[32]見せ1.0%と国会にd-ラフィノースが大幅に増え乳酸菌の数イノシシ回腸Bifidobacterium数盲腸結腸、著しく結腸の中の細菌の数が減ったが大幅にコンテンツの揮発性脂肪酸提供者の盲腸コロンとしだ。しかし、ラフィノースを大量に摂取すると、空腸、回腸、盲腸、結腸の乳酸菌やビフィズス菌の数が減少する[33]。

4.2豚のパフォーマンスと栄養素の消化率に対するスタチオゼの影響

Raffinose and stachyose in soybean meal are considered to be anti-nutritional factors in monogastric animals, mainly because they ferment in the hindgut of animals and have no positive effect on the provision of metabolic energy [34]. Smiricky et al. [35]also showed that raffinose and stachyose reduced the digestibility of nitrogen and amino acids in pig feed, and that the digestibility of dry matter decreased significantly with increasing addition. It was found that adding α-galactosidase to a diet containing raffinose can eliminate this negative effect [36], because the enzyme can hydrolyze 80% of the raffinose in the small intestine of piglets, thereby significantly increasing the digestibility of dietary α-galactose. Although xylose has a negative effect on nutrient digestibility in pigs, the addition of 1.0% xylose to a soybean-free diet had no significant effect on piglet performance compared to a normal soybean meal diet, but significantly reduced the diarrhea rate of weaned piglets. However, when the addition reached 2.0%, piglet performance was significantly reduced in the first 2 weeks after weaning [32]. This shows that the dose effect of the impact of raffinose on piglet performance is very obvious, and also shows that the anti-nutritional properties of raffinose are mainly manifested in the digestibility of nutrients.

5 .スタキオースの応用 水生動物などの他の動物の生産中

cai yinghua[37]は、ヒラメの飼料摂取量が増加するにつれて有意に増加したことを示した餌に含まれる黄色ブドウ膜の成分はしかし、飼料中の乾燥物とタンパク質の見かけ上の消化率は低下する傾向にあった。スタキオース、ラフィノース、またはその両方を飼料に添加した後、アトランティックサーモンの重量と成長率は、魚の全粒を含む食事と、一部をダイズを含む食事の間にあった。タンパク質と脂肪の消化率に有意な効果は認められなかった[38]。100%魚粉を含むダイエット比べ、食事、300 g / kg大豆の成長の実績を大幅に減らして少年heteromorphic銀フナですしかし、stachyoseを適度に加え、d-ラフィノースまたはstachyose + d-ラフィノース大きく変える成長戦略が鮮明でない时间帯に地位と腸形态学上での鱼の商戦試用期間(39)。

また、銀フナの体組成と腸内細菌叢に有意な影響はなかった[40]。また、ラフィノースは、従属栄養のフナの非特異的な免疫機能をある程度改善することができる[41]。stachyoseを含む機能性飼料(特許取得済み)は、ソウギョの赤皮病の予防と治療のために開発されている[42]。huら[43]は、飼料に1.25%のラフィノースを添加すると、ヒラメの稚魚の成長性能、飼料使用量、消化酵素活性が有意に改善することを示した。また、粘液を1.25%と5.00%添加することで、消化に関わる腸内細胞溶解細菌の存在量が有意に増加し、ヒラメの稚魚の腸粘膜のバリア機能が増強された。しかし、フルクトオリゴ糖を2.5% ~ 5.0%添加すると、ターボットの飼料摂取量が増加し、飼料効率が低下した。加算率が5.0%になると、亀の腸内の善玉菌数は増加したが、一部の潜在病原菌数も増加した[44]。これは、同じ動物の異なる機能(成長、消化、腸粘膜関門など)に対するフルクトオリゴ糖の効果が、投与量によって異なることを示しています。

フラクトオリゴ糖の効果は、ニワトリ、ブタ、魚類に加えて、カイコ、アカゲザル、マウスなどの動物でも実証されている。chen chuanjieらは、0.50%のフラクトオリゴ糖をカイコの餌に添加すると、カイコの蛹の全寿命、繭の完全量、繭の層の量、繭の層の速度が有意に増加することを示した[45]。li haifang[46]によると、サルのアカゲザルの食事にラフィノースを加えると、腸内の乳酸菌の数が増え、大腸菌の数が減った。繰込stachyose後 粉 6週間の間、サルは正常な腸の動きを示し、糞便の外観は黄色で帯が緩んでおり、ラフィノースがサルの腸機能を改善したことが示唆された。

 また、スタッチョースを加える powder また、サルの免疫力と耐病性を大幅に向上させました。liらの研究では、大豆オリゴ糖製剤に55.3%、25.8%、9.7%の粘液を添加すると、マウスの腸内で善玉菌の増殖が促進され、病原菌の増殖が抑制され、腸の蠕動運動と排泄が有意に促進されることが明らかになった。魏雁州国ら[47]窒息結果。あまりの寒fructo-oligosaccharide-Lactobacillus plantarum synbiotic規模で、具体的なセルラー免疫さを大きく向上させ大統領humoral免責され非特異免疫機能モルモットをこのため、免疫力の弱い、増えている大気汚染の程度は免疫血清の変数し、マウスの免疫機能を強化させていく。2型糖尿病のラット(モデル)にスタチオゼを与えた4週間の試験では、スタチオゼが腸内フローラのmrnaの発現を変化させることによって腸内フローラのバランスに影響を及ぼすことが明らかになった[49]。Jiang-li斗等の研究。[50]、が50 100μg / mL stachyoseが大幅に増え試験管球を培養するが活性ウサギを大幅に増やした球力が衰えることphagocytize黄色ブドウ球菌ます。

それはの使用に関する現在の研究が見られるstachyose in animal production mainly focuses on its effects on the intestinal flora, digestion and immunity of animals such as poultry, pigs and fish. 1) Similar to its effect on the human intestinal environment and intestinal flora, stachyose has a positive effect on adjusting the intestinal flora balance of animals such as chickens, pigs, fish, macaques monkeys and rats has a positive effect on the balance of the intestinal flora; 2) Fructooligosaccharides can increase the weight of the digestive organs of animals to varying degrees, improve the morphology of the intestinal villi, and enhance the barrier function of the intestinal mucosa; 3) Fructooligosaccharides have the function of preventing pathogen infection, neutralizing toxins and regulating the immune system. The main research results on the effects of stachyose on the intestinal flora, digestive capacity and immune function of poultry, pigs and aquatic animals are shown in Table 1.

6概要

Stachyose粉天然植物由来で、安全性が高く、幅広い用途があります。合理的に適用することで stachyoseは大幅に胃腸植物叢のバランスを改善し、体を強化することができます'の免疫システムが、それは動物の生産性能にほとんど影響を与えず、投与効果も非常に明白である。社会问题があるとも多いアプリケーション畜産、費用問題などxylooligosaccharidesの源泉の影响xylooligosaccharidesの、レベルや内容にある基底効果に国会で承認され、影響をおよぼすものにxylooligosaccharidesを加えると畜産物の質に国会で承認され、でfoul-smelling化合物肥料の内容などの生理機能だ。特に分子レベルでの作用機序については、さらなる研究が必要である。中国における蕉打の研究は比較的遅れて始まったが、蕉打の開発・応用に注目が集まっている。密造酒の調製コストが低下していることから、今後さらなる研究が進めば、密造酒の適用範囲はさらに拡大し、市場の展望はさらに広がると考えられる。

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