イソマルトオリゴ糖の粉は動物の飼料に有益ですか?

飼料添加物としての抗生物質は、飼料産業と畜産業の発展に欠かせない貢献をしてきました。しかし、科学的に理解が日益しに深まっているが発見された抗生物質の使用に関して起こせる生感染者やsuperinfection動物に製作薬の耐性体液セルラーの減少と吸い免疫家畜や家禽類の機能や残留物を排出して家畜や家禽類製品だった。前述の限界乗り越えるは生きることができ細菌準備の抗生物質の実用化後は彼らには3000多く至難の不足を克服がありことなど大部分生きによる細菌性準備はバクテリア嫌気性生産発酵は难しく、品質基準は統一にくくなり、管理制品の品质の方面の事実上不可能なため産業図である酸素、高温、保存、輸送、処理中の他の条件は、大量に不活化します;抗生物質とは相性が悪く胃酸はそれを不活性化し、それは動物の腸によく定着しません。

一方、イソマルオリゴ糖は両方の欠点を克服することができる。抗生剤の代わりに、薬物残留物のない機能性動物性製品を生産し、飼料コストも下げることができる。定式化するときに非互換性はない;酸素や高温などのあらゆる過酷な送り加工条件に耐えることができ、粉体生産だけでなく、ペレットや押出送りの生産にも使用できます。有益な腸内細菌の増殖と繁殖を促進することで、胃酸の作用に耐え、腸内定着能力の低い外因性生菌製剤の欠陥を克服することができる。したがって、イソマルオリゴ糖は、新しいタイプのグリーン機能性飼料添加物ですそれは抗生物質と生きた細菌製剤に代わるものと期待されています。

1. イソマルオリゴ糖の物理的・化学的性質

1.1化学構造

イソマルオリゴ糖(imo)はイソマルトオリゴ糖としても知られていますオリゴイソマルト、分岐オリゴ糖。彼らはされまたは複数のブドウ糖分子が2つ結合を介してα−1、6 glycosidic債券。有効成分はイソマルトース、パノース、イソマルトトリオースなど。その構造を図1に示します。

1.2物理的および化学的特性

1.2.1甘み

のイモ500(イソマルトース50%含有)の甘さは52また、イモ900(イソマルトース89% ~ 90%含有)の甘さは42度である。甘味の少ないイソマルロース糖は、ショ糖の一部を代替し、食品の甘味を抑え、味を向上させる。

1.2.2粘度

のイソマルトシロップの粘度同じ濃度のショ糖溶液に似ています食品や飼料の構造や物理的性質に悪影響を及ぼすことはありません。

1.2.3耐熱性と耐酸性

イソマルトは耐熱性と耐酸性に優れています。50%のイソマルトシロップは、ph 3と120°cで長時間加熱しても分解しません。

1.2.4保湿とデンプンの老化防止

イソマルオリゴ糖は水分保持に効果があるそして、様々な食品の品質を維持する。これらは、スクロースおよびグルコース結晶の形成を阻害することができる。イソマルオリゴ糖シロップを添加することで、デンプンの老化を防ぎ、食品の保存寿命を延ばすことができる。

1.2.5彩色

イソマルツロース中の糖分子は末端に還元基を持ち、タンパク質やアミノ酸と加熱するとメイラード反応が起こり褐変する。着色の度合いは糖度に関係し、一緒に加熱するタンパク質やアミノ酸の種類、ph値、加熱温度、時間の長さにも関係します。

水1.2.6活動

濃度が75%で、温度が25°cの場合は、イソマルツロースの水の活性は0.75ですスクロースによく似ています

1.2.7汚点

イソマルオリゴ糖は酵母や乳酸菌には利用されない。パンや発酵乳中で酵母や乳酸菌によって発酵された後も食品中に残り、さまざまな生理機能や特性を発揮するとともに、発酵乳中のビフィズス菌の発生を促進します。

1.2.8 Anti-caries

イソマルトオリゴ糖はmutans streptococciでは容易に発酵しない虫歯の原因となるため、酸の発生が少なく、歯を腐らせにくいのです。スクロースと一緒に使用すると、スクロースがmutans streptococciによって水溶性の高分子量グルカンを産生することを防ぐことができ、スクロースのカリオゲン性を阻害する。

1.2.9安全

のイソマルトオリゴ糖の最大安全量は体重1 kgあたり2 gである。経口投与されたイソマルトオリゴ糖の急性毒性は、体重1 kg当たり44 g以上のld50であり、スクロース(体重1 kg当たり29.8 g)やマルトース(体重1 kg当たり26.7 g)よりも安全である。この粉末糖を飲料水に添加し、ラットが1年間自由に摂取(体重1 kgあたり1日2.7 ~ 5.0 g)したところ、検死結果や血液検査で異常は認められなかった。細菌の逆変異検査や培養細胞の染色体異常検査では変異原性は認められなかった。

1.3イソマルオリゴ糖の作用機序

1.3.1栄養の合成と吸収を促進する

イソマルオリゴ糖は栄養素の合成と吸収を促進するそして、この機能は、主にビフィズス菌の増殖を促進することによって達成されます。ビフィズス菌はアミノ酸、vb1、vb2、vb6、vk、ナイアシン、葉酸などの合成を促進し、アミノ酸、ca2 +、mg2 +、fe2 +、その他の栄養素の吸収を促進することが多くの実験で示されている。したがって、動物もイソマルオリゴ糖を食べた後にこの効果を持つ。

1.3.2ボディを調整' s免疫システム

イソマルオリゴ糖は動物を調節する&#主に3つの経路を介して39の免疫系。

(1) body&を高める#ビフィズス菌の増殖を促進することにより、39の免疫機能。イソマルオリゴ糖はビフィズス菌の増殖を促進するこれは、bリンパ球の細胞分裂の成長と抗体の産生を促進することができ、インターロイキンやインターフェロンなどのさまざまな免疫学的活性物質のためのmrnaの発現を誘導し、マクロファージの食作用活性を高める。

(2)免疫アジュバントおよび抗原として、体を強化します&#免疫机能39;sができます。イソマルオリゴ糖は特定の毒素やウイルスに結合し、結合後にこれらの抗原の補助剤として作用し、抗原の吸収を遅くし、抗原の有効性を高めることができる。さらに、イソマルオリゴ糖にも抗原作用があり、直接的な抗体応答を引き起こすことがある。

③起動body'の液性および細胞免疫システムと体を強化します&#免疫机能39;sができます。spring(1998)はイソマルオリゴ糖が増加することを報告している腸内の免疫グロブリン濃度動物の血清,bリンパ球の数,サイトカインの放出,インターロイキンの濃度,インターフェロンの活性,それによって体を強化'は、液性および細胞の免疫機能です。

1.3.3消化管の微生物叢を調節し、健康な細菌の形成を促進する

からisomalto-oligosaccharide単糖类分子缚られ生きているα1、6 glycosidic債、と配糖体してるのに分泌されるとしか消化管のhydrolyze動物α−1、4 glycosidic債、isomalto-oligosaccharides、醪形式でhindgut入りの微生物と、も利用されている。しかし、細菌種によってイソマルオリゴ糖の利用方法が異なる。善利菌、特にビフィズス菌は、イソマルオリゴ糖を栄養素基質として増殖させることができるが、大腸菌やサルモネラ菌などの有害菌は利用できない。また、イソマルオリゴ糖を使用した後、ビフィズス菌などの細菌が乳酸菌などの酸性物質を生成し、腸内phを低下させます。このような大腸菌などの有害な細菌の成長と再生が阻害され、動物の中で健康な植物相を形成することができます' s近い腸です。

1.3.4腸病原体の結合及び吸着

学最近数十年间では示されて拘束細胞の表面にタンパク質壁で遮られていたり糖分さらにの残滓糖脂质にglycoproteins腸粘膜上皮細胞の表面をねじ曲げた腸内細菌の植民支配や拡散を壁に至るの病気にかかりやすくなりますときに、一定の量イソマルオリゴ糖は腸内に存在するそれは細菌に結合し、それによって細菌が腸粘膜上皮細胞に結合する機会を減らし、腸壁内の細菌の成長と再生を妨げます。時には、イソマルオリゴ糖は、細菌に結合していた腸粘膜上皮細胞のグリコシル基を置き換え、それによって腸病原性細菌を置き換えることもある。

2 .イソマルオリゴ糖の生産

2.1グルコアミラーゼの反転作用を用いて

前イソマルオリゴ糖の機能的性質が発見されたこれらの糖が存在すると、グルコースの結晶化が阻害され、グルコースの回収速度や発酵性が低下するため、グルコース生産に好ましくない物質とされてきました。インバーターゼは、グルコース濃度が高いと逆向きになりやすく、グルコースからイソマルトースやマルトースなどのオリゴ糖を合成することが知られている。安田らは特許で、60°c、ph 4.5で65%のグルコース溶液に0.5%のグルコアミラーゼを添加したことを報告している。72時間の反応後、約34.2%のイソマルトオリゴ糖を含む糖溶液が得られる。グルコアミラーゼを固定化することでイソマルトースを生産しようとする人もいる。イソマルトースを生産するためにグルコアミラーゼの反転作用を利用する方法については多くの特許があるが、イソマルトースの収率が低いこと、複雑な生成物であること、生産サイクルが長いことなどの欠点があり、産業規模での普及は困難である。

220のtransglycosidationα-D-glucosidase

水あめによって加水分解すくいだしα-D-glucosidaseため2-monomerブドウ糖と;自由ブドウ糖残留は別のブドウ糖分子を、酵素経営権を譲り受けたisomaltose形を介してα−1、6 glycosidic債券(図2に示すように)。じゅよう器がマルトースpanoseが形成されている。現在、国内の主要なイソマルトメーカー数社は、図3のプロセスルートを採用しています。

3. イソマルロース糖の検出

一般的に使用される方法には、ペーパークロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動、高性能液体クロマトグラフィーなどがあります。

3.1. Thin-layerクロマトグラフ

酢酸エチル:メタノール:酢酸:水= 12:3:2:2を現像剤とし、混合標準試料を2現像し、ラッカーゼ現像液を噴霧して色を現像する。着色後、試料をスキャンし、薄い層のクロマトグラフィースキャナーを使用して定量化します。

3.2毛細血管電気泳動

高性能なキャピラリーゾーン電気泳動カラムと前駆法を用いたオリゴ糖など決定機能(オリゴ糖とマートトリオース)食品中。試料を希釈し、タンパク質を除去した後、エチルp-アミノベン酸(abee)をメタノール中で誘導体化した。分離も行うシリカ毛細血管習合して80 mmol / l硼酸塩(pH 8.0)の運行としてバッファ一定列25°Cの温度と電圧は30 kV約30分。成分が検出された300 nm外部标准量子化ます。線形相関係数の各成分濃度範囲31.25-1,000μg / mlはみな上記0.998検出限界0.027-0.059 ng万人で、相対標準偏差は2.9%-5.0%、景気回复は100.4%-101.2%。

3.3高性能液体クロマトグラフィー

zorbax c18は定常相、水は移動相、定量分析のための外部標準法として用いられた。この方法は簡単で、分離性が良く、製造工程での製品試験に適しています。

4イソマルオリゴ糖の応用

イソマルトオリゴ糖は、日本の光岡富達によって初めて発見された。1982年に林原生物化学研究所が開発に成功し、1985年に昭和産業が最初に発売した。現在、欧州のいくつかの国・地域ではイソマルトオリゴ糖の応用研究が盛んに行われている。イソマルトオリゴ糖も国内で生産されているが、飼料産業への応用はまだ研究段階である。イソマルトオリゴ糖は、健康的な砂糖の代替品および食品添加物として食品産業で最初に広く使用されました。1980年代半ばから後半にかけて、飼料用飼料添加物として日本で初めて開発された。1990年代半ばに、日本の3分の1 'の生産は飼料添加物として使用され、豚の飼料の40%がこの物質で添加された。現在、イソマルオリゴ糖が欧州の一部の国や地域で流行しているが、中国での適用は比較的遅く、現在は食品業界に限られている。飼料産業での応用は、まだ探索と研究の段階にある。

テストによるとイソマルオリゴ糖を濃縮した飼料を動物に与える彼らの成長率を高め、飼料と肉の割合を減らし、下痢を予防し、死亡率を下げ、女性の家畜の発心周期を短縮し、胎児の生存率を高めることができます。また、家畜と家禽製品の品質を向上させ、食品の安全性を高めることができます。35日齢仔豚の飼料に0.1% ~ 0.2%のイソモルオリゴ糖を添加すると、1日の体重増加が3 ~ 4%増加し、飼料と肉の比率が3 ~ 4%減少した(bolden, 1 993)。留岡鴨(1990)は、0.25%のイソマルトオリゴ糖を飼料に与えて21日齢の子豚を調べたところ、一日の体重増加が7%増加し、糞中のアンモニア含有量が減少した。高遠muniyuki(1991)などの日本の研究者は、ブロイラーの餌に0.2%のイソマルオリゴ糖を添加して9万本のブロイラーを試験した。その結果、成長率、平均体重、飼料効率などが明らかになった 改善され、平均的な脚、胸、胸のテンダーロインと食べられる部分は、死骸切断後に増加しました。腸内細菌叢が改善され、鶏肉の安全性が向上し、収入が増え、支出を減らすことができます。i . n . r . a .(1992)の報告によると、子牛の飼料に0.15%のイソモルオリゴ糖を添加すると、一日の体重増加量が20 g増加し、飼料消費量が2%減少するという。