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。

その一方でisomalto-oligosaccharides can overcome the shortcomings of both. It can not only replace antibiotics and produce functional animal products without drug residues, but also reduce feed costs. のre are no incompatibilities when formulating; it can withstand all extreme feed processing conditions such as oxygen and high temperatures processing conditions, and can be used not only for powder production but also for the production of pellets and extruded feed. It can withstand the effects of gastric acid and overcome the defect of exogenous live bacterial preparations with poor intestinal colonization ability by promoting the growth and reproduction of beneficial intestinal bacteria. Therefore, isomalto-oligosaccharides are a new type of green functional feed additive that is expected to replace antibiotics and live bacterial preparations.

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、オリゴイソマルトオリゴ糖、分岐オリゴ糖などとも呼ばれる。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

The sweetness of IMO-500 (containing 50% isomaltose) is 52, and the sweetness of IMO-900 (containing 89% to 90% isomaltose) is 42. Isomaltulose oligosaccharides with low sweetness can replace part of the sucrose to reduce the sweetness of foods and improve the taste.

1.2.2粘度

イソマルトシロップの粘度は、同じ濃度のショ糖溶液の粘度に似ている。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、水分を保持し、様々な食品の品質を維持するのに有効です。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、water activity of isomaltulose is 0.75, which is very similar to sucrose.

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、虫歯の原因であるムタン連鎖球菌によって容易に発酵しないため、酸の生成が少なく、歯を腐食しにくい。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

イソマルトオリゴ糖の安全な最大量は体重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ことができ、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。bifidobacteriaの拡散を促進できるのIsomalto-oligosaccharidesの促进の抗体のBリンパ球と、生産力は大きく向上しウイルスmRNA表現に品種を誘導现役物質interleukinインターフェロンなどでもimmunologicallyし、マクロファージをphagocytic活動を強化させていく。

(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's immune function. Spring (1998) reported that isomalto-oligosaccharides can increase the concentration of immunoglobulins in the intestines and serum of animals, the number of B lymphocytes, the release of cytokines, the concentration of interleukins, and the activity of interferons, thereby enhancing the body'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

isomalto-oligosaccharide単糖类分子からは、数々のαに縛られて−1、6 glycosidic債券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腸内に一定量のイソマルオリゴ糖が存在すると、細菌と結合し、腸粘膜上皮細胞への細菌の結合を減少させ、腸壁内細菌の増殖と再生を阻害する。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

Before the イソマルオリゴ糖の機能的性質 were discovered, these sugars were regarded as undesirable substances in glucose production, because their presence interfered with glucose crystallization, thereby affecting the recovery rate of glucose and reducing its fermentability. It has been found that invertase is prone to inverting in high glucose concentrations, synthesizing oligosaccharides such as isomaltose and maltose from glucose. Yasuda et al. reported in their patent that 65% glucose solution at 60 °C and pH 4.5 with the addition of 0.5% glucoamylase. After 72 h of reaction, a sugar solution with an isomaltose oligosaccharide content of about 34.2% can be obtained. Some people have also tried to produce isomaltose by immobilizing glucoamylase. There have been many patents on the use of the inverting action of glucoamylase to produce isomaltose, but given the disadvantages of this method, such as low yield of isomaltose, complex product, and long production cycle, it is difficult to promote it on an industrial scale.

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

A high-performance capillary zone electrophoresis column and pre-derivatization method were used to determine オリゴ糖など機能 (oligosaccharides and maltotriose) in foods. The sample was diluted, protein removed, and derivatized with ethyl p-aminobenzoate (ABEE) in methanol. The separation was carried out in a fused silica capillary with a 80 mmol/l borate buffer (pH 8.0) as the running buffer at a constant column temperature of 25 °C and a voltage of 30 kV for 30 min. The components were detected at 300 nm using external standard quantification. The linear correlation coefficients of each component in the concentration range of 31.25-1,000 μg/ml are all above 0.998, the detection limits can reach 0.027-0.059 ng, the relative standard deviations are 2.9%-5.0%, and the recoveries are 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feeding animals with isomalto-oligosaccharide-enriched feed can increase their growth rate, reduce the feed-to-meat ratio, prevent diarrhea, reduce mortality, shorten the estrus cycle of female livestock, and increase the survival rate of fetuses. It can also improve the quality of livestock and poultry products and increase food safety. Adding 0.1% to 0.2% isomalto-oligosaccharides to the feed of 35-day-old piglets resulted in a 3% to 4% increase in daily weight gain and a 3% to 4% decrease in the feed-to-meat ratio (Bolden, 1 993). Tomeokamo (1990) used a feed with 0.25% isomaltooligosaccharides to test 21-day-old piglets, and the daily weight gain increased by 7%, and the ammonia content in the feces decreased. Japanese scholars such as Takato Muniyuki (1991) conducted a trial on 90,000 broilers by adding 0.2% isomalto-oligosaccharides to the broiler feed. The results showed that the growth rate, average weight and feed efficiency  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。