ガラクトオリゴ糖粉末の動物飼料への用途は何ですか?

近年、プレバイオティクスは抗菌剤の代替として研究のホットスポットとなっている。ギブソンら[1]は、プレバイオティクスをヒトの消化酵素によって分解されないが、腸内の善玉菌の増殖を促進し、宿主の健康に寄与する物質と定義した。プレバイオティクスには、機能性オリゴ糖とも呼ばれる様々なオリゴ糖が主に含まれています。cardelle-cobasらは、多くのオリゴ糖のうち、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.

彼らはタンパクプロダクトオブザ酵素反応によって製作される場合があるβ-galactosidase変換半乳糖、[3]オリゴ糖の混合物となっている。2008年、中国は新たな食品添加物としてガラクトオリゴ糖を承認した。ガラクトオリゴ糖は脂質代謝を調節し、有害な腸内細菌の増殖を減らし、便を軟化させ、免疫力を高め、抗酸化作用を持つ。本論文では、動物の生産におけるガラクトオリゴ糖の物理化学的性質、生物学的機能および応用を検討し、ガラクトオリゴ糖が生産実務においてより良い応用ができることを願っている。

1オリゴ糖の物理化学的性質と生物学的機能

オリゴ糖は、ph 3.0、160°cの環境下でも分解されない。人体からを分解する酵素の量は含まないβ(1→3)β(1→4)及びβ(1→6)glycosidic債券オリゴ糖など人体で分解さえません;一般的にメイラード反応を起こさず、非常に安定であり、スクロースよりも低いわずか8 kj /gのカロリー値を持つ。そのため、現在は主に低カロリー食品を開発するための甘味料として使用されている[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].

推進の2機構によってgalacto-oligosaccharides肠内细菌からにとって有利な拡散:一つはバクテリアの種類は放送が果してβ酵素-galactosidase hydrolyzes galacto-oligosaccharides。βの製本できる-galactosidase酵素半乳糖チームの岸から遠ざかって行く債券galacto-oligosaccharidesになって水を汲み転送半乳糖グループはhydrolyzing削减と半乳糖分子の一つとさの減った[12]は、そしてmonosaccharidesが形成される小腸で吸収され終わるbody&に参加する#39; s代謝。

ほとんどの研究で、オリゴ糖は大腸菌の増殖を抑制するが、ラクトースは大腸菌の増殖を促進することがわかっている[12]。オリゴ糖に同じ仕組みが与え乳糖分解の腸を促すこともオリゴ糖善玉菌が合成を大量のβ-galactosidase分子です第二に、重合度です。ビフィズス菌は、重合度が2のオリゴ糖やラクトースに比べて、重合度が3や4のオリゴ糖を利用しやすい。ビフィズス菌および乳酸菌のすべての種は、重合度2のオリゴ糖を利用することができる[13]。市販されているオリゴ糖は、異なる重合度の混合物であるため、均一ではない。したがって、腸内プロバイオティクスに対するそれらの有益な効果は、単純にオリゴ糖の特定の程度の重合に帰することはできない[14]。

2 .オリゴ糖の動物生産への応用

ガラクトオリゴ糖は動物の健康に有益で、腸内細菌叢を調節し、腸バリアを保護する機能を持つ[15-16]。

2.1豚の生産におけるガラクトオリゴ糖の利用に関する研究

子豚の早期離乳は、免疫系の発達不良につながります[17]。豚と子豚の分離は、子豚が成長に必要な栄養と免疫グロブリンを母親の乳から奪っている。また、環境や食事の変化も子豚にストレスを与え、飼料摂取量の低下、腸内フローラの不均衡、下痢、成長の鈍化、免疫机能の低下などの問題を引き起こしています。ガラクトオリゴ糖(gos)は、子豚の腸内フローラのバランスを改善し、腸内構造を最適化し、腸内防御機構を活性化させる効果がある[18]。李ケナン[19]オリゴ糖などが平均体重子豚を補完できるレベルの血清IL-4を増やし、sCD3、も猫もを減らしレベル血清TNF -αとMDAだalizadehら[20]は、生まれたばかりの子豚の基礎食にオリゴ糖を添加したところ、その数が明らかになった

乳酸菌とビフィズス菌の乳酸菌とビフィズス菌のオリゴ糖群の中の子豚のcecum中の乳酸菌とビフィズス菌が増加し、酪酸濃度が有意に増加した。酪酸は、大腸菌などのさまざまな病原性細菌の定着を防ぐことが示されており[21]、また、酪酸は炎症反応を阻害し、腸のバリア機能を改善する[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.

[24]全細菌、ビフィズス菌、乳酸菌、pseudomonadsおよびクロストリジウム基上のオリゴ糖群の変化を調べるために、in vitroで16 s rrnaを標的としたプローブをin situ蛍光に用いた。その結果、腸を代表する発酵槽中のビフィズス菌の数が増えた。また、オリゴ糖はht29細胞への大腸菌やサルモネラ菌の付着を有意に阻害した。tzortzisら[24]は、ブタの研究で4%のオリゴ糖を添加すると、腸内のビフィズス菌濃度と酢酸塩濃度が上昇し、phが低下することを示し、オリゴ糖が優れたプロバイオティクス能力を持つことを示した。

rajauriaら[25]は、オリゴ糖を食肉処理の5週間前にブタの飼料に添加することにより、背長節筋の抗酸化状態に対するオリゴ糖の効果を評価した。その結果、オリゴ糖を添加することで、筋肉の抗酸化能力が大幅に向上し、オリゴ糖の前生物学的作用と関連している可能性が示された。broekaertら[26]は、プレバイオティクスの抗酸化能力がそのフェルル含有量と関係していることを示した。フェルル酸は、in vitroで強い抗酸化作用を持つ[27]。真空包装袋に入れた背長筋の試料を4°cで15 d保存した後に分析したところ、対照群と比較して背長筋の全微生物活性が低下し、抗菌効果が顕著であった。

2.2家禽の生産におけるオリゴ糖の利用に関する研究

Research on the application of oligosaccharides in poultry production腸内微生物の種類や血清の抗酸化指標への影響を中心に研究しています。azcarate-perilら[28]は、研究対象として1日齢のメスのブレス鶏を用い、9週間の試験を通じて腸内微生物の種類に対する効果を評価した。挑戦してその結果、で強いにおけるサルモネラtyphimuriumの変種ウィルス、裁判の五週Christensenellaceae数腸内で乳酸菌reuteri動物が上昇したのに対し、同オリゴ糖層Christensenellaceaeや乳酸菌reuteriが増加していき、腸内のサルモネラ菌除去率ではも向上。christensenellaceae floraはボディマス指数(bmi)に関連することが示されており[29]、lactobacillus reuteriは多くの認知されたプロバイオティクス特性を含む菌株である。li yanmingら[30]は、アヒルの抗酸化機能に0.1%のオリゴ糖を添加した場合の効果を調べた。その結果、オリゴ糖を添加した群では、血清t-aoc、gsh-px、t-sod、podの活性は対照群より高かったが、mdaの活性は対照群より低かった。筋肉t-sodは対照群よりも有意に高く、オリゴ糖ガラクタンを添加すると、アヒルの抗酸化能力がある程度改善されることが示唆された。

2.3ルーメン産生における糖鎖ガラクタンの応用に関する研究

There have been relatively few studies on the use of galacto-oligosaccharides in ruminant production。wang zhihangら[31]延辺黄牛の子牛にガラクトオリゴ糖を投与したところ、血清igg値とil-2 mrna発現が上昇し、ガラクトオリゴ糖が子牛の免疫機能を改善することが示された。

2.4齧歯類の生産におけるガラクトオリゴ糖の利用に関する応用研究

zhang dongjieら[32]は、オリゴ糖がマウスの免疫レベルを改善することを発見した。zheng shanら[33]は、マウスにさまざまな量のオリゴ糖を投与し、その結果、オリゴ糖がマウスの免疫レベルを向上させることを示した。leforestierら[34]は、マウスの小腸粘膜の形態、ブラシ境界膜酵素の活性、およびムチン含有量に対するガラクトオリゴ糖摂取の効果を評価した。その結果、ガラクトオリゴ糖を4週間摂取したマウスは、絨毛の高さを変えずに、小腸粘膜のムチン含有量と腸上皮細胞のスクラーゼ活性を増加させることができた。

Dai et al. [35] studied the preventive effect of a newly synthesized α-galactooligosaccharide mixture マウスにおけるデキストラン硫酸ナトリウム誘発性大腸炎の予防について。その結果、α-galactooligosaccharide混合だけでも、糞便ヘモグロビンレベルを大幅に減らせる結腸長の短缩、防止、炎症反応肠管になりを減らして乗りupregulationを和らげる誘発型cyclooxygenase-2デキストラン硫酸ナトリウムyanahiraら[36]は、ガラクトオリゴ糖は腸粘膜の均質化によっては利用できないが、腸内の有益な細菌によって選択的に利用されることを発見した。chengら[37]は、微生物および代謝物に対するガラクトオリゴ糖の影響を分析するために、16 s rrna分析とメタボロミクスを用いた。その結果、対照群と比較して、ガラクトオリゴ糖を投与したマウスの脂肪酸合成量および血中トリグリセリド濃度が有意に低く、ガラクトオリゴ糖がマウスの脂質代謝を改善することが示された。 マウスでは、オリゴ糖が脂質代謝を改善することが示された。

3結論

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.

参照

[1] gibson g r, roberfroid m b .ヒト大腸微生物叢の食事調節:プレバイオティクスの概念の導入[j]。the journal of nutrition, 1995, 125(6): 1401-1412。

[2] cardelle-cobas a, corzo n, olano a, et al。ラクトースおよびラクツロース由来のガラクトオリゴ糖:乳酸菌、streptococcusおよびbifidobacteriumの成長に対する構造の影響[j]。^「international journal of food microbiology, 2011, 149(1): 81-87」。international journal of food microbiology(2011年). 2011年9月18日閲覧。

[3] Gonzalez-Delgado I, Segura Y、マーティンA,らβ-galactosidase large-pore以上固定化岸から遠ざかって行くmesoporousシリカ度数の高い酒の製造を支持するgalacto-oligosaccharides (GOS)か[J]。Microporous &mesoporous materials, 2017, 257: 51-61。

[4] sun changwen, zhou qingtao, wang chao, et al。オリゴ糖の概要とその機能作用メカニズムの解析。^『仙台市史』通史編、2015年(平成27年)、178 - 178頁。

[5]ギブソンg r、マッカートニーal、ラストールr a。2005年(平成17年)3月31日:1号機が完成。

[6] tuohy k m, rouzaud g c m, bruck w m, et al。前生物学的有効性評価を用いたヒト腸内細菌叢の健康改善への調節[j]。2005年(平成17年)1月1日:ダイヤ改正。

[7] fanaro s, marten b, bagna r, et al。galacto-oligosaccharides are bifidogenic and safe at weaning:二重盲検無作為化多施設研究[j]。小児消化器病学ジャーナル&2009年栄養、48(1):82-88。

[8] jeurink p v, van esch b c, rijnierse a, et al。食物オリゴ糖の免疫作用の基礎となる機構[j]。^ a b c d e f g h『日本の歴史』日本評論社、1979年(昭和54年)、57 -57頁。

[9] souza k l, gurgul-e, elsner m, et al。インスリン産生細胞におけるプロ炎症性サイトカインと抗炎症性サイトカインの相互作用[j]。内分泌学会誌,2008,197(1):139-150。

[10]盛青海、庚銭、徐李ら。オリゴ糖ガラクトースの下剤機能に関する研究[j]。china food additives, 2007(1): 62-65。

[11] zechel d l, withers s g .グリコシダーゼ機構:微調整触媒の解剖学[j]。2000年化学研究所の口座33(1面)している。

[12]王静燕、朱生庚、徐長発。生化学[M] .『北京高等教育史』中央公論社、2002年。

[13] amaretti a, bernardi t, tamburini e, et al。bifidobacterium adolescentis mb 239のグルコース、ガラクトース、ラクトース、およびガラクトリゴ糖上での成長の動態と代謝[j]。2007年適用され、環境微生物学73(11):3637-3644。

[14] adamczak m, charubin d, bednarski w .乳清から調製した乳糖濃縮物からのガラクトリゴ糖およびラクツロースの酵素合成に対する反応媒体組成の影響[j]。化学論文,2009,63(2):111-116。

[15] boehm g、moro g .乳児栄養に使用されるプレバイオティクスの構造的および機能的側面[j]。^ a b c d e f g h『人事興信録』第8版、1890年(明治23年)。

[16] matsuki t, tajima s, hara t, et al。ガラクトオリゴ糖(om55n)を配合した乳児用粉ミルクは、健康な乳児に固有のビフィズス菌の増殖を促進する[j]。^『人事興信録』第4版、2016年、453-461頁。

[17] liu jingyun, zhang yingjie。初期離乳子の生理的特徴と栄養対策[j]。^ a b c d e f g h『科学史』、2008年、52-54頁。

[18] dudink s, simonse h, marks i, et al。エンリッチメントの到来を知らせると、離乳直後の子豚の遊び行動が増加し、離乳ストレス誘発行動が減少する[j]。2006年(平成18年)4月1日-1号機が完成。

[19] li, k .オリゴ糖の離乳子の成長能力、免疫、抗酸化機能への影響[d]。2018年、内モンゴル自治大学教授。

[20] alizadeh a, akbari p, difilippo e, et al。乳児食における食物成分研究のためのモデルとしてのピグレット:腸機能に対するガラクトオリゴ糖の影響[j]。栄养のBritish Journal ofが良く、2016年115(4):605-618。

[21] campbell j m、fahey jr g c、wolf b w . selectedラットにおける難消化性オリゴ糖は、大腸質量、cecalおよびfecal短鎖脂肪酸、phおよび微生物叢に影響を及ぼす[j]。the journal of nutrition, 1997, 127(1): 130-136。

[22] hamer h m, jonkers d, venema k, et al。大腸機能における酪酸の役割[j]。性薬理学&^アポロドーロス、2008年(平成20年)2月27日、104-119頁。

[23] tian s, wang j, yu h, et al。哺乳子の新生児の成長と腸機能に対するガラクトオリゴ糖の影響[j]。日本生物工学会誌,2019(1):197-207。

[24] tzortzis g, goulas a k, gee j m, et al。新規のガラクトリゴ糖混合物は、連続的なin vitro発酵システムおよびin vivoブタの近位大腸含量においてビフィズス菌の個体数を増加させる[j]。^『寛政重修諸家譜』(寛政重修諸家譜)巻5・7(1726-1731)。

[25] rajauria g, draper j, mcdonnell m, et al。海藻抽出物、ガラクトオリゴ糖およびビタミンeの栄養補給によるフィニッシャブタの肉品質パラメータへの影響[j]。革新的な食品科学&^『日経産業新聞』2016年7月号、276 - 276頁。

[26] broekaert w f, courtin c m, verbeke k, et al。穀物由来のアラビノキシラン、アラビノキシラン-オリゴ糖、およびキシロオリゴ糖のプレバイオティクスおよびその他の健康関連作用[j]。^「review in food science and nutrition, 2011, 51(2)」。food science and nutrition (2011) . pp . 178-194. 2013年3月30日閲覧。

[27] ferguson l r, zhu s, harris p j .培養ht‐29細胞における植物細胞壁ヒドロキシシナモン酸の抗酸化作用および抗遺伝毒性[j]。分子栄養&2005年(平成17年):558 -593。

[28] azcarate-peril m a、butz n、cadenas m b、et al。salmonella enterica serovarの弱毒化 Typhimurium 株とガラクトオリゴ糖は、サルモネラ菌のクリアランスを加速します 腸内マイクロバイオームの改変による家禽の感染[j]。applied and environmental microbiology, 2018, 84(5): doi: 10.1128/ aem。02526 - 17。

[29] goodrich j k, waters j l, poole a c, et al。ヒトの遺伝学が腸内マイクロバイオームを形作る[j]。2014年(平成26年)4月1日:789- 789。

[30] li ym, huang xw, ouyang hp, et al。アヒルの抗酸化能に対するオリゴ糖と光合成細菌の影響[j]。^ a b c d e f g h『動物と動物』、2012年、281 -286頁。

[31]王志航、カン・ソンチョル、チェ・ミョンフンら。延辺牛の子牛の細菌叢、血液指標、成長性能に対するオリゴ糖の影響[j]。^『官報』第2347号、大正12年(1924年)12月23日。

[32] zhang dongjie, chen yun, zhao shuping, et al。オリゴ糖の免疫機能増強に関する研究[j]。中国食品添加物、2012(4):141-146。

[33] zheng shan, du hongju, ma ling, et al。マウスにおけるオリゴ糖の免疫機能への影響[j]。^『人事興信録』第4版、人事興信録、2013年、163-165頁。

[34] leforestier g, blais a, blachier f, et al。マウスの小腸粘膜関連ムチンおよびスクラーゼ活性に対するガラクトオリゴ糖摂取の影響[j]。^「european journal of nutrition, 2009, 48(8): 457-464」。european journal of nutrition(2009) . 2009年8月4日閲覧。

[35] dai z, feng s, liu a, et al。新しく合成αに消炎効果に-galacto-oligosaccharidesデキストラン硫酸ナトリウム-誘導大腸炎C57BL / 6Jネズミか[J]暴れる。^「food research international」。food research international(2018年). 2018年3月30日閲覧。

[36] yanahira s, morita m, aoe s, et al。ラットの腸内細菌叢に対するラクチトルオリゴ糖の影響[j]。journal of nutritional science &ビタミン剤1995,41(1):83-94。

[37] cheng w, lu j, lin w, et al。マウスの糞便微生物叢および代謝物プロファイルに対するガラクトオリゴ糖豊富食の影響[j]。食品&2018年(平成30年)4月1日-1620系を導入。