ルーテインの反芻餌への使用は何ですか?

ルテイン is an oxygenated carotenoid that is widely found でplants in nature (such as pasture grass, algae とfruits and vegetables) [1] and can be synthesized into vitamin A in the human body [2]. Lutein has a variety of biological functions. Its strong antioxidant function helps to enhance the body'の免疫システム[3]、それはまた、酸化によって引き起こされる脂質過酸化を防止しながら、がんや心血管疾患の多くの種類に抑制効果を有し[4-5][6]。ルテインは、人間の目の黄斑領域の主要なコンポーネントです' s網膜。

The human body cannot synthesize lutein on its own, and external food is the only source of lutein intake [7]. In addition, lutein has a significant coloring function, and researchers have conducted a large number of studies on this function as a feed and food additive [8-9]. Some researchers have evaluated lutein-added poultry and aquatic feeds [10-11]. Supplementing lutein in dairy cattle rations can directly affect the nutritional quality of dairy products [12]. In addition, Al⁃ varez et al. [13] showed that lutein is only present in the plasma of grazing lambs, which can help to distinguish grazing lambs from housed lambs. The results show that there are significant differences in the fat tissue and meat color of ruminants when comparing the feeding of concentrate-based feed to the feeding of exclusively green forage [14-15].

The main sources of lutein in ruminant feeding are green forage and lutein preparations. Although there is a lot of lutein in grass, the amount of lutein in grass varies greatly due to differences in cultivation management methods, sunshine and rainfall, and processing methods [16]; in addition, the conversion rate of lutein in feed to meat, adipose tissue and dairy products is low, and supplementing lutein preparations can effectively increase the lutein content in livestock products. Lutein preparations are mainly extracted from marigold petals [17].

jeonら[18]は、クロレラにも多量のルテインが存在することを発見した。需要の増加に伴い、研究者は体外培養法を使用して遊離ルテインを得ることに焦点を当て始めています[19]。近年、反芻動物の効率的な大規模飼育の開発は、食糧の供給を増加させ、環境に大きな圧力を与えている。したがって、荒材資源の利用効率を高めることは、生態環境にプラスの効果をもたらす。また、牧草の色素資源を十分に活用することは、粗飼料の利用方法を改善し、粗飼料の価値を高め、動物の健康な餌を与え、高品質の畜産物を得る上で大きな意義がある[20-21]。本稿では、飼料中のルテイン含有量の変化と反芻動物の摂食への影響について、荒飼料中のルテインおよびルテイン製剤に着目し、国内外の最新の研究成果を交えて概観する。

1. ルテイン含有量のダイナミックな変化緑の飼料

1.1. ルテインの構造と特徴

Lutein is widely found in plants. Its chemical formula contains two keto rings, three chiral centers, and eight stereoisomers. It can capture light energy in photosynthesis and regulate plant growth and development [22]. Lutein is poorly soluble in water and has poor stability, being susceptible to factors such as oxygen, light, heat, metal ions and pH [23]. As an antioxidant, lutein has strong antioxidant capacity, can eliminate the activity of reactive oxygen species and prevent normal cell damage, thereby protecting the body from metabolic damage [24-25]. Lutein exists in both free and esterified forms in different plants [26]. During the preparation of lutein preparations, the esterified lutein needs to be purified by saponification [27].

1.2緑飼料中のルテイン含有量の変化

緑の餌に含まれるルテインの量は、光合成の強さに影響されます[28]。窒素は植物の光合成に関与しているので、窒素肥料を草に施肥すると、ルテインの含有量が大幅に増加します[29]。lvら[16]は、異なる受精条件と異なる収穫段階でイタリアンレイグラスのルテイン含有量を測定した。その結果、早期収穫のルテイン含有量は、後期収穫のルテイン含有量に比べて有意に高く、肥料の施用量に応じて直線的に増加することが確認された。特に、120 kg/hm2の窒素肥料施用条件下での早期収穫試料中のルテイン含有量は、1,003 mg/kgに達した。

Elgersmaら[30]ルテインの内容で各种草を定めた結果、根にルテインコンテンツムカデは最もで206 mg / kg、ルテインコンテンツの鎮静剤を打つスリム地上先辈、キャラウェイシードを入れ、、シャゼンソウLuteolinコンテンツ、黄色、ハーブ木hyssopアルファルファは129、174、152 149、131および129 mg / kg。さらに、ほとんどの飼料のルテオリン含有量は飼料収量と負の相関があることが研究で示されています[16,31]。Rey-Nosoら[32]ルテインを定めの混合物のコンテンツPennisetum purpureumとDigitariaで地域乾燥タイプと湿ったsanguinalisメキシコたところによれば、韓国人は平均ルテインぬれミックスされた飼料の内容領域が185社がmg / kgでの平均ルテイン含有混合牧草乾燥地帯は64 mg / kgに過ぎなかった。この研究結果は、地理的・気候的条件が牧草のルテイン含有量にも影響を与えることを証明しています。

li jianhua[33]は、クローバーと象草の異なる乾燥条件と加工方法でのルテインの変化の法則を調査した。その結果、高温乾燥後の飼料草の色素損失は、低温乾燥後の色素損失よりもはるかに大きいことが分かった。また、草粉を調製する場合に比べて、圧縮草ブロックを製造することで、ルテインの損失を大幅に減らすことができる。1.3エンsiling中のルテイン含有量の変化lvら[29]は、エンsiling中のルテイン含有量の動的変化を調べたところ、エンsiling中にルテイン含有量は変化せず、エンsilingの品質に影響されないことがわかった。ルテインは低phのエンシリング環境でも良好に保存される。そのため、サイレージ中のルテイン含有量は、サイレージ前の原料中のルテイン含有量とほぼ同じであり、受精度や収穫期の影響も受けます[16]。karaら[34]では、トウモロコシにマレイン酸を添加したところ、トウモロコシサイレージ中のルテイン含有量が有意に増加した。

2 ruminantsのルテイン

2.1反芻動物におけるルテイン代謝

moraら[35]はルーメンにおけるルテインの分解機構を調べた。明確な結果は得られませんでしたが、これらの結果は、ルーメン中のルテイン分子の直接的な破壊やルーメン微生物による攻撃ではなく、特定の細胞成分の関与によるものである可能性を示しています。さらに、ルテインの代謝機構は、動物の品種や第一胃の環境によっても異なる可能性がある。cardinaultら[36]は、第一胃の微生物には抱合型ルテインを放出する能力があると考えている。

研究では、乳牛の食事にクロレラを添加した後、血清と成長卵母細胞の両方のルテイン含有量が有意に増加することが示されている[37]。jeonらは[38]、食事中のルテインは反芻動物によって摂取された後、血流を通って肝臓と乳腺に入り、そこで蓄積すると考えている。反芻動物のカロテノイドやレチノールは、主に肝臓に沈着することも報告されている[39]。mireia blancoら[40]はまた、放牧中のヒエの肝臓のルテイン含有量が有意に高かったことを発見した。

wangら[41]は、乳腺代謝に関与するルテイン関連乳腺タンパク質をスクリーニングし、33の関連タンパク質が変化し、そのうち15が上昇傾向を示したことを発見した。これらのタンパク質は、乳牛のグルコース代謝、脂肪酸代謝、免疫機能に関連しています。反芻動物種によって脂肪の色に違いがあるが[42]、dunneら[43]は、肉牛の採食方法は脂肪組織の色を比較することで判断できること、および放牧条件下での脂肪の黄変値が有意に高いことを確認した。reynosoら[32]は、乾燥した熱帯および多湿な熱帯で、異なる性別の放牧牛の脂肪組織のルテイン含有量をそれぞれ観察した。その結果、脂肪組織のルテイン含有量は、気候、地域、性別に影響されないことがわかりました。

prache et al.[44]によると、子羊、子羊、雄羊および去乳された羊の腎臓を取り巻く脂肪組織に沈着するカロテノイドはルテインのみであり、腎臓を取り巻く脂肪組織に沈着するカロテノイドはルテインのみであった。yangら[45]は、子羊の脂肪組織からルテインがほとんど検出されないことを示した。tuckerらは、1967年にすでにルテインがjejunumおよびヒツジの糞便に比較的多く含まれていることを発見している[46]。盲腸および結腸はルテインの主要な吸収部位ではなく、ルテインの親脂性のため、反芻動物はリンパ管を通してルテインを優先的に吸収することがある[36]。zhou limeiら[47]は、ヤギにおけるルテインの吸収機構について詳細に論じている。ヤギの小腸におけるルテインの吸収量は灌流時間とともに増加し、灌流2時間後にはピークに達する。さらに、遊離脂肪酸をルテイン灌流液に添加すると、吸収が著しく促進されます。以上の現象の詳細なメカニズムについては今後の研究が待たれており、腸内細菌叢やシグナル発現と相関している可能性が考えられます。以上の研究は、一般的に反芻動物種や摂食条件の違いによるルテインの代謝法則を明らかにしましたが、反芻動物におけるルテインの詳細な代謝経路に関する報告はありませんでした。

2.2ルーテインの反芻動物製品への影響

ルテイン粉not only indirectly affects the nutritional value of dairy products through its antioxidant activity [12], but also directly affects the sensory characteristics of dairy products, as it can make consumers perceive the yellowish color of dairy products in a positive way [48]. Ripoll et al. [49] found that under grazing conditions, the lutein content in bovine plasma increased significantly, but when the feeding conditions changed from grazing to hay feeding, the lutein content in plasma decreased significantly. It can be seen that the lutein content in the feed can effectively predict the lutein content in the plasma and livestock products of ruminants.

一般的に、牛のルテイン含有量'sミルクは、全カロテノイドの12% ~ 25%を占めます[50-51]。mireia blancoら[40]は、ヤギのルテイン含有量を比較した#ヤギに新鮮な草や干し草を供給した後、39のミルク。結果は、ヤギのルテイン含有量を示しました&#新鮮な草の給餌条件の下で39の牛乳が有意に高かった。han jiyuら[52]は、乳牛の食事にルテイン製剤を追加した。結果は、餌の10日後に、牛のルテイン含有量を示しました&#乳は対照群よりも有意に高かったが、乳収量、乳脂肪、乳タンパク質およびグルコース含有量には影響しなかった。xuら[53]は、乳牛の食事において、ルテイン製剤の最適含有量は150 ~ 200 g/(d・頭部)であることを示した。この範囲内で、乳に変換されるルテインの割合は約0.08%で、含有量は1です。2 ~ 1.5μg / dL。また、乳牛の食事にルテイン製剤を補充すると、乳牛の抗酸化能力が向上し、免疫力が向上し、病気を予防することも明らかになった[53]。

全ら。[38]最もホルスタイン牛に供給されるルテインによる量でルテイン内容の71.9μg / dLで、乳40ブースに50倍以上の結果徐ほか[53]。この違いの原因は、ルテインの供給源の違いや、餌環境、基礎餌などに関係している可能性があります。mora gutierrezらは、適切なタイプのカゼインを選択することは、低脂肪乳飲料中のルテインの化学的安定性を改善するために重要であり、その結果はルテイン乳製品の生産プロセスを改善するのに役立つことを発見した[54]。また、脂肪組織と同様に、筋肉を放牧するとルテインとレチノールの含有量が増加した[55]が、反芻動物の筋肉におけるルテイン含有量の変化のメカニズムを明らかにする報告はなかった。

3概要

ルテインは、ヒトにとって最も重要な機能性物質の一つであり、ヒトの健康に重要な役割を果たしています。緑の飼料はルテインが豊富であり、反芻動物や家畜のルテインの主要な供給源でもある。近年のルテイン抽出技術の成熟に伴い、反芻動物の飼料にルテイン製剤を補うことが高品質の畜産物を生産する主要な手段となっている。多くの研究結果から、牧草の栽培や生育においてルテインの含有量に影響を与える多くの要因があることが示されています。適切な栽培・管理基準を策定することで、品質の向上や栄養安定性の向上に貢献します。飼育方法、地域、飼料の違いは、動物製品の品質の違いにつながります。今後の研究では、粗飼料中のルテイン資源とルテイン製剤を組み合わせ、総合的な大規模飼料基準を策定する必要がある。また、反芻動物性製品の加工・保存において、動物性製品中のルテインの安定性を調べることは、ルテインの化学的性質や動物性製品の生産基準のさらなる解明に役立つと考えられます。

参考:

[1] krinsky n i, johnson e j .カロテノイド作用と健康と病気との関係[j]。molecular as medical, 2005, 26(6):459-516。

[2] karppi j, laukkanen j a, kurl s.plasma lutein and zeaxanthin and the risk of age related nuclear cataract among the elderly finnish population [j]。2012年British Journal of栄養、108(1):148-154。

[3] moraes m l, ribeiro a m l, santin e, et al. broiler chickensの成長と免疫応答に対する共役リノール酸とルテインの影響[j] . poultry science, 2016, 95(2): 277 -246。

[4] wang m, wang x l, shen h .心血管疾患予防におけるルテインの研究進展[j] .職業と健康,2020,36(3):424-427。

[5] schweigert f j, reimann j .微量栄養素とその目への関連性ルテイン、ゼキサンチン、オメガの機能3脂肪酸[j]。2011年クリングMonbl Augenheilkd、228(6):537-543。

[6] wang m x, jiao j h, li z y, et al。健康な非喫煙者におけるルテインの柔軟な能力は血漿脂質過酸化およびcreactive proteinを減少させる[j]。atherosclerosis, 2013, 227(2):380-385。

[7] yang y j, zhang h, cui h z, et al. reaserch pro on biology function of lutein and its application in feed [j]。中国畜産&^『官報』第1241号、大正5年(1915年)12月1日。

[8] sun h x deng r l cheng s p et al。乳児に対するルテインの機能と乳児用粉ミルクへの応用[j]。^ a b c d e f『仙台市史』通史編(通史編)、501 - 506頁。

[9] pelz r schmidtドイツ全国食品消費調査[j]におけるpelz r schmidt b heseker h .カロテノイド摂取量。Zeitschrift ^『仙台市史』通史編3(通史編4)317 -327頁。

[10] zhao d h, wu x l, zeng h l . research and ap水生飼料における天然ルテインの発現[j]。2019年(平成31年)4月1日:1号線が開業。

[11] zhang q, li h, xu p, et al.黄身の色、生産性能、卵の質に対するルテインの影響[j]。41 2019年中国家禽類(6):33 -36。

[12] antone u sterna v zagorska j .酸化的劣化から牛乳脂肪を保護するカロテノイド電位[j]。^ world academy of science, engi and technology, 2012, 6(4):200-204。

[13]アルバレスR MELENDEZマルチネス⁃からJ VICARIO I M et游戏原名di⁃etsを集中牧al.Effect浓度のカロチノイド色素、ビタミンA、ビタミン6世⁃tamin Eプラズマ・ディスプレーと脂肪組織羊か[J] .Journalた食品构成と分析、2014年、36(1/2):59-65人である。

[14] blanco m casasus i ripoll g et al。草を追うための皮下脂肪色の使用モンタナ州の採餌雄牛[m] // bouche r, derkimba a casabianca f .地中海の動物生産における革新のための新しいトレンド。倭⁃geningen:ワーヘニンゲン学術出版社、2011年:206-209。

【15位】 ripoll g, alvarez rodriguez j, sanz a, et al。アルファルファのふしぎな生活能力と、時間をかけて軽やかな小羊の中で、均一な車の質のふしぎな生活を作り出すための飼料システムの濃縮[j]。spanish jour agricultural research, 2004, 12(1):167-179。

[16] lv r l, el sabagh m, obitsu t, et al.イタリア産ライグラスサイレージの色素とフィトール含有量に対する窒素肥料と収穫期の影響[j]。^ a b c d e f g h『日本の歴史』、2018年、148 - 158頁。

〔17〕 d ' este m, de francisci d, angelidaki i . microalga chlorella vulgarisからのルテイン抽出のための新規プロトコル[j]。^ a b c d e f g h『バイオハザード』、2017年、127 - 175頁。

[18] jeon j y, kim k e, im h j, et al.ルテインの生産は、食餌性クロレラで卵を濃縮した[j]。日本動物飼料学会,2012,32(1):13-17。

[19] xu x h, wang l j, sun d, et al。tagetes erecta l .の細胞懸濁液による遊離ルテインの生産プロセスに関する研究[j]。生物化学工学,2020,6(2):5-9。

[20] lyu r l, li m, hu h c, et al。ruminants feedingにおけるクロロフィルの利用に関する研究[j]。栄养のチ⁃内申点の日刊動物が良く、2019年31(2):509年)- 514。

[21] LYU R L、丁L L、李M, et al.Researchβ過程⁃カロチンアプリケーション栄養か[J]の反芻動物。中国動物栄養学会誌,2019,31(9):3639-3943。

。[22] lado j, zacarias l, rodrigo m j .果実発生におけるカロテノイド生合成の制御[m] // stange c . carotenoids in nature。^『仙台市史』通史編、2016年、161-162頁。

[23] mitri k, shegokar r, gohla s, et al。経口および皮膚送達のための抗酸化剤製剤としてのルテインナノ結晶[j]。^ the international journal of pharma tics, 2011, 420(1):141-146。

[24]大人 zhang l x, cooney r v, bertram j s . carote宝箱はギャップ接合コミュニケーションを強化し、c3h /10 t 1/2細胞の脂質過酸化を阻害する:それらの癌との関係化学予防作用[j]。発癌,1991,12(11):2109-2114。

[25] chew b p, wong m w, wong ts .マウスの乳腺腫瘍の免疫および成長に対するマリーゴールド抽出物からのルテインの影響[j]。^ anticancer research, 1996, 16(6 b):3689-3694。

[26] piccaglia r, marotti m, grandi s . luteinとtagetes patulaとt . erectaの異なるタイプのルテインエステル含量[j]。産業作物や製品、1998年、8(1):45-51。

【27】 araya b, gouveia l, nobre b, et . 3種のヒスイ類についての垂直歯槽パネルバイオリアクターを用いたルテインと脂質の同時生産の評価[j] . algal research, 2014, 6: 218-222。

[28] ballet n, robert j c, williams, p e v . vita vita in forages [m] // givens d i, owen e, ax ford r f e, et al。アニメ版ではリベンジされている。ウォリングフォード、イギリス:cabi publishing、2000年。

[29] lv r l, el sabagh m, obitsu t, et al。イタリアライグラス(lolium multiflorum lam)の光合成色素およびフィトール含有量に対するエンシリング期間および接種菌による発酵条件の変化の影響。silage [j]。animal science journal, 2020, 91 (1): e13309,

[30] K ELGERSMA A, SØEGAARDジャンセンS K脂肪酸α⁃tocopherol、βカロチン⁃内容ルテイン飼料いんげん豆などで、forbs、や草⁃のクローバーをミックス[J]農食品化学.Journal、2013年61(49):11913-11920。

[31] K ELGERSMA A, SØEGAARDジャンセンSインテルK⁃関係牧草の机械刈取α⁃tocopherol、β⁃チャムド⁃tene、ルテイン、と、酸がたんぱく質 繊維 in  非常用のマメ科のforbs, forage legumes, and grass clover mixture as affected by harvest date [j]。農業・食品化学誌,2015,63(2):406-414。

[32] モラハンク・プリンスの言ったとおりC R OニーヴスVらβ⁃カロチンとルテイン熱帯地方に飼料の改善や牛脂肪組織メキシコ[J] .Animal飼料科学技術113 (1/2/3/4):183-190 04

[33][j] li j h .飼料の天然顔料に対するさまざまな加工および保存方法の影響[j]。^ a b c d e f g h i f g h i(2002) 30-32頁。

[34]  カラk .栄養価に対するマレイン酸の影響,caトウモロコシsiの含有量とin vitro消化性[j]。^ a b c d e f g h『日本の食文化と食文化』、2017年、245-254頁。

[35] mora o, romano j l, gonzalez e, et al。体外消えてなくなっている水原β⁃カロチンとルテインルツェルン湖畔から(Medicago sativa)中で干し草牛とcaprine ruminalアジソン病だか[J]食料農業の科学誌に1999年79(2):273-276。

[36] cardinault n, doreau m, poncet c, et al。2006年(平成18年)4月1日- 1号機が完成。

〔37〕 an b k, jeon j y, kang cw, et al.ルテインを強化したクロレラを与えた鶏の産卵におけるルテインの組織分布とルテインを濃縮した鶏卵の生産[j] .韓国動物資源食品学会,2014,34(2):172-177。

[38] jeon j y, park k k, lee k w, et al。ホルスタイン牛の乳成分に対するルテイン強化クロレラの食事療法効果[j]。springerplus, 2016, 5(1):908。 [39] alvarez r, melendez martinez a j, vicario i m et al。食事の効果としての動物の生体液および組織中のカロテノイドおよびビタミンa含有量:レビュー[j]。^ food reviews international, 2015, 31(4):319—340。

[40] blanco m, lobon s, bertolin j r, et al.乳仔の組織に含まれるカロテノイドと能力値への母体摂食の影響[j] . archives of animal nutrition, 2019, 73(6):472-484。

[41] wang c h, wang c, liu j x, et al。乳牛における乳腺meにおけるルテインの効果に関するプロテオミクス分析[j]。journal of dairy research, 2018, 85(2):152-156。

[42] noziere p, graulet b, lucas a, et al。ruminants: from forages to dairy products [j] . animal feed science and technology, 2006, 131(3/4):418-450。

[43] dunne p g, monahan f j, o ' mara f p, et al. bovine subcutaneous adipose tissue: a review of contributory factors, associations with carcass and meat quality and its potential utility in authentica

tion of dietary history [j]。^ a b c d e f g h i(2009), 81(1):28-45。

[44] prache s priolo a grolier p .放牧中の羊における腎脂肪のカロテノイド含有量に対する濃縮仕上げの影響:判別草のためのその重要性:濃縮されたふぐを与えられた and  濃縮物の箱は放牧子羊を終えた[j]。^ a b c d e f g h i(2003年)、225-233頁。

[45] yang a larsen t w tume r k .血清、脂肪組織およびliv中のカロテノイドおよびレチノール濃度および羊、ヤギおよび牛におけるカロテノイド輸送[j]。^「australian journal of agricultural research, 1992, 43(8):1809—1817」。australian journal of agricultural research . 2018年9月18日閲覧。

[46] tucker r e mitchell ge little c o .羊の大腸からのラベル付きカロチンの吸収[j]。

【47】周L M周G H陳bβの吸収を研究によって⁃カロチンとルテインヤギか[J]状態だ。2003年チ⁃内申点の日刊動物栄養15(2):29日~ 32、44 .

[48] serrano e prache s chauveau duriotb, et al.若い牛uに餌を与える草の追跡性血漿および脂肪組織中のカロテノイド色素[j] . animal science, 2006, 82(6): 901 -918。

[49] ripoll g casasus i joy m et al。脂肪を評価する透过率や反射色スペクトルβカロチン⁃ルテインとα⁃tocopherolプラズマメドウズにクランクアップbovinesのや完全混合配給か[J]乾燥によろめき立っている動物飼料科学技術,2015,207:20-30。

[50] martin b fedele v ferlay a et al。[c] //ヨーロッパ草原エダーレーションの第20回総会の議事録。luzern:[s.n.],2004: 876- 886。

[51] calderon f, tornambe g, martin b, et al. sward and cow ' s milkのカロテノイドに対する山岳草地の成熟期と放牧管理の影響[j] . animal research, 2006, 55(6): 535 -544

[52] han j y song l h wang d et al。牛のミルクの物理的および化学的パラメータにダイエットルテインの影響[j]。中国畜産&2013年獣医Medi⁃cine、40 (Suppl.1): 121-125。(中国語で)

[53] xu c z, wang h f, yang j y, et al。高収量の乳牛の生産性、抗酸化状態、乳質に対するルテインの影響[j]。journal of dairy science, 2014, 97(11): 7144-7150。

[54] mora gutierrez a, attaie r, n u ' nez de gonzalez m t, et al.ルテインとbo vineとcaprine caseinsの複合体と、乳剤系におけるルテインの化学的安定性への影響:arabi nogalactanの効果[j]。journal of dairy science, 2018, 101(1):18-27。

[55] osorio m t, zumalacarregui j m, cabeza ea, et al。^小学館、2008年(平成20年)1- 2頁。