ルーテインの反芻餌への使用は何ですか?

ルテインは、自然界の植物(牧草、藻類、果物や野菜など)に広く見られ[1]、人体でビタミンaに合成される[2]酸素化カロテノイドです。ルテインには様々な生物学的機能がある。その強い抗酸化機能は、体を強化するのに役立ちます'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。

人体はルテインを自力で合成することはできず、外部の食物のみがルテインを合成するルテインの摂取源[7]。また、ルテインには顕著な着色機能があり、飼料や食品添加物として多くの研究が行われている[8-9]。一部の研究者は、ルテインを添加した家禽および水生飼料を評価しています[10-11]。乳牛の配給にルテインを補充すると、乳製品の栄養の質に直接影響する可能性があります[12]。さらに、al varezらは、ルテインが放牧子羊の血漿中にのみ存在し、放牧子羊と収容子羊を区別するのに役立つことを示した[13]。その結果、濃縮飼料と緑色飼料のみを比較すると、反芻動物の脂肪組織と肉の色に有意な差があることが明らかになった[14-15]。

のルテインの主な供給源は、ルーメンの摂食である緑の飼料とルテイン製剤です草の中のルテインは多いが、栽培管理方法、日照量や雨量、加工方法などの違いにより、草の中のルテインの量は大きく異なる[16]。また、肉、脂肪組織、乳製品への飼料中のルテインの変換率は低く、ルテイン製剤を補充することで、畜産物のルテイン含有量を効果的に増加させることができます。ルテイン製剤は主にマリーゴールドの花弁から抽出される[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]。本稿ではその変遷を概観するルテイン含有量また、反芻動物の摂食への影響については、ルテインや粗飼料のルテイン製剤に着目し、国内外の最新の研究成果を組み合わせた。

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

ルテインは植物に広く見られる。化学式は2つのケト環、3つのキラル中心、8つの立体異性体からなる。光合成で光エネルギーを取り込み、植物の成長と発達を調節することができる[22]。ルテインは水に溶けにくいまた、安定性が低く、酸素、光、熱、金属イオン、phなどの影響を受けやすい[23]。抗酸化物質であるルテインは、強力な抗酸化能力を持ち、活性酸素種の活性を除去し、正常な細胞の損傷を防ぎ、代謝障害から体を保護します[24-25]。ルテインは、様々な植物において遊離形とエステル化形の両方で存在する[26]。ルテイン製剤を調製する際には、エステル化されたルテインをsaponificationによって精製する必要がある[27]。

1.2緑飼料中のルテイン含有量の変化

緑の餌のルテイン含有量は、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]は、メキシコの乾燥地域と湿潤地域のpennisetum purpureumとdigitaria sanguinalisの混合物のルテイン含有量を測定し、それを発見した平均的なルテイン含有量です混合飼料のうち、湿潤地域では185 mg/kgであったが、乾燥地域では平均ルテイン含有量は64 mg/kgであった。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なかったが、これらの結果は、の消失を示していますルーメンのルテイン第一胃のルテイン分子の直接的な破壊や第一胃の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かもしれません。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。

研究は後にそれを示した乳牛の食事にクロレラを加える血清および成長中の卵母細胞の両方のルテイン含有量は有意に増加する[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]はそれを示していますルテインは唯一のカロテノイドであった羊、羊、雄羊、去乳羊の腎臓周辺の脂肪組織では、腎臓周辺の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

ルテイン粉乳製品の抗酸化活性によって間接的に乳製品の栄養価に影響を与えるだけでなく[12]、乳製品の黄色がかった色を消費者に肯定的に認識させることができるため、乳製品の感覚特性にも直接影響を与えます[48]。ripollら[49]は、放牧条件下では、ウシ血漿中のルテイン含有量が有意に増加したが、放牧から牧草への供給条件を変更すると、血漿中のルテイン含有量は有意に減少したことを明らかにした。飼料中のルテイン含有量は、反芻動物の血漿および畜産物中のルテイン含有量を効果的に予測できることがわかります。

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。年内範囲ルテインの割合牛乳に換算すると約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]。

jeonら[38]はそれを発見した最高用量のルテイン供給ホルスタイン牛ちまきルテイン内容の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。多くの研究の結果は、その多くの要因があることを示しています中にルテイン含有量に影響を与えます牧草の栽培と成長。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。

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