動物の摂食におけるベータグルカンパウダーの用途は何ですか?

Beta-glucan is のnatural polysaccharide とa “generally recognized としてsafe” (GRAS) product thでhとしてreceived widespread attentiにとアプリケーションでのfields のfood とhealth products [1-2]. Beta-glucanis found でmicroorganisms とplants, と◆structure is stable とhighly biologically active. Beta-glucanhとしてvarious biological functions such as antioxidant, immunomodulatory, antitumor, hypoglycemic, repairing 腸barrier と規制腸microecology [3-4], とcan enhance の活動のintracellular antioxidant enzymes [such as superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) とcatalase (GSH-Px)], とreduce のレベルのoxygen free radicals とoxidative ストレスproducts [such as reactive oxygen species (ROS) とmalondialdehyde (MDA)] [5].

神経炎症のマウスモデルでは、β-グルカンが炎症誘発性細胞の過剰活性化を効果的に遮断し、炎症誘発性サイトカインの上昇を阻害し、脳を炎症損傷から保護した[6]。さらに、β-グルカンは、マウス腹腔内のマクロファージの増殖を促進し、免疫応答を誘発し、黒色腫細胞の成長と転移を阻害した[7]。実験マウスのモデルをでて15日付の、肥満誘発型高脂肪low-fiber議会β-glucan復元されたバリア機能が腸との不均衡を正して事故によるmicrobiota不健康な食事できます。[8]▼农耕動物、β-glucanとして使われるので、代替的な抗生剤治療への耐性がディスプレイおよびは改善される見通し動物成長の実績た[9]。この文章の生物学的機能性を评论しβ-glucanとその応用畜産、提供参考にその开発饲料にします。

1βの属性-glucan

β-グルカン(beta-glucan)は、β-グリコシド結合で結合したd-グルコーストモノマーからなる多糖である。酵母、真菌、特定の細菌、藻類、および穀物(オート麦と大麦)に広く分布しています。主に線形構造であり、単離されたβ-(1,3)結合またはβ-(1,4)結合のいずれかで結ばれたd-グルコースからなる。

Beta-glucansdiffer でterms のside chaでbranching, solubility, viscosity, gelatiにproperties, glycosidic bond connections とmolecular weight [10]. For example, shiitake mushroom β-glucan(trisaccharide, β-1, 6-branched chain, β-1, 3-glucan, 400–800 kDa), cereal β-glucan (mixed-linked β-1, 3 とβ-1, 4 glucan, 130–410 kDa), β-glucan からSchizophyllum (reversible curl or randomly coiled , β-1, 6-branched , β-1, 3-glucan, 100~10 000 kDa), yeast β-glucan (maでchaでis β-1, 3-glucan , branched chaでis β-1, 6-glucan , triple super-micro spiral structure, 20~4 000 kDa) [10 -11]. β-Glucanとa linear structure とβ-1, 3-D-ブドウ糖units as のcore is the most commにform. β-Glucan exists でboth soluble and insoluble forms. Commercially available β-glucan is mostly derived からyeast and is usually an insoluble crystalline powder that is white or light yellow でcolor. Its molecular formula is [C6H10O5]n.

2生物学的機能性β-glucan

2.1抗酸化

動物の飼育は、環境、食事、輸送、病気、繁殖などによる酸化ストレスに直面しており、体の健康と生産性を脅かしています。酸化ストレスは、酸化的損傷を引き起こす活性酸素を生成させます[12-13]。研究では、β-glucan有効酸化ストレス减らし誘発型RAW264.7細胞リポ多糖類(のLPS)ストレス酸化でモデルマウスを当てると発動するc型レクチンdomain-containing 7 (Dectin-1) /核因子E2-related要因2 (Nrf2) /ヒーメoxygenase-1 (HO-1)シグナリング経路、そしての活動を増す抗酸化酵素や製作ロスとMDA[14]。同様に、β活動を著しく増加し-glucan野郎猫である』や『GSH-Px』、ロスやMDAが減ったレベル披着羊皮LPS誘発型リンパ球、効率よくリンフォカイン【15位】に酸化抑制ダメージている。また、Caenorhabditisエレガンス、β-glucanにより、ロスの立場が弱くなった水準の活動を増す抗酸化酵素(SOD猫)やドーパミン受容体寿命インスリン様成長規制され長引か受容体βサブユニット(daf-2) / forkhead-containing藩タンパク質(daf-16)であれば展示强力な抗酸化力[16]。

2.2免疫規制

β-glucan can bind にspecific receptors にthe セルwall, such as integrでαM (CR3) and Dectin-1, activate macrophages, enhance antibody secretion and natural killer セルactivity [17]. 王etアル[18] found that β-glucan has anti-inflammatory activity 反対LPS-誘導cells によってinhibiting NF-κB and activating the JNK/MAPK signaling pathway, significantly reduced the production of nitric oxide (NO) and 腫瘍壊死factor-α (TNF-α), and had anti-inflammatory activity 反対LPS-induced cells. In addition, β-glucan is an effective 免疫inducer that 高めthe host&#「訓練免疫」メカニズムによる二次感染への39の応答。結核菌の場合(Mtb) mountainbike感染β-glucan訓練を免疫に強化副 免疫応答は、抗炎症因子の産生を促進し、mtbの成長を阻害する[19]。同様に、β-glucanできる耐防の抗菌力を増強する出身マクロファージがケモカイン生産phagocytosisの強化、炎症や発現させます[20]。したがって、β-glucan免疫システムを刺激され、cytokines規制、抗菌の消炎力を増強する。

2.3 Antitumor

β-glucanは乳を抑制する膵臓、大腸がん。その抗腫瘍効果は、ラパマイシン(mtor)、p38/ mapk、およびその他のシグナル伝達経路のプロテインキナーゼb (akt)/哺乳類標的の調節に関与し、オートファジーとアポトーシスを誘導する[3,21]。βでさまざまな効果を-Glucanは癌予防と治療が必要だ。乳がんでは、β-グルカンはakt / mtorシグナル伝達経路を阻害することによって炎症細胞の浸潤を減少させ、腫瘍細胞にアポトーシスを誘導する[21]。β-グルカンは卵巣がん細胞に細胞毒性作用を及ぼし、p38/ mapk活性を活性化させてがん細胞の増殖を阻害し、アポトーシスを促進する[22]。研究でも、β-glucanを通して成長の乳ガン転移のようですを抑えるステロイド受容体亜科4 aグループの一員1 (Nur77) / hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α)シグナリング軸(23)。β-Glucanできるantitumorや遺伝子治療の薬、対象腫瘍精密配達を減らす面でシナジー効果を果たし、副作用[24]大人。

2.4腸バリアを修復し、腸内微生物学を調節する

The intestinal barrier can maintaでthe balance between the internal and external environments of the intestines and protect the body からharmful substances. のdose of 500 mg/kg of β-glucan had no 効果on the 成長of piglets attacked によってthe enterotoxでグルカンスクラーゼcoli, but it reduced intestinal epithelial damage, increased intestinal villus height and expression of tight junction proteins, strengthened intestinal 免疫and antioxidant capacity, and increased the abundance 腸のlactobacilli, thereによってreducing intestinal damage [25-26]. In a model of ulcerative colitis, β-glucan reduced 病気activity indices, pathological damage and myeloperoxidase (MPO) concentrations in the colon, and improved the intestinal barrier and 微生物composition [27-28]. Therefore, β-glucan has certain benefits in terms of intestinal barrier repair and microecological regulation.

2.5他の機能

上記機能に加えて、β-glucanの機能も備える脂血症を引き下げ、血糖と炎症を抑える。実験マウスのモデルをでて15日付の高脂肪食を誘発型肥満β-glucanすれば、体重を防ぎ、脂血症改善肝臓脂質蓄積抑制し示す过酸化脂质分解を促进するとともに、効果や、抗肥満効果潜在効果[29]。高脂肪食をβ-Glucanによる肥満を防ぐ体重整备により、脂血症、腸の不調炎症、ブドウ糖が代謝なって、microecological比不均衡が[30]。また、β-glucanも血糖値を下げる効果を得られます。β-glucanは腸で発酵させshort-chain脂肪酸を制造する(SCFAs)の分泌されるglucagon-like peptide-1 (GLP-1)、インスリンを向上させるために工场血糖値の調節感度[31]でした。最後に、β-glucanでも炎症を抑えるに重要な役割を果たす。β-glucan炎症性腸疾患腸炎症を起こしを減少させることができる心臓疾患モデル、結腸がんimmunoglobulin拡大、表情を減らすpro-inflammatory cytokines、結腸ダメージ[32]減らすことができる。これを大きくまとめれば、β-glucan健康糖脂質代謝規制されを保証microecologyを規制する、炎症を抑制した。

3アプリケーションβ-glucan動物の食糧

アプリケーション・一節β-glucan豚の食糧

Studies have found that adding β-glucan にthe feed increases the weight and feed intake of fattening pigs によって7.6% and 5.3% respectively, and the optimal dosage is 50 mg/kg [33]. Weaned piglets fed 200 mg/kg β-glucan showed better 成長公演with body weight and duodenal villus height and crypt depth ratios from 1 に21 days being 17.58% and 12.81% higher than those of the control group [34]. In addition, β-glucan helps increase the number of beneficial microorganisms. High concentrations of β-glucan can reduce the absorption of nutrients, but stimulate the production of butyrate in the cecum and reduce the ammonia content in the feces [35]. 羅etアル[36] found that the addition of 100 mg/kg of β-glucan can improve the 成長性能and intestinal morphology of weaned piglets by promoting the increase in the height of the ileal villi and the decrease in the crypt depth, stimulating the up規制of intestinal mucin gene (MUC1  そしてmuc2)を用いて、盲腸内の乳酸菌の数を増やし、大腸菌の数を減らした。

In addition, feeding β-glucan 促進an increase in the number of beneficial bacteria in the pig intestine (such as Bacillus, Lactobacillus, and Bifidobacterium), while reducing Salmonella colonization in the cecum [37]. 李etアル[38] found that in the LPSmodel, β-glucan (50 mg/kg) can promote the production of anti-inflammatory factors such as interleukin-6 (IL-6), TNFand interleukin-10 (IL-10) to cope with the inflammatory response. HERMANS etアル[39] showed that β-glucan can activate イノシシmonocytes to produce TNF-α, IL-6 and IL-10, among which the increase in IL-10 triggers an increase in NK cell cytotoxicity. In addition, TRAN etアル[40] found that β-glucan had a protective effect on porcine alveolar macrophages 感染with African swine fever ウイルス(ASFV) under in vitro conditions, and this protective effect persisted for 24 h after infection. High doses of β-glucan pre治療increased the expression of interferon-α (IFN-α) and IL-6, thereby protecting the host from ASFV 感染. Beta-glucan also 緩和rotavirus 感染in piglets, as well as lung lesions and viral replication rates caused by swine influenza virus infection [41-42]. In summary, beta-glucan has a positive regulatory effect on pig growth, intestinal health and immune response, reducing the risk of viral infection.

3.2養鶏におけるβ-グルカンの応用

研究はそれを追加することを示している1% β-glucan to the feed can increase the body weight of broilers at 14, 30 and 42 days by 10.67%, 10.00% and 10.73% respectively. In addition, the antibody titer against 伝染bursal virus increased by 2.23%, 42.85% and 1 3.63% [43]. Qu Kunpeng etアル[44] found that the addition of 150 g/t β-glucan significantly increased the body weight of 21-day-old broilers by 3.53%. At the same time, the serum immunoglobulin content increased, the number of lactobacilli in the cecum increased, and the number of Salmonella in the intestine decreased. WANG etアル[45] confirmed that β-glucan significantly improved the  腸内微生物組成,バクテロイデス門やフィルミクテス門などの善玉菌を増加させる。ZHENら[46]、が200 mg / kgβ-glucan相対豊かな乳酸菌・の出世への助けになった菌と肠内でEnterobacter腸内微生物植物のバランスが向上している。

曹宰また、ら。[47]のimmunomodulatory効果がβを介して-glucanを仲介するかもしれ、シグナリング経路MAPK upregulating免疫の表現response-related遺伝子(出発βなど、IL-6、TLR5)、G-protein-coupled受容体軍ペプチドに関するmRNAを複合組織適合性(MHCI-like)、その代わりにに関するmRNA表情を減らしの抗菌ペプチドそしてβ- mRNAの表情。

免疫抑制モデルでは、の追加4 mg / kgのβ-glucan大幅に増えダナン指数及び濃度免疫規制要因(IFN -γ、IL-6)濃度を減らしトランスフォーミング成長因子β1(出発-β1)リンパ球拡散する作業を推進してきた対照群と比較して、チキンブルサの組織病理学的変化を効果的に減少させ、チキンセム消化管のビフィズス菌およびラクトバシラス属の集団を改善させた[48]。ニワトリ盲腸消化管の集団[48]。β-glucanも良くなりなどの症状も解消でき壊死膓炎、熱、ストレス、家禽類におけるサルモネラや大腸菌感染ととしてもよい免疫補佐官伝染気管支炎ウイルスニューカッスル・疫ウイルス選手、ウイルス[47 49-52]型ウイルスで実験しましたしたがって、β-glucanは免疫システム規制に同調与える影響が大きいの家禽類、のimmunosuppression緩和ワクチン効能、体の免疫の向上、絶えず増進成長の実績と健康の向上に繋げている

3.3アプリケーションβ-glucan蛋白質の反芻動物の食糧

研究によれば、10 g /付け加える(头・d)β-glucanを乳牛periparturient配給大幅产后=干物摂取もや、乳収量や産乳タンパク生産増えている9.66%に返答それぞれ5.50%、8.49%(53)。妊娠初期にかけて月下旬から能面β(10 g / d)の-glucan乳牛can母乳分泌量の増加を目指し、牛乳の质を向上させると負のエネルギー脂肪の代謝balance-induced障害、炎症反応を萎縮させる余地があり、同時に免疫力を高め、アトピーやな抗酸化力(54)。

また、羅ら。[55]見せとのふくらはぎを補ったβ-glucan、と比べて体重億1900万ウォン増加kg乳離れ制御グループと血清阳グロブリン増加し、性アルブミンと抗酸化酵素や肠内微生物の豊かさを高め、BacteroidetesにFirmicutesの比率を減らし、助けと健康ふくらはぎ成長を促したウィーニング。行った生徒らの[56]βが-glucan阳诱における国防ペプチド(SBD-1)表現羊ない人にTLR2-myeloidを通じて、上皮細胞分化因子88 (MyD88) -NF-κB /シグナリング経路MAPK、NF -κBとの生来免疫力増進主音規制信号かもしれない経路している。ペドロらよ。[57発見それ牛Dectin-1受容体へのmonocytesな対応beta-glucan粒子、免疫刺激が増進され、表情を増やすpro-inflammatory cytokines(IL-8、IL-1βIL-6)。

経口投与後β-glucan (50 mg / kg)は、生まれたばかりのヤギLPS免疫反応が強まった挑戦を示し、呼吸器バーストなどの(IL-1β、TNF -α・IL-6)生産とマーカー書き起こしれるマクロファージ・コロニー面(CD11b、F4/80)ことを示す口頭β-glucan誘導することができます新生児で免責ヤギ[58]状態だ。訓練した。また、β-glucanタンパク質遺伝子を本格的に推進できる表情のセルラー免疫分子SBD-1 IL-6 IL-10披着羊皮ない人にexplants、免疫増進活動を促進し、粘膜[59]免責があるこれを大きくまとめれば、β-glucanはしているeu成長の促進、免疫強化腸の反芻動物の微生物とのバランス調整た

養殖業をβは3.4アプリケーション-glucanで

Studies have found that adding different levels of β-glucan to feed can significantly increase the daily weight gain and survival rate of golden pomfret, promote the increase of white blood cells, lymphocytes and monocytes, reduce the number of intestinal vibrio, and improve the salt tolerance of fish. The optimal addition amount is 1 g/kg [60]. After zebrafish were infected with Cyprinid Herpesvirus (SVCV), the expression pro-inflammatoryのcytokines (IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10 and TNF-α) was up-regulated after β-glucan stimulation, which enhanced the 応答to SVCVinfection and increased the survival rate of infected fish by 40% [61]. increased by 40% [61]. LIANG etアル[62] found that the addition of 0.025% β-glucan to zebrafish feed can enhance resistance to SVCV by inhibiting SVCV replication in cells and inducing an autophagy 応答to further enhance the antiviral effect. This effect may be achieved by activating the type I interferon (IFN) signaling pathway, including an increase in the expression of other genes involved in the IFN signaling pathway (MxBMx CTLR7, RIG1, MAVSIRF3 and IRF7).

β-グルカンはまた、腸内細菌叢を変化させ、プロテオバクテリアの存在量を減少させ、バクテリオイデスやフィルミクートを豊かにする。Voloskiドス・サントス研究らた。負傷者治療[63]によるとナマズの銀に0.5% beta-glucan前後に、沈殿の肉芽组织の増加と宣伝できる傷の程度腫れを緩和でき、コラーゲン繊維や真皮修理の宣誓供述書を速め、傷の治療を推進したことが銀ナマズ。また、・コッチらだ[64]βが天然の免疫を高める効果が-glucanや病気に抵抗できるものを使いのテラピア執政期間45日15。より長い投与期間は、免疫抑制につながらず、むしろ成長と免疫性能を促進する。

MUら.[65]訓練された免疫設立活性化モデルteleostsβことを確認-glucan細菌感染を防ぐことができる。さらに、単細胞rnaシーケンシングにより、骨魚類の訓練された免疫においてil-1rシグナル伝達経路が細菌の除去に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、β-glucanニジマス炎の治療にもがたまっている人がYersinia过敏ruckeri神経が高ぶっ感染抵抗にも影響され壊死ウイルス[66-67]。これを大きくまとめれば、β-glucan複数の肯定的な影響を与える养殖、免疫力の増進などを含む抵抗ウイルス腸内の健康を促す必要がある。

4展望

β-Glucan is a good and safe green feed additive. The application of β-glucan powder in animal farming can improve animal health, reduce the damage of oxidative stress to animals, and thus improve production performance. However, different animal species and growth stages may respond differently to β-glucan, so the scope of application and the optimal conditions for use need to be explored in depth. In addition, the production process and extraction methods need to be improved to ensure the purity and stability of β-glucan. At the same time, the synergistic effect of β-glucan with different feed ingredients needs to be further studied in order to achieve better results.

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