Tributyrin-Ergänzung in der Ernährung von Fischen und Krustentieren

Kurzkettige Fettsäuren, darunter Butyrat und seine daraus abgeleiteten Formen, werden als Nahrungsergänzungsmittel verwendet, um die potenziellen negativen Auswirkungen pflanzlicher Inhaltsstoffe in der Aquakulturernährung umzukehren oder zu mildern, und haben eine Vielzahl gut nachgewiesener physiologischer und gesundheitsfördernder Wirkungen Säugetiere und Nutztiere.Tributyrin, ein Buttersäurederivat, wurde als Ergänzung in der Ernährung von Nutztieren untersucht und erzielte bei mehreren Arten vielversprechende Ergebnisse.Bei Fischen und Krebstieren ist die Aufnahme von Tributyrin in die Nahrung neueren Datums und wurde weniger untersucht. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass es für Wassertiere äußerst vorteilhaft sein könnte.Dies ist besonders wichtig für fleischfressende Arten, deren Ernährung im Hinblick auf die Reduzierung des Fischmehlgehalts optimiert werden muss, um die ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit des Sektors zu verbessern.Die vorliegende Arbeit charakterisiert Tributyrin und präsentiert die wichtigsten Ergebnisse seiner Verwendung als Nahrungsquelle für Buttersäure in Futtermitteln für Wasserlebewesen.Der Schwerpunkt liegt auf Aquakulturarten und darauf, wie Tributyrin als Futterzusatz zur Optimierung pflanzlicher Aquafutter beitragen kann.

Schlüsselwörter

Aquafeed, Butyrat, Buttersäure, kurzkettige Fettsäuren, Triglycerid

1. Buttersäure und DarmgesundheitWassertiere haben kurze Verdauungsorgane, eine kurze Verweildauer der Nahrung im Darm und die meisten von ihnen haben keinen Magen.Der Darm übernimmt die Doppelfunktion Verdauung und Resorption.Der Darm ist für Wassertiere sehr wichtig und stellt daher höhere Anforderungen an Futtermittel.Wassertiere haben einen hohen Proteinbedarf.Eine große Anzahl pflanzlicher Proteinmaterialien, die ernährungshemmende Faktoren enthalten, wie z. B. Baumwollrapsmehl, werden häufig in Wasserfutter als Ersatz für Fischmehl verwendet, das anfällig für Proteinverfall oder Fettoxidation ist und bei Wassertieren Darmschäden verursacht.Eine minderwertige Proteinquelle kann die Höhe der Darmschleimhaut erheblich verringern, Epithelzellen verwischen oder sogar ablösen und Vakuolen vergrößern, was nicht nur die Verdauung und Aufnahme von Futternährstoffen einschränkt, sondern auch das Wachstum von Wassertieren beeinträchtigt.Daher ist es sehr dringend, den Darmtrakt von Wassertieren zu schützen.Buttersäure ist eine kurzkettige Fettsäure, die aus der Fermentation nützlicher Darmbakterien wie Milchsäurebakterien und Bifidobakterien entsteht.Buttersäure kann direkt von den Darmepithelzellen aufgenommen werden und ist eine der Hauptenergiequellen der Darmepithelzellen.Es kann die Proliferation und Reifung von Magen-Darm-Zellen fördern, die Integrität der Darmepithelzellen aufrechterhalten und die Darmschleimhautbarriere stärken;Nachdem Buttersäure in Bakterienzellen gelangt ist, wird sie in Butyrat-Ionen und Wasserstoffionen zerlegt.Eine hohe Konzentration an Wasserstoffionen kann das Wachstum schädlicher Bakterien wie Escherichia coli und Salmonellen hemmen, während sich nützliche Bakterien wie Milchsäurebakterien aufgrund ihrer Säureresistenz in großen Mengen vermehren und so die Struktur der Darmflora optimieren;Buttersäure kann die Produktion und Expression entzündungsfördernder Faktoren in der Darmschleimhaut hemmen, Entzündungsreaktionen hemmen und Darmentzündungen lindern;Buttersäure hat wichtige physiologische Funktionen für die Darmgesundheit.

2. Glycerylbutyrat

Buttersäure hat einen unangenehmen Geruch und verflüchtigt sich leicht. Nach dem Verzehr durch Tiere gelangt sie nur schwer in das hintere Ende des Darms und kann dort keine Rolle spielen. Daher kann sie nicht direkt in der Produktion verwendet werden.Glycerylbutyrat ist das Fettprodukt von Buttersäure und Glycerin.Buttersäure und Glycerin sind durch kovalente Bindungen verbunden.Sie sind von pH 1-7 bis 230 ℃ stabil.Nach dem Verzehr durch Tiere zersetzt sich Glycerylbutyrat nicht im Magen, sondern zerfällt im Darm unter Einwirkung der Pankreaslipase in Buttersäure und Glycerin, wobei langsam Buttersäure freigesetzt wird.Glycerylbutyrat ist als Futtermittelzusatz praktisch in der Anwendung, sicher, ungiftig und hat einen besonderen Geschmack.Es löst nicht nur das Problem, dass Buttersäure als Flüssigkeit schwer zuzugeben ist und schlecht riecht, sondern verbessert auch das Problem, dass Buttersäure bei direkter Anwendung nur schwer in den Darmtrakt gelangt.Es gilt als eines der besten Buttersäurederivate und Antihistaminika.

2.1 Glyceryltributyrat und Glycerylmonobutterat

Tributyrinbesteht aus 3 Molekülen Buttersäure und 1 Molekül Glycerin.Tributyrin setzt durch Pankreaslipase langsam Buttersäure im Darm frei, von der ein Teil im vorderen Teil des Darms freigesetzt wird und ein Teil den hinteren Teil des Darms erreichen kann, um dort eine Rolle zu spielen;Monobuttersäureglycerid entsteht durch die Bindung eines Moleküls Buttersäure an die erste Stelle des Glycerins (Sn-1-Stelle), die hydrophile und lipophile Eigenschaften hat.Mit dem Verdauungssaft kann es bis zum hinteren Ende des Darms gelangen.Ein Teil der Buttersäure wird durch die Pankreaslipase freigesetzt, ein Teil wird direkt von den Darmepithelzellen absorbiert.Es wird in den Zellen der Darmschleimhaut in Buttersäure und Glycerin zersetzt und fördert so das Wachstum der Darmzotten.Glycerylbutyrat weist eine molekulare Polarität und Nichtpolarität auf, die effektiv in die hydrophile oder lipophile Zellwandmembran der wichtigsten pathogenen Bakterien eindringen, in die Bakterienzellen eindringen, die Zellstruktur zerstören und schädliche Bakterien abtöten kann.Monobuttersäureglycerid hat eine starke antibakterielle Wirkung auf grampositive und gramnegative Bakterien und hat eine bessere antibakterielle Wirkung.

2.2 Anwendung von Glycerylbutyrat in Wasserprodukten

Glycerylbutyrat kann als Derivat der Buttersäure unter der Wirkung der intestinalen Pankreaslipase effektiv Buttersäure freisetzen und ist geruchlos, stabil, sicher und rückstandsfrei.Es ist eine der besten Alternativen zu Antibiotika und wird häufig in der Aquakultur eingesetzt.Zhai Qiuling et al.zeigten, dass bei Zugabe von 100–150 mg/kg Tributylglycerinester zum Futter die Gewichtszunahmerate, die spezifische Wachstumsrate, die Aktivitäten verschiedener Verdauungsenzyme und die Höhe der Darmzotten vor und nach der Zugabe von 100 mg/kg Tributylglycerinester verbessert werden konnten deutlich erhöht werden;Tang Qifeng und andere Forscher fanden heraus, dass die Zugabe von 1,5 g/kg Tributylglycerinester zum Futter die Wachstumsleistung von Penaeus vannamei deutlich verbessern und die Anzahl pathogener Vibrios im Darm deutlich reduzieren könnte;Jiang Yingying et al.fanden heraus, dass die Zugabe von 1 g/kg Tributylglycerid zum Futter die Gewichtszunahmerate von allologynogenetischen Karauschen deutlich erhöhen, den Futterkoeffizienten verringern und die Aktivität der Superoxiddismutase (SOD) in der Hepatopankreas erhöhen kann;Einige Studien zeigten, dass die Zugabe von 1000 mg/kgTributylglyceridDie Aufnahme der Nahrung könnte die intestinale Superoxiddismutase (SOD)-Aktivität von Jian-Karpfen deutlich erhöhen.

Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.01.2023