Վերացական

Խոզերի սնուցման և առողջության ոլորտում ածխաջրերի հետազոտության ամենամեծ առաջընթացը ածխաջրերի ավելի հստակ դասակարգումն է, որը հիմնված է ոչ միայն նրա քիմիական կառուցվածքի, այլև ֆիզիոլոգիական բնութագրերի վրա:Բացի էներգիայի հիմնական աղբյուր լինելուց, ածխաջրերի տարբեր տեսակներ և կառուցվածքներ օգտակար են խոզերի սնուցման և առողջության համար:Նրանք մասնակցում են խոզերի աճի և աղիքային ֆունկցիայի խթանմանը, աղիքային մանրէաբանական համայնքի կարգավորմանը և լիպիդների և գլյուկոզայի նյութափոխանակության կարգավորմանը:Ածխաջրերի հիմնական մեխանիզմը նրա մետաբոլիտների միջոցով է (կարճ շղթայական ճարպաթթուներ [SCFAs]) և հիմնականում scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk և scfas-ampk-g6pase / PEPCK ուղիներով, որոնք կարգավորում են ճարպը և գլյուկոզայի նյութափոխանակություն.Նոր ուսումնասիրությունները գնահատել են ածխաջրերի տարբեր տեսակների և կառուցվածքների օպտիմալ համակցությունը, որը կարող է բարելավել աճի արդյունավետությունը և սննդանյութերի մարսողականությունը, խթանել աղիների աշխատանքը և մեծացնել խոզերի մեջ բուտիրատ արտադրող բակտերիաների առատությունը:Ընդհանուր առմամբ, համոզիչ ապացույցները հաստատում են այն տեսակետը, որ ածխաջրերը կարևոր դեր են խաղում խոզերի սննդային և առողջապահական գործառույթներում:Բացի այդ, ածխաջրերի բաղադրության որոշումը տեսական և գործնական նշանակություն կունենա խոզերի ածխաջրային հավասարակշռության տեխնոլոգիայի մշակման համար:

1. Նախաբան

Պոլիմերային ածխաջրերը, օսլա և ոչ օսլայի պոլիսախարիդները (NSP) սննդակարգի հիմնական բաղադրիչներն են և խոզերի էներգիայի հիմնական աղբյուրները, որոնք կազմում են էներգիայի ընդհանուր ընդունման 60%-70%-ը (Bach Knudsen):Հարկ է նշել, որ ածխաջրերի բազմազանությունն ու կառուցվածքը շատ բարդ են, որոնք տարբեր ազդեցություն են ունենում խոզերի վրա։Նախորդ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ամիլոզա-ամիլոզայի տարբեր հարաբերակցությամբ (AM/AP) օսլայով կերակրումը ակնհայտ ֆիզիոլոգիական արձագանք ունի խոզերի աճի ցուցանիշներին (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008):Ենթադրվում է, որ սննդային մանրաթելը, որը հիմնականում կազմված է NSP-ից, նվազեցնում է սննդանյութերի օգտագործումը և մոնոգաստիկ կենդանիների զուտ էներգիայի արժեքը (NOBLET and le, 2001):Այնուամենայնիվ, սննդային մանրաթելերի ընդունումը չի ազդել խոճկորների աճի վրա (Han & Lee, 2005):Ավելի ու ավելի շատ ապացույցներ ցույց են տալիս, որ սննդային մանրաթելը բարելավում է խոճկորների աղիքային մորֆոլոգիան և արգելքի գործառույթը և նվազեցնում լուծի հաճախականությունը (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018):Հետևաբար, հրատապ է ուսումնասիրել, թե ինչպես արդյունավետ օգտագործել սննդակարգում բարդ ածխաջրերը, հատկապես բջջանյութով հարուստ կերերը:Ածխաջրերի կառուցվածքային և տաքսոնոմիկ բնութագրերը և խոզերի համար նրանց սննդային և առողջապահական գործառույթները պետք է նկարագրվեն և հաշվի առնվեն կերերի ձևակերպումներում:NSP-ը և դիմացկուն օսլան (RS) հիմնական չմարսվող ածխաջրերն են (wey et al., 2011), մինչդեռ աղիքային միկրոբիոտան խմորում է չմարսվող ածխաջրերը՝ վերածելով կարճ շղթայի ճարպաթթուների (SCFAs);Turnbaugh et al., 2006):Բացի այդ, որոշ օլիգոսաքարիդներ և պոլիսախարիդներ համարվում են կենդանիների պրոբիոտիկներ, որոնք կարող են օգտագործվել աղիքներում Lactobacillus-ի և Bifidobacterium-ի մասնաբաժինը խթանելու համար (Mikkelsen et al., 2004; M ø LBAK et al., 2007; Wellok et al. , 2008):Նշվում է, որ օլիգոսաքարիդների հավելումը բարելավում է աղիքային միկրոբիոտայի կազմը (de Lange et al., 2010):Խոզերի արտադրության մեջ հակամանրէային աճի խթանիչների օգտագործումը նվազագույնի հասցնելու համար կարևոր է գտնել կենդանիների լավ առողջության հասնելու այլ ուղիներ:Հնարավորություն կա խոզերի կերերին ավելացնել ածխաջրերի ավելի բազմազան տեսականի:Ավելի ու ավելի շատ ապացույցներ ցույց են տալիս, որ օսլայի, NSP-ի և MOS-ի օպտիմալ համադրությունը կարող է խթանել աճի արդյունավետությունը և սննդանյութերի մարսողականությունը, ավելացնել բուտիրատ արտադրող բակտերիաների քանակը և որոշակիորեն բարելավել կաթից կտրված խոզերի լիպիդային նյութափոխանակությունը (Zhou, Chen, et al. ., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020):Հետևաբար, այս փաստաթղթի նպատակն է վերանայել ընթացիկ հետազոտությունը ածխաջրերի առանցքային դերի վերաբերյալ աճի և աղիքային ֆունկցիայի խթանման, աղիքային մանրէաբանական համայնքի և նյութափոխանակության առողջության կարգավորման գործում և ուսումնասիրել խոզերի ածխաջրերի համակցությունը:

2. Ածխաջրերի դասակարգում

Սննդային ածխաջրերը կարելի է դասակարգել ըստ իրենց մոլեկուլային չափի, պոլիմերացման աստիճանի (DP), կապի տեսակի (a կամ b) և առանձին մոնոմերների բաղադրության (Cummings, Stephen, 2007):Հարկ է նշել, որ ածխաջրերի հիմնական դասակարգումը հիմնված է դրանց DP-ի վրա, ինչպիսիք են մոնոսաքարիդները կամ դիսաքարիդները (DP, 1-2), օլիգոսաքարիդները (DP, 3-9) և պոլիսախարիդները (DP, ≥ 10), որոնք կազմված են. օսլա, NSP և գլիկոզիդային կապեր (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et al., 2007; Աղյուսակ 1):Քիմիական վերլուծությունը անհրաժեշտ է ածխաջրերի ֆիզիոլոգիական և առողջական ազդեցությունը հասկանալու համար:Ածխաջրերի ավելի համապարփակ քիմիական նույնականացման դեպքում հնարավոր է դրանք խմբավորել ըստ իրենց առողջության և ֆիզիոլոգիական ազդեցության և ներառել դրանք ընդհանուր դասակարգման պլանում (englyst et al., 2007):Ածխաջրերը (մոնոսաքարիդներ, դիսաքարիդներ և օսլաների մեծ մասը), որոնք կարող են մարսվել հյուրընկալող ֆերմենտների կողմից և ներծծվել բարակ աղիքներում, սահմանվում են որպես մարսվող կամ հասանելի ածխաջրեր (Cummings, Stephen, 2007):Ածխաջրերը, որոնք դիմացկուն են աղիքային մարսողությանը, կամ վատ են ներծծվում և նյութափոխանակվում, բայց կարող են քայքայվել մանրէաբանական խմորման արդյունքում, համարվում են դիմացկուն ածխաջրեր, ինչպիսիք են NSP-ի մեծ մասը, չմարսվող օլիգոսաքարիդները և RS-ը:Ըստ էության, դիմացկուն ածխաջրերը սահմանվում են որպես անմարսելի կամ անօգտագործելի, բայց ապահովում են ածխաջրերի դասակարգման համեմատաբար ավելի ճշգրիտ նկարագրություն (englyst et al., 2007):

3.1 աճի կատարողականություն

Օսլան կազմված է երկու տեսակի պոլիսախարիդներից։Ամիլոզա (AM) մի տեսակ գծային օսլա α (1-4) կապված դեքստրան է, ամիլոպեկտինը (AP)՝ α (1-4) կապված դեքստրան, որը պարունակում է մոտ 5% դեքստրան α (1-6)՝ ձևավորելով ճյուղավորված մոլեկուլ։ (փորձարկող և այլք, 2004):Տարբեր մոլեկուլային կոնֆիգուրացիաների և կառուցվածքների պատճառով AP հարուստ օսլաները հեշտ են մարսվում, մինչդեռ am հարուստ օսլաները հեշտ չեն մարսվում (Singh et al., 2010):Նախորդ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ օսլայով կերակրումը տարբեր AM/AP հարաբերակցությամբ ունի զգալի ֆիզիոլոգիական արձագանք խոզերի աճի ցուցանիշներին (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008):Կերակրի ընդունումը և կաթից կտրված խոզերի կերերի արդյունավետությունը նվազել է ԱՄ-ի աճով (regmi et al., 2011):Այնուամենայնիվ, ի հայտ եկած ապացույցները հայտնում են, որ ավելի բարձր սննդակարգով դիետաները մեծացնում են աճող խոզերի միջին օրական շահույթը և կերակրման արդյունավետությունը (Li et al., 2017; Wang et al., 2019):Ի լրումն, որոշ գիտնականներ զեկուցել են, որ տարբեր AM/AP հարաբերակցությամբ օսլա կերակրելը չի ​​ազդել կաթից կտրված խոճկորների աճի վրա (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), մինչդեռ բարձր AP սննդակարգը մեծացնում է կաթից կտրվածների սննդանյութերի մարսողականությունը: խոզեր (Gao et al., 2020A):Դիետիկ մանրաթելը սննդի մի փոքր մասն է, որը ստացվում է բույսերից:Հիմնական խնդիրն այն է, որ սննդային մանրաթելերի բարձր մակարդակը կապված է սննդանյութերի ավելի ցածր օգտագործման և էներգիայի ցածր զուտ արժեքի հետ (noble & Le, 2001):Ընդհակառակը, մանրաթելերի չափավոր ընդունումը չի ազդել կաթից կտրված խոզերի աճի վրա (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013):Սննդային մանրաթելերի ազդեցությունը սննդանյութերի օգտագործման և էներգիայի զուտ արժեքի վրա ազդում է մանրաթելերի բնութագրերից, և մանրաթելերի տարբեր աղբյուրները կարող են շատ տարբեր լինել (lndber, 2014):Կուրից կտրված խոզերի մեջ սիսեռի մանրաթելերի հավելումը ավելի բարձր է եղել կերափոխանակության մակարդակի համեմատ, քան եգիպտացորենի մանրաթելով, սոյայի մանրաթելով և ցորենի թեփով մանրաթելով կերակրելը (Chen et al., 2014):Նմանապես, եգիպտացորենի թեփով և ցորենի թեփով բուժված կաթից կտրված խոճկորները ցույց են տվել կերակրման ավելի բարձր արդյունավետություն և քաշի ավելացում, քան սոյայի կեղևով բուժվածները (Zhao et al., 2018):Հետաքրքիր է, որ ցորենի թեփի մանրաթելերի խմբի և ինուլինի խմբի միջև աճի կատարողականի տարբերություն չկար (Hu et al., 2020):Բացի այդ, ցելյուլոզային խմբի և քսիլան խմբի խոճկորների հետ համեմատած, հավելումը ավելի արդյունավետ էր β-գլյուկանը խաթարում է խոճկորների աճի կատարումը (Wu et al., 2018):Օլիգոսաքարիդները ցածր մոլեկուլային քաշի ածխաջրեր են, որոնք միջանկյալ են շաքարների և պոլիսախարիդների միջև (voragen, 1998):Նրանք ունեն կարևոր ֆիզիոլոգիական և ֆիզիկաքիմիական հատկություններ, ներառյալ ցածր ջերմային արժեքը և խթանելով օգտակար բակտերիաների աճը, ուստի դրանք կարող են օգտագործվել որպես սննդային պրոբիոտիկներ (Bauer et al., 2006; Mussatto and mancilha, 2007):Խիտոզանի օլիգոսաքարիդի (COS) հավելումը կարող է բարելավել սննդանյութերի մարսողականությունը, նվազեցնել փորլուծության հաճախականությունը և բարելավել աղիների մորֆոլոգիան՝ այդպիսով բարելավելով կաթից կտրված խոզերի աճի կատարումը (Zhou et al., 2012):Բացի այդ, cos-ով լրացված դիետաները կարող են բարելավել խոզերի վերարտադրողականությունը (կենդանի խոճկորների թիվը) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) և աճող խոզերի աճի ցուցանիշները (wontae et al., 2008): .MOS-ի և ֆրուկտոլիգոսաքարիդի հավելումը կարող է նաև բարելավել խոզերի աճի արդյունավետությունը (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013):Այս զեկույցները ցույց են տալիս, որ տարբեր ածխաջրեր տարբեր ազդեցություններ ունեն խոզերի աճի վրա (աղյուսակ 2ա):

3.2 աղիքների աշխատանքը

Բարձր am/ap հարաբերակցությամբ օսլան կարող է բարելավել աղիների առողջությունը (տրիբիրինկարելի է պաշտպանել այն խոզերի համար)՝ խթանելով աղիքային մորֆոլոգիան և կարգավորելով աղիքային ֆունկցիան՝ կապված կաթից կտրող խոզերի գեների արտահայտման հետ (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011):Վիլլի բարձրության հարաբերակցությունը վիլլի բարձրությանը և իլեումի և ջեջունումի խորությանն ավելի բարձր էր, երբ սնվում էին բարձր սննդակարգով, իսկ բարակ աղիքների ընդհանուր ապոպտոզի մակարդակը ավելի ցածր էր:Միևնույն ժամանակ, այն նաև մեծացրել է արգելափակող գեների արտահայտումը տասներկումատնյա աղիքում և ժեյյունումում, մինչդեռ բարձր AP խմբում ավելացել է սախարոզայի և մալթազի ակտիվությունը կաթից կտրված խոզերի ժեյյունումում (Gao et al., 2020b):Նմանապես, նախորդ աշխատանքը պարզել է, որ հարուստ սննդակարգը նվազեցնում է pH-ը, իսկ AP հարուստ դիետաները մեծացնում են բակտերիաների ընդհանուր թիվը կաթից կտրված խոզերի կույր աղիքում (Gao et al., 2020A):Սննդային մանրաթելն այն հիմնական բաղադրիչն է, որն ազդում է խոզերի աղիների զարգացման և աշխատանքի վրա:Կուտակված ապացույցները ցույց են տալիս, որ սննդային մանրաթելերը բարելավում են կաթից կտրված խոզերի աղիքային մորֆոլոգիան և խոչընդոտող գործառույթը և նվազեցնում փորլուծության հաճախականությունը (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018):Սննդային մանրաթելերի անբավարարությունը մեծացնում է պաթոգենների զգայունությունը և խաթարում հաստ աղիքի լորձաթաղանթի պատնեշի գործառույթը (Desai et al., 2016), մինչդեռ խիստ չլուծվող մանրաթելերի սննդակարգով կերակրելը կարող է կանխել պաթոգենները՝ մեծացնելով վիլլիների երկարությունը խոզերի մեջ (hedemann et al., 2006 թ. ).Մանրաթելերի տարբեր տեսակները տարբեր ազդեցություն ունեն հաստ աղիքի և իլեումի պատնեշի ֆունկցիայի վրա:Ցորենի թեփը և ոլոռի մանրաթելերը ուժեղացնում են աղիների արգելքի գործառույթը՝ կարգավորելով TLR2 գենի արտահայտությունը և բարելավելով աղիքային մանրէաբանական համայնքները՝ համեմատած եգիպտացորենի և սոյայի մանրաթելերի հետ (Chen et al., 2015):Սիսեռի մանրաթելի երկարատև ընդունումը կարող է կարգավորել նյութափոխանակության հետ կապված գենի կամ սպիտակուցի արտահայտումը, դրանով իսկ բարելավելով հաստ աղիքի պատնեշը և իմունային ֆունկցիան (Che et al., 2014):Դիետայում ինուլինը կարող է խուսափել կաթից կտրված խոճկորների աղիքային խանգարումներից՝ բարձրացնելով աղիքային թափանցելիությունը (Awad et al., 2013):Հարկ է նշել, որ լուծվող (ինուլին) և չլուծվող մանրաթելերի (ցելյուլոզայի) համադրությունն ավելի արդյունավետ է, քան միայնակ, ինչը կարող է բարելավել սննդային կլանումը և աղիքային արգելքի գործառույթը կաթից կտրված խոզերի մեջ (Chen et al., 2019):Սննդային մանրաթելերի ազդեցությունը աղիների լորձաթաղանթի վրա կախված է դրանց բաղադրիչներից:Նախորդ ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ քսիլանը նպաստում է աղիքային արգելքի ֆունկցիային, ինչպես նաև բակտերիաների սպեկտրի և մետաբոլիտների փոփոխություններին, իսկ գլյուկանը նպաստում է աղիների արգելքի աշխատանքին և լորձաթաղանթի առողջությանը, սակայն ցելյուլոզայի հավելումը նման ազդեցություն չի ցուցաբերում խոզերի կաթից կտրելու դեպքում (Wu et al. , 2018):Օլիգոսաքարիդները կարող են օգտագործվել որպես ածխածնի աղբյուրներ աղիքի վերին հատվածում գտնվող միկրոօրգանիզմների համար՝ մարսվելու և օգտագործելու փոխարեն:Ֆրուկտոզայի հավելումը կարող է մեծացնել աղիքային լորձաթաղանթի հաստությունը, յուղաթթվի արտադրությունը, ռեցեսիվ բջիջների քանակը և աղիքային էպիթելային բջիջների բազմացումը կաթից կտրված խոզերի մեջ (Tsukahara et al., 2003):Պեկտինի օլիգոսաքարիդները կարող են բարելավել աղիքային արգելքի գործառույթը և նվազեցնել խոճկորների մեջ ռոտավիրուսով առաջացած աղիքային վնասը (Mao et al., 2017):Բացի այդ, պարզվել է, որ cos-ը կարող է զգալիորեն խթանել աղիների լորձաթաղանթի աճը և զգալիորեն մեծացնել խոճկորների մեջ արգելափակող գեների արտահայտումը (WAN, Jiang և այլն, համապարփակ կերպով, դրանք ցույց են տալիս, որ ածխաջրերի տարբեր տեսակներ կարող են բարելավել աղիքային գործունեությունը. խոճկորների ֆունկցիան (աղյուսակ 2բ):

Ամփոփում և հեռանկար

Ածխաջրերը խոզերի էներգիայի հիմնական աղբյուրն են, որը կազմված է տարբեր մոնոսաքարիդներից, դիսաքարիդներից, օլիգոսաքարիդներից և պոլիսաքարիդներից։Ֆիզիոլոգիական բնութագրերի վրա հիմնված տերմինները օգնում են կենտրոնանալ ածխաջրերի պոտենցիալ առողջական գործառույթների վրա և բարելավել ածխաջրերի դասակարգման ճշգրտությունը:Ածխաջրերի տարբեր կառուցվածքներն ու տեսակները տարբեր ազդեցություն ունեն աճի կատարողականի պահպանման, աղիների աշխատանքի և մանրէաբանական հավասարակշռության խթանման և լիպիդային և գլյուկոզայի նյութափոխանակության կարգավորման վրա:Լիպիդային և գլյուկոզայի նյութափոխանակության ածխաջրային կարգավորման հնարավոր մեխանիզմը հիմնված է նրանց մետաբոլիտների (SCFAs) վրա, որոնք խմորվում են աղիքային միկրոբիոտայի կողմից:Մասնավորապես, սննդակարգում ածխաջրերը կարող են կարգավորել գլյուկոզայի նյութափոխանակությունը scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY և ampk-g6pase / PEPCK ուղիներով, և կարգավորել լիպիդային նյութափոխանակությունը scfas-gpr43 / 41 և amp / atp-ampk ուղիներով:Բացի այդ, երբ ածխաջրերի տարբեր տեսակները լավագույն համակցված են, խոզերի աճի և առողջության գործառույթը կարող է բարելավվել:

Հարկ է նշել, որ ածխաջրերի պոտենցիալ գործառույթները սպիտակուցների և գեների արտահայտման և նյութափոխանակության կարգավորման մեջ կբացահայտվեն բարձր արդյունավետությամբ ֆունկցիոնալ պրոտեոմիկայի, գենոմիկայի և մետաբոնոմիկայի մեթոդների կիրառմամբ:Վերջին, բայց ոչ պակաս կարևորը, ածխաջրերի տարբեր համակցությունների գնահատումը նախապայման է խոզերի արտադրության մեջ ածխաջրերի բազմազան դիետաների ուսումնասիրության համար:

Աղբյուր: Animal Science Journal