Аннотация

Шошқалардың тамақтануы мен денсаулығындағы көмірсутектерді зерттеудегі ең үлкен прогресс көмірсулардың тек химиялық құрылымына ғана емес, сонымен қатар физиологиялық сипаттамаларына негізделген неғұрлым нақты жіктелуі болып табылады.Негізгі энергия көзі болумен қатар, көмірсулардың әртүрлі түрлері мен құрылымдары шошқалардың тамақтану және денсаулық функцияларына пайдалы.Олар шошқалардың өсу өнімділігі мен ішек функциясын жақсартуға, ішек микробтар қауымдастығын реттеуге және липидтер мен глюкозаның метаболизмін реттеуге қатысады.Көмірсулардың негізгі механизмі оның метаболиттері (қысқа тізбекті май қышқылдары [SCFAs]) және негізінен scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs амп / atp-ampk және scfas-ampk-g6pase / PEPCK жолдары арқылы май және глюкоза алмасуы.Жаңа зерттеулер көмірсулардың әртүрлі түрлері мен құрылымдарының оңтайлы комбинациясын бағалады, олар өсу өнімділігі мен қоректік заттардың сіңімділігін жақсартады, ішек жұмысын жақсартады және шошқалардағы бутират шығаратын бактериялардың көптігін арттырады.Тұтастай алғанда, бұлтартты дәлелдер көмірсулардың шошқалардың тағамдық және денсаулық функцияларында маңызды рөл атқаратыны туралы пікірді қолдайды.Сонымен қатар, көмірсулардың құрамын анықтау шошқалардағы көмірсу балансының технологиясын жасау үшін теориялық және практикалық мәнге ие болады.

1. Алғы сөз

Полимерлі көмірсулар, крахмал және крахмал емес полисахаридтер (НСП) диетаның негізгі құрамдас бөліктері және шошқалардың негізгі энергия көздері болып табылады, жалпы тұтынылатын энергияның 60% - 70% құрайды (Бах Кнудсен).Көмірсулардың әртүрлілігі мен құрылымы шошқаға әртүрлі әсер ететін өте күрделі екенін атап өткен жөн.Алдыңғы зерттеулер амилозаның амилозаға (AM / AP) қатынасы әртүрлі крахмалмен азықтандыру шошқалардың өсу көрсеткіштеріне айқын физиологиялық жауап беретінін көрсетті (Доти және басқалар, 2014; Висенте және т.б., 2008).Негізінен NSP-ден тұратын диеталық талшық моногастральды жануарлардың қоректік заттарын пайдалануын және таза энергия құндылығын төмендетеді деп саналады (NOBLET және le, 2001).Дегенмен, диеталық талшықты қабылдау торайлардың өсу көрсеткіштеріне әсер еткен жоқ (Han & Lee, 2005).Тағамдық талшықтардың торайлардың ішек морфологиясы мен тосқауыл функциясын жақсартатынын және диареяның жиілігін төмендететінін көбірек дәлелдер көрсетеді (Чен және басқалар, 2015; Лндберг, 2014; Ву және басқалар, 2018).Сондықтан диетадағы күрделі көмірсуларды, әсіресе талшыққа бай жемді тиімді пайдалануды зерттеу өзекті болып табылады.Көмірсулардың құрылымдық және таксономиялық сипаттамалары және олардың шошқалар үшін қоректік және денсаулық функциялары сипатталып, жемдік құрамдарда ескерілуі керек.NSP және төзімді крахмал (RS) негізгі сіңірілмейтін көмірсулар болып табылады (wey және т.б., 2011), ал ішек микробиотасы қорытылмайтын көмірсуларды қысқа тізбекті май қышқылдарына (SCFAs) ферменттейді;Turnbaugh және т.б., 2006).Сонымен қатар, кейбір олигосахаридтер мен полисахаридтер жануарлардың пробиотиктері ретінде қарастырылады, олар ішектегі лактобактериялар мен бифидобактериялардың үлесін ынталандыру үшін пайдаланылуы мүмкін (Миккелсен және басқалар, 2004; M ø LBAK және т.б., 2007; Веллок және т.б. , 2008).Олигосахаридті қоспалар ішек микробиотасының құрамын жақсартады (де Ланге және т.б., 2010).Шошқа өндірісінде микробқа қарсы өсу промоторларын қолдануды барынша азайту үшін жануарлардың жақсы денсаулығына қол жеткізудің басқа жолдарын табу маңызды.Шошқа азығына көмірсулардың алуан түрін қосу мүмкіндігі бар.Крахмал, NSP және MOS-тың оңтайлы үйлесімі өсу өнімділігі мен қоректік заттардың сіңімділігіне, бутират шығаратын бактериялардың санын көбейтуге және емізуден алынған шошқалардың липидті метаболизмін белгілі бір дәрежеде жақсартуға болатынын дәлелдейтін көбірек дәлелдер (Чжоу, Чен және т.б.) ., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020).Сондықтан, бұл жұмыстың мақсаты - көмірсулардың өсу өнімділігі мен ішек функциясын ынталандырудағы, ішек микробтық қауымдастығы мен метаболикалық денсаулығын реттеудегі негізгі рөлі туралы ағымдағы зерттеулерді шолу және шошқалардың көмірсулардың комбинациясын зерттеу.

2. Көмірсулардың классификациясы

Диеталық көмірсуларды молекулалық өлшеміне, полимерлену дәрежесіне (ПП), байланыс түріне (a немесе b) және жеке мономерлердің құрамына қарай жіктеуге болады (Cummings, Stephen, 2007).Көмірсулардың негізгі жіктелуі моносахаридтер немесе дисахаридтер (ДП, 1-2), олигосахаридтер (ДП, 3-9) және полисахаридтер (ДП, ≥ 10) сияқты олардың DP-не негізделгенін атап өткен жөн. крахмал, NSP және гликозидтік байланыстар (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et al., 2007; 1-кесте).Химиялық талдау көмірсулардың физиологиялық және денсаулыққа әсерін түсіну үшін қажет.Көмірсулардың толық химиялық сәйкестендірілуімен оларды денсаулыққа және физиологиялық әсерлеріне қарай топтастыруға және оларды жалпы жіктеу жоспарына қосуға болады (englyst et al., 2007).Негізгі ферменттермен қорытылатын және аш ішекте сіңетін көмірсулар (моносахаридтер, дисахаридтер және крахмалдардың көпшілігі) қорытылатын немесе қолжетімді көмірсулар ретінде анықталады (Cummings, Stephen, 2007).Ішектегі ас қорытуға төзімді, немесе нашар сіңетін және метаболизденетін, бірақ микробтық ашыту арқылы ыдырауы мүмкін көмірсулар төзімді көмірсулар болып саналады, мысалы, NSP, сіңбейтін олигосахаридтер және РС.Негізінде төзімді көмірсулар қорытылмайтын немесе жарамсыз деп анықталады, бірақ көмірсулар классификациясының салыстырмалы түрде дәлірек сипаттамасын береді (englyst et al., 2007).

3.1 өсу көрсеткіштері

Крахмал екі түрлі полисахаридтерден тұрады.Амилоза (АМ) – сызықты крахмалдың бір түрі α（ 1-4) байланысқан декстран, амилопектин (AP) – α（ 1-4) байланысқан декстран, құрамында шамамен 5% декстран α（ 1-6) тармақталған молекула түзеді. (тестер және т.б., 2004).Молекулярлық конфигурациялар мен құрылымдардың әртүрлілігіне байланысты AP-қа бай крахмалдарды қорыту оңай, ал бай крахмалдарды қорыту оңай емес (Сингх және т.б., 2010).Алдыңғы зерттеулер әр түрлі AM / AP қатынасы бар крахмалды азықтандыру шошқалардың өсу көрсеткіштеріне маңызды физиологиялық реакцияларға ие екенін көрсетті (Доти және басқалар, 2014; Висенте және басқалар, 2008).Енгізілген шошқалардың жемшөп қабылдауы және азықтық тиімділігі AM жоғарылаған сайын төмендеді (regmi және т.б., 2011).Дегенмен, пайда болған дәлелдемелер жоғарырақ диеталар өсіп келе жатқан шошқалардың орташа тәуліктік кірісі мен жемінің тиімділігін арттырады (Ли және басқалар, 2017; Ванг және т.б., 2019).Сонымен қатар, кейбір ғалымдар крахмалдың әртүрлі AM / AP қатынасын беру емшектен алынған торайлардың өсу көрсеткіштеріне әсер етпейтінін хабарлады (Гао және т.б., 2020A; Yang және т.б., 2015), ал жоғары AP диетасы емшектен алынған қоректік заттардың сіңімділігін арттырды. шошқалар (Гао және т.б., 2020A).Диеталық талшық - өсімдіктерден алынатын тағамның аз бөлігі.Негізгі мәселе - диеталық талшықтың жоғары болуы қоректік заттардың төмен пайдаланылуымен және таза энергия құндылығының төмендеуімен байланысты (noble & Le, 2001).Керісінше, талшықты қалыпты қабылдау емшектен алынған шошқалардың өсу көрсеткіштеріне әсер етпеді (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013).Тағамдық талшықтың қоректік заттарды пайдалану мен таза энергия құндылығына әсері талшық сипаттамаларына әсер етеді және әртүрлі талшық көздері өте әртүрлі болуы мүмкін (lndber, 2014).Енгізілген шошқаларда бұршақ талшығы бар қоспалар жүгері талшығын, соя талшығын және бидай кебек талшығын азықтандыруға қарағанда жоғары жемді конверсиялау жылдамдығына ие болды (Чен және басқалар, 2014).Сол сияқты жүгері кебегі мен бидай кебегімен өңделген торайлар соя қабығымен өңделгендерге қарағанда жемнің тиімділігі мен салмағының жоғарылауын көрсетті (Чжао және т.б., 2018).Бір қызығы, бидай кебек талшықтары тобы мен инулин тобының арасында өсу өнімділігінде ешқандай айырмашылық болмады (Ху және т.б., 2020).Сонымен қатар, целлюлоза тобындағы және ксилан тобындағы торайлармен салыстырғанда, қосымша тиімдірек болды β- Глюкан торайлардың өсу көрсеткіштерін нашарлатады (Wu et al., 2018).Олигосахаридтер – төмен молекулалы көмірсулар, қант пен полисахаридтер арасындағы аралық (voragen, 1998).Олардың маңызды физиологиялық және физика-химиялық қасиеттері бар, соның ішінде төмен калориялық құндылығы және пайдалы бактериялардың өсуін ынталандыратын, сондықтан оларды диеталық пробиотиктер ретінде пайдалануға болады (Bauer et al., 2006; Mussatto and mancilha, 2007).Хитозан олигосахаридін (COS) толықтыру қоректік заттардың сіңімділігін жақсартады, диарея жиілігін төмендетеді және ішек морфологиясын жақсартады, осылайша емшектен алынған шошқалардың өсу көрсеткіштерін жақсартады (Чжоу және басқалар, 2012).Сонымен қатар, cos қосылған диеталар аналықтардың репродуктивті өнімділігін (тірі торайлардың саны) (Cheng және басқалар, 2015; Wan және т.б., 2017) және өсіп келе жатқан шошқалардың өсу көрсеткіштерін (wontae және т.б., 2008) жақсартады. .MOS және фруктооолигосахаридті толықтыру шошқалардың өсу көрсеткіштерін де жақсарта алады (Че және т.б., 2013; Дуан және басқалар, 2016; Ванг және басқалар, 2010; Веннер және басқалар, 2013).Бұл есептер әртүрлі көмірсулардың шошқалардың өсу көрсеткіштеріне әртүрлі әсер ететінін көрсетеді (2а кесте).

3.2 Ішектің қызметі

Жоғары ам/ап қатынасы крахмал ішек денсаулығын жақсартады (трибириноны шошқа үшін қорғауға болады) ішек морфологиясын ілгерілету және емізетін шошқалардағы ген экспрессиясына байланысты ішек функциясын реттеу арқылы (Хан және басқалар, 2012; Сианг және басқалар, 2011).Бұршақ биіктігінің бүршік биіктігіне қатынасы және шажырқай мен иеюнумның ойық тереңдігі жоғары диеталық диетамен қоректенген кезде жоғары болды, ал аш ішектің жалпы апоптозы төмен болды.Сонымен қатар, ол он екі елі ішекте және иеюнумда блоктаушы гендердің экспрессиясын арттырды, ал жоғары AP тобында емшектен алынған шошқалардың жеюнумындағы сахароза мен мальтазаның белсенділігі жоғарылады (Гао және т.б., 2020b).Сол сияқты, алдыңғы жұмыс бай диеталар рН төмендететінін және AP бай диеталар емшектен алынған шошқалардың соқыр ішекіндегі бактериялардың жалпы санын көбейтетінін анықтады (Гао және т.б., 2020A).Тағамдық талшық шошқалардың ішек дамуы мен қызметіне әсер ететін негізгі компонент болып табылады.Жинақталған дәлелдер диеталық талшықтың ішек морфологиясын және емшектен алынған шошқалардың тосқауыл қызметін жақсартатынын және диареяның жиілігін төмендететінін көрсетеді (Чен және басқалар, 2015; Lndber, 2014; Ву және т.б., 2018).Тағамдық талшықтың жетіспеушілігі қоздырғыштардың сезімталдығын арттырады және тоқ ішектің шырышты қабығының тосқауылдық қызметін нашарлатады (Десаи және т.б., 2016), ал жоғары ерімейтін талшықты диетамен тамақтандыру шошқалардағы бүршіктердің ұзындығын ұлғайту арқылы патогендердің алдын алады (Hedemann және басқалар, 2006). ).Талшықтардың әртүрлі түрлері тоқ ішек пен шажырқайдың тосқауылына әртүрлі әсер етеді.Бидай кебегі мен бұршақ талшықтары TLR2 генінің экспрессиясын реттеу және жүгері мен соя талшықтарымен салыстырғанда ішек микробтық қауымдастықтарын жақсарту арқылы ішек тосқауылының қызметін жақсартады (Чен және басқалар, 2015).Бұршақ талшығын ұзақ уақыт бойы қабылдау метаболизмге байланысты генді немесе ақуыз экспрессиясын реттей алады, осылайша тоқ ішек тосқауылын және иммундық функцияны жақсартады (Че және т.б., 2014).Диетадағы инулин ішектің өткізгіштігін жоғарылату арқылы емізулі торайлардың ішек ауруларының алдын алады (Awad et al., 2013).Айта кету керек, еритін (инулин) және ерімейтін талшықтардың (целлюлоза) үйлесімі жалғызға қарағанда тиімдірек, ол емшектен алынған шошқаларда қоректік заттардың сіңуін және ішек тосқауылының жұмысын жақсартады (Чен және басқалар, 2019).Тағамдық талшықтың ішек шырышты қабатына әсері олардың құрамдас бөліктеріне байланысты.Алдыңғы зерттеу ксиланның ішек тосқауылының функциясын, сондай-ақ бактериялық спектр мен метаболиттердегі өзгерістерді, ал глюканның ішек тосқауылының функциясын және шырышты қабаттың денсаулығын жақсартатынын көрсетті, бірақ целлюлозаның қосымшасы шошқаларды емізу кезінде ұқсас әсерлерді көрсетпеді (Wu et al. , 2018).Олигосахаридтер ас қорыту және пайдаланудың орнына жоғарғы ішектегі микроорганизмдер үшін көміртегі көзі ретінде пайдаланылуы мүмкін.Фруктозаны қосу ішек шырышты қабатының қалыңдығын, май қышқылының түзілуін, рецессивті жасушалардың санын және емшектен алынған шошқалардағы ішек эпителий жасушаларының көбеюін арттыруы мүмкін (Цукахара және басқалар, 2003).Пектиндік олигосахаридтер ішек тосқауылының жұмысын жақсартады және торайлардағы ротавирустан туындаған ішектің зақымдануын азайтады (Мао және басқалар, 2017).Сонымен қатар, cos ішектің шырышты қабатының өсуіне айтарлықтай ықпал ететіні және торайлардағы блоктаушы гендердің экспрессиясын айтарлықтай арттыратыны анықталды (WAN, Jiang және т.б. кешенді түрде, бұл көмірсулардың әртүрлі түрлері ішектің жұмысын жақсарта алатынын көрсетеді. торайлардың қызметі (кесте 2б).

Қорытынды және перспектива

Көмірсулар шошқалардың негізгі энергия көзі болып табылады, ол әртүрлі моносахаридтерден, дисахаридтерден, олигосахаридтерден және полисахаридтерден тұрады.Физиологиялық сипаттамаларға негізделген терминдер көмірсулардың әлеуетті денсаулық функцияларына назар аударуға және көмірсулардың жіктелуінің дәлдігін жақсартуға көмектеседі.Көмірсулардың әртүрлі құрылымдары мен түрлері өсу өнімділігін сақтауға, ішек функциясы мен микробтық тепе-теңдікті жақсартуға, липидтер мен глюкоза алмасуын реттеуге әртүрлі әсер етеді.Липидтер мен глюкоза алмасуының көмірсулар реттелуінің ықтимал механизмі олардың ішек микробиотасымен ашытылатын метаболиттеріне (SCFAs) негізделген.Атап айтқанда, диетадағы көмірсулар глюкоза метаболизмін scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY және ampk-g6pase / PEPCK жолдары арқылы реттей алады және scfas-gpr43 / 41 және amp / atp-ampk жолдары арқылы липидтер алмасуын реттей алады.Сонымен қатар, көмірсулардың әртүрлі түрлері ең жақсы үйлесімде болғанда, шошқалардың өсу өнімділігі мен денсаулық функциясы жақсаруы мүмкін.

Көмірсулардың белок пен ген экспрессиясындағы және метаболизмді реттеудегі потенциалды функциялары жоғары өнімді функционалды протеомика, геномика және метабономика әдістерін қолдану арқылы ашылатынын атап өткен жөн.Соңғы, бірақ кем дегенде, әртүрлі көмірсулардың комбинацияларын бағалау шошқа өндірісіндегі әртүрлі көмірсулар диеталарын зерттеудің міндетті шарты болып табылады.

Дереккөз: Жануарлар туралы ғылым журналы