Astratt

L-akbar progress tar-riċerka tal-karboidrati fin-nutrizzjoni u s-saħħa tal-majjal huwa l-klassifikazzjoni aktar ċara tal-karboidrati, li mhix ibbażata biss fuq l-istruttura kimika tagħha, iżda wkoll ibbażata fuq il-karatteristiċi fiżjoloġiċi tagħha.Minbarra li huma s-sors ewlieni ta 'enerġija, tipi u strutturi differenti ta' karboidrati huma ta 'benefiċċju għall-funzjonijiet ta' nutrizzjoni u saħħa tal-ħnieżer.Huma involuti fil-promozzjoni tal-prestazzjoni tat-tkabbir u l-funzjoni intestinali tal-ħnieżer, jirregolaw il-komunità mikrobjali intestinali, u jirregolaw il-metaboliżmu tal-lipidi u l-glukożju.Il-mekkaniżmu bażiku tal-karboidrati huwa permezz tal-metaboliti tiegħu (aċidi grassi ta 'katina qasira [SCFAs]) u prinċipalment permezz ta' passaġġi scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk u scfas-ampk-g6pase / PEPCK biex jirregolaw ix-xaħam u metaboliżmu tal-glukożju.Studji ġodda evalwaw l-aħjar kombinazzjoni ta 'tipi u strutturi differenti ta' karboidrati, li jistgħu jtejbu l-prestazzjoni tat-tkabbir u d-diġestibbiltà tan-nutrijenti, jippromwovu l-funzjoni intestinali, u jżidu l-abbundanza ta 'batterji li jipproduċu butirrat fil-ħnieżer.B'mod ġenerali, evidenza konvinċenti tappoġġja l-fehma li l-karboidrati għandhom rwol importanti fil-funzjonijiet nutrittivi u tas-saħħa tal-ħnieżer.Barra minn hekk, id-determinazzjoni tal-kompożizzjoni tal-karboidrati se jkollha valur teoretiku u prattiku għall-iżvilupp tat-teknoloġija tal-bilanċ tal-karboidrati fil-ħnieżer.

1. Prefazju

Karboidrati polimeriċi, lamtu u polisakkaridi mhux tal-lamtu (NSP) huma l-komponenti ewlenin tad-dieti u s-sorsi ewlenin tal-enerġija tal-ħnieżer, li jammontaw għal 60% - 70% tal-konsum totali tal-enerġija (Bach Knudsen).Ta 'min jinnota li l-varjetà u l-istruttura tal-karboidrati huma kumplessi ħafna, li għandhom effetti differenti fuq il-ħnieżer.Studji preċedenti wrew li t-tmigħ bil-lamtu b'proporzjon differenti ta' amylose għal amylose (AM / AP) għandu rispons fiżjoloġiku ovvju għall-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008).Fibra tad-dieta, magħmula prinċipalment minn NSP, hija maħsuba li tnaqqas l-utilizzazzjoni tan-nutrijenti u l-valur nett tal-enerġija tal-annimali monogastriċi (NOBLET u le, 2001).Madankollu, it-teħid ta 'fibra tad-dieta ma affettwax il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-qżieqeż (Han & Lee, 2005).Aktar u aktar evidenza turi li l-fibra tad-dieta ttejjeb il-morfoloġija intestinali u l-funzjoni tal-barriera tal-qżieqeż, u tnaqqas l-inċidenza tad-dijarea (Chen et al., 2015; Lndberg，2014； Wu et al., 2018).Għalhekk, huwa urġenti li jiġi studjat kif tutilizza b'mod effettiv il-karboidrati kumplessi fid-dieta, speċjalment l-għalf rikk fil-fibra.Il-karatteristiċi strutturali u tassonomiċi tal-karboidrati u l-funzjonijiet nutrittivi u tas-saħħa tagħhom għall-ħnieżer għandhom jiġu deskritti u kkunsidrati fil-formulazzjonijiet tal-għalf.L-NSP u l-lamtu reżistenti (RS) huma l-karboidrati ewlenin mhux diġestibbli (wey et al., 2011), filwaqt li l-mikrobijota intestinali jiffermenta karboidrati mhux diġestibbli f'aċidi grassi ta' katina qasira (SCFAs);Turnbaugh et al., 2006).Barra minn hekk, xi oligosaccharides u polysaccharides huma kkunsidrati bħala probijotiċi ta 'annimali, li jistgħu jintużaw biex jistimulaw il-proporzjon ta' Lactobacillus u Bifidobacterium fl-imsaren (Mikkelsen et al., 2004; M ø LBAK et al., 2007; Wellock et al. , 2008).Is-supplimentazzjoni ta 'oligosaccharide ġiet irrappurtata li ttejjeb il-kompożizzjoni tal-mikrobijota intestinali (de Lange et al., 2010).Sabiex jiġi minimizzat l-użu ta 'promoturi ta' tkabbir antimikrobiku fil-produzzjoni tal-ħnieżer, huwa importanti li jinstabu modi oħra biex tinkiseb saħħa tajba tal-annimali.Hemm opportunità li żżid aktar varjetà ta 'karboidrati fl-għalf tal-ħnieżer.Aktar u aktar evidenza turi li l-kombinazzjoni ottima ta 'lamtu, NSP u MOS tista' tippromwovi l-prestazzjoni tat-tkabbir u d-diġestibbiltà tan-nutrijenti, iżid in-numru ta 'batterji li jipproduċu butirrat, u ttejjeb il-metaboliżmu tal-lipidi tal-ħnieżer miftuma sa ċertu punt (Zhou, Chen, et al ., 2020 Zhou, Yu, et al., 2020).Għalhekk, l-iskop ta 'dan id-dokument huwa li tirrevedi r-riċerka attwali dwar ir-rwol ewlieni tal-karboidrati fil-promozzjoni tal-prestazzjoni tat-tkabbir u l-funzjoni intestinali, li tirregola l-komunità mikrobjali intestinali u s-saħħa metabolika, u biex tesplora l-kombinazzjoni tal-karboidrati tal-ħnieżer.

2. Klassifikazzjoni tal-karboidrati

Il-karboidrati tad-dieta jistgħu jiġu kklassifikati skont id-daqs molekulari tagħhom, il-grad ta 'polimerizzazzjoni (DP), it-tip ta' konnessjoni (a jew b) u l-kompożizzjoni ta 'monomeri individwali (Cummings, Stephen, 2007).Ta 'min jinnota li l-klassifikazzjoni ewlenija tal-karboidrati hija bbażata fuq id-DP tagħhom, bħal monosaccharides jew disaccharides (DP, 1-2), oligosaccharides (DP, 3-9) u polysaccharides (DP, ≥ 10), li huma komposti minn lamtu, NSP u bonds glikosidiċi (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et al., 2007; Tabella 1).Analiżi kimika hija meħtieġa biex tifhem l-effetti fiżjoloġiċi u tas-saħħa tal-karboidrati.B'identifikazzjoni kimika aktar komprensiva tal-karboidrati, huwa possibbli li jiġu miġbura skont is-saħħa u l-effetti fiżjoloġiċi tagħhom u li jiġu inklużi fil-pjan ta 'klassifikazzjoni ġenerali (englyst et al., 2007).Karboidrati (monosaccharides, disaccharides, u l-biċċa l-kbira tal-lamtu) li jistgħu jiġu diġeriti minn enzimi ospitanti u assorbiti fil-musrana ż-żgħira huma definiti bħala karboidrati diġestibbli jew disponibbli (Cummings, Stephen, 2007).Karboidrati li huma reżistenti għad-diġestjoni intestinali, jew assorbiti u metabolizzati ħażin, iżda li jistgħu jiġu degradati mill-fermentazzjoni mikrobjali huma kkunsidrati karboidrati reżistenti, bħall-biċċa l-kbira tal-NSP, oligosakkaridi u RS indiġestibbli.Essenzjalment, karboidrati reżistenti huma definiti bħala mhux diġestibbli jew li ma jistgħux jintużaw, iżda jipprovdu deskrizzjoni relattivament aktar preċiża tal-klassifikazzjoni tal-karboidrati (englyst et al., 2007).

3.1 prestazzjoni tat-tkabbir

Il-lamtu huwa magħmul minn żewġ tipi ta 'polisakkaridi.Amylose (AM) huwa tip ta 'lamtu lineari α（ 1-4) dextran marbut, amylopectin (AP) huwa α（ 1-4) dextran marbut, li fih madwar 5% dextran α（ 1-6) biex jiffurmaw molekula ramifikata (tester et al., 2004).Minħabba konfigurazzjonijiet u strutturi molekulari differenti, il-lamti sinjuri AP huma faċli biex jiġu diġeriti, filwaqt li l-lamti sinjuri mhux faċli biex jiġu diġeriti (Singh et al., 2010).Studji preċedenti wrew li l-għalf tal-lamtu bi proporzjonijiet AM / AP differenti għandu rispons fiżjoloġiku sinifikanti għall-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008).It-teħid tal-għalf u l-effiċjenza tal-għalf tal-ħnieżer miftuma naqsu biż-żieda tal-AM (regmi et al., 2011).Madankollu, evidenza emerġenti tirrapporta li d-dieti b'am ogħla jżidu l-qligħ medju ta 'kuljum u l-effiċjenza tal-għalf tal-ħnieżer li qed jikbru (Li et al., 2017; Wang et al., 2019).Barra minn hekk, xi xjentisti rrappurtaw li t-tmigħ ta' proporzjonijiet AM / AP differenti ta' lamtu ma affettwax il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-qżieqeż miftuma (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), filwaqt li d-dieta għolja AP żiedet id-diġestibbiltà tan-nutrijenti tal-fatma. ħnieżer (Gao et al., 2020A).Il-fibra tad-dieta hija parti żgħira mill-ikel li ġej mill-pjanti.Problema ewlenija hija li fibra tad-dieta ogħla hija assoċjata ma 'utilizzazzjoni aktar baxxa tan-nutrijenti u valur nett ta' enerġija aktar baxx (noble & Le, 2001).Għall-kuntrarju, it-teħid moderat ta 'fibra ma affettwax il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer miftuma (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013).L-effetti tal-fibra tad-dieta fuq l-utilizzazzjoni tan-nutrijenti u l-valur nett tal-enerġija huma affettwati mill-karatteristiċi tal-fibra, u sorsi differenti tal-fibra jistgħu jkunu differenti ħafna (lndber, 2014).Fil-ħnieżer miftuma, is-supplimentazzjoni bil-fibra tal-piżelli kellha rata ta 'konverżjoni tal-għalf ogħla mill-għalf tal-fibra tal-qamħirrum, il-fibra tas-sojja u l-fibra tan-nuħħala tal-qamħ (Chen et al., 2014).Bl-istess mod, ħnienes miftuma ttrattati b'nuħħala tal-qamħ u n-nuħħala tal-qamħ urew effiċjenza ogħla fl-għalf u żieda fil-piż minn dawk ittrattati bil-buq tas-sojja (Zhao et al., 2018).Interessanti, ma kien hemm l-ebda differenza fil-prestazzjoni tat-tkabbir bejn il-grupp tal-fibra tan-nuħħala tal-qamħ u l-grupp tal-inulina (Hu et al., 2020).Barra minn hekk, meta mqabbla mal-ħnienes fil-grupp taċ-ċelluloża u l-grupp xylan, is-supplimentazzjoni kienet aktar effettiva β- Glucan tfixkel il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-qżieqeż (Wu et al., 2018).Oligosaccharides huma karboidrati ta 'piż molekulari baxx, intermedji bejn iz-zokkor u l-polisakkaridi (voragen, 1998).Għandhom proprjetajiet fiżjoloġiċi u fiżikokimiċi importanti, inkluż valur kalorifiku baxx u li jistimulaw it-tkabbir ta 'batterji ta' benefiċċju, sabiex ikunu jistgħu jintużaw bħala probijotiċi tad-dieta (Bauer et al., 2006; Mussatto and mancilha, 2007).Is-supplimentazzjoni ta 'chitosan oligosaccharide (COS) tista' ttejjeb id-diġestibbiltà tan-nutrijenti, tnaqqas l-inċidenza ta 'dijarea u ttejjeb il-morfoloġija intestinali, u b'hekk ittejjeb il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer miftuma (Zhou et al., 2012).Barra minn hekk, dieti supplimentati bil-cos jistgħu jtejbu l-prestazzjoni riproduttiva tal-majjali nisa (in-numru ta 'ħnieżer ħaj) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) u l-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer li qed jikbru (wontae et al., 2008) .Is-supplimentazzjoni ta 'MOS u fructooligosaccharide tista' wkoll ittejjeb il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013).Dawn ir-rapporti jindikaw li diversi karboidrati għandhom effetti differenti fuq il-prestazzjoni tat-tkabbir tal-ħnieżer (tabella 2a).

3.2 funzjoni intestinali

Il-lamtu ta 'proporzjon għoli am/ap jista' jtejjeb is-saħħa intestinali (tribyrinjista 'jkun jipproteġiha għall-majjal) billi tippromwovi l-morfoloġija intestinali u tirregola l-funzjoni intestinali relatata mal-espressjoni tal-ġeni fil-ħnieżer tal-ftim (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011).Il-proporzjon tal-għoli tal-villi għall-għoli tal-villi u l-fond tar-riċess tal-ileum u l-jejunum kien ogħla meta mitmugħ b'dieta għolja am, u r-rata totali tal-apoptożi tal-musrana ż-żgħira kienet aktar baxxa.Fl-istess ħin, żiedet ukoll l-espressjoni tal-ġeni li jimblokkaw fid-duwodenu u l-jejunum, filwaqt li fil-grupp AP għoli, żdiedu l-attivitajiet ta 'sukrożju u maltase fil-jejunum tal-ħnieżer miftuma (Gao et al., 2020b).Bl-istess mod, xogħol preċedenti sab li d-dieti sinjuri am naqqsu l-pH u d-dieti sinjuri AP żiedu n-numru totali ta 'batterji fiċ-ċecum tal-ħnieżer miftuma (Gao et al., 2020A).Il-fibra tad-dieta hija l-komponent ewlieni li jaffettwa l-iżvilupp intestinali u l-funzjoni tal-ħnieżer.L-evidenza akkumulata turi li l-fibra tad-dieta ttejjeb il-morfoloġija intestinali u l-funzjoni tal-barriera tal-ħnieżer miftuma, u tnaqqas l-inċidenza tad-dijarea (Chen et al., 2015; Lndber，2014； Wu et al., 2018).Id-defiċjenza tal-fibra tad-dieta żżid is-suxxettibilità tal-patoġeni u tfixkel il-funzjoni tal-barriera tal-mukuża tal-kolon (Desai et al., 2016), filwaqt li l-għalf b'dieta ta 'fibra li ma tinħallx ħafna jista' jipprevjeni l-patoġeni billi jżid it-tul tal-villi fil-ħnieżer (hedemann et al., 2006). ).It-tipi differenti ta 'fibri għandhom effetti differenti fuq il-funzjoni tal-barriera tal-kolon u l-ileum.Nuħħala tal-qamħ u fibri tal-piżelli jtejbu l-funzjoni tal-barriera tal-musrana billi jirregolaw l-espressjoni tal-ġene TLR2 u jtejbu l-komunitajiet mikrobjali intestinali meta mqabbla mal-fibri tal-qamħirrum u tas-sojja (Chen et al., 2015).L-inġestjoni fit-tul tal-fibra tal-piżelli tista 'tirregola l-espressjoni tal-ġeni jew tal-proteini relatata mal-metaboliżmu, u b'hekk ittejjeb il-barriera tal-kolon u l-funzjoni immuni (Che et al., 2014).L-inulina fid-dieta tista 'tevita tfixkil intestinali fil-qżieqeż miftuma billi żżid il-permeabilità intestinali (Awad et al., 2013).Ta 'min jinnota li l-kombinazzjoni ta' fibra li tinħall (inulina) u li ma tinħallx (ċelluloża) hija aktar effettiva milli waħedha, li tista 'ttejjeb l-assorbiment nutrittiv u l-funzjoni tal-barriera intestinali fil-ħnieżer miftuma (Chen et al., 2019).L-effett tal-fibra tad-dieta fuq il-mukoża intestinali jiddependi fuq il-komponenti tagħhom.Studju preċedenti sab li xylan ippromwova l-funzjoni tal-barriera intestinali, kif ukoll bidliet fl-ispettru tal-batterji u l-metaboliti, u glucan ippromwova l-funzjoni tal-barriera intestinali u s-saħħa tal-mukuża, iżda s-supplimentazzjoni taċ-ċelluloża ma wrietx effetti simili fil-ħnieżer tal-ftim (Wu et al. , 2018).L-oligosakkaridi jistgħu jintużaw bħala sorsi tal-karbonju għall-mikro-organiżmi fl-imsaren ta 'fuq minflok ma jiġu diġeriti u utilizzati.Is-supplimentazzjoni tal-fruttożju tista 'żżid il-ħxuna tal-mukoża intestinali, il-produzzjoni tal-aċidu butiriku, in-numru ta' ċelluli reċessivi u l-proliferazzjoni ta 'ċelluli epiteljali intestinali fil-ħnieżer miftuma (Tsukahara et al., 2003).Pectin oligosaccharides jistgħu jtejbu l-funzjoni tal-barriera intestinali u jnaqqsu l-ħsara intestinali kkawżata minn rotavirus fil-qżieqeż (Mao et al., 2017).Barra minn hekk, instab li l-cos jista 'jippromwovi b'mod sinifikanti t-tkabbir tal-mukuża intestinali u jżid b'mod sinifikanti l-espressjoni ta' ġeni li jimblokka fil-qżieqeż (WAN, Jiang, et al. B'mod komprensiv, dawn jindikaw li tipi differenti ta 'karboidrati jistgħu jtejbu l-intestini funzjoni tal-ħnienes (tabella 2b).

Sommarju u Prospett

Il-karboidrati huwa s-sors ewlieni tal-enerġija tal-ħnieżer, li huwa magħmul minn diversi monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides u polysaccharides.Termini bbażati fuq karatteristiċi fiżjoloġiċi jgħinu biex jiffokaw fuq il-funzjonijiet potenzjali tas-saħħa tal-karboidrati u jtejbu l-eżattezza tal-klassifikazzjoni tal-karboidrati.Strutturi u tipi differenti ta 'karboidrati għandhom effetti differenti fuq iż-żamma tal-prestazzjoni tat-tkabbir, jippromwovu l-funzjoni intestinali u l-bilanċ tal-mikrobi, u jirregolaw il-metaboliżmu tal-lipidi u l-glukosju.Il-mekkaniżmu possibbli tar-regolazzjoni tal-karboidrati tal-metaboliżmu tal-lipidi u l-glukosju huwa bbażat fuq il-metaboliti tagħhom (SCFAs), li huma ffermentati mill-mikrobijota intestinali.Speċifikament, il-karboidrati fid-dieta jistgħu jirregolaw il-metaboliżmu tal-glukożju permezz ta 'mogħdijiet scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY u ampk-g6pase / PEPCK, u jirregolaw il-metaboliżmu tal-lipidi permezz ta' passaġġi scfas-gpr43 / 41 u amp / atp-ampk.Barra minn hekk, meta tipi differenti ta 'karboidrati jkunu fl-aħjar kombinazzjoni, il-prestazzjoni tat-tkabbir u l-funzjoni tas-saħħa tal-ħnieżer jistgħu jitjiebu.

Ta 'min jinnota li l-funzjonijiet potenzjali tal-karboidrati fl-espressjoni tal-proteini u tal-ġeni u r-regolamentazzjoni metabolika se jiġu skoperti bl-użu ta' metodi ta 'proteomika, ġenomika u metabonomics funzjonali ta' rendiment għoli.L-aħħar iżda mhux l-inqas, l-evalwazzjoni ta 'kombinazzjonijiet differenti ta' karboidrati hija prerekwiżit għall-istudju ta 'dieti ta' karboidrati diversi fil-produzzjoni tal-ħnieżer.

Sors: Ġurnal tax-Xjenza tal-Annimali