Abstrakt

Progresi më i madh i kërkimit të karbohidrateve në ushqimin dhe shëndetin e derrit është klasifikimi më i qartë i karbohidrateve, i cili bazohet jo vetëm në strukturën e tij kimike, por edhe në karakteristikat e tij fiziologjike.Përveçse janë burimi kryesor i energjisë, lloje të ndryshme dhe struktura të karbohidrateve janë të dobishme për funksionet ushqyese dhe shëndetësore të derrave.Ato janë të përfshira në promovimin e performancës së rritjes dhe funksionit të zorrëve të derrave, rregullimin e komunitetit mikrobik të zorrëve dhe rregullimin e metabolizmit të lipideve dhe glukozës.Mekanizmi bazë i karbohidrateve është përmes metabolitëve të tij (acidet yndyrore me zinxhir të shkurtër [SCFAs]) dhe kryesisht përmes rrugëve scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk dhe scfas-ampk-g6pase / PEPCK për të rregulluar yndyrën dhe. metabolizmin e glukozës.Studimet e reja kanë vlerësuar kombinimin optimal të llojeve dhe strukturave të ndryshme të karbohidrateve, të cilat mund të përmirësojnë performancën e rritjes dhe tretshmërinë e lëndëve ushqyese, të nxisin funksionin e zorrëve dhe të rrisin bollëkun e baktereve që prodhojnë butirate te derrat.Në përgjithësi, provat bindëse mbështesin pikëpamjen se karbohidratet luajnë një rol të rëndësishëm në funksionet ushqyese dhe shëndetësore të derrave.Për më tepër, përcaktimi i përbërjes së karbohidrateve do të ketë vlerë teorike dhe praktike për zhvillimin e teknologjisë së bilancit të karbohidrateve te derrat.

1. Parathënie

Karbohidratet polimerike, niseshteja dhe polisaharidet jo niseshte (NSP) janë përbërësit kryesorë të dietave dhe burimet kryesore të energjisë së derrave, që përbëjnë 60% - 70% të marrjes totale të energjisë (Bach Knudsen).Vlen të theksohet se shumëllojshmëria dhe struktura e karbohidrateve janë shumë komplekse, të cilat kanë efekte të ndryshme tek derrat.Studimet e mëparshme kanë treguar se të ushqyerit me niseshte me raport të ndryshëm amilozë ndaj amilozës (AM / AP) ka një përgjigje të dukshme fiziologjike ndaj performancës së rritjes së derrave (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008).Fibrat dietike, kryesisht të përbëra nga NSP, besohet se reduktojnë përdorimin e lëndëve ushqyese dhe vlerën neto të energjisë të kafshëve monogastrike (NOBLET dhe le, 2001).Megjithatë, marrja e fibrave dietike nuk ndikoi në performancën e rritjes së derrave (Han & Lee, 2005).Gjithnjë e më shumë prova tregojnë se fibrat dietike përmirësojnë morfologjinë e zorrëve dhe funksionin pengues të derrave, dhe reduktojnë incidencën e diarresë (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018).Prandaj, është urgjente të studiohet se si të përdoren në mënyrë efektive karbohidratet komplekse në dietë, veçanërisht ushqimi i pasur me fibra.Karakteristikat strukturore dhe taksonomike të karbohidrateve dhe funksionet e tyre ushqyese dhe shëndetësore për derrat duhet të përshkruhen dhe konsiderohen në formulimet e ushqimit.NSP dhe niseshteja rezistente (RS) janë karbohidratet kryesore jo të tretshme (wey et al., 2011), ndërsa mikrobiota e zorrëve fermenton karbohidratet jo të tretshme në acide yndyrore me zinxhir të shkurtër (SCFAs);Turnbaugh et al., 2006).Për më tepër, disa oligosakaride dhe polisaharide konsiderohen si probiotikë të kafshëve, të cilët mund të përdoren për të stimuluar proporcionin e Lactobacillus dhe Bifidobacterium në zorrë (Mikkelsen et al., 2004; M ø LBAK et al., 2007; Wellck et al. , 2008).Është raportuar se plotësimi i oligosakarideve përmirëson përbërjen e mikrobiotës së zorrëve (de Lange et al., 2010).Për të minimizuar përdorimin e nxitësve antimikrobikë të rritjes në prodhimin e derrit, është e rëndësishme të gjenden mënyra të tjera për të arritur një shëndet të mirë të kafshëve.Ekziston një mundësi për të shtuar më shumë larmi karbohidratesh në ushqimin e derrit.Gjithnjë e më shumë prova tregojnë se kombinimi optimal i niseshtës, NSP dhe MOS mund të nxisë performancën e rritjes dhe tretshmërinë e lëndëve ushqyese, të rrisë numrin e baktereve që prodhojnë butirate dhe të përmirësojë metabolizmin e lipideve të derrave të shkëputur në një masë të caktuar (Zhou, Chen, et al. ., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020).Prandaj, qëllimi i këtij punimi është të rishikojë hulumtimin aktual mbi rolin kryesor të karbohidrateve në promovimin e performancës së rritjes dhe funksionit të zorrëve, rregullimin e komunitetit mikrobik të zorrëve dhe shëndetin metabolik, dhe të eksplorojë kombinimin e karbohidrateve të derrave.

2. Klasifikimi i karbohidrateve

Karbohidratet dietike mund të klasifikohen sipas madhësisë së tyre molekulare, shkallës së polimerizimit (DP), llojit të lidhjes (a ose b) dhe përbërjes së monomerëve individualë (Cummings, Stephen, 2007).Vlen të theksohet se klasifikimi kryesor i karbohidrateve bazohet në DP të tyre, si monosakaridet ose disakaridet (DP, 1-2), oligosakaridet (DP, 3-9) dhe polisaharidet (DP, ≥ 10), të cilat përbëhen nga niseshte, NSP dhe lidhjet glikozidike (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et al., 2007; Tabela 1).Analiza kimike është e nevojshme për të kuptuar efektet fiziologjike dhe shëndetësore të karbohidrateve.Me identifikimin kimik më të plotë të karbohidrateve, është e mundur që ato të grupohen sipas efekteve të tyre shëndetësore dhe fiziologjike dhe të përfshihen në planin e përgjithshëm të klasifikimit (englyst et al., 2007).Karbohidratet (monosakaridet, disakaridet dhe shumica e niseshtesë) që mund të treten nga enzimat e bujtësit dhe të përthithen në zorrën e vogël përkufizohen si karbohidrate të tretshme ose të disponueshme (Cummings, Stephen, 2007).Karbohidratet që janë rezistente ndaj tretjes së zorrëve, ose absorbohen dhe metabolizohen dobët, por që mund të degradohen nga fermentimi mikrobik konsiderohen karbohidrate rezistente, si shumica e NSP, oligosakaridet e patretshme dhe RS.Në thelb, karbohidratet rezistente përkufizohen si të patretshme ose të papërdorshme, por ofrojnë një përshkrim relativisht më të saktë të klasifikimit të karbohidrateve (englyst et al., 2007).

3.1 Performanca e rritjes

Niseshteja përbëhet nga dy lloje polisaharidesh.Amiloza (AM) është një lloj niseshteje lineare α (1-4) dekstrani i lidhur, amilopektina (AP) është një dekstran i lidhur α (1-4), që përmban rreth 5% dekstran α (1-6) për të formuar një molekulë të degëzuar (testues et al., 2004).Për shkak të konfigurimeve dhe strukturave të ndryshme molekulare, niseshtetë e pasura me AP janë të lehta për t'u tretur, ndërsa niseshtetë e pasura am nuk janë të lehta për t'u tretur (Singh et al., 2010).Studimet e mëparshme kanë treguar se ushqyerja me niseshte me raporte të ndryshme AM / AP ka përgjigje të rëndësishme fiziologjike ndaj performancës së rritjes së derrave (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008).Marrja e ushqimit dhe efikasiteti i ushqimit të derrave të hequr nga gjiri u ul me rritjen e AM (regmi et al., 2011).Sidoqoftë, provat në zhvillim raportojnë se dietat me amplitudë më të lartë rrisin fitimin mesatar ditor dhe efikasitetin e ushqimit të derrave në rritje (Li et al., 2017; Wang et al., 2019).Përveç kësaj, disa shkencëtarë raportuan se ushqyerja me raporte të ndryshme AM/AP me niseshte nuk ndikoi në performancën e rritjes së derrave të shkëputur nga gjiri (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), ndërsa dieta e lartë AP rriti tretshmërinë e lëndëve ushqyese të gjirit të shkëputur. derrat (Gao et al., 2020A).Fibra dietike është një pjesë e vogël e ushqimit që vjen nga bimët.Një problem i madh është se fibrat e larta dietike shoqërohen me përdorim më të ulët të lëndëve ushqyese dhe vlerë më të ulët të energjisë neto (noble & Le, 2001).Përkundrazi, marrja e moderuar e fibrave nuk ndikoi në performancën e rritjes së derrave të shkëputur nga gjiri (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013).Efektet e fibrave dietike në përdorimin e lëndëve ushqyese dhe vlerën neto të energjisë ndikohen nga karakteristikat e fibrave dhe burimet e ndryshme të fibrave mund të jenë shumë të ndryshme (lndber, 2014).Në derrat e shkëputur nga gjiri, plotësimi me fibra bizele kishte një shkallë më të lartë të konvertimit të ushqimit sesa ushqimi i fibrave të misrit, fibrave të sojës dhe fibrave të krundeve të grurit (Chen et al., 2014).Në mënyrë të ngjashme, derrat e hequr nga gjiri të trajtuar me krunde misri dhe krunde gruri treguan efikasitet më të lartë të ushqimit dhe shtim në peshë sesa ato të trajtuara me byk të sojës (Zhao et al., 2018).Interesante, nuk kishte asnjë ndryshim në performancën e rritjes midis grupit të fibrave të krundeve të grurit dhe grupit të inulinës (Hu et al., 2020).Për më tepër, krahasuar me derrat e grupit të celulozës dhe grupit të ksilanit, suplementi ishte më efektiv β- Glukani dëmton performancën e rritjes së derrave (Wu et al., 2018).Oligosakaridet janë karbohidrate me peshë molekulare të ulët, të ndërmjetme midis sheqernave dhe polisaharideve (voragen, 1998).Ata kanë veti të rëndësishme fiziologjike dhe fiziko-kimike, duke përfshirë vlerën e ulët kalorifike dhe stimulimin e rritjes së baktereve të dobishme, kështu që mund të përdoren si probiotikë dietikë (Bauer et al., 2006; Mussatto dhe mancilha, 2007).Plotësimi i oligosakaridit të kitosanit (COS) mund të përmirësojë tretshmërinë e lëndëve ushqyese, të zvogëlojë incidencën e diarresë dhe të përmirësojë morfologjinë e zorrëve, duke përmirësuar kështu performancën e rritjes së derrave të shkëputur nga gjiri (Zhou et al., 2012).Përveç kësaj, dietat e plotësuara me cos mund të përmirësojnë performancën riprodhuese të dosave (numri i derrave të gjallë) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) dhe performancën e rritjes së derrave në rritje (wontae et al., 2008) .Plotësimi i MOS dhe fruktooligosakaridit mund të përmirësojë gjithashtu performancën e rritjes së derrave (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013).Këto raporte tregojnë se karbohidratet e ndryshme kanë efekte të ndryshme në performancën e rritjes së derrave (tabela 2a).

3.2 Funksioni i zorrëve

Niseshteja me raport të lartë am/ap mund të përmirësojë shëndetin e zorrëve (tribyrinmund ta mbrojë atë për derrat) duke promovuar morfologjinë e zorrëve dhe duke rregulluar funksionin e zorrëve në lidhje me shprehjen e gjeneve në derrat që kanë hequr gjirin (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011).Raporti i lartësisë së vileve me lartësinë e vileve dhe thellësia e këputjes së ileumit dhe jejunumit ishte më e lartë kur ushqehej me dietë të lartë amtare, dhe shkalla totale e apoptozës së zorrëve të vogla ishte më e ulët.Në të njëjtën kohë, ai gjithashtu rriti shprehjen e gjeneve bllokuese në duoden dhe jejunum, ndërsa në grupin e lartë të AP, aktivitetet e saharozës dhe maltazës në jejunumin e derrave të shkëputur nga gjiri u rritën (Gao et al., 2020b).Në mënyrë të ngjashme, puna e mëparshme zbuloi se dietat e pasura ulnin pH dhe dietat e pasura me AP rritën numrin total të baktereve në zorrën e zorrëve të derrave të shkëputur (Gao et al., 2020A).Fibra dietike është komponenti kryesor që ndikon në zhvillimin dhe funksionin e zorrëve të derrave.Provat e grumbulluara tregojnë se fibra dietike përmirëson morfologjinë e zorrëve dhe funksionin pengues të derrave të shkëputur nga gjiri dhe redukton incidencën e diarresë (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018).Mungesa e fibrave dietike rrit ndjeshmërinë e patogjenëve dhe dëmton funksionin pengues të mukozës së zorrës së trashë (Desai et al., 2016), ndërsa ushqyerja me dietë me fibra shumë të patretshme mund të parandalojë patogjenët duke rritur gjatësinë e vileve te derrat (hedemann et al., 2006 ).Llojet e ndryshme të fibrave kanë efekte të ndryshme në funksionin e barrierës së zorrës së trashë dhe ileumit.Fijet e krundeve të grurit dhe bizeleve përmirësojnë funksionin e barrierës së zorrëve duke rregulluar shprehjen e gjenit TLR2 dhe duke përmirësuar komunitetet mikrobike të zorrëve në krahasim me fibrat e misrit dhe sojës (Chen et al., 2015).Gëlltitja afatgjatë e fibrave të bizeleve mund të rregullojë shprehjen e gjeneve ose proteinave të lidhura me metabolizmin, duke përmirësuar kështu pengesën e zorrës së trashë dhe funksionin imunitar (Che et al., 2014).Inulina në dietë mund të shmangë shqetësimin e zorrëve në derrat e shkëputur nga gjiri duke rritur përshkueshmërinë e zorrëve (Awad et al., 2013).Vlen të përmendet se kombinimi i fibrave të tretshme (inulin) dhe fibrave të patretshme (celulozë) është më efektiv sesa vetëm, gjë që mund të përmirësojë thithjen ushqyese dhe funksionin e pengesës së zorrëve te derrat e shkëputur nga gjiri (Chen et al., 2019).Efekti i fibrave dietike në mukozën e zorrëve varet nga përbërësit e tyre.Një studim i mëparshëm zbuloi se ksilani promovoi funksionin e barrierës së zorrëve, si dhe ndryshimet në spektrin bakterial dhe metabolitët, dhe glukani promovoi funksionin e pengesës së zorrëve dhe shëndetin e mukozës, por plotësimi i celulozës nuk tregoi efekte të ngjashme në derrat e shkëputur nga gjiri (Wu et al. , 2018).Oligosakaridet mund të përdoren si burime karboni për mikroorganizmat në pjesën e sipërme të zorrëve në vend që të treten dhe të përdoren.Plotësimi i fruktozës mund të rrisë trashësinë e mukozës së zorrëve, prodhimin e acidit butirik, numrin e qelizave recesive dhe përhapjen e qelizave epiteliale të zorrëve në derrat e shkëputur nga gjiri (Tsukahara et al., 2003).Oligosakaridet e pektinës mund të përmirësojnë funksionin e barrierës së zorrëve dhe të zvogëlojnë dëmtimin e zorrëve të shkaktuara nga rotavirusi te derrat (Mao et al., 2017).Përveç kësaj, është gjetur se cos mund të nxisë ndjeshëm rritjen e mukozës së zorrëve dhe të rrisë ndjeshëm shprehjen e gjeneve bllokuese te derrat (WAN, Jiang, et al. në një mënyrë gjithëpërfshirëse, këto tregojnë se lloje të ndryshme të karbohidrateve mund të përmirësojnë zorrët funksioni i derrave (tabela 2b).

Përmbledhja dhe perspektiva

Karbohidratet janë burimi kryesor i energjisë i derrave, i cili përbëhet nga monosakaride, disakaride, oligosakaride dhe polisakaride të ndryshme.Termat e bazuar në karakteristikat fiziologjike ndihmojnë për t'u fokusuar në funksionet e mundshme shëndetësore të karbohidrateve dhe për të përmirësuar saktësinë e klasifikimit të karbohidrateve.Struktura dhe lloje të ndryshme të karbohidrateve kanë efekte të ndryshme në ruajtjen e performancës së rritjes, promovimin e funksionit të zorrëve dhe ekuilibrin mikrobik, dhe rregullimin e metabolizmit të lipideve dhe glukozës.Mekanizmi i mundshëm i rregullimit të karbohidrateve të metabolizmit të lipideve dhe glukozës bazohet në metabolitët e tyre (SCFAs), të cilët fermentohen nga mikrobiota e zorrëve.Në mënyrë të veçantë, karbohidratet në dietë mund të rregullojnë metabolizmin e glukozës përmes rrugëve scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY dhe ampk-g6pase / PEPCK, dhe të rregullojnë metabolizmin e lipideve përmes rrugëve scfas-gpr43 / 41 dhe amp / atp-ampk.Përveç kësaj, kur lloje të ndryshme të karbohidrateve janë në kombinimin më të mirë, performanca e rritjes dhe funksioni shëndetësor i derrave mund të përmirësohet.

Vlen të përmendet se funksionet e mundshme të karbohidrateve në shprehjen e proteinave dhe gjeneve dhe rregullimin metabolik do të zbulohen duke përdorur metodat funksionale proteomike, gjenomike dhe metabonomike me performancë të lartë.E fundit, por jo më pak e rëndësishme, vlerësimi i kombinimeve të ndryshme të karbohidrateve është një parakusht për studimin e dietave të ndryshme të karbohidrateve në prodhimin e derrave.

Burimi:Revista e Shkencave të Kafshëve