Es fructooligosacáries beneficio para la salud Intestinal?

En lunproducción acuícola, el uso irracional de antibióticos puede provocar resistencia bacteriana, dañar la salud Intestinal intestinaly la inmunidad de los animales, y sus residuos en los productos cárnicos y el medio ambiente, en última instancia, afectar a la salud humana. China ha prohibido por completo la adición de antibióticos promotores del crecimiento a los piensos. Por lo tanto, la búsqueda de aditivos alimentarios celel mismo efecto que los antibióticos para aliviar el descenso en el rendimiento de la producción de ganado y aves de corral y el aumento de la mortalidad se ha convertido en un foco de investigación actual. Se ha confirmado el efecto beneficioso de los probióticos en la salud intestinal, pero debido a lasduras condiciones de almacenamiento, el efecto de su uso en la alimentación es inestable, y los prebióticos se consideran una buena alternativa. Este artículo comienza cella sustancia representativa de los prebióticos, la oligofructosa, y revisa su papel en el mantenimiento de la salud intestinal de ganado y aves de corral mediante la descripción de sus propiedades fisicoquímicas y efectos fisiológicos.

1. Propiedades fisicoquímicas de la oligofructosa

Oligofructose has elmolecular formula G-F-Fn (G-glucose, F-fructose, n=1-3), yis a general term for a class decarbohydrates formed by elβ-1,2 glycosidic bond desucrose molecules conseveral D-fructose (Fanaro.et al., 2010). It is resistant to high temperatures, has good solubility, yis stable enneutral solutions at 120 °C. However, its stability decreases with increasing acidity ytemperature. Its sweetness is slightly lower than that desucrose. Between 0 y70 °C, the viscosity defructooligosaccharides is similar to that of high-fructose corn syrup, ydecreases with increasing temperature. It also inhibits starch aging, is not easily colored, is alkali-resistant, retains water, has poor moisture absorption, yhas good mold resistance. These physical ychemical properties make fructooligosaccharides suitable for use as excellent feed additives (Vandana et al., 2015).

2 efectos fisiológicos de los fructooligosacáridos

El intestino Animal animales el hogar de un gran número de microorganismos. De acuerdo cella relación entre los microorganismos y sus huéspedes, los microorganismos en el intestino se pueden dividir en bacterias comensales, bacterias condipatógenas y bacterias patógenas. En circunstancias normales, la flora bacteriana mantiene un equilibrio que es beneficioso para el huésped, pero en condiciones de cultivo intensivo, las bacterias condicionalmente patógenas a veces pueden convertirse en invasi, y el número de bacterias patógenas puede exceder los niveles normales, alterando este equilibrio y dando lugar a enfermedades bacterianas (Zhang R.J., 2003). Los fructooligosacáridos pueden prevenir la colonización de patógenos exógenos en el intestino y el crecimiento excesivo de patógenos condiendend, manteniendo así el equilibrio microecológico intestinal.

Este efecto se debe principalmente al efecto bacteriostático de los ácidos grasos de cadena corta producidos por las bifidobacterias (ácido acético: relación ácido lácde 3:2). El enlace glicosídico de la oligofructosa no puede ser hidrolizado por las diversas enzimas digestivas secretadas por los animales, por lo que la mayor parte de la oligofructosa puede pasar a través del estómago y el intestino delgado senproblemas. En el intestino grueso, las bacterias beneficiosas como los lactobacilos y las bifidobacterias pueden secretar enzimas para romper el enlace glicosídico − 1,2 y proliferar, mientras que las bacterias dañinas no pueden secretar estas enzimas. Después de que las bacterias beneficiosas proliferan, forman una película en la mucosa intestinal, por lo que es difícil para las bacterias patógenas para colonizar. Al mismo tiempo, las bacterias beneficiosas también pueden fermentar una gran cantidad de ácidos grasos como el ácido acético, ácido propiónico y ácido lácproducido por los fructooligosacáridos, lo que aumenta la acidez del intestino e inhidirectamente el crecimiento de bacterias patógenas (Muñoz et al., 2012; Rober — froid et al., 2010; Callaway et al., 2009).

3 fructooligosacáridos y salud intestinal

No existe una definición clara de la salud intestinal animal, que generalmente incluye la digestión eficiente de los alimentos y la absorción de nutrientes, un ambiente de flora intestinal normal y estable, un buen estado inmunológico y un estado general saludable. Se determina principalmente por tres factores: la composición del alimento, la barrera intestinal y la microbiota (Pluske et al., 2018; Celi et al., 2017; Kogut y Arsenault, 2016; Bischoff, 2011).

3.1 fructooligosacáridos y la flora intestinal

Los fructooligosacáridos estimulan selectivamente el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos, al tiempo que inhila la proliferación de bacterias nocivas como Escherichia coli, Clostridium perfringens y Streptococcus (Howard et al., 1995; Fishbeenet al., 1988; Mitsuoka et al., 1987). Actualmente, la mayoría de los análisis de la flora microbiana intestinal se basan en métodos que cultivbacterias específicas. En los cerdos, la adición de un 4% de oligofructosa a la alimentación de los cerdos aumentó el número de bifidobacterias en el intestino (Modesto et al., 2009). Mikkelsenet al. (2003) analizarellas heces de lechones destetados después de añadir un 4% de oligofructosa, y los resultados mostrarelque tenía poco efecto sobre las propiedades físicas y químicas, y no tenía un efecto significativo sobre otros microorganismos, excepto para estimular el crecimiento de la levadura. Sin embargo, no analizaron la microflora. La alimentación de lechones destetados con 5% de oligofructosa aumentó el número de bifidobacterias y redujo el número de Escherichia coli en el colon proximal (Gebbinket al., 1999). La alimentación de pollos de engorcon 0,4% de oligofructosa durante 14 días no cambió el número total de bacterias en el ciego, pero aumentó selectivamente el número de bifidobacterias y bacteroides (Cao Caoet al., 2005); Añadir 0,2%, 0,4% y 0,8% de oligofructosa a pollos de engor, de los cuales 0,4% de oligofructosa puede promover significativamente el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilli en el contenido del intestino delgado y el ciego e inhibir la proliferación de Escherichia coli (Xuet al., 2003).

Con el rápido desarrollo de la fluoresccuantitativa, la electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante y las tecnologías de secuencide de alto rendimiento, proporciona apoyo técnico para la investigación en profundidad sobre la diversidad microbiana intestinal. El análisis de los efectos de 0,5% de oligofructosa sobre la microfloraileal de pollos de engorutilizando electroforesis en gel de gradiente desnaturalizante mostró que la microflora cambió (Geier et al., 2009). La adición de un 0,25% de oligofructosa a la alimentación de pollos de engory el análisis de la microflora intestinal mediante PCR fluoresccuantitativa mostraron que aumentaba el número de lactobacilos y reducel número de Clostridium perfringens y Escherichia coli (Kim et al., 2011). En bovinos, Chen Fengmei et al. (2020) utilizaron la secuenciación del gen 16SrRNuny el análisis básico de la diversidad alfa de la comunidad microbiana para estudiar el efecto de la suplementación diaria de 5 g de oligofructosa combinada con probióticos en el intestino de terneros lactantes. Los resultados mostraron que tenía un efecto significativo sobre la abundancia de microorganismos intestinales, con un aumento significativo en la abundancia relativa del género Bacteroides y una disminución significativa en la abundancia relativa de Clostridium sporogenes, que a su vez reduce significativamente la ocurrde diarrea.

3.2 fructooligosacáridos y fermentación intestinal

Los fructooligosacáridos son fermentados por bacterias beneficiosasEn el intestino posterior para producir ácido lácy ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico y otros ácidos grasos de cadena corta, así como dióxido de carbono y metano. La mayoría de los ácidos orgánicos pueden ser absorbidos, lo que significa que los fructooligosacáridos también pueden proporcionar indirectamente parte de la energía para el huésped. Los ácidos orgánicos también hacen potencialmente tóxicos iones amoníaco protonados para formar NH4+, y el ácido lácaumenta la acidez del ciego, que es beneficioso para el crecimiento de bacterias de ácido lácy bifidobacterias. Estas bacterias también pueden usar amoníaco como fuente de nitrógeno, reduciendo así el amoníaco en el intestino y la sangre. La alimentación de los pavos machos con diferentes niveles de oligofructosa (0,5%, 1%, 2%) causó que el pHdel contenido del íleon y ciego disminuyera con el aumento de oligofructosa, mientras que el contenido de ácidos grasos no se vio afectado, pero la acumulación de ácidos grasos en el íleon aumentó (Jus'kiewicz et al., 2007). La adición de 8 g/d y 24 g/d de oligofructosa a la dieta de los potros aumentó significativamente el total de ácidos grasos volátiles volátiles, ácido acético, ácido butírico, ácido propiónico y ácido lácen las heces (Berg et al., 2005); La oligofructosa puede aumentar el contenido de ácidos grasos de cadena corta en las heces de cerdo y los intestinos de ratón (Anthony et al., 2009; Ly Sun Yung et al., 2003); La adición de un 5% de oligofructosa al alimento del ratón puede aumentar significativamente el contenido de ácido propiónico y ácido butírico, pero no tiene efecto sobre el total volátil 020).

3.3 fructooligosacáridos y la barrera intestinal

Prebióticos como los fructooligosacáripueden regular la morfo, la estructura y la función de la mucosa intestinal, como la altura de las vellosidades intest, la profundidad de las criptas, el espesor de la capa epiteli, el número de células epiteli, el número de células mitóticas, células mucosas y células caliciformes. Estos cambios intestinales pueden promover la digestión y absorción de nutrientes. El mecanismo de estos cambios puede provende los siguientes aspectos: (1) los azúcares fermentpueden afectar el nivel de glucagintestinal para regular la proliferación de células cripta en el intestino delgado (Gee et al., 1996); (2) los prebióticos promueven la síntesis de poliamina, que puede regular positivamente el crecimiento y desarrollo de la mucosa intestinal y colónica (Delzenneet al., 2000); (3) los prebióticos pueden aumentar la actividad de enzimas digestivas, lo que puede promover el crecimiento y la transformación de la mucosa intestinal pequeña (Yang et al., 2005); (4) un aumento en la síntesis de ácidos grasos de cadena corta también promueve la proliferación de células intestinales grandes y pequeñas, que pueden mejorar la digestión y la absorción de nutrientes por el borde de la broza mediante la regulación de la altura de las vellosidades intesty la profundidad de las criptas.

añadir0.25% oligofructose to pig feed can increase the height of the villi in the proximal small intestine ythe ratio of villus height to crypt depth (Shim, 2005); 0.4% y0.6% oligofructose can increase the height of the villi in the porcine jejunum ythe ratio of villus height to crypt depth (Xuet al., 2002); oligofructose can increase the proliferation rate of mucosal epithelial cells in the cecum and colon of suckling piglets and prevent atrophy of mucosal epithelial cells (Howard et al., 1995); adding 0.4% oligofructose to La dietawas found to significantly increase the villus height and the ratio of villus height to crypt depth in the jejunum and ileum of chicks, while the crypt depth was significantly reduced. However, adding 0.8% oligofructose did not achieve this effect (Xu et al., 2003); 0.5% oligofructose can significantly improve the villus height, crypt depth and epithelial thickness of the broiler ileum, but has no effect on the duodenum and jejunum (Shang et al., 2014); the addition of 0.4% and 0.6% oligofructose significantly increased the crypt depth and and cell density increased significantly (Zhan et al., 2003); adding 4 g/d and 6 g/d oligofructose to the feed of early weaned calves can increase intestinal villus height and the thickness of the intestinal mucosa (Tai et al., 2009).

3.4 oligofructosa e inmunidad

El intestino del animal es donde interactúan los microorganismos intestinales, los antígenos extraños y el sistema inmunitario. Los efectos de los prebióticos como la oligofructosa sobre la función inmune del ganado aún no se entienden completamente. Los posibles mecanismos incluyen: (1) una relación directa con los efectos de las bacterias del ácido láco sus productos sobre las células inmun; (2) los productos fermentados de ácidos grasos de cadena corta pueden estimular un aumento del número de linfocitos T en el tracto gastrointestinal; (3) mediante la regulación de la producción de mucins para aumentar el número de células del cáliz (Schley y Field, 2009). Los prebióticos pueden regular la función y el tipo de tejido linfoide intestinal, especialmente el Peyer's parches, folículos linfoides secundarios y células en la circulación periférica (Samalet al., 2009). En cerdas alimentadas con 10 g/d de fructooligosacáridos, se observó una tendencia hacia un aumento en el factor de crecimiento transformador ≥ 1 en calostro, lo que condujo a un aumento en la concentración de IgA, un aumento en la concentración de interferón β secretada por Peyer's y linfocitos mesentéricos, y un aumento de IgA secretada por Peyer's patch cells. Interferon γ is associated with activated T lymphocytes (Cindy et al., 2014). Adding 0.5% oligosaccharide in broiler feed can reduce the proportion of Blymphocyte in the cecaltonsil and increase the blood IgMand IgGcontent (Janardhana et al., 2009).

4 resumen

At present, research on the application of oligofructose in animal feed mainly focuses on pigs and chickens, and there are not many reports on its application in other livestock and poultry such as cattle, sheep, and rabbits. Basic and mechanistic research on them is also lacking. Therefore, it is necessary to further study the application effect and mechanism of oligofructose in livestock and poultry feed. elfurther development of molecular biology techniques such as high-throughput sequencing has introduced Nuevo nuevoideas into the study of oligofructose.

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