Es el polvo isomaltooligosacárido beneficio para la alimentación Animal?

Los antibióticos como aditivos alimentarios han contribuido indeleblemente al desarrollo de la industria de piensos y de la ganadería. Sin embargo, con la profundización de la comprensión científica, se ha encontrado que el uso de antibióticos puede causar infección endógena o superinfección en animales, la producción de cepas resistentes a los medicamentos, una disminución en las funciones inmuncelulares y humorales del ganado y las aves de corral, y residuos en el ganado y los productos avícolas. Aunque los preparados bacterianos vivos pueden superar las deficiencias mencionadas de los antibióticos, después de la aplicación real, se ha encontrado que también tienen muchas deficiencias extremadamente difíciles de superar, como el hecho de que la mayoría de los preparados bacterianos vivos son bacterias anaerobias, la producción de fermentación es muy difícil, las normas de calidad del producto son difíciles de unificar y la gestión de la calidad del producto por parte de la industria es casi imposible; El oxígeno, las altas temperaturas y otras condiciones durante el almacenamiento, transporte y procesamiento lo inactivan en grandes cantidades; Hay incompatibilidades con los antibióticos en la formulación; El ácido estomacal lo inactiva y no coloniza bien el intestino animal.

Por otro lado,isomalto-oligosaccharides can overcome the shortcomings of both. It can not only replace antibiotics and produce functional animal products without drug residues, but also reduce feed costs. elre are no incompatibilities when formulating; it can withstand all extreme feed processing conditions such as oxygen and high temperatures processing conditions, and can be used not only for powder production but also for the production of pellets and extruded feed. It can withstand the effects of gastric acid and overcome the defect of exogenous live bacterial preparations with poor intestinal colonization ability by promoting the growth and reproduction of beneficial intestinal bacteria. Therefore, isomalto-oligosaccharides are a new type of green functional feed additive that is expected to replace antibiotics and live bacterial preparations.

1. Características físicas y químicas de los isomalto-oligosacáridos

1.1 estructura química

Isomaltooligosacáridos (IMO) son también conocidos como isomaltooligosacáridos, oligoisomaltosa, y oligosacáridos rami. Se forman por la combinación de dos o más moléculas de glucosa a través de un enlace glicosídico − 1,6. Los principios activos son isomaltosa, panosa, isomaltotriosa, etc. La estructura se muestra en la figura 1.

1.2 propiedades físicas y químicas

1.2.1 dulzura

The sweetness of IMO-500 (containing 50% isomaltose) is 52, and the sweetness of IMO-900 (containing 89% to 90% isomaltose) is 42. Isomaltulose oligosaccharides with low sweetness can replace part of the sucrose to reduce the sweetness of foods and improve the taste.

1.2.2 viscosidad

La viscodel jarabe de isomalta es similar a la de una solución de sacarosa de la misma concentración. No tiene efectos adversos sobre la estructura y las propiedades físicas de los alimentos y piensos.

1.2.3 resistencia al calor y resistencia al ácido

Isomalt tiene una excelente resistencia al calor y al ácido. Un jarabe de isomalta al 50% no se descompone cuando se calienta A pH 3 y 120 °C durante mucho tiempo.

1.2.4 retención de humedad y prevención del envejecimiento del almidón

Isomalto-oligosacáridos son eficaces para retener la humedad y mantener la calidad de varios alimentos. Pueden inhibir la formación de sacarosa y cristales de glucosa. La adición de jarabe isomalto-oligosacárido también puede prevenir el envejecimiento del almidón y extender la vida útil de los alimentos.

1.2.5 coloración

Las moléculas de azúcar en la isomaltulosa tienen grupos reducen los extremos, y cuando se calientan con proteínas o aminoácidos, se produce una reacción de Maillard y se produce un oscurecimiento. El grado de coloración está relacionado con la concentración de azúcar, y también está relacionado con el tipo de proteína o aminoácido que se calienta juntos, el valor de pH, la temperatura de calentamiento y la duración de tiempo.

1.2.6 actividad hídrica

Cuando la concentración es de 75% y la temperatura es de 25 °C, elwater activity of isomaltulose is 0.75, which is very similar to sucrose.

1.2.7 fermentabilidad

Isomalto-oligosacáridos no son utilizados por las bacterias de levadura y ácido lác. Permanecen en los alimentos después de la fermentación por levaduras y bacterias del ácido lácen el pan y la leche fermentada, donde ejercen diversas funciones fisiológicas y características, al tiempo que promueven el desarrollo de bifidobacterias en la leche fermentada.

1.2.8 lucha contra la fiebre aftosa

Los isomaltooligosacáridos no son fácilmente fermentados por mutans streptococci, la causa de la caries dental, por lo que producen menos ácido y no corroen fácilmente los dientes. Cuando se usan junto con sacarosa, también pueden prevenir que la sacarosa sea actuada por los estreptococos mutans para producir glucan de alto peso molecular insoluble en agua, inhibiendo la cariogenide la sacarosa.

1.2.9 seguridad nuclear

La cantidad máxima segura de isomaltooligosacáridos es de 2 g por kg de peso corporal. La toxicidad aguda de los isomaltooligosacáridos administrados por vía oral a ratas es LD50 de más de 44 g por kg de peso corporal, que es más seguro que la sacarosa (29,8 g por kg de peso corporal) y la maltosa (26,7 g por kg de peso corporal). Cuando este azúcar en polvo fue añadido al agua potable y consumido libremente por las ratas (ingestión diaria de 2,7-5,0 g por kg de peso corporal) durante un período de un año, no se encontraron anomalías en los resultados de la autopsia ni en los análisis de sangre. Las pruebas de mutación inversa bacteriana y las pruebas de detección de anomalías cromosómicas en células cultivadas no mostraron mutagenicidad.

1.3 mecanismo de acción de los isomalto-oligosacáridos

1.3.1 promueve la síntesis y absorción de nutrientes

Los isomaltooligosacáridos pueden promover la síntesis y absorción de nutrientes, y esta función se logra principalmente mediante la promoción de la proliferación de bifidobacterias. Numerosos experimentos han demostrado que las bifidobacterias pueden promover la síntesis de aminoácidos, VB1, VB2, VB6, VK, niacina, ácido fólico, etc, y también puede promover la absorción de aminoácidos, Ca2+, Mg2+, Fe2+, y otros nutrientes. Por lo tanto, los animales también tienen este efecto después de comer isomalto-oligosacáridos.

1.3.2 reglamentación del cuerpo y del cuerpo#39;s sistema inmune

Isomalto-oligosacáridos regulan el animal#39;s principalmente a través de tres vías.

(1) Mejorar el cuerpo y#39;s función inmune al promover la proliferación de bifidobacterias. Isomalto-oligosacáridos pueden promover la proliferación de bifidobacterias, que puede promover el crecimiento mitótico de los linfob y la producción de anticuerpos, inducir la expresión de ARNm para una variedad de sustancias inmunológicamente activas como la interleucina y el interferón, y mejorar la actividad fagocíde los macrófagos.

(2) como un adyuvinmune y antígeno, realbody's función inmune. Los isomaltooligosacáridos pueden unirse a ciertas toxinas y virus, y después de unirse, actuar como adyuvpara estos antígenos, lo que puede retrasar la absorción de antígeno y aumentar la eficacia de antígeno. Además, los isomaltooligosacáridos también tienen un efecto antigénico y pueden causar una respuesta directa de anticuerpos.

③ activa el body's humoral y celular sistema inmune y mejora el cuerpo's immune function. Spring (1998) reported that isomalto-oligosaccharides can increase the concentration of immunoglobulins in the intestines and serum of animals, the number of B lymphocytes, the release of cytokines, the concentration of interleukins, and the activity of interferons, thereby enhancing the body's funciones inmuninmunhumoral y celular.

1.3.3 regula la microflora del tracto digestivo y promueve la formación de bacterias saludables

Dado que las moléculas de isomalto-oligosacáridos monosacáridos están Unidas por enlaces glicosídicos − 1,6, y la glucósido hidrolasa secretada por el tracto digestivo animal sólo puede hidrolizar enlaces glicosídicos − 1,4, los isomalto-oligosacárientran en el intestino posterior en una forma no degradada y son utilizados por los microorganismos en él. Sin embargo, diferentes especies de bacterias utilizan isomalto-oligosacáridos de manera diferente. Las bacterias beneficiosas, especialmente las bifidobacterias, pueden proliferutilizando isomalto-oligosacáridos como sustrnutriente, mientras que las bacterias nocivas como Escherichia coli y Salmonella no pueden utilizarlo; Además, después de usar isomalto-oligosacáridos, las bifidobacterias y otras bacterias producen sustancias ácidas como el ácido lác, que disminuye el pH de los intestinos. El crecimiento y la reproducción de bacterias dañinas como E. coli es así inhibido, permitiendo una flora saludable para formar en el animal' intestinos.

1.3.4 Unión y adsorción de los agentes patógenos intestinales

Estudios realizados en las últimas décadas han demostrado que la Unión de proteínas en la superficie de las paredes celulares bacterianas a los residuos de azúcar de glicolípidos o glicoproteínas en la superficie de las células epitelide la mucosa intestinal promueve la colonización y proliferación de bacterias en la pared intestinal, lo que conduce a la aparición de enfermedades. Cuando una cierta cantidad de isomalto-oligosacáridos está presente en el intestino, se une a las bacterias, lo que reduce la posibilidad de que las bacterias se unan a las células epiteliales de la mucosa intestinal y obstaculizar el crecimiento y la reproducción de las bacterias en la pared intestinal. A veces isomalto-oligosacáridos puede incluso reemplazar el grupo glicosil de las células epitelide la mucosa intestinal que se han unido a las bacterias, reemplaza las bacterias patógenas intestinales.

2 producción de isomalto-oligosacáridos

2.1 utilizar la acción inversora de la glucoamilasa

Before the Propiedades funcionales de isomalto-oligosacáridos were discovered, these sugars were regarded as undesirable substances in glucose production, because their presence interfered with glucose crystallization, thereby affecting the recovery rate of glucose and reducing its fermentability. It has been found that invertase is prone to inverting in high glucose concentrations, synthesizing oligosaccharides such as isomaltose and maltose from glucose. Yasuda et al. reported in their patent that 65% glucose solution at 60 °C and pH 4.5 with the addition of 0.5% glucoamylase. After 72 h of reaction, a sugar solution with an isomaltose oligosaccharide content of about 34.2% can be obtained. Some people have also tried to produce isomaltose by immobilizing glucoamylase. There have been many patents on the use of the inverting action of glucoamylase to produce isomaltose, but given the disadvantages of this method, such as low yield of isomaltose, complex product, and long production cycle, it is difficult to promote it on an industrial scale.

2.2 la transglicosidación de − -d-glucosidasa

La maltosa es hidrolizpor − -d-glucosidasa para producir 2-monómero de glucosa; El residuo de glucosa libre es entonces transferido por la enzima a otra molécula de glucosa para formar isomaltosa a través de un enlace glicosídico − 1,6 (como se muestra en la figura 2). Actualmente, varios fabricantes importantes de isomaltosa en Japón utilizan la ruta de proceso que se muestra en la figura 3.

3. Detección de oligosacáride isomaltulosa

Los métodos comúnmente utilizados incluyen cromatode papel, cromatode capa fina, electroforesis capilar y cromatolíquida de alto rendimiento.

3.1. Cromatografía de capa fina

Usando acetato de etilo: metan: ácido acético: agua = 12: 3: 2: 2 como agente revel, la muestra estándar mixta se somete a dos desarrollos, y el color se desarrolla rociando el revellaccase. Después de colorear, la muestra es escaneada y cuantificada usando un escáner de cromatode capa delgada.

3.2 electroforesis capilar

A high-performance capillary zone electrophoresis column and pre-derivatization method were used to determine Oligosacáridos funcionales (oligosaccharides and maltotriose) in foods. The sample was diluted, protein removed, and derivatized with ethyl p-aminobenzoate (ABEE) in methanol. The separation was carried out in a fused silica capillary with a 80 mmol/l borate buffer (pH 8.0) as the running buffer at a constant column temperature of 25 °C and a voltage of 30 kV for 30 min. The components were detected at 300 nm using external standard quantification. The linear correlation coefficients of each component in the concentration range of 31.25-1,000 μg/ml are all above 0.998, the detection limits can reach 0.027-0.059 ng, the relative standard deviations are 2.9%-5.0%, and the recoveries are 100.4%-101.2%.

3.3 cromatografía líquida de alto rendimiento

Zorbax C18 se utilizó como la fase estacionaria, el agua como la fase móvil, y el método estándar externo para el análisis cuantitativo. Este método es simple, tiene una buena separación, y es adecuado para las pruebas del producto durante el proceso de producción.

4 aplicación de isomalto-oligosacáridos

Los isomaltooligosacáridos fueron descubiertos por primera vez por Tomitaru Mitsuoka de Japón. En 1982, el Instituto de investigación de bioquímica Hayashibara los desarrolló con éxito, y en 1985 Showa Sangyo Co. se convirtió en la primera compañía en comercializarlos. Actualmente, algunos países y regiones de Europa están investigando y desarrollando la aplicación de isomaltooligosacáridos. Los isomaltooligosacáridos también se producen en el país, pero su aplicación en la industria de piensos está todavía en fase de investigación. Los isomaltooligosacáridos fueron ampliamente utilizados por primera vez en la industria alimentaria como un sustituto del azúcar saludable y aditivo alimentario. A mediados y finales de la década de 1980, Japón fue el primero en desarrollarlos en un aditivo alimenticio para su uso en la industria de piensos. A mediados de la década de 1990, un tercio de Japón#La producción de 39;s se utilizó como aditivo alimentario, y el 40% de la alimentación porcina se añadió con esta sustancia. Actualmente, los isomalto-oligosacáridos están de moda en algunos países y regiones de Europa, pero la aplicación de este producto en China comenzó relativamente tarde y actualmente se limita a la industria alimentaria. Su aplicación en la industria de piensos se encuentra todavía en fase exploratoria e investigación.

Pruebas han demostrado quefeeding animals with isomalto-oligosaccharide-enriched feed can increase their growth rate, reduce the feed-to-meat ratio, prevent diarrhea, reduce mortality, shorten the estrus cycle of female livestock, and increase the survival rate of fetuses. It can also improve the quality of livestock and poultry products and increase food safety. Adding 0.1% to 0.2% isomalto-oligosaccharides to the feed of 35-day-old piglets resulted in a 3% to 4% increase in daily weight gain and a 3% to 4% decrease in the feed-to-meat ratio (Bolden, 1 993). Tomeokamo (1990) used a feed with 0.25% isomaltooligosaccharides to test 21-day-old piglets, and the daily weight gain increased by 7%, and the ammonia content in the feces decreased. Japanese scholars such as Takato Muniyuki (1991) conducted a trial on 90,000 broilers by adding 0.2% isomalto-oligosaccharides to the broiler feed. The results showed that the growth rate, average weight and feed efficiency  Mejoró, y el promedio de la pierna, pecho, lomo de pecho y partes comestibles después del corte de la canal aumentó. Se mejoró la flora bacteriana intestinal, se mejoró la seguridad de la carne de pollo y los beneficios podrían aumentar los ingresos y reducir los gastos. Según un informe de I.N.R.A (1992), añadir un 0,15% de isomalto-oligosacáridos a la alimentación de los terneros puede aumentar el aumento de peso diario en 20 g y reducir el consumo de pienso en un 2%.