¿Cuáles son los usos de Fructo oligosacárido FOS en la alimentación Animal?

Los oligosacáridos funcionales son una nueva generación de productos de salud desarrollados sobre la base de nuevos conceptos en nutrición y medicina. Las reglas técnicas generales para los oligosacáridos funcionales estándares de la industria publicados por el estado en 1999 define los oligosacárifuncionales como sustancias compuestas de 2 a 10 monosacáridos idénticos o diferentes Unidos por enlaces glicosídicos, y que tienen ciertas características comunes de los azúcares [1]. Las investigaciones realizadas por expertos nacionales y extranjeros han demostrado que los oligosacáridos pueden regular el equilibrio de la microflora en los animales, proliferar selectivamente las bacterias beneficiosas, inhibir la proliferación de bacterias nocivas, prevenir o reducir los síntomas tales como las infecciones intestinales y aliviar el estreñimiento. También son beneficiosos para acelerar la eliminación de sustancias tóxicas de los intestinos, mejorar el entorno de cría y mejorar el sistema inmunológico de los animales [2].

Fructooligosaccharide (FOS) is a carbohydrate formed by linking 2 to 5 fructose units and one glucose unit with a fructofuranosidic bond. It was first researched and developed by the Japanese Meiji Fruit Company in 1980[3], and its industrial production and application in the food industry has been promoted.

1 propiedades físicas y químicas del fructooligosacárido

The refreshing sweetness of fructooligosaccharides is superior to that of sucrose, being about 30% to 60% of the sweetness of sucrose. In the temperature range of 0 to 70°C, the viscosity of fructooligosaccharides is similar to that of high fructose corn syrup. As the temperature increases, the viscosity of fructooligosaccharides decreases accordingly [4].

Los fructooligosacáridos son estables en soluciones neua temperaturas inferiores a 120°C, pero se vuelven altamente susceptibles a la descomposición cuando el pH es inferior a 3 o la temperatura es superior a 70°C. Los FOS son fácilmente solubles en agua, tienen buena resistencia al calor, pueden inhibir el envejecimiento del almidón, y tiene las características de retención de agua, resistencia alcalina, molde, no color, y pobre higroscopicidad [5].

2 funciones fisiológicas de la oligofructosa

La oligofructosa no es digeripor animal − -amilasa o tripsina, y puede entrar con seguridad en los intestinos para ser utilizado eficazmente por las bacterias beneficiosas [6]. Probióticos como Lactobacillus y Bifidobacterium proliferan eficazmente, jugando un papel en la regulación del equilibrio ecológico de los microorganismos intestinales. Dandan Li et al. descubrieron un tipo de oligofructosa de barraque, cuando se añade a la alimentación de los mamíferos, puede promover el crecimiento de Lactobacillus y Bifidobacterium en el intestino. A diferencia de otras fructosa, no causa malestar intestinal como hinchazón [7].

Mantener el equilibrio ecológico de la flora intestinal tiene un efecto positivo en la salud animal:

1) reducir el pH intestinal, lo que favorece la proliferación de bacterias beneficiosas y al mismo tiempo impide el crecimiento de bacterias nocivas;

(2) reducir la diarrea, mejorar el ambiente de cría y reducir la producción de productos tóxicos como fenoles, nitrosaminas y amoníaco;

(3) reducir eficazmente los lípidos sanguíneos y el colesterol en la sangre;

(4) promover la absorción de minerales y facilitar la síntesis de vitaminas;

(5) mejora el body's inmunidad y resistencia a microorganismos patógenos. Normalmente, el tracto intestinal de los animales carece de bacterias que puedan digerir y absorber azúcares

(que ya han sido digeridos y absorbidos previamente). La investigación ha demostrado que los diferentes tipos de bacterias tienen diferentes capacidades para absorber FOS. Las bacterias beneficibifidobacterium utilizan preferentemente FOS para estimular la actividad de crecimiento y así mejorar la microecología intestinal de los animales [8].

Proceso de producción de 3 fructooligosacáridos

En el proceso industrial deExtracción de fructooligosacáridosLas materias primas utilizadas son principalmente las dos siguientes: achicoria, que primero se calienta y se cocina para extraer inulina, y luego hidrohidroenzimática para producir fructooligosacáridos con diferentes grados de polimerientre 2 y 10; La sacarosa, aproximadamente el 50% de la cual es hidrolizada enzimáticamente por microorganismos bajo ciertas condiciones para producir fructooligosacáridos. Los fructooligosacáridos producidos también contienen algo de glucosa, fructosa y sacarosa. Si se requieren fructooligosacáridos de alta pureza, se pueden eliminar utilizando la tecnología de separación de membrana o fermentación de levadura [9]. 3.1 método de fermentación microbiana para producir fructooligosacáridos el método importante para extraer y preparar FOS en la producción real es el método de fermentación microbiana. Se puede utilizar una técnica de separación por membrana o fermentación por levaduras para eliminarla [9].

3.1 método de fermentación microbiana para la producción de fructooligosacáridos

Extracción y preparación el método importante para la producción práctica de FOS es el método de fermentación microbiana. Las cepas que pueden producir altos rendimientos de FOS se seleccionan y optimia partir del suelo u otras fuentes naturales como la remolacha mohosa.

El equipo de producción requerido para la fermentación microbiana para producir oligofructosa incluye un reactor, fermentador de semillas, dispositivo de alimentación, dispositivo de calefacción, dispositivo de secado y purificación, trituradora ultrasónica, trituración y embalaje, y centrifu[10].

3.2 producción de oligofructosa por fermentación celular inmoviliz.

Las ventajas del método de fermentación celular inmovilizson la producción sostenible, un alto grado de automatización, procedimientos sencillos de operación y el hecho de que las bacterias activas se utilizan plenamente.

3.3 pretratamiento enzimo o celular inmovilizpara la producción de fructooligosacáridos

En la preparación de fructooligosacáridos por métodos celulares inmovilizy enzim, la reacción de hidrólitambién produce subproductos como la glucosa, que inhila la posterior conversión de sacarosa. La adición de Aspergillus niger u otras enzimas que pueden trabajar sinérgicamente para oxidar o isomerila glucosa producida puede reducir el efecto inhibitde la glucosa y aumentar el contenido de 50% a 60% a 63% a 71% [11].

3.4 producción de fructooligosacáridos por el método de la doble enzima

El método de la doble enzima utiliza como materia prima los fructooligosacáridos regulares obtenidos por hidrólisis de una sola enzima, y añade dos enzimas, glucosa oxidy peroxid, para obtener fructooligosacáridos por acción sinérgica en condiciones adecuadas [12].

4 aplicación de oligofructosa en la alimentación de animales de granja como cerdos y pollos

En el proceso de aliviar la crisis causada por el abuso de antibióticos en los piensos y la búsqueda de alternativas seguras y eficaces a los antibióticos, la oligofructosa ha atraído gradualmente la atención de los agricultores debido a sus efectos de promover el crecimiento, mejorar la utilización de piensos y mejorar el medio ambiente de cría, y se está utilizando en la producción para reemplazar a los antibióticos.

4.1 aplicación de oligofructosa en la ganadería porcina

añadir oligofructose to pig farmingPuede mejorar significativamente el lech's capacidad digestiva y la flora intestinal, aumentar el aumento de peso diario promedio y la relación de reducción de alimento, reducir la incidencia de diarrea, aumentar la lactancia materna, y mejorar el ambiente de cría.

En un experimento animal con FOS, Wang Kun y otros en la facultad de medicina de Liaoning agreg0,2%, 0,5% y 0,8% de FOS a la alimentación de lechones destetados, y después de 28 días, llevó a cabo las pruebas y análisis pertinentes. Los resultados mostraron que diferentes dosis de FOS tenían un efecto significativo sobre la actividad de amilasa en diferentes partes del intestino. Entre ellos, el grupo oligofructosa al 0.5% fue significativamente mayor que el grupo control, lo que puede reducir el pH de los lechones#39; PH gastrointestinal (P < 0.05), disminución en el número de Escherichia coli y aumento en el número de lactobacilos, pero la diferencia entre los grupos de prueba no fue significativa (P > 0.05)[13].

La adición de oligofructosa al alimento de cerdos de diferentes edades tiene un buen efecto de aumento de peso. En Estrada&#En el estudio de lechones destetados, el aumento de peso diario promedio y la utilización de alimento del grupo de prueba alimentado con una dieta con 1,5% de oligofructosa fueron significativamente mayores que los del grupo control (P < 0,05) durante la primera semana de destete. Al séptimo día, el número de bifidobacterias en los lechones del grupo de prueba aumentó, y la actividad de clostridia se redujo significativamente (P < 0.05). Aumento del recuento de Bifidobacterium y disminución significativa de la actividad de Clostridium perfringens (P < 0.05); La inhibición de rotavirus y Escherichia coli redujo efectivamente la diarrea en lechones, mejorando el rendimiento productivo de lechones destetados. Farnworth agregó una mezcla de 1,5% de oligofructosa con grados de polimeride 2, 3 y 4 a la dieta de lechones de destete, y los resultados mostraron que los lechones de destete aumentaron significativamente [9].

Kitasato University in Japan conducted an experimental study and found that FOS can promote breast milk secretion and shorten the interval between estrus. A certain farm continued to add a certain amount of FOS to the feed, and the results showed that the average number of piglets born increased by 0.7, the sperm quality of the male pig increased by 20% to 25%, the probability of conception increased significantly, the average weight of the weaned piglets increased by 16.7%, and the diarrhea rate decreased significantly. The comprehensive effect of FOS fructan and antibiotics in pig farming showed that feeding 0.15% FOS in the feed increased the average daily weight gain by 4.17% and the biological comprehensive evaluation value by 1.8%. However, there are different opinions: Komegay believes that fructan has no significant effect on the actual production performance of pigs, while Houdijk believes that fructan needs to be adapted to by piglets in order to be effective [9 ]. Zhang Lei et al. conducted an animal experiment in a pig farm in Hangzhou to explore the effects of FOS on the production function and immune function of sows. Twenty sows with large heads were randomly divided into four groups. The results showed that 0.2% FOS could reduce the body weight of weaned piglets (P<0.05) and significantly increase the concentration of serum IgG and sIgA antibodies (P<0.05) ). Feeding 0.2% FOS can improve the immune function of sows and piglets [14].

4.2 aplicación de oligofructosa en la cría de pollos

Fructooligosaccharides can improve the immune function of chickens, increase their egg production rate and weight gain. In a comparative test of the effects of antibiotics and fructooligosaccharides on regulating the immune system of Taihe chickens, Qu Mingren, Song Xiaozhen and others dissected and measured the serum protein content of Taihe chickens at 5 and 10 weeks, respectively. The results showed that the spleen bursa and thymus index of the fructooligosaccharide group were significantly increased [15]. Oyzabal found that the immune function of broilers was improved after feeding oligofructose; Oyofo added 2.5% FOS to the drinking water of chicks with a Salmonella content of 108/g, and the positive rate of Salmonella in the flock decreased by 26%, which was almost halved, and the number of Salmonella in the cecum decreased by three units of CFU) [9], indicating that oligofructose can reduce disease and thus reduce the risk of farming.

Ammweman et al. estudiaron grupos de pollos hembras de un día de edad y añadi0,375% y 0,75% de oligofructosa a las dietas de los dos grupos. Los datos de la prueba mostraron que el peso del músculo de la mama y el peso corporal de los grupos de prueba aumentaron todos en grados variables. Wu Tianxing optimila cantidad de oligofructosa para ser añadido a la alimentación broiler. La oligofructosa entre 0.25% y 0.5% puede promover significativamente el crecimiento del pollo y mejorar la eficiencia de la utilización del alimento. Fishein et al. demostraron que la adición de oligofructosa a la alimentación puede promover la producción de pollos broiler. Gao Feng et al. reportaron que agregar oligofructosa al alimento puede efectivamente incrementar el aumento de peso de los pollitos. Durante la alimentación continua durante 21 días, el aumento de peso del grupo experimental fue de 12% a 13%, y el índice de conversión alimentaria se redujo de 6% a 8% (P < 0.05). La adición de FOS también cambió los niveles de T3, T4 e insulina en la sangre. Los niveles de T3 y T4 en el grupo experimental se incrementaron en 27% (P < 0,01) y 17% (P > 0,05), respectivamente, y el nivel de insulina se incrementó en 80,7% (P < 0,05)[9].

4.3 aplicación de oligofructosa en otras dietas animales

El ámbito de aplicación de la oligofructosa está definido en el catálogo de aditivos alimentarios 2013, implementado en febrero de 2014, en el que se indica que es adecuada para animales de granja [16]. Esto demuestra que el ámbito de aplicación de la oligofructosa es muy amplio. Los siguientes son ejemplos del uso de oligofructosa en otros animales.

Liu Guohong et al. usaron 30 ratones en una prueba para explorar el efecto hipolipidémico y el mecanismo de FOS. Los resultados mostraron que el contenido sérico de TG del grupo de ensayo de ratones se redujo (P < 0,01), y los FOS absorbieron 46,87% del colesterol sérico en animales con hiperlipidemia [17], lo que indica que los FOS pueden alterar significativamente la absorción y el metabolismo de los lípidos. Ren Lu et al. del Dairy Research Institute of Bright Dairy & Food Co., Ltd. exploró si la leche funcional (el principal ingrediente activo de los cuales es oligofructosa) mezclcon oligofructosa, inulina y levadura enriqucon selenio podría mejorar la inmunidad en un experimento de 30 días para probar el efecto inmunomodulde la leche funcional (el principal ingrediente activo de los cuales es oligofructosa) en ratones. Los resultados mostraron que los cambios en la dosis no tuvieron un efecto significativo sobre el peso corporal de los ratones. En el grupo de dosis media, la capacidad fagocíde macrófagos entre las células inmunse mejoró significativamente, y el grupo de dosis alta tuvo un efecto significativo sobre la transformación de linfocitos de ratón, la promoción dela producción de anticuerpos, el aumento en el volumen de anticuerpos, la reacción de hipersensibilidad retardada, y la capacidad fagocíde macrófagos de ratón [18].

Los oligosacáridos pueden regular la flora ruminal de los corderos destetados. Wang Xinfeng et al. [19] estudiaron oligosacáridos y tomaron 40 corderos destetados de edad y peso similares, divididos aleatoriamente en 4 grupos para el experimento de control. El grupo control fue alimentado sólo con una dieta basal, y el grupo oligofructosa fue alimentado con una dieta basal con 0,3% de oligofructosa añadido. Después de 35 días de alimentación, los resultados mostraron que el número total de bacterias ruminales en el grupo oligofructosa aumentó y la diversidad se redujo significativamente (P < 0.05), y el número de R. flavefaciens y F. succinogenes se incrementó significativamente.

Mu Yuan y otros investigadores encontraron que los oligosacáridos tienen un efecto promotor significativo en el crecimiento de los peces, reducen la tasa de mortalidad en la acuicultura, y reducen el contenido de amoníaco en los excrementos, previniendo eficazmente la contaminación [20]. También hay algunos informes que muestran que el efecto de la oligofructosa en la promoción del crecimiento y desarrollo de los animales no es significativo. Koayash añadió 0.75% de oligofructosa al alimento de las vacas lecheras. Los resultados de la prueba mostraron que no hubo cambios en el aumento de peso, la producción de leche y la tasa de grasa láctea de las vacas lecheras [9].

5 perspectivas

Encontrar aditivos que puedan reemplazar el papel de los antibióticos mientras son seguros y eficaces es un tema que se ha explorado continuamente en los últimos años. Debido a sus características funcionales, los fructooligosacáridos han entrado gradualmente en el campo de la visión de los estudiosos y los agricultores como las técnicas de investigación siguen madurando. Además, con la mejora continua de las personas#39;s calidad de vida en China, las mascotas son un producto de consumo diversificado, y el número de varias mascotas gatos, perros, peces y aves sigue creciendo. El mercado doméstico de alimentos para mascotas se está desarrollando rápidamente. Los fructooligosacáridos tienen amplias perspectivas de uso futuro en la alimentación animal.

referencias

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[18] Ren Lu, Zhang Fenghua, Miao Junli et al. Investigación sobre el efecto inmunomodulador de la leche funcional en ratones [J]. Food Research and Development, 2013 (07): 24-30.

[19] Wang Xinfeng, Leng Qingwen, Li Zhiyuan et al. Efecto de los oligosacáridos sobre la flora ruminal de corderos destetados [J]. Journal of Animal Nutrition, 2010 (05): 1396-1402.

[20] Liu Hongmei, Feng Junrong. Oligosacáridos funcionales: un nuevo tipo de aditivo alimenticio acuático [J]. Qilu Fisheries, 2006 (04).