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

Oligosacáridos funcionalesSon una nueva generación de productos de salud desarrollados a partir 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].

El fructooligosacárido (FOS) es un carbohidrato formado por la Unión de 2 a 5 unidades de fructosa y una unidad de glucosa con un enlace fructofuranosídico. Fue investigado y desarrollado por primera vez por la compañía japonesa de frutas Meiji en 1980[3], y se ha promovido su producción industrial y aplicación en la industria alimentaria.

1 propiedades físicas y químicas del fructooligosacárido

La dulzura refrescde los fructooligosacáridos es superior a la de la sacarosaSiendo aproximadamente del 30% al 60% del dulzor de la sacarosa. En el rango de temperatura de 0 a 70°C, la viscode los fructooligosacáridos es similar a la del jarabe de maíz de alta fructosa. A medida que la temperatura aumenta, la viscode los fructooligosacáridisminuye en consecuencia [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 de extracción de fructooligosacáridos, las materias primas utilizadas son principalmente los dos siguientes: achicoria, que se calienta primero 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

La adición de oligofructosa a la cría de cerdos puede 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].

La universidad de Kitasato en Japón llevó a cabo un estudio experimental y encontró que los FOS pueden promover la secreción de leche materna y acortar el intervalo entre estro. Cierta granja continuó agregando una cierta cantidad de FOS al alimento, y los resultados mostraron que el número promedio de lechones nacidos aumentó en 0.7, la calidad del esperma del cerdo macho aumentó de 20% A 25%, la probabilidad de concepción aumentó significativamente, el peso promedio de los lechones destetados aumentó en 16.7%, y la tasa de diarrea disminuyó significativamente. El efecto integral de FOS fructan y antibióticos en la cría de cerdos mostró que la alimentación con 0,15% de FOS en el alimento aumentó el aumento de peso diario promedio en un 4,17% y el valor de la evaluación biológica integral en un 1,8%. Sin embargo, hay diferentes opiniones: Komegay cree que el fructan no tiene un efecto significativo en el rendimiento real de la producción de cerdos, mientras que Houdijk cree que el fructan necesita ser adaptado por los lechones para ser efectivo [9]. Zhang Lei et al. llevaron a cabo un experimento animal en una granja de cerdos en Hangzhou para explorar los efectos de los FOS en la función de producción y la función inmune de las cerdas. Veinte cerdas con cabezas grandes fueron divididas aleatoriamente en cuatro grupos. Los resultados mostraron que el 0,2% de FOS podría reducir el peso corporal de los lechones destetados (P < 0,05) y aumentar significativamente la concentración de IgG sérica y los anticuerpos sIgA (P < 0,05). La alimentación con 0,2% de FOS puede mejorar la función inmunde las cerdas y lechones [14].

4.2 aplicación de oligofructosa en la cría de pollos

Los fructooligosacáridos pueden mejorar la función inmune de los pollos, aumentar su tasa de producción de huevos y el aumento de peso. En una prueba comparativa de los efectos de los antibióticos y los fructooligosacáridos en la regulación del sistema inmune de los pollos Taihe, Qu Mingren, Song Xiaozhen y otros diseccionaron y midieron el contenido protesérico de los pollos Taihe a las 5 y 10 semanas, respectivamente. Los resultados mostraron que la bolsa del bazo y el índice del timo del grupo fructooligosacárido estaban significativamente aumentados [15]. Oyzabal encontró que la función inmune de los pollos de engorse mejoró después de la alimentación con oligofructosa; Oyofo añadió 2,5% FOS al agua potable de los pollitos con un contenido de Salmonella de 108/g, y la tasa positiva de Salmonella en la manada disminuyó en un 26%, que casi se redujo a la mitad, y el número de Salmonella en el cecdisminuyó en tres unidades de UFC) [9], lo que indica que la oligofructosa puede reducir la enfermedad y por lo tanto reducir el riesgo de la agricultura.

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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[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).