¿Cuál es el uso del betacaroteno en la alimentación Animal?

With elrapid development deanimal husbandry ythe gradual expansielderuminant farming, consumers are paying more attentielathe productieldehigh-calidadanimal products, the nutritional value dethe products, ythe impact eltheir health [1]. In recent years, the expanded use deconcentrated feed resources hasnot only placed a huge straenelthe environment, but also increased the safety risks deanimal productosdue athe excessive use defeed additives. As a sustainable development strategy, expanding the use deroughage is an effective means. However, to achieve this goal, it is necessary to explore ybetter utilize its potential funcionalresources, thereby enhancing the nutritional value deroughage. Green forage is an important source defeed pararuminants. It is rich enplant photosynthetic pigments, such as chlorophyll y− -caroteno. After animals eenit, these pigments can affect the nutritional metabolism deruminants ythe quality deanimal productos[2-3].

El betacaroteno es uno de los pigmentos fotosintéticos más importantes en las plantas y se encuentra ampliamente en la naturaleza [4]. Tiene fuertes propiedades antioxidantes, puede eliminar los radicales libres del cuerpo, reducir la producción de productos de oxidlipíy tiene un efecto positivo en la salud animal [5]. También es la principal materia prima para los rumiantes para sintetizar la vitamina A [6], y puede satisfacer las necesidades de vitamina A de bovinos y ovinos [7]. Además, el -carotenjuega un papel importante en la diferenciación celular, crecimiento, expresión génica y función inmune en animales rumiantes [8]. El − -caroteno se encuentra principalmente en el hígado de animales rumiantes, donde se convierte y almacena [9], y el contenido en bovinos es significativamente mayoque en cabras y ovejas [10]. Un estudio encontró que después de que el ganado en pastofue alimentado celuna dieta basada en pastos templdurante 105 días y luego se cambió A una dieta basada en granos, el contenido sérico de − -caroteno disminuyó de 20,1 − g/mL A 0, lo que indica que el contenido sérico de − -caroteno de la dieta y las condiciones de alimentación afectan el contenido sérico de − -caroteno [11].

Además, algunos estudios han demostrado que el contenido de beta-carotenen el suero animal también se ve afectado por la estación y el género [12-13]. − -caroteno no sólo tiene el efecto de mejorar el cuerpo#39;s capacidad reproductiva [14], pero también es uno de los importantes aditivos alimentarios [15]. Cuando se usa como aditivo, afecta el costo de alimentación y el valor de los productos animales hasta cierto punto [16]. Por lo tanto, es necesario hacer pleno uso de los recursos naturales del caroteno en el forraje, alimentar el forraje verde de manera eficiente y así regular el cuerpo animal y producir productos animales de alta calidad.

In summary, this paper focuses elthe − -carotenoresources engreen forage, yreviews the dynamic changes, influencing factors, yeffects on the ruminant body yproducts dethe − -carotenocontenidoenpasture, combined conthe current research progress at home yabroad.

1. Metabolismo y absorción de − -caroteno en rumiantes

Los rumiantes pueden obtener − -carotenal comer forraje verde. Después de β -caroteno entra en el animal's cuerpo, reacciona con enzimas digestivas en el tracto gastroIntestinal intestinaly se separa de complejos proteicos. Cuando pasa a través del duoden, forma micropartículas de quilo junto con otras sustancias lipídicas bajo la emulsificación de la bili, y es finalmente absorbido por las células epitelide la mucosa del intestino delgado [17]. El caroteno absorbido se transfiinmediatamente A un lado de las células epiteliales intestinales, donde se convierte en vitamina A por una reacción de escisión simétrica bajo la acción de enzimas, satissatisasí las necesidades del cuerpo animal [18-19].

Además, el -caroteno ingeripor el hígado se almacena en el hígado o se secreta en lipoproteínas de muy baja densidad, y el -caroteno unido a proteínas es absorbido y almacenpor los tejidos extrahepáticos [20]. El metabolismo, la absorción y la distribución del beta-carotenen los rumiantes también se ve afectada por las especies animales [21]. Por ejemplo, en bovinos, la mayor parte del beta-carotense encuentra en el suero y el tejido adiposo, mientras que en ovinos y capr, se almacena más en el hígado [22]. Se ha reportado que el exceso de beta-carotenpuede afectar la absorción de fósforo, dificultando el metabolismo normal de los huesos y la mineralización [23]. La fosfatasa alcalina sérica (AKP) es una de las enzimas importantes de importancia clínica diagnóstica [24]. La administración Oral de altas dosis de beta-carotena a vacas lechpuede interferir con el metabolismo normal de AKP[25].

Hay muchos factores que afectan la absorción de beta-carotenen los rumiantes. Debido a la naturaleza soluble en grasa del beta-caroten, el contenido de grasa del alimento afecta su absorción. Se ha encontrado que el contenido de ácido oleico en bovinos está correlacionado positivamente con el contenido de beta-caroten[26]. La adición de ácidos grasos libres a la solución de infusión puede promover significativamente la absorción de − -caroteno [27]. Lee et al. [28] mostraron que la falta de vitamina a puede conducir a un aumento en la tasa de absorción de → -caroteno, y que las sales biliares en animales también pueden afectar indirectamente la absorción de → -caroteno [29]. Además, los niveles de nutrientes como fibra y proteína en el alimento también pueden afectar a su absorción [30]. Debido a la composición compleja de los microorganismos del rumeny los muchos factores que afectan el mecanismo del metabolismo de nutrientes, se necesita más investigación sobre la absorción de − -caroteno.

2. The Efecto efectodeβ -caroteno on ruants (en inglés)

2.1. El efecto del -caroteno en el rumen de rumiantes

El rumen es un importante órgano digestivo de los rumiantes, y su función afecta directamente al animal#39;s metabolismo fisiológico. Algunos estudios han demostrado que el beta-carotenpuede promover el crecimiento de bacterias celulolíen el rumen de rumiantes, promoviendo así la absorción de ácidos grasos en el rumen [31]. Después de que los rumiantes ingi→ -caroteno, no sólo puede reducir efectivamente el contenido de nitrógeno amónico volátil en el líquido ruminal, sino que también puede aumentar el contenido de proteína microbiana [32].

Liu Liling et al. [33] estudiaron en detalle los efectos del -caroteno en el ambiente ruminal. Sus resultados mostraron que el pHdel rumen no se vio afectado por la adición de -caroteno, pero como la cantidad de -caroteno añadido aumentó, el contenido de proteína microbiana en el rumen disminuyó, y el contenido total de ácidos grasos volátiles aumentó significativamente. Aunque el informe anterior aclara más o menos la relación entre el ambiente ruminal y el beta-caroten, su mecanismo de acción y algunos factores de influencia aún no están claros. Por ejemplo, es necesario seguir investigando los efectos interactivos de los diferentes entornos ruminales y los diferentes contenidos de caroteno en el entorno ruminal.

2.2 efecto del beta-carotensobre la capacidad antioxidante en rumiantes

− -caroteno es un antioxidante eficaz que puede prevenir eficazmente la fotooxidy la oxidde lípidos [34]. El sistema antioxidante en rumiantes consiste en agentes de reacción en cadena y enzimas antioxidantes. Los indicadores que pueden reflejar la capacidad antioxidante son superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), glutatión peroxid(GSH-Px) actividad y capacidad antioxidante total (T-AOC).

Studies have shown that supplementation of − -carotenoenthe diet deruminants significantly Los aumentosthe levels dethese substances enserum [35]. Although some reports have shown that the antioxidantecapacity dethe body increases conincreasing − -carotenosupplementation, negative results have been observed at higher doses [36]. Therefore, further research is needed to determine the more effective − -carotenosupplementation dose. In ruminants, β-carotenois converted intoVitamina vitamina vitaminaA. Zhang et al. [37] revealed the role de− -carotenoyVitamina Aenantioxidant properties. The experiment showed that β-carotene itself had a direct Efecto efectoon the antioxidant properties deCarne de vacunoserum, yits metabolite Vitamina vitamina vitaminaA had little effect on antioxidant properties.

2.3 efecto del -carotensobre el rendimiento reproductivo de los rumiantes

Los estudios han demostrado que la adición de una cantidad adecuada deβ-carotene to the feed of Productos lácteoscows can not only increase its blood content, enhance the function of lymphocytes yphagocytes ythus improve disease resistance, effectively reduce the incidence of retained afterbirth, metritis ymastitis [38], but also increase the mating tarifaypregnancy rate [39-40]; Some studies have confirmed that the time of placental shedding in Productos lácteoscows is correlated with the β-carotene content in the feed [41]; De Ondarza et al. [42] showed that feeding β-carotene to cows for a long time is more conducive to improving their reproductive rate. Beta-carotene not only effectively promotes sperm synthesis, but also mejorathe density yquality of ruminant sperm [43]. Adding an appropriate amount of β-carotene to dairy cows in the late stages of pregnancy can shorten the time it takes for the uterus to heal ygreatly reduce the chance of early miscarriage [44]. Studies have shown that β-carotene can stimulate the production of progesterone ypromote estrus in dairy cows [45], while also increasing the success rate of fertilization [46].

Li Ziyan et al. [47] compared the amount El betacarotenoadded, and the results showed that adding 400 mg/(head·d) beta-carotene can significantly shorten the time to the first estrus after calving and reduce the incidence of mastitis. Zhou Guiyun et al. [48] and Liu Huifang et al. [49] showed that adding 300 mg / (head · d) β-carotene can significantly reduce the incidence of ovarian cysts and mastitis. Zhang Junli et al. [50] showed that adding 300 mg/(head·d) β-carotene can effectively increase the conception rate of dairy cows. Ma Jifeng et al. [51] found that adding 200–300 mg/(head·d) β-carotene to dairy cows after calving can effectively increase the mating rate. In the studies listed above, under diferentesfeed rations, different ages of cows and different feeding conditions, the optimal amount of β-carotene added is 200–400 mg/(head·d).

Li Qiufeng et al. [52] estudiaron en detalle el efecto del − -caroteno en el rendimiento reproductivo de los toros y mostraron que después de agregar una cantidad apropiada de − -caroteno al alimento, puede mejorar efectivamente la vitalidad del semen fresco, la densidad de espermatozoides, la viabilidad post-congelación, la tasa de integridad del acrosoma y reducir la tasa de defordel esperma. Liu Ruxiang et al. [53] informaron que la adición de una dosis más alta de ≥ -carotenal al alimento afecta el volumen de la eyaculación de los toros, pero a una dosis de 100 mg/kg no se observó diferencia. Los estudios han demostrado que hay una correlación negativa entre el contenido de testosterona del semen y la tasa de deformidad del esperma [54]. En verano, las altas temperaturas pueden causar la supresión del eje hipotalámico-pituittesticular de los rumiantes, lo que resulta en una disminución de la secreción de testosterona sérica. En otro estudio realizado por Li Qiufeng et al. [55] se confirmó que el − -caroteno puede aumentar efectivamente el contenido de testosterona sérica y seminal, lo que muestra una vez más que el − -caroteno tiene un efecto positivo en el rendimiento reproductivo de los toros.

2.4 efecto del beta-carotensobre el rendimiento de producción de rumiantes

β-carotene is poorly water-soluble and unstable, and its structure is prone to breakage after being stimulated by light and heat, which limits its effective application in the production of ruminant products [56]. Nevertheless, β-carotene also has a certain positive effect on the production performance of ruminants. Beta-carotene can act on mammary gland cells and improve their lactation ability. Therefore, adding beta-carotene to the feed of postpartum dairy cows can significantly increase milk production and improve milk quality [57]. In addition, it has been reported that adding 900 mg / (head · d) β-carotene to the feed can significantly increase milk production, and the milk Grasa grasaand protein content can also be significantly improved [58]. Because β-carotene can promote the immune response of cytokines and induce lymphocyte proliferation, it is very effective in reducing the somatic cell count (SCC) in milk [59]. Some experiments have shown that adding 300 mg / (head · d) β-carotene to the feed can significantly reduce the somatic cell count in milk and further improve milk quality [60].

Li Xinhua [61] probó el efecto de → -caroteno en la calidad de la carne y encontró que la adición de 1.200 mg/(Head ·d) → -carotenreduce significativamente el amarillamiento (b*) brillo (L*) y enrojecimiento (a*) de la carne, lo que indica que → -carotenpuede ejercer un efecto antioxidante, mejorar la saturde color de la carne, mejorando así la calidad de la carne. Jin Qing et al. [62] mostraron que la suplementación con beta-carotenen el alimento puede mejorar la tasa de matanza y el rendimiento neto de carne del ganado de carne, pero no tiene un efecto significativo en los indicadores de calidad de la canal. Después de que el caroteno es absorbido en el intestino delgado de los rumiantes, parte de él es convertido en vitamina A, mientras que el resto es transportado al hígado para su almacenamiento [63]. El contenido de vitamina A del alimento es un factor importante que afecta la formación de marmoleo de tern[64]. Aunque complementa a − -caroteno en el animal#39; alimentación s no tiene efecto sobre la deposición de mármol de carne y el espesor de grasa [7], la vitamina A sintetizen el animal promueve la distribución de la grasa almacensubcutánea en los músculos [65-66]. Los resultados anteriores muestran que la vitamina A, que se sintetiza A partir del beta-caroten, tiene un efecto limitado en los rumiantes. Esta vitamina A puede promover el metabolismo del ganado vacuno y complementar el cuerpo#39;s necesidades [7], pero no es suficiente para afectar la formación de jaspeo en el ganado de carne.

3. Cambios en el contenido de − -caroteno en forraje y pienso verde y su aplicación

3.1 cambios en el contenido y conservación de -caroteno en forraje verde y ensilado

− -caroteno se encuentra ampliamente en los pastos, y su contenido se ve afectado por la fertiliz, la etapa de cosecha y las especies de pastos. El contenido de → -caroteno es significativamente más alto bajo condiciones de fertilizcon alto nitrógeno, y un mayor contenido de → -carotentambién se puede obtener por cosecha temprana [67]. Después del marchitamiento natural, su contenido también disminuirá significativamente [68]. El contenido de carotenen las legumines generalmente mayor que en el forraje [69]. El − -caroteno se oxioximás fácilmente después de cortar las plantas [70]. Después de que la hierba se cosecha y se prepara en heno, se pierde de 80% a 90% del beta-caroten[71]. En circunstancias normales, después de que el pasto es ensilado, la pérdida de beta-carotenes de 40% a 60%, y sila calidad del ensies es buena, la pérdida puede ser menor del 20% [72].

Lv et al. [73] mostraron que la pérdida de − -carotendespués de enside ryegrass italiano fue menos de 10%. Algunos estudios también han investigado el efecto de los aditivos en la preservación del beta-caroten[73-74]. Los resultados de Lv et al. [73] mostraron que la adición de bacterias de ácido lácal al ryegrass italiano ensipuede preservar mejor el → -caroteno (el pH del ryegrass italiano ensies 3,9), mientras que Liu Qinhua et al. [74] encontraron que la adición de bacterias de ácido láccon una fuerte capacidad de fermentación al pasto elefante puede acelerar la pérdida de → -caroteno (el pH del ensilado de pasto elefante es 5,4). Las diferencias anteriores pueden deberse a diferentes especies forrajeras y temperaturas de almacenamiento (25 y 15 °C, respectivamente) o pH.

Muller et al. [75] mostraron que existe una cierta correlación entre el contenido de → -caroteno y el contenido de ácido lácen el pasto de festuca después del ensi(pH 5,16), y que un alto contenido de ácido láces es más probable que cause descomposición de → -caroteno. Lindqvist et al. [76] informaron que la tasa de descomposición del beta-carotenen el pasto ensiensise se ve afectada por el ambiente de ensiy los aditivos ácidos. Además, la conservación del -caroteno también se ve afectada por la combinación de forraje, por ejemplo, una mezcla de Timoteo y trébol puede preservar más eficazmente el -caroteno. Además, algunos estudios han observado el efecto de diferentes tiempos de ensisobre el contenido de beta-caroten. Por ejemplo, Liu Qinhua et al. [74] encontraron que el efecto de conservación del enside de pasto elefante durante 35 o 70 días fue significativamente mejor que el de Kala [77] conservado durante 180 días. Se puede observar que el almacenamiento a corto plazo tiene un mejor efecto en la preservación del beta-caroten.

Contenido de 3,2 β de carotenen los piensos para animales de rumiantes

Aunque un gran número de estudios han explorado la cantidad de -caroteno añadido, ha habido relativamente pocos estudios sobre el papel del -caroteno en la alimentación. Zhang et al. [37] probaron el contenido de caroteno de una ración básica de alimento y encontraron que era de aproximadamente 34 g/g DM. Calcula partir de la ingesta de alimento, un ganado de 500 kg de carne consume aproximadamente 500 mg de caroteno de la ración de alimento todos los días.

En muchos experimentos con rumiantes en cautividad, el forraje se compone generalmente de heno y ensi. Como se describió anteriormente, la tasa de pérdida de beta-carotenen el pasto de ensilaje es de 40%-60% [72], y es tan alta como 90% [71] en el heno, lo que reduce en gran medida el animal#39;s ingesta de − -caroteno. Por lo tanto, alimentar a los rumiantes con pasto o pasto puede complementar más eficazmente el − -caroteno. Se comparó el contenido de − -carotende de algunas fibras comunes. El contenido en ryegrass italiano fresco varía de 60 a 230 μg/g DM(dependiendo de la etapa de cosecha y la cantidad de abono) [67]. El contenido de una mezcla de trébol blanco y hierba de Timoteo después de la cosecha es de aproximadamente 56.2 μg/g DM[76]. El trébol rojo mezclado con oryza sativa contenía aproximadamente 35,6 μg/g DM(sin tratamiento) [76], alfalfacontenía 179-211 μg/g DM[78], hierba elefante contenía aproximadamente 450 μg/g DM[74]. Los datos anteriores muestran claramente que la alimentación de rumiantes con alto contenido de -caroteno en el forraje puede sustituir eficazmente a los preparados de -caroten. Además, el contenido de acaroteno del forraje tropical es mucho más alto que el de otros forrajes, lo que también proporciona condiciones favorables para la cría saludable de rumiantes en áreas tropicales.

4 resumen

Beta-carotene is widely distributed in nature, and the gradual maturity of industrial production technology has accelerated its application in the field of ruminant nutrition. This article summarizes the research on the dynamic changes in the content of beta-carotene in pasture and the effects on the metabolism of ruminant animals. Por forforis an important source of feed for ruminants. Exploring the law of variation in the content of β-carotene in forage, its preservation mechanism and potential associations with other nutrients will help improve forage production technology, thereby producing high-quality forage or silage products with high β-carotene content, while also promoting the utilization of roughage.

In a large number of studies on the effects of β-carotene on ruminants, we found that the effects of different β-carotene powder additions on the production performance and reproductive performance of ruminants vary greatly under different animal breeds, feeding conditions and stages of production. China is a vast country, and regional differences have led to differences in the feeding methods and dietasof ruminants. Therefore, in future research, it is necessary to further explore a more reasonable and efficient dosage of β-carotene in the diet of ruminants, and to explore in depth the comprehensive effects of β-carotene on the metabolism of ruminant bodies, meat quality, dairy product quality, etc.

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