¿Cuál es el uso del polvo de betacaroteno en la alimentación de las vacas?

Hay muchos carotenoides diferentes en la naturaleza, que se pueden dividir en carotenos y xantofilas de acuerdo con sus estructuras químicas [1]. Hay tres isómeros de los carotenos: α, β, y γ. Entre ellos, el caroteno es el más activo en la conversión A vitamina A (VA) y se encuentra ampliamente en la naturaleza [2]. Los estudios han demostrado que las funciones del beta-carotenen los animales mediante la conversión a la vitamina A. es el más abundante y un buen precursor de la vitamina a en la naturaleza [3] y es ampliamente utilizado en la cría de animales [4]. La adición de − -carotenal al alimento de última etapa de las cerdas preñadas puede aumentar la concentración de IgA en suero y leche y mejorar la función inmunde las cerdas preñadas [5]. La adición de − -carotena a la dieta de los pollos puede aumentar el aumento de peso diario de los pollos de engor, mejorar el índice de conversión alimenticia, y aumentar la capacidad antioxidante total (T-AOC) del hígado y suero, así como la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) [6]. Puede aumentar significativamente la tasa de producción de huevos y el color de la yema de las gallinas ponedoras [7].

En la producción de vacas lech, el − -carotenen polvo puede mejorar la salud de las vacas lechy promover respuestas inmun, mejorando significativamente la salud de la ubre y el rendimiento reproductivo [8-11]. El acaroteno no sólo es una fuente importante de AV en los animales, sino que también tiene importantes funciones fisiológicas en el propio cuerpo animal [12]. El betacaroteno también juega un papel activo en el cuerpo humano, con funciones fisiológicas importantes dela salud tales como antioxidante, anticancer, prevención dela degeneración macular relacionada con la edad del ojo, retrasenvejecimiento, y mejorar inmunidad. El AV transformado puede prevenir enfermedades oculares graves como la ceguera nocturna [13,14]. Por lo tanto, complementar el cuerpo humano con betacaroteno a través de productos animales se ha convertido gradualmente en una dirección de investigación popular.

Los productos lácteos se consideran uno de los alimentos más ideales. Además de nutrientes básicos como proteínas, grasas y vitaminas, también contienen sustancias bioactivas como lactoferrina, péptidos antimicrobianos y oligosacáridos. El consumo científico de leche tiene un impacto significativo en el metabolismo humano y la salud inmune. Actualmente, China&#El nivel de consumo de leche per capita sigue siendo relativamente bajo y la industria láctea tiene un enorme potencial de desarrollo. Además, hoy en día la gente presta más atención a la preservación de la salud y tiene mayores requisitos para la calidad de los productos lácteos, lo que ha impulsado el crecimiento continuo de la capacidad de producción de productos lácteos de alta calidad y el aumento continuo de la tasa de penetración de productos lácteos de alta gama a temperatura ambiente. En particular, las ciudades de menor nivel tienen un amplio mercado consumidor de productos lácteos [15].

El polvo de β -caroteno se utiliza como aditivo alimenticio en la producción de vacas lech, lo que no solo tiene un efecto positivo en el crecimiento y la producción de la vaca, sino que también enriquece el β -caroteno, haciendo que la leche sea más nutritiva y funcional. Por lo tanto, es necesario comprender completamente las propiedades físicas y químicas del -caroteno, así como los mecanismos de digestión y absorción en vacas lechcon el fin de utilizar mejor el -caroteno en la producción de vacas lechy explorar métodos para enriquecer eficientemente el -caroteno en la leche.

En resumen, este artículo se centra en la aplicación de beta-carotenen vacas lechy se revisa la función y los mecanismos de digestión y absorción de los mismos− -carotenoAsí como los métodos para enriquecer la leche con beta-caroten, teniendo en cuenta el progreso de la investigación en el país y en el extranjero.

1. Propiedades del − -caroteno

Los carotenoides son un término general para un grupo de pigmentos naturales importantes que se encuentran comúnmente en los pigmentos amarillos, naranamarillos o rojos en animales, algas, hongos y plantas superiores [16]. Los animales no pueden sintetizar los carotenoides por sí mismos y deben obtenerlos de los alimentos [14]. En la naturaleza, se pueden dividir en dos grupos principales de acuerdo con su estructura química: carotenoides y xantofilas. Muchos carotenoides tienen actividad de provitamina A, siendo el beta-carotencon mayor actividad de provitamina A [17].

El betacaroteno se encuentra principalmente en forraje verde y es relativamente escaso en la mayoría de los granos y sus subproductos. El betacaroteno se daña fácilmente por oxidy se puede perder en grandes cantidades durante el ensi, secado y almacenamiento, por lo que las vacas lecheras son relativamente deficientes en betacaroteno. El betacaroteno puede ser producido comercialmente a través de síntesis química, lo que reduce costos y es ampliamente utilizado [14]. El − -caroteno sintetizquímicamente es un polvo cristalbrillante de color rojo púrpura a rojo oscuro que es inodoro. Es propenso a la degradación oxiden presencia de oxígeno, luz, calor y ácidos fuertes, y es relativamente estable en bases débiles. Es casi insoluble en agua y etanol, y es una vitamina liposoluble [18]. La configuración del − -carotensintetizquímicamente es casi siempre all-trans. Además de los isómeros all-trans, el betacaroteno natural también contiene una cierta proporción de isócis. La estructura all-trans del betacaroteno se absorbe más fácilmente que la forma cis [19].

2. Digestión y absorción de betacaroteno en rumiantes

La principal forma de beta-carotenen la naturaleza es un complejo proteico. Las vacas no pueden sintetizar el beta-carotenpor sí mismas y obtenerlo principalmente a través de su dieta. Los rumiantes tienen un rumen y la digestión del beta-carotenes más complicada. El -caroteno ingerientra primero en el rumen y se libera en el líquido rumen [20]. En el rumen, el -caroteno puede ser absorbido y utilizado, promoviendo el crecimiento de bacterias celulolíen el rumen. El grado en que el caroteno es degradado por los microorganismos del rumen varía dependiendo de la forma del caroteno. En general, la tasa de degradación del − -carotennatural en el forraje en el rumen es baja, y la tasa de degradación es mayor cuando se añaden productos químicamente sintetizpuros a la dieta de los rumiantes [21~24].

El betacaroteno es separado de los complejos proteicos por enzimas digestivas en el tracto gastrointestinal, emulsificado con otros lípidos en la bilipara formar quilomicrones, y finalmente absorbido por las células epiteliepitelide la mucosa intestinal [21]. Parte de la absorción de − -caroteno se convierte en VA para cumplir con el cuerpo#39;s necesidades [25], mientras que el resto es transportado a diversos órganos objetivo y células objetivo a través de la circulación linfáde las células de la mucosa intestinal por medio de quilomicras como un portador, y es transportado a diversos órganos objetivo y células objetivo, ejerciendo funciones nutricionales y fisiológicas únicas diferentes de las de VA [26,27]. El betacaroteno sin usar se almacena, principalmente en el hígado, donde parte del betacaroteno se convierte en vitamina A, y una pequeña cantidad se libera en el torrente sanguíneo junto con las lipoproteínas de baja densidad (LDL). El transporte de − -caroteno desde la emulsión a los quilomicrones es un paso limitante para la absorción de − -caroteno en el intestino delgado, especialmente cuando el contenido de − -caroteno es relativamente alto o la ingesta de grasa es relativamente baja [21].

Debido a su alta lipofilia y no polaridad, el beta-carotenque entra en el torrente sanguíneo es transportado por transportadores de plasma, las apolipoproteínas. Las apolipoproteínas incluyen la lipoproteína de muy baja densidad (VLDL), la lipoproteína de baja densidad (LDL) y la lipoproteína de alta densidad (HDL). Las principales especies de lipoproteínas que transportan → -carotenvarían entre los animales. En el ganado vacuno, todas las lipoproteínas son capaces de transportar → -caroteno, pero el principal portador es HDL [28]. En la célula, el transporte de -caroteno no es regulado por proteínas de transporte en el citoplasma, pero puede ser regulado por proteínas de transporte de vesícula o proteínas Unidas a membrana [29].

3. The function of β -caroteno (en inglés)

Como provitamina a, − -carotenpuede aliviar enfermedades causadas por la falta de AV en animales, tales como cataratas, ceguera nocturna, osteoporosis, ceguera y reducción de la motilidad espermática en animales machos [30]. Dado que la tasa y la cantidad de conversión de − -caroteno a VA está regulada por la enzima de conversión, y el exceso de − -caroteno se almacena en el hígado, la suplementación excesiva de − -caroteno no conduce a la intoxicación por VA y es un suplemento de VA seguro y efectivo [31].

beta-carotenoTiene muchas funciones nutricionales y fisiológicas únicas. (1) función antioxidante: debido a que la estructura del betacaroteno contiene enlaces de hidrógeno insaturados, tiene una fuerte capacidad de eliminación de radicales libres y actividad antioxidante, que puede proteger las células o tejidos del cuerpo de la oxid[32]. 2. Regulación inmune: al regular la expresión génica y la respuesta inmune, promueve la proliferación de linfocitos By linfot y la producción de macrófagos y citocinas, ejerciendo directamente una función inmunoreguladora [33]. 3. Mejora el rendimiento reproductivo animal: − -caroteno protege a los ovarios y óvuldel daño oxidativo a través de su función antioxidante. Algunos estudios también han encontrado que el beta-carotenmejora el rendimiento reproductivo mediante la regulación de la actividad del núcleo celular en las células diana [21].

El betacaroteno tiene un buen efecto en mejorar el rendimiento de producción y la calidad del producto de los animales. La adición de betacaroteno al alimento de las cerdas preñadas y lactantes puede prevenir la metritis y reducir la incidencia de diarrea amarillo-blanca en los lechones, aumentando así el peso al nacer y la tasa de supervivencia de los lechones [34]. Agregar una cantidad apropiada de betacaroteno a la dieta de las gallinas ponedoras puede aumentar la producción de huevos y el peso promedio de los huevos, así como mejorar el color de la yema del huevo [7]. Para las vacas lech, aunque la digestión de − -caroteno en el rumen es limitada, hay una gran cantidad de literatura que informa de los efectos positivos de la adición de − -caroteno a la dieta, lo que mejora el rendimiento de la leche, la grasa de la leche y la proteína de la leche en grados variables [8,35-37].

4 función y dosis de − -carotenañadido a las dietas de vacas lech.

Debido A que el exceso de − -caroteno se almacena en parte en el hígado para su uso posterior, y en parte se convierte en vitamina A o entra en el torrente sanguíneo para ejercer su función, todavía existe cierto debate sobre el requisito de − -caroteno de las vacas lech. China's "Safety Standards for Feed Additives" recomienda una adición de beta-carotende de 5 a 30 mg/kg a la dieta de la vaca lech. Mu Yuyun et al. [38] estudiaron el efecto del beta-carotenen la función reproductiva de las vacas lech. Los resultados mostraron que la suplementación de 300 mg/d de beta-carotendesde antes del nacimiento hasta la octava semana de lactancia redujo la mastitis en vacas lechen en un 81%; La adición de 300-400 mg/d de − -carotenpuede mejorar las tasas reproductivas y, en diferentes grados, aumentar la tasa de embarazo/concepción, reducir el número de días abiertos, y reducir la incidencia de diversos trastornos reproductivos. Los estudios han demostrado que cuando la concentración másica de -caroteno en el suero de vacas leches es superior a 3 mg/L, el cuerpo se encuentra en un buen estado de mejora de la función reproductiva y la función inmune, y puede inhibir la aparición de mastitis; Cuando la concentración de masa es inferior a 1 mg/L, el cuerpo se encuentra en un estado de deficiencia o deple[39].

Xia Yun [37] y Gan Bozhong [40] encontraron que la suplementación de la dieta de vaca lechde la mitad de la lactancia con 900 mg de − -caroteno puede aumentar significativamente la producción de leche, mejorar la composición de la leche, y aumentar significativamente los niveles de − -caroteno en la sangre. Chen Liqing [30] agregó 0-1,8 g de -caroteno a la dieta posparto de las vacas lechy descubrió que a partir del séptimo día después del parto, con el paso del tiempo, el rendimiento de leche del grupo de adición de 1,8 g aumentó de manera más significativa, y el rendimiento de leche aumentó más rápido. La alimentación con 0,6-1,2g − -caroteno resultó en una mejora más ideal en la composición de la leche, y el contenido sanguíneo − -carotene y el índice antioxidante aumentaron significativamente con el aumento en la cantidad agregada.

He Wenjuan [35] agregó 300 mg o 600 mg de -carotenpor vaca por día a la dieta perinatal de vaca lechcon 150.000 UI adicionales de VA por día. No hubo un efecto significativo en la producción de leche, la composición de la leche o el recuento de células somáticas. Con un aumento en la cantidad de -caroteno agregado, la concentración de -caroteny VA en el plasma aumentó. Oliveira et al. [8]suplementaron 1,2 g de caroteno en la dieta de vacas lechperiparteras, y los resultados mostraron que el contenido de caroteno en suero aumentó significativamente, el desempeño reproductivo mejoró y la producción de leche y la composición de la leche no se vieron afectadas. Kaewlamun et al. [41] agreg1 g de − -caroteno a la dieta de vacas secas, y la producción de leche y la composición de la leche no se vieron afectadas, y el contenido de − -caroteno en la sangre aumentó significativamente.

Esto muestra que las necesidades de las vacas lechpara el beta-carotenvarían de acuerdo con su ciclo fisiológico, y también lo hace la función que desempeña. De acuerdo con investigaciones existentes, la adición de 300 a 400 mg/d a vacas lechperiparteras o nuevas tiene un efecto positivo en la mejora del rendimiento reproductivo. Sin embargo, incluso si se aumenta la cantidad, no hay pruebas suficientes para demostrar que pueda mejorar indicadores de productividad como la producción y la composición de la leche. Por el contrario, durante la lactancia, la adición de 600 a 1.200 mg/d de beta-carotentiene un efecto positivo en la producción y composición de la leche.

Al mismo tiempo, existe una correlación positiva significativa entre el contenido de carotenen la sangre y la cantidad añadida a la dieta. Oldham et al. [42] informaron que la concentración de caroteno en suero de vacas alimentadas con una dieta suplementcon carotenfue más alta durante los períodos periparto y lactancia, pero el contenido de carotenen suero en todos los grupos disminuyó marcantes del nacimiento. Estos resultados pueden indicar que durante el período perinatal o neonatal, el cual está altamente relacionado con el desempeño reproductivo, el cuerpo de las vacas lecheras tiene una mayor capacidad de movilizar → -caroteno, lo cual promueve su entrada en los tejidos relacionados con la reproducción para ejercer funciones antioxidantes y mejorar las vacas lecheras#39; Rendimiento reproductivo. Al entrar en el período de lactancia, la función reproductiva de las vacas lechya no requiere grandes cantidades de beta-caroten, que entra en la glándula mamaria, mejora el estado antioxidante de la glándula mamaria, y a su vez mantiene la función de las células epitelimamarias, promoviendo un aumento en la producción de leche y una mejora en la composición de la leche.

5 enriquecimiento y función del -caroteno en la leche

Además de su efecto sobre la salud de la vaca, un mayor contenido de caroteno en la leche ayuda a prevenir la oxidde la leche y el desarrollo de un olor, y mejora el valor nutricional de los productos lácteos, el desarrollo de productos lácteos funcionales con ciertos beneficios para la salud del cuerpo humano. Algunos estudios han informado que a medida que aumenta el suministro de caroteno en la dieta de las vacas Holstein, el contenido de caroteno en la leche también aumenta significativamente (ver tabla 1); sin embargo, Jensen et al. [43] mostraron que hay un umbral para la absorción de caroteno en las vacas lech. El proceso de secreción cuantitativa de beta-carotende de la sangre a la leche es un activo transporte transmembrana, que sigue la ecuación de Michaelis-Menten. Dado que la secreción máxima de − -carotenvmax y la constante de media tasa Km varían de vaca a vaca, el valor promedio general de Vmax para vacas Holstein es de 2,5 mg/d; Y se cree que el contenido de caroteno en la leche es independiente de la producción de leche y el contenido de grasa de la leche, y que el aumento de la producción de leche puede conducir a la dilución de caroteno en la leche. Además, cuando grandes dosis de beta-carotenentran en el cuerpo, puede interferir directamente con la hidroxilación de la vitamina D3, causando una tendencia a la baja en sus metaboliactivos. Sin embargo, debido a la existencia de un umbral de absorción, su interferencia con la vitamina D3 y el metabolismo del calcio y fósforo óseo puede ser alivien cierta medida [44].

La concentración en la leche también varía entre las diferentes razas de vacas. La leche producida por las vacas de Jersey tiene un mayor contenido de caroteny grasa [45-47]. Esto puede deberse a que en las vacas de Jersey, el valor Km de la secreción cuantitativa de − -caroteno de la sangre a la leche es menor, lo que significa que el − -carotenno se acumulará en el plasma y otros fluidos corporales, y será secretado en la leche más. 

6 resumen

Este artículo resume las propiedades del beta-caroten, su digestión y absorción, así como su función, dosis y vía de enriquecimiento en leche en vacas lecheras. Se puede ver en un gran número de informes de investigación que los efectos del beta-carotenen el rendimiento de la producción de vacas lechy el rendimiento reproductivo varían mucho dependiendo de la cantidad añadi, la especie animal, las condiciones de alimentación y la etapa fisiológica. La alimentación de 300 a 400 mg de − -carotenantes antes del nacimiento tiene un efecto positivo en el rendimiento reproductivo, mientras que la alimentación de 600 a 1.200 mg después del nacimiento mejorará el rendimiento de la lactancia en diferentes grados. Es más fácil enriquecer el caroteno en la leche añadiéndolo a la dieta de las vacas lechen en el período de lactancia medio o tardí. En el contexto actual de la nutrición de precisión recomendada en la producción láctea, es necesario seguir explorando una dosis más razonable y eficiente en combinación con el rendimiento de la producción láctea, y llevar a cabo una investigación en profundidad sobre los efectos globales del beta-carotenen el metabolismo de las vacas lech, el rendimiento de la producción, la calidad de la leche, etc.

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