¿Cuál es el uso de ISO Malto oligosacárido?

Isomalto-oligosaccharides, also known as α-oligoglucose, are a type of oligosaccharide abbreviated IMO (Isomalto-oligosaccharide). IMO is a straight-chain maltose molecule with branched chain-linked disaccharides and oligosaccharides. IMO is also known as branching oligosaccharides and α-glucosides. The molecules contain α-1,4 bonds, α-1,6 bonds, a small amount of α-1,3 bonds and α-1,2 bonds. The main components are isomaltose, panose and isomaltotriose, followed by isomaltotetraose, melezitose and melezitose.

Los oligosacáride de isomaltulosa se encuentran ampliamente en los alimentos a base de plantas como la cebada, el trigo y las patatas, y rara vez existen en un estado libre en la naturaleza. Yang Shuming (1999) informó que los oligosacáridos son producidos a partir de almidón por la acción de − -amilasa y − -glucosidasa; También pueden ser producidos invirtiendo la maltosa en − -glucosa o por la síntesis inversa de glucosa. El producto terminado contiene 50%-70% oligosacáridos, que básicamente pueden resistir la degradación por el ácido gástrico y las enzimas digestivas después de entrar en el tracto digestivo, y pasar a través del estómago y el intestino delgado sin problemas para llegar a la parte posterior del tracto digestivo.

1 Research overview of oligosacde isomaltose (en inglés)

Las enzimas secretadas por los animales solo pueden hidrolizar enlaces glicosídicos − 1,4. IMO contiene otros tipos de enlaces glicosídicos, que son difíciles de utilizar en la parte temprana del tracto digestivo. Se considera que varios carbohidratos indigeritienen el potencial de funcionar como prebióticos químicos. Los efectos beneficiosos de estos componentes no digeribles de los piensos ya están ampliamente establecidos.

1.1 efectos nutricionales 

Bailey et al. (1991) mostraron que los oligosacáricomo IMO no pueden ser degradados en el tracto digestivo superior y pueden llegar al intestino inferior directamente. Estas sustancias no pueden ser detectadas en las heces, lo que indica la fermentación de oligosacáride por microorganismos colónicos. Fukuyasu et al. (1987), Mathew et al. (1993), y Howard (1995) mostraron en experimentos con cerdos que la IMO promueve bifidobacterias y lactobacilos en el intestino e inhila Escherichia coli. Zhang Hongfu et al. (2001) mostraron que la adición de IMO redujo significativamente la presencia de Escherichia coli (P < 0.05) y aumentó significativamente la presencia de Lactobacillus y Bifidobacterium (P < 0.05) en la flora intestinal de lechones destetados. La adición de oligosacáridos al alimento tiene un efecto regulador significativo en la flora microbiana del tracto digestivo. Sin embargo, los resultados del experimento de Gabert et al. (1994) no se vieron afectados, lo que puede estar relacionado con la variedad de oligosacáridos.

1.2 papel en la nutrición animal e inmunidad

The role of IMO in nutritional immunity is to stimulate the proliferation of beneficial bacteria and nutrient absorption, exerting an indirect immune effect; inhibit the reproduction and colonization of pathogenic bacteria, enhance immunity against infection; reduce the effect of factors such as phytohaemagglutinin that are harmful to the internal environment; and possibly directly stimulate or protect immune factors.

Los oligosacáripromueven la proliferación de bacterias beneficiosas como los lactobacilos e inhimicroorganismos patógenos de varias maneras. Uno de ellos es el efecto barrera, que se describe como una inhibición competitiva del epitelio de la mucosa intestinal. El segundo es el efecto inhibitorio de metabolisobre bacterias patógenas. Stewart et al. (1993) y Tomilka et al. (1992) han confirmado que IMO puede promover la proliferación de bifidobacterias y lactobacilos, que producen ácidos grasos de baja energía durante el metabolismo, reduciendo así el valor de pH. Escherichia coli y Salmonella son sensibles a condiciones ácidas, y su crecimiento es inhipor bajos valores de pH. La actividad aglutinante de las bacterias del ácido lácy las bifidobacterias en el intestino es significativamente mayor que la de las bacterias patógenas como Escherichia coli y Salmonella. Esta puede ser una de las razones por las que la flora intestinal normal tiene una ventaja competitiva significativa en la exclusión competitiva.

1.3 regular el sistema inmunitario de los animales

It has been reported that the immunomodulatory effect of oligosaccharidesComo un adyuvinmune puede mejorar la inmunidad celular y humoral, y que tiene un efecto promotor sobre la proliferación de bacterias beneficiosas, regulando así el sistema inmune (Gibson & Roberfroid, 1994). El efecto adyuvde los oligosacáripuede mejorar las funciones inmuncelular y humoral (Yang Shuming, 1999). Zhang Hongfu et al. (2000) mostraron el efecto de la IMO en los niveles inmunes. Lessard et al. (1987) alimentaron lechones destetados con productos de fermentación de bacterias del ácido lác, y el nivel de IgG en suero de lechones aumentó significativamente. Los oligosacáridos promueven la rápida excreción de Salmonella del intestino e inhisu transferencia a los órganos (Wu Lianfu, 1998). Morales et al. (1995) creen que los oligosacáridos, como un tipo de fibra soluble, pueden reducir la colonización de bacterias dañinas y la migración de sitios de colonización, y ayudar a la inmunidad sistémica.

1.4 oligosacáridos y prebióticos

El efecto de los prebióticos en el uso práctico varía mucho, porque los prebióticos son principalmente preparaciones bacterianas vivas, y son difíciles de colonizar en poco tiempo bajo el dominio de la flora indígena del tracto digestivo. Los oligosacáridos ejercen su efecto prebiómediante la regulación de la flora intestinal, y también tienen funciones fisiológicas y físicas directas.

Son altamente compatibles con preparados bacterianos vivos y antibióticos, y conducen a una aplicación popular a gran escala. Tanto las preparaciones bacterianas vivas como los oligosacáridos tienen el efecto de regular la flora en el tracto digestivo de los animales (Xu Xurong et al., 1999; Huo Guicheng et al., 1994). Los oligosacáridos pueden ser combinados con prebióticos. Watanabe Naohisa y otros en Japón estudiaron el efecto de la isomaltosa y microorganismos, y evaluaron el efecto de la alimentación en lechones de 25 días de edad. 5 semanas después de la adición de isomaltosa, el aumento de peso aumentó en un 45%, e IMO combinado con un tipo de bacteria microbiana aumentó el aumento de peso en un 8% (Zhongkai Zhou, 1999).

Under certain conditions, oligosaccharides can also replace the effects of antibiotics. Feeding piglets with a syrup containing 30% oligofructose from Jerusalem artichoke (Jerusalem artichoke) resulted in a 6% increase in body weight compared to piglets supplemented with antibiotics (50 mg/kg zinc bacitracin)  (Zerhonig, 1999). También puede reducir la cantidad de antibióticos utilizados en los lechones (Jinfengqiu, 1999). Shi Baoming y Shan Anshan (1999) concluyeron que el efecto de los oligosacáridos en los lechones no es consistente.

2 aplicación de la OMI en la producción

2.1 efecto de la IMO sobre el aumento de peso y la utilización del pienso

Some oligosaccharides have many similarities with non-starch polysaccharides (NSP), which are abundant in plants and microorganisms (Mul and Perry, 2001). In vitro tests have shown that IMO is only utilized by some beneficial bacteria containing specific glycosidic bonds, thus promoting the growth of bifidobacteria and lactobacilli. In addition, IMO can also bind to the exogenous lectin, to prevent the attachment of pathogens to the intestinal wall, thereby cutting off the infection route of attachment-reproduction-pathogenesis, and carrying the pathogenic bacteria out of the body to maintain animal health.

La mayoría de los ensayos de alimentación han demostrado que la adición de oligosacáridos no aumenta significativamente el aumento de peso diario del animal y la utilización del alimento. Boldon (1993) probó en lechones y encontró que la adición1-2 g/kg oligosacáridos de galactosaAumentó el aumento de peso de los lechones en un 6,8% y disminuyó el índice de conversión del pienso en un 1% ~2%; Boldon (1993) también informó que la adición de oligosacáridos de glucan aumentó el aumento de peso diario de lechones destetados de 35 días de edad (4 semanas de período de cría) en un 3%-4%, y la eficiencia de conversión alimentaria aumentó en un 3% ~4%;   Mathew (1997) añadió 0.5% de galacto-oligosacáridos ala dieta de lechones destetados de 21 días de edad. Después de un ensayo de alimentación de 9 semanas, el consumo de alimento fue significativamente diferente al del grupo control (P < 0.05), mientras que no hubo diferencia en la ganancia diaria promedio y la eficiencia alimentaria.

Esto puede deberse a las siguientes razones: en primer lugar, antes de que IMO alcance el intestino posterior, parte de él se descompone y se pierde bajo la acción combinada de microorganismos intestinales y enzimas digesanimales, y en consecuencia pierde su efecto estimulante esperado sobre los microorganismos del intestino posterior. De hecho, IMO ya está parcialmente degradada por enzimas microbicuando llega al final del íleon (Oku, Tokunaga, 1984; Tsuji et al. 1986; Fischbein, Kaplan & Gougph, 1988) aunque la mayoría de los componentes de la IMO alcanzan el intestino posterior después de la fermentación por Escherichia coli, el efecto sobre los microorganismos benéficos también está limitado por la dosis. En segundo lugar, las fuentes de alimentación y los polisacáridos complejos endógenos o mucopolisacáridos en el intestino también pueden ser metabolizados para producir oligosacáridos, que afectan a la función intestinal y la dinámica microbiana y afectan a la capacidad de la IMO añadido para trabajar. Sin embargo, Liu Xuelan, Xie Youmei et al. (2002) informaron que la adición de 0,4% IMO a la dieta de lechones destetados mejoró el lech's funciones de absorción inmuny digestivas, aumento de la ingesta de alimento, redujo el índice de diarrea, promovió el crecimiento y redujo la relación entre el alimento y el peso.

2.2 efecto de la OMI sobre la tasa de diarrea

La proliferación de bacterias beneficiosas en el tracto digestivo y la reducción de bacterias nocivas reducirá la incidencia de E. coli diarrea. Por un lado, los oligosacáridos pueden promover la proliferación de bacterias beneficiosas, inhibir o repella proliferación de algunas bacterias patógenas condicionales, inhibir la adhesión de bacterias patógenas condicondia las células de la mucosa intestinal, adsortoxinas, y aumentar el animal#39;s función inmune inespecífica, reduciendo así la posibilidad de diarrea bacteriana y viral. Bolduan (1997) utilizado0,2% de mananos oligosacáridos biológicosAñadido a los lechones destetados de 35 días de edad para reducir la incidencia de diarrea. Por otro lado, los oligosacáridos tienen una fuerte absorción de agua, y el uso excesivo puede causar diarrea física y aumentar la incidencia de diarrea.

MulAJ&Perry FG (1993) informó que la adición de oligosacáripor encima del 0,5% de la ingesta aumentará la tasa de flujo del quema y aumentará la incidencia de heces blandas. Por lo tanto, la mayor parte de la dosis recomendada de oligosacáries está por debajo del 1,0%.

2.3 efecto de la OMI sobre el peso y el tamaño de los órganos de los animales

Zhang Hongfu et al. (2000) informaron que IMO tenía poco efecto en el peso relativo del hígado y el peso del bazo de los animales, pero podría reducir ligeramente el peso relativo y la longitud relativa del intestino delgado, que puede ser debido a IMO's selectivo efecto probiótico. La IMO podría aumentar ligeramente el peso relativo del ciego y el intestino grueso, pero la longitud relativa del ciego y el intestino grueso básicamente se mantuvo sin cambios. Esto puede deberse a que el IMO residual en el ciego puede aumentar la superficie y el peso de la mucosa intestinal al aumentar la retención de agua del quimo y ampliar el volumen.

2.4 efecto de IMO sobre el contenido de Lactobacillus acidophilus y Escherichia coli en el quimo

Los oligosacáridos pueden ser selectivamente utilizados o promover la proliferación de la mayoría de los lactobacilos, baciy bacterias grampositivas como Streptococcus faecium, pero no pueden ser utilizados por bacterias gramnegativas como Escherichia coli y Salmonella. Algunas personas llaman oligosacáridos con esta propiedad oligosacáridos. Hillman et al. (1999) señalaron que la relación lactobacilli/enterobacteria en heces puede ser usada para evaluar la resistencia de cerdos y pollos a bacterias patógenas, porque los lactobacilli inhiel crecimiento de E. coli enterotoxigénica y la adhesión a la mucosa intestinal, y son resistentes a Salmonella.

Un gran número de estudios han demostrado que después del destete, la flora intestinal de los lechones cambia, con una tendencia general al aumento de la concentración de bacterias patógenas como E. coli y una disminución significativa de bacterias beneficiosas como lactobacilli (Mathew, 1997; Mathew, 1993). Esto muestra que después del destete, debido a factores tales como cambios en la alimentación y una disminución en el nivel de autoinmunidad, la flora microbiana inherente del lechón comienza a declin.

Un aumento en la concentración de E. coli en el intestino después del destete se considera una de las principales causas de una de las principales causas de diarrea en lechones (Kenworthy y Grabb, 1963; Svendson y Larsen, 1977; Hampson et al., 1985). Fukuyasn (1987), Farnworth (1992), y otros estudios en animales como lechones, ratones y pollos, así como humanos, han demostrado que los oligosacáridos tienen el efecto de regular la flora microbiana en el tracto digestivo.

Wang Ran, Shao Chunrong et al. (2002) added 1% IMO to the basal diet of day-old chicks, and the number of Escherichia coli in the jejunum and cecum was significantly lower than that in the control group (P<0.05), and the number of Lactobacillus was significantly higher than that in the control group (P<0.05). Zhang Hongfu Zhang et al. (2001) added 0.5% IMO to the basal diet of early weaned piglets, and the cecal and colonic E. coli concentrations were significantly lower than those of the control group (P<0.05), while the lactobacillus concentration was significantly higher than that of the control group (P<0.05). The results of the above authors' La investigación muestra que los diferentes oligosacáridos tienen un efecto regulador sobre los microorganismos en el tracto digestivo de los animales.

2.5 efecto de la IMO sobre los niveles relativos de IgG sérica, IgA y la relación de linfot a linfob

La mayoría de los experimentos han demostrado que IMO no tiene un efecto significativo sobre IgG e IgA. Algunos estudiosos creen que IMO puede mejorar la eficacia de los fármacos y las respuestas inmunde anticuerpos, aumentando así las respuestas inmunhumorales y celulares de los animales y la promoción de un aumento en el número de linfocitos en la sangre. La adición de IMO a la alimentación a dosis de producción no puede afectar significativamente a la composición de los linfot y los linfob. Esto puede ser debido al hecho de que cuando las moléculas patógenas entran en el torrente sanguíneo, los linfocitos t cooperadores pueden reconocer los patógenos, estimular una serie de vías inmun, causar la proliferación y la activación de los linfocitos, y el peso molecular de IMO está lejos de la gama de peso molecular sin obstáculos de las moléculas de antígeno, no puede estimular directamente la respuesta de linfot a través de una vía directa. Debido a la falta de sitios fuertemente cargados, su papel como un factor de antígeno ayudante también es limitado.

2.6 observación de los efectos de la OMI sobre la morfode la mucosa intestinal

Después del destete, la mucosa intestinal de los lechones se atrofia, las vellosidades del epitelide la mucosa intestinal se acortan y las criptas se vuelven más profundas (Hampson, 1986; Yan Runan, 1993; Gu Xianhong et al., 1999). Los datos existentes muestran que la microflora intestinal afecta directa o indirectamente a los cambios dinámicos de las células de la cripta y el epitelide la mucosa (Deplancke & Gaskins, 2001). En la dieta de los pollitos, la adición de 0,5% IMO incrementó significativamente la altura de las vellosidades del epitelide la mucosa del ciego (P < 0,05), y el peso del ciego también aumentó (P < 0,05).

3 sobre el importe de la OMI añadido

En general se considera que la adición de 0,5% de IMO a la dieta de lechones destetados y pollos de engores es más eficaz.

4 conclusión

IMO, as a relatively affordable feed additive, has good prospects for use in animal husbandry and the feed industry. A deeper understanding of its physicochemical properties, an understanding of its mechanism of action and stability during production, and an exploration of its use and dosage are of great significance for our full application of this new additive, reducing the diarrhea rate, and thereby improving animal productivity. At this stage, the following issues need attention: (1) Establish a basic quality and technical control index to monitor the quality of IMO products to avoid production losses due to unstable quality. (2) In view of the inconsistent test results, more scientifically designed scientific experiments are needed to prove the application effect, so that its application can be further expanded in depth and breadth and the utilization value of resources can be improved. It has also been reported that IMO can replace some of the antibiotic dosage in animal diets, which requires further research in production.