¿Cuál es el uso de la luteína en la alimentación de rumiantes?

luteína is an oxygenated carotenoid that is widely found enplants in nature (such as pasture grass, algae yfruits and vegetables) [1] and can be synthesized into vitamin A in the human body [2]. Lutein has a variety of biological functions. Its strong antioxidant function helps to enhance the body's del sistema inmune [3], y tiene un efecto inhibitorio sobre muchos tipos de cáncer y enfermedades cardiovasculares [4-5], al tiempo que previene la peroxidlipícausada por la oxid[6]. La luteína es un componente importante de la región de la mácula del ojo humano#39;s retina.

The human body cannot synthesize lutein on its own, and external food is the only source of lutein intake [7]. In addition, lutein has a significant coloring function, and researchers have conducted a large number of studies on this function as a feed and food additive [8-9]. Some researchers have evaluated lutein-added poultry and aquatic feeds [10-11]. Supplementing lutein in dairy cattle rations can directly affect the nutritional quality of dairy products [12]. In addition, Al⁃ varez et al. [13] showed that lutein is only present in the plasma of grazing lambs, which can help to distinguish grazing lambs from housed lambs. The results show that there are significant differences in the fat tissue and meat color of ruminants when comparing the feeding of concentrate-based feed to the feeding of exclusively green forage [14-15].

The main sources of lutein in ruminant feeding are green forage and lutein preparations. Although there is a lot of lutein in grass, the amount of lutein in grass varies greatly due to differences in cultivation management methods, sunshine and rainfall, and processing methods [16]; in addition, the conversion rate of lutein in feed to meat, adipose tissue and dairy products is low, and supplementing lutein preparations can effectively increase the lutein content in livestock products. Lutein preparations are mainly extracted from marigold petals [17].

Jeon et al. [18] encontraron que una gran cantidad de luteína también está presente en Clorella. Con la creciente demanda, los investigadores han comenzado a centrarse en el uso de métodos de cultivo in vitro para obtener luteína libre [19]. En los últimos años, el desarrollo eficiente de la cría a gran escala de rumiantes ha aumentado el aporte de piensos para cereales, lo que ha supuesto una enorme presión sobre el medio ambiente. Por lo tanto, la ampliación de la eficiencia de utilización de los recursos forestales tiene un efecto positivo sobre el medio ambiente ecológico. Además, hacer pleno uso de los recursos de pigmento en pasto pasto es de gran importancia para mejorar los métodos de utilización del forraje, aumentar el valor del forraje, la alimentación saludable de los animales y la obtención de productos ganaderos de alta calidad [20-21]. En resumen, este artículo revisa los cambios en el contenido de luteína en el forraje y el impacto en la alimentación de los rumiantes, centrándose en las preparaciones de luteína y luteína en forraje, y combinando los últimos avances de la investigación en el país y en el extranjero.

1. Cambios dinámicos en el contenido de luteína en forraje verde

1.1. Estructura y características de la luteína

Lutein is widely found in plants. Its chemical formula contains two keto rings, three chiral centers, and eight stereoisomers. It can capture light energy in photosynthesis and regulate plant growth and development [22]. Lutein is poorly soluble in water and has poor stability, being susceptible to factors such as oxygen, light, heat, metal ions and pH [23]. As an antioxidant, lutein has strong antioxidant capacity, can eliminate the activity of reactive oxygen species and prevent normal cell damage, thereby protecting the body from metabolic damage [24-25]. Lutein exists in both free and esterified forms in different plants [26]. During the preparation of lutein preparations, the esterified lutein needs to be purified by saponification [27].

1.2 cambios en el contenido de luteína en forraje verde

El contenido de luteína en el forraje verde se ve afectado por la intensidad de la fotosíntesis [28]. El nitrógeno está involucrado en la fotosíntesis de la planta, por lo que la aplicación de fertilizante nitroa la hierba puede aumentar significativamente el contenido de luteína [29]. Lv et al. [16] midieron el contenido de luteína en el ryegrass italiano bajo diferentes condiciones de fertilizy en diferentes etapas de cosecha. Se encontró que el contenido de luteína en las muestras de cosecha temprana fue significativamente más alto que en las muestras de cosecha tardía y que ambas aumentaron linealmente con la cantidad de fertilizante aplicado. En particular, el contenido de luteína en muestras de cosecha temprana bajo la condición de aplicación de fertilizante nitrogende 120 kg/ HM2 fue tan alto como 1.003 mg/kg.

Elgersma et al. [30] determinaron el contenido de luteína en varias gramíneas y encontraron que el contenido de luteína en la raíz del cicipiés era el más alto, con 206 mg/kg, y que el contenido de luteína en achicoria, indio, alalva, plátano, luteolina en hierba amarilla, hisopo de madera y alfalfa era de 129, 174, 152, 149, 131 y 129 mg/kg, respectivamente. Además, los estudios han demostrado que el contenido de luteolina en la mayoría de los forrajes se correlaciona negativamente con el rendimiento del forraje [16,31]. Rey-Noso et al. [32] determinaron el contenido de luteína de una mezcla de Pennisetum purpureum y Digitaria sanguinalde regiones secas y húmedas de México y encontraron que el contenido promedio de luteína del forraje mixto en la región húmeda fue de 185 mg/kg, mientras que el contenido promedio de luteína en el pasto mixto en áreas secas fue de solo 64 mg/kg. Los resultados de la investigación demuestran que las condiciones geográficas y climáticas también afectan al contenido de luteína en los pastos.

Li Jianhua [33] investigó la ley de variación de la luteína en trébol y pasto elefante bajo diferentes condiciones de secado y métodos de procesamiento. Los resultados mostraron que la pérdida de pigmento en la hierba forrajera después del secado a alta temperatura fue mucho mayor que después del secado a baja temperatura. Además, en comparación con la preparación de polvo de hierba, la producción de bloques de hierba comprimidos puede reducir significativamente la pérdida de luteína. 1.3 cambios en el contenido de luteína durante el ensiling Lv et al. [29] investigaron los cambios dinámicos en el contenido de luteína durante el ensiy encontraron que el contenido de luteína no cambió durante el proceso de ensiy no se vio afectado por la calidad del ensi. La luteína puede conservarse bien en un ambiente de ensibajo de pH. Por lo tanto, el contenido de luteína en el ensies es casi el mismo que el contenido de luteína en la materia prima antes del ensi, y también se ve afectado por el nivel de fertilización y la etapa de cosecha [16]. Kara et al. [34] añadiácido maleico al maíz ensilado, y el contenido de luteína en el enside de maíz se incrementó significativamente, lo que demuestra que el ensies un medio eficaz de preservar el contenido de luteína en el forraje.

2 luteína en rumiantes

2.1 metabolismo de la luteína en rumiantes

Mora et al. [35] investigaron el mecanismo de degradación de la luteína en el rumen. Aunque no se obtuvieron resultados definitivos, estos resultados indican que la desaparición de la luteína en el rumen puede deberse a la participación de ciertos componentes celulares, más que a la destrucción directa de las moléculas de luteína en el rumen o al ataque de los microorganismos del rumen. Además, el mecanismo metabólico de la luteína también puede diferir en animales de diferentes razas o en diferentes ambientes rumen. Cardinault et al. [36] creen que los microorganismos del rumen tienen la capacidad de liberar luteína conjug.

Los estudios han demostrado que después de añadir Clorella a la dieta de las vacas lecheras, el contenido de luteína tanto de suero y ovocitos en crecimiento se aumenta significativamente [37]. Jeon et al. [38] creen que después de ser ingeripor rumiantes, la luteína en la dieta entra en el hígado y la glándula mamaria a través del torrente sanguíneo y se acumula allí. También se ha reportado que los carotenoides y retinol en rumiantes se deposiprincipalmente en el hígado [39]. Mireia Blanco et al. [40] también encontraron que el contenido de luteína en el hígado de ovejas pastantes era significativamente mayor.

Wang et al. [41] examinaron las proteínas mamarias relacionadas con la luteína que participan en el metabolismo de las glándulas mamarias y encontraron que 33 proteínas relacionadas cambiaron, 15 de las cuales mostraron una tendencia al alza. Estas proteínas están relacionadas con el metabolismo de la glucosa, el metabolismo de los ácidos grasos y la función inmune en vacas lecheras. Aunque hay diferencias en el color de la grasa de diferentes especies de rumiantes [42], Dunne et al. [43] confirmaron que el método de alimentación de los bovinos de carne puede juzgarse comparando el color de su tejido adiposo, y que el valor de amarillde la grasa era significativamente mayor bajo condiciones de pasto. Reynoso et al. [32] monitorearon el contenido de luteína en el tejido adiposo de ganado en pastode diferentes sexos en los trópicos secos y húmedos, respectivamente. Los resultados mostraron que el contenido de luteína en el tejido adiposo no fue afectado por clima, región o sexo.

Prache et al. [44] mostraron que la luteína era el único carotenoide depositado en el tejido adiposo que rodea los riñones de corderos, corderos, carneros y ovejas castradas, la luteína era el único carotenoide depositado en el tejido adiposo que rodea los riñones. Yang et al. [45] mostraron que la luteína era difícilmente detectable en el tejido adiposo de los corderos. Tucker et al. [46] ya encontraron en 1967 que la luteína está presente en cantidades relativamente altas en el yeyuno y las heces de las ovejas. El ciego y el colon no son los principales sitios de absorción de la luteína, y debido a la lipofilia de la luteína, los rumiantes pueden absorber preferentemente la luteína a través de los vasos linfáticos [36]. Zhou Limei et al. [47] analizaron en detalle el mecanismo de absorción de luteína en las cabras. En el intestino delgado de las cabras, la cantidad de luteína absorbida aumenta con el tiempo de perfusión, alcanzando un pico después de 2 h de perfusión. Además, la adición de ácidos grasos libres a la solución de perfusión de luteína puede promover significativamente la absorción. El mecanismo detallado del fenómeno anterior aún no ha sido explorado, y se cree que existe una correlación potencial con la flora intestinal y la expresión de señales. La investigación anterior generalmente reveló la ley metabólica de la luteína en diferentes especies de rumiantes y bajo diferentes condiciones de alimentación, pero no hubo un informe sobre la ruta metabólica detallada de la luteína en rumiantes, que necesita ser clarificado en futuras investigaciones.

2.2 efecto de la luteína en productos animales de rumiantes

Polvo de luteínanot only indirectly affects the nutritional value of dairy products through its antioxidant activity [12], but also directly affects the sensory characteristics of dairy products, as it can make consumers perceive the yellowish color of dairy products in a positive way [48]. Ripoll et al. [49] found that under grazing conditions, the lutein content in bovine plasma increased significantly, but when the feeding conditions changed from grazing to hay feeding, the lutein content in plasma decreased significantly. It can be seen that the lutein content in the feed can effectively predict the lutein content in the plasma and livestock products of ruminants.

En general, el contenido de luteína en cow' la leche s representa de 12 a 25% de los carotenoides totales [50-51]. Mireia Blanco et al. [40] compararon el contenido de luteína en goat's leche después de alimentar cabras hierba fresca y heno. Los resultados mostraron que el contenido de luteína en goat's la leche en condiciones de alimentación con pasto fresco fue significativamente mayor. Han Jiyu et al. [52] complementaron la dieta de las vacas lechcon preparaciones de luteína. Los resultados mostraron que después de 10 días de alimentación, el contenido de luteína en la vaca#39;s la leche fue significativamente más alta que en el grupo control, pero no afectó la producción de leche, la grasa de la leche, la proteína de la leche y el contenido de glucosa. Xu et al. [53] mostraron que en la dieta de vacas lecheras, el contenido óptimo de preparaciones de luteína es de 150-200 g/(d· cabeza). Dentro de este rango, la proporción de luteína convertida en leche es de aproximadamente 0,08%, y el contenido es 1. 2 ~ 1.5 μg/dL. Los resultados de la prueba también mostraron que complementar la dieta de las vacas lecheras con preparaciones de luteína puede mejorar la capacidad antioxidante de las vacas lech, mejorar la inmunidad y prevenir la enfermedad [53].

Jeon et al. [38] encontraron que la dosis más alta de luteína administrada a vacas Holstein resultó en un contenido de luteína de 71,9 μg/dL en leche, que es de 40 a 50 veces más alto que el resultado de Xu et al. [53]. La razón de esta diferencia puede deberse a las diferentes fuentes de luteína, o puede estar potencialmente relacionada con el ambiente de alimentación, alimentación basal, etc. Mora⁃Gutierrez et al. [54] encontraron que seleccionar el tipo apropiado de caseína es importante para mejorar la estabilidad química de la luteína en bebidas lácteas bajas en grasa, y los resultados ayudarán a mejorar el proceso de producción de productos lácteos con luteína. Además, de manera similar al tejido adiposo, el pastotambién aumentó el contenido de luteína y retinol en el músculo [55], pero ningún reporte posterior reveló el mecanismo de cambios en el contenido de luteína en el músculo de rumiantes.

3 resumen

La luteína es una de las sustancias funcionales más importantes en los seres humanos y juega un papel importante en la salud humana. El forraje verde es rico en luteína y es también la principal fuente de luteína en animales rumiantes y productos ganaderos. Con la madurez de la tecnología de extracción de luteína en los últimos años, complementar los preparados de luteína en la alimentación de rumiantes se ha convertido en el principal medio para producir productos de ganado de alta calidad. Los resultados de muchos estudios han demostrado que hay muchos factores que afectan el contenido de luteína durante el cultivo y el crecimiento de los pastos. La formulación de normas apropiadas de cultivo y manejo ayudará a mejorar la calidad y estabilidad nutricional del forraje. Las diferencias en los métodos de alimentación, las regiones y los piensos conducen a diferencias en la calidad de los productos animales. En investigaciones futuras, es necesario combinar los recursos de luteína en forraje con preparados de luteína para formular normas de alimentación integrales a gran escala. Además, en el procesamiento y conservación de productos animales de rumiantes, la exploración de la estabilidad de la luteína en productos animales ayudará a aclarar aún más las propiedades químicas de la luteína y los estándares de producción de productos animales.

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