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

La luteína es un carotenoide oxigenque se encuentra ampliamente en las plantas en la naturaleza (como pastos, algas y frutas y verduras) [1] y puede ser sintetizen vitamina A en el cuerpo humano [2].La luteína tiene una variedad de funciones biológicas. Su fuerte función antioxidante ayuda a mejorar el 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.

El cuerpo humano no puede sintetizar la luteína por sí solo, y el alimento externo es el únicoFuente de ingesta de luteína[7]. Además, la luteína tiene una función colorimportante, y los investigadores han llevado a cabo un gran número de estudios sobre esta función como un alimento y aditivo alimentario [8-9]. Algunos investigadores han evaluado las aves de corral y los alimentos acuáticos añadide luteína [10-11]. La suplementación con luteína en las raciones de vacas lecheras puede afectar directamente la calidad nutricional de los productos lácteos [12]. Además, Al → várez et Al. [13] mostraron que la luteína solo está presente en el plasma de los corderos pastantes, lo que puede ayudar a distinguir a los corderos pastantes de los corderos alojados. Los resultados muestran que existen diferencias significativas en el tejido graso y el color de la carne de los rumiantes al comparar la alimentación de pienso concentrado con la alimentación de forraje exclusivamente verde [14-15].

elPrincipales fuentes de luteína en la alimentación de rumiantesSon forraje verde y preparaciones de luteína. Aunque hay mucha luteína en el pasto, la cantidad de luteína en el pasto varía mucho debido a las diferencias en los métodos de manejo del cultivo, la luz solar y la lluvia, y los métodos de procesamiento [16]; Además, la tasa de conversión de luteína en los piensos a carne, tejido adiposo y productos lácteos es baja, y complementar los preparados de luteína puede aumentar efectivamente el contenido de luteína en los productos de ganado. Las preparaciones de luteína se extraen principalmente de pétalos de Marigold [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 envitro 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 documento revisa los cambios enContenido de luteína en el forrajeY el impacto en la alimentación de los rumiantes, centrándose en los preparados de luteína y luteína en forraje, y combinando los últimos avances de 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

La luteína se encuentra ampliamente en las plantas. Su fórmula química contiene dos anillos de Keto, tres centros quirales y ocho estereoisómeros. Puede capturar energía luminosa en la fotosíntesis y regular el crecimiento y desarrollo de las plantas [22].La luteína es poco soluble en aguaY tiene mala estabilidad, siendo susceptible a factores como oxígeno, luz, calor, iones metálicos y pH [23]. Como antioxidante, la luteína tiene una fuerte capacidad antioxidante, puede eliminar la actividad de especies reactivas del oxígeno y prevenir el daño celular normal, proteasí al cuerpo del daño metabólico [24-25]. La luteína existe tanto en formas libres como esterificadas en diferentes plantas [26]. Durante la preparación de las preparaciones de luteína, la luteína esterificada necesita ser puripor saponificación [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 sanguinalis de regiones secas y húmedas de México y lo encontraronEl contenido medio de luteínaEl forraje mixto en la región húmeda fue de 185 mg/kg, mientras que el contenido promedio de luteína en pastos mixtos en zonas 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 deLutein in the rumen (en inglés)Puede ser debido a la participación de ciertos componentes celulares, en lugar de la destrucción directa de las moléculas de luteína en el rumen o el ataque por los microorganismos 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 despuésAñadir Clorella a la dieta de las vacas lecherasEl contenido de luteína tanto en el suero como en los ovocitos en crecimiento se incrementa 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 esoLa luteína era el único carotenoide depositadoEn 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 luteínaNo solo afecta indirectamente el valor nutricional de los productos lácteos a través de su actividad antioxidante [12], sino que también afecta directamente las características sensoride los productos lácteos, ya que puede hacer que los consumidores perciban el color amarillde los productos lácteos de una manera positiva [48]. Ripoll et al. [49] encontraron que bajo condiciones de pasto, el contenido de luteína en el plasma bovino aumentó significativamente, pero cuando las condiciones de alimentación cambiaron de pastoa heno, el contenido de luteína en el plasma disminuyó significativamente. Puede verse que el contenido de luteína en el pienso puede predecir eficazmente el contenido de luteína en el plasma y en los productos de ganado de rumiantes.

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 esta gama,La proporción de luteínaLa conversión a 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 elDosis más alta de administración de luteínaA las vacas Holstein resultó en un contenido de luteína de 71.9 μg/dL en la leche, que es 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 queAfectar el contenido de luteína duranteEl cultivo y crecimiento de 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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