Abstrakt

Donuzların qidalanması və sağlamlığı sahəsində karbohidrat tədqiqatlarının ən böyük irəliləyişi, yalnız kimyəvi quruluşuna deyil, həm də fizioloji xüsusiyyətlərinə əsaslanan karbohidratın daha aydın təsnifatıdır. Əsas enerji mənbəyi olmaqla yanaşı, müxtəlif növ və strukturlu karbohidratlar donuzların qidalanması və sağlamlıq funksiyaları üçün faydalıdır. Onlar donuzların böyümə performansını və bağırsaq funksiyasını təşviq etməkdə, bağırsaq mikrob icmasını tənzimləməkdə və lipidlər və qlükoza metabolizmasını tənzimləməkdə iştirak edirlər. Karbohidratın əsas mexanizmi onun metabolitləri (qısa zəncirli yağ turşuları [SCFA]) və əsasən scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFA amp / atp-ampk və scfas-ampk-g6pase / PEPCK yolları vasitəsilə yağ və qlükoza metabolizmasını tənzimləməkdir. Yeni tədqiqatlar müxtəlif növ və strukturlu karbohidratların optimal kombinasiyasını qiymətləndirib ki, bu da böyümə performansını və qida maddələrinin həzmini yaxşılaşdıra, bağırsaq funksiyasını təşviq edə və donuzlarda butirat istehsal edən bakteriyaların bolluğunu artıra bilər. Ümumilikdə, inandırıcı dəlillər karbohidratların donuzların qidalanma və sağlamlıq funksiyalarında mühüm rol oynadığı fikrini dəstəkləyir. Bundan əlavə, karbohidrat tərkibinin təyin edilməsi donuzlarda karbohidrat balansı texnologiyasının inkişafı üçün nəzəri və praktik əhəmiyyətə malik olacaqdır.

1. Ön söz

Polimer karbohidratlar, nişasta və nişastasız polisaxaridlər (NSP) donuzların pəhrizlərinin əsas komponentləri və əsas enerji mənbələridir və ümumi enerji qəbulunun 60% - 70%-ni təşkil edir (Bax Knudsen). Qeyd etmək lazımdır ki, karbohidratların müxtəlifliyi və quruluşu çox mürəkkəbdir və donuzlara fərqli təsir göstərir. Əvvəlki tədqiqatlar göstərmişdir ki, fərqli amiloz-amiloza (AM / AP) nisbətinə malik nişasta ilə qidalanma donuzların böyümə göstəricilərinə açıq-aşkar fizioloji reaksiya verir (Doti və b., 2014; Vicente və b., 2008). Əsasən NSP-dən ibarət olan pəhriz lifi monoqastrik heyvanların qida istifadəsini və xalis enerji dəyərini azaltdığına inanılır (NOBLET və le, 2001). Lakin, pəhriz lifi qəbulu donuz balalarının böyümə göstəricilərinə təsir göstərməyib (Han & Lee, 2005). Getdikcə daha çox dəlil göstərir ki, pəhriz lifi donuz balalarının bağırsaq morfologiyasını və baryer funksiyasını yaxşılaşdırır və ishal hallarını azaldır (Chen və b., 2015; Lndberg, 2014; Wu və b., 2018). Buna görə də, pəhrizdə, xüsusən də liflə zəngin olan yemdə mürəkkəb karbohidratlardan necə effektiv istifadə edəcəyini öyrənmək təcili olaraq vacibdir. Karbohidratların struktur və taksonomik xüsusiyyətləri və onların donuzlar üçün qidalanma və sağlamlıq funksiyaları yem formulalarında təsvir edilməli və nəzərə alınmalıdır. NSP və davamlı nişasta (RS) əsas həzm olunmayan karbohidratlardır (wey və b., 2011), bağırsaq mikrobiotası isə həzm olunmayan karbohidratları qısa zəncirli yağ turşularına (SCFA) fermentləşdirir; Turnbaugh və b., 2006). Bundan əlavə, bəzi oliqosaxaridlər və polisaxaridlər heyvanların probiotikləri hesab olunur və bağırsaqda Lactobacillus və Bifidobacterium nisbətini stimullaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər (Mikkelsen və b., 2004; M ø LBAK və b., 2007; Wellock və b., 2008). Oliqosaxarid əlavələrinin bağırsaq mikrobiotasının tərkibini yaxşılaşdırdığı bildirilir (de Lange və b., 2010). Donuz istehsalında antimikrob böyümə stimullaşdırıcılarının istifadəsini minimuma endirmək üçün yaxşı heyvan sağlamlığına nail olmağın başqa yollarını tapmaq vacibdir. Donuz yeminə daha çox müxtəlif karbohidrat əlavə etmək imkanı var. Getdikcə daha çox dəlil göstərir ki, nişasta, NSP və MOS-un optimal kombinasiyası böyümə performansını və qida maddələrinin həzmini artıra, butirat istehsal edən bakteriyaların sayını artıra və süddən kəsilmiş donuzların lipid metabolizmasını müəyyən dərəcədə yaxşılaşdıra bilər (Zhou, Chen və b., 2020; Zhou, Yu və b., 2020). Buna görə də, bu məqalənin məqsədi karbohidratın böyümə performansını və bağırsaq funksiyasını təşviq etməkdə, bağırsaq mikrob icmasını və metabolik sağlamlığını tənzimləməkdə əsas rolu ilə bağlı mövcud tədqiqatları nəzərdən keçirmək və donuzların karbohidrat kombinasiyasını araşdırmaqdır.

2. Karbohidratların təsnifatı

Pəhriz karbohidratları molekulyar ölçüsünə, polimerləşmə dərəcəsinə (DP), birləşmə növünə (a və ya b) və fərdi monomerlərin tərkibinə görə təsnif edilə bilər (Cummings, Stephen, 2007). Qeyd etmək lazımdır ki, karbohidratların əsas təsnifatı onların DP-sinə, məsələn, monosaxaridlərə və ya disaxaridlərə (DP, 1-2), oliqosaxaridlərə (DP, 3-9) və polisaxaridlərə (DP, ≥ 10) əsaslanır ki, bunlar nişasta, NSP və qlikozidik rabitələrdən ibarətdir (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et al., 2007; Cədvəl 1). Karbohidratların fizioloji və sağlamlığa təsirlərini anlamaq üçün kimyəvi analiz lazımdır. Karbohidratların daha əhatəli kimyəvi identifikasiyası ilə onları sağlamlığa və fizioloji təsirlərinə görə qruplaşdırmaq və ümumi təsnifat planına daxil etmək mümkündür (englyst et al., 2007). Ev sahibi fermentlər tərəfindən həzm edilə bilən və nazik bağırsaqda sorulan karbohidratlar (monosaxaridlər, disaxaridlər və əksər nişastalar) həzm olunan və ya mövcud karbohidratlar kimi müəyyən edilir (Cummings, Stephen, 2007). Bağırsaq həzminə davamlı olan və ya zəif sorulub metabolizə olunan, lakin mikrob fermentasiyası ilə parçalana bilən karbohidratlar əksər NSP, həzm olunmayan oliqosaxaridlər və RS kimi davamlı karbohidratlar hesab olunur. Əsasən, davamlı karbohidratlar həzm olunmayan və ya istifadəyə yararsız kimi müəyyən edilir, lakin karbohidratların təsnifatının nisbətən daha dəqiq təsvirini verir (englyst və b., 2007).

3.1 artım göstəricisi

Nişasta iki növ polisaxariddən ibarətdir. Amiloza (AM) xətti nişasta α（1-4) əlaqəli dekstran növüdür, amilopektin (AP) isə təxminən 5% dekstran α（1-6) ehtiva edən və budaqlı molekul əmələ gətirən α（1-4) əlaqəli dekstrandır (tester və b., 2004). Fərqli molekulyar konfiqurasiyalar və strukturlar səbəbindən AP ilə zəngin nişastalar asanlıqla həzm olunur, am ilə zəngin nişastalar isə asanlıqla həzm olunmur (Singh və b., 2010). Əvvəlki tədqiqatlar göstərmişdir ki, fərqli AM / AP nisbətləri ilə nişasta ilə qidalanma donuzların böyümə performansına əhəmiyyətli fizioloji reaksiyalar verir (Doti və b., 2014; Vicente və b., 2008). Süddən kəsilmiş donuzların yem qəbulu və yem səmərəliliyi AM-nin artması ilə azalmışdır (regmi və b., 2011). Lakin, ortaya çıxan dəlillər göstərir ki, daha yüksək AM olan pəhrizlər böyüyən donuzların orta gündəlik qazancını və yem səmərəliliyini artırır (Li və b., 2017; Wang və b., 2019). Bundan əlavə, bəzi elm adamları müxtəlif AM / AP nisbətlərində nişasta ilə qidalandırmanın süddən kəsilmiş donuz balalarının böyümə göstəricilərinə təsir etmədiyini bildirmişlər (Gao və b., 2020A; Yang və b., 2015), yüksək AP pəhrizinin isə süddən kəsilmiş donuzların qida həzmini artırdığını bildirmişdir (Gao və b., 2020A). Pəhriz lifi bitkilərdən gələn qidanın kiçik bir hissəsidir. Əsas problem, daha yüksək pəhriz lifi daha az qida istifadəsi və daha aşağı xalis enerji dəyəri ilə əlaqələndirilməsidir (noble & Le, 2001). Əksinə, orta dərəcədə lif qəbulu süddən kəsilmiş donuzların böyümə göstəricilərinə təsir göstərməmişdir (Han & Lee, 2005; Zhang və b., 2013). Qida lifinin qida maddələrindən istifadəyə və xalis enerji dəyərinə təsiri lif xüsusiyyətlərindən təsirlənir və müxtəlif lif mənbələri çox fərqli ola bilər (lndber, 2014). Süddən kəsilmiş donuzlarda noxud lifi ilə əlavə qidalanma qarğıdalı lifi, soya lifi və buğda kəpəyi lifi ilə qidalanmaya nisbətən daha yüksək yem çevrilmə nisbətinə malik idi (Chen və b., 2014). Eynilə, qarğıdalı kəpəyi və buğda kəpəyi ilə müalicə olunmuş süddən kəsilmiş donuz balaları soya qabığı ilə müalicə olunmuş balalara nisbətən daha yüksək yem səmərəliliyi və çəki artımı göstərdi (Zhao və b., 2018). Maraqlıdır ki, buğda kəpəyi lifi qrupu ilə inulin qrupu arasında böyümə göstəricilərində heç bir fərq yox idi (Hu və b., 2020). Bundan əlavə, sellüloza qrupundakı və ksilan qrupundakı donuz balaları ilə müqayisədə əlavə qidalanma daha təsirli idi - β-Qlükan donuz balalarının böyümə göstəricilərini pozur (Wu və b., 2018). Oliqosaxaridlər şəkərlər və polisaxaridlər arasında aralıq mövqe tutan aşağı molekulyar çəkili karbohidratlardır (voragen, 1998). Onlar aşağı kalorili dəyər və faydalı bakteriyaların böyüməsini stimullaşdırmaq da daxil olmaqla, mühüm fizioloji və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdirlər, buna görə də onlar pəhriz probiotikləri kimi istifadə edilə bilər (Bauer və b., 2006; Mussatto və mancilha, 2007). Xitozan oliqosaxaridinin (COS) əlavə edilməsi qida maddələrinin həzmini yaxşılaşdıra, ishal hallarını azalda və bağırsaq morfologiyasını yaxşılaşdıra bilər və beləliklə, süddən kəsilmiş donuzların böyümə göstəricilərini yaxşılaşdıra bilər (Zhou və b., 2012). Bundan əlavə, cos ilə əlavə edilmiş pəhrizlər donuzların reproduktiv göstəricilərini (diri donuz balalarının sayını) (Cheng və b., 2015; Wan və b., 2017) və böyüyən donuzların böyümə göstəricilərini (wontae və b., 2008) yaxşılaşdıra bilər. MOS və fruktooligosakkarid əlavələri donuzların böyümə göstəricilərini də yaxşılaşdıra bilər (Che və b., 2013; Duan və b., 2016; Wang və b., 2010; Wenner və b., 2013). Bu hesabatlar göstərir ki, müxtəlif karbohidratlar donuzların böyümə göstəricilərinə fərqli təsir göstərir (cədvəl 2a).

3.2 Bağırsaq funksiyası

Yüksək am/ap nisbətli nişasta bağırsaq sağlamlığını yaxşılaşdıra bilər (tribyrin(Donuzlar üçün qorunma) bağırsaq morfologiyasını təşviq etməklə və süddən kəsilən donuzlarda gen ifadəsi ilə əlaqəli bağırsaq funksiyasını tənzimləməklə (Han və b., 2012; Xiang və b., 2011). Yüksək səhər pəhrizi ilə qidalandıqda ileum və jejunumun villi hündürlüyünün villi hündürlüyünə və girinti dərinliyinə nisbəti daha yüksək idi və nazik bağırsağın ümumi apoptoz nisbəti daha aşağı idi. Eyni zamanda, bu, onikibarmaq bağırsağın və jejunumun bloklayıcı genlərinin ifadəsini də artırdı, yüksək AP qrupunda isə süddən kəsilən donuzların jejunumunda saxaroza və maltaza aktivliyi artdı (Gao və b., 2020b). Eynilə, əvvəlki işlər süddən kəsilən donuzların kor bağırsaqlarında bakteriyaların ümumi sayını artırdığını və AP ilə zəngin pəhrizlərin süddən kəsilən donuzların kor bağırsaqlarında bakteriyaların ümumi sayını artırdığını aşkar etdi (Gao və b., 2020A). Pəhriz lifi donuzların bağırsaq inkişafına və funksiyasına təsir edən əsas komponentdir. Toplanmış dəlillər göstərir ki, qida lifi süddən kəsilmiş donuzların bağırsaq morfologiyasını və baryer funksiyasını yaxşılaşdırır və ishal hallarını azaldır (Chen və b., 2015; Lndber, 2014; Wu və b., 2018). Qida lifi çatışmazlığı patogenlərin həssaslığını artırır və yoğun bağırsaq mukozasının baryer funksiyasını pozur (Desai və b., 2016), yüksək dərəcədə həll olmayan lifli pəhrizlə qidalandırmaq isə donuzlarda villi uzunluğunu artırmaqla patogenlərin qarşısını ala bilər (hedemann və b., 2006). Müxtəlif növ liflər yoğun bağırsaq və ileum baryerinin funksiyasına fərqli təsir göstərir. Buğda kəpəyi və noxud lifləri TLR2 gen ifadəsini tənzimləyərək və qarğıdalı və soya lifləri ilə müqayisədə bağırsaq mikrob icmalarını yaxşılaşdıraraq bağırsaq baryer funksiyasını artırır (Chen və b., 2015). Noxud lifinin uzun müddət qəbul edilməsi maddələr mübadiləsi ilə əlaqəli gen və ya zülal ifadəsini tənzimləyə bilər və bununla da yoğun bağırsaq baryerini və immun funksiyasını yaxşılaşdırır (Che və b., 2014). Pəhrizdəki inulin, bağırsaq keçiriciliyini artırmaqla süddən kəsilmiş donuz balalarında bağırsaq pozğunluqlarının qarşısını ala bilər (Awad və b., 2013). Qeyd etmək lazımdır ki, həll olan (inulin) və həll olmayan lifin (sellüloza) kombinasiyası tək istifadədən daha təsirli olur və bu da süddən kəsilmiş donuzlarda qida udulmasını və bağırsaq baryer funksiyasını yaxşılaşdıra bilər (Chen və b., 2019). Pəhriz lifinin bağırsaq mukozasına təsiri onların tərkib hissələrindən asılıdır. Əvvəlki bir araşdırmada ksilanın bağırsaq baryer funksiyasını, eləcə də bakteriya spektrində və metabolitlərində dəyişiklikləri, qlükanın isə bağırsaq baryer funksiyasını və selikli qişanın sağlamlığını təşviq etdiyi, lakin sellüloza əlavəsinin süddən kəsilmiş donuzlarda oxşar təsirlər göstərmədiyi aşkar edilmişdir (Wu və b., 2018). Oliqosaxaridlər həzm olunmaq və istifadə edilmək əvəzinə, yuxarı bağırsağındakı mikroorqanizmlər üçün karbon mənbəyi kimi istifadə edilə bilər. Fruktoza əlavəsi süddən kəsilmiş donuzlarda bağırsaq mukozasının qalınlığını, yağ turşusu istehsalını, resessiv hüceyrələrin sayını və bağırsaq epitel hüceyrələrinin çoxalmasını artıra bilər (Tsukahara və b., 2003). Pektin oliqosaxaridləri bağırsaq baryer funksiyasını yaxşılaşdıra və donuz balalarında rotavirusun yaratdığı bağırsaq zədələnməsini azalda bilər (Mao və b., 2017). Bundan əlavə, cos-un bağırsaq mukozasının böyüməsini əhəmiyyətli dərəcədə təşviq edə və donuz balalarında bloklayıcı genlərin ifadəsini əhəmiyyətli dərəcədə artıra biləcəyi aşkar edilmişdir (WAN, Jiang və b. hərtərəfli şəkildə, bunlar müxtəlif növ karbohidratların donuz balalarının bağırsaq funksiyasını yaxşılaşdıra biləcəyini göstərir (cədvəl 2b).

Xülasə və Prospekt

Karbohidrat donuzların əsas enerji mənbəyidir və müxtəlif monosaxaridlərdən, disaxaridlərdən, oliqosaxaridlərdən və polisaxaridlərdən ibarətdir. Fizioloji xüsusiyyətlərə əsaslanan terminlər karbohidratların potensial sağlamlıq funksiyalarına diqqət yetirməyə və karbohidrat təsnifatının dəqiqliyini artırmağa kömək edir. Müxtəlif strukturlar və karbohidrat növləri böyümə performansının qorunmasına, bağırsaq funksiyasının və mikrob balansının təşviq edilməsinə və lipid və qlükoza metabolizmasının tənzimlənməsinə fərqli təsir göstərir. Lipid və qlükoza metabolizmasının karbohidrat tənzimlənməsinin mümkün mexanizmi bağırsaq mikrobiotası tərəfindən fermentləşdirilən onların metabolitlərinə (SCFA) əsaslanır. Xüsusilə, pəhrizdəki karbohidrat scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY və ampk-g6pase / PEPCK yolları vasitəsilə qlükoza metabolizmasını tənzimləyə və scfas-gpr43 / 41 və amp / atp-ampk yolları vasitəsilə lipid metabolizmasını tənzimləyə bilər. Bundan əlavə, müxtəlif növ karbohidratlar ən yaxşı kombinasiyada olduqda, donuzların böyümə performansı və sağlamlıq funksiyası yaxşılaşdırıla bilər.

Qeyd etmək lazımdır ki, karbohidratın zülal və gen ifadəsində və metabolik tənzimləmədəki potensial funksiyaları yüksək məhsuldarlıqlı funksional proteomika, genomika və metabonomika metodlarından istifadə etməklə kəşf ediləcəkdir. Son olaraq, müxtəlif karbohidrat kombinasiyalarının qiymətləndirilməsi donuz istehsalında müxtəlif karbohidrat pəhrizlərinin öyrənilməsi üçün vacib şərtdir.

Mənbə: Heyvan Elmləri Jurnalı