Abstrakt

Cho'chqalarning ovqatlanishi va sog'lig'ini tadqiq qilishdagi eng katta yutuq uglevodlarning aniqroq tasniflanishi bo'lib, u nafaqat uning kimyoviy tuzilishiga, balki fiziologik xususiyatlariga ham asoslangan. Asosiy energiya manbai bo'lishdan tashqari, uglevodlarning turli turlari va tuzilmalari cho'chqalarning ovqatlanishi va sog'liqni saqlash funktsiyalari uchun foydalidir. Ular cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlari va ichak faoliyatini rag'batlantirish, ichak mikroblari hamjamiyatini tartibga solish va lipidlar va glyukoza metabolizmini tartibga solishda ishtirok etadi. Uglevodlarning asosiy mexanizmi uning metabolitlari (qisqa zanjirli yog 'kislotalari [SCFA]) va asosan scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFA amp / atp-ampk va scfas-ampk-g6pase / PEPCK yo'llari orqali yog 'va glyukoza metabolizmini tartibga solishdir. Yangi tadqiqotlar turli xil uglevodlar turlari va tuzilmalarining optimal kombinatsiyasini baholadi, bu o'sish ko'rsatkichlarini va ozuqa moddalarining hazm bo'lishini yaxshilashi, ichak faoliyatini yaxshilashi va cho'chqalarda butirat ishlab chiqaruvchi bakteriyalar ko'pligini oshirishi mumkin. Umuman olganda, ishonchli dalillar uglevodlar cho'chqalarning ovqatlanishi va sog'liqni saqlash funktsiyalarida muhim rol o'ynashi haqidagi fikrni qo'llab-quvvatlaydi. Bundan tashqari, uglevod tarkibini aniqlash cho'chqalarda uglevod balansi texnologiyasini ishlab chiqish uchun nazariy va amaliy ahamiyatga ega bo'ladi.

1. Kirish so'zi

Polimer uglevodlar, kraxmal va kraxmalsiz polisaxaridlar (NSP) cho'chqalarning parhezining asosiy tarkibiy qismlari va asosiy energiya manbalari bo'lib, umumiy energiya iste'molining 60% - 70% ni tashkil qiladi (Bach Knudsen). Shuni ta'kidlash kerakki, uglevodlarning xilma-xilligi va tuzilishi juda murakkab bo'lib, ular cho'chqalarga turlicha ta'sir qiladi. Avvalgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, amiloza va amiloza (AM / AP) nisbati turlicha bo'lgan kraxmal bilan oziqlantirish cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlariga aniq fiziologik javob beradi (Doti va boshqalar, 2014; Vicente va boshqalar, 2008). Asosan NSP dan tashkil topgan parhez tolasi monogastrik hayvonlarning ozuqaviy moddalardan foydalanishini va sof energiya qiymatini kamaytiradi deb ishoniladi (NOBLET va le, 2001). Biroq, parhez tolasini iste'mol qilish cho'chqa bolalarining o'sish ko'rsatkichlariga ta'sir qilmadi (Han & Lee, 2005). Tobora ko'proq dalillar shuni ko'rsatadiki, parhez tolasi cho'chqa bolalarining ichak morfologiyasi va to'siq funktsiyasini yaxshilaydi va diareya holatlarini kamaytiradi (Chen va boshqalar, 2015; Lndberg, 2014; Wu va boshqalar, 2018). Shuning uchun, ayniqsa, tolaga boy ozuqada murakkab uglevodlardan samarali foydalanishni o'rganish juda muhimdir. Uglevodlarning strukturaviy va taksonomik xususiyatlari hamda ularning cho'chqalar uchun ozuqaviy va sog'liq uchun funktsiyalari ozuqa formulalarida tavsiflanishi va ko'rib chiqilishi kerak. NSP va chidamli kraxmal (RS) asosiy hazm bo'lmaydigan uglevodlardir (wey va boshqalar, 2011), ichak mikrobiotasi esa hazm bo'lmaydigan uglevodlarni qisqa zanjirli yog 'kislotalariga (SCFA) fermentlaydi; Turnbaugh va boshqalar, 2006). Bundan tashqari, ba'zi oligosakkaridlar va polisaxaridlar hayvonlarning probiotiklari sifatida qaraladi, ular ichakdagi Lactobacillus va Bifidobacterium ulushini rag'batlantirish uchun ishlatilishi mumkin (Mikkelsen va boshqalar, 2004; M ø LBAK va boshqalar, 2007; Wellock va boshqalar, 2008). Oligosakkarid qo'shimchalari ichak mikrobiotasining tarkibini yaxshilashi haqida xabar berilgan (de Lange va boshqalar, 2010). Cho'chqachilikda mikroblarga qarshi o'sish stimulyatorlaridan foydalanishni minimallashtirish uchun hayvonlarning yaxshi sog'lig'iga erishishning boshqa usullarini topish muhimdir. Cho'chqa ozuqasiga ko'proq turli xil uglevodlarni qo'shish imkoniyati mavjud. Kraxmal, NSP va MOS ning optimal kombinatsiyasi o'sish ko'rsatkichlarini va ozuqa moddalarining hazm bo'lishini oshirishi, butirat ishlab chiqaruvchi bakteriyalar sonini ko'paytirishi va sutdan ajratilgan cho'chqalarning lipid metabolizmini ma'lum darajada yaxshilashi mumkinligini tobora ko'proq dalillar ko'rsatmoqda (Zhou, Chen va boshqalar, 2020; Zhou, Yu va boshqalar, 2020). Shuning uchun, ushbu maqolaning maqsadi uglevodlarning o'sish ko'rsatkichlarini va ichak faoliyatini rag'batlantirishda, ichak mikroblari hamjamiyati va metabolik salomatlikni tartibga solishda asosiy roli bo'yicha mavjud tadqiqotlarni ko'rib chiqish va cho'chqalarning uglevod kombinatsiyasini o'rganishdir.

2. Uglevodlarning tasnifi

Oziq-ovqat uglevodlarini molekulyar kattaligi, polimerlanish darajasi (DP), bog'lanish turi (a yoki b) va individual monomerlarning tarkibiga qarab tasniflash mumkin (Cummings, Stephen, 2007). Shuni ta'kidlash kerakki, uglevodlarning asosiy tasnifi ularning DP ga asoslangan, masalan, monosaxaridlar yoki disaxaridlar (DP, 1-2), oligosakkaridlar (DP, 3-9) va polisaxaridlar (DP, ≥ 10), ular kraxmal, NSP va glikozidik bog'lanishlardan iborat (Cummings, Stephen, 2007; Englyst va aL., 2007; 1-jadval). Uglevodlarning fiziologik va sog'liqqa ta'sirini tushunish uchun kimyoviy tahlil zarur. Uglevodlarni yanada keng qamrovli kimyoviy identifikatsiyalash bilan ularni sog'liqqa va fiziologik ta'sirlariga ko'ra guruhlash va umumiy tasniflash rejasiga kiritish mumkin (englyst va boshqalar, 2007). Xost fermentlari tomonidan hazm qilinishi va ingichka ichakda so'rilishi mumkin bo'lgan uglevodlar (monosaxaridlar, disaxaridlar va ko'pgina kraxmallar) hazm bo'ladigan yoki mavjud bo'lgan uglevodlar sifatida belgilanadi (Cummings, Stephen, 2007). Ichak hazm bo'lishiga chidamli yoki yomon so'rilgan va metabolizmga uchragan, ammo mikrobial fermentatsiya natijasida parchalanishi mumkin bo'lgan uglevodlar ko'pgina NSP, hazm bo'lmaydigan oligosakkaridlar va RS kabi chidamli uglevodlar hisoblanadi. Asosan, chidamli uglevodlar hazm bo'lmaydigan yoki ishlatib bo'lmaydigan deb belgilanadi, ammo uglevodlar tasnifini nisbatan aniqroq tavsiflaydi (englyst va boshqalar, 2007).

3.1 o'sish ko'rsatkichlari

Kraxmal ikki xil polisaxaridlardan iborat. Amiloza (AM) chiziqli kraxmal α (1-4) bog'langan dekstran turidir, amilopektin (AP) esa α (1-4) bog'langan dekstran bo'lib, taxminan 5% dekstran α (1-6) ni o'z ichiga oladi va tarmoqlangan molekula hosil qiladi (tester va boshqalar, 2004). Turli molekulyar konfiguratsiyalar va tuzilmalar tufayli AP ga boy kraxmallarni hazm qilish oson, am ga boy kraxmallarni esa hazm qilish oson emas (Singh va boshqalar, 2010). Avvalgi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, turli AM / AP nisbatlariga ega kraxmal bilan oziqlantirish cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlariga sezilarli fiziologik javob beradi (Doti va boshqalar, 2014; Vicente va boshqalar, 2008). Sutdan ajratilgan cho'chqalarning ozuqa iste'moli va ozuqa samaradorligi AM ning oshishi bilan kamaydi (regmi va boshqalar, 2011). Biroq, yangi dalillar shuni ko'rsatadiki, yuqori am miqdoriga ega parhezlar o'sayotgan cho'chqalarning o'rtacha kunlik o'sishini va ozuqa samaradorligini oshiradi (Li va boshqalar, 2017; Wang va boshqalar, 2019). Bundan tashqari, ba'zi olimlar kraxmalning turli AM / AP nisbatlarini berish sutdan ajratilgan cho'chqa bolalarining o'sish ko'rsatkichlariga ta'sir qilmaganligini xabar qilishdi (Gao va boshqalar, 2020A; Yang va boshqalar, 2015), yuqori AP dietasi esa sutdan ajratilgan cho'chqalarning ozuqaviy hazm bo'lishini oshirdi (Gao va boshqalar, 2020A). Oziq-ovqat tolasi o'simliklardan olinadigan oziq-ovqatning kichik bir qismidir. Asosiy muammo shundaki, yuqori parhez tolasi ozuqa moddalarining kamroq ishlatilishi va sof energiya qiymatining pastligi bilan bog'liq (noble & Le, 2001). Aksincha, o'rtacha tola iste'moli sutdan ajratilgan cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlariga ta'sir qilmadi (Han & Lee, 2005; Zhang va boshqalar, 2013). Oziq-ovqat tolasining ozuqa moddalaridan foydalanish va sof energiya qiymatiga ta'siri tola xususiyatlariga bog'liq va turli tola manbalari juda farq qilishi mumkin (lndber, 2014). Sutdan ajratilgan cho'chqalarda no'xat tolasi bilan qo'shimcha oziqlantirish makkajo'xori tolasi, soya tolasi va bug'doy kepagi tolasiga qaraganda yuqori ozuqa konvertatsiyasi darajasiga ega edi (Chen va boshqalar, 2014). Xuddi shunday, makkajo'xori kepagi va bug'doy kepagi bilan ishlov berilgan sutdan ajratilgan cho'chqa bolalari soya po'stlog'i bilan ishlov berilganlarga qaraganda yuqori ozuqa samaradorligi va vazn ortishini ko'rsatdi (Zhao va boshqalar, 2018). Qizig'i shundaki, bug'doy kepagi tolasi guruhi va inulin guruhi o'rtasida o'sish ko'rsatkichlarida farq yo'q edi (Hu va boshqalar, 2020). Bundan tashqari, tsellyuloza guruhidagi va ksilan guruhidagi cho'chqa bolalari bilan solishtirganda, qo'shimcha samaraliroq bo'ldi - β-Glyukan cho'chqa bolalarining o'sish ko'rsatkichlariga putur yetkazadi (Wu va boshqalar, 2018). Oligosakkaridlar past molekulyar og'irlikdagi uglevodlar bo'lib, shakar va polisaxaridlar orasidagi oraliq o'rinni egallaydi (voragen, 1998). Ular muhim fiziologik va fizik-kimyoviy xususiyatlarga ega, jumladan, past kaloriya qiymati va foydali bakteriyalarning o'sishini rag'batlantirish, shuning uchun ular parhez probiotiklari sifatida ishlatilishi mumkin (Bauer va boshqalar, 2006; Mussatto va mancilha, 2007). Xitosan oligosakkaridini (COS) qo'shish ozuqa moddalarining hazm bo'lishini yaxshilashi, diareya holatlarini kamaytirishi va ichak morfologiyasini yaxshilashi, shu bilan sutdan ajratilgan cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlarini yaxshilashi mumkin (Zhou va boshqalar, 2012). Bundan tashqari, cos bilan to'ldirilgan parhezlar cho'chqalarning reproduktiv ko'rsatkichlarini (tirik cho'chqa bolalari soni) (Cheng va boshqalar, 2015; Wan va boshqalar, 2017) va o'sayotgan cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlarini (wontae va boshqalar, 2008) yaxshilashi mumkin. MOS va fruktooligosakkarid qo'shimchalarini qabul qilish cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlarini ham yaxshilashi mumkin (Che va boshqalar, 2013; Duan va boshqalar, 2016; Wang va boshqalar, 2010; Wenner va boshqalar, 2013). Ushbu hisobotlar turli uglevodlar cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlariga turlicha ta'sir ko'rsatishini ko'rsatadi (2a-jadval).

3.2 ichak faoliyati

Yuqori am/ap nisbati kraxmal ichak sog'lig'ini yaxshilashi mumkin (tribyrin(cho'chqalar uchun uni himoya qilishi mumkin) ichak morfologiyasini rivojlantirish va sutdan ajratilgan cho'chqalarda gen ekspressiyasi bilan bog'liq ichak funktsiyasini tartibga solish orqali (Han va boshqalar, 2012; Xiang va boshqalar, 2011). Yuqori ertalabki ovqat bilan oziqlanganda ileum va jejunumning villi balandligining villi balandligiga va chuqurligiga nisbati yuqori bo'ldi va ingichka ichakning umumiy apoptoz darajasi pastroq edi. Shu bilan birga, u o'n ikki barmoqli ichak va jejunumda bloklovchi genlarning ekspressiyasini ham oshirdi, yuqori AP guruhida esa sutdan ajratilgan cho'chqalarning jejunumida saxaroza va maltaza faolligi oshdi (Gao va boshqalar, 2020b). Xuddi shunday, avvalgi ishlar shuni ko'rsatdiki, sutdan ajratilgan cho'chqalarning ko'r ichakdagi bakteriyalar umumiy sonini ko'paytiradi (Gao va boshqalar, 2020A). Oziq-ovqat tolasi cho'chqalarning ichak rivojlanishi va funktsiyasiga ta'sir qiluvchi asosiy komponent hisoblanadi. To'plangan dalillar shuni ko'rsatadiki, parhez tolasi sutdan ajratilgan cho'chqalarning ichak morfologiyasi va to'siq funktsiyasini yaxshilaydi va diareya holatlarini kamaytiradi (Chen va boshqalar, 2015; Lndber, 2014; Wu va boshqalar, 2018). Parhez tolasining yetishmasligi patogenlarning sezuvchanligini oshiradi va yo'g'on ichak shilliq qavatining to'siq funktsiyasini buzadi (Desai va boshqalar, 2016), shu bilan birga juda erimaydigan tolali parhez bilan oziqlantirish cho'chqalarda villi uzunligini oshirish orqali patogenlarning oldini olishi mumkin (hedemann va boshqalar, 2006). Turli xil tolalar yo'g'on ichak va yonbosh ichak to'sig'ining funktsiyasiga turlicha ta'sir ko'rsatadi. Bug'doy kepagi va no'xat tolalari TLR2 genining ifodasini tartibga solish va makkajo'xori va soya tolalariga nisbatan ichak mikroblari hamjamiyatini yaxshilash orqali ichak to'siq funktsiyasini kuchaytiradi (Chen va boshqalar, 2015). No'xat tolasini uzoq vaqt iste'mol qilish metabolizm bilan bog'liq gen yoki oqsil ifodasini tartibga solishi, shu bilan yo'g'on ichak to'sig'i va immunitet funktsiyasini yaxshilashi mumkin (Che va boshqalar, 2014). Ratsiondagi inulin sutdan ajratilgan cho'chqa bolalarida ichak o'tkazuvchanligini oshirish orqali ichak buzilishining oldini olishi mumkin (Awad va boshqalar, 2013). Shuni ta'kidlash kerakki, eriydigan (inulin) va erimaydigan tola (tsellyuloza) kombinatsiyasi alohida qabul qilishdan ko'ra samaraliroq bo'lib, bu sutdan ajratilgan cho'chqalarda ozuqaviy so'rilish va ichak to'siq funksiyasini yaxshilashi mumkin (Chen va boshqalar, 2019). Oziq-ovqat tolasining ichak shilliq qavatiga ta'siri ularning tarkibiy qismlariga bog'liq. Avvalgi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, ksilan ichak to'siq funksiyasini, shuningdek, bakteriyalar spektri va metabolitlaridagi o'zgarishlarni kuchaytiradi va glyukan ichak to'siq funksiyasi va shilliq qavat sog'lig'ini kuchaytiradi, ammo tsellyuloza qo'shilishi sutdan ajratilgan cho'chqalarda shunga o'xshash ta'sir ko'rsatmadi (Wu va boshqalar, 2018). Oligosakkaridlar hazm qilinish va ishlatilish o'rniga yuqori ichakdagi mikroorganizmlar uchun uglerod manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Fruktoza qo'shimchasi sutdan ajratilgan cho'chqalarda ichak shilliq qavatining qalinligini, yog' kislotasi ishlab chiqarishni, retsessiv hujayralar sonini va ichak epiteliy hujayralarining ko'payishini oshirishi mumkin (Tsukahara va boshqalar, 2003). Pektin oligosaxaridlari ichak to'siq funktsiyasini yaxshilaydi va cho'chqa bolalarida rotavirus keltirib chiqaradigan ichak shikastlanishini kamaytiradi (Mao va boshqalar, 2017). Bundan tashqari, cos ichak shilliq qavatining o'sishini sezilarli darajada rag'batlantirishi va cho'chqa bolalarida bloklovchi genlarning ifodasini sezilarli darajada oshirishi mumkinligi aniqlandi (WAN, Jiang va boshqalar. keng qamrovli ma'lumotlarga ko'ra, bu turli xil uglevodlar cho'chqa bolalarining ichak funktsiyasini yaxshilashi mumkinligini ko'rsatadi (2b-jadval).

Xulosa va istiqbol

Uglevodlar cho'chqalarning asosiy energiya manbai bo'lib, u turli xil monosaxaridlar, disaxaridlar, oligosakkaridlar va polisaxaridlardan iborat. Fiziologik xususiyatlarga asoslangan atamalar uglevodlarning potentsial sog'liqni saqlash funktsiyalariga e'tibor qaratishga va uglevodlarni tasniflashning aniqligini oshirishga yordam beradi. Uglevodlarning turli tuzilmalari va turlari o'sish ko'rsatkichlarini saqlashga, ichak faoliyati va mikrobial muvozanatni yaxshilashga hamda lipid va glyukoza metabolizmini tartibga solishga turlicha ta'sir ko'rsatadi. Lipid va glyukoza metabolizmini uglevodlarni tartibga solishning mumkin bo'lgan mexanizmi ularning ichak mikrobiotasi tomonidan fermentlangan metabolitlariga (SCFA) asoslangan. Xususan, ratsiondagi uglevodlar glyukoza metabolizmini scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY va ampk-g6paza / PEPCK yo'llari orqali tartibga solishi va lipid metabolizmini scfas-gpr43 / 41 va amp / atp-ampk yo'llari orqali tartibga solishi mumkin. Bundan tashqari, turli xil uglevodlar eng yaxshi kombinatsiyada bo'lganda, cho'chqalarning o'sish ko'rsatkichlari va sog'liqni saqlash funktsiyasi yaxshilanishi mumkin.

Shuni ta'kidlash kerakki, oqsil va gen ekspressiyasida hamda metabolik regulyatsiyada uglevodlarning potentsial funktsiyalari yuqori samarali funktsional proteomika, genomika va metabonomika usullari yordamida kashf etiladi. Va nihoyat, turli xil uglevod kombinatsiyalarini baholash cho'chqachilikda turli xil uglevodli parhezlarni o'rganish uchun zarur shartdir.

Manba: Hayvonotshunoslik jurnali