Абстракт

Дуңгызларның туклануы һәм сәламәтлеге өлкәсендә углеводларны тикшерүнең иң зур казанышы - углеводларны ачык классификацияләү, ул аның химик структурасына гына түгел, ә физиологик үзенчәлекләренә дә нигезләнгән. Төп энергия чыганагы булудан тыш, углеводларның төрле төрләре һәм структуралары дуңгызларның туклануы һәм сәламәтлеге өчен файдалы. Алар дуңгызларның үсеш күрсәткечләрен һәм эчәклек функцияләрен яхшыртуда, эчәк микроблары җәмгыятен көйләүдә, липидлар һәм глюкоза метаболизмын көйләүдә катнаша. Углеводларның төп механизмы аның метаболитлары (кыска чылбырлы май кислоталары [SCFAs]) һәм, нигездә, май һәм глюкоза метаболизмын көйләү өчен scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk һәм scfas-ampk-g6pase / PEPCK юллары аша. Яңа тикшеренүләр углеводларның төрле төрләре һәм структураларының оптималь комбинациясен бәяләде, алар үсеш күрсәткечләрен һәм туклыклы матдәләрнең үзләштерелүен яхшырта, эчәклек функциясен яхшырта һәм дуңгызларда бутират җитештерүче бактерияләр санын арттыра ала. Гомумән алганда, ышандырырлык дәлилләр углеводларның дуңгызларның туклану һәм сәламәтлек функцияләрендә мөһим роль уйнавы турындагы карашны раслый. Моннан тыш, углевод составын билгеләү дуңгызларда углевод балансы технологиясен эшләү өчен теоретик һәм гамәли әһәмияткә ия булачак.

1. Кереш сүз

Полимер углеводлар, крахмал һәм крахмалсыз полисахаридлар (NSP) дуңгызларның диеталарының төп компонентлары һәм төп энергия чыганаклары булып тора, алар гомуми энергия куллануның 60% - 70% ын тәшкил итә (Бах Кнудсен). Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, углеводларның төрлелеге һәм структурасы бик катлаулы, алар дуңгызларга төрлечә тәэсир итә. Элегрәк үткәрелгән тикшеренүләр күрсәткәнчә, төрле амилоза-амилоза (AM / AP) нисбәте булган крахмал белән тукландыру дуңгызларның үсеш күрсәткечләренә ачык физиологик җавап бирә (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Нигездә NSPдан торган азык җепселләре моногастрик хайваннарның туклыклы матдәләр куллануын һәм чиста энергия кыйммәтен киметә дип санала (NOBLET and le, 2001). Ләкин азык җепселләрен куллану дуңгыз балаларының үсеш күрсәткечләренә тәэсир итмәде (Han & Lee, 2005). Азык җепселләренең дуңгыз балаларының эчәк морфологиясен һәм барьер функциясен яхшыртуын һәм диарея очракларын киметүне күрсәтүче дәлилләр күбрәк һәм күбрәк була бара (Chen et al., 2015; Lndberg，2014； Wu et al., 2018). Шуңа күрә, диетада, бигрәк тә җепселгә бай азыкта, катлаулы углеводларны ничек нәтиҗәле кулланырга икәнен өйрәнү бик мөһим. Углеводларның структураль һәм таксономик үзенчәлекләрен, шулай ук ​​аларның дуңгызлар өчен туклыклылык һәм сәламәтлек функцияләрен азык формулаларында тасвирларга һәм исәпкә алырга кирәк. NSP һәм чыдам крахмал (RS) - төп үзләштерелми торган углеводлар (wey et al., 2011), ә эчәк микробиотасы үзләштерелми торган углеводларны кыска чылбырлы май кислоталарына (SCFA) ферментлый; Turnbaugh et al., 2006). Моннан тыш, кайбер олигосахаридлар һәм полисахаридлар хайваннарның пробиотиклары дип санала, алар эчәклектә Lactobacillus һәм Bifidobacterium нисбәтен стимуллаштыру өчен кулланылырга мөмкин (Mikkelsen et al., 2004; Mø LBAK et al., 2007; Wellock et al., 2008). Олигосахарид өстәмәләре эчәк микробиотасының составын яхшырта дип хәбәр ителә (de Lange et al., 2010). Дуңгыз җитештерүдә микробларга каршы үсеш стимуляторларын куллануны минимальләштерү өчен, хайваннарның сәламәтлегенә ирешүнең башка юлларын табу мөһим. Дуңгыз азыгына углеводларның күбрәк төрләрен өстәү мөмкинлеге бар. Крахмал, NSP һәм MOS оптималь комбинациясенең үсеш күрсәткечләрен һәм туклыклы матдәләрнең үзләштерелүен яхшыртырга, бутират җитештерүче бактерияләр санын арттырырга һәм имезүдән аерылган дуңгызларның липид метаболизмын билгеле бер дәрәҗәдә яхшыртырга мөмкинлеген күрсәтүче дәлилләр арта бара (Zhou, Chen, et al., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020). Шуңа күрә, бу мәкаләдә углеводларның үсеш күрсәткечләрен һәм эчәклек функциясен яхшыртуда, эчәклек микроблары җәмгыятен һәм метаболик сәламәтлекне көйләүдә төп роле турындагы хәзерге тикшеренүләрне карау, һәм дуңгызларның углеводлар комбинациясен өйрәнү күздә тотыла.

2. Углеводларның классификациясе

Азык углеводларын молекуляр зурлыгы, полимерлашу дәрәҗәсе (DP), тоташу төре (a яки b) һәм аерым мономерларның составы буенча классификацияләргә мөмкин (Cummings, Stephen, 2007). Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, углеводларның төп классификациясе аларның DP-сына нигезләнгән, мәсәлән, моносахаридлар яки дисахаридлар (DP, 1-2), олигосахаридлар (DP, 3-9) һәм полисахаридлар (DP, ≥ 10), алар крахмал, NSP һәм гликозид бәйләнешләреннән тора (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et al., 2007; 1 нче таблица). Углеводларның физиологик һәм сәламәтлеккә йогынтысын аңлау өчен химик анализ кирәк. Углеводларны тулырак химик яктан ачыклау ярдәмендә, аларны сәламәтлеккә һәм физиологик йогынтыларына карап төркемләргә һәм гомуми классификация планына кертергә мөмкин (englyst et al., 2007). Хуҗа ферментлары белән эшкәртелә һәм нечкә эчәктә сеңдерелә торган углеводлар (моносахаридлар, дисахаридлар һәм күпчелек крахмаллар) эшкәртелә торган яки кулланыла торган углеводлар дип билгеләнә (Cummings, Stephen, 2007). Эчәк эшкәртүгә чыдам, яки начар үзләштерелә һәм метаболизмга керә торган, ләкин микроб ферментациясе белән таркалырга мөмкин булган углеводлар чыдам углеводлар дип санала, мәсәлән, күпчелек NSP, эшкәртелми торган олигосахаридлар һәм RS. Нигездә, чыдам углеводлар эшкәртелми торган яки кулланылмый торган дип билгеләнә, ләкин углеводлар классификациясенең чагыштырмача төгәлрәк тасвирламасын бирә (englyst et al., 2007).

3.1 үсеш күрсәткечләре

Крахмал ике төрле полисахаридтан тора. Амилоза (AM) - сызыклы крахмал төре α(1-4) белән бәйләнгән декстран, амилопектин (AP) - α(1-4) белән бәйләнгән декстран, ул якынча 5% декстран α(1-6) ны үз эченә ала һәм тармакланган молекула барлыкка китерә (tester et al., 2004). Төрле молекуляр конфигурацияләр һәм структуралар аркасында, AP белән бай крахмалларны җиңел эшкәртә, ә AM белән бай крахмалларны җиңел эшкәртә алмыйлар (Singh et al., 2010). Элегрәк үткәрелгән тикшеренүләр күрсәткәнчә, төрле AM / AP нисбәте белән крахмал белән тукландыру дуңгызларның үсеш күрсәткечләренә зур физиологик җавап бирә (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). AM арту белән имезүдән аерылган дуңгызларның азык кабул итүе һәм азык нәтиҗәлелеге кимегән (regmi et al., 2011). Шулай да, яңа дәлилләр күрсәткәнчә, югарырак AM белән диеталар үсә торган дуңгызларның уртача көнлек артуын һәм ашату нәтиҗәлелеген арттыра (Li et al., 2017; Wang et al., 2019). Моннан тыш, кайбер галимнәр төрле AM / AP нисбәтендәге крахмал белән тукландыру имезүдән аерылган дуңгыз балаларының үсеш күрсәткечләренә тәэсир итмәвен хәбәр иттеләр (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), ә югары AP диетасы имезүдән аерылган дуңгызларның туклыклы матдәләрне үзләштерүен арттырды (Gao et al., 2020A). Азык җепселләре - үсемлекләрдән алынган азыкның кечкенә өлеше. Төп проблема шунда ки, югарырак азык җепселләре туклыклы матдәләрне азрак куллану һәм чиста энергия кыйммәтенең түбән булуы белән бәйле (noble & Le, 2001). Киресенчә, уртача клетчатка куллану имезүдән аерылган дуңгызларның үсеш күрсәткечләренә тәэсир итмәде (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013). Азык җепселләренең туклыклы матдәләрне куллануга һәм чиста энергия кыйммәтенә йогынтысы җепсел үзенчәлекләренә бәйле, һәм төрле җепсел чыганаклары бик төрле булырга мөмкин (lndber, 2014). Иттән аерылган дуңгызларда борчак җепселләре белән өстәмә тукландыру кукуруз җепселләре, соя җепселләре һәм бодай кәбәкләре белән тукландыруга караганда югарырак азык әйләндерү күрсәткеченә ия булган (Chen et al., 2014). Шулай ук, кукуруз кәбәләге һәм бодай кәбәкләре белән эшкәртелгән итен аерылган дуңгыз балалары соя кабыгы белән эшкәртелгән дуңгыз балаларына караганда югарырак азык нәтиҗәлелеге һәм авырлык артуын күрсәткән (Zhao et al., 2018). Кызыклысы шунда ки, бодай кәбәләге җепселләре төркеме һәм инулин төркеме арасында үсеш күрсәткечләрендә аерма булмаган (Hu et al., 2020). Моннан тыш, целлюлоза һәм ксилан төркемендәге дуңгыз балалары белән чагыштырганда, өстәмә тукландыру нәтиҗәлерәк булган - β-Глюкан дуңгыз балаларының үсеш күрсәткечләрен боза (Wu et al., 2018). Олигосахаридлар - түбән молекуляр авырлыктагы углеводлар, шикәрләр һәм полисахаридлар арасында арадаш урында тора (voragen, 1998). Аларның мөһим физиологик һәм физик-химик үзлекләре бар, шул исәптән түбән калориялелек һәм файдалы бактерияләр үсешен стимуллаштыру, шуңа күрә аларны диета пробиотиклары буларак кулланырга мөмкин (Bauer et al., 2006; Mussatto and mancilha, 2007). Хитозан олигосахаридын (COS) өстәмә рәвештә куллану туклыклы матдәләрнең үзләштерелүен яхшырта, диарея очракларын киметә һәм эчәклек морфологиясен яхшырта ала, шуның белән имезүдән аерылган дуңгызларның үсеш күрсәткечләрен яхшырта (Zhou et al., 2012). Моннан тыш, cos белән өстәмә азыклар дуңгызларның репродуктив эшчәнлеген (тере дуңгыз балалары санын) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) һәм үсә торган дуңгызларның үсеш күрсәткечләрен (wontae et al., 2008) яхшырта ала. MOS һәм фруктолигосахарид өстәмәләре дуңгызларның үсеш күрсәткечләрен яхшырта ала (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013). Бу докладлар төрле углеводларның дуңгызларның үсеш күрсәткечләренә төрлечә йогынты ясавын күрсәтә (2a таблицасы).

3.2 Эчәклек функциясе

Югары am/ap нисбәте крахмал эчәк сәламәтлеген яхшырта ала (трибирин(аны дуңгызлар өчен сакларга мөмкин) эчәк морфологиясен яхшырту һәм имезүдән аеручы дуңгызларда ген экспрессиясе белән бәйле эчәк функциясен көйләү юлы белән (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011). Югары иртәнге ризык белән тукланганда, ворсинка биеклегенең ворсинка биеклегенә һәм йомырка һәм ач эчәк тирәнлегенә нисбәте югарырак булган, һәм нечкә эчәкнең гомуми апоптоз тизлеге түбәнрәк булган. Шул ук вакытта, ул уникеилле эчәктә һәм ач эчәктә блоклаучы геннар экспрессиясен арттырган, ә югары AP төркемендә имезүдән аерылган дуңгызларның ач эчәктә сахароза һәм мальтаза активлыгы арткан (Gao et al., 2020b). Шулай ук, алдагы эшләрдә ворсинкага бай диеталар имезүдән аерылган дуңгызларның сукыр эчәгендә бактерияләрнең гомуми санын арттыруы ачыкланган (Gao et al., 2020A). Азык җепселләре - дуңгызларның эчәк үсешенә һәм функциясенә йогынты ясаучы төп компонент. Тупланган дәлилләр күрсәткәнчә, азык җепселләре имезүдән аерылган дуңгызларның эчәк морфологиясен һәм киртә функциясен яхшырта, һәм диарея ешлыгын киметә (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018). Азык җепселләре җитмәү патогеннарның сизгерлеген арттыра һәм юан эчәк лайласының киртә функциясен боза (Desai et al., 2016), ә бик эреми торган җепселле азык белән тукландыру дуңгызларда түкләрнең озынлыгын арттыру юлы белән патогеннарны булдырмаска мөмкин (hedemann et al., 2006). Төрле җепселләр юан эчәк һәм йомырка киртә функциясенә төрлечә йогынты ясый. Бодай кәбәге һәм борчак җепселләре TLR2 ген экспрессиясен көйләү һәм кукуруз һәм соя җепселләре белән чагыштырганда эчәк микроблары берләшмәләрен яхшырту юлы белән эчәк киртә функциясен көчәйтә (Che et al., 2015). Борчак җепселләрен озак вакыт куллану метаболизм белән бәйле ген яки аксым экспрессиясен көйли ала, шуның белән юан эчәк киртәсен һәм иммун функциясен яхшырта (Che et al., 2014). Диетада инулин, эчәк үткәрүчәнлеген арттыру юлы белән, имезүдән аерылган дуңгыз балаларында эчәк бозылуларыннан сакланырга мөмкин (Awad et al., 2013). Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, эри торган (инулин) һәм эреми торган җепселләрнең (целлюлоза) берләшмәсе аерым куллануга караганда нәтиҗәлерәк, бу имезүдән аерылган дуңгызларда туклыклы сеңүне һәм эчәклек барьеры функциясен яхшырта ала (Chen et al., 2019). Азык җепселләренең эчәк лайласына йогынтысы аларның компонентларына бәйле. Элегерәк үткәрелгән бер тикшеренүдә ксилан эчәклек барьеры функциясен, шулай ук ​​бактерия спектры һәм метаболитлар үзгәрүен, ә глюкан эчәклек барьеры функциясен һәм лайлалы тышча сәламәтлеген яхшыртуы ачыкланган, ләкин целлюлозаны өстәмә куллану имезүдән аерылган дуңгызларда шундый ук йогынты ясамаган (Wu et al., 2018). Олигосахаридлар эшкәртелә һәм кулланыла торган урынына, эчәклекнең өске өлешендәге микроорганизмнар өчен углерод чыганагы буларак кулланылырга мөмкин. Фруктоза өстәмәләре имезүдән аерылган дуңгызларда эчәк лайласы калынлыгын, май кислотасы җитештерүне, рецессив күзәнәкләр санын һәм эчәк эпителиаль күзәнәкләре үрчүен арттырырга мөмкин (Tsukahara et al., 2003). Пектин олигосахаридлары эчәк барьеры функциясен яхшырта һәм дуңгыз балаларында ротавирус китергән эчәк зыянын киметә ала (Mao et al., 2017). Моннан тыш, cos эчәк лайласы үсешен сизелерлек арттыра һәм дуңгыз балаларында блоклаучы геннар экспрессиясен сизелерлек арттыра ала икәнлеге ачыкланган (WAN, Jiang h.b. комплекслы рәвештә, болар төрле углеводларның дуңгыз балаларының эчәк функциясен яхшырта алуын күрсәтә (2b таблицасы).

Кыскача мәгълүмат һәм перспектива

Углеводлар дуңгызларның төп энергия чыганагы булып тора, ул төрле моносахаридлардан, дисахаридлардан, олигосахаридлардан һәм полисахаридлардан тора. Физиологик үзенчәлекләргә нигезләнгән терминнар углеводларның сәламәтлек өчен мөмкин булган функцияләренә игътибар итәргә һәм углеводларны классификацияләүнең төгәллеген арттырырга ярдәм итә. Төрле структуралар һәм углеводлар төрләре үсеш күрсәткечләрен саклап калуга, эчәк функциясен һәм микроб балансын яхшыртуга, шулай ук ​​липидлар һәм глюкоза метаболизмын көйләүгә төрлечә йогынты ясый. Липидлар һәм глюкоза метаболизмын углеводлар белән көйләүнең мөмкин булган механизмы аларның эчәк микробиотасы белән ферментланган метаболитларына (SCFA) нигезләнгән. Аерым алганда, рациондагы углеводлар глюкоза метаболизмын scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY һәм ampk-g6pase / PEPCK юллары аша көйләргә, ә липидлар метаболизмын scfas-gpr43 / 41 һәм amp / atp-ampk юллары аша көйләргә мөмкин. Моннан тыш, төрле углеводлар иң яхшы комбинациядә булганда, дуңгызларның үсеш күрсәткечләре һәм сәламәтлек функцияләре яхшырырга мөмкин.

Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, углеводларның аксым һәм ген экспрессиясендәге һәм метаболик көйләүдәге потенциаль функцияләре югары җитештерүчән функциональ протеомика, геномика һәм метабономика ысулларын кулланып ачылачак. Соңгысы, төрле углевод комбинацияләрен бәяләү дуңгыз җитештерүдә төрле углевод диеталарын өйрәнү өчен алшарт булып тора.

Чыганак: Хайваннар фәне журналы