Rezime

Pi gwo pwogrè nan rechèch sou idrat kabòn nan nitrisyon ak sante kochon se klasifikasyon idrat kabòn ki pi klè, ki pa sèlman baze sou estrikti chimik li, men tou sou karakteristik fizyolojik li yo. Anplis ke yo se prensipal sous enèji, diferan kalite ak estrikti idrat kabòn benefisye pou fonksyon nitrisyon ak sante kochon yo. Yo enplike nan pwomosyon pèfòmans kwasans ak fonksyon entesten kochon yo, reglemante kominote mikwòb entesten an, ak reglemante metabolis lipid ak glikoz. Mekanis debaz idrat kabòn nan se atravè metabolit li yo (asid gra chèn kout [SCFA]) e sitou atravè chemen scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFA amp / atp-ampk ak scfas-ampk-g6pase / PEPCK pou reglemante metabolis grès ak glikoz. Nouvo etid yo te evalye konbinezon optimal diferan kalite ak estrikti idrat kabòn, ki ka amelyore pèfòmans kwasans ak dijesyon eleman nitritif yo, ankouraje fonksyon entesten, epi ogmante abondans bakteri ki pwodui butirat nan kochon yo. An jeneral, prèv konvenkan sipòte opinyon ke idrat kabòn yo jwe yon wòl enpòtan nan fonksyon nitrisyonèl ak sante kochon yo. Anplis de sa, detèminasyon konpozisyon idrat kabòn nan pral gen valè teyorik ak pratik pou devlopman teknoloji balans idrat kabòn nan kochon.

1. Prefas

Idrat kabòn polimerik, lanmidon ak polisakarid ki pa gen lanmidon (NSP) se prensipal konpozan rejim alimantè kochon yo ak prensipal sous enèji yo, yo reprezante 60% - 70% nan konsomasyon enèji total la (Bach Knudsen). Li enpòtan pou note ke varyete ak estrikti idrat kabòn yo trè konplèks, sa ki gen diferan efè sou kochon yo. Etid anvan yo te montre ke manje ak lanmidon ak diferan rapò amiloz ak amiloz (AM / AP) gen yon repons fizyolojik evidan sou pèfòmans kwasans kochon yo (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Yo kwè fib dyetetik, sitou konpoze de NSP, diminye itilizasyon eleman nitritif ak valè enèji nèt bèt monogastrik yo (NOBLET ak le, 2001). Sepandan, konsomasyon fib dyetetik pa t afekte pèfòmans kwasans ti kochon yo (Han & Lee, 2005). De pli zan pli prèv montre ke fib dyetetik amelyore mòfoloji entesten ak fonksyon baryè ti kochon yo, epi li diminye ensidans dyare (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018). Se poutèt sa, li ijan pou etidye kijan pou itilize efektivman idrat kabòn konplèks yo nan rejim alimantè a, espesyalman manje ki rich nan fib. Karakteristik estriktirèl ak taksonomik idrat kabòn yo ansanm ak fonksyon nitrisyonèl ak sante yo pou kochon yo dwe dekri epi konsidere nan fòmilasyon manje yo. NSP ak lanmidon rezistan (RS) se prensipal idrat kabòn ki pa dijere yo (wey et al., 2011), pandan ke mikwobyota entesten an fèmante idrat kabòn ki pa dijere yo an asid gra chèn kout (SCFA); Turnbaugh et al., 2006). Anplis de sa, gen kèk oligosakarid ak polisakarid yo konsidere kòm probyotik pou bèt yo, ki ka itilize pou estimile pwopòsyon Lactobacillus ak Bifidobacterium nan trip la (Mikkelsen et al., 2004; M ø LBAK et al., 2007; Wellock et al., 2008). Yo rapòte ke sipleman oligosakarid amelyore konpozisyon mikwobyota entesten an (de Lange et al., 2010). Pou minimize itilizasyon pwomotè kwasans antimikwòb nan pwodiksyon kochon, li enpòtan pou jwenn lòt fason pou reyalize bon sante bèt yo. Gen yon opòtinite pou ajoute plis varyete idrat kabòn nan manje kochon. De pli zan pli prèv montre ke konbinezon optimal lanmidon, NSP ak MOS ka ankouraje pèfòmans kwasans ak dijesyon eleman nitritif yo, ogmante kantite bakteri ki pwodui butirat, epi amelyore metabolis lipid kochon sevre yo nan yon sèten mezi (Zhou, Chen, et al., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020). Se poutèt sa, objektif atik sa a se pou revize rechèch aktyèl yo sou wòl kle idrat kabòn nan pwomosyon pèfòmans kwasans ak fonksyon entesten, reglemante kominote mikwòb entesten an ak sante metabolik, epi pou eksplore konbinezon idrat kabòn kochon yo.

2. Klasifikasyon idrat kabòn yo

Idrat kabòn dyetetik yo ka klase selon gwosè molekilè yo, degre polimerizasyon (DP), kalite koneksyon (a oswa b) ak konpozisyon monomè endividyèl yo (Cummings, Stephen, 2007). Li enpòtan pou note ke prensipal klasifikasyon idrat kabòn yo baze sou DP yo, tankou monosakarid oswa disakarid (DP, 1-2), oligosakarid (DP, 3-9) ak polisakarid (DP, ≥ 10), ki konpoze de lanmidon, NSP ak lyezon glikozidik (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et aL., 2007; Tablo 1). Analiz chimik nesesè pou konprann efè fizyolojik ak efè sante idrat kabòn yo. Avèk yon idantifikasyon chimik ki pi konplè sou idrat kabòn yo, li posib pou gwoupe yo selon efè sante ak fizyolojik yo epi pou enkli yo nan plan klasifikasyon jeneral la (englyst et al., 2007). Idrat kabòn (monosakarid, disakarid, ak pifò lanmidon) ki ka dijere pa anzim lame a epi absòbe nan ti trip la yo defini kòm idrat kabòn dijere oswa disponib (Cummings, Stephen, 2007). Idrat kabòn ki rezistan a dijesyon entestinal, oswa ki mal absòbe ak metabolize, men ki ka degrade pa fèmantasyon mikwòb yo konsidere kòm idrat kabòn rezistan, tankou pifò NSP, oligosakarid endijere ak RS. Esansyèlman, idrat kabòn rezistan yo defini kòm endijere oswa ki pa ka itilize, men bay yon deskripsyon relativman pi egzak sou klasifikasyon idrat kabòn yo (englyst et al., 2007).

3.1 pèfòmans kwasans

Lanmidon konpoze de de kalite polisakarid. Amiloz (AM) se yon kalite lanmidon lineyè ki lye ak dekstran α（1-4), amilopektin (AP) se yon dekstran ki lye ak α（1-4), ki gen anviwon 5% dekstran α（1-6) pou fòme yon molekil branche (tester et al., 2004). Akòz diferan konfigirasyon ak estrikti molekilè, lanmidon ki rich an AP fasil pou dijere, alòske lanmidon ki rich an am pa fasil pou dijere (Singh et al., 2010). Etid anvan yo te montre ke manje lanmidon ak diferan rapò AM/AP gen repons fizyolojik siyifikatif sou pèfòmans kwasans kochon yo (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Konsomasyon manje ak efikasite manje kochon sevraj yo diminye ak ogmantasyon AM (regmi et al., 2011). Sepandan, prèv k ap parèt yo rapòte ke rejim alimantè ki gen plis AM ogmante mwayèn pwofi chak jou ak efikasite manje kochon k ap grandi yo (Li et al., 2017; Wang et al., 2019). Anplis de sa, kèk syantis rapòte ke bay diferan rapò AM/AP nan lanmidon pa afekte pèfòmans kwasans ti kochon sevre yo (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), alòske rejim alimantè ki gen anpil AP ogmante dijesyon eleman nitritif kochon sevre yo (Gao et al., 2020A). Fib dyetetik se yon ti pati nan manje ki soti nan plant yo. Yon gwo pwoblèm se ke pi gwo fib dyetetik asosye avèk pi ba itilizasyon eleman nitritif ak pi ba valè enèji nèt (noble & Le, 2001). Okontrè, konsomasyon modere fib pa afekte pèfòmans kwasans kochon sevre yo (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013). Efè fib dyetetik sou itilizasyon eleman nitritif yo ak valè enèji nèt yo afekte pa karakteristik fib yo, epi diferan sous fib yo ka trè diferan (lndber, 2014). Nan kochon sevre, sipleman ak fib pwa te gen yon to konvèsyon manje ki pi wo pase manje fib mayi, fib soya ak fib bran ble (Chen et al., 2014). Menm jan an tou, ti kochon sevre trete ak bran mayi ak bran ble te montre pi gwo efikasite manje ak pran pwa pase sa yo trete ak kokiy soya (Zhao et al., 2018). Sa ki enteresan, pa te gen okenn diferans nan pèfòmans kwasans ant gwoup fib bran ble a ak gwoup inilin lan (Hu et al., 2020). Anplis de sa, konpare ak ti kochon yo nan gwoup seluloz la ak gwoup ksilan an, sipleman an te pi efikas. β-Glucan afekte pèfòmans kwasans ti kochon yo (Wu et al., 2018). Oligosakarid yo se idrat kabòn ki gen pwa molekilè ki ba, entèmedyè ant sik ak polisakarid (voragen, 1998). Yo gen pwopriyete fizyolojik ak fizikochimik enpòtan, tankou yon valè kalorifik ki ba epi yo estimile kwasans bakteri benefik yo, kidonk yo ka itilize kòm probyotik dyetetik (Bauer et al., 2006; Mussatto ak mancilha, 2007). Siplemantasyon oligosakarid kitosan (COS) ka amelyore dijèstibilite eleman nitritif yo, diminye ensidans dyare epi amelyore mòfoloji entesten an, kidonk amelyore pèfòmans kwasans kochon sevre yo (Zhou et al., 2012). Anplis de sa, rejim alimantè ki konplete ak cos ka amelyore pèfòmans repwodiktif kochon yo (kantite ti kochon vivan) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) ak pèfòmans kwasans kochon k ap grandi yo (wontae et al., 2008). Siplemantasyon MOS ak fruktooligosakarid kapab amelyore pèfòmans kwasans kochon yo tou (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013). Rapò sa yo endike ke divès idrat kabòn gen diferan efè sou pèfòmans kwasans kochon yo (tablo 2a).

3.2 fonksyon entesten

Lanmidon ki gen yon rapò am/ap ki wo ka amelyore sante entesten antribirinka pwoteje li pou kochon) lè li ankouraje mòfoloji entesten an epi li ogmante fonksyon entesten ki gen rapò ak ekspresyon jèn nan kochon sevre (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011). Rapò wotè viloz ak wotè viloz ak pwofondè rekreyasyon ileon ak jejunum te pi wo lè yo te ba yo manje ak yon rejim alimantè ki rich an am, epi to apoptoz total nan ti trip la te pi ba. An menm tan, li te ogmante tou ekspresyon jèn bloke nan duodenum ak jejunum, alòske nan gwoup ki gen anpil AP a, aktivite sikwoz ak maltaz nan jejunum kochon sevre yo te ogmante (Gao et al., 2020b). Menm jan an tou, travay anvan yo te jwenn ke rejim alimantè ki rich an am te diminye pH epi rejim alimantè ki rich an AP te ogmante kantite total bakteri nan sèkòm kochon sevre yo (Gao et al., 2020A). Fib dyetetik se eleman kle ki afekte devlopman ak fonksyon entesten kochon yo. Prèv ki akimile yo montre ke fib dyetetik amelyore mòfoloji entesten ak fonksyon baryè kochon sevre yo, epi li diminye ensidans dyare (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018). Defisyans fib dyetetik ogmante sansiblite a patojèn epi afekte fonksyon baryè mukoz kolon an (Desai et al., 2016), alòske manje ak yon rejim alimantè fib ki trè ensolub ka anpeche patojèn yo lè yo ogmante longè viloz nan kochon (hedemann et al., 2006). Diferan kalite fib yo gen diferan efè sou fonksyon baryè kolon ak ileon an. Fib bran ble ak pwa amelyore fonksyon baryè entesten an lè yo regle ekspresyon jèn TLR2 epi amelyore kominote mikwòb entesten yo konpare ak fib mayi ak soya (Chen et al., 2015). Enjèstyon alontèm fib pwa ka regle ekspresyon jèn oswa pwoteyin ki gen rapò ak metabolis, kidonk amelyore baryè kolon ak fonksyon iminitè (Che et al., 2014). Inilin nan rejim alimantè a ka evite twoub entesten nan ti kochon sevre yo lè li ogmante pèmeyabilite entesten an (Awad et al., 2013). Li enpòtan pou note ke konbinezon fib idrosolubl (inulin) ak fib ensolubl (seluloz) pi efikas pase poukont li, sa ki ka amelyore absòpsyon nitrisyonèl ak fonksyon baryè entesten nan kochon sevre yo (Chen et al., 2019). Efè fib dyetetik sou mukoza entesten an depann de konpozan yo. Yon etid anvan te jwenn ke ksilan te ankouraje fonksyon baryè entesten an, ansanm ak chanjman nan spectre bakteri ak metabolit yo, epi glukan te ankouraje fonksyon baryè entesten ak sante mukoza, men sipleman seluloz pa t montre efè menm jan an nan kochon sevre yo (Wu et al., 2018). Oligosakarid yo ka itilize kòm sous kabòn pou mikwo-òganis yo nan trip anwo a olye pou yo dijere yo epi itilize yo. Sipleman fruktoz ka ogmante epesè mukoza entesten an, pwodiksyon asid butirik, kantite selil resesif ak pwopagasyon selil epitelyal entesten nan kochon sevre yo (Tsukahara et al., 2003). Oligosakarid pektin yo ka amelyore fonksyon baryè entesten an epi redwi domaj entesten ki koze pa rotavirus nan ti kochon (Mao et al., 2017). Anplis de sa, yo te jwenn ke cos ka ankouraje kwasans mukoza entesten an anpil epi ogmante ekspresyon jèn bloke yo anpil nan ti kochon (WAN, Jiang, et al. Nan yon fason konplè, sa yo endike ke diferan kalite idrat kabòn ka amelyore fonksyon entesten ti kochon yo (tablo 2b).

Rezime ak Pwospè

Idrat kabòn se prensipal sous enèji kochon yo, ki konpoze de plizyè monosakarid, disakarid, oligosakarid ak polisakarid. Tèm ki baze sou karakteristik fizyolojik ede konsantre sou fonksyon sante potansyèl idrat kabòn yo epi amelyore presizyon klasifikasyon idrat kabòn yo. Diferan estrikti ak kalite idrat kabòn gen diferan efè sou kenbe pèfòmans kwasans, ankouraje fonksyon entesten ak balans mikwòb, ak reglemante metabolis lipid ak glikoz. Mekanis posib pou règleman metabolis lipid ak glikoz pa idrat kabòn baze sou metabolit yo (SCFA), ki fèmante pa mikwobyota entesten an. Espesyalman, idrat kabòn nan rejim alimantè a ka reglemante metabolis glikoz atravè chemen scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY ak ampk-g6pase / PEPCK, epi reglemante metabolis lipid atravè chemen scfas-gpr43 / 41 ak amp / atp-ampk. Anplis de sa, lè diferan kalite idrat kabòn yo nan pi bon konbinezon an, pèfòmans kwasans ak fonksyon sante kochon yo ka amelyore.

Li enpòtan pou nou note ke fonksyon potansyèl idrat kabòn yo nan ekspresyon pwoteyin ak jèn ansanm ak regilasyon metabolik yo pral dekouvri lè yo itilize metòd pwoteyomik fonksyonèl, jenomik ak metabonomik ki mande anpil efò. Anfen, evalyasyon diferan konbinezon idrat kabòn yo se yon kondisyon esansyèl pou etid divès rejim idrat kabòn nan pwodiksyon kochon.

Sous: Jounal Syans Animal