Использование пребиотиков на основе олиго- и дисахаридов в птицеводстве - мини-обзор

Автор: Иванищева А.П., Сизова Е.А., Яушева Е.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Обзоры, проблемы

Статья в выпуске: 4 т.58, 2023 года.

Бесплатный доступ

Технологии выращивания и кормления в мясном птицеводстве позволяют за короткий период (35-42 сут) получить тушку, готовую к реализации. Такой высокий темп роста обеспечивается не только полноценными кормами, но и кормовыми добавками различного типа (Е.В. Яськова с соавт., 2015). Запрет на использование стимуляторов роста на основе антибиотиков в Европейском союзе обусловливает поиск альтернативных природных соединений, обеспечивающих аналогичные эффекты. Одна из перспективных групп - пребиотики (Д.С. Учасов с соавт., 2014), которые улучшают использование питательных веществ кормов, положительно влияют на морфо-биохимический состав крови, естественную резистентность, продуктивность, качество получаемой продукции и хозяйственно-экономические показатели (И.В. Червонова, 2016). В представленном обзоре мы систематизировали информации об эффективности пребиотиков на примере дисахаров (лактулозы) как потенциальных регуляторов состава микробиома кишечника у цыплят-бройлеров и стимуляторов роста при отказе от применения антибиотиков. Пребиотическими свойствами обладают несколько групп веществ, многие уже повсеместно используются в составе премиксов и комбикормов. Моно-, олиго-, ди- и полисахара в настоящее время активно изучаются и имеют хорошие перспективы в качестве пребиотиков. Поиск новых биологически активных веществ, способных оказывать многофакторное влияние на организм, актуален для современного бройлерного птицеводства. В состав многих кормовых добавок могут входить пребиотики: олиго- и дисахариды (мальтоза, лактоза, сахароза, лактулоза, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, соевый олигосахарид), полисахариды (целлюлоза, пектины, инулин, декстрин и др.), моносахариды (ксилит, раффиноза), аминокислоты (аргинин, валин, глутаминовая кислота), антиоксиданты (витамины А, Е, С, каротиноиды, соли селена), органические кислоты (лимонная, уксусная, пропионовая), растительные и микробные экстракты (морковный, кукурузный, рисовый, чесночный, картофельный, дрожжевой), экстракты водорослей и другие вещества с подобным действием. В птицеводстве наиболее широко распространены пребиотические препараты на основе органических кислот (молочной, лимонной, фумаровой, муравьиной) и лактулозы (Е.В. Шацких с соавт., 2008). К наиболее популярным природным пребиотикам относятся фруктаны (фруктоолигосахариды, короткоцепочечные фруктоолигосахариды, олигофруктоза, инулин), манноолигосахариды ( Saccharomyces cerevisae ), соевые олигосахариды и галакто- или трансгалактоолигосахариды (D. Charalampopoulos с соавт., 2009). Набором преимуществ обладает лактулоза - синтетический структурный изомер лактозы (4-О-β-D-галактопиранозил-D-фруктофураноза), который состоит из двух молекул сахара, фруктозы и галактозы, связанных β-1,4-гликозидной связью. Лактулоза представляет собой белое кристаллическое вещество без запаха, хорошо растворимое в воде. Синтетические дисахариды в 1,5 раза слаще лактозы и могут кристаллизоваться из спиртового раствора. β-Гликозидная связь дисахарида не гидролизуется пищеварительными ферментами (H. Ruttloff с соавт., 1967). Как следствие, не происходит деградации этого вещества в желудке и тонком кишечнике и лактулоза достигает толстого кишечника в неизмененном виде (Л.Н. Скворцова, 2010). К тому же лактулоза обладает наивысшим индексом пребиотической активности. Она стимулирует рост лакто- и бифидобактерий в толстом кишечнике, способствует восстановлению нормофлоры, снижению рН содержимого толстой кишки, угнетению условно патогенной микрофлоры, улучшению усвоения питательных веществ, повышению иммунитета (В.С. Буяров с соавт., 2012; В.С. Буяров с соавт., 2015). Коммерчески доступные кормовые добавки на основе олиго- и дисахаридов в качестве пребиотического компонента могут содержать разные вещества, в том числе трегалозу, лактулозу, инулин. Все они обладают общеукрепляющими, иммуностимулирующими, лечебно-профилактическими свойствами, способствуют восстановлению микрофлоры кишечника, изменяют конечные микробные продукты препятствуют возникновению воспалительных процессов и инфекционных заболеваний (C. Schumann, 2002; K.M. Tuohy с соавт., 2002; J.H. Cho с соавт., 2014).

Еще

Цыплята-бройлеры, дисахариды, пребиотики, лактулоза

Короткий адрес: https://sciup.org/142239841

IDR: 142239841   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2023.4.609rus

Список литературы Использование пребиотиков на основе олиго- и дисахаридов в птицеводстве - мини-обзор

  • Alexandratos N., Bruinsma J. World agriculture towards 2030/2050: the 2012 revision. ESA Working Paper No. 12-03. FAO, Rome, 2012.
  • Егоров И.А., Имангулов Ш.А. Совершенствование системы нормированного питания птицы высокопродуктивных кроссов в современных условиях. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2005, 5: 36-38.
  • Xin H., Liu K. Precision livestock farming in egg production. Animal Frontiers, 2017, 7(1): 24-31 (doi: 10.2527/af.2017.0105).
  • Яськова Е.В., Сахно О.Н., Лыткина А.В., Гапонова А.В., Казорина Ю.И. Эффективность современных технологий выращивания цыплят-бройлеров. Биология в сельском хозяйстве, 2015, 2: 47-57.
  • Ардатская М.Д. Пробиотики, пребиотики и метабиотики в коррекции микроэкологиче-ских нарушений кишечника. Медицинский совет, 2015, 13: 94-99.
  • Gibson G.R., Roberfroid M.B. Dietary modulation of the human colonic microbiota: Intro-ducing the concept of prebiotics. The Journal of Nutrition, 1995, 125(6): 1401-1412 (doi: 10.1093/jn/125.6.1401
  • Tayeri V., Seidavi A., Asadpour L., Phillips C.J.C. A comparison of the effects of antibiotics, probiotics, synbiotics and prebiotics on the performance and carcass characteristics of broilers. Veterinary Research Communications, 2018, 42: 195-207 (doi: 10.1007/s11259-018-9724-2).
  • Скворцова Л.Н. Использование пребиотиков при выращивании цыплят-бройлеров. Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2010, 3: 38-40.
  • Ежова О., Сенько А., Габзалилова Ю. Пробиотики и пребиотики в бройлерном производстве. Комбикорма, 2009, 5: 67-68.
  • Zhao P.Y., Li H.L., Mohammadi M., Kim I.H. Effect of dietary lactulose supplementation on growth performance, nutrient digestibility, meat quality, relative organ weight, and excreta mi-croflora in broilers. Poultry Science, 2015, 95(1): 84-89 (doi: 10.3382/ps/pev324).
  • Скворцова Л.Н. Влияние пробиотиков и пребиотика отечественного производства на рост и развитие цыплят-бройлеров. Эффективное животноводство, 2009, 7(44): 30-31.
  • Sinnott M.L. Carbohydrate chemistry and biochemistry: structure and mechanism. The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2013.
  • Ferrier D.R. Biochemistry. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, 2014.
  • BeMiller J.N. Essentials of carbohydrate chemistry. In: Functionalizing carbohydrates for food ap-plications: texturizing and bioactive/flavor delivery systems /M.E. Embuscado (ed.). DEStech Pub-lications, Inc., Lancaster, 2014, 1-39.
  • BeMiller J.N. Carbohydrate chemistry for food scientists. AACC International, St. Paul: 2007.
  • NRC. Nutrient requirements of swine. 11th Revised Edition. Natl. Acad. Press, Washington, DC: 2012.
  • Slavin J.L. Structure, nomenclature, and properties of carbohydrates. Biochemical, physiological, and molecular aspects of human nutrition /M.H. Stipanuk, M.A. Caudill (eds.). Elsevier, Inc., St. Louis, 2013: 50-68.
  • Aider M., de Halleux D. Isomerization of lactose and lactulose production: review. Trends in Food Science & Technology, 2007, 18(7): 356-364 (doi: 10.1016/j.tifs.2007.03.005).
  • Ruttloff H., Taufel A., Krause W., Haenel H., Taufel K. Enzymatic hydrolysis of galacto-oligo-saccharides in the human and animal intestine with particular regard to L. bifidus. Behavior of lactulose in the intestine. Nahrung, 1967, 11: 39-46.
  • Friend D. R. New oral delivery systems for treatment of inflammatory bowel disease. Advanced Drug Delivery Reviews, 2005, 57(2): 247–265. doi:10.1016/j.addr.2004.08.011
  • Méndez A. Olano A. Lactulose: a review on some chemical properties and applications in infant nutrition and medicine. Dairy Sci. Abstr., 1979, 41: 531-535.
  • Petuely F. Der Bifidusfactor. Deutsche Med. Wochenschr., 1957, 82: 1957-1960 (doi: 10.1055/s-0028-1117025).
  • Panesar P.S., Kumari S. Lactulose: production, purification and potential applications. Biotech-nology, 2011, 29(6): 940-948 (doi: 10.1016/j.biotechadv.2011.08.008).
  • Brouns F. Saccharide characteristics and their potential health effects in perspective. Front. Nutr., 2020, 7: 1-13 (doi: 10.3389/fnut.2020.00075).
  • Englyst KN, Liu S, Englyst HN. Nutritional characterization and measurement of dietary carbo-hydrates. Eur. J. Clin. Nutr., 2007, 61(Suppl 1): S19-39 (doi: 10.1038/sj.ejcn.1602937).
  • Kitler M., Luginbuhl M., Lang O., Wuhl P., Wyss A., Lebek G. Lactitol and lactulose. Drug Invest., 1992, 4(1): 73-82.
  • Хорошевская Л., Хорошевский А., Ларичев О., Масловский К., Козлова М. Инновацион-ные подходы к использованию биологически активных препаратов в бройлерном птице-водстве. Мат. VI Межд. ветеринарного конгресса по птицеводству. М., 2010: 142-145.
  • Prasad S., Dhiman R.K., Duseja A., Chawla Y.K., Sharma A., Agarwal R. Lactulose improves cognitive functions and health-related quality of life in patients with cirrhosis who have minimal hepatic encephalopathy. Hepatology, 2007, 45(3): 549-559 (doi: 10.1002/hep.21533).
  • Schuster-Wolff-Bühringab R., Fischerac L., Hinrichs J. Production and physiological action of the disaccharide lactulose. International Dairy Journal, 2010, 20(11): 731-741 (doi: 10.1016/j.id-airyj.2010.05.004).
  • Шацких Е.В., Рогозинникова И.В. Продуктивность цыплят-бройлеров при использовании в предстартовом рационе органических форм микроэлементов. Аграрный вестник Урала, 2008, 11(53): 83-84.
  • Prebiotics and probiotics science and technology/D. Charalampopoulos, R. Rastall (eds.). Springer Verlag, New York, 2009.
  • Schumann C. Medical, nutritional and technological properties of lactulose. An update Eur. J. Nutr., 2002, 41(1): 17-25 (doi: 10.1007/s00394-002-1103-6).
  • Tuohy K.M., Ziemer C.J., Klinder A., Knöbel Y., Pool-Zobel B.L., Gibson G.R. A human volunteer study to determine the prebiotic effects of lactulose powder on human colonic micro-biota. Microbial Ecology in Health and Disease, 2002, 14: 165-173 (doi: 10.3402/mehd.v14i3.8234).
  • Cho J.H., Kim I.H. Effects of lactulose supplementation on performance, blood profiles, excreta microbial shedding of Lactobacillus and Escherichia coli, relative organ weight and excreta noxious gas contents in broilers. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr., 2014, 98(3): 424-430 (doi: 10.1111/jpn.12086).
  • Ruangpanit Y., Matsushita K., Mukai K., Kikusatod M. Effect of trehalose supplementation on growth performance and intestinal morphology in broiler chickens. Vet. Anim. Sci., 2020, 10: 100142 (doi: 10.1016/j.vas.2020.100142.)
  • Rehman H., Rosenkranz C., Böhm J., Zentek J. Dietary inulin affects the morphology but not the sodium-dependent glucose and glutamine transport in the jejunum of broilers. Poultry Science, 2007, 86(1): 118-122 (doi: 10.1093/ps/86.1.118).
  • Забашта Н.Н., Головко Е.Н., Власов А.Б. «Лактовит-ЖК» в рационе цыплят-бройлеров. Сборник научных трудов «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт живот-новодства», 2017, 6(2): 158-163.
  • Буяров В.С., Червонова И.В. Использование препарата «Экофильтрум» в технологии производства мяса бройлеров. Вестник АПК Ставрополья, 2015, 2(18): 125-129.
  • Буяров В.С., Червонова И.В. Применение препаратов «Экофильтрум» и «Фильтрум» в промышленном птицеводстве. Птица и птицепродукты, 2012, 1: 31-34.
  • Коссе А.Г. Продуктивность цыплят-бройлеров при испольовании лактулозосодержащих добавок. Автореф. канд. дис. Персиановский, 2014.
  • Calik A., Ergün A. Effect of lactulose supplementation on growth performance, intestinal histo-morphology, cecal microbial population, and short-chain fatty acid composition of broiler chick-ens. Poultry Science, 2015, 94(9): 2173-2182 (doi: 10.3382/ps/pev182).
  • Бовкун Г., Бобрик О., Малик Н., Панин В., Сканчев А. Лактулоза полезна цыплятам. Птицеводство, 2003, 3: 10.
  • Рябцева С.А., Храмцов А.Г., Будкевич Р.О., Анисимов Г.С., Чукло А.О., Шпак М.А. Физиологические эффекты, механизмы действия и применение лактулозы. Вопросы питания, 2020, 89(2): 5-20.
  • Guerra-Ordaz A.A., González-Ortiz G., La Ragione R.M., Woodward M.J., Collins J.W., Pé-rez J.F., Martín-Orúe S.M. Lactulose and Lactobacillus plantarum, a potential complementary synbiotic to control postweaning colibacillosis in piglet. Applied and Environmental Microbiology, 2014, 80(16): 4879-4886 (doi: 10.1128/AEM.00770-14).
  • Cheled-Shoval S.L., Gamage N.S., Amit-Romach E., Forder R., Marshal J., Van Kessel A., Uni Z. Differences in intestinal mucin dynamics between germ-free and conventionally reared chickens after mannan-oligosaccharide supplementation. Poultry Science, 2014, 93(3): 636-644 (doi: 10.3382/ps.2013-03362).
  • Сложенкина М.И., Горлов И.Ф., Комарова З.Б., Мосолов А.А., Карабалина Н.А., Курма-шева С.С. Влияние лактулозы в составе новых кормовых добавок на характеристики мяс-ной продуктивности и обменные процессы бройлеров. Аграрная Россия, 2022, 4: 32-36.
  • Martínez-Villaluenga C., Cardelle-Cobas A., Corzo N., Olano A., Villamiel M. Optimization of conditions for galactooligosaccharide synthesis during lactose hydrolysis by β-galactosidase from Kluyveromyces lactis (Lactozym 3000 L HP G). Food Chemistry, 2008, 107(1): 258-264.
  • Cardelle-Cobas A., Martínez-Villaluenga C., Villamiel M., Olano A., Corzo N. Synthesis of oli-gosaccharides derived from lactulose and pectinex ultra SP-L. J. Agric. Food Chem., 2008, 56(9): 3328-3333 (doi: 10.1021/jf073355b).
  • Николаенко В.П., Храмцов А.Г., Еремина А.И., Дыкало Н.Я., Школа С.С. Пребиотик лактулоза для профилактики инфекционных болезней у животных. Ветеринария, 2021, 2: 56-60.
  • Kikusato M., Nanto F., Mukai K., Toyomizu M. Effects of trehalose supplementation on the growth performance and intestinal innate immunity of juvenile chicks. British Poultry Science, 2016, 57(3): 375-380 (doi: 10.1080/00071668.2016.1166475).
  • Степаненко Б.Н. Курс органической химии. М., 1974.
  • Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1991.
  • Bucław M. The use of inulin in poultry feeding: a review. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl.), 2016, 100(6): 1015-1022 (doi: 10.1111/jpn.12484)
  • Park S.O., Park B.S. Effect of dietary microencapsulated-inulin on carcass characteristics and growth performance in broiler chickens. Journal of Animal and Veterinary Advances, 2011, 10(10): 1342-1349 (doi: 10.3923/javaa.2011.1342.1349).
  • Li X., Qiang L., Xu C.L. Effects of supplementation of fructooligosaccharide and/or Bacillus subtilis to diets on performance and on intestinal microflora in broilers. Archiv fur Tierzucht, 2008, 51(1): 64-70 (doi: 10.5194/aab-51-64-2008).
  • Mookiah S., Sieo C.C., Ramasamy K., Abdullah N., Ho Y.W. Effects of dietary prebiotics, pro-biotic and synbiotics on performance, caecal bacterial populations and caecal fermentation con-centrations of broiler chickens. J. Sci. Food Agric., 2014, 94(2): 341-348 (doi: 10.1002/jsfa.6365).
  • Pruszynska-Oszmalek E., Kolodziejski P.A., Stadnicka K., Sassek M., Chalupka D., Kuston B., Nogowski L., Mackowiak P., Maiorano G., Jankowski J., Bednarczyk M. In ovo injection of prebiotics and synbiotics affects the digestive potency of the pancreas in growing chickens. Poultry Science, 2015, 94(8): 1909-1916 (doi: 10.3382/ps/pev162).
  • Xu Z.R., Hu C.H., Xia M.S., Zhan X.A., Wang M.Q. Effects of dietary fructooligosaccharide on digestive enzyme activities, intestinal microflora and morphology of male broilers. Poultry Science, 2003, 82: 1030-1036 (doi: 10.1093/ps/82.6.1030).
Еще
Статья обзорная