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促进肠道健康的营养策略

制定肠道健康管理的营养策略,按功能性添加剂、功能性成分和日粮调整进行分组。

星期三 30 1月 2019 (之前 4 月 19 天)
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本文我们提出了一系列的策略,包括成分、添加剂和其它可能对肠道健康管理有益的营养策略。为了便于理解作用机制和每项策略的预期效果,我们将其分为4个主要的作用机制,这些机制将在下一篇文章中详细介绍:增强免疫反应,减轻病原菌的负担,刺激有益微生物群的定植,并刺激消化(表1)。值得一提的是,其中一些策略的效果受多因素的影响,因此它们可以包括在不同的机制中。

1.改善肠道健康的不同策略中存在的主要作用模式的分类。

增强免疫反应和屏障功能 减少致病菌 刺激有益的微生物群 刺激消化和利用营养素
多不饱和脂肪酸 可发酵纤维 可发酵纤维 可发酵纤维
益生菌 蛋白质减少 蛋白质减少 蛋白质减少
益生元 发酵日粮 发酵日粮 发酵日粮
共生菌 缓冲能力低的日粮 益生菌 缓冲能力低的日粮
核苷酸 益生菌 益生元 减少抗营养因子
生物活性蛋白和多肽 益生元 共生菌 益生菌
氨基酸 共生菌 有机酸和无机酸 共生菌
植物提取物 有机酸和无机酸 酶制剂 有机酸和无机酸
微量元素 生物活性蛋白质和多肽 酶制剂
植物提取物 核苷酸
微量元素 生物活性蛋白质和多肽
氨基酸
微量元素

功能性添加剂

益生菌: 活的微生物,当以适当的形式和数量摄入时,可以将益处转移到宿主。目前,猪生产中应用最广的益生菌是芽孢杆菌属、乳酸杆菌属、双歧杆菌属、肠球菌属和酵母菌属。据报道,它们具有增强免疫反应、减轻病原菌负担、通过有益微生物群刺激定植和刺激消化的作用。

益生元:通过选择性刺激肠道细菌(或有限数量的细菌)的生长或活动而使宿主受益。猪中最常用的益生元是甘露寡糖(mos)、果糖寡糖(fos)、菊粉或木质纤维素。

共生菌:益生菌和益生元的特定混合物,其中益生元可改善益生菌的存活,定植或功能。这一概念在猪中仍未得到广泛应用,主要是因为它的影响和协同作用可能受到外部条件的极大影响。然而,由于分子分析技术使我们对其有了进一步的了解,有望在未来得到普遍使用。 在猪中使用的一些组合是低聚果糖和副干酪乳杆菌(Bomba等人,2002)或含有屎肠球菌的菊粉(Bohmer等人,2005)。

有机酸(及其盐)由于其具有高消化率,酸化能力,刺激消化功能,抗菌能力和刺激有益微生物群的作用而在动物饲料中广泛使用。甲酸和丙酸最常用作饲料防腐剂。而在仔猪和生长猪日粮中则经常使用乙酸,丁酸,柠檬酸,乳酸和富马酸以避免出现断奶后腹泻,改善消化并减少病原体的存在。

酶: 由于其在改善日粮营养素的使用以及影响肠道微生物群特征方面的潜力而被加入日粮的外源酶。最常用的是植酸酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶或蛋白酶。

核苷酸: 是细胞核酸、嘌呤和嘧啶碱基的结构单位,是脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的组成部分。在正常情况下,它们是由动物在前体(氨基酸)的基础上合成的,或者是通过日粮中氨基酸和核苷酸的降解来合成的。然而,当出现快速生长、疾病、营养素消耗有限或内源性疾病时,摄入外源核苷酸可带来益处。它们被认为具有调节免疫反应和提高营养素利用率的作用。

生物活性蛋白和肽: 这些蛋白质或蛋白质成分能够发挥显著的抗菌活性或其它特定的生物活性。它们在肠道健康方面的潜力突出:

  • 糖肽: 从乳清与K-酪蛋白的消化中获得的肽。它被认为具有免疫调节功能,保护肠屏障和抗菌作用。
  • 乳铁蛋白: 存在于奶中的糖蛋白,具有高铁结合能力。具有抗菌和免疫调节作用。
  • 卵转帖蛋白: 存在于蛋白中的糖蛋白,与哺乳动物乳铁蛋白的作用类似。具有抗菌和免疫调节作用。.
  • 生长因子: 存在于体液(主要是奶)中的肽,能够刺激细胞有丝分裂、肠道形态的再生能力和免疫调节功能。
  • 免疫球蛋白: 来自牛奶、动物血浆或鸡蛋的蛋白质。它们是为动物提供被动免疫的生物活性物质,能够防止致病菌粘附在上皮细胞上,凝集细菌,中和毒素,灭活病毒。.
  • 溶菌酶: 主要从鸡蛋或牛奶中提取的蛋白质,对革兰氏阳性菌具有抗菌活性(用于引起细胞壁溶解),具有免疫调节特性。

氨基酸: 使用结晶氨基酸可以降低日粮中粗蛋白质的水平(一种改善肠道健康的营养策略),更准确地涵盖“理想”蛋白质的特征。另一方面,由于苏氨酸、谷氨酰胺、精氨酸和丝氨酸能够影响肠道代谢和结构,因此它们在肠道健康中具有突出的作用。

植物提取物: 包括芳香植物(草药和香料)、植物提取物和挥发性酸(通常称为“精油”)。主要活性成分是挥发性酸(百里酚、肉桂醛、β-蛋氨酸和香芹醇)和多酚化合物。其具有调节免疫反应和肠道微生物群(对致病细菌有抗菌作用)的能力。

微量元素或稀有元素: 其以最小需求量来维持生物体生长、发育和最佳功能。与肠道健康相关的最重要的是锌,其次是铜,其是许多代谢过程所必需的。添加高含量的(从2000-3500 毫克/公斤)氧化锌可以通过减少病原体、改善消化、屏障功能和动物免疫系统来改善肠道健康。然而,由于与传统氧化锌相关的环境问题,它正在被弃用。目前,正在引入新的改良形式,在低剂量下,如微囊化氧化锌治疗效果更好。

功能性成分

可发酵纤维: 可发酵纤维的增加为结肠细菌的发酵提供了底物,其益处包括更复杂的细菌群、更多的原位短链脂肪酸的生产以及消化道和粘膜的完整性的改变。.

多不饱和脂肪: 它的添加,特别是ω-3必需脂肪酸(例如鱼油或亚麻籽)的添加,可以通过作为细胞膜的结构成分、信号分子和类二十烷酸的合成前体(炎症促进剂)在免疫水平上提供益处。

具有高生物价值和高消化率的蛋白质来源:高消化性和适口性的蛋白质来源在早期日粮中被广泛使用,不仅因为它们具有较高的营养价值,而且因为它们具有影响肠道健康的特性。

  • 水解肠粘膜:具有很高的适口性和生物活性肽的存在,具有抗菌和免疫调节作用。.
  • 猪血浆喷雾:包括免疫球蛋白和肽,将被动免疫传递给动物。
  • 蛋黄(免疫):来自针对特定病原体进行免疫的鸡。除了高含量的优质蛋白质外,它们还包括具有中和特定病原体能力的抗体。.
  • 牛初乳:含有高水平的抗菌肽,免疫球蛋白和生长因子,有助于调节免疫力,并赋予病原体被动免疫力。
  • 乳清:具有高含量的半胱氨酸,可提供免疫调节作用,并有助于谷胱甘肽的合成,谷胱甘肽是一种有效的细胞内抗氧化剂

日粮调整

调整蛋白质水平:日粮中蛋白质水平的降低会减少能够使其发酵的细菌,从而限制病原体的存在和肠粘膜的炎症。然而,为了将蛋白质水平降低到<180g/kg的水平,必须在日粮中添加合成必需氨基酸。

预发酵日粮:预发酵液体日粮受到特别的关注。乳酸菌发酵提高了营养素的利用率,并且还可调节免疫应答和肠道微生物群。

低缓冲能力的日粮:其阻止胃酸的能力较低,尤其与矿物质成分和蛋白质浓缩物相关。它们特别适用于酸化能力有限的幼小动物,并且可以提供诸如减少病原体和改善消化能力的益处。

减少抗营养因子的存在:蔬菜中存在的物质会减少采食量,降低消化率和/或增加食物的粘度。目前市场上有加工的蔬菜浓缩物,它们更有营养并且具有较低水平的抗营养因子。例如,大豆蛋白水解浓缩物。

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