Abstrak

Kamajuan panggedéna dina panalungtikan karbohidrat dina nutrisi sareng kaséhatan babi nyaéta klasifikasi karbohidrat anu langkung jelas, anu henteu ngan ukur dumasar kana struktur kimiana, tapi ogé dumasar kana ciri fisiologisna. Salian ti janten sumber énergi utama, rupa-rupa jinis sareng struktur karbohidrat mangpaat pikeun fungsi nutrisi sareng kaséhatan babi. Éta kalibet dina ningkatkeun kinerja kamekaran sareng fungsi peujit babi, ngatur komunitas mikroba peujit, sareng ngatur métabolisme lipid sareng glukosa. Mékanisme dasar karbohidrat nyaéta ngalangkungan metabolitna (asam lemak ranté pondok [SCFA]) sareng utamina ngalangkungan scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk sareng scfas-ampk-g6pase / PEPCK pikeun ngatur métabolisme lemak sareng glukosa. Panilitian énggal parantos meunteun kombinasi optimal tina rupa-rupa jinis sareng struktur karbohidrat, anu tiasa ningkatkeun kinerja kamekaran sareng cerna nutrisi, ningkatkeun fungsi peujit, sareng ningkatkeun seueurna baktéri penghasil butirat dina babi. Sacara umum, bukti anu kuat ngadukung pandangan yén karbohidrat maénkeun peran penting dina fungsi nutrisi sareng kaséhatan babi. Salian ti éta, nangtukeun komposisi karbohidrat bakal mibanda nilai téoritis sareng praktis pikeun pamekaran téknologi kasaimbangan karbohidrat dina babi.

1. Bubuka

Karbohidrat polimér, aci, sareng polisakarida non-aci (NSP) mangrupikeun komponén utama dina dahareun sareng sumber énergi utama babi, anu nyumbang 60% - 70% tina total asupan énergi (Bach Knudsen). Perlu dicatet yén rupa-rupa sareng struktur karbohidrat rumit pisan, anu gaduh pangaruh anu béda-béda kana babi. Panilitian sateuacana nunjukkeun yén tuang aci kalayan rasio amilosa ka amilosa (AM / AP) anu béda-béda gaduh réspon fisiologis anu jelas kana kinerja kamekaran babi (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Serat pangan, utamina diwangun ku NSP, dipercaya ngirangan panggunaan nutrisi sareng nilai énergi bersih sato monogastrik (NOBLET sareng le, 2001). Nanging, asupan serat pangan henteu mangaruhan kinerja kamekaran anak babi (Han & Lee, 2005). Beuki loba bukti nu nunjukkeun yén serat pangan ningkatkeun morfologi peujit sareng fungsi panghalang anak babi, sareng ngirangan kajadian diare (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018). Ku kituna, penting pisan pikeun nalungtik kumaha cara ngamangpaatkeun karbohidrat kompléks dina dahareun sacara efektif, khususna pakan anu beunghar serat. Ciri struktural sareng taksonomi karbohidrat sareng fungsi nutrisi sareng kaséhatanana pikeun babi kedah dijelaskeun sareng dipertimbangkeun dina formulasi pakan. NSP sareng aci tahan (RS) mangrupikeun karbohidrat utama anu teu tiasa dicerna (wey et al., 2011), sedengkeun mikrobiota peujit ngafermentasi karbohidrat anu teu tiasa dicerna janten asam lemak ranté pondok (SCFA); Turnbaugh et al., 2006). Salian ti éta, sababaraha oligosakarida sareng polisakarida dianggap salaku probiotik sato, anu tiasa dianggo pikeun ngarangsang proporsi Lactobacillus sareng Bifidobacterium dina peujit (Mikkelsen et al., 2004; Mø LBAK et al., 2007; Wellock et al., 2008). Suplemén oligosakarida parantos dilaporkeun ningkatkeun komposisi mikrobiota peujit (de Lange et al., 2010). Pikeun ngaminimalkeun panggunaan promotor pertumbuhan antimikroba dina produksi babi, penting pikeun milarian cara sanés pikeun ngahontal kaséhatan sato anu saé. Aya kasempetan pikeun nambihan langkung seueur rupa-rupa karbohidrat kana pakan babi. Beuki seueur bukti nunjukkeun yén kombinasi optimal aci, NSP sareng MOS tiasa ningkatkeun kinerja pertumbuhan sareng daya cerna nutrisi, ningkatkeun jumlah baktéri anu ngahasilkeun butirat, sareng ningkatkeun métabolisme lipid babi anu disapih dugi ka tingkat anu tangtu (Zhou, Chen, et al., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020). Ku kituna, tujuan tulisan ieu nyaéta pikeun marios panilitian ayeuna ngeunaan peran konci karbohidrat dina ningkatkeun kinerja kamekaran sareng fungsi peujit, ngatur komunitas mikroba peujit sareng kaséhatan métabolik, sareng pikeun nalungtik kombinasi karbohidrat babi.

2. Klasifikasi karbohidrat

Karbohidrat dina dahareun tiasa diklasifikasikeun dumasar kana ukuran molekulna, tingkat polimérisasi (DP), jinis sambungan (a atanapi b) sareng komposisi monomer individu (Cummings, Stephen, 2007). Perlu dicatet yén klasifikasi utama karbohidrat dumasar kana DP-na, sapertos monosakarida atanapi disakarida (DP, 1-2), oligosakarida (DP, 3-9) sareng polisakarida (DP, ≥ 10), anu diwangun ku aci, NSP sareng beungkeut glikosidik (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et aL., 2007; Tabel 1). Analisis kimia diperyogikeun pikeun ngartos pangaruh fisiologis sareng kaséhatan karbohidrat. Kalayan idéntifikasi kimia karbohidrat anu langkung komprehensif, dimungkinkeun pikeun ngagolongkeunana dumasar kana pangaruh kaséhatan sareng fisiologisna sareng ngalebetkeunana kana rencana klasifikasi sacara umum (englyst et al., 2007). Karbohidrat (monosakarida, disakarida, sareng kaseueuran aci) anu tiasa dicerna ku énzim inang sareng diserep dina peujit leutik dihartikeun salaku karbohidrat anu tiasa dicerna atanapi sayogi (Cummings, Stephen, 2007). Karbohidrat anu tahan kana pencernaan peujit, atanapi kirang diserep sareng dimetabolisme, tapi tiasa didegradasi ku fermentasi mikroba dianggap karbohidrat tahan, sapertos kaseueuran NSP, oligosakarida anu teu tiasa dicerna sareng RS. Intina, karbohidrat tahan dihartikeun salaku teu tiasa dicerna atanapi teu tiasa dianggo, tapi nyayogikeun pedaran anu langkung akurat ngeunaan klasifikasi karbohidrat (englyst et al., 2007).

3.1 kinerja kamekaran

Aci diwangun ku dua jinis polisakarida. Amilosa (AM) nyaéta jinis dekstran nu dihijikeun ku aci linier α（1-4), amilopektin (AP) nyaéta dekstran nu dihijikeun ku aci α（1-4), ngandung sakitar 5% dekstran α（1-6) pikeun ngabentuk molekul cabang (tester et al., 2004). Kusabab konfigurasi sareng struktur molekul anu béda, aci anu beunghar AP gampang dicerna, sedengkeun aci anu beunghar AM henteu gampang dicerna (Singh et al., 2010). Panilitian sateuacana nunjukkeun yén pakan aci kalayan babandingan AM / AP anu béda gaduh réspon fisiologis anu signifikan kana kinerja kamekaran babi (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Asupan pakan sareng efisiensi pakan babi anu disapih turun kalayan ningkatna AM (regmi et al., 2011). Nanging, aya bukti anu muncul yén diet kalayan am anu langkung luhur ningkatkeun rata-rata paningkatan rata-rata poean sareng efisiensi pakan babi anu keur beternak (Li et al., 2017; Wang et al., 2019). Salian ti éta, sababaraha élmuwan ngalaporkeun yén méré rasio aci AM/AP anu béda-béda henteu mangaruhan kinerja kamekaran anak babi anu disapih (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), sedengkeun diet AP anu luhur ningkatkeun daya cerna nutrisi babi anu disapih (Gao et al., 2020A). Serat pangan mangrupikeun bagian alit tina katuangan anu asalna tina pepelakan. Masalah utama nyaéta serat pangan anu langkung luhur aya hubunganana sareng panggunaan nutrisi anu langkung handap sareng nilai énergi bersih anu langkung handap (noble & Le, 2001). Sabalikna, asupan serat sedeng henteu mangaruhan kinerja kamekaran babi anu disapih (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013). Pangaruh serat pangan kana panggunaan nutrisi sareng nilai énergi bersih dipangaruhan ku karakteristik serat, sareng sumber serat anu béda-béda tiasa béda pisan (lndber, 2014). Dina babi anu disapih, suplementasi ku serat kacang polong ngagaduhan tingkat konversi pakan anu langkung luhur tibatan masihan serat jagong, serat kedele sareng serat dedak gandum (Chen et al., 2014). Nya kitu deui, anak babi anu disapih anu dirawat ku dedak jagong sareng dedak gandum nunjukkeun efisiensi pakan sareng paningkatan beurat anu langkung luhur tibatan anu dirawat ku sekam kedele (Zhao et al., 2018). Anu pikaresepeun, teu aya bédana dina kinerja kamekaran antara kelompok serat dedak gandum sareng kelompok inulin (Hu et al., 2020). Salaku tambahan, dibandingkeun sareng anak babi dina kelompok selulosa sareng kelompok xylan, suplementasi langkung efektif β-Glucan ngaganggu kinerja kamekaran anak babi (Wu et al., 2018). Oligosakarida nyaéta karbohidrat beurat molekul rendah, antara gula sareng polisakarida (voragen, 1998). Éta ngagaduhan sipat fisiologis sareng fisikokimia anu penting, kalebet nilai kalori anu handap sareng ngarangsang kamekaran baktéri anu mangpaat, janten tiasa dianggo salaku probiotik dietary (Bauer et al., 2006; Mussatto sareng mancilha, 2007). Suplementasi kitosan oligosakarida (COS) tiasa ningkatkeun cerna nutrisi, ngirangan insiden diare sareng ningkatkeun morfologi peujit, sahingga ningkatkeun kinerja kamekaran babi anu disapih (Zhou et al., 2012). Salaku tambahan, diet anu ditambahan ku cos tiasa ningkatkeun kinerja réproduktif babi bikang (jumlah anak babi hirup) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) sareng kinerja kamekaran babi anu nuju tumuwuh (wontae et al., 2008). Suplementasi MOS sareng fructooligosaccharide ogé tiasa ningkatkeun kinerja kamekaran babi (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013). Laporan ieu nunjukkeun yén rupa-rupa karbohidrat gaduh pangaruh anu béda-béda kana kinerja kamekaran babi (tabel 2a).

3.2 fungsi peujit

Pati anu babandingan am/ap anu luhur tiasa ningkatkeun kaséhatan peujit (tribirin(bisa ngajaga éta pikeun babi) ku cara ningkatkeun morfologi peujit sareng ningkatkeun pangaturan fungsi peujit anu aya hubunganana sareng éksprési gén dina babi anu disapih (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011). Babandingan jangkungna vili kana jangkungna vili sareng jerona reses ileum sareng jejunum langkung luhur nalika dipasihan diet asimilasi anu luhur, sareng total laju apoptosis peujit leutik langkung handap. Dina waktos anu sami, éta ogé ningkatkeun éksprési gén anu ngahalangan dina duodenum sareng jejunum, sedengkeun dina grup AP anu luhur, kagiatan sukrosa sareng maltase dina jejunum babi anu disapih ningkat (Gao et al., 2020b). Nya kitu, panilitian sateuacana mendakan yén diet anu beunghar asimilasi anu ngirangan pH sareng diet anu beunghar AP ningkatkeun jumlah total baktéri dina caecum babi anu disapih (Gao et al., 2020A). Serat pangan mangrupikeun komponén konci anu mangaruhan kamekaran sareng fungsi peujit babi. Bukti anu dikumpulkeun nunjukkeun yén serat pangan ningkatkeun morfologi peujit sareng fungsi panghalang peujit babi anu disapih, sareng ngirangan kajadian diare (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018). Kakurangan serat pangan ningkatkeun karentanan patogén sareng ngarusak fungsi panghalang mukosa usus besar (Desai et al., 2016), sedengkeun tuang serat anu teu leyur pisan tiasa nyegah patogén ku cara ningkatkeun panjang vili dina babi (hedemann et al., 2006). Jenis serat anu béda-béda gaduh pangaruh anu béda-béda kana fungsi panghalang usus besar sareng ileum. Serat dedak gandum sareng kacang polong ningkatkeun fungsi panghalang peujit ku cara ngatur éksprési gén TLR2 sareng ningkatkeun komunitas mikroba peujit dibandingkeun sareng serat jagong sareng kacang kedelai (Chen et al., 2015). Konsumsi serat kacang polong dina jangka panjang tiasa ngatur éksprési gén atanapi protéin anu aya hubunganana sareng métabolisme, sahingga ningkatkeun panghalang usus besar sareng fungsi imun (Che et al., 2014). Inulin dina dahareun tiasa nyingkahan gangguan peujit dina anak babi anu disapih ku cara ningkatkeun permeabilitas peujit (Awad et al., 2013). Perlu dicatet yén kombinasi serat leyur (inulin) sareng teu leyur (selulosa) langkung efektif tibatan nyalira, anu tiasa ningkatkeun panyerepan nutrisi sareng fungsi panghalang peujit dina babi anu disapih (Chen et al., 2019). Pangaruh serat dahareun kana mukosa peujit gumantung kana komponénna. Panilitian sateuacana mendakan yén xylan ningkatkeun fungsi panghalang peujit, ogé parobahan dina spéktrum baktéri sareng metabolit, sareng glukan ningkatkeun fungsi panghalang peujit sareng kaséhatan mukosa, tapi suplementasi selulosa henteu nunjukkeun pangaruh anu sami dina babi anu disapih (Wu et al., 2018). Oligosakarida tiasa dianggo salaku sumber karbon pikeun mikroorganisme dina peujit luhur tinimbang dicerna sareng dianggo. Suplemén fruktosa tiasa ningkatkeun ketebalan mukosa peujit, produksi asam butirat, jumlah sél résésif sareng proliferasi sél épitél peujit dina babi anu disapih (Tsukahara et al., 2003). Pektin oligosakarida tiasa ningkatkeun fungsi panghalang peujit sareng ngirangan karusakan peujit anu disababkeun ku rotavirus dina anak babi (Mao et al., 2017). Salian ti éta, parantos kapendak yén cos tiasa sacara signifikan ningkatkeun kamekaran mukosa peujit sareng sacara signifikan ningkatkeun éksprési gén pameungpeuk dina anak babi (WAN, Jiang, et al. sacara komprehensif, ieu nunjukkeun yén rupa-rupa jinis karbohidrat tiasa ningkatkeun fungsi peujit anak babi (tabel 2b).

Ringkesan sareng Prospek

Karbohidrat nyaéta sumber énergi utama babi, anu diwangun ku rupa-rupa monosakarida, disakarida, oligosakarida sareng polisakarida. Istilah anu dumasar kana ciri fisiologis ngabantosan fokus kana fungsi kaséhatan poténsial karbohidrat sareng ningkatkeun akurasi klasifikasi karbohidrat. Struktur sareng jinis karbohidrat anu béda-béda gaduh pangaruh anu béda-béda dina ngajaga kinerja kamekaran, ningkatkeun fungsi peujit sareng kasaimbangan mikroba, sareng ngatur métabolisme lipid sareng glukosa. Mékanisme anu mungkin pikeun ngatur métabolisme lipid sareng glukosa dumasar kana metabolitna (SCFA), anu difermentasi ku mikrobiota peujit. Sacara khusus, karbohidrat dina dahareun tiasa ngatur métabolisme glukosa ngalangkungan jalur scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY sareng ampk-g6pase / PEPCK, sareng ngatur métabolisme lipid ngalangkungan jalur scfas-gpr43 / 41 sareng amp / atp-ampk. Salaku tambahan, nalika jinis karbohidrat anu béda-béda aya dina kombinasi anu pangsaéna, kinerja kamekaran sareng fungsi kaséhatan babi tiasa ningkat.

Perlu dicatet yén fungsi poténsial karbohidrat dina éksprési protéin sareng gén sareng régulasi métabolik bakal kapanggih ku ngagunakeun metode proteomik fungsional throughput tinggi, genomik sareng métabonomi. Anu pamungkas tapi sanés anu paling penting, évaluasi kombinasi karbohidrat anu béda mangrupikeun prasarat pikeun panilitian rupa-rupa diet karbohidrat dina produksi babi.

Sumber: Jurnal Élmu Sato