Isomaltooligosaccharide 분말은 동물성 먹이를 위한 이익을 얻습니까?

사료첨가제로서의 항생제는 사료산업과 축산업의 발전에 마멸할수 없는 기여를 하였다.그러나 과학적 이해가 깊어지면서 항생제를 사용할 경우 동물의 내인성 감염이나 초감염, 약제 내성 균주의 생산, 가축 · 가금의 세포 및 체액성 면역 기능의 저하, 가축 · 가금 제품의 잔류물 등을 유발할 수 있음이 밝혀졌다.생균 조제는 비록 항생제의 상술한 단점을 극복할 수 있지만, 실제 응용한 후에는, 또한 대부분의 생균 조제가 혐기성 세균이고, 발효 생산이 매우 어려우며, 제품 품질 표준이 통일되기 어렵고, 제품 품질에 대한 업계 관리가 거의 불가능한 등 극복하기 어려운 많은 단점을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다;저장, 운송 및 처리 중 산소, 높은 온도 및 기타 조건 모두 대량으로 그것을 불활성화;공식화 할 때 항생제와 불호환성이 있다;위산은 그것을 불활성화시키고 동물의 내장을 잘 부식시키지 않는다.

반면,isomalto-oligosaccharides can overcome the shortcomings of both. It can not only replace antibiotics and produce functional animal products without drug residues, but also reduce feed costs. 이re are no incompatibilities when formulating; it can withstand all extreme feed processing conditions such as oxygen and high temperatures processing conditions, and can be used not only for powder production but also for the production of pellets and extruded feed. It can withstand the effects of gastric acid and overcome the defect of exogenous live bacterial preparations with poor intestinal colonization ability by promoting the growth and reproduction of beneficial intestinal bacteria. Therefore, isomalto-oligosaccharides are a new type of green functional feed additive that is expected to replace antibiotics and live bacterial preparations.

1. 이소말토올리고당의 물리적, 화학적 특성 (Physical and chemical characteristics of isomalto-oligosaccharides

1.1 화학구조

Isomalto-oligosaccharides (IMO)는 또한 isomaltooligosaccharides, oligoisomaltose 및 branched oligosaccharides로 알려져 있습니다.그들은 두 개 이상의 포도당은의 조합에 의해 형성 된 분자를 통해 α-1, 6 glycosidic 본드이다.활성 성분은 isomaltose, panose, isomaltotriose 등입니다.그 구조를도 1에 나타내었다.

물리적, 화학적 성질 1.2

1.2.1 단맛

The sweetness of IMO-500 (containing 50% isomaltose) is 52, and the sweetness of IMO-900 (containing 89% to 90% isomaltose) is 42. Isomaltulose oligosaccharides with low sweetness can replace part of the sucrose to reduce the sweetness of foods and improve the taste.

. 2점

아이소말트 시럽의 점도는 같은 농도의 자당 용액의 점도와 비슷하다.식품 및 사료의 구조 및 물성에는 아무런 악영향을 미치지 않는다.

내열성 및 내산성 1.2.3

Isomalt는 열과 산 저항이 우수합니다.50%의 아이소말트 시럽은 pH 3, 120 °C에서 장시간 가열해도 분해되지 않는다.

수분 보유 및 전분 노화 방지 1.2.4

이소말토올리고당은 수분을 유지하고 다양한 식품의 품질을 유지하는데 효과적이다.그들은 자당과 포도당 결정의 형성을 억제할 수 있다.또한 이소말토올리고당 시럽을 첨가하면 전분 노화를 방지하고 식품의 유통기한을 연장할 수 있다.

1.2.5 색소

이소말툴로스의 당 분자는 말단에 환원군이 있으며, 단백질이나 아미노산과 함께 가열하면 마이야르 반응이 일어나 갈색이 생성된다.착색의 정도는 당 농도와 관련이 있으며, 함께 가열되는 단백질이나 아미노산의 종류, pH 값, 가열온도 및 시간의 길이와 관련되기도 한다.

1.2.6 물의 활동

농도가 75% 이고 온도가 25 °C 일 때,의water activity of isomaltulose is 0.75, which is very similar to sucrose.

1.2.7 Fermentability

이소말토-올리고당류는 효모와 젖산균에 의해 이용되지 않는다.이들은 빵과 발효유에서 효모와 젖산균에 의해 발효된 후에도 식품에 남아 다양한 생리적 기능과 특성을 발휘하는 동시에 발효유에서 비피도박테리아의 발생을 촉진하기도 한다.

1.2.8 Anti-caries

이소말토올리고당은 충치의 원인인 무탄스 스트렙토코치에 의해 쉽게 발효되지 않기 때문에 산을 적게 내고 치아를 쉽게 부식시키지 않는다.또한 수크로스와 함께 사용하면 수크로스가 mutans streptococci에 의해 작용하여 물 불용성 고분자 글루칸을 생성하는 것을 방지하여 수크로스의 cariogenicity를 억제할 수 있다.

1.2.9 안전

isomaltooligosaccharides의 최대 안전량은 체중 kg 당 2 g입니다.쥐에게 경구 투여한 이소말토올리고당의 급성 독성은 체중 kg 당 44 g 이상의 LD50으로 수크로스 (체중 kg 당 29.8 g), 말토오스 (체중 kg 당 26.7 g)보다 안전하다.이 슈가파우더를 식수에 첨가하여 쥐 (체중 kg 당 매일 2.7-5.0 g 섭취) 가 1년 동안 자유롭게 섭취하였을 때, 부검 결과나 혈액 검사에서 이상이 발견되지 않았다.세균역돌연변이검사 및 배양세포내 염색체이상검사 결과 돌연변이성은 나타나지 않았다.

이소말토-올리고당의 작용 메커니즘 1.3

1.3.1 영양소의 합성과 흡수를 촉진한다

이소말토-올리고당류는 영양소의 합성과 흡수를 촉진 할 수 있으며, 이러한 기능은 주로 비피도박테리아의 증식을 촉진함으로써 이루어진다.수많은 실험을 통해 bifidobacteria는 아미노산, VB1, VB2, VB6, VK, niacin, folic acid 등의 합성을 촉진시킬 수 있으며 아미노산, Ca2+, Mg2+, Fe2+ 및 기타 영양소의 흡수도 촉진시킬 수 있음이 밝혀졌다.따라서 동물들도 이소말토-올리고당류를 먹고 나면 이런 효과가 나타난다.

body&를 규제하기 1.3.2#39, s 면역체계

이소말토올리고당은 동물 &을 조절한다#39;의 면역체계는 주로 세가지 경로를 통합니다.

(1) 신체를 강화하는 것 's는 bifidobacteria의 증식을 촉진함으로써 면역 기능을 합니다.Isomalto-oligosaccharides는 bifidobacteria의 증식을 촉진하여 B 림프구의 mitotic growth와 항체의 생성을 촉진하고 interleukin과 interferon과 같은 다양한 면역 활성 물질에 대한 mRNA의 발현을 유도하며 대식세포의 식세포 활성을 향상시킨다.

(2) 면역보조제 및 항원으로서 신체&를 강화시킵니다#39, s 면역기능.이소말토-올리고당류는 특정 독소와 바이러스에 결합할 수 있으며 결합 후에는 이들 항원의 보조제로 작용하여 항원 흡수를 늦추고 항원 효능을 높일 수 있다.또한, 이소말토-올리고당류는 항원 효과도 있으며 직접적인 항체 반응을 일으킬 수 있다.

다시 한번 body&를 활성화합니다#39;의 체액성 및 세포 면역 체계 및 신체를 강화 's immune function. Spring (1998) reported that isomalto-oligosaccharides can increase the concentration of immunoglobulins in the intestines and serum of animals, the number of B lymphocytes, the release of cytokines, the concentration of interleukins, and the activity of interferons, thereby enhancing the body's 체액성 및 세포성 면역 기능.

1.3.3 소화관 미생물군을 조절하고 건강한 박테리아의 형성을 촉진합니다

이후 isomalto-oligosaccharide monosaccharide 분자들은 α에 얽매-1, 6 당 결합, 그리고 glycoside 동물에 의해 분비 되는 hydrolase 소화관을 할 수 있을 뿐 hydrolyze α-1, 4 당 결합, isomalto-oligosaccharides undegraded 양식을에 hindgut을 입력하고는 그것을 미생물에 의해 이용 된다.그러나, 박테리아 종마다 이소말토-올리고당을 다르게 이용한다.유익균, 특히 Bifidobacteria는 isomalto-oligosaccharides를 영양분 기질로 사용하여 증식할 수 있는 반면, Escherichia coli와 Salmonella와 같은 유해균은 이를 활용할 수 없습니다;또한 isomalto-oligosaccharides를 사용한 후 bifidobacteria 등의 세균은 젖산 등의 산성 물질을 생성하여 장의 pH를 낮춘다.따라서 대장균과 같은 유해 세균의 성장과 번식이 억제되어 건강한 동식물이 동물 &에서 형성될 수 있습니다#39; s 장.

1.3.4장내 병원균의 결합과 흡착

최근 수십 년 간의 연구에 따르면 세균 세포벽 표면에 있는 단백질이 장 점막 상피세포 표면에 있는 당질이나 당단백질의 당 잔기와 결합하면 장벽에서 세균의 콜로니화와 증식을 촉진해 질병이 발생한다고 한다.장에 일정량의 이소말토-올리고당이 존재하면 세균과 결합하므로 세균이 장 점막 상피세포에 결합할 기회를 줄이고 장벽에서 세균의 성장과 번식을 방해한다.때로는 이소말토-올리고당이 세균에 결합한 장 점막 상피세포의 글리코실 그룹을 대체하기도 하며, 이로 인해 장내 병원성 세균을 대체하기도 한다.

isomalto-oligosaccharides의 생산 2

2.1 글루코아밀라제의 반전작용을 이용한다

Before the 이소말토올리고당의 기능적 특성 (functional properties of isomalto-oligosaccharides were discovered, these sugars were regarded as undesirable substances in glucose production, because their presence interfered with glucose crystallization, thereby affecting the recovery rate of glucose and reducing its fermentability. It has been found that invertase is prone to inverting in high glucose concentrations, synthesizing oligosaccharides such as isomaltose and maltose from glucose. Yasuda et al. reported in their patent that 65% glucose solution at 60 °C and pH 4.5 with the addition of 0.5% glucoamylase. After 72 h of reaction, a sugar solution with an isomaltose oligosaccharide content of about 34.2% can be obtained. Some people have also tried to produce isomaltose by immobilizing glucoamylase. There have been many patents on the use of the inverting action of glucoamylase to produce isomaltose, but given the disadvantages of this method, such as low yield of isomaltose, complex product, and long production cycle, it is difficult to promote it on an industrial scale.

2. 2의 transglycosidation α-D-glucosidase

Maltose은 α에 의해 hydrolyzed-D-glucosidase 2-monomer 포도당을 생산하는;효소에 의해 전송 그리고 나서 무료 포도당 잔여 물은을을 형성 하기 위해 또 다른 글루코스 분자를 통해 isomaltose α-1, 6 glycosidic 본드 (그림 2)에 표시 된 대로. acceptor이 maltose, panose은 형성 되었다.현재 일본의 여러 주요 isomaltose 제조업체는 그림 3에 표시된 공정 경로를 사용합니다.

3. isomaltulose oligosaccharides의 검출

일반적으로 사용되는 방법에는 종이 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피, 모세관 전기영동, 고성능 액체 크로마토그래피 등이 있다.

3.1. Thin-layer 크로마토그래피

ethyl acetate:methanol:acetic acid:water = 12:3:2:2를 개발제로 사용하여 혼합표준시료를 두 가지 개발제를 가하고, 락케이스 개발제를 살포하여 색을 개발한다.착색 후에는 얇은 층 크로마토그래피 스캐너를 사용하여 시료를 스캔하고 정량합니다.

모세관 전기영동 3.2

A high-performance capillary zone electrophoresis column and pre-derivatization method were used to determine 기능 oligosaccharides (oligosaccharides and maltotriose) in foods. The sample was diluted, protein removed, and derivatized with ethyl p-aminobenzoate (ABEE) in methanol. The separation was carried out in a fused silica capillary with a 80 mmol/l borate buffer (pH 8.0) as the running buffer at a constant column temperature of 25 °C and a voltage of 30 kV for 30 min. The components were detected at 300 nm using external standard quantification. The linear correlation coefficients of each component in the concentration range of 31.25-1,000 μg/ml are all above 0.998, the detection limits can reach 0.027-0.059 ng, the relative standard deviations are 2.9%-5.0%, and the recoveries are 100.4%-101.2%.

고성능 액체 크로마토그래피 3.3

정량분석을 위해 Zorbax C18을 고정상으로, 물을 이동상으로, 외부표준법을 사용하였다.이 방법은 간단하고 분리가 잘되며 생산 과정 중 제품 테스트에 적합합니다.

이소말토 올리고당 적용 4

이소말토올리고당류는 일본의 미쓰오카 토미타루에 의해 처음 발견되었다.1982년 하야시바라 생화학연구소가 개발에 성공했고, 1985년 쇼와상교가 최초로 시장에 내놓았다.현재 유럽 일부 국가와 지역에서는 이소말토올리고당의 응용을 적극 연구, 개발하고 있다.이소말토올리고당은 국내에서도 생산되고 있지만, 사료 산업에서의 응용은 아직 연구 단계에 있습니다.Isomaltooligosaccharides는 건강한 설탕 대체 및 식품 첨가물로 식품 산업에서 처음 널리 이용되었습니다.1980년대 중후반 일본이 최초로 이들을 사료산업에 사용할 사료첨가제로 개발했다.1990년대 중반 일본 's 생산을 사료 첨가제로 사용하였으며, 돼지 사료의 40%를이 물질로 첨가하였다.현재 유럽 일부 국가와 지역에서 이소말토올리고당이 대유행하고 있지만 중국에서이 제품의 응용은 비교적 늦게 시작되었으며 현재 식품산업에 국한되어 있다.사료산업에서의 응용은 아직 탐색 및 연구 단계에 있다.

실험 결과feeding animals with isomalto-oligosaccharide-enriched feed can increase their growth rate, reduce the feed-to-meat ratio, prevent diarrhea, reduce mortality, shorten the estrus cycle of female livestock, and increase the survival rate of fetuses. It can also improve the quality of livestock and poultry products and increase food safety. Adding 0.1% to 0.2% isomalto-oligosaccharides to the feed of 35-day-old piglets resulted in a 3% to 4% increase in daily weight gain and a 3% to 4% decrease in the feed-to-meat ratio (Bolden, 1 993). Tomeokamo (1990) used a feed with 0.25% isomaltooligosaccharides to test 21-day-old piglets, and the daily weight gain increased by 7%, and the ammonia content in the feces decreased. Japanese scholars such as Takato Muniyuki (1991) conducted a trial on 90,000 broilers by adding 0.2% isomalto-oligosaccharides to the broiler feed. The results showed that the growth rate, average weight and feed efficiency  개선되었으며, 사체 절단 후 평균 다리, 가슴살, 가슴안심, 식용 부위가 증가했다.장내 세균군이 개선되었고, 닭고기의 안전성이 향상되었으며, 혜택을 통해 수입이 증가하고 지출을 줄일 수 있었다.I.N.R.A (1992)의 보고에 의하면 송아지 사료에 이소말토올리고당 0.15%를 첨가하면 1일 체중 증가량이 20 g 증가하고 사료 소비량을 2% 줄일 수 있다고 한다.