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, 이소말토-올리고당은 양자의 단점을 극복할 수 있다.항생제를 대체할 수 있고 약물 잔류물이 없는 기능성 동물성 제품을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 사료비도 절감할 수 있다.공식화할 때 호환되지 않는 것이 없다;산소 및 고온 가공 조건과 같은 모든 극단적인 사료 가공 조건을 견딜 수 있으며, 분말 생산뿐만 아니라 펠릿 및 압출 피드 생산에도 사용할 수 있습니다.위산의 영향을 견디고 유익한 장내 세균의 성장과 번식을 촉진함으로써 장내 식민화 능력이 떨어지는 외인성 생균 조제의 결함을 극복할 수 있다.그러므로,isomalto-oligosaccharides는 녹색 기능성 사료 첨가제의 새로운 유형입니다그것은 항생제와 살아있는 박테리아 준비를 대체할 것으로 예상된다.

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

IMO-500 (이소말토오스 50% 함유)의 감미도는 52, IMO-900 (이소말토오스 89%~90% 함유)의 감미도는 42이다.낮은 단맛을 가진 이소말툴로오스 올리고당은 식품의 단맛을 줄이고 맛을 개선하기 위해 수크로스의 일부를 대체할 수 있습니다.

. 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 이소말툴로스의 물 활성도는 0.75로 수크로스와 매우 유사하다.

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 면역기능.Spring (1998)은 isomalto-oligosaccharides 가 동물의 장과 혈청 내 immunoglobulins의 농도, B 림프구의 수, cytokine의 분비, interleukins의 농도, interferons의 활성을 증가시켜 body's 체액성 및 세포성 면역 기능.

1.3.3 소화관 미생물군을 조절하고 건강한 박테리아의 형성을 촉진합니다

이후로isomalto-oligosaccharide 단당류 분자은 α-1에 얽매, 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

이소말토-올리고당의 기능적 특성이 발견되기 전에는 이러한 당들이 포도당 생산에 있어서 바람직하지 않은 물질로 간주되었는데, 그 이유는 이들의 존재가 포도당 결정화를 방해하여 포도당의 회수율에 영향을 미치고 발효성을 감소시키기 때문이다.invertase는 포도당으로부터 isomaltose와 maltose와 같은 올리고당을 합성하여 고포도당 농도에서 뒤집기 쉽다는 것이 밝혀졌다.Yasuda 등은 그들의 특허에서 60 °C에서 65%의 포도당 용액과 0.5%의 글루코아밀라아제를 첨가한 pH 4.5를 보고하였다.72시간 반응 후, 이소말토올리고당 함량이 약 34.2%인 당 용액을 얻을 수 있다.일부 사람들은 글루코아밀라아제를 고정시켜 이소말토스를 만들어내려는 시도도 했다.글루코아밀라아제의 역작용을 이용하여 아이소말토스를 생산하는 방법에 대한 특허가 많이 있었으나, 아이소말토스의 낮은 수율, 복잡한 제품, 긴 생산주기 등의 단점을 고려할 때, 산업적 규모에서 이를 촉진하기에는 어려움이 있다.

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

식품 중 기능성 올리고당 (올리고당 및 말토트리오스)을 확인하기 위해 고성능 모세관 영역 전기영동 컬럼 및 사전 유도체화 방법을 사용하였다.시료를 희석하여 단백질을 제거하고 메탄올에 ethyl p-aminobenzoate (ABEE)로 유도체를 제조하였다.분리는 융합된 실리카 모세관에서 80 mmol/l borate buffer (pH 8.0)를 25 °C의 일정한 컬럼 온도와 30 kV의 전압에서 30분간 running buffer로 수행하였으며, 외부 표준 정량을 이용하여 300 nm에서 성분을 검출하였다.선형의 농도 범위에서 각 구성 요소의 상관 계수 31.25-1,000 μ g/ml 모두 위 0.998, 탐지 한계에 도달 할 수 있는 0.027-0.059 ng, 상대적인 표준 편차 가 2.9%-5.0%, 되고 회복은 100.4%-101.2%다.

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.

실험결과, 이소말토올리고당이 농축된 사료를 동물에게 먹일 경우 성장속도를 높이고 사료와 육류 비율을 낮추어 설사를 예방하고 사망률을 낮추며 암컷가축의 발정주기를 단축시키고 태아의 생존율을 높일 수 있는 것으로 나타났다.또 가축, 가금 제품의 질을 높이고 식품안전을 높일수 있다.35일령 새끼 돼지의 사료에 이소말토올리고당을 0.1%~0.2% 첨가한 결과, 일일 체중 증가량은 3%~4% 증가하였고 사료 대 육의 비율은 3%~4% 감소하였다 (Bolden, 1 993).Tomeokamo (1990)는 isomaltooligosaccharides 가 0.25% 첨가된 사료를 사용하여 21일 된 새끼 돼지를 시험한 결과, 일일 체중 증가량은 7% 증가하였고, 분변 내 암모니아 함량은 감소하였다.Takato Muniyuki (1991)와 같은 일본 학자들은 육계 사료에 이소말토올리고당 0.2%를 첨가하여 9만 개의 육계 사료에 대한 실험을 수행하였다.그 결과 성장율, 평균체중 및 사료효율을 알 수 있었다 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.