가금류 영양에서 사료급 마난올리고당의 용도는?

만노올리고당 (MOS)은 곤약가루, 과르검, 탄너 & 등 많은 미생물의 세포벽에서 널리 발견된다#39;s 껌 등.먹이는 만노-올리고당은 주로 효모 세포벽에서 유래한다.사료용 만노-올리고당 (MOS)은 주로 포도당이나 만노스를 단위 분자로 하여 효모 세포벽에서 추출된 일종의 올리고당으로부터 추출되며, 이황, 삼황 또는 사황 글리칸과 기타 구조 성분 [1]의 혼합물이다.최근 몇 년간,mannan-oligosaccharides (모스)동물 생산시 사료첨가제로 널리 사용되고 있으며, 적은 용량, 자연성, 잔류성이 없고, 안정성이 높은 장점으로 인해 동물 건강관리제로서 항생제를 대체할 수 있는 가능성을 가지고 있으며, 면역조절에 이중적인 역할을 할 뿐만 아니라 장내 생리 건강을 조절할 수 있다.

만노올리고당의 물리화학적 특성 및 효과 1

물리적, 화학적 성질 1.1

만 난 올리고당의 단맛은 수크로스보다 적고, 물 및 일부 극성 용매에 용해되며, 유기 용매에 침전되거나 결정화되기 쉽다.일반적인 생리학적 pH와 사료처리 조건에서는 안정적이며, 점도는 온도가 증가함에 따라 감소하고 냉각 후에는 증가한다.효모 세포벽에서 추출한 MOS는 사료처리시 고온 (121 ℃, 20분)으로 처리하였으며, 그 구조와 기능이 그대로 유지되었다.당화당류와 일부 기능성 올리고당류는 많은 사료섬유와 유사한 구조를 가지고 있으며, 이들의 화학적 결합의 일부는 소화효소와 동물 장의 산-염기 변화에 의해 끊길 수 없기 때문에, 소장은 거의 당화당류를 파괴하고 이용할 수 없다.

1.2 생물학적 기능

MOS는 구조적으로 안정하여 동물에 의해 쉽게 소화되지 않고 유해균에는 이용될 수 없지만 소화관의 유익균 (예:Bifidobacteria, Lactobacillus)에는 이용될 수 있다.MOS는 장내 미생물의 조성을 개선할 수 있어 숙주에 유익한 건강 관리 효과가 있다.MOS는 유해균을 인식, 고착, 배제할 수 있어 장내 유해균 배출을 가속화하고 동물의 비특이적 면역기능을 강화하며 동물 생물체의 저항력을 높인다.MOS는 장내에서 항균제로 사용되기도 한다.모스는 일부 유해균을 인식하고 고수하며 장으로부터 유해균의 배설을 가속화하고 동물의 비특이적인 면역기능을 증강하며 동물의 저항력을 향상시킬수 있다.

장내 미생태계에 미치는 영향 1.2.1

MOS 가 장내 미생물 생태 환경에 미치는 영향은 주로 유익한 장내 세균의 생장과 번식, 유해 세균의 접착과 배제를 촉진함으로써 실현된다.장불opathogenic bacteria (대장균, 살모넬라, 클로스트리디움 디피실균 등)의 세포벽이나 융모에는 장벽세포내의 당 잔기에 특이적으로 결합할 수 있는 외인성 lectins이 함유되어 있고, probiotics (유산균 등)에는 외인성 lectins이 함유되어 있지 않기 때문에 MOS는 유익균에 대한 점착 및 배타효과가 없다.

Ghasemian 등은 식이에서 올리고메릭 모스는 장 상피세포벽에 붙어있는 대장균을 빠르게 박멸할 수 있는 반면, 포도당과 갈락토오스는 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 보여주었다 [2].이러한 작용 기전은 여러 실험 연구에서 증명되어 왔으며, Guedes 등은 토끼식이에 MOS를 첨가하였을 때 맹장과 대장 내 대장균의 대량 농도가 현저히 감소하였고, Lactobacillus와 Bifidobacterium의 맹장 내 대량 농도가 증가하였음을 확인하였다 [3].Zhang 등은 MOS 가 암탉을 낳는 맹장과 회장에서 Bifidobacteria와 Lactobacillus의 수를 현저히 증가시키고 [4] 장내 대장균의 수를 감소시킬 수 있음을 보여주었다.Wen Ruozhu 등이 그것을 보여주었습니다모스는 유익한 박테리아의 성장을 촉진할 수 있다유산균 같은 것과 PCR-DGGE 기법 [5]을 사용하여 육계 병아리의 장에서 Clostridium spp.와 같은 유해 세균의 성장을 억제한다.

동물소장의 형태적 구조에 미치는 효과 1.2.2

소장은 영양분 흡수의 주요 장소이며, MOS는 소장 점막의 형태를 변화시키고, 융모의 높이와 밀도를 증가시켜 소장 융모의 흡수면적을 넓힐 수 있어 장내 영양분의 소화와 흡수에 도움이 된다.멍옌 등은 육계 사료에 마난올리고당을 첨가하였고, 그 결과 마난올리고당은 장내 융모의 높이, 크립트의 깊이, 점막의 두께, 소장 내 융모의 표면적을 개선하고, 소장에서의 소화와 흡수를 촉진하여 동물의 성장 능을 향상시킬 수 있었다 [6].

Zhang 등은 새우 사료에 MOS를 첨가하여 새우의 장내 미융모 구조의 형태적 발달을 촉진하고 생체의 특정 성장 속도를 증가시킨다는 것을 보여주었다 [7].류아이준 등은 만난올리고당이 오니올라 틸라피아의 장 구조 및 기능에 미치는 영향을 연구한 결과, 만난올리고당의 첨가는 소장 융모류의 높이, 폭 및 밀도를 크게 증가시킬 수 있으며, 이는 장 흡수 면적 및 영양소 소화 이용률 확장에 도움이 되어 동물 생물들의 성장 능이 향상되었다 [8].

동물신체의 면역체계 조절 1.2.3

MOS는 면역원성을 갖고 몸을 자극해 면역반응을 일으키는 새로운 항원활성물질이다.동물의 위장관의 특이 면역반응은 항체가 지배하며 점막항체는 장내 상피에 침입한 세균과 독소의 유착을 억제하고 매개체를 방출함으로써 세균을 직접 죽인다.마지홍 등은 면역저해 생쥐를 실험한 결과, MOS 군에서 생쥐의 대식세포 식균율과 식균지수가 유의하게 증가함을 밝혀 MOS 가 생쥐의 비특이적 면역력을 증가시킬 수 있음을 보여주었다 [9].

우춘자 등은 새끼 돼지 사료에 MOS를 첨가하고 혈청 내 면역글로불린의 함량을 유의적으로 증가시켰다 (P<0.05)[10].진야동등은 송아지 젖에 마난올리고당을 첨가한 결과 소의 성장능과 면역저항성을 유의적으로 향상시킬 수 있음을 발견하였다 (P<0.05)[11].왕지잉 등은 인삼을 연구 대상으로 삼았는데 식이에 만난올리고당을 첨가하면 인삼의 면역력을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다 [12].가오린은 브로일러 식이에 다양한 농도의 마난-올리고당을 첨가함으로써 마난-올리고당이 브로일러의 혈청 면역 지수에 긍정적인 영향을 미쳐 인체의 면역 수준을 향상시키고 면역 기관의 발달을 촉진할 수 있음을 보여주었다 [13].유진명 등은 mannan-oligosaccharides와 sodium butyrate를 식이에 첨가한 결과 [14] 이유식 새끼돼지의 성장능과 면역기능이 현저히 향상되었음을 발견하였다.

2의 적용manno-oligosaccharides동물 생산에 있어서

수산 양식. 1

aquafeed에 mannan oligosaccharide를 첨가하는 것은 수생동물의 성장 속도 및 사료 전환 효율을 높이는데 이롭다.류애준 등은 틸라피아 사료에 MOS 0.5% 첨가가 틸라피아의 체중 증가율, 건질 소화율 및 단백질 소화율을 증가시킬 수 있음을 보였다 [8].탄종기 등은 MOS 0.4% 가 새우 Penaeus vannamei의 성장능을 유의적으로 향상시키고 미끼계수를 감소시켰으며, 일부 효소 (예:lysozyme, 위백색효소 및 간췌장 리파제)의 활성을 유의적으로 증가시켰다 (P<0.05)[15].

유양미 등은 건강식 Pelteobagrus fulvidraco의 기초식이에 곤약만난올리고당 0.1%, 0.2%, 0.3%와 효모만난올리고당 0.3%를 첨가하여 대조군과 비교하였을 때 곤약만난올리고당 0.2% 군이 가장 높은 mass gain과 가장 낮은 미끼계수를 보였고, 효모만난올리고당 0.3% 군 또한 Pelteobagrus fulvidraco의 성장을 유의적으로 촉진시키는 것으로 나타났다,하지만 곤약만난올리고당 0.2% 군에 비해 결과는 좋지 않았다.그러나 그 효과는 곤약만난올리고당 0.2% 군에 비해 좋지 않았다 [16].

2.2 양계생산

양계농가에서 적정량의 MOS는 위장관 내 유익균 (락토바실러스 및 비피dobacterium 등)에 대한 촉진효과가 있어 병원성 세균의 부가가치를 낮추고 면역력을 향상시켜 질병 발생을 감소시키고 생산능을 향상시킬 수 있다.Yan Guiling 등은 brewer&의 추가를 보여주었다#39;s 효모 유래 마난올리고당은 브로일러 식이에 대장균 (Escherichia coli)과 살모넬라 (Salmonella spp.)의 장을 유의적으로 감소시켰으며 (P<0.05), 브로일러의 면역기능을 개선시켰다 [17].리키린 등은 항생제 대용으로 마난올리고당을 사용하였으며 마난올리고당의 첨가는 생존율 증가, 일일 체중 증가 및 브로일러의 사료 대 중량비 감소에 효과적임을 발견하였다 [18].서준 등은 마난올리고당이 일일 체중 증가량, 사료 섭취량 및 사료 전환율을 증가시키고, 메추리의 콜레스테롤 함량을 감소시킬 수 있음을 보여주었다 [19].Wu Wei 등은 브로일러 식이에 마난올리고당을 첨가하였고, 마난올리고당이 브로일러의 성능을 향상시킬 수 있음을 보여주었다 [20].Zhu Xiuqian 등은 만난올리고당 0.2% 첨가가 육계 닭의 일일 체중 증가량과 사료 전환율을 유의적으로 증가시켰다 (P<0.05)[21].

2.3 돼지 생산

현재 돼지의 MOS에 대한 연구는 주로 새끼돼지 단계, 특히 젖을 뗀 새끼돼지에 초점을 맞추고 있는데, MOS는 새끼돼지의 장내 병원균의 흡착과 면역억제라는 이중 효과를 가지고 있다.항수친 등은 만난올리고당을 새끼 돼지 식이에 첨가한 결과, 만난올리고당의 첨가는 대조군에 비해 새끼 돼지의 일일 체중 증가량과 사료 전환율을 유의적으로 증가시켰으며 (P<0.05), 새끼 돼지의 능도를 향상시켰다 [22].

이유신은 태령 28일에 젖을 물린 새끼돼지의 1일 체중증가량 및 사료전환효율이 Picrorhizobium mannan을 0, 0.1%, 0.2% 먹인 후 [23] Picrorhizobium mannan을 0.2% 첨가한 군에서 유의적으로 증가하였다 (P<0.05).우춘자 등은 이유식 새끼돼지 식이에 모스의 첨가는 이유식 새끼돼지의 일일 체중 증가량을 유의적으로 증가시키고 사료 대 육류 비율을 감소시켰다 (P<0.05)[10].두안수동은 돼지돼지 식이에 마난-올리고당을 첨가하였고, 돼지돼지 식이에 마난-올리고당의 첨가는 돼지돼지 성장 능과 비특이적 면역 반응의 일부와 장내 미생물 생태 환경을 개선시키는 것을 보여주었다 [24].

반추위 사료 2.4

반추동물의 반추에서 올리고당류가 강하게 분해되고, 반추미생물에 의한 사료내 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 소화에도 다량의 올리고당류가 생성되기 때문에 반추영양학에서 기능성 올리고당류에 대한 연구가 적은 실정이다.Xiao Yu 등이 외인성 mannan 올리고당이 유제품 염소의 혈청 생화학적 및 항산화 지수에 미치는 영향을 연구한 결과, 혈청 malondialdehyde와 gammaglutaminase 활성은 감소한 반면, 혈청 globulin과 혈청 인은 유의하게 증가하여 MOS의 첨가가 유제품 염소의 항산화 능력을 증가시키고, body&를 개선할 수 있음을 알 수 있었다#39;s의 지질대사와 단백질 합성 [25].가오팅팅 등은 MOS, fructooligosaccharides (FOS)와 대두올리고당이 in vitro batch 재배에 의해 배양국물 내 휘발성 지방산과 세균성 단백질의 농도 (P<0.05)를 유의적으로 증가시켰다 [26].바 오 Yan'an 등이 젖소의 식이에 MOS를 첨가한 결과 유의적으로 우유생산량을 증가시킨다는 것을 확인하였다 (P<0.05) [27].

만난올리고당의 효과에 영향을 미치는 주요 인자 3

만난올리고당을 동물에 적용하는데 영향을 미치는 인자는 여러 가지가 있는데, 그 중 만난올리고당의 종류에 따라 만난올리고당의 단당류 연관성, 만난올리고당의 순도 및 중합 정도, 만난올리고당의 생물학적 활성 등이 가장 중요한 인자 중 하나이며, 만난올리고당의 효과에 따라 다른 영향을 미칠 것이다.또한 만난올리고당의 첨가 수준은 만난올리고당의 효과에 영향을 미칠 것이다.마난올리고당을 불충분하게 첨가하면 증식의 효과를 얻을 수 없다;마난올리고당의 과다한 첨가는 사료단가를 상승시키고, 사료의 기호도를 떨어뜨려 사료의 섭취량을 감소시키며, 사료에서 설사를 유발할 수 있다.발달 단계에 따라 다른 동물들의 장내 미생물군은 발달 단계에 따라 변화하게 된다.

따라서 동물의 연령이 만난올리고당의 효과에 영향을 미치는 직접적인 인자로 이유식 후, 새끼돼지의 대장균 및 기타 병원균의 농도가 상승하며, 새끼돼지는이 시기에 설사를 하기 쉬우므로이 단계에서 일정 농도의 만난올리고당을 첨가하면 병원성 세균의 증식을 효과적으로 줄일 수 있다.또한, mannan oligosaccharide 및 다른 물질의 시너지 효과 또한 그 효과에 영향을 미칠 것입니다, oligosaccharide 및 prebiotics 시너지 효과, 효과는 단일 첨가보다 더 좋고, 먹이 미생물의 작용 시간과 후장에서 생존 가능한 미생물의 수를 연장할 수 있으며, 장에 유익한 미생물이 콜로니화하고 성장하도록 촉진합니다.

4 요약

아직 만난올리고당의 기전 및 효과에 대해 해결되지 않은 의문점이 많으며, 양식업에서의 만난올리고당의 대중화 및 응용은 아직 다소 제한적이다.따라서, 만난올리고당의 물리화학적 구조와 그 기능의 관계에 대한 연구를 강화하여, 만난올리고당의 메커니즘을 명확히 할 필요가 있다;동물별 생리적 상태에 따라 첨가되어야 할 마난올리고당의 적정량과 마난올리고당을 첨가하는 방법 및 다른 영양인자 또는 사료첨가제 (산성제, 항생제, 생균제)와 함께 사용되었을 때의 시너지 및 하락 효과를 연구하고, 식이의 종류에 따라 마난올리고당에 미치는 영향에 대한 체계적인 연구를 수행하고자 한다.이와 동시에 다양한 식이의 종류가 마난-올리고당에 미치는 영향을 체계적으로 연구하여 사료에 마난-올리고당을 합리적으로 적용할 수 있는 이론적 토대를 마련하였다.

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