동물성 사료에서 마난올리고당류의 용도는?

수의용 항생제는 오랫동안 동물의 질병을 예방하고 동물의 성장을 촉진하는 데 중요한 역할을 해왔다.그러나 식용동물에 대한 항생제의 광범위하고 광범위한 사용으로 인해 항생제 잔류와 박테리아 저항성의 발달이라는 두 가지 큰 문제가 발생하게 되었다.항생제 잔류물은 식품 안전과 공중 보건에 영향을 미치는 반면, 증가하는 박테리아 내성은 사람에 대한 의료 자원을 위협합니다.

2018년 4월 16일에 열린 중국사료발전포럼에서 농업농촌부 관련 인사는 2020년까지 약물사료첨가제를 완전히 철수할 것이라고 밝혔다.이와 동시에 농업농촌부는 < 2018년부터 2021년까지 수의학 항생제 사용 감소 시범작업을 가동할데 관한 통지 >를 발표하여 사육시 항생제 사용 감소 및 제한 시간표를 명확히 규정했다.

포괄적인 항균 내성 감소 또는 제한의 맥락에서, 안전하고 효율적인 녹색 사료 첨가제는 현재 연구 및 개발 핫스팟 중 하나가되었습니다.많은 연구결과에 의하면 마난올리고당은 신형의 사료첨가제로서 면역력증강, 위장환경조절, 가축, 가금의 생산능률 향상 등 기능을 갖고있으며 축산업생산에 광범위하게 응용되고있다.본 논문은 mannan-oligosaccharides의 생물학적 효과와 이를 이용한 축산업 생산에 대한 고찰을 통해 mannan-oligosaccharides의 과학적 응용을 위한 이론적 근거를 제시하였다.

mannan-oligosaccharides의 생물학적 효과 1

면역체계 강화 1.1

마난-올리고당은 면역원성이 있어 항원에 대한 면역반응을 강화시켜 동물의 체액성 및 세포성 면역체계를 강화시킬 수 있다.외인성의 항원에 대한 보조제로서, 마난-올리고당은 특정 독소, 바이러스 및 진핵세포의 표면에 결합하여 항원 흡수를 늦추고 항원 효능을 증가시킬 수 있다.한 번마난-올리고당 (mannan-oligosaccharides)은 체내로 들어간다, 그들은 간을 자극하여 마난-올리고당 결합 단백질을 분비합니다.이런 단백질은 세균의 세포벽에 결합되여 일련의 보완반응을 일으킴으로써 면역반응을 유발할수 있다.면역반응은 세포에 의해 촉발되며, T 세포가 중요한 역할을 한다.

T 세포의 증식과 분화에는 인터류킨-2의 참여가 필요하며, [1] 마난-올리고당의 첨가에 따라 세포 내 인터류킨-2의 농도가 증가한다.또한, 마난-올리고당은 활성화된 T 세포에서 분비되는 사이토카인 IFN의 활성을 향상시켜 백혈구와 체액, 단백질을 감염 부위로 끌어당기고 대식세포의 식세포 활동을 활성화시킨다.마난-올리고당은 비피박테리움 (Bifidobacterium)과 같은 일부 유익한 박테리아의 증식을 촉진하여 신체를 증가시킬 수 있습니다 '의 항체 수준 그래서 강화 body', s 면역기능.

동물의 위장 환경 조절 1.2

마난올리고당은 비피도박테리아 (bifidobacteria)와 일부 유산균 (lactobacilli)과 같은 유익균의 성장을 촉진할 뿐만 아니라 대장균 (Escherichia coli), 티피무륨 (Salmonella typhimurium), 보툴리눔 (Clostridium botulinum)과 같은 유해균의 번식을 억제한다.또 유해 병원균을 흡착해 장내 환경을 개선하기도 한다.대부분의 병원성 세균은 자신의 세포 표면에 있는 외인성 레틴을 통해 동물의 장 상피세포에 있는 특정 당 분자를 인식하고 결합하기 때문에 동물 장의 상피세포에 대장균을 형성시킬 수 있으며, 그 후 성장, 번식하여 결국 장질환을 유발한다.

마난-올리고당은 대장균의 외인성 렉틴과 결합할 수 있어 장내 병원성 세균이 장내 상피세포 표면의 특정 당 분자와 결합할 수 없어 병원성 세균이 위장관에서 군집하여 번식하는 것을 막는 목적을 달성할 수 있다.장내에 일정량의 마난-올리고당이 존재하면 병원성세균을 장을 통해 운반할수 있으며 병원성세균이 장내에서 군체화할 가능성은 크게 줄어든다.장내 미세생태 환경을 개선하는 동시에 장내 소화와 흡수에도 더욱 도움이 된다.

1.3 특정 mycotoxins의 흡착

최근 많은 연구에서 마난올리고당이 사료의 영양 조성에 영향을 미치지 않고 물리적으로 마이코톡신 (mycotoxins)을 흡착하거나 직접 결합할 수 있음이 밝혀졌다.aflatoxin, zearalenone 및 ochratoxin에 대한 마난올리고당의 결합률은 각각 82.5%, 51.6% 및 26.4% 이며,이 중 aflatoxin의 결합력은 주로 pH, 독소의 농도 및 사용된 마난-올리고당 첨가제의 양에 의존한다.pH 6.8에서의 결합력은 >pH 4.5 이었으며, 첨가된 마난-올리고당의 양이 500~1,000 mg·kg-1 사이일 때 결합력 또한 증가하는 경향을 보였다.

가축과 가금 성능 향상 1.4

마난올리고당을 첨가하면 위장관내의 병원성 세균과 부패성 세균의 번식을 억제하고 독소, 아민, 암모니아, 인돌 등 독성과 유해한 대사산물의 생성을 감소시키며 동물의 이환률을 감소시킬수 있다.마난올리고당은 유익균의 증식을 촉진할수 있고 일부 유익균은 VB1, VB12와 같은 비타민과 장의 아미노산을 합성할수 있는 비피도박테리아 등 인체에 필수적인 물질을 생성할수 있다.또한 올리고당 발효시 생성되는 산성 물질은 위장관 내 칼슘 화합물의 용해도를 높여 장이 칼슘을 쉽게 흡수하도록 한다.장내 균형의 균형, 동물 '의 사료섭취량, 사료소화율 등이 모두 다양한 수준으로 증가될 것이며, 이후 생산실적이 향상될 것이다.

마난-올리고당 (mannan-oligosaccharides)의 축산업 적용 2

2. 1 돼지

마난-올리고당을 이용한 돼지에 대한 실험은 많은 보고가 있었으며, 도출된 결론 또한 서로 다르다.연구 결과, 마난올리고당을 식이에 첨가할 경우 돼지의 단계별 체중 증가 및 사료 섭취량이 증가하고, 사료 전환율이 향상되며, 생산능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.임신퇘지의 식이에 0.2% mannan-oligosaccharides를 첨가한 경우 새끼돼지의 출생체중과 이유체중을 유의적으로 증가시켰으며, 새끼돼지의 이유식 전 사망률을 유의적으로 감소시켰다.

그럴 수 있는 이유는 바로 그것이다식단에 mannan-oligosaccharides 첨가하기젖소 (lactating sows)는 면역성분을 향상시킨다.수유성 암퇘지 식이에 0.2% 마난-올리고당을 첨가하면 발정 사이의 간격을 효과적으로 단축시킬 수 있고, 새끼돼지의 출생 체중과 새끼돼지의 이유식 체중을 증가시킬 수 있으며, 새끼돼지의 이유식 전 사망률을 현저히 낮출 수 있다 [1].돼지를 살찌는 식이에 480 mg·kg-1 마난-올리고당을 첨가하면 1일 체중 증가를 증가시키고, 사료 전환율과 설사율 등을 낮출 수 있다.클로테트라사이클린 (chlortetracycline)과 병용할 경우 일평균 체중증가량을 증가시키고 일평균 사료섭취량과 사료전환비율을 감소시킬 수 있으며 육질과 풍미개선에도 일정한 효과가 있다.

1~49일 숙성 된 새끼 돼지에서는 0.2%의 마난-올리고당을 식이에 첨가하면 일일 체중 증가 및 사료 전환율을 증가시킬 수 있다.클로스트리디움 부틸리쿰과 함께 먹이면 새끼돼지는 일일 체중 증가, 사료 전환 비율, 원유 섬유 소화율 [2]의 증가를 보인다.생후 28일에 젖을 짠 새끼돼지에서는 0.1%와 0.2%를 첨가하면 대장, 맹장 및 직장 내 대장균의 증식을 현저히 억제하고 맹장 내 유산균의 농도를 증가시킬 수 있다.생후 35일 된 이유식 새끼돼지에게 마난-올리고당이 0.3% 함유된 기초식이를 먹이면 새끼돼지&에서 대장균의 성장을 현저히 억제할 수 있다#39;장, 대장균 (Escherichia coli)과 장 속의 유산균 (Lactobacillus), 비피도박테리움 (bifidobacteria)과 다른 유익균 (Bifidobacterium)과 같은 유익균과의 경쟁을 감소시켜 젖을 뗀 새끼돼지의 소화관 식물상의 균형을 유지시킨다.젖을 떼는 새끼 돼지의 식이에 0.4%의 마난-올리고당을 첨가하면 설사의 발생을 효과적으로 줄일 수 있고, 혈당, 중성지방, 총 콜레스테롤, 저밀도 지단백, 매우 저밀도 지단백 수치가 모두 다양한 수준으로 감소된다 [3].

2. 2 가금 류

육계 닭의 식이에 50 mg·kg-1 마난-올리고당의 첨가는 성장 능과 건강 상태를 향상시킬 수 있다;■ 면역 기관의 발달을 촉진하다;면역력 및 항산화 용량을 향상;그리고 catalase와 superoxide dismutase의 활성을 현저히 증가시킨다.또한 글루타치온 과산화효소 (glutathione peroxidase)의 활성과 총 항산화 능력이 증가하는 추세이다 [4].육계닭:식단에 0.1% 마난-올리고당을 첨가하면 육계닭의 성장공능을 촉진하고 사료이용률을 제고하며 장내 미생물생태환경을 개선하고 인체의 면역기능을 강화할수 있다.마난-올리고당과 유기 셀레늄의 조합은 생산 성능과 면역 기능을 향상시킬 수 있습니다.암탉을 사육하는 경우:암탉을 사육하는 식이에 1 또는 1.5 g·kg-1 마난-올리고당을 첨가하면 사육능과 사료전환효율이 향상된다.경기력의 향상은 회장 내 영양소 소화율의 증가와 장 내 병원성 세균의 수가 감소하기 때문인 것으로 보인다 [5-6].

육계 오리의 식이에 1 g·kg-1 마난-올리고당을 첨가하면 일일 체중 증가량을 현저히 증가시키고, 사료 전환율을 향상시키며, 장내 대장균의 번식과 성장을 현저히 억제하고, 동시에 유산균의 번식과 성장을 촉진시켜 장내 균사체를 육계 오리의 성장에 더욱 도움이 될 수 있다.마난-올리고당과 항균 펩타이드를 조합했을 때의 효과는 마난-올리고당만 조합했을 때보다 월등히 좋다 [7].또한 고기오리의 식이에 마난-올리고당을 첨가하면 특정 독소, 바이러스 및 진핵세포의 표면에 결합하여 이들 외부 항원의 보조제 역할을 하여 항원의 흡수시간을 늦춰주고 항원의 효능을 높일 수 있다.

마난-올리고당은 오리백신과 함께 사용하면 백신의 흡수시간을 지연시키고 효과를 높여 체내 's 세포 및 체액성 면역.체리밸리오리의 식이에 0.1%의 마난-올리고당을 첨가하면 오리의 최종체중은 5.96%, 일평균체중증가율은 6.65% 증가하였고, 건조물, 조회, 조단백질의 이용률은 각각 9.21%, 22.09%, 10.64% 증가하였으며, 맹장 내 유산균의 수는 유의적으로 증가하였고, 대장균과 pH는 유의적으로 감소하였다 [9].

2. 3 반추 동물

마난-올리고당류는 반추동물에서 덜 자주 사용되었는데, 이는 주로 반추물이 올리고당류를 강하게 분해하는 효과가 있다고 생각되었기 때문이다.동시에 hemicellulose, cellulose 등은 반추 내에 다량의 올리고당을 생성할 수 있으며 반추동물은 올리고당을 첨가할 필요가 없다.그러나 올리고당의 메커니즘에 대한 심도 있는 연구가 진행되면서, 올리고당도 일계동물에서와 마찬가지로 반추동물의 소화관 미생물, 반추위 발효능, 면역력, 영양소 소화율 및 생산능에 동일한 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.5일 생후 5일 된 송아지의 사료에 하루 두당 마난-올리고당 4 g을 첨가하면 성장 성과, 장 건강 및 면역력을 향상시킬 수 있다;설사의 발생을 줄이고 사료전환을 향상시킨다 [10-11].

초기 수유 젖소의 식이에 있어서 60 g·head-1 ·d-1 마난-올리고당의 첨가는 루멘 아세테이트 발효액의 비율을 높이고 [12] 우유지방율을 높이는데 도움을 줄 수 있다.몽골 양의 식이에 0.1%의 마난-올리고당 첨가는 고농축 사료를 먹인 몽골 양의 성장 능과 혈청 면역 기능 및 항산화 능력을 향상시킬 수 있으며, 양 건강에 일정한 영향을 미친다 [13].양고기 식이에 mannan-oligosaccharides를 첨가하면 동물의 성장능과 면역기능 개선, rumen 발효기능 개선, rumen 환경 안정 및 개선, rumen 미생물 성장에 유리한 조건 제공, rumen 미생물의 증식 촉진, 그리고 이로 인해 rumen 내 조단백질 및 섬유소의 분해율이 증가하는 효과가 있다.또한 사료에 마난-올리고당을 첨가하면 반추위 내 단백질 분해효소와 섬유분해효소의 활성을 증가시켜 반추위 내 조단백질 분해율을 높일 수 있다.

2. 4 토끼

토끼 사료에 1 g·kg-1 마난-올리고당을 첨가하면 유익한 장내 식물체, 특히 bifidobacteria와 lactobacilli의 성장을 촉진할 수 있으며, 매우 중요한 결과를 얻을 수 있다;해로운 장내 세균을 억제할 수 있어 대장균에 상당한 억제 효과가 있다.마난-올리고당은 장에 매우 큰 영향을 미친다.이들은 장 점막 수용체와 결합할 수 있어 유해세균과 세균이 만들어내는 유해물질이 장 점막을 직접 자극하지 못하도록 막을 수 있다.또 장내 융모와 장벽에 대한 보호효과도 아주 좋다.그들은 사료 이용률을 향상시키고 사료 대 육류 비율을 줄일 수 있습니다.토끼 사료에 마난-올리고당을 첨가하면 랍비&의 구조를 상당히 개선할 수 있다#39;의 소장 점막, 랍비의 면역 체계 기능을 강화 '의 소장 점막, 및 랍비 &의 소화 및 흡수 기능을 향상 시킨다#39;의 소장으로, 그럼으로써 동물의 성장을 촉진하고 생산 효율을 향상시킨다 [14].

mannan-oligosaccharides의 효능에 영향을 미치는 3가지 인자

마난-올리고당의 효능에 영향을 미치는 인자는 마난-올리고당의 종류 (예:단당류 연결 모드, 중합의 순도 및 정도, 생물학적 활성 등), 첨가 수준, 첨가 방법, 동물의 나이, 동물의 종류, 다른 물질과의 상호작용 등을 포함하여 많이 있습니다.첨가되는 마난-올리고당의 양이 부족하면 유익균의 증식에 유익한 영향을 주지 못한다.양이 과도하면 사료비를 증가시키고 사료의 기호도를 떨어뜨려 사료섭취량이 감소되고 설사를 할 가능성이 있다.프리바이오틱스와 함께 첨가할 경우, 마난-올리고당은 단독으로 첨가할 때보다 더 좋은 효과를 보인다.이들은 사료 미생물의 작용 시간과 후장에 도달하는 생존 가능한 미생물의 수를 연장시켜 장에서 유익한 미생물의 증식과 성장을 촉진시킬 수 있다 [15-17].

4 요약

새로운 사료첨가제인 마난올리고당은 동물용 항생제에 비해 많은 독특한 장점을 가지고 있다.마난-올리고당은 생장을 촉진하고 설사를 예방하는데 항생제의 효과가 있으나 항생제처럼 세균내성, 약물 잔류, 면역억제 등과 같은 많은 단점을 유발하지는 않는다.그것은 자연적이고 친환경적이며 매우 효과적인 면역 조절제 및 성장 촉진제입니다.

현재 마난올리고당을 가축, 가금 생산에서 응용한 연구는 많이 보고되고 있지만 연구가 아직 심층적이지 못한 부분, 예를 들어 마난올리고당을 부동한 동물, 부동한 생리상태, 부동한 생리단계, 부동한 생산조건하에서 첨가하는 최적 용량과 방법, 마난올리고당과 기타 영양, 비영양 요소와의 상호작용 등이다.오늘날 식품안전성과 세균저항성이 관심을 받고 있으며, 국내외에서 성장 촉진 첨가제로서 항생제를 금지하는 추세이다.이러한 환경에서 새로운 친환경 사료첨가제를 찾는 것이 시급하다.마난-올리고당은 순수 천연이며, 안전하며, 잔류하지 않고, 구조적으로 안정적이며, 저장 및 가공 중에 쉽게 불활성화되지 않는 특성을 가지고 있다.그들은 동물의 성장 성능과 동물 신체의 질병 저항성을 향상시킬 수 있으며 축산업 생산에 좋은 응용 전망이 있습니다.

참조:

[1] 이유신.Pichia pastoris의 mannan-oligosaccharides 가 pigs의 생산능과 면역능에 미치는 영향 (Effects of mannan-oligosaccharides from Pichia pastoris)북경:중국농업대학, 2015.

[2] 이유신, 장리미, 한단단 외.Pichia pastoris의 mannan-oligosaccharides 가 weaned piglets의 생산실적, 장내 융모 및 cytokines에 미치는 영향 (J.중국수의학회지 2015, 51(11):33-35.

[3] 장준하, 이주동.mannan-oligosaccharides 가 weaned eight-눈썹dual-purpose piglets의 성장능에 미치는 영향 (Effect of mannan-oligosaccharides on growth performance of weaned eight-눈썹dual-purpose piglets)사료산업, 2015, 36(10):41-43.

우웨이, 정연 듀오, 지아 리난 등 [4].mannan-oligosaccharides 가 육계 닭의 초기 성장성과 관련 물리, 화학적 지표에 미치는 영향 (J.중국가금류, 2017, 39(1):34-37.

송신레이, 주리안친, 린강 등 [5].mannan-oligosaccharides와 유기 selenium의 복합 시용이 브로일러의 생산 및 면역능에 미치는 영향 (J.중국가금류, 2018, 40(8):24-27.

[6] 완단, 당정화, 하종성 외.fructooligosaccharides와 mannan-oligosaccharides 가 노란깃털 육계 사육자의 생산능과 사료의 영양소 대사율 및 혈청 생화학적 지표에 미치는 영향 (J.사료산업, 2015, 36(2):41-46.

[7] 장수민, 송용, 이통주 외.mannan-oligosaccharides 가 육계 오리의 생산능과 영양소 소화율 및 주요 맹장식물체에 미치는 영향 (Effect of mannan-oligosaccharides on production performance, nutrient digestibility and main cecal flora of meat ducks)한국동물영양학회지, 2005 (4):55.

[8] 유 샤오하이.육계 오리의 생산에 있어서 mannan-oligosaccharides와 항균펩타이드의 적용에 관한 연구 (D.양주:양주대학교, 2006.

[9] 송용.mannan-oligosaccharides 가 육계 오리의 생산성과 혈액 생화학적 지표 및 맹장의 주요 함량에 미치는 영향 (Effect of mannan-oligosaccharides on the production performance, blood biochemical indicators and main contents of cecum of meat ducks)양주:양주대학교, 2006.[2] 이유신, 장리미, 한단단 외.Pichia pastoris의 mannan-oligosaccharides 가 weaned piglets의 생산실적, 장내 융모 및 cytokines에 미치는 영향 (J.중국수의학회지 2015, 51(11):33-35.

[3] 장준하, 이주동.mannan-oligosaccharides 가 젖 여덟 눈썹 이중종 새끼돼지의 성장능에 미치는 영향 (J.사료산업, 2015, 36(10):41-43.

우웨이, 정연 듀오, 지아 리난 등 [4].mannan-oligosaccharides 가 육계 닭의 초기 성장성과 관련 물리, 화학적 지표에 미치는 영향 (J.중국가금학, 2017, 39(1):34-37.

송신레이, 주리안친, 린강 등 [5].마난-올리고당과 유기 셀레늄의 복합시용이 육계 생산능과 면역기능에 미치는 영향 [J].중국가금학, 2018, 40(8):24-27.

[6] 완단, 당정화, 하종성 외.fructooligosaccharides와 mannan-oligosaccharides 가 노란깃털 육계 사육자의 생산능과 사료의 영양소 대사율 및 혈청 생화학적 지표에 미치는 영향 (J.사료산업, 2015, 36(2):41-46.

[7] 장수민, 송용, 이통주 외.mannan-oligosaccharides 가 육계 오리의 생산능과 영양소 소화율 및 주요 맹장식물체에 미치는 영향 (Effect of mannan-oligosaccharides on production performance, nutrient digestibility and main cecal flora of meat ducks)한국동물영양학회지, 2005 (4):55.

[8] 유 샤오하이.육계 오리의 생산에 있어서 mannan-oligosaccharides와 항균펩타이드의 적용에 관한 연구 (D.양주:양주대학교, 2006.