ISO 말토 올리고당의 용도는?

라고도 알 려 져 있는 Isomalto-oligosaccharides, α-oligoglucose,은 oligosaccharide 줄 여서IMO(Isomalto-oligosaccharide)의 한 종류이다.IMO는 가지가 사슬로 연결된 이당류 및 올리고당류를 가진 직선 사슬 말토스 분자이다.IMO는 분체 수수께끼 이며 oligosaccharides 로도 알 려 져 α-glucosides다.분자에는 α-1, 4 채권, α-1, 6 채권, 소량의 α-1, 3 채권과 α-1, 2 채권이다.주요 성분은 이소말토오스, 판노스, 이소말토트리오스가 있으며, 이소말토테트라오스, 멜레지토오스, 멜레지토스가 있다.

이소말툴로오스 올리고당은 보리, 밀, 감자와 같은 식물성 사료에서 널리 발견되며, 자연에서 자유 상태로 존재하는 경우는 드물다.양 Shuming다고 보도 (1999) oligosaccharides에서 생산 되는 녹말 β의 행동으로-amylase와 α-glucosidase;그들은 또한 뒤집에 의해 생성 된 될 수 있을 α maltose-glucose 또는 포도당의 역방향 합성이다.완제품에는 50%-70%의 올리고당이 함유되여있는데 기본적으로 소화관에 들어간후 위산과 소화효소에 의한 분해에 저항할수 있으며 위와 소장을 순조롭게 통과하여 소화관의 뒤부분에 도달할수 있다.

올리고당 isomaltose의 연구 개요 1

동물들에 의해 분비 되는 효소 hydrolyze 할 수 있을 뿐 α-1, 4 당 결합. IMO 소화관 초기에 이용되기 어려운 다른 종류의 글리코시드 결합을 포함하고 있습니다.몇몇 소화되지 않는 탄수화물은 화학적 프리바이오틱스로 기능할 가능성이 있는 것으로 여겨진다.이러한 소화되지 않는 사료의 성분들의 유익한 효과는 현재 대부분 확립되어 있다.

1.1 영양적 효과 

Bailey 등 (1991)은 IMO와 같은 올리고당류는 상부 소화관에서 분해될 수 없고 직접 하부 장에 도달할 수 있음을 보여주었다.이러한 물질은 분변에서는 검출될 수 없으며, 이는 결장 미생물에 의한 올리고당의 발효를 의미한다.Fukuyasu et al. (1987), Mathew et al. (1993), Howard (1995)는 돼지 실험에서 IMO 가 장에서 bifidobacteria와 유산균을 촉진하고 대장균을 억제한다는 것을 보여주었다.장홍후 등 (2001)은 IMO의 첨가는 초기 이유식 새끼돼지의 장내 균사체의 Escherichia coli를 유의적으로 감소시키고 (P<0.05) Lactobacillus와 Bifidobacterium (P<0.05)을 유의적으로 증가시켰다.사료에 올리고당의 첨가는 소화관의 미생물상에 유의적인 조절효과를 나타내었다.그러나 Gabert 등 (1994)의 실험 결과는 영향을 미치지 않았으며, 이는 올리고당의 다양성과 관련이 있을 것으로 사료된다.

동물의 영양 및 면역에서의 역할 1.2

영양 면역에서 IMO의 역할은 유익균의 증식과 영양분 흡수를 자극하여 간접 면역 효과를 발휘하는 것이다;병원성 박테리아의 번식과 식민지화를 억제하고, 감염에 대한 면역력을 향상시킵니다;내부 환경에 유해한 phytohaemagglutinin과 같은 인자의 효과를 줄이고;그리고 직접적으로 면역 인자를 자극하거나 보호할 수 있습니다.

올리고당은 유산균과 같은 유익균의 증식을 촉진하고 병원성 미생물을 다양한 방법으로 억제한다.이 중 하나는 장 점막 상피의 경쟁적 억제로 설명되는 장벽 효과입니다.둘째는 대사산물이 병원성세균에 대한 억제효과이다.Stewart et al. (1993)과 Tomilka et al. (1992)은 IMO 가 대사 중 저에너지 지방산을 생성하는 bifidobacteria와 lactobacilli의 증식을 촉진하여 pH 값을 낮출 수 있음을 확인하였다.대장균과 살모넬라균은 산성 조건에 민감하며, 낮은 pH 값에 의해 생장이 억제된다.장에서 젖산균과 비피도박테리아의 응집활성은 대장균, 살모넬라균 등 병원성 세균에 비해 현저히 높다.이는 정상적인 장내 식물체가 경쟁배제에서 상당한 경쟁우위를 갖는 이유 중 하나일 수 있다.

1.3 동물의 면역체계를 조절한다

면역보조제로서 올리고당의 면역조절 효과는 세포 및 체액성 면역을 증진시킬 수 있으며, 유익균의 증식을 촉진하여 면역계를 조절하는 효과가 있음이 보고되었다 (Gibson &Roberfroid, 1994년).올리고당의 보조적 효과는 세포 및 체액성 면역기능을 강화시킬 수 있다 (양수명, 1999).장홍후 등 (2000)은 IMO 가 면역수준에 미치는 영향을 보였다.Lessard 등 (1987)은 젖을 뗀 새끼돼지에 젖산균 발효산물을 먹인 결과, 새끼돼지 혈청 내 IgG 수치가 유의적으로 증가하였다.올리고당은 장에서 살모넬라균의 빠른 배설을 촉진하고 장기로의 이동을 억제한다 (Wu Lianfu, 1998).Morales 등 (1995)은 올리고당이 수용성 섬유질의 한 종류로서 유해세균의 식민지화와 식민지화 부위의 이동을 감소시키고 전신면역에 도움을 줄 것으로 보고 있다.

1.4 올리고당과 프리바이오틱스

실제 사용되고 있는 프리바이오틱스의 효과는 매우 다양한데, 그 이유는 프리바이오틱스는 주로 살아있는 세균의 조제이며, 소화관의 토착식물군의 지배하에서는 단시간에 식민지화가 어렵기 때문이다.올리고당은 장내 식물체를 조절함으로써 전생효과를 발휘하며, 직접적인 생리 및 물리적 기능도 가지고 있다.

그들은 살아있는 박테리아 준비 및 항생제와 매우 호환되며, 대규모 대중적인 응용에 도움이됩니다.생균제 및 올리고당 모두 동물의 소화관 내 식물상을 조절하는 효과가 있다 (서수룡 등, 1999;Huo Guicheng 등, 1994).Oligosaccharidesprebiotics와 결합할 수 있습니다.일본의 와타나베 나오히사 등은 이소말토스와 미생물의 효과를 연구했고, 25일 된 새끼 돼지에 대한 먹이 효과를 평가했다.isomaltose를 첨가한 5주 후, 45%의 체중증가율을 보였으며, 미생물 박테리아 일종을 혼합한 IMO는 8%의 체중증가율을 보였다 (정개우, 1999).

특정 조건에서는 올리고당이 항생제의 효과를 대체하기도 한다.예루살렘 아티초크 (Jerusalem artichoke)에서 추출한 올리고당이 30% 함유된 시럽을 새끼돼지에게 먹인 결과 항생제 (50 mg/kg 아연 바시트라신)를 보충한 새끼돼지에 비해 체중이 6% 증가했다 (Zerhonig, 1999년).또한 새끼돼지에 사용되는 항생제의 양을 줄일 수 있다 (진풍규, 1999).쉬바밍과 산안산 (1999)은 올리고당이 새끼돼지에 미치는 영향은 일정하지 않다고 결론지었다.

생산에 IMO의 2 적용

IMO 가 체중 증가와 사료 이용에 미치는 영향 2.1

일부 올리고당류는 식물과 미생물에 많이 함유되어 있는 비전분 다당류 (non-starch polysaccharides, NSP)와 유사점이 많다 (Mul and Perry, 2001).In vitro 시험 결과 IMO는 특정 글리코시드 결합을 함유한 일부 유익균에 의해서만 이용되어 bifidobacteria와 유산균의 성장을 촉진하는 것으로 나타났다.또한, IMO는 외인성 렉틴과도 결합하여 장벽에 병원균의 부착을 방지하여 부착-번식-병원성의 감염경로를 차단하고, 병원성 세균을 체외로 운반하여 동물의 건강을 유지할 수 있다.

대부분의 사료용 시험에서는 올리고당 첨가가 동물의 1일 체중증가 및 사료이용률을 크게 증가시키지 않는 것으로 나타났다.Boldon (1993)은 새끼돼지를 대상으로 실험한 결과, 1-2 g/kg 갈락토올리고당을 첨가하면 새끼돼지 체중 증가량이 6.8% 증가하고 사료 전환율이 1%~2% 감소하였다;Boldon (1993)의 추가을 했다고 보고 하기도 α-glucan oligosaccharides 35-day-old 데일리 체중의 증가 젖을 뗀 새끼 돼지 (4 주간의 사육 기간)에 의해 3%-4%, 그리고 사료 효율은 3~4% 증가 했다;   Mathew (1997)는 21일 된 젖을 뗀 새끼돼지의 식이에 0.5% 갈락토올리고당을 첨가하였다.9주간의 급이시험 후 사료섭취량은 대조군과 유의적 차이를 보인 반면 (P<0.05), 일평균 증체량과 사료효율은 차이가 없었다.

이는 다음과 같은 이유 때문일 수 있다:첫째, IMO 가 후장에 도달하기 전에 장내 미생물과 동물 소화 효소의 복합적인 작용으로 일부가 분해되고 손실되며, 결과적으로 후장 미생물에 대한 기대 자극 효과를 상실한다.실제로 IMO는 회장 끝에 도달했을 때 이미 미생물 효소에 의해 부분적으로 분해된다 (Oku, Tokunaga, 1984;Tsuji 등 1986;Fischbein, 카플란 &Gougph, 1988) 대부분의 IMO 성분이 대장균에 의해 발효된 후 후장에 도달하지만, 유익한 미생물에 대한 효과도 투여량에 의해 제한된다.둘째, 장에 있는 사료 원료 및 내인성 복합 다당류 또는 mucopolysaccharides는 또한 대사되어 올리고당을 생성할 수 있으며, 이는 장의 기능 및 미생물 동력에 영향을 미치고 첨가 된 IMO의 작용 능력에 영향을 미칩니다.그러나 Liu Xuelan, Xie Youmei 등 (2002)은 젖을 뗀 새끼 돼지의 식이에 0.4% IMO를 첨가한 것이 돼지 &를 개선시켰다고 보고하였다#39;s의 면역 및 소화 흡수 기능, 사료 섭취량 증가, 설사지수 감소, 성장 촉진, 체중 대비 사료 감소.

IMO 가 설사율에 미치는 영향 2.2

소화관에 유익균이 증식하고 유해균이 감소하면 대장균 설사 발생이 줄어들게 된다.한편, 올리고당은 유익균의 증식을 촉진하고, 일부 조건부 병원성 세균의 증식을 억제 또는 퇴치하며, 조건부 병원성 세균의 장 점막 세포에 대한 유착을 억제하고, 독소를 흡착하며, 동물성 &을 증가시킨다#39;s 비특이적 면역기능, 그럼으로써 세균 및 바이러스성 설사의 가능성을 감소시킨다.Bolduan (1997)은 설사의 발생을 감소시키기 위하여 35일된 이유식 새끼돼지에 첨가한 0.2%의 생물학적 mannan 올리고당을 사용하였다.반면 올리고당은 수분 흡수가 강해 과다 사용하면 물리적 설사를 일으켜 설사 발생률을 높일 수 있다.

MulAJ&Perry FG (1993)는 올리고당을 섭취량 0.5% 이상 첨가할 경우 치미 유동속도가 증가하고 연변 발생이 증가한다고 보고하였다.따라서 올리고당의 권장량은 대부분 1.0% 이하이다.

IMO 가 동물장기의 무게와 크기에 미치는 영향 2.3

장홍후 등 (2000)은 IMO 가 동물의 상대적 간 무게와 비장 무게에는 거의 영향을 미치지 않았지만, 소장의 상대적 무게와 상대적 길이를 약간 줄일 수 있었으며, 이는 IMO&로 인한 것일 수 있다고 보고하였다#39;s 선택적 probiotic 효과.IMO는 맹장과 대장의 상대적 무게를 약간 증가시킬 수 있었지만, 맹장과 대장의 상대적 길이는 기본적으로 변하지 않았다.이는 맹장에 잔류하는 IMO 가 치매의 수분유지를 증진시키고 부피를 팽창시킴으로써 장 점막의 표면적과 무게를 증가시킬 수 있기 때문인 것으로 보인다.

2.4 IMO 가 균내 Lactobacillus acidophilus와 Escherichia coli 함량에 미치는 영향

올리고당은 Streptococcus faecium과 같은 대부분의 유산균, bacilli 균과 그람양성균에 선택적으로 이용되거나 증식을 촉진시킬 수 있으나, Escherichia coli와 Salmonella와 같은 그람음성균에 의해 이용될 수 없다.이런 성질을 가진 올리고당을 올리고당이라고 부르는 사람도 있다.Hillman 등 (1999)은 분변 중 유산균/장균균의 비율은 돼지와 닭의 병원성 세균에 대한 저항성을 평가하는데 이용될 수 있는데, 이는 유산균이 장독성 대장균의 증식과 장 점막으로의 유착을 억제하고 살모넬라균에 내성이 있기 때문이라고 지적하였다.

많은 연구에서 이유식 후 새끼돼지의 장내 세균이 변화하는데, 대장균과 같은 병원성 세균의 농도가 증가하고 유산균과 같은 유익균은 현저히 감소하는 일반적인 경향을 보였다 (Mathew, 1997;매 튜, 1993).이는 이유식 후 사료의 변화, 자가면역수준의 저하 등의 요인으로 인해 새끼돼지의 고유 미생물군이 감소하기 시작한다는 것을 보여준다.

이유식 후 장내 대장균 농도의 증가는 새끼 돼지의 설사를 일으키는 주요 원인 중 하나로 여겨진다 (Kenworthy and Grabb, 1963;Svendson 및 Larsen, 1977;Hampson 등, 1985).Fukuyasn (1987), Farnworth (1992) 등은 사람뿐만 아니라 새끼 돼지, 쥐, 닭 등의 동물을 대상으로 한 연구에서도 올리고당이 소화관 내 미생물군을 조절하는 효과가 있는 것으로 나타났다.

Wang Ran, Shao Chunrong 등 (2002)은 일령 병아리의 기초식이에 1% IMO를 첨가하였고, 공장 및 맹장의 대장균의 수는 대조군에 비해 유의적으로 낮았으며 (P<0.05), 유산균의 수는 대조군에 비해 유의적으로 높았다 (P<0.05).장홍후 Zhang 등 (2001)은 조기 젖을 먹인 새끼돼지 기저식이에 0.5% IMO를 첨가하였고, 맹장 및 결장 대장균 농도는 대조군에 비해 유의적으로 낮았으며 (P<0.05), 유산균 농도는 대조군에 비해 유의적으로 높았다 (P<0.05).위의 authors&의 결과#39;연구에 따르면 다른 올리고당류는 동물의 소화관 내 미생물에 조절 효과가 있는 것으로 나타났다.

혈청 IgG, IgA의 상대농도 및 t-임파구와 b-임파구의 비율에 미치는 IMO의 2.5 효과

대부분의 실험에서 IMO는 IgG와 IgA에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.일부 학자들은 IMO 가 약물과 항체 면역반응의 효능을 높여 동물의 체액성 및 세포성 면역반응을 증가시키고 혈액 내 림프구 수의 증가를 촉진할 수 있다고 보고 있다.사료에 IMO at 생산용량의 첨가는 t-임파구와 b-임파구의 조성에 크게 영향을 미칠 수 없다.이는 병원성 분자가 혈류에 유입될 때, t-도우미 림프구가 병원체를 인식하고, 일련의 면역 경로를 자극하며, 림프구의 증식과 활성화를 일으키고, IMO의 분자량이 항원 분자의 방해되지 않은 분자량 범위에서 멀리 떨어져 있어, 직접적인 경로를 통해 t-림프구 반응을 직접적으로 자극할 수 없기 때문인 것으로 보인다.강하게 충전된 부위가 없기 때문에 항원 도우미 인자로서의 역할도 제한적이다.

IMO 가 장 점막 형태에 미치는 영향 관찰 2.6

이유식 후 새끼돼지의 장점막이 위축되고, 장점막 상피융모가 짧아지며, 크립이 깊어진다 (Hampson, 1986;Yan Runan, 1993년;구상홍 외, 1999).기존 자료에 따르면 장내 미생물 군집들은 크립트 세포와 점막 상피의 동역학적 변화에 직간접적으로 영향을 미친다 (deplancke&Gaskins, 2001년).병아리의 식이에 있어서 0.5% IMO의 첨가는 맹장의 점막상피의 융모의 신장을 유의적으로 증가시켰으며 (P<0.05), 맹장의 체중 또한 증가하였다 (P<0.05).

IMO 가 추가된 양에 관하여 3

일반적으로 젖을 뗀 새끼돼지와 육계 닭의 식단에 0.5% IMO를 첨가하는 것이 더 효과적이라고 여겨진다.

4 결론

IMO는 비교적 저렴한 사료 첨가제로서 축산업 및 사료 산업에 사용할 좋은 전망을 가지고 있습니다.물리 화학적 특성에 대한보다 깊은 이해, 생산 중 작용 및 안정성의 메커니즘에 대한 이해, 그리고 사용과 복용량에 대한 탐구는 우리가이 새로운 첨가제를 완전히 적용하여 설사율을 줄이고, 이를 통해 동물의 생산성을 향상시키는 데 매우 중요합니다.이 단계에서 다음 문제는 주의가 필요합니다:(1) 불안정한 품질로 인한 생산 손실을 피하기 위해 IMO 제품의 품질을 모니터링하기 위해 기본적인 품질 및 기술 제어 지수를 설정합니다.(2) 일치하지 않은 시험결과를 볼 때 더욱 과학적으로 설계된 과학실험이 응용효과를 증명해야 그 응용이 깊이와 폭이 더욱 확대되고 자원의 활용가치가 향상될수 있다.또한 IMO는 동물식단에서 항생제 복용량의 일부를 대체할 수 있다고 보고되어 생산에 있어 추가적인 연구가 필요하다.