Astrattu

U più grande prugressu di a ricerca nantu à i carbuidrati in a nutrizione è a salute di i porchi hè a classificazione più chjara di i carbuidrati, chì ùn hè micca solu basata annantu à a so struttura chimica, ma ancu annantu à e so caratteristiche fisiologiche. Oltre à esse a principale fonte d'energia, diversi tipi è strutture di carbuidrati sò benefichi per e funzioni nutrizionali è di salute di i porchi. Sò implicati in a prumuzione di e prestazioni di crescita è di a funzione intestinale di i porchi, a regulazione di a cumunità microbica intestinale è a regulazione di u metabolismu di i lipidi è di u glucosiu. U mecanismu basicu di i carbuidrati hè attraversu i so metaboliti (acidi grassi à catena corta [SCFA]) è principalmente attraversu e vie scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFA amp / atp-ampk è scfas-ampk-g6pase / PEPCK per regulà u metabolismu di i grassi è di u glucosiu. Novi studii anu valutatu a cumbinazione ottima di diversi tipi è strutture di carbuidrati, chì ponu migliurà e prestazioni di crescita è a digeribilità di i nutrienti, prumove a funzione intestinale è aumentà l'abbundanza di batteri chì producenu butirratu in i porchi. In generale, evidenze convincenti sustenenu l'idea chì i carbuidrati ghjocanu un rolu impurtante in e funzioni nutrizionali è di salute di i porchi. Inoltre, a determinazione di a cumpusizione di i carbuidrati avarà un valore teoricu è praticu per u sviluppu di a tecnulugia di l'equilibriu di i carbuidrati in i porchi.

1. Prefazione

I carbuidrati polimerichi, l'amidu è i polisaccaridi micca amilacei (NSP) sò i principali cumpunenti di e diete è e principali fonti d'energia di i porchi, chì rapprisentanu u 60% - 70% di l'assunzione energetica tutale (Bach Knudsen). Hè da nutà chì a varietà è a struttura di i carbuidrati sò assai cumplesse, chì anu effetti diversi nantu à i porchi. Studi precedenti anu dimustratu chì l'alimentazione cù amidu cù un rapportu amilosiu / amilosiu (AM / AP) differente hà una risposta fisiologica evidente à e prestazioni di crescita di i porchi (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Si crede chì a fibra dietetica, cumposta principalmente da NSP, riduce l'utilizzazione di nutrienti è u valore energeticu nettu di l'animali monogastrici (NOBLET è le, 2001). Tuttavia, l'assunzione di fibre dietetiche ùn hà micca influenzatu e prestazioni di crescita di i purchetti (Han & Lee, 2005). Sempre più evidenze mostranu chì a fibra dietetica migliora a morfologia intestinale è a funzione di barriera di i purchetti, è riduce l'incidenza di diarrea (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018). Dunque, hè urgente studià cumu utilizà efficacemente i carbuidrati cumplessi in a dieta, in particulare l'alimentu riccu di fibre. E caratteristiche strutturali è tassonomiche di i carbuidrati è e so funzioni nutrizionali è sanitarie per i porchi devenu esse descritte è cunsiderate in e formulazioni di alimenti. L'NSP è l'amidu resistente (RS) sò i principali carbuidrati non digeribili (wey et al., 2011), mentre chì a microbiota intestinale fermenta i carbuidrati non digeribili in acidi grassi à catena corta (SCFA); Turnbaugh et al., 2006). Inoltre, certi oligosaccaridi è polisaccaridi sò cunsiderati cum'è probiotici di l'animali, chì ponu esse aduprati per stimulà a proporzione di Lactobacillus è Bifidobacterium in l'intestinu (Mikkelsen et al., 2004; M ø LBAK et al., 2007; Wellock et al., 2008). Hè statu signalatu chì a supplementazione di oligosaccaridi migliora a cumpusizione di a microbiota intestinale (de Lange et al., 2010). Per minimizà l'usu di promotori di crescita antimicrobici in a pruduzzione di porchi, hè impurtante truvà altri modi per ottene una bona salute animale. Ci hè una opportunità per aghjunghje più varietà di carboidrati à l'alimentazione di i porchi. Sempre più evidenze mostranu chì a cumminazione ottima di amidu, NSP è MOS pò prumove e prestazioni di crescita è a digeribilità di i nutrienti, aumentà u numeru di batteri chì producenu butirratu è migliurà u metabolismu lipidicu di i porchi svezzati finu à un certu puntu (Zhou, Chen, et al., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020). Dunque, u scopu di questu articulu hè di rivedere a ricerca attuale nantu à u rolu chjave di i carbuidrati in a prumuzione di e prestazioni di crescita è di a funzione intestinale, a regulazione di a cumunità microbica intestinale è di a salute metabolica, è di esplorà a cumbinazione di carbuidrati di i porchi.

2. Classificazione di i carbuidrati

I carbuidrati dietetichi ponu esse classificati secondu a so dimensione moleculare, u gradu di polimerizazione (DP), u tipu di cunnessione (a o b) è a cumpusizione di i monomeri individuali (Cummings, Stephen, 2007). Vale a pena nutà chì a classificazione principale di i carbuidrati hè basata annantu à u so DP, cum'è i monosaccaridi o disaccaridi (DP, 1-2), l'oligosaccaridi (DP, 3-9) è i polisaccaridi (DP, ≥ 10), chì sò cumposti da amidu, NSP è legami glicosidici (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et aL., 2007; Tavula 1). L'analisi chimica hè necessaria per capisce l'effetti fisiologichi è sanitari di i carbuidrati. Cù una identificazione chimica più cumpleta di i carbuidrati, hè pussibule raggruppalli secondu i so effetti sanitari è fisiologichi è includelli in u pianu generale di classificazione (englyst et al., 2007). I carbuidrati (monosaccaridi, disaccaridi è a maiò parte di l'amidi) chì ponu esse digeriti da l'enzimi ospiti è assorbiti in l'intestinu chjucu sò definiti cum'è carbuidrati digeribili o dispunibili (Cummings, Stephen, 2007). I carbuidrati chì sò resistenti à a digestione intestinale, o scarsamente assorbiti è metabolizati, ma chì ponu esse degradati da a fermentazione microbica sò cunsiderati carbuidrati resistenti, cum'è a maiò parte di l'NSP, oligosaccaridi indigestibili è RS. Essenzialmente, i carbuidrati resistenti sò definiti cum'è indigestibili o inutilizabili, ma furniscenu una descrizzione relativamente più precisa di a classificazione di i carbuidrati (englyst et al., 2007).

3.1 rendiment di crescita

L'amidu hè cumpostu da dui tipi di polisaccaridi. L'amilosio (AM) hè un tipu di destranu ligatu à l'α（1-4), l'amilopectina (AP) hè un destranu ligatu à l'α（1-4), chì cuntene circa 5% di destranu α（1-6) per furmà una molecula ramificata (tester et al., 2004). A causa di e diverse cunfigurazioni è strutture moleculari, l'amidi ricchi di AP sò faciuli da digerisce, mentre chì l'amidi ricchi di am ùn sò micca faciuli da digerisce (Singh et al., 2010). Studi precedenti anu dimustratu chì l'alimentazione di amidu cù diversi rapporti AM/AP hà risposte fisiologiche significative à e prestazioni di crescita di i porchi (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). L'assunzione di alimentu è l'efficienza alimentaria di i porchi svezzati sò diminuite cù l'aumentu di AM (regmi et al., 2011). Tuttavia, l'evidenza emergente indica chì e diete cù am più altu aumentanu u guadagnu mediu ghjurnaliere è l'efficienza alimentaria di i porchi in crescita (Li et al., 2017; Wang et al., 2019). Inoltre, alcuni scientifichi anu signalatu chì l'alimentazione di diversi rapporti AM / AP di amidu ùn hà micca influenzatu e prestazioni di crescita di i porchi svezzati (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), mentre chì una dieta ricca di AP hà aumentatu a digeribilità di i nutrienti di i porchi svezzati (Gao et al., 2020A). A fibra dietetica hè una piccula parte di l'alimentu chì vene da e piante. Un prublema maiò hè chì una fibra dietetica più alta hè assuciata à una minore utilizzazione di nutrienti è à un valore energeticu nettu più bassu (noble & Le, 2001). À u cuntrariu, un apportu moderatu di fibre ùn hà micca influenzatu e prestazioni di crescita di i porchi svezzati (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013). L'effetti di a fibra dietetica nantu à l'utilizazione di nutrienti è u valore energeticu nettu sò influenzati da e caratteristiche di a fibra, è e diverse fonti di fibre ponu esse assai diverse (lndber, 2014). In i porchi svezzati, a supplementazione cù fibra di piselli hà avutu un tassu di cunversione alimentaria più altu ch'è l'alimentazione cù fibra di mais, fibra di soia è fibra di crusca di granu (Chen et al., 2014). In listessu modu, i purchetti svezzati trattati cù crusca di mais è crusca di granu anu mostratu una maggiore efficienza alimentare è un aumentu di pesu più elevati cà quelli trattati cù pula di soia (Zhao et al., 2018). Hè interessante nutà chì ùn ci era alcuna differenza in e prestazioni di crescita trà u gruppu di fibre di crusca di granu è u gruppu di inulina (Hu et al., 2020). Inoltre, paragunatu à i purchetti in u gruppu di cellulosa è in u gruppu di xilanu, a supplementazione era più efficace. U β-glucanu altera e prestazioni di crescita di i purchetti (Wu et al., 2018). L'oligosaccaridi sò carboidrati di bassu pesu moleculare, intermedi trà zuccheri è polisaccaridi (voragen, 1998). Anu proprietà fisiologiche è fisicochimiche impurtanti, cumprese un bassu valore caloricu è a stimulazione di a crescita di batteri benefichi, dunque ponu esse aduprati cum'è probiotici dietetichi (Bauer et al., 2006; Mussatto è mancilha, 2007). A supplementazione di oligosaccaridi di chitosanu (COS) pò migliurà a digeribilità di i nutrienti, riduce l'incidenza di diarrea è migliurà a morfologia intestinale, migliorandu cusì e prestazioni di crescita di i porchi svezzati (Zhou et al., 2012). Inoltre, e diete supplementate cù cos ponu migliurà e prestazioni riproduttive di e scrofe (u numeru di porcellini vivi) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) è e prestazioni di crescita di i porchi in crescita (wontae et al., 2008). A supplementazione di MOS è fruttooligosaccaridi pò ancu migliurà e prestazioni di crescita di i porchi (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013). Quessi rapporti indicanu chì diversi carboidrati anu effetti diversi nantu à e prestazioni di crescita di i porchi (tabella 2a).

3.2 funzione intestinale

L'amidu cù un rapportu am/ap altu pò migliurà a salute intestinaletribirinapò esse prutettu per u porcu) prumovendu a morfologia intestinale è regulendu a funzione intestinale ligata à l'espressione genica in i porchi svezzati (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011). U rapportu trà l'altezza di i villi è l'altezza di i villi è a prufundità di u recessu di l'ileu è di u jejunum era più altu quandu era alimentatu cù una dieta ricca di am, è u tassu tutale di apoptosi di l'intestinu chjucu era più bassu. À u listessu tempu, hà ancu aumentatu l'espressione di i geni bloccanti in u duodenu è u jejunum, mentre chì in u gruppu cù alta AP, l'attività di saccarosu è maltasi in u jejunum di i porchi svezzati sò state aumentate (Gao et al., 2020b). In listessu modu, un travagliu precedente hà trovu chì e diete ricche di am anu riduttu u pH è e diete ricche di AP anu aumentatu u numeru tutale di batteri in u cecum di i porchi svezzati (Gao et al., 2020A). A fibra dietetica hè u cumpunente chjave chì influenza u sviluppu è a funzione intestinale di i porchi. L'evidenza accumulata mostra chì a fibra dietetica migliora a morfologia intestinale è a funzione di barriera di i porchi svezzati, è riduce l'incidenza di diarrea (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018). A carenza di fibre dietetiche aumenta a suscettibilità à i patogeni è altera a funzione di barriera di a mucosa di u colon (Desai et al., 2016), mentre chì l'alimentazione cù una dieta di fibre altamente insolubili pò prevene i patogeni aumentendu a lunghezza di i villi in i porchi (hedemann et al., 2006). I diversi tipi di fibre anu effetti diversi nantu à a funzione di barriera di u colon è di l'ileu. A crusca di granu è e fibre di piselli miglioranu a funzione di barriera intestinale regulendu l'espressione di u genu TLR2 è migliorandu e cumunità microbiche intestinali paragunate à e fibre di granu è di soia (Chen et al., 2015). L'ingestione à longu andà di fibre di piselli pò regulà l'espressione di geni o proteine ​​​​​​legate à u metabolismu, migliorandu cusì a barriera di u colon è a funzione immune (Che et al., 2014). L'inulina in a dieta pò evità i disturbi intestinali in i purcelli svezzati aumentendu a permeabilità intestinale (Awad et al., 2013). Vale a pena nutà chì a cumminazione di fibra solubile (inulina) è insolubile (cellulosa) hè più efficace chè sola, ciò chì pò migliurà l'assorbimentu nutrizionale è a funzione di barriera intestinale in i porchi svezzati (Chen et al., 2019). L'effettu di a fibra dietetica nantu à a mucosa intestinale dipende da i so cumpunenti. Un studiu precedente hà trovu chì u xilanu prumove a funzione di barriera intestinale, è ancu i cambiamenti in u spettru battericu è i metaboliti, è u glucanu prumove a funzione di barriera intestinale è a salute di a mucosa, ma a supplementazione di cellulosa ùn hà micca mostratu effetti simili in i porchi svezzati (Wu et al., 2018). L'oligosaccaridi ponu esse aduprati cum'è fonti di carbone per i microrganismi in l'intestinu superiore invece di esse digeriti è utilizati. A supplementazione di fruttosio pò aumentà u spessore di a mucosa intestinale, a pruduzzione di acidu butiricu, u numeru di cellule recessive è a proliferazione di cellule epiteliali intestinali in i porchi svezzati (Tsukahara et al., 2003). L'oligosaccharidi di pectina ponu migliurà a funzione di barriera intestinale è riduce i danni intestinali causati da u rotavirus in i porcellini (Mao et al., 2017). Inoltre, hè statu trovu chì u cos pò prumove significativamente a crescita di a mucosa intestinale è aumentà significativamente l'espressione di i geni bloccanti in i porcellini (WAN, Jiang, et al. in modu cumpletu, questi indicanu chì diversi tipi di carboidrati ponu migliurà a funzione intestinale di i porcellini (tabella 2b).

Riassuntu è Prospettiva

I carbuidrati sò a principale fonte d'energia di i porchi, chì hè cumposta da diversi monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi è polisaccaridi. I termini basati nantu à e caratteristiche fisiologiche aiutanu à fucalizza nantu à e funzioni potenziali di salute di i carbuidrati è à migliurà a precisione di a classificazione di i carbuidrati. Diverse strutture è tipi di carbuidrati anu effetti diversi nantu à u mantenimentu di e prestazioni di crescita, a prumuzione di a funzione intestinale è di l'equilibriu microbianu, è a regulazione di u metabolismu di i lipidi è di u glucosiu. U pussibule mecanismu di regulazione di u metabolismu di i lipidi è di u glucosiu da i carbuidrati hè basatu annantu à i so metaboliti (SCFA), chì sò fermentati da a microbiota intestinale. Specificamente, i carbuidrati in a dieta ponu regulà u metabolismu di u glucosiu attraversu e vie scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY è ampk-g6pase / PEPCK, è regulà u metabolismu di i lipidi attraversu e vie scfas-gpr43 / 41 è amp / atp-ampk. Inoltre, quandu diversi tipi di carbuidrati sò in a megliu cumbinazione, e prestazioni di crescita è a funzione di salute di i porchi ponu esse migliurate.

Hè da nutà chì e funzioni putenziali di i carbuidrati in l'espressione di e proteine ​​è di i geni è a regulazione metabolica seranu scuperte aduprendu metudi di proteomica funzionale à altu rendimentu, genomica è metabolomica. Infine, ma micca menu impurtante, a valutazione di diverse cumminazzioni di carbuidrati hè un prerequisitu per u studiu di diverse diete di carbuidrati in a pruduzzione di porchi.

Fonte: Rivista di Scienze Animali