Mecanisme de regulació fisiològica de la tributirina i la seva aplicació en la producció animal
En els últims anys, els antibiòtics s'han utilitzat àmpliament en la ramaderia per prevenir malalties dels animals i millorar el rendiment de la producció. L'ús d'antibiòtics és un mitjà eficaç per desenvolupar una producció intensiva i a gran escala. Tanmateix, a causa de l'ús excessiu d'antibiòtics, ha sorgit una dependència greu de drogues, que ha provocat resistència bacteriana i residus d'antibiòtics, que amenacen greument la salut dels humans i dels animals. Per tant, la investigació sobre noves alternatives antibiòtiques s'ha convertit en un punt de recerca en els últims anys. El desenvolupament d'alternatives antibiòtiques ecològiques, eficients i segures és una tasca principal per al desenvolupament de la ramaderia a la Xina i a nivell mundial. La tributirina (TB) és un producte d'esterificació d'àcid butíric i glicerol, amb una vida mitjana llarga i sense efectes secundaris tòxics. Es pot descompondre per la lipasa pancreàtica a l'intestí animal per produir 3 molècules d'àcid butíric i 1 molècula de glicerol, que després són transportades per la sang a diversos teixits i òrgans del cos per exercir els seus efectes. Afegir TB a la dieta pot millorar el rendiment del creixement animal, promoure el desenvolupament intestinal, millorar la immunitat i garantir la salut del cos animal. Aquest article revisa les propietats fisicoquímiques, les vies metabòliques, les funcions fisiològiques, els mecanismes d'acció i les aplicacions de la TB en la producció animal, amb l'objectiu de proporcionar referències teòriques per a la regulació de la salut intestinal i la investigació en la producció animal utilitzant la TB com a nou additiu alimentari.
1. Característiques i vies metabòliques de la TB
1.1 Característiques fisicoquímiques de la TB
La TB, també coneguda com tributirat de glicerol, és el producte de l'esterificació de 3 molècules d'àcid butíric i 1 molècula de glicerol. És un derivat típic de l'àcid butíric, pertanyent als èsters d'àcids grassos de cadena curta, amb la fórmula molecular C15H26O6 i una massa molecular relativa de 302,36. L'estructura molecular es mostra a la figura 1. La TB és generalment un líquid oliós incolor amb una lleugera aroma grassa i un gust lleugerament amarg. És extremadament difícil de dissoldre en aigua, però fàcilment soluble en etanol, cloroform i èter, amb un punt de fusió de -75 graus i un punt d'ebullició de 305-310 graus, cosa que fa que les seves propietats fisicoquímiques siguin relativament estables.
1.2 Vies metabòliques de la TB
La tuberculosi, en ser un tipus de lípid, té vies metabòliques estretament relacionades amb les del metabolisme dels lípids i els mecanismes d'absorció. Durant la digestió dels lípids al cos animal, la lipasa té l'activitat més forta sobre els triglicèrids, seguida dels diglicèrids, i la més feble sobre els monoglicèrids, especialment els 2-monoglicèrids. En el procés d'absorció de greixos, la via dels monoglicèrids té un paper dominant, sent els 2-monoglicèrids la principal via d'absorció perquè la lipasa pancreàtica hidrolitza específicament les posicions 1,3 dels triglicèrids per produir 2-monoglicèrids i greixos lliures. àcids. Tant els 1-monoglicèrids com els 2-monoglicèrids poden ser absorbits completament per les cèl·lules epitelials intestinals i entrar a la limfa, amb alguns que entren al torrent sanguini per exercir els seus efectes. Hi ha enzims als microsomes que esterifiquen encara més els monoglicèrids en triglicèrids, amb una preferència per utilitzar 2-monoglicèrids.
La TB és un derivat típic d'àcids grassos de cadena curta. Com que el contingut de lipasa a la boca i l'estómac de l'animal és molt baix i la tuberculosi no es descomposa fàcilment per l'àcid gàstric, la seva digestió i absorció es produeix principalment a l'intestí. A través de l'acció de la lipasa pancreàtica i els microorganismes de l'intestí posterior, la tuberculosi es descompone gradualment i lentament en glicerol, àcid butíric i una quantitat molt petita de monobutirina. El glicerol produït pot impregnar la membrana cel·lular i entrar a la cèl·lula per participar en el metabolisme, mentre que l'absorció i el transport de l'àcid butíric es produeixen principalment per dues vies: en primer lloc, proporcionant energia a les cèl·lules intestinals. L'intestí selecciona preferentment l'àcid butíric per proporcionar energia. Després d'entrar a la cèl·lula, l'àcid butíric es descompon en acetil-CoA mitjançant -oxidació, entrant al cicle de l'àcid tricarboxílic per subministrar energia al cos, o formant cossos cetònics al fetge, que s'oxiden per subministrar energia als teixits extrahepàtics. En segon lloc, sintetitzar triglicèrids dins del cos. Quan el cos ja no necessita àcids grassos per proporcionar energia, l'àcid butíric, el glicerol i la monobutirina tornen a sintetitzar els triglicèrids emmagatzemats als adipòcits.
2. Funcions fisiològiques i mecanismes d'acció de la TB
2.1 Provisió d'energia
L'àcid butíric és un nutrient important per a les cèl·lules intestinals, amb les cèl·lules colòniques que depenen principalment de l'àcid butíric com a font d'energia. La TB, descomposta per la lipasa pancreàtica a l'intestí, produeix àcid butíric, proporcionant energia a les cèl·lules de la mucosa intestinal, amb fins a un 75% de l'energia per a l'intestí prové de l'àcid butíric.
2.2 Regulació de la funció de barrera intestinal
La tuberculosi pot servir com a font d'energia per a les cèl·lules epitelials de la mucosa intestinal, afavorint la proliferació i maduració de les cèl·lules epitelials gastrointestinals, millorant l'estructura morfològica de l'intestí de l'animal, augmentant l'àrea de contacte entre els aliments i l'intestí i millorant la capacitat del cos per absorbir nutrients. . Mitjançant la reducció de la permeabilitat intestinal, la promoció de l'activitat enzimàtica digestiva intestinal, la promoció de la secreció de mucina i l'expressió de proteïnes d'unió estreta, la TB reforça la funció de barrera intestinal en els animals.
2.3 Regulació de l'equilibri de la microbiota intestinal
Després d'entrar a l'intestí, la tuberculosi produeix butirat a través de l'acció de la lipasa pancreàtica. El butirat pot reduir l'acidesa del tracte digestiu, introduir bacteris i descompondre's per produir ions d'hidrogen i ions butirat, donant lloc a una acidificació intracel·lular. Això fa que un gran nombre de bacteris nocius intolerants a l'àcid com Escherichia coli i Salmonella morin, mentre que bacteris beneficiosos tolerants a l'àcid com Lactobacillus i Bifidobacterium proliferen en gran nombre, mantenint l'equilibri de la microbiota intestinal dels animals.
2.4 Regulació de la funció immunitària
La tuberculosi té un cert efecte regulador sobre el sistema immunitari dels animals, participant en la regulació del sistema immunitari del cos. La TB es descompon a l'intestí per produir butirat, que exerceix efectes antiinflamatoris inhibint l'activació de la via del factor de transcripció nuclear-κB (NF-κB), reduint l'expressió gènica de citocines proinflamatòries com el factor de necrosi tumoral (TNF). - ), interleucines (IL) IL-1, IL-2, IL-6, IL-8 i IL-12. La tuberculosi pot millorar la funció immune dels animals a través de diferents vies, millorant l'activitat de les substàncies immunitàries, promovent la proliferació de cèl·lules T reguladores (Tregs), augmentant l'expressió de citocines antiinflamatòries, reduint l'expressió de citocines proinflamatòries i millorant capacitat antioxidant per augmentar la immunitat dels animals.
2.5 Regulació del metabolisme
Nombrosos estudis han demostrat que els àcids grassos de cadena curta tenen un paper important en l'homeòstasi energètica i el metabolisme dels lípids estimulant els senyals hormonals i neuronals en diversos teixits, regulant el metabolisme dels animals. La TB, descomposta per la lipasa pancreàtica a l'intestí per produir butirat, participa en la regulació de la salut metabòlica del cos.
3 Aplicació de la TB a la Producció Animal
Com a precursor del butirat, la TB és un excel·lent suplement de butirat amb propietats fisicoquímiques estables, segures i no tòxiques, abordant els problemes de l'olor desagradable i la volatilitat del butirat i la dificultat de la suplementació directa. Té àmplies perspectives d'aplicació en el camp de la nutrició animal. Com a additiu alimentari, la tuberculosi pot actuar directament sobre el tracte digestiu dels animals, proporcionant energia per a l'intestí, millorant la salut intestinal i regulant el rendiment del creixement i l'estat de salut dels animals.
3.1 Millora del rendiment del creixement
L'addició de tuberculosi als pinsos s'ha aplicat àmpliament en diversos escenaris de producció animal. La suplementació de quantitats adequades de TB a la dieta pot augmentar el guany mitjà diari dels animals d'experimentació, reduir la proporció d'alimentació a guany i millorar el rendiment de creixement dels animals, amb taxes d'addició recomanades que van des de 0.{{4. }}75% a 0,25%.
3.2 Millora de la salut intestinal
La tuberculosi pot tenir un paper positiu en la salut de l'intestí animal millorant la morfologia intestinal, regulant l'equilibri de la microbiota intestinal i millorant la barrera intestinal i les capacitats antioxidants. L'addició de tuberculosi pot augmentar significativament l'activitat de la glutatió peroxidasa sèrica (GSH-Px), la tripsina i la pepsina a la carpa herba, millorant les capacitats digestives i antioxidants intestinals. Com a font d'energia per a l'intestí, la tuberculosi pot millorar i reparar eficaçment la morfologia intestinal, millorar les capacitats digestives i d'absorció, promoure la proliferació de bacteris beneficiosos, millorar l'estructura de la microbiota, alleujar les respostes a l'estrès oxidatiu, promoure el desenvolupament intestinal i garantir la salut de l'intestí. cos.
3.3 Substitució de l'ús d'antibiòtics
Actualment, hi ha relativament pocs informes sobre la substitució dels antibiòtics per la tuberculosi tant a nivell nacional com internacional. L'addició de TB a la dieta té efectes de creixement similars a l'addició d'antibiòtics en garrins deslletats, i la TB i els antibiòtics tenen efectes sinèrgics. La tuberculosi pot estimular la gana dels garrins amb problemes de LPS, alleujar el dany intestinal i el retard del creixement mitjançant la regulació dels factors inflamatoris, l'expressió del factor de creixement de fibroblasts ileals 19 (FGE19) i la fermentació de l'acetat intestinal. L'ús a llarg termini d'antibiòtics pot alterar l'estructura de la microbiota intestinal, afectant l'expressió dels intercanviadors d'anions, els receptors de transport de butirat i les proteïnes d'unió estreta, provocant danys intestinals. L'addició de tuberculosi pot alleujar el dany intestinal induït per antibiòtics i garantir la salut intestinal. No obstant això, la investigació actual sobre la tuberculosi com a substitut d'antibiòtics encara és relativament limitada i es necessiten estudis addicionals per a una aplicació més àmplia.
4 Conclusió
En general, la tuberculosi té múltiples funcions biològiques, com ara proporcionar energia per al cos, mantenir la integritat intestinal, regular l'estructura de la microbiota intestinal i participar en les respostes immunes i metabòliques.
(Extret de: Acta Animal Nutrition 2020, 32 (12): 5547-5555)
Anthony Liang- Hangzhou Well Sunshine Biotech Co.,LTD, maig de 2024
Well Sunshine Group, s'ha centrat en la producció i desenvolupament de productes de butirat de sodi durant dotze anys.
