Que sont les Oligosaccharides de Mannan (MOS)?

L’oligosaccharideestun polymère formé par déshydratation et condensation de 2~10 monosaccharides, qui peuvent être divisés en deux catégories: oligosaccharides communs et oligosaccharides fonctionnels. Parmi les oligosaccharides communs, les gens sont familiers avec le saccharose, le maltose, le lactose, le maltotriose, l’alginate, etc., qui peuvent être digérés et absorbés par les animaux, et n’ont aucun effet promotionnel sur les bactéries intestinales bénéfiques. Les oligosaccharides fonctionnels comprennent principalement l’oligosaccharide de mannose, l’oligofructose, l’isomaltooligosaccharide, le lactulose, les xylo-oligosaccharides, etc., qui ne peuvent pas être digérés et absorbés par les animaux, et ce sont des substances efficaces pour favoriser la prolifération des bifidobactéries et d’autres probiotiques.

Pendant ce temps,Oligosaccharides fonctionnels have the characteristics of low sweetness, low calorie, high stability, and good performance in moisture retention, acid resistance, heat resistance and anti-crystallization precipitation. In view of the good performance of oligosaccharides, our country has done a lot of work in the past 10 years in the development of functional oligosaccharide technology, and developed new products such as oligosaccharides health food, oligosaccharides feed additives, oligosaccharides pesticides, etc., which have obtained good application results. Among them, mannan oligosaccharide is one of the main research focuses, and it is considered to be one of the most valuable oligosaccharides.

1 Source, structure et principales propriétés physico-chimiques des manno-oligosaccharides

1.1 origine et structure   

Les Mannose-oligosaccharides (MOS) sont composés de résidus de mannose et de glucose ou de galactose liés par des liaisons glycosidiques α(1-6), α(1-2), α(1-3), β(1-4) ou β(1-3) dans la chaîne principale. Les Mannan-oligosaccharides sont largement présents dans la farine de konjac, la gomme de guar, la gomme de navet et les parois cellulaires de nombreux micro-organismes (oligosaccharides de glucomannane). Les Manno-oligosaccharides sont principalement produits enzymatiquement. Les Mannooligosaccharides destinés à l’alimentation animale peuvent également être dérivés d’extraits de cellules de levure (Mul et al., 1994).

1.2 propriétés physiques et chimiques 

En raison des différences structurelles des oligosaccharides de mannan provenant de différentes sources, leurs propriétés physico-chimiques sont également très différentes. Les Manno-oligosaccharides sont solubles dans l’eau et d’autres solvants polaires. Lorsque des solvants organiques sont ajoutés à la solution, elle précipite ou cristallise, et sa douceur est inférieure à celle du saccharose. Sa viscosité diminue avec la température et remonte à nouveau après refroidissement. Quand le PH 1,5 ~ 3,0, la viscosité augmente rapidement; Lorsque le PH 3,0 ~ 9,0, la viscosité est stable. De plus, certains oligosaccharides de mannan, tels que le glucomannane de konjac, ont des propriétés de gélification uniques et peuvent former des gels thermo-réversibles et thermo-irréversibles dans certaines conditions. Les Manno-oligosaccharides sont capables de résister à la haute température de la bouletage d’alimentation et de garder leur intégrité structurelle et fonctionnelle intacte.

2 mécanismes d’action des manno-oligosaccharides

2.1 régulation des mécanismes de défense non immunitaire 

Le système de défense non immunitaire du tractus gastro-intestinal des animaux est dominé par le microbiote endogène. Des microorganismes normaux sont présents dans le tractus gastro-intestinal lorsque l’animal est en bonne santé. Ces microorganismes normaux sont une partie indispensable du tractus gastro-intestinal, qui sont divisés en microorganismes bénéfiques (p. ex. Bifidobacterium SPP., Lactobacillus SPP.) et microorganismes nuisibles (p. ex. E. coli SPP., Staphylococcus SPP.). Les Manno-oligosaccharides, en tant que nutriments métaboliques, peuvent favoriser la croissance et la reproduction de certaines bactéries bénéfiques et inhiber certaines bactéries pathogènes (Mirelman et al., 1980) (voir tableau 1).

Manno-oligosaccharides modulentLes défenses non immunitaires par la reconnaissance, l’adhésion et l’exclusion des micro-organismes pathogènes. De nombreuses bactéries pathogènes contiennent des protéines de liaison aux glucides (lectines exogènes) à la surface de leurs cellules, qui se lient aux récepteurs de la structure oligosaccharide du tube digestif, ce qui fait que les bactéries adhèrent aux parois de ces tissus et se multiplient, ce qui entraîne des lésions des muqueuses intestinales. Si l’oligosaccharide de mannan est ajouté à l’alimentation, il peut se lier au récepteur des cellules épithéliales de la muqueuse intestinale et éliminer par la concurrence les micro-organismes pathogènes, interrompant ainsi la voie de fixation, de reproduction et de pathogénicité des bactéries pathogènes, de sorte que les bactéries pathogènes peuvent être éliminées du corps pour protéger la santé des animaux.

2.2 régulation des mécanismes de défense immunitaire 

Les Mannooligosaccharides peuvent être utilisés pour l’immunomodulation en interagissant avec les récepteurs protéiques à la surface des cellules immunitaires dans les villosités intestinales ou en interférant avec les systèmes de signalisation présents sur les cellules de mémoire dans les ganglions lymphatiques et la lamina propria muqueuse. Siske (1977) et zennohe (1995) ont constaté que les mannooligosaccharides augmentaient la phagocytose lorsqu’ils étaient administrés à des poulets de chair et à des souris, respectivement. Savage et al. (1996) ont constaté une augmentation des concentrations d’iga biliaire et d’igg plasmatique chez les dindons nourris avec de l’oligosaccharide de mannan.

Les Manno-oligosaccharides sont également connus pour agir comme coagulants qui activent la réponse immunitaire. Lorsqu’ils sont utilisés en association avec certains vaccins, les mannooligosaccharides prolongent la durée de la stimulation vaccinale, améliorant ainsi leur utilisation. La forte activité adjuvante des chaînes latérales linéaires de mannan des LPs lipopolysaccharidiques a été largement reconnue. Sharon et al. (1993) ont montré que les glyco-oligosaccharides se lient non seulement aux bactéries, mais aussi à certaines toxines, virus et cellules eucaryotes à leur surface, agissant ainsi comme adjuvants pour ces antigènes exogènes, ralentissant l’absorption de l’antigène, et augmentant la puissance de l’antigène. Spring et al. Spring et al. (1998) ont montré que les manno-oligosaccharides peuvent stimuler la réponse du macrophage et améliorer l’activité du macrophage par la voie complémentaire du système immunitaire (Spring, 1998).

Janeway et al. (1993) ont conclu que l’oligosaccharide de mannan peut stimuler la sécrétion de protéine de liaison de mannan à partir du foie. La protéine de liaison de mannan est une lectine dépendante du calcium, qui reconnaît et se lie principalement à la mannose, et joue une fonction régulatrice et naturelle de l’immunité anti-infectieuse en activant le système de complément pendant la période immunodéprimée des animaux. L’effet immunomodulateur des oligosaccharides de mannan peut être augmenté en augmentant l’acétylation ou la phosphorylation des oligosaccharides.

2.3 Adsorption des mycotoxines 

Les Manno-oligosaccharides peuvent éliminer et atténuer les effets toxiques des mycotoxines par adsorption physique ou liaison directe des mycotoxines et améliorer le taux d’utilisation de l’aliment.Raju(1998) a simulé le test in vitro sur le système digestif des poulets de grattage et a montré que les taux de liaison des Manno-oligosaccharides aux aflatoxines, à la zéaralenone et aux mycotoxines porcines étaient respectivement de 82,51%, 51,6% et 26,4%, la capacité de liaison des aflatoxines étant principalement fonction du pH. Concentration de toxines et dose de manno-oligosaccharides. La capacité de liaison à l’aflatoxine dépendait principalement du pH, de la concentration de toxines et de la dose de mannan oligosaccharide.

3 Application de lamanno-oligosaccharidesDans l’élevage de bétail et de volaille

3.1 Application dans l’élevage de volailles 

Les Manno-oligosaccharides sont principalement utilisés chez les poulets de chair, les poussins et les dindes pour augmenter le gain de poids quotidien et la conversion alimentaire, améliorer l’immunité et modifier l’état intestinal de la volaille pour faciliter l’absorption des nutriments. D’autres études ont montré que l’ajout d’oligosaccharide de mannan à la dinde ou aux poulets de chair peut être aussi efficace que l’ajout d’antibiotiques.

Sisak et al. (1994) showed that the addition of O.1% mannan oligosaccharide to diets reduced Salmonella spp. in the cecum, liver and spleen, and Pylons et al. (1994) showed that the addition of O.2% mannan oligosaccharides to the diets of broiler pullets at the brooding, growing and fattening stages reduced the time to reach market body weight by 1d, which resulted in an improvement in the economic efficiency of broiler pullets. Le conseil des ministresresults of several feeding trials showed that adding O.2% of mannan oligosaccharide to chicken feed increased the survival rate by O.4% on average. spring et al. (2OOO) concluded that mannan oligosaccharide could significantly reduce Salmonella intestinal colonization in chickens and improve intestinal mucosal integrity, but had no effect on the intestinal VFA and pH, so it was inferred that mannan oligosaccharide& &#Le mécanisme d’action pourrait consister à empêcher les agents pathogènes de se lier à la muqueuse intestinale en les adsorbant. Par conséquent, on en déduit que le mécanisme d’action de l’oligosaccharide de mannan pourrait être d’empêcher la liaison de bactéries pathogènes à la muqueuse intestinale par adsorption.

3.2 Application dans la production de porcelets 

Les Manno-oligosaccharides peuvent augmenter le gain de poids quotidien et le taux de conversion alimentaire des porcelets sevrés. Vander (1997) a signalé que l’ajout de manno-oligosaccharides dans l’alimentation des jeunes porcelets augmentait le taux de conversion alimentaire et le gain de poids quotidien du groupe expérimental de 5% et de 7%, respectivement, par rapport au groupe témoin. Zhou Hongli et al. (2OO2) ont constaté que l’ajout d’oligosaccharides de mannan réduisait significativement le nombre d’e. coli dans le trame intestinal des porcelets, et l’effet augmentait avec l’augmentation de la quantité d’ajout d’oligosaccharides de mannan, et le taux de diarrhée tendait également à diminuer. Dans une étude de Che Xiangrong et al. (2OO3), la fréquence de la diarrhée chez les porcelets a été réduite de 54% lorsque l’oligosaccharide de mannan a été ajouté à l’alimentation de base à 3g/kg, et le nombre de lymphocytes sanguins (CD3) et la teneur en LgG dans le sang périphérique a augmenté significativement par rapport à celle du groupe témoin, tandis que les activités du sOD sérique et du PsH-PX ont augmenté significativement par rapport à celle du groupe témoin. Le Manno-oligosaccharide pourrait réduire considérablement la concentration d’e. coli dans le cecum et le côlon, et augmenter considérablement la concentration de Lactobacillus et de Bifidobacterium dans le cecum, mais l’effet sur le nombre de Lactobacillus et de Bifidobacterium dans le côlon n’était pas significatif.

Les Manno-oligosaccharides ont également accéléré le rétablissement du système immunitaire supprimé des porcelets et réduit efficacement la mortalité et la diarrhée.Newman(2000) a montré que les niveaux d’il-2 et d’ifn-t étaient augmentés chez les porcs supplémentés en Manno-oligosaccharides.

3.3 Application dans la production de jeunes ruminants

Newman et al. (1993) ont signalé que laaddition of mannan-oligosaccharides to the diet of Holstein bull calves resulted in a significant increase in average body weight and a reduction in respiratory disease compared to the control group at 35 d. Dildey et al. (1997) found that when calves were fed milk supplemented with mannan-oligosaccharides from 1 to 56 days of age, the average daily gain of the test group was significantly higher than that of the control group, and the increase in growth rate was associated with a reduction in diarrhea in calves. The increase in growth rate was related to the reduction of calf diarrhea. The effect of mannan-oligosaccharides on adult ruminants is not significant due to the large number of enzymes that degrade carbohydrates in the rumen of adult ruminants.

3.4 Applications en aquaculture 

Les résultats d’une étude sur des truites ont montré que l’ajout de mannan-oligosaccharides à l’appât pouvait améliorer l’immunité, et l’ajout de 0,7% de mannan-oligosaccharides à l’appât a réduit le taux de mortalité des truites de 1 à 7 g de poids corporel jusqu’à 25% en raison de l’attaque de bactéries pathogènes à 1%. Yoshida et al. (1995) ont rapporté que les mannan-oligosaccharides augmentaient significativement l’activité leucocytaire de la carpe argentée (Hypophthalmichthys molitrix), et avaient pour effet de stimuler la réponse immunitaire à médiation cellulaire. L’effet des oligosaccharides de mannose sur l’immunité à médiation cellulaire a été rapporté par yoshida et al. Lorsque 0,1% d’oligosaccharide de mannan a été ajouté au régime alimentaire du silure africain et que le poisson a été inoculé avec Aeromonas hydrophila, la numération bactérienne dans le sang et la rate a été examinée 12 et 28 h après l’inoculation et a été considérablement réduite. En outre, il y avait un effet dose de l’ajout de mannan oligosaccharide à l’alimentation. L’ajout adéquat de mannan-oligosaccharide peut améliorer les performances de la carpe. Avec l’augmentation de la quantité d’additif, le taux de survie en culture a d’abord augmenté, puis diminué, lorsque la quantité d’additif a été augmentée à 0,2%, le taux de survie a atteint le plus élevé 99,40%, puis a diminué.

4 facteurs affectant l’effet d’application de l’oligosaccharide de mannan alimentaire

4.1 ajouts 

The dosage of mannan oligosaccharide in the diet of weaned piglets is generally 0.1%~0.4%, and it can be added at different rates for different stages of piglets. The amount of mannan oligosaccharide in the diet of broiler chicks is 0.5~1.0kg/t. Excessive addition of mannan oligosaccharides may cause excessive fermentation in the hindgut, resulting in mild diarrhea, affecting nutrient absorption and utilization, and thus inhibiting growth (Chesson'1994). Un apport insuffisant de nutriments ne sera pas efficace.

4.2 environnement d’alimentation, âge effet des manno-oligosaccharides sur la performance de production

L’effet de l’oligosaccharide de mannan varie avec les conditions d’alimentation et est évident dans des conditions difficiles (Nakamura'1988); Lors de l’alimentation dans des étables avec des antécédents de maladie, l’effet de l’ajout de mannan oligosaccharide est évident (AllteCh'1995). Miguel et coll. (2002) ont signalé que:#Les oligosaccharides de mannesan sont les plus efficaces en tant que stimulateurs de croissance pour les porcelets sevrés au stade précoce du sevrage, lorsque les porcelets sont soumis au plus grand stress.#39;.

4.3 composition du régime alimentaire 

Il existe peu de rapports sur les effets des oligosaccharides présents naturellement dans l’alimentation sur la performance animale. En fait, les sucres non digestibles sont très faibles dans le maïs, mais riches en orge, blé et soja. Par conséquent, le " effet de masquage ou de dilution " Des oligosaccharides présents dans les tourteaux d’orge, de blé et de soja peuvent avoir influencé les résultats des expériences.

4.4 Synergies avec d’autres éléments 

Quelques résultats expérimentaux montrent que ' quand les oligosaccharides et d’autres éléments agissent en synergie, l’effet est meilleur que l’addition& simple#39;, par exemple, lorsque des oligosaccharides sont utilisés conjointement avec des probiotiques, il peut prolonger le temps d’action des micro-organismes d’alimentation, augmenter le taux de survie des micro-organismes d’alimentation dans l’intestin et favoriser l’établissement et la croissance de micro-organismes bénéfiques exogènes dans l’intestin. Il peut augmenter le taux de survie des micro-organismes d’alimentation dans l’intestin arrière, et favoriser la plantation et la croissance de micro-organismes bénéfiques exogènes dans les intestins.

Zhou Dingnian (Fritts et al. (2003) ont signalé que:#39; la combinaison d’antibiotiques et0,1% mannan oligosaccharide' augmentation significative du taux de conversion alimentaire des poulets et#39;. Dvoark et al. (1998) ont signalé que:#39; la combinaison de Streptococcus faecium (s. faecium) et de mannan oligosaccharides ' augmentation du gain de poids quotidien et de la digestibilité des fibres chez les porcs;#39; Et qu’il y avait un effet de synergie. Waldroup et al. (2003) ont constaté que l’oligosaccharide de mannan influait sur l’absorption et l’utilisation du cuivre et de certains autres minéraux.

En conclusion, ' leuse of mannan-oligosaccharides as an alternative to antibiotics in animal production has great potential'. & ' en raison de la rétention d’antibiotiques chez le bétail et du développement d’une résistance chez l’homme,' Les inconvénients de leur utilisation comme additifs alimentaires ont été de plus en plus soulignés, et#39; et la restriction de leur utilisation est devenue irréversible'. La restriction de l’utilisation des antibiotiques est irréversible. Certains pays européens ont interdit l’utilisation des antibiotiques. En tant qu’alternative aux antibiotiques, les Glycoligosaccharides présentent les avantages de la non-pollution, de la non-résidu, de la résistance à haute température, etc., et il n’y a aucune contre-indication à la formulation des préparations pour aliments du bétail, qui peuvent être utilisées dans les aliments en poudre et augmentés, de sorte que les perspectives d’application des Glycoligosaccharides comme additifs alimentaires sont très larges. Dans la production d’additifs alimentaires dans la production et l’utilisation, nous avons encore les problèmes suivants à résoudre: haute efficacité et technologie de production à faible coût des oligosaccharides de mannan, technologie de production et de préparation de haute pureté des oligosaccharides de mannan, technologie d’effet des oligosaccharides de mannan, et le mécanisme physiologique de l’action des oligosaccharides de mannan.

Références:

1 Che, Xiangrong, et al.  Journal chinois de médecine vétérinaire ' 2003et#39; 3:292~293.

2 Zhou HL, et al.  Chine Feed '2002' 16:14-15.

3 Dildey D'et al. Journal of Dairy sCienCe '1997 et#39;80(suppl. 1) : 9.

4 Dvorak R'et al. JAnim sCi' 1998et#39;76(suppl. 2) : 64.

5 beignets CA'et al. International Journal of poultry sCienCe' 2003et#39;2(1) : 19~22.

6 Miguel JC'et al. effets pratiques des biomos dans l’alimentation des porcs en pépinière et#39;Nottingham university press '2002 et#39;425~433.

7 Mirelman ' et al. JClin MiCrobiol'1980 et 1980#39;11:328~331.

8 Mul A J'et al. Le rôle des fruCto-oligosaCCharides dans l’alimentation animale et#39; dans le récent AdvanCe Nutrition ' édité par W. haresign et DJA Cole 'Butteworth londres '1994'57~59.

9 Newman k et#39;et al. JAnim sCi'1993'71(suppl. 1) : 271.

10 Raju A G. chimie alimentaire semtemper 80~ 81volaille sCi' 1998 et 1998#39;50(suppl. 1) : 61.

11 sauvages T F'et al. volaille sCi'1996'75(suppl. 1) : 143.

12 sisak F. stimulation de l’aggocytose du pH évaluée par luminol enhanCed ChemiluminesCenCe and response to salmonella Challenge of poultry with diet contenant mannanoligosaCCharides ' Le dixième symposium annuel sur la biotechnologie dans l’industrie des aliments pour animaux 'AllteCh InC et#39;1994'75~84.

13 Waldroup p W 'et al. Itnation Journal of poultry sCienCe' 2003 et 2003#39;2(1): 28~31.