Quelle est l’utilisation de la poudre de bêta-carotène dans l’alimentation des vaches?

Il existe de nombreux caroténoïdes différents dans la nature, qui peuvent être divisés en carotènes et xanthophylles selon leurs structures chimiques [1]. Il existe trois isomères de carotènes: α, β et γ. Parmi eux, le β-carotène est le plus actif dans la conversion en vitamine A (VA) et se trouve largement dans la nature [2]. Des études ont montré que le β-carotène fonctionne chez les animaux en se convertissant en vitamine A. il est le plus abondant et un bon précurseur de la vitamine a dans la nature [3] et est largement utilisé dans l’élevage [4]. L’ajout de β-carotène à l’alimentation au stade avancé des truies gravides peut augmenter la concentration d’iga dans leur sérum et leur lait et améliorer la fonction immunitaire des truies gravides [5]. L’ajout de β-carotène au régime alimentaire des poulets peut augmenter le gain de poids quotidien des poulets de chair, améliorer le taux de conversion alimentaire et augmenter la capacité antioxydante totale (T-AOC) du foie et du sérum, ainsi que l’activité de la superoxyde dismutase (SOD) [6]. Il peut augmenter considérablement le taux de production d’œufs et la couleur du jaune d’œuf des poules pondeuses [7].

Dans la production de vaches laitières, la poudre de β-carotène peut améliorer la santé des vaches laitières et favoriser les réponses immunitaires, améliorant considérablement la santé de la mamelle et la performance de reproduction [8-11]. Le β-carotène est non seulement une source importante d’va chez les animaux, mais il a également des fonctions physiologiques importantes dans le corps animal lui-même [12]. Le bêta-carotène joue également un rôle actif dans le corps humain, avec des fonctions de santé physiologiques importantes telles que l’antioxydant, l’anticancéreux, la prévention dela dégénérescence maculaire liée à l’âge de l’œil, retardant le vieillissement, et l’amélioration de l’immunité. L’av transformée peut prévenir des maladies oculaires graves telles que la cécité nocturne [13,14]. Par conséquent, compléter le corps humain avec du bêta-carotène par des produits d’origine animale est progressivement devenu une direction de recherche populaire.

Les produits laitiers sont considérés comme l’un des aliments les plus idéaux. En plus des nutriments de base tels que les protéines, les graisses et les vitamines, ils contiennent également des substances bioactives telles que la lactoferrine, des peptides antimicrobiens et des oligosaccharides. La consommation scientifique de lait a un impact significatif sur le métabolisme humain et la santé immunitaire. Actuellement, China&#La consommation de lait par habitant est encore relativement faible et l’industrie laitière a un potentiel de développement énorme. De plus, les gens accordent aujourd’hui plus d’attention à la préservation de la santé et ont des exigences plus élevées en matière de qualité des produits laitiers, ce qui a entraîné la croissance continue de la capacité de production de produits laitiers de haute qualité et l’augmentation continue du taux de pénétration des produits laitiers haut de gamme à température ambiante. En particulier, les villes de niveau inférieur ont un vaste marché de consommation de produits laitiers [15].

La poudre de β-carotène est utilisée comme additif alimentaire dans la production de vaches laitières, ce qui a non seulement un effet positif sur la croissance et la production de vaches, mais enrichit également le β-carotène, rendant le lait plus nutritif et fonctionnel. Par conséquent, il est nécessaire de bien comprendre les propriétés physiques et chimiques du β-carotène ainsi que les mécanismes de digestion et d’absorption chez les vaches laitières afin de mieux utiliser le β-carotène dans la production de vaches laitières et d’explorer des méthodes pour enrichir efficacement le β-carotène dans le lait.

En résumé, cet article se concentre sur l’application du β-carotène chez les vaches laitières et passe en revue la fonction et les mécanismes de digestion et d’absorption du β-carotène.β-carotèneAinsi que des méthodes pour enrichir le lait avec du β-carotène, en tenant compte des progrès de la recherche au pays et à l’étranger.

1. Propriétés du β-carotène

Les caroténoïdes sont un terme général pour désigner un groupe de pigments naturels importants que l’on trouve couramment dans les pigments jaunes, jaunes orangés ou rouges chez les animaux, les algues, les champignons et les plantes supérieures [16]. Les animaux ne peuvent synthétiser eux-mêmes les caroténoïdes et doivent les obtenir à partir de la nourriture [14]. Dans la nature, ils peuvent être divisés en deux groupes principaux selon leur structure chimique: les caroténoïdes et les xanthophylles. De nombreux caroténoïdes ont une activité provitamine A, le β-carotène ayant la plus forte activité provitamine A [17].

Le bêta-carotène se trouve principalement dans les fourrages verts et est relativement rare dans la plupart des céréales et leurs sous-produits. Le bêta-carotène est facilement endommagé par l’oxydation et peut être perdu en grandes quantités pendant l’ensilage, le séchage et le stockage, de sorte que les vaches laitières sont relativement déficientes en bêta-carotène. Le bêta-carotène peut être produit commercialement par synthèse chimique, ce qui réduit les coûts et est largement utilisé [14]. Le β-carotène synthétisé chimiquement est une poudre cristalline brillante rouge violacé à rouge foncé qui est inodore. Elle est sujette à la dégradation oxydative en présence d’oxygène, de lumière, de chaleur et d’acides forts et est relativement stable dans les bases faibles. Il est presque insoluble dans l’eau et l’éthanol, et est une vitamine liposoluble [18]. La configuration du β-carotène synthétisé chimiquement est presque toujours all-trans. En plus des isomères all-trans, le bêta-carotène naturel contient également une certaine proportion d’isomères cis. La structure all-trans du bêta-carotène est plus facilement absorbée que la forme cis [19].

2. Digestion et absorption du bêta-carotène chez les ruminants

La principale forme de β-carotène dans la nature est un complexe protéique. Les vaches ne peuvent synthétiser elles-mêmes le β-carotène et l’obtiennent principalement par leur alimentation. Les Ruminants ont un rumen et la digestion du β-carotène est plus compliquée. Le β-carotène ingéré pénètre d’abord dans le rumen et est libéré dans le liquide du rumen [20]. Dans le rumen, le β-carotène peut être absorbé et utilisé, favorisant la croissance des bactéries cellulolytiques dans le rumen. La mesure dans laquelle le β-carotène est dégradé par les microorganismes du rumen varie selon la forme du β-carotène. En général, le taux de dégradation du β-carotène naturel dans le fourrage du rumen est faible, et le taux de dégradation est plus élevé lorsque des produits purs synthétisés chimiquement sont ajoutés au régime alimentaire des ruminants [21~24].

Le bêta-carotène est séparé des complexes protéiques par des enzymes digestives dans le tractus gastro-intestinal, émulsionné avec d’autres lipides dans la bile pour former des chylomicrons, et finalement absorbé par les cellules épithéliales de la muqueuse de l’intestin [21]. Une partie du β-carotène absorbé est convertie en VA pour rencontrer le corps et#39; S a besoin [25], tandis que le reste est transporté vers divers organes cibles et cellules cibles par la circulation lymphatique des cellules muqueuses intestinales au moyen de chylomicrons comme porteur, et est transporté vers divers organes cibles et cellules cibles, exerçant des fonctions nutritionnelles et physiologiques uniques différentes de celles de VA [26,27]. Le bêta-carotène non utilisé est stocké, principalement dans le foie, où une partie est convertie en vitamine A, et une petite quantité est libérée dans la circulation sanguine avec les lipoprotéines de basse densité (LDL). Le transport du β-carotène de l’émulsion aux chylomicrons est une étape limitant le taux d’absorption du β-carotène dans l’intestin grêle, surtout lorsque la teneur en β-carotène est relativement élevée ou que l’apport en matières grasses est relativement faible [21].

En raison de sa lipophilicité élevée et de sa non-polarité, le β-carotène entrant dans la circulation sanguine est transporté par des transporteurs de plasma, les apolipoprotéines. Les apolipoprotéines comprennent la lipoprotéine de très basse densité (VLDL), la lipoprotéine de basse densité (LDL) et la lipoprotéine de haute densité (HDL). Les principales espèces de lipoprotéines qui transportent le β-carotène varient d’un animal à l’autre. Chez les bovins, toutes les lipoprotéines sont capables de transporter le β-carotène, mais le principal porteur est le HDL [28]. Dans la cellule, le transport du β-carotène n’est pas régulé par des protéines de transport dans le cytoplasme, mais peut être régulé par des protéines de transport de vésicule ou des protéines membranaires [29].

3. La fonction du β-carotène

En tant que provitamine a, le β-carotène peut soulager des maladies causées par un manque de VA chez les animaux, telles que la cataracte, la cécité nocturne, l’ostéoporose, la cécité et la motilité réduite des spermatozoïdes chez les animaux mâles [30]. Étant donné que le taux et la quantité de conversion du β-carotène en av sont régulés par l’enzyme de conversion et que l’excès de β-carotène est stocké dans le foie, une supplémentation excessive de β-carotène ne conduit pas à l’empoisonnement par av et constitue un supplément d’av sûr et efficace [31].

bêta-carotènePossède de nombreuses fonctions nutritionnelles et physiologiques uniques. (1) fonction antioxydante: parce que la structure du bêta-carotène contient des liaisons d’hydrogène insaturées, il a une forte capacité de piégage des radicaux libres et une activité antioxydante, qui peuvent protéger les cellules ou les tissus du corps contre l’oxydation [32]. 2. Régulation immunitaire: en régulant l’expression génétique et la réponse immunitaire, elle favorise la prolifération des lymphocytes B et T et la production de macrophages et de cytokines, exerçant directement une fonction de régulation immunitaire [33]. 3. Améliore la performance de reproduction animale: le β-carotène protège les ovaires et les ovules des dommages oxydatifs grâce à sa fonction antioxydante. Certaines études ont également révélé que le β-carotène améliore les performances de reproduction en régulant l’activité du noyau cellulaire dans les cellules cibles [21].

Le bêta-carotène a un bon effet sur l’amélioration des performances de production et de la qualité des produits des animaux. L’ajout de bêta-carotène dans l’alimentation des truies enceintes et allaitantes peut prévenir la métrite et réduire l’incidence de la diarrhée jaune et blanche chez les porcelets, augmentant ainsi le poids à la naissance et le taux de survie des porcelets [34]. L’ajout d’une quantité appropriée de bêta-carotène au régime alimentaire des poules pondeuses peut augmenter la production d’œufs et le poids moyen des œufs, tout en améliorant la couleur du jaune d’œuf [7]. Pour les vaches laitières, bien que la digestion du β-carotène dans le rumen soit limitée, il existe une grande quantité de littérature qui rapporte les effets positifs de l’addition de β-carotène à l’alimentation, qui améliore le rendement en lait, la graisse du lait et les protéines du lait à des degrés divers [8,35-37].

4 fonction et dosage du β-carotène ajouté au régime alimentaire des vaches laitières

Comme un excès de β-carotène est en partie stocké dans le foie pour une utilisation ultérieure, et en partie transformé en vitamine A ou pénètre dans la circulation sanguine pour exercer sa fonction, il y A encore un débat sur les besoins en β-carotène des vaches laitières. Chine et#39; S "Safety Standards for Feed Additives" recommande une addition de β-carotène de 5 à 30 mg/kg au régime alimentaire des vaches laitières. Mu Yuyun et al. [38] ont étudié l’effet du β-carotène sur la fonction reproductrice des vaches laitières. Les résultats ont montré que la supplémentation de 300 mg/ j de β-carotène avant la naissance à la huitième semaine de lactation a réduit la mammite chez les vaches laitières de 81%; L’ajout de 300-400 mg/ j de β-carotène peut améliorer les taux de reproduction et, à des degrés divers, augmenter le taux de grossesse /conception, réduire le nombre de jours ouverts, et réduire l’incidence de divers troubles de la reproduction. Des études ont montré que lorsque la concentration massique de β-carotène dans le sérum des vaches laitières est supérieure à 3 mg/L, le corps est dans un bon état de fonction reproductive améliorée et de fonction immunitaire, et peut inhiber l’apparition de mammite; Lorsque la concentration massique est inférieure à 1 mg/L, le corps est dans un état de carence ou d’épuisement [39].

Xia Yun [37] et Gan Bozhong [40] ont constaté que compléter le régime alimentaire des vaches laitière en milieu de lactation avec 900 mg de β-carotène peut augmenter considérablement la production de lait, améliorer la composition du lait, et augmenter significativement les niveaux de β-carotène dans le sang. Chen Liqing [30] a ajouté 0-1,8 g de β-carotène au régime alimentaire des vaches laitières du post-partum et a constaté qu’à partir du 7e jour après le vêlage, avec le passage du temps, le rendement en lait du groupe d’addition de 1,8 g augmentait de manière plus significative, et le rendement en lait augmentait plus rapidement. L’alimentation de 0,6-1,2g de β-carotène a entraîné une amélioration plus idéale de la composition du lait, et la teneur en β-carotène sanguin et l’indice d’antioxydant ont augmenté de manière significative avec l’augmentation de la quantité ajoutée.

He Wenjuan [35] a ajouté 300 mg ou 600 mg de β-carotène par vache et par jour à l’alimentation des vaches laitières périnatales avec 150 000 ui supplémentaires d’va par jour. Aucun effet significatif n’a été observé sur le rendement du lait, la composition du lait ou le nombre de cellules somatiques. Avec une augmentation de la quantité de β-carotène ajoutée, la concentration de β-carotène et de VA dans le plasma a augmenté. Oliveira et al. [8] [traduction]ont ajouté 1,2 g de β-carotène dans l’alimentation des vaches laitières en périparturie, et les résultats ont montré que la teneur sérique en β-carotène augmentait de manière significative, que la performance de reproduction s’améliorait et que la production et la composition du lait n’étaient pas affectées. Kaewlamun et al. [41] ont ajouté 1 g de β-carotène au régime alimentaire des vaches sèches, et la production et la composition du lait n’ont pas été affectées, et la teneur en β-carotène dans le sang a augmenté de façon significative.

Cela montre que les besoins en β-carotène des vaches laitières varient en fonction de leur cycle physiologique et de leur fonction. Selon les recherches existantes, l’ajout de 300 à 400 mg/ j aux vaches laitières périparturissantes ou nouvelles a un effet positif sur l’amélioration des performances de reproduction. Cependant, même si la quantité est augmentée, les preuves sont insuffisantes pour prouver qu’elle peut améliorer les indicateurs de productivité tels que le rendement et la composition du lait. Au contraire, pendant la lactation, l’ajout de 600 à 1200 mg/ j de β-carotène a un effet positif sur le rendement et la composition du lait.

En même temps, il existe une corrélation positive significative entre la teneur en β-carotène dans le sang et la quantité ajoutée à l’alimentation. Oldham et al. [42] ont signalé que la concentration sérique de β-carotène des vaches ayant reçu un régime contenant du β-carotène était plus élevée pendant les périodes de périparturmence et de lactation, mais que la teneur sérique de carotène dans tous les groupes diminuait fortement avant la naissance. Ces résultats peuvent indiquer que pendant la période périnatale ou néonatale, qui est fortement liée à la performance de reproduction, le corps des vaches laitières a une capacité accrue à mobiliser le β-carotène, qui favorise son entrée dans les tissus liés à la reproduction pour exercer des fonctions antioxydantes et améliorer les vaches laitières.#39; Performance de reproduction. Au début de la période de lactation, la fonction reproductrice des vaches laitières peut ne plus nécessiter de grandes quantités de β-carotène, qui pénètre dans la glande mammaire, améliore le statut antioxydant de la glande mammaire, et à son retour maintient la fonction des cellules épithéliales mammaire, favorisant une augmentation de la production de lait et une amélioration de la composition du lait.

5 enrichissement et fonction du β-carotène dans le lait

En plus de son effet sur la santé des vaches, une teneur plus élevée en β-carotène dans le lait aide à empêcher le lait de s’oxyder et de développer une odeur, et améliore la valeur nutritive des produits laitiers, en développant des produits laitiers fonctionnels avec certains avantages pour la santé pour le corps humain. Certaines études ont indiqué que plus l’apport en carotène dans l’alimentation des vaches Holstein augmente, plus la teneur en β-carotène dans le lait augmente également de façon significative (voir le tableau 1). Cependant, Jensen et al. [43] ont montré qu’il existe un seuil d’absorption du β-carotène par les vaches laitières. Le processus de sécrétion quantitative de β-carotène du sang au lait est le transport transmembranaire actif, qui suit l’équation de Michaelis-Menten. Étant donné que la sécrétion maximale de β-carotène Vmax et la constante Km de demi-vitesse varient d’une vache à l’autre, la valeur moyenne globale de Vmax pour les vaches Holstein est de 2,5 mg/ j; Et on pense que la teneur en β-carotène dans le lait est indépendante du rendement en lait et de la teneur en matières grasses du lait, et que l’augmentation du rendement en lait peut conduire à la dilution du β-carotène dans le lait. En outre, lorsque de grandes doses de β-carotène entrent dans le corps, il peut directement interférer avec l’hydroxylation de la vitamine D3, provoquant une tendance à la baisse de ses métabolites actifs. Cependant, en raison de l’existence d’un seuil d’absorption, son interférence avec la vitamine D3 et le métabolisme osseux du calcium et du phosphore peut être atténuée dans une certaine mesure [44].

La concentration dans le lait varie également selon les races de vaches. Le lait produit par les vaches Jersey a une teneur plus élevée en β-carotène et en matières grasses [45-47]. Cela peut être dû au fait que chez les vaches de Jersey, la valeur Km de la sécrétion quantitative de β-carotène du sang vers le lait est plus faible, ce qui signifie que le β-carotène ne s’accumulera pas dans le plasma et d’autres fluides corporels, et sera sécrété dans le lait plus. 

6 résumé

Cet article résume les propriétés du β-carotène, sa digestion et son absorption, ainsi que sa fonction, son dosage et sa voie d’enrichissement dans le lait chez les vaches laitières. Il ressort d’un grand nombre de rapports de recherche que les effets du β-carotène sur les performances de production et de reproduction des vaches laitières varient considérablement en fonction de la quantité ajoutée, des espèces animales, des conditions d’alimentation et du stade physiologique. L’alimentation de 300 à 400 mg de β-carotène avant la naissance a un effet positif sur la performance de reproduction, tandis que l’alimentation de 600 à 1 200 mg après la naissance améliorera la performance de lactation à des degrés divers. Il est plus facile d’enrichir le β-carotène dans le lait en l’ajoutant à l’alimentation des vaches laitières au milieu ou à la fin de la période de lactation. Dans le contexte actuel de la nutrition de précision préconisée en élevage laitier, il est nécessaire d’explorer davantage un dosage plus raisonnable et plus efficace en combinaison avec les performances de production laitière, et de mener des recherches approfondies sur les effets globaux du β-carotène sur le métabolisme des vaches laitières, les performances de production, la qualité du lait, etc.

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