Quelle est l’utilisation de l’oligosaccharide ISO Malto?

Isomalto-oligosaccharides, also known as α-oligoglucose, are a type of oligosaccharide abbreviated IMO (Isomalto-oligosaccharide). IMO is a straight-chain maltose molecule with branched chain-linked disaccharides and oligosaccharides. IMO is also known as branching oligosaccharides and α-glucosides. The molecules contain α-1,4 bonds, α-1,6 bonds, a small amount of α-1,3 bonds and α-1,2 bonds. The main components are isomaltose, panose and isomaltotriose, followed by isomaltotetraose, melezitose and melezitose.

Les oligosaccharides d’isomaltulose sont largement présents dans les aliments à base de plantes tels que l’orge, le blé et les pommes de terre, et existent rarement à l’état libre dans la nature. Yang Shuming (1999) a signalé que les oligosaccharides sont produits à partir de l’amidon par l’action de la β-amylase et de la α-glucosidase; Ils peuvent également être produits par l’inversion du maltose en α-glucose ou par la synthèse inverse du glucose. Le produit fini contient 50%-70% d’oligosaccharides, qui peuvent fondamentalement résister à la dégradation par l’acide gastrique et les enzymes digestives après être entrés dans le tube digestif, et passer à travers l’estomac et l’intestin grêle en fluides pour atteindre la partie postérieure du tube digestif.

1 aperçu de la recherche sur l’oligosaccharide isomaltose

Les enzymes sécrétées par les animaux ne peuvent qu’hydrolyser les liaisons glycosidiques α-1,4. L’omi contient d’autres types de liaisons glycosidiques, qui sont difficiles à utiliser dans la première partie du tube digestif. Plusieurs glucides indigeste sont considérés comme ayant le potentiel de fonctionner comme des prébiotiques chimiques. Les effets bénéfiques de ces composants non digestibles des aliments pour animaux sont maintenant largement établis.

1.1 effets nutritionnels 

Bailey et al. (1991) ont montré que les oligosaccharides comme l’omi ne peuvent pas être dégradés dans le tractus digestif supérieur et peuvent atteindre directement l’intestin inférieur. Ces substances ne peuvent pas être détectées dans les matières fécales, ce qui indique la fermentation des oligosaccharides par les micro-organismes du côlon. Fukuyasu et al. (1987), Mathew et al. (1993), et Howard (1995) ont montré dans des expériences de porc que l’omi favorise les bifidobactéries et les lactobacilles dans l’intestin et inhibe Escherichia coli. Zhang Hongfu et al. (2001) ont montré que l’ajout d’imo réduisait significativement les Escherichia coli (P< 0,05) et augmentait significativement les Lactobacillus et les Bifidobacterium (P< 0,05) dans la flore intestinale des porcelets sevrés précoces. L’ajout d’oligosaccharides aux aliments a un effet régulateur significatif sur la flore microbienne du tube digestif. Cependant, les résultats de l’expérience de Gabert et al. (1994) n’ont pas été affectés, ce qui peut être lié à la variété des oligosaccharides.

1.2 rôle dans la nutrition animale et l’immunité

The role of IMO in nutritional immunity is to stimulate the proliferation of beneficial bacteria and nutrient absorption, exerting an indirect immune effect; inhibit the reproduction and colonization of pathogenic bacteria, enhance immunity against infection; reduce the effect of factors such as phytohaemagglutinin that are harmful to the internal environment; and possibly directly stimulate or protect immune factors.

Les Oligosaccharides favorisent la prolifération de bactéries bénéfiques telles que les lactobacilles et inhibent les micro-organismes pathogènes de diverses façons. L’un d’entre eux est l’effet barrière, qui est décrit comme l’inhibition compétitive de l’épithélium muqueux de l’intestin. Le second est l’effet inhibiteur des métabolites sur les bactéries pathogènes. Stewart et al. (1993) et Tomilka et al. (1992) ont confirmé que l’omi peut favoriser la prolifération des bifidobactéries et des lactobacilles, qui produisent des acides gras à faible énergie pendant le métabolisme, ce qui réduit la valeur du pH. Escherichia coli et Salmonella sont sensibles aux conditions acides et leur croissance est inhibée par de faibles valeurs de pH. L’activité agglutinante des bactéries lactiques et des bifidobactéries dans l’intestin est nettement plus élevée que celle des bactéries pathogènes telles que Escherichia coli et Salmonella. Cela peut être l’une des raisons pour lesquelles la flore intestinale normale a un avantage concurrentiel significatif dans l’exclusion concurrentielle.

1.3 régulation du système immunitaire des animaux

It has been reported that the immunomodulatory effect of oligosaccharidesComme un adjuvant immunitaire peut améliorer l’immunité cellulaire et humorale, et qu’il a un effet de promotion sur la prolifération de bactéries bénéfiques, régulant ainsi le système immunitaire (Gibson & Roberfroid, 1994). L’effet adjuvant des oligosaccharides peut améliorer les fonctions immunitaires cellulaires et humorales (Yang Shuming, 1999). Zhang Hongfu et al. (2000) ont montré l’effet de l’omi sur les taux immunitaires. Lessard et al. (1987) ont nourris des porcelets sevrés avec des produits de fermentation de bactéries lactiques, et le taux d’igg dans le sérum des porcelets a augmenté de façon significative. Les Oligosaccharides favorisent l’excrétion rapide de Salmonella de l’intestin et inhibent son transfert aux organes (Wu Lianfu, 1998). Morales et al. (1995) croient que les oligosaccharides, en tant que type de fibre soluble, peuvent réduire la colonisation des bactéries nuisibles et la migration des sites de colonisation, et aider l’immunité systémique.

1.4 Oligosaccharides et prébiotiques

L’effet des prébiotiques dans l’utilisation pratique varie considérablement, car les prébiotiques sont principalement des préparations bactériennes vivantes, et ils sont difficiles à coloniser en peu de temps sous la domination de la flore indigène du tube digestif. Les Oligosaccharides exercent leur effet prébiotique en régulant la flore intestinale, et ils ont également des fonctions physiologiques et physiques directes.

Ils sont très compatibles avec les préparations bactériennes vivantes et les antibiotiques, et sont propices à une application populaire à grande échelle. Les préparations bactériennes vivantes et les oligosaccharides ont pour effet de réguler la flore dans le tube digestif des animaux (Xu Xurong et al., 1999; Huo Guicheng et al., 1994). Les Oligosaccharides peuvent être combinés avec des prébiotiques. Watanabe Naohisa et d’autres au Japon ont étudié l’effet de l’isomaltose et des micro-organismes, et évalué l’effet sur l’alimentation des porcelets âgés de 25 jours. Cinq semaines après l’ajout d’isomaltose, le gain de poids a augmenté de 45%, et l’omi combinée à un type de bactérie microbienne a augmenté le gain de poids de 8% (Zhongkai Zhou, 1999).

Under certain conditions, oligosaccharides can also replace the effects of antibiotics. Feeding piglets with a syrup containing 30% oligofructose from Jerusalem artichoke (Jerusalem artichoke) resulted in a 6% increase in body weight compared to piglets supplemented with antibiotics (50 mg/kg zinc bacitracin)  (Zerhonig, 1999). Il peut également réduire la quantité d’antibiotiques utilisés chez les porcelets (Jinfengqiu, 1999). Shi Baoming et Shan Anshan (1999) ont conclu que l’effet des oligosaccharides sur les porcelets n’est pas constant.

2 Application de l’omi dans la production

2.1 effet de l’omi sur la prise de poids et l’utilisation des aliments

Some oligosaccharides have many similarities with non-starch polysaccharides (NSP), which are abundant in plants and microorganisms (Mul and Perry, 2001). In vitro tests have shown that IMO is only utilized by some beneficial bacteria containing specific glycosidic bonds, thus promoting the growth of bifidobacteria and lactobacilli. In addition, IMO can also bind to the exogenous lectin, to prevent the attachment of pathogens to the intestinal wall, thereby cutting off the infection route of attachment-reproduction-pathogenesis, and carrying the pathogenic bacteria out of the body to maintain animal health.

La plupart des essais d’alimentation ont montré que l’ajout d’oligosaccharides n’augmente pas significativement le gain de poids quotidien des animaux et l’utilisation d’aliments. Boldon (1993) a testé sur des porcelets et a constaté que l’ajout de1-2 g/kg oligosaccharides de galactoseAugmentation du gain de poids des porcelets de 6,8 % et diminution du taux de conversion alimentaire de 1 % ~2%; Boldon (1993) a également signalé que l’ajout d’oligosaccharides α-glucane augmentait le gain de poids quotidien des porcelets sevrés âgés de 35 jours (4 semaines de période d’élevage) de 3% à 4%, et l’efficacité de conversion alimentaire augmentait de 3% à 4%;   Mathew (1997) a ajouté 0,5% de galacto-oligosaccharides à l’alimentation des porcelets sevrés âgés de 21 jours. Après un essai d’alimentation de 9 semaines, l’apport alimentaire était significativement différent de celui du groupe témoin (p et lt; 0,05), alors qu’il n’y avait aucune différence dans le gain quotidien moyen et l’efficacité alimentaire.

Cela peut être dû aux raisons suivantes: premièrement, avant que l’omi n’atteigne l’intestin postérieur, une partie de celui-ci est décomposée et perdue sous l’action combinée des microorganismes intestinaux et des enzymes digestives animales, et perd par conséquent son effet stimulant attendu sur les microorganismes postérieurs. En fait, l’omi est déjà partiellement dégradée par des enzymes microbiennes lorsqu’elle atteint la fin de l’iléon (Oku, Tokunaga, 1984; Tsuji et coll., 1986; Fischbein, Kaplan & Gougph, 1988) bien que la plupart des composants de l’omi atteignent l’intestin postérieur après fermentation par Escherichia coli, l’effet sur les micro-organismes bénéfiques est également limité par la posologie. Deuxièmement, les sources d’alimentation et les polysaccharides ou mucopolysaccharides complexes endogènes dans l’intestin peuvent également être métabolisés pour produire des oligosaccharides, qui affectent la fonction intestinale et la dynamique microbienne et affectent la capacité de l’imo ajouté à fonctionner. Cependant, Liu Xuelan, Xie Youmei et al. (2002) ont signalé que l’ajout de 0,4 % d’omi au régime alimentaire des porcelets sevrés a amélioré la santé des porcelets.#39; S d’absorption immunitaire et digestive, a augmenté la consommation d’aliments, a réduit l’indice de diarrhée, a favorisé la croissance et a réduit le rapport aliments/poids.

2.2 effet de l’omi sur le taux de diarrhée

La prolifération de bactéries bénéfiques dans le tube digestif et la réduction des bactéries nocives réduiront l’incidence de la diarrhée à E. coli. D’une part, les oligosaccharides peuvent favoriser la prolifération de bactéries bénéfiques, inhiber ou repousser la prolifération de certaines bactéries pathogènes conditionnelles, inhiber l’adhésion de bactéries pathogènes conditionnelles aux cellules des muqueuses intestinales, adsorber des toxines, et augmenter l’animal' S fonction immunitaire non spécifique, réduisant ainsi le risque de diarrhée bactérienne et virale. Bolduan (1997) utilisé0,2 % d’oligosaccharides biologiques de mannanAjouté aux porcelets sevrés de 35 jours pour réduire l’incidence de la diarrhée. D’autre part, les oligosaccharides ont une forte absorption d’eau, et une utilisation excessive peut causer une diarrhée physique et augmenter l’incidence de la diarrhée.

MulAJ&Perry FG (1993) ont rapporté que l’ajout d’oligosaccharides au-dessus de 0,5% de l’apport augmenterait le débit de chyme et augmenterait l’incidence des selles molles. Par conséquent, la plupart du dosage recommandé d’oligosaccharides est inférieure à 1,0%.

2.3 effet de l’omi sur le poids et la taille des organes des animaux

Zhang Hongfu et al. (2000) ont signalé que l’omi avait peu d’effet sur le poids relatif du foie et le poids de la rate des animaux, mais qu’elle pouvait réduire légèrement le poids relatif et la longueur relative de l’intestin grêle, ce qui pourrait être dû à l’omi et à la#39; S effet probiotique sélectif. L’omi pouvait augmenter légèrement le poids relatif du caecum et du gros intestin, mais la longueur relative du caecum et du gros intestin demeurait fondamentalement inchangée. Cela peut être dû au fait que l’omi résiduelle dans le caecum peut augmenter la surface et le poids de la muqueuse intestinale en augmentant la rétention d’eau du chyme eten augmentant le volume.

2.4 effet de l’imo sur la teneur en Lactobacillus acidophilus et en Escherichia coli dans le chyme

Les Oligosaccharides peuvent être utilisés sélectivement ou favoriser la prolifération de la plupart des lactobacilles, bacilles et bactéries gram-positives comme Streptococcus faecium, mais ne peuvent pas être utilisés par des bactéries gram-négatives comme Escherichia coli et Salmonella. Certaines personnes appellent oligosaccharides avec cette propriété oligosaccharides. Hillman et al. (1999) ont souligné que le rapport lactobacilli/ enterobactéries dans les matières fécales peut être utilisé pour évaluer la résistance des porcs et des poulets aux bactéries pathogènes, parce que les lactobacilli inhibent la croissance d’e. coli entérotoxigène et adhèrent à la muqueuse intestinale, et sont résistants à Salmonella.

Un grand nombre d’études ont montré qu’après le sevrage, la flore intestinale des porcelets se modifie, avec une tendance générale à une augmentation de la concentration de bactéries pathogènes telles que E. coli et une diminution significative des bactéries bénéfiques telles que les lactobacilles (Mathew, 1997; Mathew, 1993). Cela montre qu’après le sevrage, en raison de facteurs tels que des changements dans l’alimentation et une diminution du niveau d’auto-immunité, la flore microbienne inhérente du porcelet commence à décliner.

Une augmentation de la concentration d’e. coli dans l’intestin après le sevrage est considérée comme l’une des principales causes de diarrhée chez les porcelets (Kenworthy et Grabb, 1963; Svendson et Larsen, 1977; Hampson et al., 1985). Fukuyasn (1987), Farnworth (1992), et d’autres études sur des animaux tels que les portails, les souris et les poulets, ainsi que les humains, ont montré que les oligosaccharides ont l’effet de réguler la flore microbienne dans le tube digestif.

Wang Ran, Shao Chunrong et al. (2002) added 1% IMO to the basal diet of day-old chicks, and the number of Escherichia coli in the jejunum and cecum was significantly lower than that in the control group (P<0.05), and the number of Lactobacillus was significantly higher than that in the control group (P<0.05). Zhang Hongfu Zhang et al. (2001) added 0.5% IMO to the basal diet of early weaned piglets, and the cecal and colonic E. coli concentrations were significantly lower than those of the control group (P<0.05), while the lactobacillus concentration was significantly higher than that of the control group (P<0.05). The results of the above authors' La recherche montre que différents oligosaccharides ont un effet régulateur sur les micro-organismes dans le tube digestif des animaux.

2.5 effet de l’omi sur les niveaux relatifs d’igg sérique, d’iga et sur le rapport lymphocytes t/lymphocytes b

La plupart des expériences ont montré que l’omi n’a pas d’effet significatif sur les IgG et les IgA. Certains chercheurs croient que l’omi peut améliorer l’efficacité des médicaments et des réponses immunitaires des anticorps, augmentant ainsi les réponses immunitaires humorales et cellulaires des animaux et favorisant une augmentation du nombre de lymphocytes dans le sang. L’ajout d’omi aux doses de production dans les aliments ne peut affecter de manière significative la composition des lymphocytes t et b. Cela peut être dû au fait que lorsque des molécules pathogènes entrent dans la circulation sanguine, les lymphocytes T-helper peuvent reconnaître les pathogènes, stimuler une série de voies immunitaires, provoquer la prolifération et l’activation des lymphocytes, et le poids moléculaire de l’imo est loin de la gamme de poids moléculaire libre des molécules d’antigène, il ne peut pas stimuler directement la réponse des lymphocytes t par une voie directe. En raison du manque de sites fortement chargés, son rôle en tant que facteur auxiliaire des antigènes est également limité.

2.6 Observation des effets de l’omi sur la morphologie des muqueuses intestinales

Après le sevrage, la muqueuse intestinale des porcelets s’atrophie, les villosités de l’épithélium de la muqueuse intestinale deviennent plus courtes et les cryptes deviennent plus profondes (Hampson, 1986; Yan Runan, 1993; Gu Xianhong et al., 1999). Les données existantes montrent que la microflore intestinale affecte directement ou indirectement les changements dynamiques des cellules cryptes et de l’épithélium muqueux (Deplancke &; Gaskins, 2001). Dans l’alimentation des poussins, l’ajout de 0,5% d’imo a augmenté significativement la taille des villosités de l’épithélium muqueux du caecum (P< 0,05), et le poids du caecum a également augmenté (P< 0,05).

3 en ce qui concerne le montant d’omi ajouté

On considère généralement que l’ajout de 0,5% d’omi au régime alimentaire des porcelets sevrés et des poulets de chair est plus efficace.

4 Conclusion

IMO, as a relatively affordable feed additive, has good prospects for use in animal husbandry and the feed industry. A deeper understanding of its physicochemical properties, an understanding of its mechanism of action and stability during production, and an exploration of its use and dosage are of great significance for our full application of this new additive, reducing the diarrhea rate, and thereby improving animal productivity. At this stage, the following issues need attention: (1) Establish a basic quality and technical control index to monitor the quality of IMO products to avoid production losses due to unstable quality. (2) In view of the inconsistent test results, more scientifically designed scientific experiments are needed to prove the application effect, so that its application can be further expanded in depth and breadth and the utilization value of resources can be improved. It has also been reported that IMO can replace some of the antibiotic dosage in animal diets, which requires further research in production.