Quelles sont les utilisations de la poudre de bêta glucane dans l’alimentation animale?

bêta-glucane is A Aanatural polysaccharide Et en plusa “generally recognized En tant quesafe” (GRAS) product thÀ propos dehEn tant quereceived widespread attentiSur leEt en plusapplicationdansLe conseil des ministresfields De lafood Et en plushealth products [1-2]. Beta-glucaneis found dansmicroorganisms Et en plusplants, Et en plussonstructure is stable Et en plushighly biologically active. Beta-glucanehEn tant quevarious biological functions such as antioxidant, immunomodulatory, antitumor, hypoglycemic, repairing intestinalebarrier Et en plusLa réglementationintestinalemicroecology [3-4], Et en pluscan enhance Le conseil des ministresActivité:De laintracellular antioxidant enzymes [such as superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px) Et en pluscatalase (GSH-Px)], Et en plusreduce Le conseil des ministresniveauxDe laoxygen free radicals Et en plusoxidative Le stressproducts [such as reactive oxygen species (ROS) Et en plusmalondialdehyde (MDA)] [5].

Dans un modèle de neuroinflammatiSur lechez la souris, le bêta-glucane a effectivement bloqué la suractivatiSur ledes cellules pro-inflammatoires, inhibé la régulatiSur leexcessive des Les cytokinespro-inflammatoires Et etprotégé le cerveau contre les dommages inflammatoires [6]. De plus, le bêta-glucane a favorisé la prolifération des macrophages dans la cavité péritonale de la souris, déclenché une réponse immunitaire Et etinhibé la croissance Et etles métastases des cellules du mélanome [7]. Dans un modèle souris d’obésité induite par un régime riche en graisses Et etfaible en fibres, le β-glucane a restauré la fonction de la barrière intestinale Et etcorrigé le déséquilibre du microbiote causé par une mauvaise alimentation [8]. En élevage animal, le β-glucane peut être utilisé comme alternative aux antibiotiques Et etdevrait améliorer la La performancede croissance animale [9]. CEt etarticle passe en revue les fonctions biologiques du β-glucane Et etson application dans la production animale, fournissant une référence pour son développement comme additif alimentaire.

1 propriétés du β-glucane

Le bêta-glucane est un polysaccharide composé de monomères D-Le glucoseliés par des liaisons bêta-glycosidiques. Il est largement répandu dans la levure, les champignons, certaines bactéries, les algues Et etles céréales (avoine et orge). Il est principalement de structure linéaire et composé d’unités D-glucose liées soit par une liaison bêta -(1,3) isolée, soit par un groupe de liaisons bêta -(1,4).

Beta-glucanesdiffer dansterms De laside chadansbranching, solubility, viscosity, gelation properties, glycosidic bond connections Et en plusmolecular weight [10]. For example, shiitake mushroom β-glucane(trisaccharide, β-1, 6-branched chain, β-1, 3-glucan, 400–800 kDa), cereal β-glucan (mixed-linked β-1, 3 Et en plusβ-1, 4 glucan, 130–410 kDa), β-glucan À partir deSchizophyllum (reversible curl or randomly coiled , β-1, 6-branched , β-1, 3-glucane, 100~10 000 kDa), yeast β-glucan (madanschadansis β-1, 3-glucan , branched chadansis β-1, 6-glucan , triple super-micro spiral structure, 20~4 000 kDa) [10 -11]. β-glucaneaveca linear structure avecβ-1, 3-D-glucose units as Le conseil des ministrescore is the most common form. β-Glucan exists dansboth soluble and insoluble forms. Commercially available β-glucan is mostly derived À partir deyeast and is usually an insoluble crystalline powder that is white or light yellow danscolor. Its molecular formula is [C6H10O5]n.

2 fonctions biologiques du β-glucane

2.1 antioxydant

L’élevage est confronté au stress oxydatif de l’environnement, de l’alimentation, du transport, des maladies et de l’élevage, entre autres facteurs, qui menace la santé et la productivité du corps. Le stress oxydatif entraîne la production de ROS,ce qui cause des dommages oxydatifs [12-13]. Des études ont montré que le β-glucane réduit efficacement le stress oxydatif dans les cellules RAW264.7 induit par le lipopolysaccharide (LPS) dans un modèle de stress oxydatif chez les souris en activant la voie de signalisation 7A A(Dectin-1)/ facteur nucléaire E2-related factor 2 (Nrf2)/heme oxygenase-1 (HO-1), et améliore l’activité des enzymes antioxydantes et la production de ROL let de MDA [14]. De même, le β-glucan a considérablement augmenté les activités du SOD,du CAT Tet du GSH-Px, et réduit les niveaux de ROS et de MDA dans les lymphocytes de mouton induits par le LPS,inhibant efficacement les dommages oxydatifs aux lymphocytes [15]. De plus, chez Caenorhabditis elegans, le β-glucane réduit significativement les niveaux de ROS,améliore l’activité des enzymes antioxydantes (SOD, CAT), et prolonge la durée de vie en régulant la voie du récepteur insulino-analogue β β β ββ β ββ β ββ β ββ β ββ β ββ β β(daf-2)/ protéine de domaine contenant la tête de chariot (daf-16), présentant une forte capacité antioxydante [16].

2.2 régulation immunitaire

β-glucan can bind À propos despecific receptors on the cellulewall, such as integrdansαM (CR3) and Dectin-1, activate macrophages, enhance antibody secretion and natural killer celluleactivity [17]. WANG WANGet Al., et al.[18] found that β-glucan has anti-inflammatory activity contreLPS-induitcells Par:inhibiting NF-κB and activating the JNK/MAPK signaling pathway, significantly reduced the production of nitric oxide (NO) and tumeurnécrosefactor-α (TNF-α), and had anti-inflammatory activity contreLPS-induced cells. In addition, β-glucan is an effective immunitaireinducer that améliorethe host&#La réponse à une infectionsecondaire par le mécanisme d’ "immunité d’entraînement". Dans le cas de l’infectionà Mycobacterium tuberculosis (Mtb), l’immunité de formation du β-glucane améliore le secondaire La réponse immunitaire, favorisent la production de facteurs anti-inflammatoires et inhibent la croissance de Mtb [19]. De même, le β-glucane peut améliorer continuellement la capacité antimicrobienne en formant des macrophages, en renforçant la phagocytose, l’inflammation et la production de chimiokine [20]. Par conséquent, le β-glucane peut stimuler le système immunitaire, réguler les cytokines et améliorer la capacité antimicrobienne et anti-inflammatoire.

2.3 antitumorale

Il a été démontré que le β-glucane inhibe les cancers du sein, du pancréas et du colorectAl., et al.Son effet antitumeur implique la régulation de la protéine kinase B (AKT)/ cible mammifère de la rapamycine (mTOR), p38/MAPK,et d’autres voies de signalisation, induisant l’autophagie et l’apoptose [3,21]. Le β-glucane a de multiples effets dans la prévention et le traitement du cancer. Dans le Le cancerdu sein, le bêta-glucane réduit l’infiltration des cellules inflammatoires et induit l’apoptose dans les cellules tumorales en inhibant la voie de signalisation AKT/mTOR [21]. Le bêta-glucane a un effet cytotoxique sur les cellules cancéreuses de l’ovaire, inhibe la prolifération des cellules cancéreuses en activant l’activité p38/MAPK et favorise l’apoptose [22]. Des études ont également révélé que le β-glucane inhibe la croissance et les métastases du Le cancerdu sedanspar l’axe de signalisation 1 (Nur77) du groupe 1 du récepteur nucléaire de la sous-famille 4A (HIF-1α)/facteur inducible d’hypoxie (HIF-1α) [23]. Le β-glucane peut délivrer des médicaments antitumoraux et de thérapie génique, cibler les tumeurs pour une livraison précise et jouer un rôle synergique dans la réduction des effets secondaires [24].

2.4 réparer la barrière intestinale et réguler la microécologie intestinale

The intestinal barrier can maintadansthe balance between the internal and external environments of the intestines and protect the body À partir deharmful substances. A dose of 500 mg/kg of β-glucan had no effeton the La croissanceof piglets attacked Par:the enterotoxin Escherichiacoli, but it reduced intestinal epithelial damage, increased intestinal villus height and expression of tight junction proteins, strengthened intestinal immunitéand antioxidant capacity, and increased the abundance Des intestinslactobacilli, therePar:reducing intestinal damage [25-26]. In a model of ulcerative colitis, β-glucan reduced La maladieactivity indices, pathological damage and myeloperoxidase (MPO) concentrations in the colon, and improved the intestinal barrier and microbiencomposition [27-28]. Therefore, β-glucan has certain benefits in terms of intestinal barrier repair and microecological regulation.

2.5 autres fonctions

En plus des fonctions ci-dessus, le β-glucane a également les fonctions d’abaisser les lipides sanguins, la glycémie et l’anti-inflammation. Dans un modèle de souris d’obésité induite par un régime riche en graisses, le β-glucane peut réduire le poids corporel, améliorer les lipides sanguins, inhiber l’accumulation de lipides du foie, et favoriser la décomposition des lipides, montrant des effets potentiels anti-obésité [29]. Le β-glucane prévient l’obésité causée par un régime riche en graisses en améliorant le poids corporel, les lipides sanguins, l’inflammation, le métabolisme du glucose et le déséquilibre microécologique intestinal [30]. En outre, le β-glucane a également un effet hypoglycémique. Le β-glucane est fermenté dans l’intestin pour produire des acides gras à chaîne courte (agcs), qui stimulent la sécrétion de peptide-1 de type glucagon (GLP-1), régulent la glycémie et améliorent la sensibilité à l’insuline [31]. Enfin, le β-glucane joue également un rôle important dans l’anti-inflammation. Le β-glucan peut réduire l’inflammation intestinale dans les modèles de maladies inflammatoires de l’intestin, augmenter les niveaux d’immunoglobulines, réduire l’expression des cytokines pro-inflammatoires, et réduire les dommages du côlon [32]. En résumé, le β-glucane assure la santé en régulant le métabolisme des glycolipides, en régulant la microécologie et en inhibant l’inflammation.

3 Application de β-glucane dans l’alimentation animale

3.1 Application du β-glucane dans l’alimentation des porcs

Studies have found that adding β-glucan À propos dethe feed increases the weight and feed intake of fattening pigs Par:7.6% and 5.3% respectively, and the optimal dosage is 50 mg/kg [33]. Weaned piglets fed 200 mg/kg β-glucan showed better La croissanceLa performance,with body weight and duodenal villus height and crypt depth ratios from 1 À propos de21 days being 17.58% and 12.81% higher than those of the control group [34]. In addition, β-glucan helps increase the number of beneficial microorganisms. High concentrations of β-glucan can reduce the absorption of nutrients, but stimulate the production of butyrate in the cecum and reduce the ammonia content in the feces [35]. Mon compteet Al., et al.[36] found that the addition of 100 mg/kg of β-glucan can improve the La croissanceperformance and intestinal morphology of weaned piglets by promoting the increase in the height of the ileal villi and the decrease in the crypt depth, stimulating the upréglementationof intestinal mucin gene (MUC1  Et MUC2) et a augmenté le nombre de Lactobacillus dans le cecum et réduit le nombre d’escherichia coli.

In addition, feeding β-glucan favorisean increase in the number of beneficial bacteria in the pig intestine (such as Bacillus, Lactobacillus, and Bifidobacterium), while reducing Salmonella colonization in the cecum [37]. L let Al., et al.[38] found that in the LPS model, β-glucan (50 mg/kg) can promote the production of anti-inflammatory factors such as interleukin-6 (IL-6), TNF FFand interleukin-10 (IL-10) to cope with the inflammatory response. HERMANS et Al., et al.[39] showed that β-glucan can activate porcinemonocytes to produce TNF-α, IL-6 and IL-10, among which the increase in IL-10 triggers an increase in NK cell cytotoxicity. In addition, TRAN et Al., et al.[40] found that β-glucan had a protective effect on porcine alveolar macrophages infectéwith African swine fever Virus:(ASFV) under in vitro conditions, and this protective effect persisted for 24 h after infection. High doses of β-glucan preLe traitementincreased the expression of interferon-α (IFN-α) and IL-6, thereby protecting the host from ASFV infection . Beta-glucan also soulagerotavirus infection in piglets, as well as lung lesions and viral replication rates caused by swine influenza virus infection [41-42]. In summary, beta-glucan has a positive regulatory effect on pig growth, intestinal health and immune response, reducing the risk of viral infection.

3.2 Application du bêta-glucane dans l’alimentation des volailles

Des études ont montré que l’ajout1% β-glucan to the feed can increase the body weight of broilers at 14, 30 and 42 days by 10.67%, 10.00% and 10.73% respectively. In addition, the antibody titer against infectieuxbursal virus increased by 2.23%, 42.85% and 1 3.63% [43]. Qu Kunpeng et Al., et al.[44] found that the addition of 150 g/t β-glucan significantly increased the body weight of 21-day-old broilers by 3.53%. At the same time, the serum immunoglobulin content increased, the number of lactobacilli in the cecum increased, and the number of Salmonella in the intestine decreased. WANG et Al., et al.[45] confirmed that β-glucan significantly improved the  Composition microbienne intestinale, augmentant les bactéries bénéfiques telles que le phylum Bacteroidetes et le phylum Firmicutes. ZHEN et Al., et al.[46] ont montré que l’ajout de 200 mg/kg de β-gluane a contribué à favoriser l’abondance relative de Lactobacillus, de Bacillus et d’entérobactère dans l’intestin, améliorant ainsi l’équilibre de la flore microbienne intestinale.

En outre, CAO et al. [47] ont constaté que l’effet immunomodulateur du β-glucan peut être medié par la voie de signalisation MAPK,augmentant l’expression de gènes liés à la réponse immunitaire (tels que TGF-β, IL-6, et TLR5), des récepteurs couplés à la protéine g, et l’arnm lié aux peptides du complexe d’histocompatibilité (de type mhci), et réduisant l’expression d’arnm liée aux peptides antimicrobiens et à l’expression de l’arnm β-.

Dans un modèle d’immunosuppression, l’addition de4 mg/kg de β-glucaneAugmentation significative de l’indice de bursa et de la concentration des facteurs régulateurs immunitaires (IFN-γ, IL-6), réduction de la concentration du facteur de croissance transformateur β1 (TGF-β1) et promotion de la prolifération des lymphocytes. Comparé au groupe témoin, il a effectivement réduit les changements histopathologiques de la burse du poulet et amélioré la population de Bifidobacterium et de Lactobacillus dans le tractus digestif du cecum du poulet [48]. Population dans le tube digestif du cecum de poulet [48]. Le β-glucan peut également soulager des symptômes tels que l’entérite nécrotique, le stress thermique, et les infections à Salmonella et à Escherichia coli chez la volaille, et peut également être employé comme adjuvant immunitaire pour le virus de la bronchite infectieuse, le virus de la maladie de Newcastle, et le virus de la grippe [47,49-52]. Par conséquent, le β-glucane a un effet significatif en régulant le système immunitaire de la volaille, en atténuant l’immunosuppression, en améliorant l’efficacité du vaccin, en améliorant la résistance du corps, et en améliorant la performance de croissance et la santé.

3.3 Application du β-glucane dans l’alimentation des ruminants

Des études ont montré que l’addition de 10 g/(tête ·d) de β-glucan à la ration des vaches laitières en périparturient peut augmenter significativement l’apport de matière sèche, la production de lait et la production de protéines de lait, en les augmentant respectivement de 9,66 %, 5,50 % et 8,49 % [53]. De la fin de la grossesse au début de la lactation, la supplémentation en β-glucanes (10 g/ j) chez les vaches laitières peut augmenter la production de lait, améliorer la qualité du lait et les troubles du métabolisme des graisses induits par l’équilibre énergétique négatif, réduire les réponses inflammatoires, et en même temps améliorer l’immunité et la capacité antioxydante [54].

De plus, Mon compteet al. [55] ont montré qu’après avoir reçu du β-glucan, le poids de sevrage des veaux augmentait de 4,29 kg par rapport au groupe témoin, ce qui favorisait l’augmentation de la globuline sérique, de l’albumine et des enzymes antioxydantes, augmentait la richesse des microorganismes intestinaux et réduisait le rapport Firmicutes/bactérioidetes, ce qui contribuait à favoriser la croissance et la santé des veaux avant le sevrage. JIN et al. [56] ont montré que le β-glucane induit l’expression d’un peptide de défense (SBD-1) dans les cellules épithéliales du rumen ovin par la voie de signalisation tlr2-myéloid différenciation factor 88 (MyD88)-NF-κB/MAPK,renforçant l’immunité innée, la voie NF-κB étant probablement le signal régulateur principal. PEDRO et al. [57 ont constaté que les monocytes bovins répondent au récepteur Dectin-1 aux particules bêta-glucanes, ce qui améliore la stimulation immunitaire et augmente l’expression des cytokines pro-inflammatoires (IL-8, IL-1β et IL-6).

Après l’administrationorale de β-glucanes (50 mg/kg), les chèvres nouveau-nées ont montré une réponse immunitaire accrue après une provocation à la LPS,y compris un éclat respiratoire, la production de cytokines (IL-1β, tnf-α et IL-6) et la transcription de marqueurs de surface des macrophages (CD11b et F4/80), ce qui indique que le β-glucanes par voie orale peut induire une immunité chez les chèvres nouveau-nées [58]. De plus, le β-glucane peut favoriser l’expression de gènes et de protéines des molécules immunitaires cellulaires SBD-1, IL-6 et IL-10 dans les explants du rumen de mouton, améliorer l’activité immunitaire et promouvoir l’immunité muqueuse [59]. En résumé, le β-glucane a les avantages de favoriser la croissance, d’améliorer l’immunité, et d’ajuster l’équilibre des micro-organismes intestinaux chez les ruminants.

3.4 Application du β-glucane en aquaculture

Studies have found that adding different levels of β-glucan to feed can significantly increase the daily weight gain and survival rate of golden pomfret, promote the increase of white blood cells, lymphocytes and monocytes, reduce the number of intestinal vibrio, and improve the salt tolerance of fish. The optimal addition amount is 1 g/kg [60]. After zebrafish were infected with Cyprinid Herpesvirus (SVCV), the expression De pro-inflammatoirecytokines (IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10 and TNF-α) was up-regulated after β-glucan stimulation, which enhanced the Réponse à la questionto SVC/SVCinfection and increased the survival rate of infected fish by 40% [61]. increased by 40% [61]. LIANG et al. [62] found that the addition of 0.025% β-glucan to zebrafish feed can enhance resistance to SVCV by inhibiting SVCV replication in cells and inducing an autophagy Réponse à la questionto further enhance the antiviral effect. This effect may be achieved by activating the type I interferon (IFN) signaling pathway, including an increase in the expression of other genes involved in the IFN signaling pathway (MxB,Mx C,TLR7, RIG1, MAVS, IRF3 and IRF7).

Le bêta-glucane modifie également le microbiote intestinal, réduisant l’abondance de protéobactéries et enrichissant les bactérioidetes et les Firmicutes. Une étude de Dos Santos Voloski et al. [63] A montré que le traitement du silure d’argent blessé avec 0,5% de bêta-glucan peut favoriser le dépôt accru de tissu de granulation autour de la plaie, réduire le degré d’inflammation, accélérer le dépôt de fibres de collagène et la réparation cutanée, et ainsi favoriser efficacement la cicatrisation de la plaie du silure d’argent. De plus, KOCH et al. [64] ont constaté que le β-glucane peut améliorer efficacement l’immunité naturelle et la résistance aux maladies du tilapia pendant la période d’administration de 15 à 45 jours. Une période d’administration plus longue ne conduira pas à l’immunosuppression, mais favorisera plutôt la croissance et la performance immunitaire.

MU et al. [65] ont établi un modèle d’activation immunitaire qualifié chez les téléostéens et ont confirmé que le β-glucane peut prévenir l’infection bactérienne. Le séquençage de l’arn monocellulaire a également démontré que la voie de signalisation IL-1R joue un rôle important dans la clairance bactérienne pendant l’immunité entraînée chez les poissons osseux. De plus, le β-glucane peut également traiter l’entérite de la truite arc-en-ciel causée par Yersinia ruckeri et résister à l’infection par le virus de la nécrose nerveuse [66-67]. En résumé, le β-glucane a de multiples effets positifs en aquaculture, notamment l’amélioration de l’immunité, la résistance aux virus et la promotion de la santé intestinale.

4 perspectives

β-Glucan is a good and safe green feed additive. The application of β-glucan powder in animal farming can improve animal health, reduce the damage of oxidative stress to animals, and thus improve production performance. However, different animal species and growth stages may respond differently to β-glucan, so the scope of application and the optimal conditions for use need to be explored in depth. In addition, the production process and extraction methods need to be improved to ensure the purity and stability of β-glucan. At the same time, the synergistic effect of β-glucan with different feed ingredients needs to be further studied in order to achieve better results.

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