Инулин из топинамбура оказался полезен для повышения удоев у голштинских коров

Международная группа ученых из Китая и Бангладеш опубликовали результаты своей работы по применению инулина как пищевой добавки к рационам молочного КРС в статье, опубликованной в журнале Agriculture 2022 на портале MDPI.

«Инулин представляет собой полидисперсный фруктан, присутствующий в широком спектре растений, и его производят в основном из корня цикория и топинамбура. – Пишут авторы. - Молекулярно инулин состоит из нескольких единиц фруктозы, связанных друг с другом концевой глюкозой. Степень полимеризации инулина колеблется от 2 до 60 с терминальной фруктозой и глюкозой, связанной β-(1→2) гликозидной связью.

β-ориентированный аномерный углерод мономера фруктозы устойчив к гидролизу пищевыми ферментами в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, но количественно ферментируется в толстой кишке моногастричных животных и человека.

Таким образом, инулин часто используется в качестве пребиотика, который эффективно избирательно стимулирует пролиферацию пробиотических бактерий, таких как бифидобактерии и лактобациллы, и обеспечивает устойчивость к колонизации против вторгающихся патогенов, таких как кишечная палочка и клостридии, в толстой кишке.

Сообщалось о различных функциях инулина, способствующих питанию и укреплению здоровья, включая его способность улучшать кишечную среду, иммуномодуляцию, метаболизм глюкозы и абсорбцию минералов у людей.

Имеются также данные о том, что инулин может уменьшать воспаление путем прямого ослабления вызванной патогенами активации передачи сигналов митоген-активируемой протеинкиназы в слизистой оболочке кишечника, независимо от кишечных микробов у мышей.

С другой стороны, влияние инулина на лактирующих молочных коров до сих пор не так количественно описано, как на животных с однокамерным желудком.

Рубец содержит значительную и разнообразную популяцию симбиотических микроорганизмов. Таким образом, инулин может ферментироваться и утилизироваться микроорганизмами рубца и животными-хозяевами по другому механизму, чем у животных с однокамерным желудком и человека.

В одном из исследований сообщается, что способность к разложению органического вещества рубца in vitro была выше в рационе из клубней топинамбура (73,9%), чем в рационе с пшеницей (65,6%), причем оба рациона были изоэнергетическими и изоазотистыми.

Кроме того, органическое вещество и усвояемость энергии (74,5% и 71,6%) рациона из топинамбура также были выше, чем (70,3% и 66,5%) рациона с пшеницей, соответственно, при предложении молочным коровам in vivо.

Влияние инулина на ферментацию рубца и микробное сообщество in vitro и у телят также были исследованы.

Тем не менее, ответы на надои, состав молока, профиль жирных кислот молока, ферментацию рубца и биохимические параметры сыворотки при различных уровнях добавления инулина при практическом кормлении лактирующих молочных коров все еще нуждаются в дальнейшем изучении.

Кроме того, на эффективность инулина могут значительно влиять дозы добавок.

Мы предположили, что инулин может повышать концентрацию летучих жирных кислот в рубце, улучшать производство молока, изменять состав молока и влиять на биохимические параметры крови при увеличении дозы.

Таким образом, целью настоящего исследования было изучение реакции молочной продуктивности, состава молока, профиля жирных кислот молока, ферментации рубца и показателей антиоксидантов крови и иммунитета при увеличении доз инулина в рационе у молочных коров в середине лактации.

Инулин (чистота >85%, другие сахара содержали фруктозу, сахарозу и глюкозу <15%, 95% сухого вещества и 0,2% золы) был в виде порошка и экстрагирован из клубней топинамбура, поставляемых Сельскохозяйственной академией и лесохозяйственных наук (Ланфан, Хэбэй, Китай). Исследование проводилось на молочной ферме в районе Тунчжоу, Пекин, Китай.

Тридцать шесть молочных коров голштинской породы в середине лактации были случайным образом разделены на шесть групп по шесть коров в каждой и получали общий смешанный рацион с добавлением 0 (контроль), 50, 150, 200, 250 и 350 г/сут инулина на голову соответственно.

Животных предварительно кормили в течение 2 недель, после чего образцы рубцовой жидкости, молока и крови собирали еженедельно в течение 3 недель.

С увеличением доз инулина удой ( p < 0,01) и концентрация молочного жира ( p = 0,04) линейно увеличивались, в то время как азот мочевины молока ( p < 0,01) и количество соматических клеток ( p = 0,04) линейно уменьшались.

Линейное увеличение было также обнаружено в долях насыщенных жирных кислот молока (p < 0,01) и полиненасыщенные жирные кислоты ( p = 0,04); однако мононенасыщенные жирные кислоты молока линейно снижались ( p = 0,04).

Концентрации ацетата, пропионата и бутирата в рубце увеличивались, в то время как рН рубца и концентрация NH 3 -N уменьшались с уменьшающейся скоростью при увеличении доз инулина ( p < 0,01).

Более того, концентрации молочной кислоты ( p = 0,03) и общего количества летучих жирных кислот ( p < 0,01) линейно повышались.

Отмечалось линейное увеличение сывороточных концентраций супероксиддисмутазы ( p = 0,02), иммуноглобина G ( p < 0,01), иммуноглобина M ( p= 0,04), интерлейкин-2 ( р < 0,01) и интерлейкин-10 ( р = 0,04); квадратичное увеличение общего белка сыворотки ( p< 0,01) и альбумина ( p =0,02) и линейное снижение общего холестерина в сыворотке ( p =0,02), триглицеридов ( p< 0,01) и малонового диальдегида ( p< 0,01).

Результаты показали, что инулин увеличил производство молока, изменил профиль жирных кислот молока, повысил концентрацию летучих жирных кислот в рубце и усилил антиоксидантную и иммунную функции у молочных коров дозозависимым образом. Однако механизмы биогидрирования инулина в рубце и иммунорегуляции еще нуждаются в дальнейшем изучении».

Исследование финансировалось Национальной ключевой программой исследований и разработок Китая.

По статье группы авторов (Йигуэн Чжао, Юэ Ван, Сюэмэй Нан, Линшу Цзян, Япин Ван, Цзюнь Лю, Джунху Яо, Танвир Рахман, Бенхай Сюн), опубликованной на портале www.mdpi.com.

Фото: pixabay.com.