Abstrak

Kemajuan paling gedhe ing riset karbohidrat ing nutrisi lan kesehatan babi yaiku klasifikasi karbohidrat sing luwih jelas, sing ora mung adhedhasar struktur kimia, nanging uga adhedhasar karakteristik fisiologis. Saliyane dadi sumber energi utama, macem-macem jinis lan struktur karbohidrat migunani kanggo fungsi nutrisi lan kesehatan babi. Dheweke melu ningkatake kinerja pertumbuhan lan fungsi usus babi, ngatur komunitas mikroba usus, lan ngatur metabolisme lipid lan glukosa. Mekanisme dhasar karbohidrat yaiku liwat metabolit (asam lemak rantai pendek [SCFA]) lan utamane liwat jalur scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk lan scfas-ampk-g6pase / PEPCK kanggo ngatur metabolisme lemak lan glukosa. Panliten anyar wis ngevaluasi kombinasi optimal saka macem-macem jinis lan struktur karbohidrat, sing bisa ningkatake kinerja pertumbuhan lan pencernaan nutrisi, ningkatake fungsi usus, lan nambah akeh bakteri penghasil butirat ing babi. Sakabèhé, bukti sing kuat ndhukung pandangan manawa karbohidrat nduweni peran penting ing fungsi nutrisi lan kesehatan babi. Kajaba iku, panentu komposisi karbohidrat bakal duwe nilai teoretis lan praktis kanggo pangembangan teknologi keseimbangan karbohidrat ing babi.

1. Pambuka

Karbohidrat polimerik, pati, lan polisakarida non-pati (NSP) minangka komponen utama panganan lan sumber energi utama babi, nyumbang 60% - 70% saka total asupan energi (Bach Knudsen). Perlu dicathet yen macem-macem lan struktur karbohidrat iku kompleks banget, sing nduweni efek sing beda-beda marang babi. Panliten sadurunge nuduhake yen menehi panganan pati kanthi rasio amilosa nganti amilosa (AM/AP) sing beda nduweni respon fisiologis sing jelas marang kinerja pertumbuhan babi (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Serat pangan, utamane kasusun saka NSP, dipercaya bisa nyuda pemanfaatan nutrisi lan nilai energi bersih kewan monogastrik (NOBLET lan le, 2001). Nanging, asupan serat pangan ora mengaruhi kinerja pertumbuhan anak babi (Han & Lee, 2005). Saya akeh bukti sing nuduhake yen serat pangan ningkatake morfologi usus lan fungsi penghalang anak babi, lan nyuda kedadeyan diare (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018). Mulane, penting banget kanggo nyinaoni kepiye carane nggunakake karbohidrat kompleks kanthi efektif ing panganan, utamane pakan sing sugih serat. Karakteristik struktural lan taksonomi karbohidrat lan fungsi nutrisi lan kesehatan kanggo babi kudu diterangake lan ditimbang ing formulasi pakan. NSP lan pati resisten (RS) minangka karbohidrat utama sing ora bisa dicerna (wey et al., 2011), dene mikrobiota usus fermentasi karbohidrat sing ora bisa dicerna dadi asam lemak rantai pendek (SCFA); Turnbaugh et al., 2006). Kajaba iku, sawetara oligosakarida lan polisakarida dianggep minangka probiotik kewan, sing bisa digunakake kanggo ngrangsang proporsi Lactobacillus lan Bifidobacterium ing usus (Mikkelsen et al., 2004; Mø LBAK et al., 2007; Wellock et al., 2008). Suplemen oligosakarida wis dilapurake bisa ningkatake komposisi mikrobiota usus (de Lange et al., 2010). Kanggo nyuda panggunaan promotor pertumbuhan antimikroba ing produksi babi, penting kanggo nemokake cara liya kanggo entuk kesehatan kewan sing apik. Ana kesempatan kanggo nambah macem-macem karbohidrat ing pakan babi. Saya akeh bukti sing nuduhake yen kombinasi optimal pati, NSP lan MOS bisa ningkatake kinerja pertumbuhan lan pencernaan nutrisi, nambah jumlah bakteri penghasil butirat, lan ningkatake metabolisme lipid babi sing disapih nganti tingkat tartamtu (Zhou, Chen, et al., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020). Mulane, tujuane makalah iki yaiku kanggo nliti riset saiki babagan peran kunci karbohidrat kanggo ningkatake kinerja pertumbuhan lan fungsi usus, ngatur komunitas mikroba usus lan kesehatan metabolisme, lan kanggo njelajah kombinasi karbohidrat babi.

2. Klasifikasi karbohidrat

Karbohidrat ing panganan bisa diklasifikasikake miturut ukuran molekul, derajat polimerisasi (DP), jinis sambungan (a utawa b) lan komposisi monomer individu (Cummings, Stephen, 2007). Perlu dicathet yen klasifikasi utama karbohidrat adhedhasar DP, kayata monosakarida utawa disakarida (DP, 1-2), oligosakarida (DP, 3-9) lan polisakarida (DP, ≥ 10), sing kasusun saka pati, NSP lan ikatan glikosidik (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et aL., 2007; Tabel 1). Analisis kimia perlu kanggo mangerteni efek fisiologis lan kesehatan saka karbohidrat. Kanthi identifikasi kimia karbohidrat sing luwih lengkap, bisa dikelompokake miturut efek kesehatan lan fisiologis lan kalebu ing rencana klasifikasi sakabèhé (englyst et al., 2007). Karbohidrat (monosakarida, disakarida, lan umume pati) sing bisa dicerna dening enzim inang lan diserep ing usus alus ditegesake minangka karbohidrat sing bisa dicerna utawa kasedhiya (Cummings, Stephen, 2007). Karbohidrat sing tahan karo pencernaan usus, utawa kurang diserep lan dimetabolisme, nanging bisa diurai dening fermentasi mikroba dianggep minangka karbohidrat tahan, kayata umume NSP, oligosakarida sing ora bisa dicerna lan RS. Intine, karbohidrat tahan ditegesake minangka ora bisa dicerna utawa ora bisa digunakake, nanging menehi katrangan sing luwih akurat babagan klasifikasi karbohidrat (englyst et al., 2007).

3.1 kinerja pertumbuhan

Pati kasusun saka rong jinis polisakarida. Amilosa (AM) minangka jinis dekstran sing disambung karo α（1-4) pati linier, amilopektin (AP) minangka dekstran sing disambung karo α（1-4), ngandhut udakara 5% dekstran α（1-6) kanggo mbentuk molekul cabang (tester et al., 2004). Amarga konfigurasi lan struktur molekul sing beda, pati sing sugih AP gampang dicerna, dene pati sing sugih AM ora gampang dicerna (Singh et al., 2010). Panaliten sadurunge nuduhake yen pakan pati kanthi rasio AM/AP sing beda duwe respon fisiologis sing signifikan kanggo kinerja pertumbuhan babi (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Asupan pakan lan efisiensi pakan babi sing disapih mudhun kanthi tambahing AM (regmi et al., 2011). Nanging, bukti sing muncul nglaporake yen diet kanthi am sing luwih dhuwur nambah rata-rata pertambahan saben dina lan efisiensi pakan babi sing lagi tuwuh (Li et al., 2017; Wang et al., 2019). Kajaba iku, sawetara ilmuwan nglaporake yen menehi rasio pati AM/AP sing beda-beda ora mengaruhi kinerja pertumbuhan babi sing disapih (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), dene diet AP sing dhuwur nambah daya cerna nutrisi babi sing disapih (Gao et al., 2020A). Serat pangan minangka bagean cilik saka panganan sing asale saka tanduran. Masalah utama yaiku serat pangan sing luwih dhuwur digandhengake karo pemanfaatan nutrisi sing luwih murah lan nilai energi bersih sing luwih murah (noble & Le, 2001). Kosok baline, asupan serat moderat ora mengaruhi kinerja pertumbuhan babi sing disapih (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013). Efek serat pangan marang pemanfaatan nutrisi lan nilai energi bersih dipengaruhi dening karakteristik serat, lan sumber serat sing beda-beda bisa uga beda banget (lndber, 2014). Ing babi sing disapih, suplementasi nganggo serat kacang polong duwe tingkat konversi pakan sing luwih dhuwur tinimbang sing diwenehi serat jagung, serat kedelai, lan serat dedak gandum (Chen et al., 2014). Kajaba iku, anak babi sing disapih sing diwenehi dedak jagung lan dedak gandum nuduhake efisiensi pakan lan kenaikan bobot sing luwih dhuwur tinimbang sing diwenehi sekam kedelai (Zhao et al., 2018). Menariknya, ora ana bedane kinerja pertumbuhan antarane klompok serat dedak gandum lan klompok inulin (Hu et al., 2020). Kajaba iku, dibandhingake karo anak babi ing klompok selulosa lan klompok xylan, suplementasi kasebut luwih efektif β-Glucan ngrusak kinerja pertumbuhan anak babi (Wu et al., 2018). Oligosakarida minangka karbohidrat kanthi bobot molekul rendah, ana ing antarane gula lan polisakarida (voragen, 1998). Dheweke nduweni sipat fisiologis lan fisikokimia sing penting, kalebu nilai kalori sing endhek lan ngrangsang tuwuhing bakteri sing migunani, saengga bisa digunakake minangka probiotik panganan (Bauer et al., 2006; Mussatto lan mancilha, 2007). Suplementasi kitosan oligosakarida (COS) bisa ningkatake pencernaan nutrisi, nyuda kedadeyan diare lan ningkatake morfologi usus, saengga ningkatake kinerja pertumbuhan babi sing disapih (Zhou et al., 2012). Kajaba iku, panganan sing ditambah karo cos bisa ningkatake kinerja reproduksi babi wadon (cacahing anak babi urip) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) lan kinerja pertumbuhan babi sing lagi tuwuh (wontae et al., 2008). Suplementasi MOS lan fructooligosaccharide uga bisa ningkatake kinerja pertumbuhan babi (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013). Laporan kasebut nuduhake yen macem-macem karbohidrat duwe efek sing beda-beda marang kinerja pertumbuhan babi (tabel 2a).

3.2 fungsi usus

Pati kanthi rasio am/ap sing dhuwur bisa ningkatake kesehatan usus (tribirinbisa nglindhungi kanggo babi) kanthi ningkatake morfologi usus lan ngatur fungsi usus sing ana gandhengane karo ekspresi gen ing babi sing disapih (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011). Rasio dhuwur vili karo dhuwur vili lan ambane reses ileum lan jejunum luwih dhuwur nalika diwenehi panganan askorbat sing dhuwur, lan tingkat apoptosis total usus alus luwih murah. Ing wektu sing padha, uga nambah ekspresi gen pemblokiran ing duodenum lan jejunum, dene ing klompok AP sing dhuwur, aktivitas sukrosa lan maltase ing jejunum babi sing disapih tambah (Gao et al., 2020b). Kajaba iku, karya sadurunge nemokake manawa panganan sing sugih askorbat sing nyuda pH lan panganan sing sugih AP nambah jumlah total bakteri ing sekum babi sing disapih (Gao et al., 2020A). Serat pangan minangka komponen kunci sing mengaruhi perkembangan lan fungsi usus babi. Bukti sing wis dikumpulake nuduhake yen serat pangan ningkatake morfologi usus lan fungsi alangan babi sing disapih, lan nyuda kedadeyan diare (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018). Kekurangan serat pangan nambah kerentanan patogen lan ngrusak fungsi alangan mukosa usus besar (Desai et al., 2016), dene panganan nganggo serat sing ora larut banget bisa nyegah patogen kanthi nambah dawa vili ing babi (hedemann et al., 2006). Jinis serat sing beda-beda duwe efek sing beda-beda ing fungsi alangan usus besar lan ileum. Serat dedak gandum lan kacang polong ningkatake fungsi alangan usus kanthi ngatur ekspresi gen TLR2 lan ningkatake komunitas mikroba usus dibandhingake karo serat jagung lan kedelai (Chen et al., 2015). Konsumsi serat kacang polong jangka panjang bisa ngatur ekspresi gen utawa protein sing ana gandhengane karo metabolisme, saengga ningkatake alangan usus besar lan fungsi kekebalan (Che et al., 2014). Inulin ing panganan bisa nyegah gangguan usus ing anak babi sing disapih kanthi nambah permeabilitas usus (Awad et al., 2013). Perlu dicathet yen kombinasi serat larut (inulin) lan ora larut (selulosa) luwih efektif tinimbang dhewekan, sing bisa nambah penyerapan nutrisi lan fungsi penghalang usus ing babi sing disapih (Chen et al., 2019). Efek serat panganan ing mukosa usus gumantung saka komponene. Panliten sadurunge nemokake yen xylan ningkatake fungsi penghalang usus, uga owah-owahan ing spektrum bakteri lan metabolit, lan glukan ningkatake fungsi penghalang usus lan kesehatan mukosa, nanging suplemen selulosa ora nuduhake efek sing padha ing babi sing disapih (Wu et al., 2018). Oligosakarida bisa digunakake minangka sumber karbon kanggo mikroorganisme ing usus ndhuwur tinimbang dicerna lan digunakake. Suplemen fruktosa bisa nambah kekandelan mukosa usus, produksi asam butirat, jumlah sel resesif lan proliferasi sel epitel usus ing babi sing disapih (Tsukahara et al., 2003). Pektin oligosakarida bisa ningkatake fungsi alangan usus lan nyuda kerusakan usus sing disebabake rotavirus ing anak babi (Mao et al., 2017). Kajaba iku, ditemokake yen cos bisa ningkatake pertumbuhan mukosa usus kanthi signifikan lan nambah ekspresi gen pemblokiran ing anak babi (WAN, Jiang, et al. kanthi cara sing komprehensif, iki nuduhake yen macem-macem jinis karbohidrat bisa ningkatake fungsi usus anak babi (tabel 2b).

Ringkesan lan Prospek

Karbohidrat minangka sumber energi utama babi, sing kasusun saka macem-macem monosakarida, disakarida, oligosakarida, lan polisakarida. Istilah sing adhedhasar karakteristik fisiologis mbantu fokus ing fungsi kesehatan potensial karbohidrat lan ningkatake akurasi klasifikasi karbohidrat. Struktur lan jinis karbohidrat sing beda-beda duwe efek sing beda-beda kanggo njaga kinerja pertumbuhan, ningkatake fungsi usus lan keseimbangan mikroba, lan ngatur metabolisme lipid lan glukosa. Mekanisme regulasi karbohidrat metabolisme lipid lan glukosa sing bisa ditindakake adhedhasar metabolit (SCFA), sing difermentasi dening mikrobiota usus. Khususé, karbohidrat ing panganan bisa ngatur metabolisme glukosa liwat jalur scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY lan ampk-g6pase / PEPCK, lan ngatur metabolisme lipid liwat jalur scfas-gpr43 / 41 lan amp / atp-ampk. Kajaba iku, nalika macem-macem jinis karbohidrat ana ing kombinasi sing paling apik, kinerja pertumbuhan lan fungsi kesehatan babi bisa uga saya apik.

Perlu dicathet yen fungsi potensial karbohidrat ing protein lan ekspresi gen lan regulasi metabolisme bakal ditemokake kanthi nggunakake metode proteomik fungsional throughput dhuwur, genomik, lan metabonomi. Pungkasan nanging ora kalah penting, evaluasi kombinasi karbohidrat sing beda-beda minangka prasyarat kanggo sinau babagan macem-macem diet karbohidrat ing produksi babi.

Sumber: Jurnal Ilmu Kewan