asupra

La rumegătoare, majoritatea proceselor digestive, în special fermentarea carbohidraților și degradarea proteinelor alimentare, se datorează microbiotei ruminale: bacterii, protozoare, ciuperci și arhee.

Această microbiotă simbiotică furnizează substanțe nutritive gazdei, în special acizii grași volatili (VFA), proteinele microbiene și vitaminele, deși pierderile de energie apar și din cauza producției de metan.

În ciuda stabilității ruminale ridicate datorită constanței sale funcționale și rezistenței ecosistemului microbian (Weimer și colab., 2015), microbiota ruminală prezintă variații individuale mari (Jami și Mizrahi 2012) și poate fi modificat prin schimbări dietetice bruste sau majore, de exemplu conținutul de amidon sau grăsime.

suplimente grase Acestea au început să fie utilizate pentru a crește valorile energetice ale dietelor și pentru a acoperi necesarul de energie la vacile de lapte sau la vitele de îngrășat în sisteme intensive, dar și poate fi folosit pentru a modifica profilul acidului gras (AG) de carne (Wood și colab., 2008) sau lapte, modulând proprietățile sale dietetice, organoleptice și tehnologice.

În majoritatea dietelor cu rumegătoare, grăsimile reprezintă mai puțin de 5% din totalul substanței uscate, cu semințe oleaginoase - in, rapiță, soia și floarea-soarelui - principala cale de includere a grăsimilor în diete. Aceste semințe sunt bogate în acizi grași nesaturați (AGI).

  • Acid oleic (AOL, cis-9-C18: 1)
  • Acid linoleic (AL)
  • Acid alfa-linolenic (ALA)

Primul pas. Lipoliza

Primul pas în metabolismul ruminal al acilglicerolilor este lipoliza, care are ca rezultat eliberarea FA.

adaos de grăsime la dieta poate:

+ Modulați funcția rumenului, reducând emisiile de metan (Martin și colab., 2016)

- Reduceți aportul și conținutul de grăsimi din lapte (Rabiee și colab., 2012)

O limită pentru suplimentarea cu grăsimi a dietelor cu rumegătoare este efectul său negativ asupra degradabilității ruminale, mai ales atunci când acestea au un conținut ridicat de AGI (Brooks și colab., 1954).

În această lucrare ne vom concentra asupra influenței grăsimii asupra microbiotei ruminale.

Majoritatea FA în dietă sunt esteri gliceridici:

  • TRIACILGLYCEROLS, în principal în concentrate
  • GALACTOLIPIDE ȘI FOSFOLIPIDE în furaje, cu excepția silozului în care lipazele vegetale eliberează acizi grași.

Schema 1

Lipoliza: acțiunea lipazelor asupra legăturilor esterice care unesc acizii grași și alcoolii care, atunci când sunt hidrolizați, eliberează acizi grași în mediu (Schema 1). Acest proces este realizat de lipazele microbiene, deși există o anumită activitate lipolitică în materialul vegetal în sine.

Al 2-lea pas . Adaptare detoxifiantă - biohidrogenare

Microbiota ruminală saturează pe deplin AGI.

Acest proces este considerat o adaptare detoxifiantă (Kemp și colab., 1984), și contribuie marginal la eliminarea echivalenților reducători produși prin fermentarea ruminală (Lourenço, și colab. 2010).

Protozoarele cuprind bacterii, iar biohidrogenarea bacteriană poate avea loc în cadrul protozoarelor (Jenkins și colab., 2008) și explicați concentrațiile lor ridicate de produse intermediare (Devillard și colab., 2006).

Kim și colab. (2002) a izolat o bacterie identificată ca Megasphera elsdenii YJ-4 care produce trans-10, cis-12-CLA în rumen cu o dietă bogată în amidon și au descoperit că tulpina T81 produce și acest izomer.

De asemenea, s-a arătat că două bacterii aparținând genului Fusocillus reduce C18: 1 FA la acid stearic (Harfoot 1978).

Van de Vossenberg și Joblin (2003) a izolat o tulpină de Butyrivibrio capabil să completeze BH de la AL și ALA la acid stearic.

Wallace (2007) a concluzionat că bacteriile care formează acid stearic identificate anterior ca Fusocillus sp. sau Bacillus hungatei ocupă o ramură specifică a copacului Butyrivibrio.

Biohidrogenarea (BH) cuprinde mai multe etape, în funcție de AGI și de mai multe rute, în funcție de dietă și de mediul ruminal (Griinari și colab., 1998).

  • Fosfolipidele și galactolipidele pot fi hidrolizate de unele tulpini de Bacillus fibrisolvens (Hazlewood și Dawson 1979).
  • Triacilglicerolii sunt, de asemenea, hidrolizați de diferite specii din grup Butyrivibrio (Latham și colab., 1972), dar Anaereovibrio lipolyticus este cea mai cunoscută bacterie hidrolizantă a trigliceridelor.

  • Lipaza de Anaereovibrio lipolyticus a fost studiat pentru prima dată de Henderson (1971) și genomul său conține trei gene care codifică lipazele (Prive și colab., 2013).
  • Cele trei enzime au fost mai active împotriva lauricului și miristicului decât împotriva palmiticului sau stearicului, în timp ce grăsimile dietetice conțin în principal 16 și 18 carbon FA.

Studii in vitro

Dincolo de studiile bazate pe izolate selectate, s-au încercat evaluări in vivo sau in vitro relația dintre bacteriile din rumen și biohidrogenare (BH) adăugarea de bacterii și măsurarea produselor dvs. sau adăugarea de suplimente alimentare despre care se știe că afectează BH și măsurarea abundenței bacteriilor.

Inoculând B. fibrisolvens în rumenul caprelor hrănite cu o dietă îmbogățită cu ulei bogat în acid linoleic (LA) concentrații crescute de acid linoleic conjugat (CLA) total în lichidul de rumen, confirmând faptul că această bacterie este implicată în biohidrogenare in vivo (Shivani și colab., 2016).

Pentru că majoritatea grăsimi dietetice sunt gliceride și trebuie să fie supuse lipolizei înainte de BH, scăderea metabolismului în rumenul AG ar putea limita BH în rumen.

Un studiu preliminar cu inhibitori ai esterazei a arătat rezultate promițătoare in vitro (Sargolzehi și colab., 2015).

Apás și colab. (2015) a prezentat o proporție mai mare de cis-9, trans-11-CLA în laptele de capră suplimentat cu un amestec de Lactobacillus, Bifidobacterium Da Enterococ.

Grăsimea alimentară modelează microbiota rumenului, Brooks și colab. (1954) a arătat că uleiul de porumb atât in vitro Ce in vivo reduce degradarea celulozei ruminale și producția de VFA, afectând microbiota. De asemenea, au descoperit că untura, mai saturată decât uleiul de porumb, a produs o scădere mai mică a degradării celulozei.

În mod similar, Ikwuegbu și Sutton (1982) a constatat o scădere a degradabilității fibrelor, procentul de acetat și butirat și o creștere a propionatului atunci când a fost utilizat uleiul de in.

extracte din plante ar putea modula, de asemenea, activitatea bacteriilor bio-hidrogen.

  • Uleiurile esențiale au scăzut sau au crescut (Ishlak și colab., 2015) abundenta de B. fibrisolvens in vitro, ceea ce ar putea explica schimbările în profilul produselor BH din rumen (Lourenço, și colab. 2010).
  • În mod similar, taninurile au scăzut abundența de B. proteoclasticus și a crescut B. fibrisolvens (Ishlak și colab., 2015) in vitro.

Este demn de remarcat faptul că majoritatea experimentelor au fost făcute cu uleiuri și că majoritatea cantităților experimentale au depășit practica obișnuită.

prin urmare, Rezultatele experimentale privind efectele adăugate de grăsime asupra microbiotei și a activității acesteia trebuie luate cu precauție atunci când sunt extrapolate la condițiile de câmp.

În cea de-a doua tranșă, vom analiza rezultatele pe care cercetătorii le-au obținut în cadrul studiilor in vivo și vom detalia mai detaliat biohidrogenarea grăsimilor din rumen, un proces care, după cum am văzut deja, este pasul după primul proces la care sunt supuse grăsimile care intră în rumen, lipoliza.