魚類および甲殻類の栄養におけるトリブチリンの補給

酪酸およびその誘導体を含む短鎖脂肪酸は、水産養殖飼料中の植物由来成分の潜在的な悪影響を抑制または軽減するための栄養補助食品として利用されており、哺乳類や家畜において多くの生理学的および健康増進効果が実証されています。酪酸誘導体であるトリブチリンは、養殖動物の飼料への添加物として評価されており、いくつかの種において有望な結果が得られています。魚類および甲殻類におけるトリブチリンの飼料への添加は比較的最近になって開始され、研究は比較的進んでいませんが、水生動物にとって非常に有益である可能性を示唆する結果が出ています。これは特に肉食種にとって重要であり、その飼料は、環境的および経済的持続可能性を高めるために、魚粉含有量の低減に向けて最適化する必要があります。本研究では、トリブチリンの特性を明らかにし、水生種の飼料における酪酸源としての使用に関する主要な結果を示します。主な焦点は、養殖魚種と、飼料サプリメントとしてのトリブチリンが植物由来の水産飼料の最適化にどのように貢献できるかにあります。

TMAO-水産飼料
キーワード
水産飼料、酪酸、酪酸、短鎖脂肪酸、トリグリセリド
1. 酪酸と腸の健康水生動物は消化器官が短く、腸内での食物滞留時間が短く、多くの水生動物は胃を持っていません。腸は消化と吸収という二重の機能を担っています。腸は水生動物にとって非常に重要であるため、飼料原料に対する要求も高くなっています。水生動物はタンパク質の需要が高いため、綿花や菜種粕など、抗栄養因子を含む多くの植物性タンパク質原料が、魚粉の代替として水生動物飼料によく使用されています。魚粉はタンパク質の劣化や脂肪酸化が起こりやすく、水生動物の腸管に損傷を与えます。質の悪いタンパク質源は、腸粘膜の高さを著しく低下させ、上皮細胞をぼやけさせたり脱落させたり、空胞を増加させたりする可能性があり、飼料栄養素の消化吸収を制限するだけでなく、水生動物の成長にも影響を与えます。そのため、水生動物の腸管を保護することは非常に緊急の課題となっています。酪酸は、乳酸菌やビフィズス菌などの腸内有益菌の発酵によって生成される短鎖脂肪酸です。酪酸は腸管上皮細胞に直接吸収され、腸管上皮細胞の主要なエネルギー源の一つです。消化管細胞の増殖と成熟を促進し、腸管上皮細胞の健全性を維持し、腸粘膜バリアを強化することができます。酪酸は細菌細胞に侵入すると、酪酸イオンと水素イオンに分解されます。高濃度の水素イオンは大腸菌やサルモネラ菌などの有害菌の増殖を抑制し、一方で乳酸菌などの有益菌は耐酸性により大量に増殖し、消化管フローラの構造を最適化します。酪酸は腸粘膜における炎症誘発因子の産生と発現を阻害し、炎症反応を抑制し、腸の炎症を緩和します。酪酸は腸の健康において重要な生理機能を持っています。

2. 酪酸グリセリル

酪酸は臭いが強く、揮発しやすいため、動物に摂取された後、腸の奥まで届いて効果を発揮しにくいため、直接生産に利用することはできません。酪酸グリセリルは、酪酸とグリセリンの脂肪生成物です。酪酸とグリセリンは共有結合で結合しており、pH1-7から230℃まで安定しています。動物に摂取された後、酪酸グリセリルは胃で分解されませんが、腸内で膵リパーゼの作用で酪酸とグリセリンに分解され、酪酸が徐々に放出されます。飼料添加物としての酪酸グリセリルは、使いやすく、安全で、無毒で、独特の風味があります。酪酸を液状で添加しにくく、臭いが気になるという問題を解決するだけでなく、直接使用すると腸管に到達しにくいという問題も改善しています。酪酸誘導体、抗ヒスタミン剤の中でも優れた製品の一つとされています。

CAS番号 60-01-5

2.1 グリセリルトリブチレートとグリセリルモノブチレート

トリブチリントリブチリンは、酪酸3分子とグリセロール1分子で構成されています。トリブチリンは、膵リパーゼを介して腸内で酪酸をゆっくりと放出し、その一部は腸の前部で放出され、一部は腸の後部に到達して役割を果たします。モノ酪酸グリセリドは、親水性および親油性の特性を持つグリセロールの最初の部位(Sn-1部位)に酪酸1分子が結合することによって形成されます。消化液とともに腸の後端に到達できます。一部の酪酸は膵リパーゼによって放出され、一部は腸上皮細胞に直接吸収されます。腸粘膜細胞で酪酸とグリセロールに分解され、腸絨毛の成長を促進します。酪酸グリセリルは分子の極性と非極性を有し、主要な病原細菌の親水性または親油性細胞壁膜を効果的に貫通し、細菌細胞に侵入して細胞構造を破壊し、有害な細菌を殺傷します。モノ酪酸グリセリドはグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対して強い抗菌作用を示し、より優れた抗菌効果を示します。

2.2 水産物における酪酸グリセリルの応用

酪酸グリセリルは酪酸の誘導体で、腸管膵リパーゼの作用で酪酸を効果的に放出し、無臭、安定、安全で残留物がありません。抗生物質の最良の代替品の一つであり、水産養殖で広く使用されています。 Zhai Qiuling らは、飼料に 100~150 mg/kg のトリブチルグリセロールエステルを添加すると、添加前後の体重増加率、比成長率、各種消化酵素の活性、腸絨毛の高さが顕著に増加することを示しました。 Tang Qifeng らの研究者は、飼料に 1.5 g/kg のトリブチルグリセロールエステルを添加すると、バナメイエビの成長力が大幅に向上し、腸内の病原性ビブリオの数が大幅に減少することを発見しました。 Jiang Yingying らは、飼料に 1.5 g/kg のトリブチルグリセロールエステルを添加すると、バナメイエビの成長力が大幅に向上し、腸内の病原性ビブリオの数が大幅に減少することを発見しました。飼料に1g/kgのトリブチルグリセリドを添加すると、アロギノジェネティックフナの体重増加率が大幅に増加し、飼料係数が低下し、肝膵臓のスーパーオキシドディスムターゼ(SOD)の活性が上昇することがわかった。いくつかの研究では、1000mg/kgの添加で、トリブチルグリセリド食事にこの成分を加えると、コイの腸管スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)活性が著しく上昇する可能性がある。

 


投稿日時: 2023年1月5日