魚類および甲殻類の栄養におけるトリブチリン補給

酪酸とその誘導体を含む短鎖脂肪酸は、養殖飼料中の植物由来成分の潜在的な悪影響を逆転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数多くの生理学的および健康増進効果が実証されている。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、いくつかの種で有望な結果が得られている。魚類や甲殻類におけるトリブチリンの飼料への添加は比較的新しく、研究も少ないが、水生動物にとって非常に有益である可能性が示唆されている。これは、魚粉含有量を減らし、業界の環境的および経済的持続可能性を高めるために飼料を最適化する必要がある肉食動物にとって特に重要である。本研究では、トリブチリンの特性を明らかにし、水生動物の飼料における酪酸の栄養源としての利用に関する主な結果を示す。本稿では、養殖魚種に焦点を当て、飼料添加物としてのトリブチリンが植物性飼料の最適化にどのように貢献できるかについて考察する。

TMAO-水生飼料
キーワード
水産飼料、酪酸塩、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、腸内での食物の滞留時間も短く、ほとんどが胃を持っていません。腸は消化と吸収という二つ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な器官であるため、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を多く必要とします。水生動物の飼料では、魚粉の代替として、抗栄養因子を含む植物性タンパク質原料(例えば、菜種粕など)が多用されていますが、これらはタンパク質の劣化や脂肪の酸化が起こりやすく、水生動物の腸に損傷を与える可能性があります。質の低いタンパク質源は、腸粘膜の高さを著しく低下させ、上皮細胞のぼやけや剥離を引き起こし、空胞を増加させる可能性があり、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。したがって、水生動物の腸管を保護することは非常に重要です。酪酸は、乳酸菌やビフィズス菌などの腸内善玉菌の発酵によって生成される短鎖脂肪酸です。酪酸は腸上皮細胞に直接吸収され、腸上皮細胞の主要なエネルギー源の一つとなります。消化管細胞の増殖と成熟を促進し、腸上皮細胞の完全性を維持し、腸粘膜バリアを強化します。酪酸が細菌細胞に入ると、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細菌の増殖を抑制し、乳酸菌などの善玉菌は耐酸性により大量に増殖するため、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抑制し、炎症反応を抑制し、腸の炎症を軽減します。酪酸は腸の健康において重要な生理機能を持つ。

2. グリセリルブチレート

酪酸は不快な臭いがあり、揮発しやすく、動物が摂取した後、腸の末端まで到達して作用することが難しいため、生産に直接使用することはできません。グリセリルブチレートは、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います。これらはpH1~7、230℃で安定です。動物が摂取した後、グリセリルブチレートは胃の中では分解されず、膵リパーゼの作用により腸内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。グリセリルブチレートは、飼料添加物として、使いやすく、安全で、無毒であり、独特の風味があります。酪酸は液体状であるため添加しにくく、臭いもきついという問題を解決するだけでなく、直接使用した場合に腸管に到達しにくいという問題も改善します。そのため、最も優れた酪酸誘導体および抗ヒスタミン剤の一つと考えられています。

CAS番号 60-01-5

2.1 トリブチリルグリセリルおよびモノブチリルグリセリル

トリブチリントリブチリンは、3分子の酪酸と1分子のグリセロールから構成されています。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ます。放出された酪酸の一部は腸の前部で放出され、残りは腸の後部まで到達して作用します。モノ酪酸グリセリドは、1分子の酪酸がグリセロールの最初の部位(Sn-1部位)に結合して形成され、親水性と親油性の性質を持ちます。消化液とともに腸の後端まで到達することができます。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。腸粘膜細胞内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。グリセリルブチレートは分子極性と非極性の両方を持ち、主要な病原菌の親水性または親油性の細胞壁膜を効果的に透過し、細菌細胞に侵入して細胞構造を破壊し、有害な細菌を殺滅することができます。モノ酪酸グリセリドはグラム陽性菌とグラム陰性菌に対して強い抗菌効果を持ち、より優れた抗菌効果を発揮します。

2.2 水産物におけるグリセリルブチレートの応用

酪酸誘導体であるグリセリルブチレートは、腸膵リパーゼの作用により酪酸を効果的に放出することができ、無臭、安定、安全で残留物がない。抗生物質の最良の代替品の1つであり、養殖で広く使用されている。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、100 mg/kgのトリブチルグリセロールエステル添加前後の体重増加率、特定成長率、各種消化酵素の活性、腸絨毛の高さが有意に増加することを示した。Tang Qifengらは、飼料に1.5g/kgのトリブチルグリセロールエステルを添加すると、Penaeus vannameiの成長性能が有意に向上し、腸内の病原性ビブリオの数が有意に減少することを発見した。Jiang Yingyingらは、飼料にトリブチルグリセリドを1g/kg添加すると、同種生殖フナの体重増加率が有意に増加し、飼料係数が減少し、肝膵臓のスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性が増加することがわかりました。トリブチルグリセリドこの食事は、建鯉の腸内スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)活性を著しく増加させる可能性がある。

 


投稿日時:2023年1月5日