综述:天然来源β-D-葡聚糖对马健康与性能影响的生物学效应综述
《Research in Veterinary Science》:Biological effects of β-D-glucans from natural sources on equine health and performance: A review
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时间:2025年10月30日
来源:Research in Veterinary Science 1.8
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本综述系统阐述了β-葡聚糖(β(1→3), β(1→6), β(1→4)-glucans)作为水溶性膳食纤维在马营养健康中的前沿进展。重点解析其多源结构特性(酵母/植物/蘑菇)与生物活性关联,深入探讨针对马胃溃疡(EGUS)、免疫失调、胰岛素抵抗(IR)及运动应激的剂量效应与作用通路(如IL-8/IL-1 RA调控),为马科动物精准营养干预提供理论依据与实践指南。
在过去十年中,膳食纤维调控生理功能的研究受到广泛关注。作为功能性膳食纤维的代表,β-葡聚糖被证实对葡萄糖稳态、胃肠动力、细菌代谢活性及胃肠黏膜状态具有关键调节作用。马因其对胃肠道疾病(如胃溃疡、疝痛)的高度易感性、免疫挑战敏感性及营养干预需求,成为研究β-葡聚糖的理想模型物种。本文聚焦β-葡聚糖在马营养中作为免疫调节剂、抗氧化剂和胃黏膜保护剂的潜力,系统梳理其来源、剂量与作用机制。
本研究整合近5年最新成果,鉴于马专用研究的稀缺性,同步纳入啮齿类、反刍动物及人类研究作为剂量安全性与作用通路的参考依据,特别关注消化生理相似的草食动物研究数据。
β-葡聚糖作为水溶性膳食纤维,广泛存在于酵母(Saccharomyces spp.)、谷物(小麦、大麦、燕麦)及蘑菇细胞壁中。其聚合物由d-葡萄糖单元通过β(1→3)、β(1→6)或β(1→4)糖苷键连接而成,来源差异导致键合比例、分子量及分支度的显著不同,进而影响水溶性性与生物活性。例如,酵母源β-葡聚糖以β(1→3)主链与β(1→6)支链为特征,而谷物源则以β(1→3)/(1→4)线性结构为主。
谷物在动物营养中应用历史悠久,如大麦早在万年前已用于古埃及医学。马虽天然适应高纤维日粮,但现代竞技马常需补充高淀粉谷物以满足能量需求,此实践与马消化生理存在潜在冲突,突显β-葡聚糖作为安全膳食纤维的调和价值。
研究证实酵母对马健康具广泛益处,其中酵母细胞壁含10–15% β-葡聚糖,精提物浓度可达90%。Saccharomyces cerevisiae因成本与安全性成为主流选择,商业产品通常以灭活形式添加(109–1010 CFU/剂量),可通过调节盲肠发酵模式提升纤维消化率。
胰岛素抵抗(IR)与马代谢综合征(EMS)是引发蹄叶炎的重要风险因素。尽管马糖尿病罕见,但血糖波动管理至关重要。β-葡聚糖通过延缓胃排空与葡萄糖吸收,展现血糖调节潜力,此机制在人类与啮齿类研究中已获证实,为马血糖管理提供新思路。
β-葡聚糖刺激可诱导IL-8升高与白细胞介素-1拮抗剂受体(IL-1 RA)的协同响应,构成抗微生物威胁的防御机制。最新马学研究显示,补充β-葡聚糖后IL-8表达增强,印证其免疫调节功能。但需注意过度免疫激活可能加剧炎症反应,强调剂量精准控制的必要性。
运动作为应激源可影响免疫应答。β-葡聚糖通过支持免疫功能、改善消化健康、稳定能量代谢及减轻氧化应激,提升马运动表现与恢复效率。其对慢性炎症的调节作用,尤其对老年马或高强度训练马具显著价值。
胃肠道疾病是成年马主要死因之一,与消化解剖结构、菌群脆弱性及饲养管理误差密切相关。β-葡聚糖通过增强黏液屏障完整性、调控菌群平衡及短链脂肪酸产量,对马胃溃疡综合征(EGUS)与肠道菌群失调产生保护效应。
β-葡聚糖在马日粮中添加量介于0.0025%–1%(依物种与健康目标调整)。欧洲食品安全局基于人类与动物数据认定酵母β-葡聚糖在建议剂量下安全性良好,但马专用剂量效应关系仍需大规模研究验证。
β-葡聚糖在马营养中展现多维度健康效益,包括免疫细胞活性增强、炎症反应调控及胃肠功能优化。现有证据支持其作为应激管理、免疫支持与代谢调节的功能性添加剂,但需进一步通过标准化临床研究明确最佳来源、剂量与作用通路。
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