Abstract

Qhov kev nce qib loj tshaj plaws ntawm kev tshawb fawb txog carbohydrate hauv kev noj qab haus huv thiab kev noj qab haus huv ntawm npua yog kev faib tawm ntawm carbohydrate kom meej dua, uas tsis yog tsuas yog raws li nws cov qauv tshuaj lom neeg xwb, tab sis kuj raws li nws cov yam ntxwv ntawm lub cev. Ntxiv nrog rau qhov yog lub hauv paus tseem ceeb ntawm lub zog, ntau hom thiab cov qauv ntawm carbohydrates muaj txiaj ntsig zoo rau kev noj qab haus huv thiab kev ua haujlwm ntawm npua. Lawv koom nrog kev txhawb nqa kev loj hlob thiab kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv ntawm npua, tswj hwm cov kab mob hauv plab hnyuv, thiab tswj hwm kev ua haujlwm ntawm lipids thiab glucose. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm carbohydrate yog los ntawm nws cov metabolites (luv saw fatty acids [SCFAs]) thiab feem ntau los ntawm scfas-gpr43 / 41-pyy / GLP1, SCFAs amp / atp-ampk thiab scfas-ampk-g6pase / PEPCK txoj hauv kev los tswj cov rog thiab glucose metabolism. Cov kev tshawb fawb tshiab tau soj ntsuam qhov kev sib xyaw ua ke zoo tshaj plaws ntawm ntau hom thiab cov qauv ntawm carbohydrates, uas tuaj yeem txhim kho kev loj hlob thiab kev zom zaub mov, txhawb nqa kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv, thiab ua rau muaj ntau cov kab mob tsim butyrate hauv npua. Zuag qhia tag nrho, cov pov thawj txaus ntseeg txhawb nqa qhov kev xav tias carbohydrates ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev noj qab haus huv thiab kev noj qab haus huv ntawm npua. Tsis tas li ntawd xwb, kev txiav txim siab ntawm cov khoom sib xyaw ua ke ntawm cov carbohydrate yuav muaj txiaj ntsig zoo rau kev tsim cov thev naus laus zis sib npaug ntawm cov carbohydrate hauv npua.

1. Lus Qhia Ua Ntej

Cov carbohydrates polymeric, hmoov txhuv nplej siab thiab cov polysaccharides uas tsis yog hmoov txhuv nplej siab (NSP) yog cov khoom tseem ceeb ntawm cov khoom noj thiab cov khoom siv zog tseem ceeb ntawm npua, suav txog 60% - 70% ntawm tag nrho cov zog noj (Bach Knudsen). Nws yog ib qho tsim nyog sau cia tias ntau yam thiab cov qauv ntawm cov carbohydrates yog qhov nyuaj heev, uas muaj cov teebmeem sib txawv rau npua. Cov kev tshawb fawb yav dhau los tau qhia tias kev pub nrog hmoov txhuv nplej siab nrog cov amylose sib txawv rau amylose (AM / AP) piv muaj cov lus teb pom tseeb rau kev loj hlob ntawm npua (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Cov fiber ntau, feem ntau yog tsim los ntawm NSP, ntseeg tau tias yuav txo cov khoom noj siv thiab cov nqi zog ntawm cov tsiaj monogastric (NOBLET thiab le, 2001). Txawm li cas los xij, kev noj cov fiber ntau tsis cuam tshuam rau kev loj hlob ntawm cov menyuam npua (Han & Lee, 2005). Muaj ntau yam pov thawj qhia tau tias cov khoom noj muaj fiber ntau ua rau cov qauv plab hnyuv thiab kev ua haujlwm ntawm cov menyuam npua, thiab txo qhov tshwm sim ntawm kev raws plab (Chen et al., 2015; Lndberg, 2014; Wu et al., 2018). Yog li ntawd, nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum kawm txog yuav ua li cas siv cov carbohydrates nyuaj hauv kev noj haus, tshwj xeeb tshaj yog cov khoom noj uas muaj fiber ntau. Cov yam ntxwv ntawm cov qauv thiab kev faib tawm ntawm cov carbohydrates thiab lawv cov haujlwm noj qab haus huv thiab kev noj qab haus huv rau npua yuav tsum tau piav qhia thiab xav txog hauv cov qauv pub. NSP thiab cov hmoov txhuv nplej siab (RS) yog cov carbohydrates tsis zom tau tseem ceeb (wey et al., 2011), thaum cov kab mob hauv plab zom cov carbohydrates tsis zom tau rau hauv cov roj fatty acid luv luv (SCFAs); Turnbaugh et al., 2006). Ntxiv rau, qee cov oligosaccharides thiab polysaccharides raug suav hais tias yog probiotics ntawm cov tsiaj, uas tuaj yeem siv los txhawb qhov sib piv ntawm Lactobacillus thiab Bifidobacterium hauv txoj hnyuv (Mikkelsen et al., 2004; M ø LBAK et al., 2007; Wellock et al., 2008). Kev ntxiv oligosaccharide tau tshaj tawm tias txhim kho cov khoom xyaw ntawm cov kab mob hauv plab (de Lange et al., 2010). Yuav kom txo qis kev siv cov tshuaj tua kab mob hauv kev tsim npua, nws yog ib qho tseem ceeb kom nrhiav lwm txoj hauv kev los ua kom muaj kev noj qab haus huv zoo rau tsiaj. Muaj lub sijhawm los ntxiv ntau yam carbohydrates rau cov npua pub. Ntau thiab ntau cov pov thawj qhia tau hais tias kev sib xyaw ua ke zoo tshaj plaws ntawm cov hmoov txhuv nplej siab, NSP thiab MOS tuaj yeem txhawb kev loj hlob thiab kev zom zaub mov, nce tus naj npawb ntawm cov kab mob tsim butyrate, thiab txhim kho cov metabolism lipid ntawm cov npua weaned mus rau qee qhov (Zhou, Chen, et al., 2020; Zhou, Yu, et al., 2020). Yog li ntawd, lub hom phiaj ntawm daim ntawv no yog los tshuaj xyuas cov kev tshawb fawb tam sim no txog lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm carbohydrate hauv kev txhawb nqa kev loj hlob thiab kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv, tswj hwm cov kab mob hauv plab thiab kev noj qab haus huv ntawm cov metabolism, thiab los tshawb nrhiav cov carbohydrate sib xyaw ua ke ntawm npua.

2. Kev faib tawm ntawm cov carbohydrates

Cov carbohydrates hauv kev noj haus tuaj yeem faib ua pawg raws li lawv qhov loj me ntawm molecular, qib ntawm polymerization (DP), hom kev sib txuas (a lossis b) thiab cov khoom sib xyaw ntawm cov monomers ib tus zuj zus (Cummings, Stephen, 2007). Nws tsim nyog sau tseg tias qhov kev faib tawm tseem ceeb ntawm cov carbohydrates yog raws li lawv DP, xws li monosaccharides lossis disaccharides (DP, 1-2), oligosaccharides (DP, 3-9) thiab polysaccharides (DP, ≥ 10), uas yog tsim los ntawm cov hmoov txhuv nplej siab, NSP thiab glycosidic bonds (Cummings, Stephen, 2007; Englyst et aL., 2007; Rooj 1). Kev tshuaj xyuas tshuaj lom neeg yog qhov tsim nyog los nkag siab txog cov teebmeem ntawm lub cev thiab kev noj qab haus huv ntawm cov carbohydrates. Nrog kev txheeb xyuas tshuaj lom neeg ntawm cov carbohydrates ntau dua, nws muaj peev xwm los faib lawv raws li lawv cov teebmeem kev noj qab haus huv thiab kev ua haujlwm thiab suav nrog lawv hauv txoj kev npaj faib tawm tag nrho (englyst et al., 2007). Cov carbohydrates (monosaccharides, disaccharides, thiab feem ntau cov hmoov txhuv nplej siab) uas tuaj yeem zom tau los ntawm cov enzymes ntawm tus tswv tsev thiab nqus tau hauv txoj hnyuv me me yog txhais tias yog cov carbohydrates uas zom tau lossis muaj (Cummings, Stephen, 2007). Cov carbohydrates uas tiv taus kev zom zaub mov hauv plab hnyuv, lossis nqus tsis tau thiab metabolized, tab sis yuav raug rhuav tshem los ntawm microbial fermentation yog suav tias yog cov carbohydrates uas tiv taus, xws li feem ntau NSP, indigestible oligosaccharides thiab RS. Yeej, cov carbohydrates uas tiv taus yog txhais tias yog cov uas tsis zom tau lossis siv tsis tau, tab sis muab cov lus piav qhia meej dua ntawm kev faib cov carbohydrates (englyst et al., 2007).

3.1 kev loj hlob ntawm kev ua tau zoo

Cov hmoov txhuv nplej siab muaj ob hom polysaccharides. Amylose (AM) yog ib hom hmoov txhuv nplej siab linear α (1-4) txuas dextran, amylopectin (AP) yog α (1-4) txuas dextran, muaj li 5% dextran α (1-6) los ua ib lub molecule branched (tester et al., 2004). Vim muaj ntau hom molecules thiab cov qauv sib txawv, cov hmoov txhuv nplej siab AP yooj yim zom, thaum cov hmoov txhuv nplej siab am tsis yooj yim zom (Singh et al., 2010). Cov kev tshawb fawb yav dhau los tau qhia tias kev pub hmoov txhuv nplej siab nrog cov piv AM / AP sib txawv muaj cov lus teb tseem ceeb rau kev loj hlob ntawm cov npua (Doti et al., 2014; Vicente et al., 2008). Kev noj zaub mov thiab kev noj zaub mov zoo ntawm cov npua uas tsis tau noj mis niam txo qis nrog kev nce ntawm AM (regmi et al., 2011). Txawm li cas los xij, cov pov thawj tshiab tshaj tawm tias cov zaub mov uas muaj am siab dua ua rau cov npua loj hlob tau txiaj ntsig txhua hnub thiab noj zaub mov zoo (Li et al., 2017; Wang et al., 2019). Tsis tas li ntawd, qee cov kws tshawb fawb tau tshaj tawm tias kev pub cov hmoov txhuv nplej siab sib txawv AM / AP tsis cuam tshuam rau kev loj hlob ntawm cov npua tsis noj mis (Gao et al., 2020A; Yang et al., 2015), thaum cov zaub mov AP siab ua rau cov npua tsis noj mis zom tau yooj yim dua (Gao et al., 2020A). Cov fiber ntau yog ib feem me me ntawm cov zaub mov uas los ntawm cov nroj tsuag. Ib qho teeb meem loj yog tias cov fiber ntau dua yog cuam tshuam nrog kev siv cov khoom noj khoom haus tsawg dua thiab cov nqi zog qis dua (noble & Le, 2001). Ntawm qhov tsis sib xws, kev noj fiber nruab nrab tsis cuam tshuam rau kev loj hlob ntawm cov npua tsis noj mis (Han & Lee, 2005; Zhang et al., 2013). Cov teebmeem ntawm cov khoom noj muaj fiber ntau rau kev siv cov as-ham thiab lub zog ntawm cov khoom noj muaj feem cuam tshuam los ntawm cov yam ntxwv ntawm cov fiber, thiab cov khoom sib txawv ntawm cov fiber yuav txawv heev (lndber, 2014). Hauv cov npua uas tsis tau noj mis, kev ntxiv nrog cov taum pauv fiber muaj qhov hloov pauv pub mis ntau dua li kev pub cov pob kws fiber, cov taum pauv fiber thiab cov nplej fiber (Chen et al., 2014). Ib yam li ntawd, cov npua uas tsis tau noj mis uas tau kho nrog cov pob kws fiber thiab cov nplej fiber tau qhia txog kev ua haujlwm pub mis ntau dua thiab qhov hnyav nce ntau dua li cov uas tau kho nrog cov taum pauv fiber (Zhao et al., 2018). Qhov nthuav yog, tsis muaj qhov sib txawv ntawm kev loj hlob ntawm cov pab pawg nplej fiber thiab cov pab pawg inulin (Hu et al., 2020). Tsis tas li ntawd, piv nrog cov npua hauv pab pawg cellulose thiab pab pawg xylan, kev ntxiv tau zoo dua β-Glucan ua rau kev loj hlob ntawm cov npua tsis zoo (Wu et al., 2018). Oligosaccharides yog cov carbohydrates qis molecular, nruab nrab ntawm cov suab thaj thiab polysaccharides (voragen, 1998). Lawv muaj cov khoom tseem ceeb ntawm lub cev thiab lub cev, suav nrog cov nqi calorific qis thiab txhawb kev loj hlob ntawm cov kab mob zoo, yog li lawv tuaj yeem siv ua cov probiotics noj haus (Bauer et al., 2006; Mussatto thiab mancilha, 2007). Kev ntxiv ntawm chitosan oligosaccharide (COS) tuaj yeem txhim kho kev zom cov as-ham, txo qhov tshwm sim ntawm kev raws plab thiab txhim kho cov qauv plab hnyuv, yog li txhim kho kev loj hlob ntawm cov npua tsis pub mis niam (Zhou et al., 2012). Tsis tas li ntawd, cov zaub mov ntxiv nrog cos tuaj yeem txhim kho kev ua tau zoo ntawm cov npua yug me nyuam (tus lej ntawm cov npua nyob) (Cheng et al., 2015; Wan et al., 2017) thiab kev loj hlob ntawm cov npua loj hlob (wontae et al., 2008). Kev ntxiv MOS thiab fructooligosaccharide kuj tseem tuaj yeem txhim kho kev loj hlob ntawm cov npua (Che et al., 2013; Duan et al., 2016; Wang et al., 2010; Wenner et al., 2013). Cov ntawv ceeb toom no qhia tias ntau yam carbohydrates muaj cov teebmeem sib txawv rau kev loj hlob ntawm cov npua (rooj 2a).

3.2 Kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv

Cov hmoov txhuv nplej siab am/ap ratio tuaj yeem txhim kho kev noj qab haus huv ntawm txoj hnyuv (tribyrintuaj yeem tiv thaiv nws rau npua) los ntawm kev txhawb nqa cov qauv plab hnyuv thiab nce kev tswj hwm kev ua haujlwm ntawm plab hnyuv ntsig txog kev qhia txog cov noob caj noob ces hauv cov npua uas tsis tau noj mis (Han et al., 2012; Xiang et al., 2011). Qhov piv ntawm qhov siab ntawm villi rau qhov siab ntawm villi thiab qhov tob ntawm ileum thiab jejunum siab dua thaum pub nrog cov zaub mov siab am, thiab tag nrho cov apoptosis ntawm plab hnyuv me me qis dua. Tib lub sijhawm, nws kuj ua rau muaj kev qhia txog cov noob caj noob ces thaiv hauv duodenum thiab jejunum, thaum nyob hauv pawg AP siab, cov haujlwm ntawm sucrose thiab maltase hauv jejunum ntawm cov npua tsis tau noj mis tau nce ntxiv (Gao et al., 2020b). Ib yam li ntawd, cov haujlwm yav dhau los pom tias cov zaub mov nplua nuj am txo qis pH thiab cov zaub mov nplua nuj AP ua rau muaj tag nrho cov kab mob hauv caecum ntawm cov npua tsis tau noj mis (Gao et al., 2020A). Cov khoom noj muaj fiber ntau yog qhov tseem ceeb uas cuam tshuam rau kev loj hlob ntawm plab hnyuv thiab kev ua haujlwm ntawm npua. Cov pov thawj uas tau sau los qhia tau hais tias cov fiber ntau hauv kev noj haus txhim kho cov qauv ntawm txoj hnyuv thiab kev ua haujlwm ntawm cov npua uas tsis tau noj mis, thiab txo qhov tshwm sim ntawm kev raws plab (Chen et al., 2015; Lndber, 2014; Wu et al., 2018). Kev tsis muaj fiber ntau hauv kev noj haus ua rau muaj kev cuam tshuam ntawm cov kab mob thiab ua rau lub luag haujlwm ntawm cov hnyuv loj tsis zoo (Desai et al., 2016), thaum pub nrog cov khoom noj fiber ntau uas tsis yaj tau tuaj yeem tiv thaiv cov kab mob los ntawm kev ua kom ntev ntawm cov villi hauv npua (hedemann et al., 2006). Cov fiber sib txawv muaj cov teebmeem sib txawv ntawm kev ua haujlwm ntawm cov hnyuv loj thiab ileum barrier. Cov nplej bran thiab cov taum pauv fiber txhim kho kev ua haujlwm ntawm cov hnyuv loj los ntawm kev tswj hwm TLR2 gene expression thiab txhim kho cov zej zog microbial hauv plab piv rau cov pob kws thiab taum pauv fibers (Chen et al., 2015). Kev noj cov taum pauv fiber ntev tuaj yeem tswj hwm cov metabolism cuam tshuam nrog cov noob caj noob ces lossis cov protein expression, yog li txhim kho cov hnyuv loj thiab kev ua haujlwm ntawm lub cev tiv thaiv kab mob (Che et al., 2014). Inulin hauv kev noj haus tuaj yeem tiv thaiv kev cuam tshuam ntawm txoj hnyuv hauv cov menyuam npua uas tsis tau noj mis los ntawm kev ua kom txoj hnyuv nkag mus tau zoo (Awad et al., 2013). Nws yog ib qho tsim nyog sau tseg tias kev sib xyaw ua ke ntawm cov soluble (inulin) thiab cov fiber tsis tau yaj (cellulose) muaj txiaj ntsig zoo dua li ib leeg, uas tuaj yeem txhim kho kev nqus zaub mov thiab kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv hauv cov npua uas tsis tau noj mis (Chen et al., 2019). Cov nyhuv ntawm cov fiber noj haus rau ntawm cov hnyuv mucosa nyob ntawm lawv cov khoom. Ib txoj kev tshawb fawb yav dhau los pom tias xylan txhawb nqa kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv, nrog rau kev hloov pauv ntawm cov kab mob spectrum thiab metabolites, thiab glucan txhawb nqa kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv thiab kev noj qab haus huv ntawm cov hnyuv, tab sis kev ntxiv ntawm cellulose tsis qhia txog cov teebmeem zoo sib xws hauv cov npua uas tsis tau noj mis (Wu et al., 2018). Oligosaccharides tuaj yeem siv ua cov pa roj carbon rau cov kab mob me me hauv plab sab saud es tsis txhob zom thiab siv. Kev ntxiv Fructose tuaj yeem ua rau cov hnyuv mucosa tuab, butyric acid ntau lawm, tus lej ntawm cov hlwb recessive thiab kev loj hlob ntawm cov hlwb epithelial hauv cov npua uas tsis tau noj mis (Tsukahara et al., 2003). Pectin oligosaccharides tuaj yeem txhim kho kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv thiab txo qhov kev puas tsuaj ntawm txoj hnyuv los ntawm rotavirus hauv cov menyuam npua (Mao et al., 2017). Tsis tas li ntawd, nws tau pom tias cos tuaj yeem txhawb nqa kev loj hlob ntawm cov hnyuv mucosa thiab ua rau muaj kev qhia txog cov noob caj noob ces thaiv hauv cov menyuam npua (WAN, Jiang, et al. hauv txoj kev dav dav, cov no qhia tau tias ntau hom carbohydrate tuaj yeem txhim kho kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv ntawm cov menyuam npua (rooj 2b).

Kev Txheeb Xyuas thiab Kev Cia Siab

Carbohydrate yog lub zog tseem ceeb ntawm npua, uas yog tsim los ntawm ntau yam monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides thiab polysaccharides. Cov lus raws li cov yam ntxwv ntawm lub cev pab tsom mus rau cov haujlwm kev noj qab haus huv ntawm cov carbohydrates thiab txhim kho qhov tseeb ntawm kev faib cov carbohydrate. Cov qauv sib txawv thiab hom carbohydrates muaj cov teebmeem sib txawv ntawm kev tswj kev loj hlob, txhawb kev ua haujlwm ntawm txoj hnyuv thiab kev sib npaug ntawm cov kab mob, thiab tswj cov lipid thiab glucose metabolism. Lub tshuab ua tau ntawm kev tswj cov carbohydrate ntawm lipid thiab glucose metabolism yog raws li lawv cov metabolites (SCFAs), uas yog fermented los ntawm cov kab mob plab hnyuv. Tshwj xeeb, carbohydrate hauv kev noj haus yuav tswj cov glucose metabolism los ntawm scfas-gpr43 / 41-glp1 / PYY thiab ampk-g6pase / PEPCK txoj kev, thiab tswj cov lipid metabolism los ntawm scfas-gpr43 / 41 thiab amp / atp-ampk txoj kev. Tsis tas li ntawd, thaum ntau hom carbohydrates nyob rau hauv qhov zoo tshaj plaws ua ke, kev loj hlob thiab kev noj qab haus huv ntawm npua yuav raug txhim kho.

Nws yog ib qho tsim nyog sau tseg tias cov haujlwm ua tau ntawm carbohydrate hauv cov protein thiab kev qhia tawm ntawm cov noob caj noob ces thiab kev tswj hwm kev zom zaub mov yuav raug tshawb pom los ntawm kev siv cov txheej txheem ua haujlwm siab-throughput functional proteomics, genomics thiab metabonomics. Qhov kawg tab sis tsis tsawg tshaj plaws, kev ntsuam xyuas ntawm cov carbohydrate sib xyaw ua ke yog qhov yuav tsum tau ua ua ntej rau kev kawm txog ntau yam kev noj zaub mov carbohydrate hauv kev tsim npua.

Tau los ntawm: Phau ntawv xov xwm txog kev tshawb fawb txog tsiaj txhu