デンプンについて(1)

最近、なんかめっちゃ忙しくて!!えっと。今、5月中旬くらいかなって思ってたんですが。勉強している暇がなく、このブログも放置していましたが、やっと少し勉強する気力が出てきたので、今日は夜更かしして勉強しちゃおっかな💕

最近、デンプンと向き合っているので、デンプンの勉強しようと思います。ピンクの▢の引用は文献からの引用で間にごちゃごちゃ書いてるのは私のコメント。

デンプン分子

・デンプンは消化率が高く、エネルギー密度の高い飼料成分であり、泌乳牛に給与する飼料中の飼料DMの20%未満から28%以上となるのが一般的

デンプンは、哺乳類の酵素によって容易に切断される結合を持つグルコースのポリマー(アミロースとアミロペクチン)で構成

デンプン種子胚乳の中でタンパク質マトリックスに包まれた顆粒状になっており、その溶解度や消化抵抗は様々。胚乳の種類はデンプンのルーメン発酵性に影響を与え、デンプン源によって30%未満から90%以上までの幅がある。

(PDF) Carbohydrate Nutrition (researchgate.net)

グルコースがアルファ1,4結合したのがアミロース、そこにアルファ1,6結合もしているのがアミロペクチンです。

アルファ結合は、哺乳類が分解する酵素を持っていますが、グルコースがベータ結合するとそれはセルロースになり、哺乳類では消化できないのよね。牛のルーメンに住んでいる微生物がこれを消化出来るため、草食動物は繊維からエネルギーを作ることが出来るというわけで。

ちなみに、デンプンだけじゃなくて、「糖」について「基本的には全てグリコシド結合。水酸基同士が反応して水分子が1つとれて、縮合してくっついている結合(下図引用)」です。

糖って色んな種類有るけどなんだっけとか、デンプンってなんだっけとか、分子構造分からなくなったらこのサイトがめっちゃおすすめ、【キャラ化】α型とβ型の違い,グリコシド結合,アノマーを分かりやすく説明!(初心者向け) (laurel-note.blogspot.com) こういうわかりやすい図とかめっちゃ助かる!

引用元:【キャラ化】α型とβ型の違い,グリコシド結合,アノマーを分かりやすく説明!(初心者向け) (laurel-note.blogspot.com)

デンプンが蛋白質マトリックスに包まれているというのは、穀類はみんなプロラミン蛋白でデンプンが覆われていて、その蛋白の種類と程度で消化率が変わる、あとはいかにそれを加工でどうにかするかです。

ちなみに、トウモロコシの場合はゼイン蛋白という不溶性蛋白でしたよね。これも元ソースを見たい方は、2015年のAMTSウェビナーのDr.Randy Shaverの講義を聞くべし。これがただで見れるなんてほんと良い時代だよ~。。これ、飼料設計者はマスト視聴の動画と思うんだけど?!?!?!

The Nutritionist 2015 Webinar Series Dr. Randy Shaver: Starch Digestibility, July 8, 2015 – Agricultural Modeling and Training Systems, LLC (agmodelsystems.com)

動画 The Nutritionist 2015 Shaver – YouTube

動画見ていただくと説明有るけど、flourly starch と vitreous starch に分かれていて、特にvitreous starchがstarch protein matrixでガチガチ。

The Nutritionist 2015 Shaver – YouTube

このデンプンープロテインマトリックス構造は、加工で破壊することが可能。加工は、物理的な粉砕や圧片フレーク加工、サイレージ化などの手法がある。

サイレージ化

・デンプン-タンパク質マトリックス中のデンプン粒に架橋したゼインタンパク質のタンパク質分解が起こり、これがデンプン消化率向上の主な原因であると考えられる。

・サイロ内で時間が経つにつれて、可溶性タンパク質とアンモニア性窒素が増加するのもこの現象。

Revisiting-Starch-for-Dairy-Cows.pdf (wisc.edu)

デンプンのルーメン発酵性

・飼料中のデンプンの濃度とルーメン発酵性を変えることは、デンプンの消化率、ルーメン pH と繊維の消化率、および牛が利用できる燃料(例えば、酢酸、プロピオン酸、乳酸、グルコース)の種類、量、および時間吸収に影響を与え、

したがって、エネルギー摂取と分配および吸収タンパク質に影響を与え、泌乳パフォーマンスに大きな影響を与える。

(PDF) Carbohydrate Nutrition (researchgate.net)

・発酵性の低いデンプン源を発酵性の高いデンプン源に置き換えてルーメンのデンプン発酵を高めると、牛の飼料摂取量が 3 kg/d 以上減少することが、いくつかの文献で報告されている。

・Oba and Allenは、発酵の早いデンプン源(ハイモイスチャーコーン)は、発酵の少ないデンプン源(乾燥粉砕コーン)に比べ、泌乳期中期の牛の飼料摂取量を8%減らすことを示した。

発酵性の高いデンプン源は、発酵性の低いデンプン源と比較して、ルーメンでのデンプン消化率がほぼ2倍になり、プロピオン酸の生産が増加した。発酵性の高いデンプン源によってDMIが減少したのは、プロピオン酸の肝臓への移行がより速くなり、酸化と満腹が促進されたためと考えられる。

(PDF) Carbohydrate Nutrition (researchgate.net)

ね、ねむ!眠いですね。寝ます。続きはまた今度。

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