功能性寡糖在動物生產中的應用

2020-08-02 09:21:00 點擊：

寡糖亦稱低聚糖，是指由2~10個單糖經脫水縮合由糖苷鍵連接形成的具有直鏈或支鏈的低度聚合糖類的總稱，其分子通式一般可表示為[(C6H10O5)n，n=2~10]，分子量約300~2000道爾頓，甜度一般只有蔗糖的30％~50％（龍膽寡糖為苦味）。根據寡糖的生物學功能可將其分為功能性寡糖和普通寡糖兩大類。普通寡糖可被消化吸收，產生能量，如蔗糖、麥芽糖、海藻糖、環糊精及麥芽寡糖。而功能性寡糖是指具有特殊的生理學功能，特別是不被人和動物腸道吸收并促進雙歧桿菌的增殖，有益于腸健康的一類寡糖，即雙歧因子。

1 功能性寡糖的生理功能

1.1 改善畜禽消化道菌群

正常情況下，動物消化道內寄生一定數量的微生物，大多數是對動物有利的有益菌，也有對動物不利的有害菌，二者相互制約又彼此依賴，保持動態平衡。應激條件下，平衡被打破，有害菌大量增殖為優勢菌群，引發動物患多種疾病。動物消化道內病原菌細胞表面或絨毛上具有類丁質結構外源凝集素，它能識別動物腸壁細胞上的“特異性糖類”受體并與之結合，在腸壁上繁殖導致腸道疾病的發生。而寡糖與病原菌在腸壁上的受體具有相似的結構，可競爭性地與病原菌結合，使其無法附植在腸壁上，致使病原菌死亡而失去致病能力。功能性寡糖不能被單胃動物自身分泌的酶降解，也不能被大腸桿菌和沙門氏菌等有害菌利用，但可被消化道后段寄生的雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌充分利用，可促進其大量繁殖。而雙歧桿菌和乳酸桿菌增殖又會促使發酵產生醋酸和乳酸，導致腸道pH下降，抑制大腸桿菌和產氣莢膜梭菌等有害菌的生長繁殖。

1.2 提高畜禽免疫力

寡糖可充當免疫刺激因子，提高藥物或抗原免疫應答能力，增加動物體液及細胞免疫能力。寡糖分子作為外源抗原佐劑，與某些毒素、病毒、真核細胞表面結合，減緩抗原吸收，增加抗原效價，提高機體免疫力。其次，寡糖可促進有益菌（雙歧桿菌等）大量增殖，雙歧桿菌可提高機體的抗體水平，激活巨噬細胞的吞噬活性，提高機體免疫力。

1.3 影響胃腸道組織的結構

飼料中添加寡糖可顯著增加豬、禽的腸絨毛高度和腸壁厚度。寡糖促進有益菌生長繁殖，有益菌代謝產生的大量丙酸，是黏膜代謝的主要能源，具有促進正常細胞形成的作用。

2 功能性寡糖在動物生產中的應用

功能性寡糖作為抗生素的替代品，近年來被逐漸應用到飼料工業，具有用量少、無毒害作用、無殘留、穩定性強等特點。動物營養學界稱之為微生態促進劑，飼料工業則稱之為化學益生素。二十世紀80年代中后期，日本首先將功能性寡糖開發為飼料添加劑。到90年代中期，日本寡糖全國產量的1／3被添加到飼料中，價值約1億美元。大量動物試驗結果表明，功能性寡糖可以提高動物的抗病力，降低死亡率，而且對料肉比重、動物體重均有所改進。

2.1 在豬飼料中的應用

目前寡糖研究主要針對仔豬階段，對生產性能的影響效果不一。據報道，飼糧中添加甘露寡糖可提高1~49日齡仔豬的日增重和飼料轉化率。在與抗生素復合使用和替代抗生素的條件下，甘露寡糖均可提高斷奶仔豬的日增重。甘露寡糖和糞鏈球菌一起飼喂，可提高仔豬日增重、飼料轉化率和粗纖維的消化率。也有報道稱日糧中添加甘露寡糖不影響仔豬的生產性能。石寶明等（2000）報道，以7~28日齡的哺乳仔豬和28~56日齡的斷奶仔豬為試驗動物，研究寡聚糖對腸道微生物數量和豬的生產性能的影響，結果表明：0.1％的產品添加組，哺乳仔豬糞便大腸桿菌含量下降了80.94％，含水量下降了2.6％，斷奶仔豬直腸大腸桿菌下降了87.97％，結腸雙歧桿菌增加了86.21％，直腸糞便含水量下降了11.21％。

2.2

不同寡糖對肉雞腸道乳酸菌促生長作用不同，徐海巖（2006）研究表明，(1)乳低聚糖、異麥芽寡糖（IOS）能促進肉雞腸道乳酸菌生長，對乳酸菌的促生長作用隨底物添加量增加而增加，以1.6％添加量作用最明顯；(2)在肉雞日糧中添加IOS能提高肉雞生產性能，改善腸道主要菌群數量，其中前期添加0.2％、后期添加0.4％效果較好；半乳低聚糖對肉雞生產性能無顯著影響，但能提高腸道內乳酸菌數量，降低大腸桿菌數量。閆際平等（2007）報道低聚木糖改善了肉雞的平均日增重（P>0.05）和料肉比（P

2.3 在水產飼料中的應用

功能性寡糖對水生動物的作用主要體現在以下幾方面：增強水生動物免疫力，提高動物成活率；改善腸道微生態環境；促進水生動物生長，提高飼料利用率；以及作用于內源性消化酶，增強水生動物消化功能等。蔡雪峰等報道，在虹鱒幼魚飼料中添加不同濃度的殼寡糖，各組腸道菌群的組成隨殼寡糖濃度變化而變化，但各組間虹鱒幼魚腸內細菌的總數間沒有顯著差異。曹丹等分別給異育銀鯽餌料添加1.0％、1.5％和2.0％殼聚糖飼喂60d，結果發現，試驗組的增重率均比對照組顯著提高，添加1.0％組的增重率比對照組提高49.02％(P<0.01)。肖明松等將鯉魚分成5組，并分別在基礎日糧中添加0、0.3、0.8、1.3和1.8g/kg果寡糖飼喂30d，添加果寡糖的各試驗組鯉魚相對增重率與對照組相比，均顯著提高，而飼料系數顯著降低。

2.4 在反芻動物飼料中的應用

功能性寡糖在反芻動物營養中的應用報道比較少。目前已有的研究大部分都集中在幼齡反芻動物上。國內外研究表明，在牛、羊的日糧中添加一定量的寡聚糖可以防止犢牛、羔羊下痢，提高日增重，改善飼料轉化率。國外研究發現，在犢牛代乳料中添加甘露寡糖（MOS），可以增加犢牛采食量，提高犢牛生長速度，獲得更大的日增重，同時降低發病率。低聚半乳糖（GOS）可以降低反芻動物的甲烷排放量，提高氮利用率，降低瘤胃pH值，但它對營養物質的表觀降解率及飼喂后lh和6h的瘤胃發酵指標（如pH、NH3——N及總VFA）沒有影響。Heinrichs等（2003）研究表明，與在代乳料中添加抗生素相比，添加MOS可以增加犢牛的采食量，但兩組犢牛在試驗期的體增重差異不顯著：MOS和抗生素都能降低犢牛的腹瀉率且效果相當。因此MOS可以代替抗生素添加于代乳料中。在奶牛的干乳期日糧中添加MOS，可以增強母牛對輪狀病毒的免疫力，并提高犢牛對輪狀病毒的抗體水平。張學鋒等（2008）研究結果表明，灌注占日糧干物質1.2％的大豆寡糖（SBOS）顯著增加綿羊的日增重。郭勇慶等(2010)的飼養試驗也表明，當日糧中添加9.6g/d牛蒡果寡糖（FOS）時，綿羊的生產性能、營養物質消化率及氮平衡均最佳。但張軍華等（2008）在60日齡的羔羊日糧中添加0.02％的低聚木糖卻未表現出促生長作用，原因可能是低聚木糖的添加量太低。

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