低糖飼料添加劑的作用及效果研究

由于在飼料中添加某種抗生素具有促生長效果，長期以來抗生素被作為促生長劑而廣泛應(yīng)用于飼料添加劑。但抗生素的長期使用，帶來了嚴(yán)重的后果，如抗藥性、藥物殘留和畜產(chǎn)品品質(zhì)下降等。益生素的出現(xiàn)解決了抗生素的潛在危害，但由于種種原因，益生素的效果很不穩(wěn)定。于是人們開始開發(fā)能替代抗生素的安全型綠色飼料添加劑，寡糖飼料添加劑是目前研究的熱點之～，國外已經(jīng)將寡糖應(yīng)用于飼料工業(yè)。寡糖亦稱低聚糖，具有低熱、穩(wěn)定、安全無毒、無殘留等良好的理化性質(zhì)。目前用作飼料添加劑的寡糖主要有寡果糖、寡乳糖、寡甘露糖、寡木糖、大豆寡糖和低聚焦糖等，本文將從寡糖的生理作用、作用機(jī)理以及影響作用效果的因素等幾個方面進(jìn)行了綜述。

一、寡糖的生理功能及作用機(jī)理

1改善畜禽消化道菌群在飼料中添加0．1％與0．2％寡聚糖能顯著抑制直腸中大腸桿菌的增殖，促進(jìn)結(jié)腸中雙歧桿菌的增殖。在飼料中添加異麥芽低聚糖，盲腸、結(jié)腸中大腸桿菌數(shù)顯著降低，乳酸菌濃度顯著提高。甘露寡糖可以顯著降低盲腸、結(jié)腸大腸桿菌濃度；同時顯著提高盲腸乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度，但對結(jié)腸乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)影響不顯著。在飼糧中添加適量的寡果糖能使盲腸中雙歧桿菌和總厭氧菌數(shù)增加，具有調(diào)節(jié)畜禽消化道菌群的生理功能。其生理作用是：(1)促進(jìn)消化道有益細(xì)菌的生長，抑制有害微生物的繁殖，提高機(jī)體抵抗力。由于消化道內(nèi)沒有消化寡糖的酶，因此寡糖基本上以原樣形式到達(dá)后腸，腸道內(nèi)的寡糖大部5-)-N有益菌如雙歧桿菌、乳酸桿菌等選擇利用，以低聚果糖為例，大部分的雙歧桿菌、嗜酸乳芽孢桿菌、—些其它乳芽孢桿菌和大部分糞桿菌能很好地利用低聚果糖。死亡梭桿菌、沙門氏桿菌、大腸桿菌等有害細(xì)菌則對低聚果糖的利用很差。同時，發(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)使整個腸道的pH下降，抑制了有害菌的生長。(2)吸附腸道病原菌，對動物起保健作用。病原菌粘附在寡糖底物上而不與動物腸道上皮細(xì)胞相接觸，因而病原菌無法在腸道中固定下來，也就失去了對畜禽的危害作用。研究表明許多病原菌的細(xì)胞表面均含有一種特殊的用于細(xì)胞識別的蛋白質(zhì)，稱為外源凝集素，它們能與腸內(nèi)壁細(xì)胞表面上的受體結(jié)合而粘附在腸上皮上繁殖。而腸內(nèi)壁細(xì)胞表面的受體，其結(jié)構(gòu)就是短鏈帶分支的糖類物質(zhì)，故寡糖加入飼料中就會競爭性地和病原菌細(xì)胞表面的外源凝集素結(jié)合，阻止病原菌在腸上皮上的粘附。

2提高機(jī)體免疫力

甘露寡糖能夠顯著提高無菌仔豬血清與腸粘膜中IgA、LGG和LGM的含量及血液中白細(xì)胞介素的水平，增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞功能和小腸原始淋巴細(xì)胞的活性，增強(qiáng)小腸內(nèi)白細(xì)胞的吞噬能力和促進(jìn)激活的淋巴細(xì)胞釋放細(xì)胞素。異麥芽低聚糖能顯著提高仔豬吞噬細(xì)胞的吞噬能力。在飼料中添加甘露寡糖能明顯促進(jìn)免疫器官增重。在仔豬日糧中分別添加寡果糖、異麥芽低聚糖和甘露寡糖對仔豬外周血T淋巴細(xì)胞數(shù)和kG水平較對照組顯著提高。大量的研究均表明寡糖能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，其主要作用機(jī)理如下：(1)寡糖本身具有一定的免疫原性，能夠刺激機(jī)體免疫應(yīng)答。(2)寡糖分子與腸道內(nèi)有害微生物腸內(nèi)皮細(xì)胞上受體的結(jié)構(gòu)相似，因此能與一定的毒素、病毒和真菌細(xì)胞的表面結(jié)合而作為這些外源抗原的佐劑，減緩抗原的吸收，增加抗原的效價，從而增強(qiáng)動物體的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。(3)肝臟能夠分泌一種與甘露糖結(jié)合的糖蛋白，這種蛋白質(zhì)能與細(xì)菌夾膜相粘接并觸發(fā)一連串的補(bǔ)體，從而啟動免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)。含甘露糖的寡糖能夠刺激肝臟分泌甘露糖結(jié)合蛋白，因此可影響免疫功能。(4)寡糖可促進(jìn)有益菌如雙歧桿菌等的大量增殖，提高機(jī)體的抗體水平，激活巨嗜細(xì)胞的吞噬活性，從而影響機(jī)體的免疫功能。

3、改善畜禽生長性能寡糖主要通過以下途徑對畜禽生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響：(1)促進(jìn)腸道有益菌的增殖，抑制病原菌和腐敗茵，使它們產(chǎn)生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒有害代謝產(chǎn)物大量減少，減少動物疾病及腹瀉等的發(fā)生率。(2)生成營養(yǎng)物質(zhì)，雙歧桿菌在腸道能合成維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生索B12煙酸、葉酸和各種氨基酸。(3)促進(jìn)礦物質(zhì)元素的吸收，寡糖發(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)能夠吸附鈣化合物使其溶解性增加，因而導(dǎo)致鈣吸收能力增強(qiáng)。(4)腸絨毛高度增加，消化功能增強(qiáng)，更好地消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)。

三、影響寡糖作用效果的因素

寡糖的生理功能受到許多因素的影響，歸納起來主要有以下幾個方面：一是寡糖種類，不同的寡糖具有不同的結(jié)構(gòu)，腸道中的微生物具有選擇利用不同寡糖的能力。因此腸道有益菌對寡糖的利用效果存在差異。二是寡糖的添加量，寡糖不能被消化道內(nèi)的內(nèi)源酶代謝，如果添加量過大，不僅增加飼養(yǎng)成本，還可造成動物腹瀉，但添加量不足，起不到明顯的增殖效果。因此，必須通過試驗，確定寡糖飼料添加劑在飼料中的適宜添加量。三是動物種類及年齡，動物種類及年齡不同，其消化道結(jié)構(gòu)和功能存在差異，消化道菌群也有很大變化，因此的作用效果可能出現(xiàn)差異。如斷奶仔豬由于受到斷奶及飼糧變化等多種應(yīng)激，常常引起腹瀉，若在斷奶仔豬飼料中添加寡糖就能收到明顯的效果。在日本，40％的仔豬飼料中都添加寡糖飼料添加劑。綜上所述，寡糖種類繁多，廣泛分布于多種植物中，具有低熱、穩(wěn)定、安全無毒、無殘留等良好的理化性質(zhì)，具有改善畜禽腸道菌群、提高機(jī)體免疫力、生長性能等重要的生理作用。這種新型綠色飼料添加劑具有廣闊的市場前景。但寡糖的作用效果受到很多因索的影響，而且目前的生產(chǎn)制備工藝成本很高，因此，進(jìn)～步闡明寡糖的作用機(jī)理，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，采用生物技術(shù)以產(chǎn)業(yè)化方式將這些豐富的原料以較低成本生產(chǎn)寡糖產(chǎn)品是目前的當(dāng)務(wù)之急。