低聚糖在飼料中的應(yīng)用

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 肖 宇 祁 茹 褚永康 林英庭＊

低聚糖因具有無(wú)污染、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注。本文綜述了低聚糖在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用，旨為低聚糖的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 低聚糖的分類(lèi)

低聚糖又稱(chēng)寡糖或寡聚糖，是由2～10個(gè)相同或不同的單糖以糖苷鍵連接起來(lái)而形成的直鏈或支鏈聚合物的總稱(chēng)。根據(jù)構(gòu)成單糖的性質(zhì)可分為同源性寡糖和異源性寡糖。同源性寡糖是指由相同單糖組成的寡糖；異源性寡糖是指兩種以上單糖組成的寡糖。根據(jù)單糖分子間結(jié)合位置的不同，可分為功能性低聚糖和普通低聚糖。普通低聚糖中最主要的是蔗糖，由一個(gè)葡萄糖分子和一個(gè)果糖分子通過(guò)α-1，4糖苷鍵聯(lián)結(jié)而成，其他還有乳糖和麥芽糖等，它們可以被機(jī)體消化吸收。功能性低聚糖之間的連接方式除了α-1，4糖苷鍵外，還含有動(dòng)物胃腸道內(nèi)源酶不能降解的α-1，6糖苷鍵或β-l，2糖苷鍵等，因此它不被動(dòng)物腸道所吸收，但能促進(jìn)雙歧桿菌等有益菌的增殖，是有益于腸道健康的一類(lèi)寡糖（香紅星等，2001）。目前在飼料中使用的功能性低聚糖主要有低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、低聚異麥芽糖和大豆低聚糖等。

2 低聚糖的作用機(jī)制

低聚糖的作用主要是通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道中微生物區(qū)系平衡而實(shí)現(xiàn)的。某些寡聚糖因結(jié)構(gòu)特異性，不能被動(dòng)物本身的消化酶所消化。例如，寡果糖單糖分子間以β-1，2糖苷鍵結(jié)合，而動(dòng)物本身分泌的酶只能降解α-1，4糖苷鍵，因此它們以未降解的形式進(jìn)入腸道，發(fā)揮其作用。

2.1 增殖有益菌，改善腸道健康 寡糖能被雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌利用，使其大量繁殖，而不能被有害菌（如大腸桿菌和沙門(mén)氏菌等）利用，同時(shí)產(chǎn)生的酸性物質(zhì)降低腸道pH，抑制有害菌的生長(zhǎng)和繁殖，起到增殖有益菌的作用，提高動(dòng)物防病抗病能力 （王蘭芳，2001）。Peter和 Marius（1998）研究表明，甘露寡糖能促進(jìn)雙歧桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、德?tīng)柌紖慰巳闂U菌等有益菌的生長(zhǎng)，而對(duì)于沙門(mén)氏菌、鼠傷寒沙門(mén)氏菌、肉毒梭狀芽孢桿菌、生腐梭狀芽孢桿菌等病原菌卻能起到很好的抑制作用。

閻桂玲等 （2008）報(bào)道，肉雞日糧中添加0.05%和0.10%的啤酒酵母甘露寡糖可以極顯著增加21日齡盲腸內(nèi)雙歧桿菌的數(shù)量 （P＜0.01），同時(shí)極顯著減少28日齡盲腸內(nèi)大腸桿菌和沙門(mén)氏菌的數(shù)量（P＜0.01）。

石寶明等（2000）研究表明，哺乳仔豬日糧中添加0.10%、0.20%和0.35%的寡聚糖能顯著降低糞便中的大腸桿菌數(shù)量（P＜0.05）。斷乳仔豬日糧中添加0.10%和0.20%的寡聚糖能顯著抑制直腸中大腸桿菌的增殖（P＜0.05），顯著促進(jìn)結(jié)腸中雙歧桿菌的增殖（P＜0.05），并且有增加直腸中雙歧桿菌的趨勢(shì)。張宏福等（2001）試驗(yàn)表明，在斷奶仔豬日糧中添加0.50%異麥芽低聚糖，盲腸、結(jié)腸大腸桿菌濃度顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），而乳酸桿菌濃度顯著高于對(duì)照組和抗生素組 （P＜0.05），雙歧桿菌濃度高于對(duì)照組，但差異不顯著（P ＞ 0.05）。

Newman 等（1995，1993）報(bào)道，犢牛飼糧每天添加2 g甘露寡糖，5周后，糞便中大腸桿菌數(shù)量明顯降低，呼吸道疾病也有所降低；對(duì)于飼喂代乳粉的荷斯坦?fàn)倥?，添加甘露寡糖可顯著提高35日齡體重，其原因可能是由于降低了4～5周齡時(shí)細(xì)菌性肺炎的發(fā)病率。趙曉靜等（2007）試驗(yàn)表明，犢牛開(kāi)食料中添加0.1%的葡萄糖甘露寡糖，在營(yíng)養(yǎng)水平相同、日糧組成一致的條件下，可顯著降低直腸糞便大腸桿菌數(shù)量，增加乳酸桿菌數(shù)量。

張紅梅等（2003）報(bào)道，添加0.3%的甘露寡糖能極顯著減少鯉魚(yú)大腸桿菌的數(shù)量（P＜0.01），顯著增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量（P＜0.05）。李云蘭（2004）研究表明，270 mg/kg的甘露寡糖對(duì)幼建鯉前、中、后腸乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度分別比對(duì)照組提高3.23%、2.93%和2.27%，顯著降低其前、中、后腸大腸桿菌數(shù)量（P＜0.05）。

2.2 直接吸附病原菌 病原菌（大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、梭狀芽孢桿菌等）的細(xì)胞表面或絨毛上具有類(lèi)丁質(zhì)結(jié)構(gòu)識(shí)別受體，寡糖與病原菌在腸壁上的受體結(jié)構(gòu)相似，并與病原體細(xì)胞表面的類(lèi)丁質(zhì)結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)結(jié)合力，因此可競(jìng)爭(zhēng)性與病原菌結(jié)合，使病原菌不能吸附于腸壁上（傅國(guó)棟，2002）。且由于功能性寡糖不能被消化道內(nèi)源酶分解，它會(huì)攜帶病原菌通過(guò)腸道排出體外，從而降低了病原菌對(duì)機(jī)體的侵害。

有研究表明，甘露寡糖可以替代腸上皮的甘露糖型受體蛋白與含有Ⅰ型菌毛的致病菌相結(jié)合，并將其清除腸道（Ofek等，1977）。許多體外試驗(yàn)證明，甘露寡糖可以吸附多種擁有Ⅰ型菌毛的病原菌，包括大腸埃希氏菌和沙門(mén)氏菌等（Spring等，2000；Oyofo 等，1989）。Heinrichs等（2003）研究報(bào)道，在奶牛干乳期日糧中添加甘露寡糖，可增強(qiáng)母牛對(duì)輪狀病毒的免疫力，并提高犢牛對(duì)輪狀病毒的抗體水平。

2.3 增強(qiáng)免疫功能 寡聚糖還可通過(guò)激活機(jī)體吞噬細(xì)胞的吞噬活性，提高藥物和抗感染能力，充當(dāng)免疫刺激的輔助因子。袁纓等（2007）研究表明，1日齡肉仔雞日糧中添加0.015%的甘露寡糖，可極顯著提高42日齡時(shí)肉仔雞胸腺指數(shù)（P＜0.01）和脾臟指數(shù)。Savage等（1996）報(bào)道，飼喂添加甘露寡聚糖的飼糧，可使肉仔雞膽汁中IgA水平提高14.2%。林海濤等（2009）研究了果寡糖對(duì)仔豬細(xì)胞免疫功能的影響，結(jié)果表明：30日齡時(shí)，試驗(yàn)組仔豬的植物血凝素淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率 （45.22%）與對(duì)照組（40.55%）相比，差異顯著（P ＜ 0.05）；60日齡時(shí)，試驗(yàn)組仔豬的E-玫瑰花環(huán)率和植物血凝素淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率（25.74%，44.32%）與對(duì)照組（11.92%，40.22%）相比，差異極顯著（P ＜ 0.01）。王定發(fā)等（2004）試驗(yàn)表明，犢牛每天飼喂含甘露寡糖的牛奶，30 d后，血液中IgG比對(duì)照組提高0.6%，IgA比對(duì)照組提高22%。張學(xué)鋒等（2008）報(bào)道，在內(nèi)蒙古半細(xì)毛羯羊日糧中添加大豆寡糖可以提高綿羊外周血液中CD4+T淋巴細(xì)胞數(shù)量，提高了CD4+/CD8+比值和血清中IgG、IgA含量，從而增強(qiáng)綿羊的免疫能力。張紅梅等（2006）研究表明，鯉魚(yú)吞噬細(xì)胞的吞噬率和吞噬指數(shù)，隨著日糧中酵母甘露寡糖添加水平的升高而顯著提高（P＜0.05），其中添加0.4%甘露寡糖時(shí)吞噬細(xì)胞的吞噬率和吞噬指數(shù)最高。江曉路等（2009）報(bào)道，褐藻寡糖均能提高刺參體腔液和體壁中過(guò)氧化物酶（POD）、酸性磷酸酶（ACP）、堿性磷酸酶（AKP）和溶菌酶（LSZ）活性，顯著增強(qiáng)刺參非特異性免疫水平。

3 低聚糖的飼喂效果

3.1 提高日增重，降低腹瀉率 閆際平等（2007）報(bào)道，基礎(chǔ)日糧中添加一定劑量的寡糖可以提高肉仔雞的生產(chǎn)性能，并且不會(huì)影響肌肉的品質(zhì)，其中以低聚木糖的效果最佳。彭小蘭等（2007）報(bào)道，日糧中添加0.4%的果寡糖，斷奶仔豬的平均日增重提高17.7%（P＜0.05），腹瀉率降低86.1%（P＜0.01）。 王定發(fā)等（2005）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在犢牛飲用奶中加入甘露寡糖、甘露寡糖+益生素、甘露寡糖+抗生素，犢牛增重分別比對(duì)照組提高11.2%、13.6%和29.8%，經(jīng)濟(jì)效益分別比對(duì)照組高20.25、20.40元/頭和44.75元/頭，甘露寡糖與其他生物制劑聯(lián)合使用，其效果優(yōu)于單一使用甘露寡糖，而與抗生素合用效果最好。

3.2 改善飼料利用效率 張建斌等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，在7日齡海蘭褐蛋雛雞日糧中開(kāi)始添加0.3%大豆寡糖，1～3周齡、5～7周齡、1～7周齡時(shí)的料重比都顯著低于對(duì)照組 （P＜0.05）。盧福莊和張宏福 （2000）在斷奶仔豬日糧中添加0.02%低聚木糖，單位增重的飼料消耗下降11.7%，飼料生物學(xué)價(jià)值提高10%。吳媛媛等（2006）研究報(bào)道，2 g/kg寡木糖的日糧可顯著降低肉仔雞0～7周齡的耗料增重比（P＜0.05），與對(duì)照組相比下降幅度可達(dá)4%。

3.3 降低血清中膽固醇含量，改善血清指標(biāo) 薛軍等 （2008）報(bào)道，分別在肉鶉基礎(chǔ)日糧中添加0.5%、1%、2%的甘露寡糖，肉鶉50日齡時(shí)，0.5%、1%、2%組血清膽固醇含量分別比對(duì)照組降 低 12.20%（P ＞ 0.05）、9.76%（P ＞ 0.05）和21.95%（P ＜ 0.05）。李海峰（2004）研究表明，日糧中添加0.4%、0.6%的低聚果糖能顯著降低仔豬的血清膽固醇、甘油三酯水平（P＜0.07），顯著提高血清三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素水平 （P＜0.07），血清鈣離子、鎂離子水平也顯著升高（P＜0.05），表明日糧添加一定水平的果寡糖顯著影響仔豬脂類(lèi)（膽固醇、甘油三酯）、水鹽（鈣、鎂）代謝。褚武英等（2008）報(bào)道，添加0.4%低聚木糖后，草魚(yú)的血清總蛋白水平比對(duì)照組顯著提高 （P＜0.05），尿素氮水平和膽固醇含量比對(duì)照組顯著降低（P ＜ 0.05）。

4 結(jié)語(yǔ)

寡糖是飼料中的天然成分，其有效化學(xué)成分穩(wěn)定，與其他飼料添加劑聯(lián)合使用不存在拮抗作用，無(wú)配伍禁忌，使用安全，是理想的無(wú)公害飼料添加劑。今后應(yīng)進(jìn)一步研究其作用機(jī)制、影響因素、適宜添加量等問(wèn)題，從而充分發(fā)揮這一新型飼料添加劑的作用，促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

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