甘露寡糖的生物學(xué)功能及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

遠(yuǎn)德龍，宋春陽

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 青島 266109）

近年來我國積極倡導(dǎo)環(huán)保生態(tài)建設(shè)，飼料行業(yè)作為食品安全的源頭，既要提高產(chǎn)品質(zhì)量安全水平，又要保護(hù)生態(tài)環(huán)境。自抗生素應(yīng)用到畜牧業(yè)中以來，其巨大作用使畜牧業(yè)發(fā)展迅速，但隨著近年來抗生素使用帶來的種種弊端，各國對(duì)抗生素的使用限制越來越嚴(yán)格，開發(fā)新型綠色飼料添加劑，已成為飼料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。甘露寡糖（MOS）作為一種新型綠色飼料添加劑，因其穩(wěn)定性強(qiáng)、安全性高、環(huán)保性好且克服了以往抗生素、酸化劑等的不足，在畜牧業(yè)中被廣泛應(yīng)用。

1 生物學(xué)功能

MOS是一種從酵母細(xì)胞壁中提取的磷酸化的葡萄糖甘露寡糖蛋白復(fù)合物[1-3]。MOS能夠促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌的定植和增殖，吸附排出腸道病原菌，提高機(jī)體免疫能力，具有用量少、效果好、純天然、無殘留且性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

1.1 增強(qiáng)免疫力

MOS具有免疫原性，能提高抗原免疫應(yīng)答能力，從而達(dá)到增加動(dòng)物體液及細(xì)胞免疫能力的目的。作為外源抗原佐劑，MOS與某些毒素、病毒、真核細(xì)胞表面結(jié)合，減緩抗原吸收，增加抗原效價(jià)，在提高機(jī)體免疫力方面具有重要影響。MOS進(jìn)入體內(nèi)后可通過刺激肝臟分泌甘露寡糖結(jié)合蛋白，這種蛋白質(zhì)能與細(xì)菌莢膜相黏結(jié)并觸發(fā)一連串的補(bǔ)體反應(yīng)，從而啟動(dòng)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答[4]。細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，T細(xì)胞具有重要作用，而T細(xì)胞的增殖分化需要細(xì)胞內(nèi)白細(xì)胞介素-2的參與，試驗(yàn)表明，細(xì)胞內(nèi)白細(xì)胞介素-2的濃度隨甘露寡糖的添加升高，此外，MOS使活化T細(xì)胞分泌的細(xì)胞激動(dòng)素IFN活力增強(qiáng)，促使白細(xì)胞、體液及蛋白質(zhì)向感染部位集中，激活巨噬細(xì)胞的吞噬活性[5]。MOS能夠促進(jìn)雙歧桿菌等部分有益菌的大量增殖，大量研究表明，雙歧桿菌等有益菌也可以提高機(jī)體抗體水平，從而提高機(jī)體免疫功能。

1.2 調(diào)節(jié)胃腸道環(huán)境

陳明等報(bào)道，MOS不但能促進(jìn)像雙歧桿菌、部分乳酸桿菌等有益菌生長，而且能抑制大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、肉毒梭菌等有害菌的繁殖，且能吸附有害病原菌，改善腸道環(huán)境[1]。大多數(shù)病原菌之所以能夠在動(dòng)物腸道上皮細(xì)胞上定植，都是通過自身細(xì)胞表面的外源凝集素識(shí)別動(dòng)物腸上皮細(xì)胞上的特異性糖分子并與之結(jié)合，進(jìn)行發(fā)育繁殖，進(jìn)而導(dǎo)致腸道疾病發(fā)生。MOS能與大腸桿菌的外緣凝集素相黏連，這樣腸道病原菌無法與腸道上皮細(xì)胞表面的特異性糖分子的結(jié)合，達(dá)到使病原菌不能在胃腸道定植和繁殖的目的。腸道內(nèi)有一定的MOS存在時(shí)，能攜帶病原菌通過腸道，病原菌在腸道內(nèi)定植的幾率大幅減小，改善腸道微生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，更有利于腸道的消化和吸收。

1.3 改善畜禽生產(chǎn)性能

添加MOS能抑制胃腸道內(nèi)病原菌和腐敗菌的繁殖，減少其產(chǎn)生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒有害代謝產(chǎn)物，降低動(dòng)物發(fā)病率；MOS可以促進(jìn)有益菌增殖，而部分有益菌能夠生成機(jī)體所必需的物質(zhì)，如雙歧桿菌在腸道內(nèi)可以合成VB1、VB12等維生素和氨基酸。此外，寡糖發(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)能夠使胃腸道內(nèi)鈣化合物溶解性增加，腸道對(duì)鈣的吸收更加容易，腸道菌群平衡，動(dòng)物采食量、飼料消化率等均會(huì)有不同程度增加，生產(chǎn)性能隨之提高。

2 在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 豬

目前，MOS在仔豬生產(chǎn)方面研究較多，對(duì)生產(chǎn)性能影響的報(bào)道也有差異。據(jù)報(bào)道，1～49 d仔豬飼糧中添加MOS可以提高日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，而與糞鏈球菌一起飼喂時(shí)，仔豬日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和粗纖維消化率都有提高。林海濤等研究表明，在約克×榮昌二元雜交仔豬日糧中添加MOS，能極顯著提高仔豬的淋巴細(xì)胞免疫功能（P＜0.01）[6]。尹小平等在28日齡斷奶仔豬飼料中添加甘露寡糖0.1%，試驗(yàn)證明，MOS可顯著抑制結(jié)腸、盲腸和直腸中大腸桿菌的增殖（P＜0.05），提高盲腸中乳酸桿菌的濃度[7]。岳文斌等試驗(yàn)證明，給35日齡斷奶仔豬飼喂含甘露寡糖0.3%的基礎(chǔ)日糧，能顯著地抑制仔豬腸道大腸桿菌的生長（P＜0.05），減輕大腸桿菌與腸道如乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌間的頡頏作用，達(dá)到維持?jǐn)嗄套胸i消化道菌群平衡的作用[8]。Spring等研究結(jié)果表明，MOS能不同程度的降低肉雞和豬的盲腸中不同品系沙門氏菌和大腸桿菌的數(shù)量[9]。Finucane等在飼料中添加MOS，發(fā)現(xiàn)糞便中梭狀芽孢桿菌的數(shù)量降低[10]。杭蘇琴等用添加MOS 0.4%日糧飼喂斷奶仔豬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MOS可有效降低其腹瀉的發(fā)生，血液中血糖、甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白數(shù)值均有不同程度降低[11]。張愛忠等研究表明，在哺乳母豬飼糧中添加甘露寡糖可有效地縮短母豬的發(fā)情間隔，產(chǎn)仔窩重、仔豬斷奶體重均有所提高，仔豬斷奶前死亡率顯著下降[12]。羅海祥等研究結(jié)果表明，在日糧中添加甘露寡糖和果糖的復(fù)合物，不但采食量有所降低，仔豬的腹瀉率也有提高[13]。研究結(jié)果的不同可能是與飼糧類型、寡糖添加量、動(dòng)物飼養(yǎng)階段及各種添加養(yǎng)分間的互作影響有關(guān)。

2.2 家禽

2.2.1 雞

研究證明，飼糧中添加適宜的MOS，能提高肉仔雞的日增重，提高飼料利用率及減少腹瀉率的發(fā)生。李啟琳等通過在飼料中添加MOS替代抗生素類藥物，試驗(yàn)表明，添加MOS組中肉雞成活率、平均日采食量和平均日增重均有不同程度提高，而料重比則比抗生素組降低60%[14]。周映華等試驗(yàn)證明，在雞日糧中添加MOS能夠提高肉雞的日增重和采食量，但各試驗(yàn)組之間差異不顯著（P＞0.05），對(duì)飼料的轉(zhuǎn)化率也沒有顯著影響（P＞0.05）[15]。也有報(bào)道稱添加MOS 1 g·kg-1對(duì)回腸中雙歧桿菌增殖效果不顯著（P＞0.05），但能顯著促進(jìn)盲腸中雙歧桿菌增殖（P＜0.05）[16]。于桂陽等研究了肉雞在不添加抗生素的情況下，飼糧中添加適量的甘露寡糖對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明，甘露寡糖能部分或完全取代抗生素在肉雞飼糧中應(yīng)用，且以1.0 g·kg-1的添加量效果較好[17]。溫若竹在飼糧中添加MOS，結(jié)果表明，肉仔雞的采食量極顯著降低（P＜0.01），料重比顯著下降（P＜0.05），十二指腸、空腸和回腸的基本上均呈升高趨勢的結(jié)果，但日齡的變化仍是影響腸道微生物區(qū)系的主要因素[18]。陳明等報(bào)道，MOS具有抗氧化作用[1]。MOS和果寡糖可增強(qiáng)肉仔雞對(duì)沙門氏菌、球蟲的抑制作用，在蛋雞飼糧中添加MOS可降低雞蛋膽固醇含量，改善產(chǎn)品品質(zhì)[19]。

2.2.2 鴨

臧素敏等報(bào)道，日糧中添加MOS飼喂櫻桃谷鴨，在生產(chǎn)性能及飼料利用率方面，肉鴨末體重、平均日增重、干物質(zhì)、粗灰分、粗蛋白質(zhì)的利用率等均有所提高；在改善菌群方面，盲腸乳酸桿菌數(shù)量顯著升高，大腸桿菌數(shù)量和腸道pH顯著降低（P＜0.05）[20]。與高樹冬等關(guān)于MOS可顯著提高肉鴨日增重的報(bào)道一致（P＜0.05）[21]。

2.3 奶牛

反芻動(dòng)物特別是幼齡反芻動(dòng)物日糧中添加MOS對(duì)動(dòng)物生長發(fā)育具有正面作用，MOS進(jìn)入瘤胃后，瘤胃內(nèi)有益微生物的生物活性得到提高，反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能得到有效改善，奶牛產(chǎn)奶量和經(jīng)濟(jì)效益、乳品質(zhì)、奶牛健康水平隨之提高。王定發(fā)等在犢牛日糧中添加MOS，試驗(yàn)結(jié)果表明，添加MOS顯著提高犢牛血液IgA的含量（P＜0.05）[22]。此外，MOS能對(duì)奶牛乳脂率的提高具有促進(jìn)作用。王定發(fā)等研究表明，飼糧中添加適量MOS能提高牛奶中乳脂率、乳蛋白的含量，奶牛體細(xì)胞評(píng)分和WHI顯著下降[23]。鐔雪瑩等研究MOS和纖維素復(fù)合酶對(duì)奶牛乳脂率的影響，試驗(yàn)組的奶牛乳脂率比對(duì)照組提高0.8%，表明MOS確實(shí)具有改善奶中乳成分的作用[24]。

2.4 其他動(dòng)物

MOS對(duì)其他動(dòng)物的影響主要體現(xiàn)在提高幼齡動(dòng)物成活率，促進(jìn)動(dòng)物生長，改善動(dòng)物生產(chǎn)性能，改善腸道環(huán)境，減少疾病發(fā)生等方面。MOS具有提高火雞、商品鴕鳥等的日增重、成活率及降低飼料轉(zhuǎn)化率和淘汰率的作用[19]。在斷奶仔兔上也得出了與商品鴕鳥等相似的結(jié)論。在水貂飼糧中添加MOS和果寡糖復(fù)合物，可促進(jìn)乳酸菌的增殖，從而使水貂腹瀉率大幅降低。張玉梅等試驗(yàn)表明，鯉魚飼糧中添加MOS 0.3%可以使魚腸道中乳酸桿菌、雙歧桿菌增多，大腸桿菌減少[25]。

3 小結(jié)

MOS作為一種無毒無殘留，有益動(dòng)物腸道菌群穩(wěn)衡的新型綠色環(huán)保飼料添加劑，避免了長期使用抗生素可能帶來的弊端，并能增強(qiáng)動(dòng)物免疫力，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，市場前景廣闊。但要廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，需加強(qiáng)MOS在分子水平上的作用機(jī)理、有效成分及其與其他添加劑的互作效應(yīng)研究；降低生產(chǎn)MOS成本的加工工藝及新方法研究；不同種類的MOS在不同種類動(dòng)物中最適添加量的確定以及添加方式研究。隨著我國畜牧業(yè)的發(fā)展MOS的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。

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