功能性寡糖的生物學(xué)作用及其在養(yǎng)雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

周光明，王 光，王 嬡，王利華

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東 青島 266109）

隨著人們生活水平的提高，食品安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，抗生素殘留已經(jīng)成為繼農(nóng)藥殘留后影響人們食品安全的又一個(gè)重要難題。功能性寡糖是寡糖中不易被動(dòng)物機(jī)體消化分解的一部分，可以用來(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，提高動(dòng)物免疫力，提高生產(chǎn)性能和畜產(chǎn)品品質(zhì)等，并具有耐熱、穩(wěn)定、無(wú)污染、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的綠色添加劑。

1 功能性寡糖的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)

功能性寡糖又稱功能性低聚糖，是由2～10個(gè)單糖分子通過(guò)糖苷鍵連接而成的小聚合物。種類(lèi)很多，常見(jiàn)的有大豆寡糖、木寡糖、果寡糖、甘露寡糖、異麥芽寡糖、殼寡糖、半乳甘露寡糖、海洋寡糖和乳寡糖等。由于其結(jié)合位置和結(jié)合方式的特殊性以及動(dòng)物消化道內(nèi)缺乏可以消化這類(lèi)物質(zhì)的酶，使其很難被動(dòng)物消化而起到特殊的作用，這也使得功能性寡糖越來(lái)越受到動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的重視[1]。

2 功能性寡糖的生物學(xué)作用

功能性寡糖是一種較難消化的可溶性糖類(lèi)，有甜味，可以作為誘食劑使用[2]。因此，添加功能性寡糖具有改善適口性、增加采食量的效果[3]。功能性寡糖雖然不易被動(dòng)物消化吸收，但是可以被存在于動(dòng)物消化道的后段一些有益的微生物利用。α-低聚葡萄糖可以促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌和擬桿菌的代謝作用，而幾乎無(wú)法被腐敗梭菌、產(chǎn)氣夾膜梭菌等有害菌利用，從而扶正祛邪，改善了動(dòng)物消化道的微生態(tài)菌群，降低了消化道疾病的發(fā)病率。功能性寡糖不僅可以降低有害菌的增殖，而且還可以與一些有害的外源菌結(jié)合，阻止有害菌定植，并且將其一起排除體外。功能性寡糖還對(duì)動(dòng)物的腸道內(nèi)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而影響到動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分的消化吸收。易中華等在飼料中添加水蘇糖制劑0.5%、1.0%和2.0%，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水蘇糖能夠顯著改善肉仔雞的小腸黏膜形態(tài)，提高十二指腸、空腸和回腸的腸絨毛高度，并且添加量為0.5%時(shí)效果最好（P＜0.05）[4]。功能性寡糖能夠增強(qiáng)動(dòng)物的體液免疫和細(xì)胞免疫，增強(qiáng)預(yù)防接種的免疫應(yīng)答效果，防病效果可以與抗生素相媲美[5]。竇江麗等報(bào)道，小鼠腹腔注射殼寡糖120 mg·kg-1后，抗體形成細(xì)胞、血清溶血素水平、淋巴細(xì)胞增殖率、脾臟指數(shù)較對(duì)照組顯著性增加（P＜0.05）[6]。瞿明仁等研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)瘤胃和十二指腸灌注大豆寡糖，提高了綿羊外周血CD4細(xì)胞數(shù)量、CD4/CD8值、血清IgG和IgA 含量，其中以1.2%組效果最好[7]。功能性寡糖還具有吸附飼料中霉菌毒素、減少動(dòng)物機(jī)體吸收的作用。Zaghini等發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加甘露寡糖0.11%能夠有效的減少蛋雞小腸對(duì)黃曲霉毒素B1的吸收，并且還可以降低黃曲霉毒素B1在肝臟和雞蛋中的殘留[8]。

3 功能性寡糖在養(yǎng)雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 對(duì)腸道微生物菌群的影響

動(dòng)物腸道微生態(tài)健康直接影響動(dòng)物健康和營(yíng)養(yǎng)的利用，對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生重要影響。陳晉安等試驗(yàn)結(jié)果表明，β-型糖苷鍵連接的寡糖能夠很好的改善動(dòng)物腸道內(nèi)雙歧桿菌生長(zhǎng)，而大腸桿菌則會(huì)受到抑制[9]。王秀武等研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加殼寡糖后，盲腸內(nèi)容物中大腸桿菌、乳酸桿菌和雙歧桿菌均出現(xiàn)下降趨勢(shì)[10]。袁纓等發(fā)現(xiàn)，低聚木糖和低聚異麥芽糖既降低了盲腸中大腸桿菌的數(shù)量（P＜0.01），同時(shí)又增加了盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量[11]。易中華等在肉仔雞日糧中添加大豆寡糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加量為1%時(shí)，肉仔雞盲腸食糜pH 顯著下降（P＜0.05），盲腸食糜中乙酸和短鏈脂肪酸總量上升，可能正因?yàn)楣烟且鸬拿つc內(nèi)環(huán)境的改變，最終導(dǎo)致了腸道微生態(tài)菌群的變化[12]。不同學(xué)者的研究結(jié)果不盡相同，這是由于寡糖的種類(lèi)多種多樣，而不同寡糖的適宜添加量和作用效果差異很大。

3.2 對(duì)腸道結(jié)構(gòu)和飼料養(yǎng)分消化率的影響

Baker 等試驗(yàn)結(jié)果表明，功能性寡糖還對(duì)動(dòng)物腸道結(jié)構(gòu)和消化酶活性產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而會(huì)影響到飼料的養(yǎng)分消化率[13]。胡彩虹等研究表明，在肉雞飼料中添加果寡糖0.2%、0.4%和0.6%，可以使飼料中的粗纖維消化率分別提高21.09%（P＜0.05）、33.28%（P＜0.01）和29.90%（P＜0.01）；添加果寡糖0.4%時(shí)，飼料中鈣、磷消化率分別提高了17.39%和17.76%，小腸內(nèi)容物中總蛋白水解酶、胰蛋白酶、淀粉酶活性分別提高了73.10%、58.84%和31.51%（P＜0.05）；小腸絨毛高度極顯著提高了28.72%（P＜0.01），小腸腺隱窩深度則顯著降低了20.77%（P＜0.05），說(shuō)明腸道的細(xì)胞成熟度上升，分泌能力增強(qiáng)；另外，添加果寡糖0.6%時(shí)能夠顯著提高盲腸黏膜上皮細(xì)胞的密度（P＜0.05）[14]。李燕等在矮腳綠殼蛋雞飼糧中加入木寡糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加木寡糖的試驗(yàn)組空腸和回腸長(zhǎng)度顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）；空腸、回腸、盲腸的腸絨毛高度均有增加，其中回腸增高幅度最大，達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）；回腸和盲腸的隱窩深度顯著變淺（P＜0.05）[15]。易中華等研究發(fā)現(xiàn)，添加大豆寡糖0.5%能提高1～42 d肉仔雞的氨基酸表觀消化率，但是差異不顯著（P＞0.05）；粗蛋白質(zhì)消化率顯著提高（P＜0.05）；而添加量為2.0%時(shí)，粗蛋白質(zhì)和多種氨基酸的表觀消化率均顯著降低（P＜0.05）[16]。

3.3 對(duì)免疫功能的影響

功能性寡糖可以通過(guò)多種途徑提高動(dòng)物免疫力，甚至可以部分替代抗生素，有效降低動(dòng)物發(fā)病率。王權(quán)等報(bào)道，甘露寡糖能夠促進(jìn)雞T 細(xì)胞增殖，提高T細(xì)胞百分率，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫[17]。王秀武等研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖能夠顯著提高肉仔雞胸腺和法氏囊的重量（P＜0.05），增強(qiáng)接種新城疫疫苗時(shí)的免疫應(yīng)答，使得6周齡的新城疫抗體效價(jià)顯著提高（P＜0.05）[10]。陳紹紅等報(bào)道，飼料中添加寡糖0.2%能夠顯著提高11～30日齡肉雞的免疫器官指數(shù)及新城疫HI 抗體滴度（P＜0.05）；并且提高了血液白細(xì)胞吞噬率和血清IgG含量，但組間差異不顯著（P＞0.05）[18]。易中華等研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加大豆寡糖0.5%和1.0%能夠顯著提高肉仔雞十二指腸和空腸黏膜中IgA 含量（P＜0.05）[19]。說(shuō)明寡糖對(duì)動(dòng)物體液和細(xì)胞免疫均會(huì)起到一定的增強(qiáng)作用，這不僅改善了動(dòng)物特異性免疫，而且改善了非特異性免疫，從而使動(dòng)物的免疫力得到全面的提升。但是不同寡糖起作用的時(shí)期和有效劑量各不相同，生產(chǎn)中可以根據(jù)飼養(yǎng)的不同時(shí)期和劑量選擇使用。姚曉紅等給AA肉雞灌喂芽孢液或含甘露寡糖0.2%的芽孢液各1.0 mL，結(jié)果表明，與灌喂芽孢組相比，添加甘露寡糖72 h 后，能顯著提高肉雞盲腸內(nèi)乳酸桿菌（P＜0.05），降低總需氧菌和大腸桿菌數(shù)量（P＜0.05），但對(duì)排出的總芽孢數(shù)無(wú)影響；PCR-DGGE 的分析表明，甘露寡糖對(duì)細(xì)菌群落的多樣性無(wú)影響（P＞0.05），添加甘露寡糖0.2%不影響芽孢桿菌在肉雞上發(fā)揮作用，并能提高其益生效果[20]。

3.4 對(duì)生產(chǎn)性能的影響

功能性寡糖可以通過(guò)改善消化道微生態(tài)菌群、改善腸道結(jié)構(gòu)、增加消化吸收表面積等途徑，提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。張建斌等研究大豆寡糖替代抗生素用于飼養(yǎng)海蘭褐蛋雛雞時(shí)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組和抗生素組相比，大豆寡糖組能夠顯著改善回腸和盲腸內(nèi)微生態(tài)菌群的平衡，使得雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量上升，而大腸桿菌數(shù)量下降（P＜0.05），并顯著提高了日增重、降低料肉比（P＜0.05）[21]。功能性寡糖還有改善雞的肌肉品質(zhì)作用。吳紅翔等報(bào)道，飼料中添加木寡糖能夠使廣東麻雞屠宰率提高2.3%，滴水損失降低25.0%，失水率則降低19.6%，改善了肌肉品質(zhì)[22]。閆際平等在飼料中分別添加低聚異麥芽糖、甘露寡糖、果寡糖和低聚木糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這4種寡糖均能不同程度提高肉雞日增重，后兩種寡糖均能顯著降低肉料比（P＜0.05）；另外，還發(fā)現(xiàn)這4種寡糖均有降低雞肉滴水損失的趨勢(shì)，但與對(duì)照組相比差異不顯著（P＞0.05）[23]。郭云貴等在三黃雞基礎(chǔ)日糧中添加不同劑量的甘露寡糖，結(jié)果表明，添加甘露寡糖4 g·kg-1能顯著提高肉雞日增重（P＜0.05），有降低料肉比的趨勢(shì)，與林可霉素相比差異不顯著（P＞0.05）；添加甘露寡糖2 g·kg-1能顯著提高血清總脂肪含量和降低血清低密度脂蛋白膽固醇含量（P＜0.05），有降低血清總膽固醇和甘油三酯含量的趨勢(shì)，能較好地替代林可霉素[24]。

3.5 抗應(yīng)激作用

熱應(yīng)激和冷應(yīng)激均對(duì)養(yǎng)雞生產(chǎn)造成一定的危害，而功能性寡糖可以減小這些不良因素造成的危害。Sohail 等研究發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖可減輕肉雞的熱應(yīng)激傷害，甘露寡糖的添加降低了血清中皮質(zhì)醇和膽固醇含量，提高了甲狀腺素濃度，并改善了肉雞在熱應(yīng)激條件下對(duì)新城疫病毒的體液免疫[25]。劉曉瑛等研究發(fā)現(xiàn)，冷應(yīng)激能夠打破腸道微生物菌群的平衡狀態(tài)，引起大腸桿菌增多，乳酸桿菌減少，而在飼料中添加甘露寡糖能夠顯著改善冷應(yīng)激造成的傷害（P＜0.05）[26]。

4 小 結(jié)

功能性寡糖作為一種新型的綠色飼料添加劑，近幾年得到了迅速發(fā)展。但是，目前功能性寡糖市場(chǎng)還存在種類(lèi)繁多、純度和有效含量大小不一等不足，另外，動(dòng)物的種類(lèi)、日齡、功能性寡糖的用量和日齡組成均會(huì)影響其效果。因此，功能性寡糖的利用還受到很多的限制。但是，隨著食品安全越來(lái)越受到重視，抗生素替代品也越來(lái)越受青睞，綠色安全的功能性寡糖會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。

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