功能性寡糖和多糖對(duì)早期斷奶仔豬腸道健康的影響及其應(yīng)用前景

徐娜娜 安清聰 張春勇 李岑曦 郭榮富

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明 650201

功能性寡糖和多糖對(duì)早期斷奶仔豬
腸道健康的影響及其應(yīng)用前景

徐娜娜 安清聰 張春勇 李岑曦 郭榮富*

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明 650201

仔豬斷奶后面臨著營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境的應(yīng)激，導(dǎo)致了生長(zhǎng)性能的降低，還會(huì)有腹瀉的發(fā)生[1]。在這種情況下，在飼糧中使用抗生素能夠其使生長(zhǎng)性能改善[2]。但是由于肉產(chǎn)品中藥物殘留和細(xì)菌的抗藥性，尋找可以替代抗生素的物質(zhì)是必要的，特別是自然資源中的生物活性物質(zhì)。在豬的營(yíng)養(yǎng)中，益生菌、益生元和合生素被認(rèn)為是生長(zhǎng)性能、胃腸功能和健康的功能成分。果寡糖、低聚半乳糖和甘露寡糖早已經(jīng)在家畜飼糧中作為益生素使用了[3-4]。天然物質(zhì)中提取的多糖成本低廉，天然無(wú)毒，并且無(wú)藥物殘留，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫系統(tǒng)，具有抗病毒、抗氧化等作用。本文就多種功能性寡糖和多糖改善早期斷奶仔豬的生產(chǎn)性能、腸道健康、免疫功能等進(jìn)行綜述。

1寡 糖

寡糖由2～10個(gè)單糖組成，按照寡糖的生物學(xué)功能可分為普通寡糖和功能性寡糖。一般，普通寡糖主要是α-1,4糖苷鍵，可被機(jī)體消化吸收，作為能量來(lái)源，如蔗糖、麥芽糖等；而功能性寡糖則含有α-1,6、β-1,2等糖苷鍵，這些糖苷鍵在消化道的前半部分不能被α-淀粉酶等消化，但是可以作為腸道中有益菌的底物，有利于有益菌的繁殖，因此寡糖具有調(diào)節(jié)微生物區(qū)系的作用。

甘露寡糖在動(dòng)物腸道中具有促進(jìn)有益菌繁殖和吸附有害病原菌的雙重效果，提高了腸道的免疫功能，從而改善仔豬的生產(chǎn)性能。岳文斌等[5]發(fā)現(xiàn)添加甘露寡糖能夠顯著降低結(jié)腸、盲腸中的大腸桿菌濃度（<0.05），并且顯著提高盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度（<0.05）。這說(shuō)明了甘露寡糖的添加能夠促進(jìn)有益菌繁殖，且抑制病原菌。Davis等[6]在斷奶仔豬的飼糧中添加磷酸化的甘露寡糖，發(fā)現(xiàn)能夠顯著提高仔豬的平均日增重（<0.05），并且間歇性的影響仔豬的有關(guān)免疫功能的部分成分。Zhao等[7]發(fā)現(xiàn)甘露寡糖不僅能夠改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能和對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消化，而且甘露寡糖可以減少斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生。杭蘇琴等[8]發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的日糧中添加甘露寡糖，2周后可以顯著地提高斷奶仔豬的增重、降低料重比并且減少了仔豬的腹瀉（<0.05）；同時(shí)血甘油三酯、血低密度脂蛋白和血極低密度脂蛋白都有小幅度的降低，而血高密度脂蛋白升高，這些對(duì)脂質(zhì)的代謝有一定的影響。

大豆寡糖是從大豆中提取而得，研究發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的日糧中添加大豆寡糖，可以促進(jìn)有益菌繁殖，抑制有害菌，增加了回腸和結(jié)腸中微生物的多樣性，提高了小腸絨毛高度與隱窩深度的比率（<0.05），促進(jìn)了粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率（>0.05）[9]。

果寡糖參與機(jī)體腸道代謝，能夠維持腸道微生態(tài)的平衡，已普遍被各國(guó)所采用，具有廣闊的應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn)果寡糖能夠刺激斷奶仔豬免疫器官的生長(zhǎng)與發(fā)育，促進(jìn)T淋巴細(xì)胞分化，提高血清中免疫球蛋白A、G、M的濃度，最終提高了機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫[10]。吳偉[11]在斷奶仔豬的日糧中添加0.2%、0.4%和0.6%的低聚果糖，其中0.4%組能夠提高日增重、改善飼料轉(zhuǎn)化效率、降低仔豬的腹瀉率，從而提高了斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能。

殼寡糖即低聚殼聚糖，是由甲殼素脫乙?；螽a(chǎn)生的，是雙歧桿菌和乳酸菌的生長(zhǎng)因子，能夠調(diào)節(jié)腸道微生物菌群。唐敏等[12]發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的飼糧中添加低聚殼聚糖能夠顯著改善其生產(chǎn)性能（<0.05），并且降低腹瀉率，在抑制腸道病原菌滋生的同時(shí)還可促進(jìn)有益菌的繁殖，添加量為300 mg/kg時(shí)效果尤佳。2012年，Walsh等[13]發(fā)現(xiàn)5～10 ku低分子量的低聚殼聚糖具有抗菌活性，而更高分子量10～50 ku的低聚殼聚糖是改善腸道結(jié)構(gòu)的最適添加量。2013年，Walsh等[14]又發(fā)現(xiàn)5～10和10～50 ku的低聚殼聚糖降低了大腸桿菌的數(shù)量，但是同時(shí)也降低了飼糧中營(yíng)養(yǎng)成分的消化率。

2多 糖

近些年，西方國(guó)家以其具有的發(fā)達(dá)的生物、化學(xué)等優(yōu)勢(shì)，很快地提出以益生素、益生元、合生元等來(lái)替代抗生素。而國(guó)內(nèi)的飼料界則更多地提倡采用中草藥作為飼料中的添加劑。其中，植物中或中草藥中提取的活性多糖作為一種綠色天然的活性成分，越來(lái)越受到研究人員的高度重視。大量的研究結(jié)果表明活性多糖具有抗菌、促進(jìn)機(jī)體免疫功能、抗病毒、抗腫瘤、抗寄生蟲(chóng)、抗輻射等作用。

研究發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的日糧中添加適宜劑量的白術(shù)粗多糖能夠提高其平均日增重和飼料利用率，降低腹瀉率[15]。白術(shù)多糖不僅能夠改善仔豬的生長(zhǎng)情況，還能改善仔豬的免疫功能。李麗立等[16]發(fā)現(xiàn)白術(shù)純多糖能夠顯著地提高斷奶仔豬血清中IgG 和IgM含量；白術(shù)粗多糖和純多糖能夠提高胸腺和脾臟指數(shù)。

韓杰等[17]在斷奶仔豬的飼糧中添加150、300、500、800和1 000 mg/kg刺五加多糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：500和800 mg/kg組仔豬的平均日增重極顯著提高（＜0.01），仔豬的腹瀉率極顯著降低（＜0.01）；飼糧中添加800 mg/kg刺五加多糖組仔豬的外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率極顯著提高（＜0.01），仔豬血清中皮質(zhì)醇水平顯著降低（＜0.05）。

2010年，張飛等[18]發(fā)現(xiàn)在20日齡斷奶的仔豬20、35日齡時(shí)肌肉注射黃芪多糖能夠提高其免疫功能和抗氧化性能。2011年，張飛等[19]又發(fā)現(xiàn)對(duì)斷奶仔豬相同處理后，發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬的外周白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量得到了顯著提高（<0.05）；仔豬的腹瀉率顯著降低（<0.05），說(shuō)明黃芪多糖能夠改善斷奶仔豬的免疫功能和腹瀉率。研究發(fā)現(xiàn)除了肌肉注射黃芪多糖的方式能夠改善斷奶仔豬生產(chǎn)性能和腹瀉情況外，飼糧添加的方式也能改善。駱先虎等[20]在飼糧中加入200、500和1 000 mg/kg黃芪多糖，發(fā)現(xiàn)能夠改善仔豬的日增重和腹瀉率，添加量以500 mg/kg為宜。

牛膝多糖能夠顯著地促進(jìn)斷奶仔豬骨髓中抗菌肽PG-1 mRNA的表達(dá)，并且以0.10%的添加量為適宜[21]。脂多糖應(yīng)激能夠抑制斷奶仔豬生長(zhǎng)性能，損傷腸道結(jié)構(gòu)和功能，這種情況在日糧中添加牛膝多糖后能夠得到緩解[22]。

此外，除了中草藥中的多糖可以改善斷奶仔豬生產(chǎn)性能、免疫功能外，植物中的多糖亦有此種功效，國(guó)內(nèi)外對(duì)植物多糖已有較多研究。伍松陵等[23]發(fā)現(xiàn)日糧中添加樸菇多糖粉后，外周血免疫細(xì)胞數(shù)量及其活性增加了，免疫細(xì)胞因子的分泌得到了提高，免疫球蛋白的產(chǎn)生也增加了，從而增強(qiáng)了斷奶仔豬的抗病力。日糧中添加蘆薈多糖可改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，其作用效果與黃霉素相近[24]。在斷奶仔豬的日糧中添加適量的銀耳多糖可以減少斷奶的應(yīng)激，減少腹瀉的發(fā)生，促進(jìn)盲腸和結(jié)腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖，抑制大腸桿菌的繁殖，提高仔豬抗氧化能力[25]。Heim等[26]在斷奶仔豬的日糧中添加海帶多糖后發(fā)現(xiàn)能夠改善其腸道健康，并且能夠極顯著提高平均日增重和料重比（<0.01），從而提高仔豬的生長(zhǎng)性能。Walsh等[27]發(fā)現(xiàn)日糧中添加海帶多糖，能夠調(diào)節(jié)斷奶仔豬腸道微生態(tài)和特定的微生物群。

3小結(jié)

功能性寡糖和多糖作為新型的綠色飼料添加劑，不僅可以避免抗生素使用過(guò)程中存在抗藥性和畜產(chǎn)品中藥物殘留的弊端，還可改善仔豬斷奶后產(chǎn)生的應(yīng)激，能夠提高早期斷奶仔豬的生產(chǎn)性能和改善腸道健康，對(duì)早期斷奶仔豬的免疫功能和抗氧化能力也有一定程度的提高。功能性寡糖和多糖具有無(wú)污染、無(wú)殘留、耐高溫的優(yōu)點(diǎn)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1] CROMWELL G L.Why and how antibiotics are used in swineproduction[J].Anim Biotechnol，2002，13（1）：7-27.

[2]PLUSKE J R，PETHICK D W，HOPWOOD D E，et al.Nutritional influences on some major enteric bacterial diseases of pigs[J].Nutr Res Rev，2002，15：333-371.

[3]WHITE L A，NEWMAN M C，CROMWELL G L，et al.Brewers dried yeast as a source of mannan oligosaccharides for weanling pigs[J].J Anim Sci，2002，80：2619-2628.

[4]LEMIEUX F M，SOUTHERN L L，BIDNER T D.Effect of mannan oligosaccharides on growth performance of weanling pigs[J].J Anim Sci，2003，81：2482-2487.

[5]岳文斌，車(chē)向榮，臧建軍，等.甘露寡糖對(duì)斷奶仔豬腸道主要菌群的影響[J].激光生物學(xué)報(bào)，2002，11（4）：247-250.

[6]DAVIS M E，MAXWELL C V，ERF G F，et al.Dietary supplementation with phosphorylated mannans improves growth response and modulates immune function of weanling pigs[J].J Anim Sci，2004，82（6）：1882-1891.

[7]ZHAO P Y，JUNG J H，KIM I H.Effect of mannan oligosaccharides and fructan on growth performance，nutrient digestibility，blood profile，and diarrhea score in weanling pigs[J].J Anim Sci，2012，90（3）：833-839.

[8] 杭蘇琴，黃瑞華，朱偉云.甘露寡糖對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)的影響[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2009，29（2）：220-223.

[9]周笑犁.大豆寡糖對(duì)腸道微生態(tài)與免疫功能的調(diào)控作用及機(jī)制研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2013.

[10]岳文斌，車(chē)向榮，臧建軍，等.果寡糖和甘露寡糖對(duì)斷奶仔豬免疫機(jī)能的影響[J].激光生物學(xué)報(bào)，2006，15（1）：50-57.

[11]吳偉.低聚果糖、芽孢桿菌制劑對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能及免疫功能的影響[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[12]唐敏，吳國(guó)忠，鄭宗林.低聚殼聚糖對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)的影響[J].飼料廣角，2011（18）：26-28.

[13]WALSH A M，SWEENEY T，BAHAR B，et al.The effect of chitooligosaccharide supplementation on intestinal morphology，selected microbialpopulations，volatile fatty acid concentrations and immune gene expression in the weaned pig[J].Animal，2012，6（10）：1620-1626.

[14]WALSH A M，SWEENEY T，BAHAR B，et al.The effects of supplementing varying molecular weights of chitooligosaccharide on performance，selected microbial populations and nutrient digestibility in the weaned pig[J].Animal，2013，7（4）：571-579.

[15]彭慧珍，李麗立，張彬，等.白術(shù)粗多糖對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能及血液生化指標(biāo)的影響 [J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，32（6）：648-651.

[16]李麗立，張彬，朱南山，等.白術(shù)多糖對(duì)早期斷奶仔豬部分免疫性能的影響[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2007，28（4）：487-489.

[17]韓杰，邊連全，劉顯軍，等.刺五加多糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和免疫指標(biāo)的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2012，24（11）：2203-2209.

[18]張飛，許靜波，沈國(guó)順.黃芪多糖對(duì)早期斷奶仔豬血清中SOD、MDA及NO的影響[J].飼料工業(yè)，2010，31（15）：22-23.

[19]張飛，許靜波，牟藤，等.黃芪多糖對(duì)早期斷奶仔豬血液生理指標(biāo)及生長(zhǎng)性能的影響[J].飼料工業(yè)，2011，32（13）：16-18.

[20]駱先虎，倪以祥.黃芪多糖對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].中國(guó)飼料，2012（3）：22-24.

[21]趙玉蓉，陳清華，賀建華，等.牛膝多糖對(duì)斷奶仔豬抗菌肽Protegrin-1 mRNA表達(dá)的影響 [J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2008，20（1）：80-84.

[22]張文俊.牛膝多糖對(duì)脂多糖應(yīng)激斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、免疫功能和腸道功能的影響[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[23]伍松陵，程樹(shù)峰，唐芳，等.樸菇多糖粉對(duì)斷奶仔豬免疫功能的影響及其機(jī)理研究[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2009，24（8）：113-118.

[24]喬家運(yùn)，王文杰，張蕊驛，等.日糧添加蘆薈多糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和血清生化指標(biāo)的影響[J].中國(guó)飼料，2013（18）：10-24.

[25]鄒建.銀耳多糖對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和腸道菌群及免疫功能的影響[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[26]HEIM G，WALSH AM，SWEENEY T，etal.Effectofseaweed-derived laminarin and fucoidan and zinc oxide on gut morphology，nutrient transporters，nutrient digestibility，growth performance and selected microbial populations in weaned pigs [J].Br J Nutr，2014，111（9）：1577-1585.

[27]WALSH A M，SWEENEY T，O'SHEA C J，et al.Effect of dietary laminarin and fucoidan on selected microbiota，intestinal morphology and immune status of the newly weaned pig[J].Br J Nutr，2013，110（9）：1630-1638.

2014-05-14

云南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系——生豬營(yíng)養(yǎng)（A3007245）；云南省重大科技專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目（2012ZA018）

*通訊作者

徐娜娜，女，1990年生，碩士。