多糖在畜牧業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

梁 瑤，李 政，趙偉然，楊鎮(zhèn)瑋，孫寶麗

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510642)

多糖(Polysaccharides)是一類生物大分子物質(zhì)，由超過10個(gè)單糖分子通過α-或β-糖苷鍵聚合而成的高分子碳水化合物，廣泛存在于自然界中，是含量最豐富的高分子聚合物，按其來源可分為植物多糖、動物多糖、微生物多糖和海藻多糖等，近些年來，天然多糖因其特殊的生物相容性、可降解性、無毒性和廣譜治療性被應(yīng)用到藥物治療領(lǐng)域中[1]。而植物多糖作為一種天然多糖，以其廣譜治療性、低細(xì)胞毒性以及藥理生物活性引起了越來越多學(xué)者的關(guān)注。植物多糖是廣泛存在于植物體內(nèi)，經(jīng)過提取分離得到的一類天然高分子活性多糖植物多糖是廣泛存在于植物體內(nèi)，經(jīng)過提取分離得到的一類天然高分子活性多糖，常見的植物多糖有茶多糖、枸杞多糖、銀杏葉多糖、海藻多糖、香菇多糖、銀耳多糖、靈芝多糖、黑木耳多糖、茯苓多糖等，植物多糖具有明顯的機(jī)體調(diào)節(jié)功能和防病作用。

近年來，抗生素在動物生產(chǎn)中的負(fù)面影響越來越受到人們的關(guān)注。因此，尋找抗生素替代產(chǎn)品迫在眉睫。目前，以藥用植物多糖替代抗生素產(chǎn)品作為畜禽免疫調(diào)節(jié)劑和代謝調(diào)控劑受到動物營養(yǎng)學(xué)家的關(guān)注。本文主要探討了多糖在雞、豬和反芻動物上的應(yīng)用效果，在雞上的研究發(fā)現(xiàn)，多糖可以提高雞的生產(chǎn)性能，增強(qiáng)免疫力，預(yù)防病毒性疾?。粚ωi的研究發(fā)現(xiàn)，多糖可以調(diào)節(jié)豬腸道菌群，提高生產(chǎn)性能等作用；在反芻動物中則較多應(yīng)用于預(yù)防疾病，起到提高生產(chǎn)性能的作用，以此對評價(jià)多糖在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的可行性，為進(jìn)一步推動畜牧業(yè)發(fā)展提供參考。

1 多糖在雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1 多糖在改善雞生產(chǎn)性能的應(yīng)用

用多糖飼喂雞可以減少其料重比，促進(jìn)腸道吸收營養(yǎng)，從而使雞更好更快的生長，但是性別不同促進(jìn)生長的效果不一樣。日糧中添加多糖可以改善肉雞屠宰性能以及肌肉品質(zhì)，孫波等[2]實(shí)驗(yàn)證明添加黃芪多糖組在屠宰率、半凈膛率、全凈膛率以及紅度、黃度、亮度、pH、滴水損失與對照組相比顯著提高。歐陽克慧等[3]發(fā)現(xiàn)日糧中加入多糖可促進(jìn)肉仔雞的生長,改善胴體品質(zhì)。1.0%和1.5%水溶性苜蓿多糖顯著提高了全期平均體重，顯著提高了生長后期和全期(1～42 d)的平均日增重和平均日采食量,顯著降低了生長后期和全期的料重比，并且顯著提高了胸肌率，顯著降低了腹脂率。朱艷芝等[4]設(shè)計(jì)三個(gè)處理組分別是對照組，低濃度蟲草多糖飼糧組和高濃度蟲草多糖飼糧組，高濃度蟲草多糖飼糧組蛋雞的平均日產(chǎn)蛋重顯著提高。郭軍蕊等[5]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌及其與苜蓿多糖聯(lián)合使用能夠改善蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)，降低糞和盲腸大腸桿菌數(shù)量，增加腸道雙歧桿菌數(shù)量。

1.2 多糖在提高雞免疫力的應(yīng)用

多糖在雞中多應(yīng)用于調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能和病毒防控；在雞日糧中添加適量的多糖可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化來提高免疫力，并且可以減少有害菌的增殖從而減少病毒的感染，降低死亡率；被應(yīng)用于預(yù)防傳染性法氏囊病、馬立克氏病、傳染性支氣管炎、禽成髓細(xì)胞性白血病等疾病。魏炳棟等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在1～14日齡肉雞日糧中加入黃芪多糖可促進(jìn)免疫器官的生長發(fā)育，如胰腺肝臟等。孫秋艷等[7]試驗(yàn)得出，靈芝多糖能夠提高雞新城疫疫苗的抗體水平，并維持較長時(shí)間，增強(qiáng)免疫效果。劉永華等[8]研究表明，一定劑量的牛膝多糖可以提高禽流感血凝抑制抗體的滴度和雛雞免疫器官指數(shù)，表明牛膝多糖能增強(qiáng)雛雞禽流感滅活苗免疫作用。黃芪多糖處理預(yù)防禽流感病毒感染并促進(jìn)幼雞的早期體液免疫應(yīng)答，提高血清抗體滴度，進(jìn)而起到預(yù)防禽流感的作用[9]。

1.3 多糖在促進(jìn)雞淋巴細(xì)胞增重和抗氧化能力方面的應(yīng)用

在家禽日糧中添加適宜濃度的多糖可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖提高抗氧化能力。張萍等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在0.070～2.250 mg/mL和0.035～2.25 mg/mL的劑量范圍內(nèi)靈芝多糖可顯著增加雞外周血淋巴細(xì)胞和脾血淋巴細(xì)胞數(shù)。此外，李婉雁等[11]研究表明，25 mg/L靈芝多糖對雞淋巴細(xì)胞的增殖和抗氧化能力有更好的效果。楊玉等[12]研究發(fā)現(xiàn)飼喂1000和2 000 mg /kg苜蓿多糖的21日齡雞相對于對照組血清總抗氧化能力( T-AOC)血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px) 活性和血清總超氧化物歧化酶(T-SOD) 顯著提高。

1.4 多糖應(yīng)用于提高肉仔雞的屠宰性能和肉品質(zhì)

孫波等[13]研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)日糧中添加500 mg/kg和1 000 mg/kg黃芪多糖均能夠提高肉仔雞的屠宰性能和肌肉品質(zhì)，且1 000 mg/kg的添加劑量顯著優(yōu)于500 mg/kg的添加劑量[14]。由此可見，各種多糖，如黃芪多糖、靈芝多糖等，對提高禽類免疫功能，促進(jìn)其生長發(fā)育具有重要作用；在實(shí)際生產(chǎn)中可以考慮在日糧中添加多糖來提高生產(chǎn)性能，節(jié)約飼料成本，增加收益。

2 多糖在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 多糖在提高豬的生產(chǎn)性能方面的應(yīng)用

多糖用作飼料添加劑對提高斷奶仔豬成活率與斷奶重，抑制腸道有害菌群生長，降低仔豬腹瀉率，增強(qiáng)仔豬免疫能力，降低料肉比，增加抗病力以及提高生產(chǎn)性能等方面都有明顯的效果。謝紅兵等[15]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加黃芪多糖、白術(shù)多糖和牛膝多糖可改善其腸道內(nèi)環(huán)境,降低仔豬腹瀉,從而改善斷奶仔豬的生長性能。蔡旭濱等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中同時(shí)添加太子參莖葉多糖與枯草芽孢桿菌可以提高仔豬生長性能及免疫功能,改善血液生化指標(biāo)。還有研究發(fā)現(xiàn)，多糖可以改善代謝從而提高豬的生產(chǎn)，李曉鳳等[17]在給仔豬飼喂添加0 mg/kg、600 mg/kg和1 200 mg/kg牛膝多糖的日糧，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)牛膝多糖處理組顯著降低血清總膽固醇、甘油三酯葡萄糖、尿素氮、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和低密度脂蛋白。

2.2 多糖在增加豬的免疫力方面的應(yīng)用

研究表明，各種多糖可以提高機(jī)體清除病原菌的能力，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的免疫活性，進(jìn)而增強(qiáng)豬的免疫功能，并且可以影響機(jī)體內(nèi)球蛋白的生成來影響豬的免疫反應(yīng)。牛膝多糖可以促進(jìn)外周血淋巴細(xì)胞增殖，提高外周血淋巴，細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，增強(qiáng)免疫功能，有可能會成為抗生素替代物，并且可顯著提高抗氧化能力，促進(jìn)腸道營養(yǎng)吸收緩解斷奶仔豬氧化應(yīng)激造成的損傷[18]。楊兵等[19]研究發(fā)現(xiàn)，熟地黃多糖能夠顯著提高斷奶仔豬抗氧化性能以及血清白蛋白和總蛋白水平，在仔豬日糧中添加0.12%熟地黃多糖效果最好。

2.3 多糖在改善豬腸道健康的應(yīng)用

給仔豬飼喂適宜濃度的多糖可以降低腹瀉的發(fā)生率，保證仔豬健康生長，提高養(yǎng)殖收益。趙向杰等[20]研究發(fā)現(xiàn)，添加桑葉多糖(0.3～0.9 g/kg)可以降低早期斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生率，同時(shí)觀察到腸道乳桿菌和雙歧桿菌增殖的增加以及大腸桿菌增殖率的降低，有效改善仔豬腸道健康，桑葉多糖也可以增加血清生長激素水平，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，減少蛋白質(zhì)分解代謝從而降低血尿素氮濃度(肝腎功能的重要指標(biāo))，提高飼喂效率，從而改善早期斷奶仔豬的整體生長性能，降低斷奶仔豬的腹瀉發(fā)病率，改善了血液生化指標(biāo)血尿素氮濃度。謝紅兵等[21]研究發(fā)現(xiàn)飼糧添加黃芪多糖、白術(shù)多糖和牛膝多糖可改善其腸道內(nèi)環(huán)境,降低仔豬腹瀉,從而改善斷奶仔豬的生長性能。賀琴等[22]采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,4個(gè)組試驗(yàn)組分別飼喂對照飼糧、0.15%酵母壁多糖飼糧、0.30%酵母壁多糖飼糧和0.45%酵母壁多糖飼糧。處理組顯著提高了仔豬結(jié)腸乙酸的含量;其中,0.30%和0.45%酵母壁多糖還顯著提高了結(jié)腸丙酸、丁酸以及總揮發(fā)性脂肪酸的含量；與對照組相比,飼糧中添加0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖顯著降低了盲腸沙門氏菌和大腸桿菌數(shù)量,所以酵母壁多糖可提高仔豬腸道揮發(fā)性脂肪酸含量,并改善腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)。邊連全等[23]研究發(fā)現(xiàn)，刺五加多糖可以顯著提高斷奶仔豬糞便中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量，顯著降低大腸桿菌的數(shù)量。趙燕飛等[24]研究發(fā)現(xiàn)，給斷奶仔豬飼喂白術(shù)多糖可以增加腸道微生態(tài)區(qū)的多樣性。金娜等[25]在研究枸芪多糖對育肥豬腸道菌群多樣性及組成的影響。飼糧中添加枸芪多糖可提高育肥豬腸道菌群的豐富度和多樣性，通過促進(jìn)有益菌厚壁菌門、互養(yǎng)菌門與抑制有害菌變形菌門、梭桿菌屬和螺桿菌屬的增殖優(yōu)化腸道菌群平衡，建立更健康的腸道菌群結(jié)構(gòu)。

2.5 多糖在抗仔豬應(yīng)激的應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，牛膝多糖可以顯著降低血清中的尿素，說明牛膝多糖有助于蛋白質(zhì)合成改善斷奶應(yīng)激下蛋白質(zhì)不平衡的現(xiàn)象[18]。斷奶應(yīng)激可降低血清堿性磷酸酶活性而提高血清尿素氮含量，顯著降低血清日糧鈣、總能和磷的表觀消化率，以及斷奶后血清低密度脂蛋白、膽固醇和葡萄糖的含量，尤其以斷奶后1周所受影響最大。王雄等[26]研究發(fā)現(xiàn)，牛膝多糖可以通過TLR4/NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來調(diào)控促炎細(xì)胞因子的分泌,從而緩解免疫應(yīng)激,低濃度牛膝多糖通過直接抑制NF-κB磷酸化過程來降低免疫應(yīng)激,高濃度牛膝多糖則是通過抑制TLR4 mRNA、NF-κB mRNA和NF-κB蛋白的表達(dá)量來緩解免疫應(yīng)激。賀琴等[27]研究發(fā)現(xiàn)，糧中添加0.15%、0.30%和0.45%酵母壁多糖顯著提高了斷奶仔豬血清免疫球蛋白A(IgA)含量，顯著降低了斷奶仔豬血清干擾素-γ(IFN-γ)含量，研究表明酵母壁多糖能一定程度提高斷奶仔豬外周血免疫和腸道免疫,緩解斷奶應(yīng)激。

2.6 多糖在豬生產(chǎn)中的其他應(yīng)用

楊兵等[28]研究發(fā)現(xiàn)，牛膝多糖顯著降低血清總膽固醇、甘油三酯葡萄糖、尿素氮、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和低密度脂蛋白。豬精液冷凍保護(hù)液中添加紅景天粗多糖能夠有效地抵抗由于冷凍產(chǎn)生的活性氧自由基對精子的傷害，從而提高精子凍后質(zhì)量[29]。

綜上所述，在豬日糧中適度添加多糖能增加動物生長性能，增強(qiáng)仔豬免疫系統(tǒng)功能，降低仔豬腹瀉率，提高腸道有益菌數(shù)量，減少致病菌等有害微生物數(shù)量，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，從而節(jié)約飼養(yǎng)成本。

3 多糖在反芻動物中的應(yīng)用

3.1 多糖提高反芻動物的飼料轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)性能

多糖在反芻動物中可以被應(yīng)用于促進(jìn)飼料營養(yǎng)的吸收。吳和龍[30]研究多糖對瘤胃微生物發(fā)酵影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，靈芝菌糠多糖可提高山羊瘤胃微生物發(fā)酵水平，改善瘤胃體外發(fā)酵能力從而促進(jìn)飼料吸收，提高飼料的營養(yǎng)利用效率，并且提高奶牛的產(chǎn)奶量。薛艷鋒等[31]研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿內(nèi)的活性成分多糖可以改善瘤胃發(fā)酵環(huán)境，提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率，提高奶牛泌乳性能。賈召鋒等[32]也發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖能提高奶牛產(chǎn)奶量。香菇多糖和低聚木糖可以調(diào)控瘤胃發(fā)酵，香菇多糖和低聚木糖均提高了VFA的總產(chǎn)量、脂肪酸的生物氫化作用和纖維狀芽孢桿菌的豐度；此外，香菇多糖提高了48 h膳食蛋白質(zhì)降解，而低聚木糖提高了24 h膳食纖維降解[33]。董金金等[34]研究發(fā)現(xiàn)，添加不同劑量的酵母多糖飼喂荷斯坦?fàn)倥＃袧舛冉M平均日增重，干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率均顯著高于對照組，處理組的犢牛的腹瀉率和腹瀉頻率均顯著低于對照組，由此可得哺乳犢牛飼糧中添加酵母多糖可促進(jìn)犢牛生長發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收,降低犢牛腹瀉率。

多糖還可以應(yīng)用于提高機(jī)體抗氧化能力。鄭丹等[35]研究了抗氧化能力對奶牛的影響，發(fā)現(xiàn)奶牛提高血清中IgG、IgM含量，超氧化物歧化酶活性增強(qiáng)，從而提高奶?？寡趸芰蜕a(chǎn)性能。

3.2 多糖在反芻動物疾病防治中的應(yīng)用

3.2.1 多糖對口蹄疫防治的作用 研究表明，日糧中添加黃芪多糖能夠提高口蹄疫抗體水平，且劑量越大，抗體水平越高，可以顯著增強(qiáng)免疫力從而預(yù)防奶?？谔阋遊36]。

3.2.2 多糖對乳房炎的防治 研究發(fā)現(xiàn)，飼喂多糖對防治奶牛乳房炎具有顯著效果。楊玉艾等[37]通過給奶牛飼喂黃芪多糖，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖可以有效抑制大腸艾希菌，鏈球菌和金黃色葡萄球菌等乳房炎主要致病菌，其中抑制作用最強(qiáng)的是大腸艾希菌。杜繼紅等[38]研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖能顯著提高亞洲Ⅰ型和O型口蹄疫疫苗的抗體效價(jià),奶牛的產(chǎn)奶量有一定的提高。研究發(fā)現(xiàn)，蒼術(shù)從草藥中提取的多糖已被廣泛用于其免疫調(diào)節(jié)功能多年。與對照相比，在乳房上淋巴結(jié)區(qū)域注射蒼木多糖組，細(xì)菌感染也逐漸減少，在乳房上淋巴結(jié)區(qū)域皮下注射蒼術(shù)多糖對治療牛亞臨床乳腺炎具有治療價(jià)值[39]。

3.2.3 多糖對布病的防治 黃芪多糖可以活化巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)機(jī)體吞噬和殺傷布魯菌株的活性；黃芪多糖可通過刺激巨噬細(xì)胞分泌TNF-α、NO、IL-12，參與抗布魯菌免疫應(yīng)答；黃芪多糖可促進(jìn)IFN-γ的分泌，增強(qiáng)抗布魯菌細(xì)胞免疫應(yīng)答功能，從而為臨床治療[40]。

3.2.4 多糖對結(jié)核病的免疫調(diào)節(jié) 多糖對結(jié)核的作用主要是通過增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的功能，許多多糖可顯著提高機(jī)體巨噬細(xì)胞的吞噬指數(shù)，并可刺激抗體的產(chǎn)生，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能[41]。

4 展 望

多糖因具有多方面藥理作用，近年來在畜牧業(yè)中被廣泛應(yīng)用，是替代抗生素的良好候選物，可以解決抗生素飼喂出現(xiàn)的耐藥性強(qiáng)，殘留藥物，使畜產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題。植物多糖具有動物保健，促生長發(fā)育，預(yù)防動物疾病等作用，然而目前很多學(xué)者研究主要著重于抗病毒免疫作用方面，這使多糖在動物生產(chǎn)應(yīng)用中還不能普遍，應(yīng)更多注重于其在腸道健康，免疫代謝組等方面功能作用。植物多糖具有十分深遠(yuǎn)的前景，但是在面臨著在天然產(chǎn)物中提取率低，成本高，分離提取困難，質(zhì)量不容易控制等問題，制約了多糖在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用 ，所以開發(fā)利用這種新型飼料必須結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，對于多糖的深入研究對畜牧業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的意義。