功能性寡糖在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

2020-08-02 09:21:00 點(diǎn)擊：

寡糖亦稱低聚糖，是指由2~10個(gè)單糖經(jīng)脫水縮合由糖苷鍵連接形成的具有直鏈或支鏈的低度聚合糖類的總稱，其分子通式一般可表示為[(C6H10O5)n，n=2~10]，分子量約300~2000道爾頓，甜度一般只有蔗糖的30％~50％（龍膽寡糖為苦味）。根據(jù)寡糖的生物學(xué)功能可將其分為功能性寡糖和普通寡糖兩大類。普通寡糖可被消化吸收，產(chǎn)生能量，如蔗糖、麥芽糖、海藻糖、環(huán)糊精及麥芽寡糖。而功能性寡糖是指具有特殊的生理學(xué)功能，特別是不被人和動(dòng)物腸道吸收并促進(jìn)雙歧桿菌的增殖，有益于腸健康的一類寡糖，即雙歧因子。

1 功能性寡糖的生理功能

1.1 改善畜禽消化道菌群

正常情況下，動(dòng)物消化道內(nèi)寄生一定數(shù)量的微生物，大多數(shù)是對(duì)動(dòng)物有利的有益菌，也有對(duì)動(dòng)物不利的有害菌，二者相互制約又彼此依賴，保持動(dòng)態(tài)平衡。應(yīng)激條件下，平衡被打破，有害菌大量增殖為優(yōu)勢(shì)菌群，引發(fā)動(dòng)物患多種疾病。動(dòng)物消化道內(nèi)病原菌細(xì)胞表面或絨毛上具有類丁質(zhì)結(jié)構(gòu)外源凝集素，它能識(shí)別動(dòng)物腸壁細(xì)胞上的“特異性糖類”受體并與之結(jié)合，在腸壁上繁殖導(dǎo)致腸道疾病的發(fā)生。而寡糖與病原菌在腸壁上的受體具有相似的結(jié)構(gòu)，可競(jìng)爭(zhēng)性地與病原菌結(jié)合，使其無(wú)法附植在腸壁上，致使病原菌死亡而失去致病能力。功能性寡糖不能被單胃動(dòng)物自身分泌的酶降解，也不能被大腸桿菌和沙門氏菌等有害菌利用，但可被消化道后段寄生的雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌充分利用，可促進(jìn)其大量繁殖。而雙歧桿菌和乳酸桿菌增殖又會(huì)促使發(fā)酵產(chǎn)生醋酸和乳酸，導(dǎo)致腸道pH下降，抑制大腸桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌的生長(zhǎng)繁殖。

1.2 提高畜禽免疫力

寡糖可充當(dāng)免疫刺激因子，提高藥物或抗原免疫應(yīng)答能力，增加動(dòng)物體液及細(xì)胞免疫能力。寡糖分子作為外源抗原佐劑，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)，提高機(jī)體免疫力。其次，寡糖可促進(jìn)有益菌（雙歧桿菌等）大量增殖，雙歧桿菌可提高機(jī)體的抗體水平，激活巨噬細(xì)胞的吞噬活性，提高機(jī)體免疫力。

1.3 影響胃腸道組織的結(jié)構(gòu)

飼料中添加寡糖可顯著增加豬、禽的腸絨毛高度和腸壁厚度。寡糖促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)繁殖，有益菌代謝產(chǎn)生的大量丙酸，是黏膜代謝的主要能源，具有促進(jìn)正常細(xì)胞形成的作用。

2 功能性寡糖在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

功能性寡糖作為抗生素的替代品，近年來(lái)被逐漸應(yīng)用到飼料工業(yè)，具有用量少、無(wú)毒害作用、無(wú)殘留、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)。動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)界稱之為微生態(tài)促進(jìn)劑，飼料工業(yè)則稱之為化學(xué)益生素。二十世紀(jì)80年代中后期，日本首先將功能性寡糖開發(fā)為飼料添加劑。到90年代中期，日本寡糖全國(guó)產(chǎn)量的1／3被添加到飼料中，價(jià)值約1億美元。大量動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果表明，功能性寡糖可以提高動(dòng)物的抗病力，降低死亡率，而且對(duì)料肉比重、動(dòng)物體重均有所改進(jìn)。

2.1 在豬飼料中的應(yīng)用

目前寡糖研究主要針對(duì)仔豬階段，對(duì)生產(chǎn)性能的影響效果不一。據(jù)報(bào)道，飼糧中添加甘露寡糖可提高1~49日齡仔豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。在與抗生素復(fù)合使用和替代抗生素的條件下，甘露寡糖均可提高斷奶仔豬的日增重。甘露寡糖和糞鏈球菌一起飼喂，可提高仔豬日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和粗纖維的消化率。也有報(bào)道稱日糧中添加甘露寡糖不影響仔豬的生產(chǎn)性能。石寶明等（2000）報(bào)道，以7~28日齡的哺乳仔豬和28~56日齡的斷奶仔豬為試驗(yàn)動(dòng)物，研究寡聚糖對(duì)腸道微生物數(shù)量和豬的生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明：0.1％的產(chǎn)品添加組，哺乳仔豬糞便大腸桿菌含量下降了80.94％，含水量下降了2.6％，斷奶仔豬直腸大腸桿菌下降了87.97％，結(jié)腸雙歧桿菌增加了86.21％，直腸糞便含水量下降了11.21％。

2.2

不同寡糖對(duì)肉雞腸道乳酸菌促生長(zhǎng)作用不同，徐海巖（2006）研究表明，(1)乳低聚糖、異麥芽寡糖（IOS）能促進(jìn)肉雞腸道乳酸菌生長(zhǎng)，對(duì)乳酸菌的促生長(zhǎng)作用隨底物添加量增加而增加，以1.6％添加量作用最明顯；(2)在肉雞日糧中添加IOS能提高肉雞生產(chǎn)性能，改善腸道主要菌群數(shù)量，其中前期添加0.2％、后期添加0.4％效果較好；半乳低聚糖對(duì)肉雞生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響，但能提高腸道內(nèi)乳酸菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量。閆際平等（2007）報(bào)道低聚木糖改善了肉雞的平均日增重（P>0.05）和料肉比（P

2.3 在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用

功能性寡糖對(duì)水生動(dòng)物的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面：增強(qiáng)水生動(dòng)物免疫力，提高動(dòng)物成活率；改善腸道微生態(tài)環(huán)境；促進(jìn)水生動(dòng)物生長(zhǎng)，提高飼料利用率；以及作用于內(nèi)源性消化酶，增強(qiáng)水生動(dòng)物消化功能等。蔡雪峰等報(bào)道，在虹鱒幼魚飼料中添加不同濃度的殼寡糖，各組腸道菌群的組成隨殼寡糖濃度變化而變化，但各組間虹鱒幼魚腸內(nèi)細(xì)菌的總數(shù)間沒有顯著差異。曹丹等分別給異育銀鯽餌料添加1.0％、1.5％和2.0％殼聚糖飼喂60d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組的增重率均比對(duì)照組顯著提高，添加1.0％組的增重率比對(duì)照組提高49.02％(P<0.01)。肖明松等將鯉魚分成5組，并分別在基礎(chǔ)日糧中添加0、0.3、0.8、1.3和1.8g/kg果寡糖飼喂30d，添加果寡糖的各試驗(yàn)組鯉魚相對(duì)增重率與對(duì)照組相比，均顯著提高，而飼料系數(shù)顯著降低。

2.4 在反芻動(dòng)物飼料中的應(yīng)用

功能性寡糖在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用報(bào)道比較少。目前已有的研究大部分都集中在幼齡反芻動(dòng)物上。國(guó)內(nèi)外研究表明，在牛、羊的日糧中添加一定量的寡聚糖可以防止?fàn)倥?、羔羊下痢，提高日增重，改善飼料轉(zhuǎn)化率。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)，在犢牛代乳料中添加甘露寡糖（MOS），可以增加犢牛采食量，提高犢牛生長(zhǎng)速度，獲得更大的日增重，同時(shí)降低發(fā)病率。低聚半乳糖（GOS）可以降低反芻動(dòng)物的甲烷排放量，提高氮利用率，降低瘤胃pH值，但它對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀降解率及飼喂后lh和6h的瘤胃發(fā)酵指標(biāo)（如pH、NH3——N及總VFA）沒有影響。Heinrichs等（2003）研究表明，與在代乳料中添加抗生素相比，添加MOS可以增加犢牛的采食量，但兩組犢牛在試驗(yàn)期的體增重差異不顯著：MOS和抗生素都能降低犢牛的腹瀉率且效果相當(dāng)。因此MOS可以代替抗生素添加于代乳料中。在奶牛的干乳期日糧中添加MOS，可以增強(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。張學(xué)鋒等（2008）研究結(jié)果表明，灌注占日糧干物質(zhì)1.2％的大豆寡糖（SBOS）顯著增加綿羊的日增重。郭勇慶等(2010)的飼養(yǎng)試驗(yàn)也表明，當(dāng)日糧中添加9.6g/d牛蒡果寡糖（FOS）時(shí)，綿羊的生產(chǎn)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率及氮平衡均最佳。但張軍華等（2008）在60日齡的羔羊日糧中添加0.02％的低聚木糖卻未表現(xiàn)出促生長(zhǎng)作用，原因可能是低聚木糖的添加量太低。

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功能性寡糖在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

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