功能性寡糖在动物生产中的应用_微生物试验报告与运用_微生物知识

功能性寡糖在动物生产中的应用

2020-08-02 09:21:00 点击：

寡糖亦称低聚糖，是指由2~10个单糖经脱水缩合由糖苷键连接形成的具有直链或支链的低度聚合糖类的总称，其分子通式一般可表示为[(C6H10O5)n，n=2~10]，分子量约300~2000道尔顿，甜度一般只有蔗糖的30％~50％（龙胆寡糖为苦味）。根据寡糖的生物学功能可将其分为功能性寡糖和普通寡糖两大类。普通寡糖可被消化吸收，产生能量，如蔗糖、麦芽糖、海藻糖、环糊精及麦芽寡糖。而功能性寡糖是指具有特殊的生理学功能，特别是不被人和动物肠道吸收并促进双歧杆菌的增殖，有益于肠健康的一类寡糖，即双歧因子。

1 功能性寡糖的生理功能

1.1 改善畜禽消化道菌群

正常情况下，动物消化道内寄生一定数量的微生物，大多数是对动物有利的有益菌，也有对动物不利的有害菌，二者相互制约又彼此依赖，保持动态平衡。应激条件下，平衡被打破，有害菌大量增殖为优势菌群，引发动物患多种疾病。动物消化道内病原菌细胞表面或绒毛上具有类丁质结构外源凝集素，它能识别动物肠壁细胞上的“特异性糖类”受体并与之结合，在肠壁上繁殖导致肠道疾病的发生。而寡糖与病原菌在肠壁上的受体具有相似的结构，可竞争性地与病原菌结合，使其无法附植在肠壁上，致使病原菌死亡而失去致病能力。功能性寡糖不能被单胃动物自身分泌的酶降解，也不能被大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌利用，但可被消化道后段寄生的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌充分利用，可促进其大量繁殖。而双歧杆菌和乳酸杆菌增殖又会促使发酵产生醋酸和乳酸，导致肠道pH下降，抑制大肠杆菌和产气荚膜梭菌等有害菌的生长繁殖。

1.2 提高畜禽免疫力

寡糖可充当免疫刺激因子，提高药物或抗原免疫应答能力，增加动物体液及细胞免疫能力。寡糖分子作为外源抗原佐剂，与某些毒素、病毒、真核细胞表面结合，减缓抗原吸收，增加抗原效价，提高机体免疫力。其次，寡糖可促进有益菌（双歧杆菌等）大量增殖，双歧杆菌可提高机体的抗体水平，激活巨噬细胞的吞噬活性，提高机体免疫力。

1.3 影响胃肠道组织的结构

饲料中添加寡糖可显著增加猪、禽的肠绒毛高度和肠壁厚度。寡糖促进有益菌生长繁殖，有益菌代谢产生的大量丙酸，是黏膜代谢的主要能源，具有促进正常细胞形成的作用。

2 功能性寡糖在动物生产中的应用

功能性寡糖作为抗生素的替代品，近年来被逐渐应用到饲料工业，具有用量少、无毒害作用、无残留、稳定性强等特点。动物营养学界称之为微生态促进剂，饲料工业则称之为化学益生素。二十世纪80年代中后期，日本首先将功能性寡糖开发为饲料添加剂。到90年代中期，日本寡糖全国产量的1／3被添加到饲料中，价值约1亿美元。大量动物试验结果表明，功能性寡糖可以提高动物的抗病力，降低死亡率，而且对料肉比重、动物体重均有所改进。

2.1 在猪饲料中的应用

目前寡糖研究主要针对仔猪阶段，对生产性能的影响效果不一。据报道，饲粮中添加甘露寡糖可提高1~49日龄仔猪的日增重和饲料转化率。在与抗生素复合使用和替代抗生素的条件下，甘露寡糖均可提高断奶仔猪的日增重。甘露寡糖和粪链球菌一起饲喂，可提高仔猪日增重、饲料转化率和粗纤维的消化率。也有报道称日粮中添加甘露寡糖不影响仔猪的生产性能。石宝明等（2000）报道，以7~28日龄的哺乳仔猪和28~56日龄的断奶仔猪为试验动物，研究寡聚糖对肠道微生物数量和猪的生产性能的影响，结果表明：0.1％的产品添加组，哺乳仔猪粪便大肠杆菌含量下降了80.94％，含水量下降了2.6％，断奶仔猪直肠大肠杆菌下降了87.97％，结肠双歧杆菌增加了86.21％，直肠粪便含水量下降了11.21％。

2.2

不同寡糖对肉鸡肠道乳酸菌促生长作用不同，徐海岩（2006）研究表明，(1)乳低聚糖、异麦芽寡糖（IOS）能促进肉鸡肠道乳酸菌生长，对乳酸菌的促生长作用随底物添加量增加而增加，以1.6％添加量作用最明显；(2)在肉鸡日粮中添加IOS能提高肉鸡生产性能，改善肠道主要菌群数量，其中前期添加0.2％、后期添加0.4％效果较好；半乳低聚糖对肉鸡生产性能无显著影响，但能提高肠道内乳酸菌数量，降低大肠杆菌数量。闫际平等（2007）报道低聚木糖改善了肉鸡的平均日增重（P>0.05）和料肉比（P

2.3 在水产饲料中的应用

功能性寡糖对水生动物的作用主要体现在以下几方面：增强水生动物免疫力，提高动物成活率；改善肠道微生态环境；促进水生动物生长，提高饲料利用率；以及作用于内源性消化酶，增强水生动物消化功能等。蔡雪峰等报道，在虹鳟幼鱼饲料中添加不同浓度的壳寡糖，各组肠道菌群的组成随壳寡糖浓度变化而变化，但各组间虹鳟幼鱼肠内细菌的总数间没有显著差异。曹丹等分别给异育银鲫饵料添加1.0％、1.5％和2.0％壳聚糖饲喂60d，结果发现，试验组的增重率均比对照组显著提高，添加1.0％组的增重率比对照组提高49.02％(P<0.01)。肖明松等将鲤鱼分成5组，并分别在基础日粮中添加0、0.3、0.8、1.3和1.8g/kg果寡糖饲喂30d，添加果寡糖的各试验组鲤鱼相对增重率与对照组相比，均显著提高，而饲料系数显著降低。

2.4 在反刍动物饲料中的应用

功能性寡糖在反刍动物营养中的应用报道比较少。目前已有的研究大部分都集中在幼龄反刍动物上。国内外研究表明，在牛、羊的日粮中添加一定量的寡聚糖可以防止犊牛、羔羊下痢，提高日增重，改善饲料转化率。国外研究发现，在犊牛代乳料中添加甘露寡糖（MOS），可以增加犊牛采食量，提高犊牛生长速度，获得更大的日增重，同时降低发病率。低聚半乳糖（GOS）可以降低反刍动物的甲烷排放量，提高氮利用率，降低瘤胃pH值，但它对营养物质的表观降解率及饲喂后lh和6h的瘤胃发酵指标（如pH、NH3——N及总VFA）没有影响。Heinrichs等（2003）研究表明，与在代乳料中添加抗生素相比，添加MOS可以增加犊牛的采食量，但两组犊牛在试验期的体增重差异不显著：MOS和抗生素都能降低犊牛的腹泻率且效果相当。因此MOS可以代替抗生素添加于代乳料中。在奶牛的干乳期日粮中添加MOS，可以增强母牛对轮状病毒的免疫力，并提高犊牛对轮状病毒的抗体水平。张学锋等（2008）研究结果表明，灌注占日粮干物质1.2％的大豆寡糖（SBOS）显著增加绵羊的日增重。郭勇庆等(2010)的饲养试验也表明，当日粮中添加9.6g/d牛蒡果寡糖（FOS）时，绵羊的生产性能、营养物质消化率及氮平衡均最佳。但张军华等（2008）在60日龄的羔羊日粮中添加0.02％的低聚木糖却未表现出促生长作用，原因可能是低聚木糖的添加量太低。

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功能性寡糖在动物生产中的应用

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