功能性低聚糖在饲料工业中的应用_微生物试验报告与运用_微生物知识

功能性低聚糖在饲料工业中的应用

2020-09-07 15:30:04 点击：

功能性低聚糖是肠内有益菌的增殖因子，可以促进动物体内的菌类平衡，其主要包括大豆低聚糖、低聚果糖、低聚甘露糖、木苏糖、棉子糖、帕拉金糖等。近几年来，功能性低聚糖对人体及动物体的一些特殊功能越来越引起人们的重视。在功能性食品领域，功能性低聚糖已成为新一代健康食品，可以减少便秘，降低血压，血粘度和人体中的胆固醇。在饲料领域，其低残留、无抗药性、纯天然以及具有良好的降低腹泻的特性使其成为某些抗生素的替代品。

1. 功能性低聚糖的作用与机理

在动物体肠道内的菌群可以分为三类。其一为有益菌群，例如，双岐杆菌、乳酸杆菌等，它们对动物体具有营养作用，可以产生蛋白质、B族维生素和K族维生素等物质，并能使乳糖转化为乳酸，改善乳糖的耐受性，同时还能促进钙质的吸收。并且双岐杆菌、乳酸杆菌还具有生理功能，他们可以产生醋酸、乳酸等物质，降低了肠道内的pH值，大肠杆菌对酸性敏感，酸性环境可以抑制大肠沙门氏菌的增殖，具有减少腹泻的作用，并减少动物体内的有害气体的生成；其二为有害菌群，可以增加动物体内的有毒物质，使动物体不适或中毒，严重时可以引起大规模的传染病。其代表菌群有大肠杆菌、葡萄球菌属、假单胞菌属等；其三为中介，即界于有益菌群与有害菌群之间的一类，主要有胨球菌属、链球菌属等，它们在动物体内处于健康状态时为有益菌，但当机体处于衰退、有病以及亚健康时，成为有害菌。菌株在动物体内互相竞争，互相抑制，达到一种动态平衡的状态，在健康状态下，有益菌占主导地位，在非健康状态下则为有害菌占主导地位。添加抗生素不但能杀死有害菌群，同时也杀死了有益菌群，破坏肠道内的菌群平衡关系，而添加活菌则受到多方面条件的限制。由于部分低聚糖不被物体的胃酸、胃酶降解，不能被小肠吸收，可以直接到达大肠，可以被大肠中的微生物所利用。在饲料中添加功能性低聚糖，各种菌群对其的利用是不同的，大部分有益菌可以利用，而有害菌类例如大肠杆菌等则不能利用，从而促进动物体内有益菌群增殖。

2. 功能性低聚糖的研究

2.1 大豆低聚糖　　

2.1.1 组成　

大豆低聚糖广泛存在于豆科植物中，是由木苏糖、棉子糖和蔗糖按一定比例混合而成。各自分别占3.7%、1.3%和5%。

2.1.2 生理功能

A. 促进肠道内有益菌群的增殖。

B. 抑制肠道内有害菌群的增殖。大豆低聚糖在肠道内被双岐杆菌吸收后，双岐杆菌可以产生醋酸、丙酸、丁酸、乳酸等，从而降低肠道内的pH值。酸性环境可抑制有害菌群的增殖。

C. 防治龋齿　龋齿是由于口腔中的微生物利用糖进行繁殖，进而腐蚀牙齿导致。而大豆低聚糖不能被口腔酶作用，使口腔微生物不能利用其繁殖，从而达到预防龋齿的作用。　　

D. 其它特有功能。例如降低血压、保护肝脏、降低血液中血清胆固醇等作用。　　2.2 低聚果糖　　

2.2.1 组成　

低聚果糖是指在蔗糖分子的果糖残基上结合成了1到3个果糖的寡糖，又称低聚果糖或寡果糖，主要存在于香蕉（0.3%）、洋葱（2.8%）、大蒜（0.1%）、黑麦（0.7%）和蜂蜜等天然产品中。

2.2.2 生理功能

A. 不能在小肠中被吸收，而直接进入大肠，促进双岐杆菌等有益菌群的增殖。

B. 防止龋齿。低聚糖不能被突变链球菌作为发酵底物来生成不溶性葡聚糖，不提供口腔微生物沉积、产酸和腐蚀的场所。

C. 促进动物生长。

D. 防止腹泻。

E. 增强动物免疫功能，提高动物的抗病力。

F. 减少粪便及粪便中氨气等腐败物质的量。

2.2.3 应用研究　

功能性低聚果糖的研究尤其是在食品及饲料的领域的研究已经普遍展开，多项实验结果证实了低聚糖具有独特的作用。日本、美国以及欧洲等地低聚果糖已被广泛用作饲料添加剂。Howard等在哺乳小猪试验中发现，日粮添加低聚果糖时，盲肠、结肠粘膜细胞增殖比对照组快，并有防止结肠粘膜上皮萎缩的作用。广西大学动物科技学院的夏中生等在断奶仔猪的饲料中添加0.2%和0.5%的低聚果糖，结果证实了低聚果糖可以提高断奶仔猪增重，提高饲料利用率功能。

2.3 麦芽低聚糖　

2.3.1 组成

异麦芽低聚糖又称分枝低聚糖（异麦芽寡糖），其基本组成单位为葡萄糖，其分子中含有α-1，6糖苷键。

2.3.2生理功能

A. 异麦芽低聚糖可以被肠道末端的细菌所利用。

B、热量低，基本上不增加血糖和血脂，可动物肠道内维生素的含量，增高机体免疫力。

C、有利于食物消化、吸收，维持肠道正常生理功能。

2.4 低聚甘露糖

2.4.1 生理功能

A. 有报道指出，低聚甘露糖具有吸附病原体的作用，可对沙门氏菌和梭状芽孢杆菌有吸附作用并可以和胃肠道内的黏膜上皮细胞表面的PHA特异性结合，使竞争性抑制细菌在肠壁上附着增殖。

B. 甘露低聚对免疫防御机制的调节。甘露低聚糖与细菌结合后，减缓抗原的吸收，刺激机体的免疫系统，从而提高动物体的免疫能力。

2.4.2 应用报道

有人报道低聚甘露糖能提高肉鸡对纤维的消化率，可能是提高盲肠和结肠纤维降解菌的浓度结果。在雏鸡和仔猪饲料中添加2g/kg的低聚甘露糖,可以显著提高它们血液中谷胱甘肽氧化酶的活性，与添加抗生素的饲料的饲喂效果无显著差异性。

3. 低聚糖开发动态

目前低聚糖的开发主要集中在如何提高低聚糖的生产效率，进一步降低成本，和开发新的功能性低聚糖品种上，日本开发出一系列产品，如龙胆寡糖，由两个或两个以上的D-葡萄糖以β-1，6糖苷键连续连接后形成的低聚糖，具有良好的耐热、热酸和吸湿保湿性，因而，适于作为饲料添加剂，其它如低聚黑糖、果胶寡糖、磷酸寡糖、藻蔗糖、菊芋寡糖也正处于起步阶段，仍需进一步研究。

4. 结束语

抗生素的开发应用使动物集约化饲养成为可能，但由此带来副作用也越来越被人们所认知，抗药性的产生，对环境的污染和由动物体中的残留进而进入人体而造成对人体健康的影响一直困扰着人们。功能性低聚糖以其稳定、低糖、无毒副作用、无污染、无残留及其对动物肠道内良好的清道夫的作用，将是抗生素类的良好替代品。

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