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果寡糖在动物生产中的研究进展

                               果寡糖在动物生产中的研究进展
                      胡 静1,郭春艳2,王 鑫3,林英庭1
(1.青岛农业大学动物科技学院,山东青岛 266109;2.招远市毕郭畜牧兽医站,山东烟台 265412;3.莱阳市畜牧兽医局,山东莱阳 265200)
    摘 要:果寡糖是一种天然的秒速飞艇投注平台添加剂,其本身不能被机体胃酸、胃酶降解吸收,但具有多种生理功能。介绍了果寡糖改善动物肠道微生物区系、促进矿物质吸收、提高机体免疫机能等几个方面的生理功能,并对其在反刍动物、家禽、水产动物及猪生产的应用做一综述。
    关键词:果寡糖;生理功能;动物生产;研究进展中图分类号:S816.7  
    文献标志码:A  文章编号:1003-6202(2014)02-0056-04
    果寡糖(fructooligosaccharides)是在蔗糖分子上以β-1,2-糖苷键结合n个(n<8)D-果寡糖所形成的寡糖总称,具有低热值、稳定、安全无毒、粘度大、吸湿性强、不被胃肠道消化等理化特性。同时具有改善肠道微生物区系、降低血清胆固醇和中性脂肪含量、改善血糖含量、促进营养物质的吸收、提高秒速飞艇投注平台利用效率等功能[1]。果寡糖在单胃动物的研究中表明其具有提高家禽及幼龄动物日增重及秒速飞艇投注平台转化率、降低死亡率、增强动物免疫力等方面的显著作用;反刍动物因其瘤胃发酵功能的特殊性,使得果寡糖对反刍动物的作用主要是通过影响胃肠道微生物的组成实现的[2]。本文就果寡糖的理化性质、作用机理及其在动物营养中的研究作一综述。旨在为果寡糖的研究、开发和应用提供参考。
    1 果寡糖的理化性质
    固体果寡糖为无色粉末,溶解性好,溶液呈无色透明。热稳定性受酸碱的影响较大,中性条件下,120℃仍非常稳定;但在pH3的酸性条件下,温度达到70℃就极易分解。此外,果寡糖的吸湿性较低,可减缓秒速飞艇投注平台因吸湿而发霉变酸;同时果寡糖的防霉性能好,可以延长秒速飞艇投注平台保存期。果寡糖存在于多种天然植物中,其中菊芋块茎中含量最高(16%~20%,其次是婆罗门参(4%~11%)[3]。
    2 果寡糖的生理功能
    2.1 优化肠道菌群结构
    动物肠道内存在大量的微生物,肠道微生态的平衡对宿主的健康状况有重要意义,当肠道内有益菌群占优势时,机体的生理活动和生产性能处于最佳状态,反之,有害菌群数量增加则可导致动物机体免疫力下降,抗病能力下降[4]。果寡糖能顺利通过胃和小肠到达消化道后端,作为营养基质选择性地被双歧杆菌等肠道有益微生物利用,在使这些有益菌得到养分而增殖的同时,沙门氏菌及腐败菌等有害菌因不能分泌可分解果寡糖的果糖苷酶使自身生长受到抑制。双歧杆菌和乳酸杆菌发酵产生挥发性脂肪酸,降低肠道pH 值和氧化还原电势,有效的阻止病原菌定植。同时双歧杆菌和乳酸杆菌与肠黏膜上皮细胞密切结合,共同占据肠黏膜表面,形成一个生物学屏障并与有害菌竞争生存空间,阻止致病菌、条件致病菌的定植和入侵,达到抑制病原菌的目的[5]。祁茹等[6]以崂山奶山羊为研究对象,日粮中添加1%果寡糖显著提高了瘤胃内纤维分解菌和真菌数量,同时粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量也显著增加,大肠杆菌数量显著下降,说明果寡糖对动物肠道有益菌的增殖及减少有害菌群有促进作用。
    2.2促进肠道发育
    肠微绒毛的长度或隐窝深度直接影响营养物质消化吸收效率,肠绒毛的高度增加说明在肠上皮的细胞数量变多,对营养物质的吸收能力增加。研究指出,果寡糖有助于维持肠道结构的完整性,改善了肠道内环境,促进肠道的发育和黏膜的增殖,同时快速修复受损肠黏膜[7]。时琪等[8]研究果寡糖对断奶前仔猪小肠形态发育发现:果寡糖组仔猪绒毛高度的下降幅度显著低于对照组,即小肠线毛被损伤的程度显著降低,说明添加果寡糖能够有效地缓解固体日粮对断奶前仔猪空、回肠绒毛的机械损害程度。Maria等[9]报道,果寡糖能增加鼠的盲肠湿重、盲肠壁重及其内容物重。
    2.3 吸附致病因子,提高免疫力
    果寡糖使肠道内双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌增殖后,其发酵产生挥发性脂肪酸,降低肠道pH 值和氧化还原电势,有效的阻止病原菌定植。同时双歧杆菌和乳酸杆菌与肠黏膜上皮细胞密切结合,共同占据肠黏膜表面,形成一个生物学屏障并与有害菌竞争生存空间,阻止致病菌、条件致病菌的定植和入侵,达到抑制病原菌的目的[10]。此外,双歧杆菌还可分泌大量的胞外糖苷酶,它能降解肠黏膜上皮细胞产生的复杂多糖物质(一些致病菌分泌的凝集素或细菌素的受体),从而进一步阻止潜在致病菌及其毒素在肠黏膜上皮的定植。同时果寡糖作为免疫佐剂和抗原直接参与机体细胞免疫和体液免疫调节。吴伟等[11]指出,日粮中添加低聚果糖制剂能显著提高断奶仔猪猪瘟抗体水平、血清IgA、IgG水平(P<0.05),说明果寡糖对仔猪有较好的免疫调节作用。
    2.4 促进矿物质元素的吸收
    寡糖一方面通过增加消化道黏膜通透性来增加矿物质元素的吸收,其机制是以其分子上携带的正电荷连接到细胞膜上,使得膜上细胞间紧密结合蛋白的结构发生改变,从而导致跨膜通道的开放[12]。据报道,果寡糖增强大鼠肠道内钙、镁、铁和磷的吸;另一方面肠道内有益菌群的增殖使肠道pH 值下降,生成的H+ 离子促进金属阳离子的吸收,同时随着肠道隐窝加深,金属离子与肠壁的接触面积增大,继而提高矿物质的利用率[13-15]。郭勇庆等[16]研究报道,果寡糖在一定程度上能提高绵羊钙和磷的表观消化率。
    2.5 降低血脂和血清胆固醇
    邰秀林等[17]发现在荷斯坦公犊牛的饲粮中添加果寡糖能显著降低犊牛血清总胆固醇含量,并且具有降低甘油三酯含量的趋势。寡糖降低血清胆固醇含量的机制与其调节肠道菌群、改善肠道微生态的作用有着必然联系。机体摄入寡糖后,肠道内双歧杆菌的数量增加,双歧杆菌通过影响胆固醇合成酶系中β-羟基-β-甲基戊二酸单酰辅酶A 还原酶的活性来控制并降低其合成量,最终达到降低血清胆固醇含量的目的[18]。同时,双歧杆菌、乳酸菌对胆汁盐的同化和共沉积作用,降低了肠道内胆酸的浓度,增加了胆酸和类固醇在粪便中的排出量,继而调控了体内脂类的代谢。
    3 果寡糖在动物生产上的应用
    3.1 反刍动物
    Grand等[19]指出,犊牛代乳粉中添加果寡糖可显著提高犊牛的生长性能。刘立恒等[20]通过在锦江黄牛基础日粮中添加1.0% 果寡糖+0.8% 大豆寡糖+0.8% 甘露寡糖,并利用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法研究分析牛瘤胃液细菌多样性,结果表明:添加果寡糖等功能性寡糖组合后,牛瘤胃液细菌PCR-DGGE 图谱条带数明显增加,亮度也明显增强。说明添加果寡糖组合后,瘤胃细菌多样性增加且瘤胃液中细菌含量也相应提高。同时试验组条带的相似性与对照组相比有一定程度的提高,增强了瘤胃菌群区系的稳定性。肖宇等[21]指出,奶山羊日粮中添加1%果寡糖,在对肝脏和心脏无损害的前提下可显著提高脂类代谢和蛋白质合成(P<0.05);另有报道指出,果寡糖可提高第7d奶山羊血清IgG(P<0.05)、IgM(P<0.01)、IL-2(P<0.01)、IL-4(P<0.05)、IL-6(P<0.01)含量;第21d时血清中IgG(P<0.01和IgM(P<0.05)含量与对照组相比也有显著提高。由此可知,果寡糖可改善动物机体的免疫功能[22]。
    3.2 家禽
    占秀安等[23]在饲粮中添加2 000、4 000mg/kg果寡糖显著降低了艾维因肉鸡的料重比和盲肠中有害菌群(大肠杆菌和梭菌)的数量。张建斌等[24]将192只7日龄海兰褐蛋雏鸡随机分为抗生素组和0.1%果寡糖组及空白对照组。结果显示:果寡糖组盲肠中的双歧杆菌分别比对照组和抗生素组提高了12.03%(P<0.05)和13.30%(P<0.05);乳酸杆菌比对照组提高6.07%(P<0.05),比抗生素组提高了16.35%(P<0.01)。果寡糖组回肠中的双歧杆菌比对照组和抗生素组分别提高了17.69%(P<0.05)和18.94%(P<0.05);果寡糖组乳酸杆菌比对照组提高了4.19%(P<0.05),比抗生素组提高了14.45%(P<0.05)。仵天培等[25]指出,果寡糖可改善广西三黄鸡的肠道形态,并在一定程度上提高小肠线毛的高度及肠线毛长度/隐窝深度比值。另外,在肉鸭、鹌鹑等特种家禽上的应用效果也较理想。黄杰河等[26]选用1日龄肉用鹌鹑进行研究,发现果寡糖添加组的鹌鹑平均日增重提高,并能显著降低料重比、腹泻率和血清总胆固醇含量,证实果寡糖对肉用鹌鹑的生长性能有促进作用。
    3.3 猪
    王亚军等[27]报道,仔猪日粮中添加0.1%果寡糖能提高断奶仔猪的平均日增重(P<0.01)和采食量(P<0.05),同时降低了断奶仔猪腹泻发病率46.7%。陈旭东等[28]发现,果寡糖显著改善了断奶仔猪平均日增重、料肉比、腹泻率等各项生产性能,果寡糖秒速飞艇投注平台添加剂的适宜添加水平为0.4%。胡彩虹等[29]指出,肥育猪日粮中添加果寡糖可显著提高平均日增重、降低料重比;结肠中大肠杆菌数、梭菌数下降,十二指肠内容物中总蛋白水解酶、胰蛋白酶、淀粉酶活性提高。林渝宁等[30]通过对断奶仔猪饲喂果寡糖发现,果寡糖可显著提高血清中高密度脂蛋白含量。谭聪灵等[31]研究认为,日粮中添加0.3%低聚果糖可显著提高生长猪血清IgA、IgG水平(P<0.05)。
    3.4 水产动物
    近年来,果寡糖在水产动物上的应用研究也越来越多,应用效果与反刍动物相似。Jian Zhang等[32]在白鲸日粮中添加2.0、4.0、6.0和8.0g/kg寡糖后发现,各寡糖组体增重及特定生长率均显著高于对照组(P<0.05)。肖明松等[33]以鲤鱼为研究对象,指出鱼饵料中添加1.3g/kg果寡糖可以促进鲤鱼生长,提高鲤鱼肝胰脏和肠道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。路娟娟[34]报道,在罗非鱼秒速飞艇投注平台中添加0.4%、0.5%果寡糖可改善机体蛋白质合成。卢明森[35]在草鱼基础秒速飞艇投注平台中分别添加0.5、2.0和4.0g/kg的果寡糖进行了为期56d的试验,分别在试验的不同天数来检测草鱼血清溶菌酶活性和补体C3和C4的活性。结果显示,秒速飞艇投注平台中添加2.0g/kg果寡糖可提高草鱼非特异性免疫功能。王艳等[36]指出,秒速飞艇投注平台中添加果寡糖能显著提高银螂肠道和肝胰脏的蛋白酶活性、肠道淀粉酶活性和肝胰脏的脂肪酶活性。提高银螂鱼肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌的数量,显著降低肠道内大肠杆菌、气单胞菌的数量。
    3.5 其他单胃动物
    谭小海[37]指出,伊利马日粮中添加果寡糖可显著提高母马产奶量。Kanakupt等[38]指出,成年猫日粮中添加果寡糖可显著降低肠道内大肠杆菌的数量,提高猫的健康状况。Barry[39]指出,日粮中添加短链果寡糖可显著提高狗回肠内养分消失率与总消化道内粗蛋白质的消失率。
    4 小结
    关于果寡糖的研究大多集中在如何减少发病率、提高秒速飞艇投注平台利用率继而提高生产性能等方面,且研究对象多为单胃动物和水产动物,反刍动物的研究则相对较少,特别是对反刍动物瘤胃微生物区系的研究还不够深入。同时,针对果寡糖在各种动物中的最佳用量、最佳配方及添加方式与其他饲营养素的协同拮抗作用的研究也有待进一步探讨,相信随着秒速飞艇投注平台科技的发展,果寡糖在动物营养中的应用将大放光彩。
    [参考文献]略


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