果寡糖

云淡雪霽 · 發(fā)表于 2011-2-20 08:52:38

寡糖飼料添加劑研究進(jìn)展及應(yīng)用前景

寡糖又稱低聚糖，是指2～10個(gè)單糖通過非α-l，4-糖苷鍵連接起來形成的直鏈或支鏈的一類糖。由于它不僅具有低熱、穩(wěn)定、安全無毒等良好的理化性質(zhì)，還具有調(diào)整腸道和提高免疫等保健作用，因此引起了人們極大興趣。早在1960年就有報(bào)道指出寡糖可以作為免疫增強(qiáng)劑。目前，國外已將寡糖作為飼料添加劑應(yīng)用于飼料工業(yè)，當(dāng)這些寡糖飼料添加劑加入到飼料中后，可選擇性的刺激動(dòng)物后腸中有益菌生長而防止病原菌滋生，提高機(jī)體免疫力，從而促進(jìn)畜禽健康生長。
寡糖作為飼料添加劑的應(yīng)用背景
自從1950年Stockstad報(bào)道在飼料中添加某種抗生素具有促生長效果以來，抗生素作為促生長劑用于預(yù)防動(dòng)物病原菌感染及疾病發(fā)生具有重要意義，對促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展有著積極作用。但是抗生素的長期使用帶來了嚴(yán)重后果，如抗藥性、藥物殘留和畜禽產(chǎn)品品質(zhì)下降等。隨著消費(fèi)者對健康的日益關(guān)心，抗生素的使用越來越受到限制和反對，因此尋求更為安全有效的動(dòng)物促生長劑及保健劑是進(jìn)一步發(fā)展飼料和畜牧業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
近些年，能有效抑制畜禽腸道中有害菌并使有益菌增生的天然活菌制劑一益生素倍受人們青睞，但益生素在實(shí)際應(yīng)用中往往效果不一，究其原因主要是：①動(dòng)物消化道中原生菌的優(yōu)生作用使活菌制劑很難在短時(shí)間內(nèi)定居以完成續(xù)生過程；②活菌制劑均需要特定的微生態(tài)環(huán)境，如果動(dòng)物腸道中無法長久提供這些外源活菌制劑所需的營養(yǎng)素，則活菌也將死亡而失效，更沒有機(jī)會大量繁殖。
因此，人們在研究活菌制劑的同時(shí)對動(dòng)物體內(nèi)固有微生物菌群發(fā)生了極大興趣。如果能夠人為地在飼料中添加一些既不能為畜禽自身吸收利用，又不能為腸道內(nèi)大部分有害菌利用，而只能促使有益菌增生的物質(zhì)，即維持動(dòng)物體內(nèi)已建立的健康的消化道菌群，則有事半功倍之效。研究表明，人們已發(fā)現(xiàn)了這類物質(zhì)，并證明此類物質(zhì)為寡糖類，同活菌制劑（益生素）、有機(jī)酸、酶制劑相比，寡糖具有更大的優(yōu)勢，不象活菌制劑、酶制劑存在貯藏、加工過程的失活問題。隨著人們生活水平的提高，人們越來越重視產(chǎn)品質(zhì)量而不是數(shù)量，這勢必給寡糖帶來巨大的發(fā)展?jié)摿?，況且環(huán)境問題已經(jīng)成為全球急需解決的問題，所以作為一種新型的飼料添加劑將有廣闊的前景。因此將寡糖代替抗生素或益生素利用于飼料工業(yè)和畜牧業(yè)將會有光明前景。
寡糖的研究進(jìn)展
自六十年代報(bào)道寡糖可以作為免疫增強(qiáng)劑以來，許多研究表明寡糖對人體健康、動(dòng)物生長發(fā)育和生產(chǎn)性能改善均有明顯的促進(jìn)作用。在人類食品中添加寡糖，可以促進(jìn)大腸中微生物發(fā)酵代謝，抑制病原菌、減少腹瀉、增強(qiáng)機(jī)體免疫力和防止結(jié)腸癌等。寡糖可以代替外源性高劑量銅、抗生素和益生素應(yīng)用于仔豬飼料，保證仔豬健康生長。日本1994年就有40％的仔豬飼料添加了寡糖，這種飼料可刺激豬腸道有益菌生長，防止病原菌定居繁殖，顯著增進(jìn)仔豬免疫力。日本北里大學(xué)（1995）應(yīng)用飼料級果寡糖飼喂母豬，母豬平均泌乳量提高32％，母豬從斷乳到發(fā)情的間隔時(shí)間從原來的10日縮短到7日左右。根據(jù)日本農(nóng)場長期使用果寡糖作為功能性添加劑的結(jié)果，總結(jié)如下：（1）母豬產(chǎn)仔數(shù)平均增加0．7頭；（2）增加公豬精子密度20 ％～25％，提高受胎率；（3）減少母豬分娩的后便秘的發(fā)生；（4）斷奶仔豬平均體重從5．4 kg增年6.3 kg；（5）改善季節(jié)性采食量下降（6）降低仔豬日糧中抗生素的添加量（7）預(yù)防感染、嘔吐以及發(fā)熱豬的飼料攝入不足。（我司試驗(yàn)已證明）在雞、兔、貓等動(dòng)物上的實(shí)驗(yàn)也表明寡糖有類似作用，在雞飼料中添加寡糖，能明顯提高中性纖維、酸性纖維和半纖維消化率。在貓糧中添加果寡糖可使乳酸桿菌數(shù)量增加164倍，產(chǎn)氣莢膜芽抱桿菌減少98％，大腸桿菌減少75％，極大地促進(jìn)機(jī)體健康。

NRC（1998）出版的《豬營養(yǎng)需要》明確提出寡糖可作為促生長和保健添加劑。
寡糖的生理作用及機(jī)制

Patrich Charton教授將寡糖確切地比作生命的浮橋，病原體粘附在寡糖底物上而不與動(dòng)物腸道上皮細(xì)胞相接觸，無法在腸道內(nèi)定居下來，也就失去了對畜禽的危害。隨著動(dòng)物生理學(xué)及糖類生物化學(xué)等研究的不斷深入，寡糖對畜禽的生理功能已逐步被人們認(rèn)識，主要表現(xiàn)在：
（1）寡糖能促進(jìn)動(dòng)物腸道內(nèi)有益菌增殖。由于消化道內(nèi)沒有消化寡糖的酶，因此這些寡糖基本上以原樣的形式到達(dá)后腸，腸道內(nèi)的寡糖大部分被有益菌（如雙歧桿菌，乳酸桿菌等）選擇利用，促進(jìn)有益菌大量繁殖；有害菌（大腸桿菌和沙門氏菌等）則不能利用寡糖。同時(shí)產(chǎn)生的酸性物質(zhì)降低了整個(gè)腸道的pH值，從而抑制了有害菌的生長和定植，起到了有益菌增殖因子的作用，提高了動(dòng)物防病抗病能力。

（2）寡糖能吸附并清除腸道病原菌，對動(dòng)物起保健作用。病原菌（大腸桿菌、沙門氏菌、梭狀芽孢桿菌等）的細(xì)胞表面或絨毛上具有類丁質(zhì)結(jié)構(gòu)，它能夠識別動(dòng)物腸壁細(xì)胞上的“特異性糖類受體”，并與受體結(jié)合，在腸壁上發(fā)育繁殖，導(dǎo)致腸道疾病發(fā)生。由于寡糖不被消化道內(nèi)源酶分解，因此他們將攜帶病原菌通過消化道排出體外，防止病原菌在消化道內(nèi)繁殖，起著清潔消化道的作用。

（3）激活免疫系統(tǒng)。寡糖具有提高藥物和抗原免疫應(yīng)答的能力，從而增加動(dòng)物體液和細(xì)胞免疫的能力。

（4）提高飼料消化率。寡糖能促進(jìn)鈣、磷、維生素的吸收，提高飼料轉(zhuǎn)化效率，節(jié)省飼料成本。因此寡糖作為消化促進(jìn)劑將具有很大潛力。
（5）作為甜味劑。寡果糖的甜度為蔗糖的0．6倍，具有蔗糖的純正甜味，能改善飼料的適口性，對畜禽起誘食作用。
結(jié) 語
寡糖添加于畜禽飼料中來使動(dòng)物腸道內(nèi)有益菌增殖、抑制或減少腐敗菌來提高動(dòng)物抵抗疾病和逆境的能力，縮短恢復(fù)期，促進(jìn)畜禽健康生長，則是新型飼料添加劑研究開發(fā)的方向之一。因其具有特殊的生理作用，它對家畜生產(chǎn)性能的調(diào)控和挖掘動(dòng)物生產(chǎn)潛力具有明顯增效，國外近十年來對寡糖在動(dòng)物營養(yǎng)中的研究日益活躍，作為一種重要的消化道保健劑和促生長劑已逐步應(yīng)用于飼料工業(yè)并取得了良好效果。我國目前應(yīng)用最多的是果寡糖、甘露寡糖、異麥芽糖、木寡糖等。它的研究與應(yīng)用必將為畜牧生產(chǎn)和飼料工業(yè)發(fā)展注入新的活力，引領(lǐng)新一輪的綠色飼料革命。（
中國農(nóng)科院
《寡糖將引領(lǐng)綠色飼料革命》）

但經(jīng)過多年研究和實(shí)際適用，迄今為止在眾多商品化的低聚糖中，只有果寡糖被美國FDA和日本厚生省等權(quán)威機(jī)構(gòu)確認(rèn)為安全有效的飼料添加劑。我國農(nóng)業(yè)部第105號公告
《允許適用的飼料添加劑品種目錄》中也只把果寡糖定為法定的飼料添加劑。

目前，國內(nèi)外飼料生產(chǎn)中添加適當(dāng)比例抗生素早已成為慣例。然而，飼用抗生素的使用同樣帶來嚴(yán)重的副作用。首先，抗生素作為飼料添加劑在畜牧生產(chǎn)中的長期使用已成為一個(gè)全球性問題，它的長期使用直接導(dǎo)致細(xì)菌抗藥性、耐藥性的抗藥菌株的出現(xiàn)，如果不加以嚴(yán)格控制，最終將導(dǎo)致未來人類無法使用抗生素來治療細(xì)菌感染所引起的疾?。黄浯?，飼用抗生素的使用導(dǎo)致畜產(chǎn)品中抗生素的殘留，人們長期食用這樣的畜產(chǎn)品后，其后果將直接有害于人類身體健康；第三，根據(jù)目前國際畜產(chǎn)品貿(mào)易形式，產(chǎn)品中無抗生素殘留為大勢所趨，我國近幾年來禽類出口在歐盟、韓國、日本頻頻受挫因?yàn)榭股貧埩袅繃?yán)重超標(biāo)，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

面對這種形勢，各國紛紛采取措施限制抗生素在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用，并積極尋求無毒綠色抗生素替代品，其中研究較多的包括酸化劑、益生素、中草藥和非消化性低聚糖（NDO），也即我們通常所說的寡糖等。寡糖作為一種新型綠色飼料添加劑，不僅可以大幅度替代飼用抗生素的使用，而且能夠顯著改善和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

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