果寡糖在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

和興

果寡糖又稱低聚果糖是一類由蔗糖的果糖殘基和D-果糖分子通過β-1,2糖苷鍵連接而形成的小分子糖，它屬于雜多糖。蔗糖分子與1分子D-果糖、2分子D-果糖、3分子D-果糖連接形成的果糖分別稱為寡果三糖、寡果四糖、寡果五糖。果寡糖廣泛存在于香蕉、小麥、大麥、洋蔥、黑麥、萵苣、菊芋等植物中，但直接提取較為困難．商品生產(chǎn)時(shí)一般將蔗糖先經(jīng)果糖轉(zhuǎn)移酶降解，再經(jīng)脫色、過濾、脫鹽、濃縮后得到終產(chǎn)物。

1
果寡糖的理化特性

固體果寡糖為無色粉末，溶解性好，溶液為無色透明；溶液穩(wěn)定性受酸堿度影響大，在中性條件下120℃時(shí)還非常穩(wěn)定，而在酸性(pH=3)條件下，溫度達(dá)到70℃以后，穩(wěn)定性顯著降低；粘度低，且在0℃～70℃范圍內(nèi)，其粘度隨溫度上升而下降；甜度低，純度為96％的果寡糖甜度為蔗糖的30％，純度為55％～60％的果寡糖甜度為蔗糖的60％；熱值含量低，體內(nèi)測定的果寡糖熱值僅為6.26J／g. 此外，果寡糖的吸濕性差，可緩解飼料因吸濕而發(fā)霉酸敗，可以延長飼料保存期。

2
果寡糖的作用

2.1
調(diào)節(jié)動物胃腸道的菌群

2.1.1
促進(jìn)腸道有益微生物的生長繁殖，抑制有害微生物的生長

果寡糖對腸道菌群的調(diào)節(jié)主要在于增殖有益菌，尤其是雙歧桿菌，抑制有害菌，以提高動物的健康水平。體內(nèi)外試驗(yàn)證明果寡糖可促進(jìn)雙歧桿菌的增殖。果寡糖對雙歧桿菌增殖的機(jī)理在于果寡糖不只充當(dāng)一種碳源或營養(yǎng)物質(zhì)，而且還可能參與了雙歧桿菌的生長調(diào)節(jié)和黏附作用。Marcel等(2000)[1]報(bào)道，果寡糖進(jìn)入腸道后，不能被病原菌(如沙門氏菌)利用，只能被有益菌(如乳酸桿菌、雙歧桿菌)分解利用，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，在促進(jìn)有益菌大量繁殖的同時(shí)，使腸道pH值下降。Xu zR等（2002）【2】通過體外試驗(yàn)研究表明，添加果寡糖可以引起豬排泄物中臭糞素濃度明顯降低，同時(shí)梭菌和大腸桿菌數(shù)目明顯降低，而厭氧性微生物的數(shù)目則明顯增加，其原因可能是由于果寡糖促使氨基酸合成菌體蛋白，結(jié)果導(dǎo)致L一色氨酸降解降低。占秀安等（2003）[3]研究表明，在飼料中添加4000 mg／kg的果寡糖使盲腸中雙歧桿菌和總厭氧茵數(shù)分別增加了257.65 %(P< 0.05)和100.O0％ (P< 0.05)，使梭茵數(shù)下降了79.36 (P< 0.05)。

2.1.2
阻止腸道內(nèi)病原菌的定植

許多病原菌的細(xì)胞表面含有特異的受體——外源凝集素，外源凝集素可導(dǎo)致病原菌在腸道內(nèi)大量繁殖后直接作用或產(chǎn)生毒素而導(dǎo)致病變。飼料中添加果寡糖直接與病原菌表面的外源凝集素(PHA)特異性結(jié)合，從而競爭性抑制病原菌在腸壁的吸附和定植。隨果寡糖通過消化道而排出排出體外。果寡糖具有很強(qiáng)的粘附能力，當(dāng)動物腸道中有果寡糖存在時(shí)，具有果寡糖特異外源凝集素的大腸桿菌不附著哺乳動物腸道上皮細(xì)胞，通過這樣的競爭生活空間達(dá)到抑制病原微生物的目的。此外果寡糖還具有攜病原菌通過腸道，防止病原菌在腸道內(nèi)繁殖。

3
調(diào)節(jié)動物機(jī)體免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)動物機(jī)體免疫機(jī)能

3.1
對細(xì)胞免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

免疫細(xì)胞可大致分為T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞3大類。T淋巴細(xì)胞分為表達(dá)CD4的輔助T淋巴細(xì)胞(Th)和表達(dá)CD8的細(xì)胞毒性T細(xì)胞。靜止的CD4+T淋巴細(xì)胞在IL-12或IL-4的作用下可進(jìn)一步分化為Th1或Th2亞群，Th1分泌IL-2、IFN-γ及TNF-а等．主要參與細(xì)胞免疫：Th2可分泌IL-4、IL-1O及IL-13等，主要參與體液免疫。Akrzewska(1998)[4]報(bào)道,FOS可以調(diào)節(jié)機(jī)體的細(xì)胞免疫.體外實(shí)驗(yàn)表明FOS可以使血清中IgG和IgA濃度升高 。王若軍（2000）[5]研究表明，添加FOS提高B淋巴細(xì)胞數(shù)和白細(xì)胞介素2(IL-2)、γ-干擾素(IFN-γ)水平，增強(qiáng)細(xì)胞免疫功能。Kelly—Quagliana等(2003)[5]報(bào)道，用含25％果寡糖的飼料喂養(yǎng)120只雌性小鼠6周，結(jié)果表明，果寡糖能顯著增加腹膜巨噬細(xì)胞的噬菌活性。岳文斌等（2006）[7]研究表明，寡糖具有誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞表面標(biāo)志CD4+、CD8+的表達(dá)和調(diào)節(jié)CD4+與CD8+比值的作用。通過對CD4+、CD8+T淋巴細(xì)胞的作用，最終增強(qiáng)了機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫功能。

3.2
對體液免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

免疫分子包括免疫球蛋白、細(xì)胞因子和補(bǔ)體，它們參與機(jī)體免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)。免疫球蛋白是主要的免疫分子，與抗體相似，具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)，普遍存在于血液、組織液和外分泌液中，其產(chǎn)生的免疫應(yīng)答稱為體液免疫。免疫球蛋白主要有3種，即IgG、IgM、IgA。IgG是單體免疫球蛋白，其在血清中濃度遠(yuǎn)高于其它免疫球蛋白，且維持時(shí)間長，是機(jī)體抗感染免疫的主要力量。大量研究表明果寡糖可以提高動物血液中的免疫球蛋白水平。
3.3
影響腸道的形態(tài)及其內(nèi)環(huán)境

腸道組織結(jié)構(gòu)，特別是腸黏膜細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài)， 直接影響到營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。Howard等(1995)在哺乳仔豬日糧中補(bǔ)飼果寡糖的研究表明，盲腸上皮粘膜細(xì)胞密度及標(biāo)記細(xì)胞粘膜隱窩深度、標(biāo)記細(xì)胞高度、細(xì)胞密度、標(biāo)記細(xì)胞、增殖區(qū)細(xì)胞及標(biāo)記指數(shù)增加。Delzenen等(1995)也發(fā)現(xiàn)，鼠日糧中添加10％果寡糖后，鼠盲腸組織比對照組增重3．0 g左右，差異達(dá)到顯著水平。Maria等(2002)證實(shí)了果寡糖能增加鼠的盲腸濕重、盲腸壁重及其內(nèi)容物重。果寡糖在腸道內(nèi)的降解主要以微生物發(fā)酵的形式進(jìn)行，降解產(chǎn)物可被腸細(xì)胞吸收利用，成為其不斷增殖的能源，同時(shí)，果寡糖在后腸道內(nèi)被有益微生物降解成一些揮發(fā)性短鏈脂肪酸及C0z氣體，這些產(chǎn)物都能使動物腸道內(nèi)環(huán)境的PH降低。

3.4
提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化力

果寡糖能促進(jìn)家禽對礦物質(zhì)的吸收與利用，F(xiàn)OS經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸如乙酸、丙酸和丁酸，降低了消化道的pH值，溶解了腸道內(nèi)容物中的不溶性鈣鹽、鎂鹽，從而促使Ca、P、Mg等離子的吸收，能提高Ca、Mg的表觀消化率。Delzennen等(1995)[8]報(bào)道,FOS能減少動物糞中礦物質(zhì)的排泄，明顯增加Ca、Mg、Fe和Zn的吸收和沉積，而不對試驗(yàn)動物血液中的各礦物質(zhì)的濃度產(chǎn)生影響。Ohtab(1995)[9]研究表明．大腸中Ca的吸收率與鈣結(jié)合蛋白(D9K)的含量呈正相關(guān)，而小腸中Ca的吸收與鈣結(jié)合蛋白呈負(fù)相關(guān)．補(bǔ)充FOS后增加了大腸中而減少了小腸中鈣結(jié)合蛋白的水平．由此說明FOS可能通過轉(zhuǎn)細(xì)胞途徑刺激了大腸中Ca離子的吸收。

4
果寡糖在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

胡彩虹等（2001）[10]報(bào)道，與對照組相比，肥育豬日糧中添加0.50％和0.75％果寡糖使日增重分別提高了9.67％(P<0.01)和10.67％(P<0．01)，使料重比分別降低了8.l9％(P<0.01)和7.60％(P<0.05)；添加0.50％和0.75％果寡糖使結(jié)腸中雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)分別增加了299.49％(P<0．01)和314.81％(P<0．01),97.40％(P<0.05)和141.67％(P<0.05)，并使結(jié)腸內(nèi)容物pH值分別降低了0.50(P<0．05)和0.90個(gè)單位(P<0.01)．添加果寡糖使結(jié)腸中大腸桿菌數(shù)下降。十二指腸內(nèi)容物中總蛋白水解酶、胰蛋白酶、淀粉酶活性提高。果寡糖對胰臟中消化酶活性的影響不顯著．許梓榮等（2002）[11]研究表明，添加FOS使肥育豬日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率顯著提高；添加1．O% 和1．5％ FOS使血清中總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL—C)顯著降低，使高密度脂蛋白膽固醇(HDL—C)／低密度脂蛋白膽固醇(LDL—C)的比率顯著提高，添加1．5 %FOS使血清中極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL—C)、載脂蛋白B(ApoB)和Apo B／載Apo A一1顯著降低；添加1．0% 和1．5% FOS使肝臟中3一羥基一3一甲基戊二酰輔酶A(HMG—CoA)還原酶活性顯著降低；添加1．5％ FOS使結(jié)腸中乙酸、丁酸和血漿中乙酸含量顯著提高，添加0.5 %、1.0%和1.5% FOS使結(jié)腸中丙酸含量顯著提高；添加1．0% 和1．5% 使糞便FOS中膽固醇含量顯著提高，添加1．5 %FOS使糞便中膽汁酸含量顯著提高。馬秋剛等[12]（2004）報(bào)道，對照組為基礎(chǔ)日糧組，試驗(yàn)組分別為基礎(chǔ)日糧+50 nlg／kg金霉素、基礎(chǔ)日糧+0．2％果寡糖、基礎(chǔ)日糧+0．4％果寡糖和基礎(chǔ)日糧+0、6％果寡糖。結(jié)果表明：抗生素組和各果寡糖組對生產(chǎn)性能都有不同程度的改善作用。添加0．4％ 果寡糖組的平均日增重極顯著高于其它組(P<0 O1)，其它各組間差異不顯著(P>0 05)。0．4％果寡糖組的料肉比和腹瀉率顯著低于對照組和添加0、6％果寡糖組(P<0．05)，但與抗生素組和添加0．2％果寡糖組差異不顯著(P>0．05)，其它各組間差異不顯著(P>0．05)。日糧中添加0 4％果寡糖能夠有效提高斷奶仔豬日增重，改善飼料轉(zhuǎn)化效率，降低腹瀉率，有效替代抗生素。宋小珍等（2006）研究表明，果寡糖與甘露寡糖能提高仔豬的日增重，在仔豬日糧中添加0.45％果寡糖+0．10％甘露寡糖組日增重比對照組提高l9.23％，差異顯著(P<0．05)：添加0．30％果寡糖+0．15％甘露寡糖組日增重比對照組提高22.3l％．差異極顯著(P<0．01) 果寡糖與甘露寡糖不同組合對仔豬腹瀉也有不同程度的降低,在日糧中添加適宜的寡聚糖與對照組相比極顯著(P<0．01)提高仔豬血清中的IgG水平，在一定程度上說明寡聚糖能替代抗生素對仔豬有一定的促生長作用。岳文斌等（2006）[7]報(bào)道，在斷奶后第7d，果寡糖組與抗生素組相比顯著提高了血清免疫球蛋白A(IgA)的濃度和IgG的濃度(P<0．05)，顯著提高了斷奶后第28天胸腺CD4 T淋巴細(xì)胞百分?jǐn)?shù)(P<0．05)，在斷奶后第7天淋巴結(jié)CD4 與CD8 比值顯著(P<0．05)大于抗生素組.彭小蘭等（2007）[14]研究表明，添加不同水平的果寡糖能不同程度地提高仔豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，并降低仔豬腹瀉率；添加0．4％果寡糖對斷奶仔豬的平均日增重較對照組提高17．7％，飼料利用率較對照組提高9.3％，仔豬腹瀉頻率較對照組降低86．1％。

5
小結(jié)

綜上所述，果寡糖是一種安全的、無毒副作用的新型綠色環(huán)保飼料添加劑，它不易被豬消化，卻能夠改善豬腸道內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)有益菌群生長，抑制病原菌的繁殖，提高豬的免疫力，從而促進(jìn)豬健康生長。因此，在不久的將來，果寡糖有可能替代抗生素，從而結(jié)束抗生素的輝煌時(shí)代。筆者認(rèn)為，當(dāng)前應(yīng)該加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：①果寡糖調(diào)節(jié)豬腸道菌群的作用機(jī)理②果寡糖對豬消化和免疫性能的影響及其作用機(jī)制。③果寡糖在豬生產(chǎn)實(shí)踐中的適宜添加量的問題。④果寡糖和酸化劑、益生素的合用。

drj

抗生素應(yīng)該可以和寡糖配伍使用吧。。。。。。。。