低聚果糖的作用

lilyyang · 發(fā)表于 2010-9-22 18:06:21

　　調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生物環(huán)境
　　單胃動(dòng)物消化道的微生態(tài)環(huán)境。正常腸道內(nèi)大約有數(shù)百種細(xì)菌，其總數(shù)每克糞便在1000億以上，而且多為厭氧菌，如擬桿菌、真桿菌及雙歧桿菌等，占總數(shù)的90%～99%，其次才是腸球菌、腸桿菌(大腸桿菌)和乳桿菌等，過去認(rèn)為大腸桿菌是腸道的優(yōu)勢(shì)菌，這是錯(cuò)誤的。
　　大腸中的正常菌群對(duì)動(dòng)物是有利的，它們能阻擋一些病原菌通過腸道侵入體內(nèi)，其中很多有拮抗作用，能抑制病原微生物的生長。一般情況下，消化道微生物與宿主保持著動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，彼此相互制約、相互依賴，進(jìn)行著物質(zhì)、能量和信息交換，且正常菌群為優(yōu)勢(shì)菌。但在現(xiàn)代的集約化飼養(yǎng)下，應(yīng)激因子增多，環(huán)境和營養(yǎng)等的刺激就有可能打破這種互利動(dòng)態(tài)平衡，一旦有害菌成為優(yōu)勢(shì)種群，動(dòng)物就表現(xiàn)出各種各樣的疾病，如仔豬黃痢就是由于腸道正常菌群尚未建成前，給致病性大腸桿菌以繁殖條件，而人工喂給有益菌如乳酸桿菌等可控制仔豬黃痢。
　　消化道不同微生物對(duì)低聚果糖的利用能力。低聚果糖是以β-1，2-糖苷鍵相連的，而動(dòng)物體內(nèi)分泌的α-淀粉酶、蔗糖酶、麥芽糖酶等均不能水解此鍵，因此低聚果糖大都能順利通過胃和小腸而不被降解利用，但大腸中的一些細(xì)菌如乳酸桿菌、雙歧桿菌、梭狀芽胞桿菌等，它們可產(chǎn)生一系列的糖果苷酶，有的可以切斷多聚糖或低聚糖的末端糖苷鍵，也可以從中間切斷，因此這些有益菌得到養(yǎng)分而增殖。
　　研究發(fā)現(xiàn)，胃腸道中的不同菌體對(duì)低聚果糖的利用能力不同。Bailey(1991)用含有低聚果糖的培養(yǎng)基研究發(fā)現(xiàn)，20種沙門氏菌均不能增殖。Omar等(1995)也報(bào)道，6種血清型沙門氏菌均不能利用低聚果糖。Hidake等(1986)曾指出，埃希氏大腸桿菌等多種致病菌不能利用低聚寡糖。但Tanaka(1983)的體外試驗(yàn)表明，低聚果糖能被所有的試驗(yàn)性雙歧桿菌和某些乳酸桿菌、擬桿菌、鏈球菌及腸細(xì)菌所利用。一些動(dòng)物試驗(yàn)也驗(yàn)證了上述結(jié)論。Morishia等(1993)對(duì)大鼠和小鼠的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，日糧中添加1%的低聚果糖時(shí)，腸道中雙歧桿菌和乳酸桿菌數(shù)量都有所增加，且揮發(fā)性脂肪酸如丙酸、丁酸增加。Howard(1995)也曾報(bào)道，仔豬日糧中添加低聚果糖，糞樣中的雙歧桿菌濃度顯著提高(P<0.01)。
　　增殖腸內(nèi)的有益菌，抑制有害菌。雙歧桿菌和乳酸菌可將腸道內(nèi)的一些糖發(fā)酵生成有機(jī)酸，從而降低腸道pH值，可以抑制包括很多革蘭氏陰性菌在內(nèi)的病原菌的繁殖，同時(shí)也可產(chǎn)生細(xì)菌素、過氧化氫等，它們也都可以抑制有害菌，同時(shí)它們也可在動(dòng)物腸道中合成蛋白質(zhì)及維生素B族和K族，當(dāng)動(dòng)物菌群失調(diào)時(shí)，明顯表現(xiàn)出維生素缺乏，也可證實(shí)它們的重要性。雙歧桿菌也具有較強(qiáng)的免疫活性，可提高機(jī)體免疫力和延緩機(jī)體老化。Overdahl(1991)指出，具有極厚多糖層的嗜酸乳桿菌有很好的粘附能力，因而有人推測(cè)，它可通過競爭生存空間而達(dá)到抑制病原菌的目的。而芽胞桿菌可以消耗腸內(nèi)氧氣，造成厭氧環(huán)境，降低氧化還原電勢(shì)，有利于厭氧微生物的生長，從而把失調(diào)菌群恢復(fù)到正常狀態(tài)。
　　沙門氏菌可引起豬的副傷寒、雞的敗血癥等，且一些腐敗菌代謝產(chǎn)生的一些有害產(chǎn)物如酚、吲哪樣、胺等，是潛在的抑制生長和致癌物質(zhì)，但分析證明，攝入低聚果糖后，生成這些產(chǎn)物的酶的活性受到抑制，如β-葡萄糖醛酸酶等活性受到抑制，因而產(chǎn)生的有害物質(zhì)的量就得到控制。Omar等(1995)體外試驗(yàn)研究也證明，乳酸桿菌和雙歧桿菌都能抑制沙門氏菌的生長。
　　直接吸附病原菌
　　病原菌的細(xì)胞表面或絨毛會(huì)有一類丁質(zhì)的結(jié)構(gòu)，能夠識(shí)別并結(jié)合到腸壁上的一種寡聚糖結(jié)構(gòu)受體，從而引起病原菌在腸壁上發(fā)育繁殖，導(dǎo)致腸道疾病的發(fā)生。而有一些果寡糖，其結(jié)構(gòu)與腸壁上寡聚糖結(jié)構(gòu)受體相似。以競爭性地結(jié)合病原菌，使病原菌從腸道上脫離，從而起到"清洗"腸壁肝病原菌的作用。另外，某些低聚果糖還有吸附和消除某些霉菌素的作用。
　　提高機(jī)體免疫力
　　Spring等(1998)研究發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖能夠顯著提高無菌仔豬血清與腸粘膜中IgA、IgG和IgM的含量及血液中白細(xì)胞介素--2(IL--2)的水平，增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞功能和小腸原始淋巴細(xì)胞的活性，增強(qiáng)小腸內(nèi)白細(xì)胞的吞噬能力和促進(jìn)激活的淋巴細(xì)胞釋放IFY?γ細(xì)胞素。王國杰等(2000)研究了寡果糖對(duì)蛋用鵪鶉免疫機(jī)能的影響，結(jié)果指出試驗(yàn)組T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和血液中三碘甲腺原氨酸(T3)顯著提高。李梅等(2000)研究指出異麥芽低聚糖能顯著提高仔豬吞噬細(xì)胞的吞噬能力。高峰等(2001)研究了果寡糖對(duì)仔豬免疫功能的影響，結(jié)果表明飼料中添加0.17%，仔豬血液中甲狀腺素和IL-2含量升高。王權(quán)等(2002)研究指出在飼料中按5g/kg添加甘露寡糖就能明顯地促進(jìn)雞外周血液T淋巴細(xì)胞增殖，提高T細(xì)胞百分率。陳永軍等(2002)對(duì)肉用和蛋用雛雞的研究指出，在飼料中添加甘露寡糖能明顯促進(jìn)免疫器官增重。車向榮等(2003)研究了在仔豬日糧中分別添加寡果糖、異麥芽低聚糖和甘露寡糖對(duì)仔豬外周血T淋巴細(xì)胞數(shù)的影響，結(jié)果顯示外周血T淋巴細(xì)胞數(shù)和IgG水平較對(duì)照組顯著提高(p<0.05或P<0.01)。
　　大量的研究均表明寡糖能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，其主要作用機(jī)理如下：(1)寡糖本身具有--定的免疫原性，能夠刺激機(jī)體免疫應(yīng)答。(2)寡糖分子與腸道內(nèi)有害微生物腸內(nèi)皮細(xì)胞上受體的結(jié)構(gòu)相似，因此能與--定的毒素、病毒和真菌細(xì)胞的表面結(jié)合而作為這些外源抗原的佐劑，減緩抗原的吸收，增加抗原的效價(jià)，從而增強(qiáng)動(dòng)物體的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。(3)Neman(1994)的研究指出，肝臟能夠分泌--種與甘露糖結(jié)合的糖蛋白，這種蛋白質(zhì)能與細(xì)菌夾膜相粘接并觸發(fā)--連串的補(bǔ)體，從而啟動(dòng)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)。含甘露糖的寡糖能夠刺激肝臟分泌甘露糖結(jié)合蛋白，因此可影響免疫功能。(4)寡糖可促進(jìn)有益菌如雙歧桿菌等的大量增殖，研究表明雙歧桿菌可以提高機(jī)體的抗體水平，激活巨嗜細(xì)胞的吞噬活性，從而影響機(jī)體的免疫功能。
　　提高飼料消化率
　　路易斯安那州立大學(xué)的近期的一項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)了口服果寡糖對(duì)狗纖維素消化率的影響。實(shí)驗(yàn)日糧包括：玉米淀粉，作為纖維源的甜菜堿渣、大豆纖維或纖維素粉。結(jié)果表明，口服果寡糖后纖維素的消化率從61.5%提高到72.9%，對(duì)各種纖維素的試驗(yàn)結(jié)果都一致(Kappel，1997)。此外寡糖還能促進(jìn)鈣、磷、維生素的吸收(Yanahira等，1997 Or-ban，1997)，提高飼料轉(zhuǎn)化效率(Olsen，1996)，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。
　　提高礦物質(zhì)的消化利用率
　　Atsutane等(1995)研究表明，小鼠日糧中添加低聚果糖后，以Cr2O3作為外源性標(biāo)記來測(cè)定鈣和鎂的表觀消化率，結(jié)果表明，低聚果糖可明顯提高鈣和鎂的表觀消化率。Ohta(1993，1995)用小鼠和大鼠的試驗(yàn)也證明，低聚果糖可促進(jìn)小鼠和大鼠對(duì)鈣、鎂、磷、鐵的吸收利用，并認(rèn)為這是由于乳酸菌等的增殖，腸道pH值降低，從而使這些礦物質(zhì)的溶解度增高而促進(jìn)吸收利用的。但目前尚未發(fā)現(xiàn)單胃動(dòng)物有類似的報(bào)道。
　　對(duì)胃腸道組織學(xué)的影響
　　Howard等( 1995)在哺乳仔豬日糧中添加果寡糖的研究結(jié)果表明，果寡糖對(duì)仔豬的盲腸、結(jié)腸粘膜細(xì)胞增殖速度比對(duì)照組快，并有防止粘膜上皮萎縮作用，并且認(rèn)為，這是由于果寡糖被細(xì)菌代謝后，可提供短鏈脂肪酸作為粘膜細(xì)胞增殖的能源。而Leav等早在1978年就報(bào)道，細(xì)胞中間代謝產(chǎn)物丁酸鹽是正常結(jié)腸細(xì)胞生年的首選原料，已能通過穩(wěn)定DNA和修復(fù)損傷來促進(jìn)正常細(xì)胞的形成。 Choi等行 3日齡小雞日食中添加果糖后發(fā)現(xiàn)腸道微絨毛長度比對(duì)照組長。
　　作為甜味劑
　　寡糖除低聚龍膽糖(Dentiolisaccharide)外，其余都帶有程度不一的甜味，如寡果糖的甜度為蔗糖的0.3倍，它們都具有蔗糖的純正甜味，能改善飼料的適口性，對(duì)畜禽起誘食作用。
　　減少環(huán)境污染
　　低聚果糖可以降低腸道內(nèi)腐敗菌數(shù)量,增加雙歧桿菌數(shù)量,從而生產(chǎn)醋酸等短鏈脂肪酸,減少NH3等生成,降低環(huán)境污染.