低聚木糖在养殖中的应用

广东饲料第２７卷第１期２０１８年１月　低聚木糖在养殖【；】的应用　赵颖王忠刚朱芳　（广东华红饲料科技有限公司，广东肇庆５２６０００）　【中图分类号】Ｓ８１６．７　［文献标识码］Ａ　【文章编号】１００５—８６１３（２ｏ１８）０１－００３７—０３　【摘要】低聚木糖是由存在于植物细胞壁中的木聚糖降解而得，是一种高效、无污染、无残留、来源丰富的新型绿色饲料添　加剂．具有改善动物胃肠道微生态环境、提高动物免疫力和抗病力、促进动物生长、调节脂类代谢等作用。　【关键词】低聚木糖；理化性质；生物学功能；养殖　高密度的饲养环境造成动物免疫机能下降，疾　病频繁发生，滥用抗生素易造成细菌耐药性和残留　问题，安全、高效的抗生素替代品已成为动物营养　和饲料科学领域研究的热点。低聚木糖是由存在于　低聚木糖（ｘｙｌｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＸＯＳ）又称木寡　糖，是由２—７个Ｄ一木糖以ＪＢ一１，４糖苷键连接而成　的低度聚合糖类的总称，分子量约为３００～２０００Ｄａ，　其组成以木二糖和木三糖为主，木五糖、木六糖及　木七糖含量相对较少。其主要成分的结构如图１　所示：　００　、　植物细胞壁中的木聚糖降解而得，是一种高效、无　污染、无残留、来源丰富的新型绿色饲料添加剂。　１低聚糖的概述　低聚糖（Ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ）亦称寡糖或寡聚糖，　ｉｆｌｌ　ｏ　￣１，嘲　ｌ１０ＩＩ　是指由２～ｌ０个单糖通过糖苷键连接而成的小聚合　体。根据功能不同，低聚糖可分为普通低聚糖和功　能性低聚糖。蔗糖、乳糖、麦芽糖等属于普通低聚　糖，能被机体直接消化吸收和利用，作为能源物质；　功能性低聚糖多由　—１，４糖苷键结合而成，不被　动物体内的消化酶所消化，可随食物直接到达小肠　后段，被后肠的乳酸菌和双歧杆菌等有益菌利用，　促进有益菌增殖，所以又被称为非消化性低聚糖　（Ｎｏｎ—ｄｉｇｅｓｔｉｂｌｅ　Ｏｌｉｇｏｓａｃｅｈａｒｉｄｅ。ＮＤＯ）和双歧因子　术：慧泰篡着　图１木二糖和木三糖的化学结构　低聚木糖主要成分木二糖的甜度约为蔗糖的　４０％，甜味纯正，类似蔗糖；与其他低聚糖相比，低　聚木糖的特点是稳定性好，５％含量的低聚木糖在　ｐＨ为２．５～８．０、温度为ＩＯ０￣Ｃ时加热１ｈ，其结构与　性质不会发生变化，而蔗糖在ｐＨ４．０以下极易分　解；低聚木糖黏度为所有寡糖中最低，且随着温度　（Ｂｉｉｆｄｕｓｆａｃｔｏｒ，ＢＦ）。ＮＤＯ主要包括低聚木糖（ｘｙ—　ｌｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＸＯＳ）、果寡糖（ｆｒｕｃｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａ—　ｒｉｄｅｓ，ＦＯＳ）、　甘露寡糖（ｍａｎｎａｎｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，　ＭＯＳ）、异麦芽低聚糖（ｉｓ０ｍａｌｔ００ｌｉｇ０ｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，Ｉ—　ＭＯ）、大豆低聚糖（ｓｏｙｂｅａｎｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＳＢＯＳ）、　上升而迅速下降；其对水分活度的影响与葡萄糖大　体相同，高于木糖而低于麦芽糖；另外，低聚木糖具　有低热量、难消化性。体外实验表明，低聚木糖经唾　液、胃液、胰液和小肠黏膜酶液消化后的留存率分　另０为１００％、９９．９％、９９．８％和９９．６％，因此它的能量　低聚壳聚糖（ｅｈｉｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＣＯＳ）、菊糖（Ｉｎ—　ｕｌｉｎ）、半乳低聚糖（ｇａｌａｃｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＧＯＳ）等。　２低聚木糖的理化性质　【收稿日１￣１］］２０１７－１２－１６　利用率几乎为零；另外，低聚木糖的有效用量较小，　添加量为低聚异麦芽糖的１／２０，为低聚果糖的　１，１０　１／７　·３７·　广东饲料第２７卷第１期２０１８年１月　３低聚木糖的生物学功能及其在养殖中的应　用　３．１维持肠道微生态平衡　禽类在孵化期是无菌的，出壳后通过饮水、采　食等活动，细菌逐渐在其消化道内定植，随后形成　稳定的微生物区系。鸡嗉囊上皮细胞表面黏附有　大量的乳酸杆菌；小肠内以乳酸杆菌、大肠杆菌、　链球菌和金黄色葡萄球菌等兼性厌氧菌为优势菌　群，专性厌氧菌只有９％～３９％；盲肠内含大量专性　厌氧菌，总量达到１０ｌｉ，是微生物活动最活跃的地　段。宿主在长期进化过程中与肠道正常微生物群　形成共生关系。家禽胃肠道内充足的养分、恒定的　温度及ｐＨ等条件为微生物提供了适宜的生长环　境，胃肠道微生物的生长也影响着家禽胃肠道的　结构和功能。　低聚木糖维持肠道微生态平衡主要表现在选　择性地增殖有益菌、抑制有害菌、阻止外来病原菌。　低聚木糖由于其特殊的分子结构，不能被单胃动物　自身分泌的消化酶分解，而是进入后肠作为营养物　质被有益菌消化利用，可促进有益菌的增殖。低聚　木糖被有益菌发酵后，产生二氧化碳、挥发性脂肪　酸、乳酸等酸性代谢产物，降低肠道ｐＨ，抑制大肠　杆菌、沙门氏菌等对酸度敏感的有害菌增殖。低聚　木糖可竞争性地与病原菌细胞表面的外源凝集素　配体（或糖结合蛋白）结合，甚至可置换出与外源凝　集素结合的肠黏膜上皮细胞受体，减少病原菌与肠　黏膜上皮细胞受体结合的机会，阻止病原菌在肠壁　内定植和增殖，改善肠道微生态。　体外研究表明，在严格厌氧条件下，低聚木糖　可有效增殖青春双歧杆菌和两歧双歧杆菌，随着低　聚木糖浓度的增加，菌体浓度和增值速率逐渐增　大；低聚木糖对双歧杆菌增殖效果明显高于其它功　能性低聚糖。司梅霞（２００８）研究表明，低聚木糖可　促进淮南麻鸡盲肠中双歧杆菌的增殖，抑制大肠杆　菌的增殖，并且这种作用在一定范围内随着低聚木　糖添加剂量的增加而增大。袁缨等（２００７）在肉鸡日　粮中分别添加低聚木糖、果寡糖、甘露寡糖和低聚　异麦芽糖，结果表明，低聚木糖组对乳酸菌促增殖　作用效果最好。杨卫兵在（２０１２）肉鸡试验中证实，　低聚木糖可促进盲肠乳酸杆菌的增殖，抑制大肠杆　·３８·　菌和沙门氏菌的增殖；低聚木糖粒度越小，抑菌效　果越好。蒋正宇等（２００５）在肉鸡日粮中添加０．０２％　低聚木糖，显著地增加了乳酸杆菌、降低了大肠杆　菌菌落数。　３．２提高动物生产性能　国内外众多研究表明，低聚糖具有提高动物对　饲料养分的吸收利用率、促进生长和提高生产性能　的功能。陈雁南（２００９）在肉鸡日粮中分别添加　０．０１％、０．０１５％和０．０２％１＇１￣聚木糖，对各阶段生产性　能均无明显影响。杨卫兵（２０１２）研究表明，０．０１％常　规粉碎粒度的低聚木糖可显著增加ｌ～２１　ｄ肉鸡日　采食量和２１ｄ均重；０．０１％中等粒度和超微粉碎粒　度低聚木糖可提高和降低肉鸡４２　ｄ均重和料重　比。党国华（２００４）及陈倩妮（２００９）试验结果均表　明，添加ＸＯＳ不能显著提高肉鸡生产性能，但可以　使肉仔鸡日增重呈增加趋势，料重比呈下降趋势。　蒋正宇等（２００５）研究结果表明，添加０．０２％常规低　聚木糖可以明显促进肉鸡全期的生长，改善后期饲　料报酬。司梅霞（２００８）研究表明，添加低聚木糖对　淮南麻鸡前期生产性能无影响；但０．０１５％低聚木　糖可以显著降低淮南麻鸡后期料重比。低聚木糖对　肉鸡生产性能影响的报道不一致可能与日粮组成、　低聚木糖的来源及粒度等有关。　低聚木糖的促生长作用机制可能是由于其可　被有益菌发酵，为宿主提供能量和营养（维生素、　挥发性脂肪酸、氨基酸和矿物质等），发酵产物中　的丁酸是结肠黏膜的主要能源物质，可刺激上皮　细胞生长，促进肠道发育。Ｈｏｗａｒｄ等（１９９５）以大鼠　为试验动物，发现低聚木糖可显著增加盲肠隐窝　深度和肠壁细胞密度。党国华（２００４）研究表明，添　加０．０２％低聚木糖可显著提高肉鸡盲肠和直肠的　相对重量及相对长度。另外，日粮中添加低聚木　糖，提高肉鸡激素水平，也可能是促进生长的因素　之一。范艳平等（２００９）研究发现，添加２％棉籽壳源　低聚木糖，使得肉鸡血清Ｔ３、Ｔ４和生长激素含量　分别增加１２．９１％、２２．２０％和８．０６％。司梅霞　（２００８）在淮南麻鸡日粮中添加０．０１％、０．０１５％及　０．０２％低聚木糖，均使肉鸡血清中生长激素、Ｔ３、Ｔ４　水平有所提高。　３．３调节机体免疫功能　广东饲料第２７卷第１期２０１８年１月　而增强机体细胞免疫和体液免疫的作用；④低聚木　糖可促进免疫器官的发育。这可能是由于低聚木糖　低聚木糖能够诱生动物免疫系统中多种细胞　因子，促进干扰素的生成，激活巨噬细胞、Ｔ淋巴细　胞及Ｂ淋巴细胞，提高天然杀伤细胞的杀伤力，促　进抗体生成，从而增强动物机体的免疫功能。徐丽　萍等（２０１１）研究表明，在日粮中添加０．０１５％和　作为一种外来抗原，对消化道免疫系统形成一种持　久刺激导致的，也有理论认为，这也是双歧杆菌间　接作用所致。　０．０２％低聚木糖，蛋用雏鸡的法氏囊指数分别提高　２２．８５％和３１．０５％；脾脏指数分别提高２７．８６％和　２６．８７％；另外，０．０２％低聚木糖可提高血清免疫球蛋　白ＩｇＡ、ＩｇＧ及ＩｇＭ的含量，而０．０１％低聚木糖组则　无影响。杨卫兵（２０１２）在ＡＡ肉鸡日粮中添加　０．０１％超微粉碎低聚木糖，４２　ｄ时胸腺指数、脾脏指　数及法氏囊指数分别增加了１６．１４％、１８．１８％及　２０．１１％；２１　ｄ和４２　ｄ时血清ＩｇＡ、黏膜ＳＩｇＡ含量均　有所升高。司梅霞（２００８）研究表明，低聚木糖可显著　提高淮南麻鸡胸腺及法氏囊指数，其中添加量为　０．０１５％时效果最好；０．０１５％组４２　ｄ血清总蛋白、白　蛋白和球蛋白分别提高８．５ｌ％、９．５１７％和６．８４％；　血清ＩｇＡ、ＩｇＧ及ＩｇＭ也均有所提高。于跃等（２００７）　在海兰褐蛋鸡饲粮中添加０．０１５％和０．０２％的低聚　木糖，脾脏和法氏囊器官指数显著提高。潘灵辉　（２００５）报道，添加０．０３７５％低聚木糖使断奶仔猪的　猪瘟抗体水平有所提高，对血清ＩｇＡ、ＩｇＧ及ＩｇＭ三　种免疫球蛋白也有提高的趋势。扶国才等（２００９）在　生长猪的试验中发现，添加低聚木糖能提高血液中　溶菌酶的含量。庞丽姣（２０１１）在草鱼的研究中也发　现，添加一定量的低聚木糖可增加血清中溶菌酶的　含量。　综上可知，低聚木糖在适当添加范围内可有效　增强机体免疫力。目前，关于低聚木糖增强免疫机　能的机制有以下几种观点：①低聚木糖能提高肠道　黏膜局部免疫力，可能与促进肠道内双歧杆菌的增　殖有关。双歧杆菌能够促进肠黏膜分泌ＩｇＡ，激活　淋巴母细胞分化，促进巨噬细胞和淋巴因子的生　成，进而提高机体局部免疫机能；②低聚木糖作为　有益菌的发酵底物，可增加挥发性脂肪酸含量，挥　发性脂肪酸中的丁酸具有抗肿瘤细胞增殖、缓解炎　症反应及调节抗原呈递细胞活性的作用，而乙酸可　促进淋巴细胞增殖、提高自然杀伤细胞的杀伤力；　③低聚木糖可作为外源性免疫佐剂，与一定病毒、　毒素及真核细胞的表面结合，增加抗原的效价，从　３．４对抗氧化功能的影响　活性氧自由基对机体具有巨大的损伤作用，可　引起酶失活、蛋白质损伤、膜质过氧化，导致衰老、　肿瘤、动脉粥样化等许多疾病的发生。抗氧化活性　物质能够保护机体免受自由基的损害，减少疾病的　发生，延缓衰老，增强机体免疫力等。这种防止氧化　的作用主要通过三种途径：①消除活性氧及自由　基，防止脂质过氧化；②去除起催化作用的金属离　子；③分解过氧化物质，阻断过氧化链。　丁苏（２００８）体外试验表明，低聚木糖不能清除　ＤＰＰＨ自由基活性，但可显著清除ＯＨ自由基，并且　随着低聚木糖聚合度的升高，清除ＯＨ的功效越　强。陈雁南（２００９）在肉鸡日粮中添加低聚木糖，提　高了前期血清ＳＯＤ的活力。杨卫兵（２０１１）指出，低　聚木糖可增强超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活　性，降低ＭＤＡ和Ｈ：Ｏ　两种氧化产物的含量。　３．５促进脂类代谢　脂类物质包括脂肪和类脂两类物质，脂肪又称　甘油三酯，由甘油和脂肪酸组成，类脂包括胆固醇、　磷脂和糖脂等。血浆中所含的脂类统称为血脂，血　浆中总胆固醇（Ｔｃ）、总甘油三酯（ＴＧ）、高密度胆固　醇（ＨＤＬ—Ｃ）及低密度胆固醇（ＬＯＬ—Ｃ）是反应机体　脂类代谢的常用指标。高脂饮食能引起肥胖，造成　机体血液甘油三酯和胆固醇水平升高，引发高血脂　症，诱发动脉粥样硬化。低聚木糖可促进脂类代谢。　韩玉洁等（２００６）采用高脂饲料喂食法建立高脂血　症小鼠模型，结果表明，高剂量低聚木糖组可显著　降低高血脂症小鼠血清ＴＣ、ＴＧ及ＨＤＬ—Ｃ的水平。　朱吉力等（２００７）对高血脂症小鼠灌胃低聚木糖２８　天后，低聚木糖组血清ＴＣ、ＴＧ及ＨＤＬ—Ｃ含量显著　下降，说明低聚木糖可起到降低小鼠血脂的效果。　扶国才等（２０１　１）研究表明，添加０．０１％低聚木糖使　得蛋鸡血清肝酯酶和总酯酶活性显著提高，ＴＧ和　ＬＤＬ—Ｃ含量分别降低３１．７９％和５１．９６％。　参考文献：（略）　·３９·