王圓圓,谷子林,李 寧,陳丹丹
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,河北 保定 071001)
隨著社會的發(fā)展及人民生活水平的不斷提高,無公害和無污染的綠色畜產(chǎn)品已經(jīng)成為關(guān)注焦點(diǎn)和消費(fèi)主流。抗生素在家畜生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用,但因其具有藥物殘留、污染環(huán)境、間接危害人體健康等使之受到限制。近年來隨著綠色飼料添加劑的研究和推廣,甘露寡糖作為一種新型微生態(tài)添加劑越來越受到專家學(xué)者的關(guān)注。本文就甘露寡糖在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用作以綜述。
甘露寡糖(MOS)又稱甘露低聚糖,是由幾個甘露糖分子和葡萄糖組成的寡糖,是寡糖最重要的組成部分之一,主鏈?zhǔn)峭ㄟ^α-1,6糖苷鍵連接,側(cè)鏈的連接方式是α-1,2、α-1,3糖苷鍵[1]。甘露寡糖主要從啤酒酵母細(xì)胞壁中提取得到,能夠承受飼料加工的高溫處理(121℃,20 min),其結(jié)構(gòu)和功能保持完整性而不被破壞。商品所用甘露寡糖主要通過酶解法進(jìn)行生產(chǎn),易溶于水,不易溶于有機(jī)溶劑,在生理pH條件下較為穩(wěn)定,不易被單胃動物消化道酶分解,甜度低于蔗糖。甘露寡糖的蛋白質(zhì)含量和糖總含量分別為4.15%、90.12%,蘇氨酸和絲氨酸含量高,而酪氨酸和蛋氨酸的含量較低。
在飼料中添加甘露寡糖能促進(jìn)雙歧桿菌、嗜酸乳酸菌等有益菌的生長,調(diào)控動物胃腸道微生態(tài)環(huán)境。其機(jī)理在于甘露寡糖除了可作為一種營養(yǎng)物質(zhì)外,還參與有益菌的生長調(diào)節(jié)和黏附作用。而對于大腸桿菌、霍亂菌、梭狀芽孢桿菌等有害菌有抑制作用。有研究表明,甘露寡糖對腸道病原菌中的類幾丁質(zhì)具有專一性,可競爭性地與病原菌結(jié)合,結(jié)合后不提供有害菌所需的營養(yǎng)物質(zhì),使病原菌死亡。另有研究報道,飼喂甘露寡糖能改善結(jié)腸絨毛高度、腸道肌層厚度、為腸道上皮細(xì)胞提供能量、維持腸道正常的結(jié)構(gòu)與功能。
甘露寡糖能增強(qiáng)動物機(jī)體的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng),具有免疫佐劑和抗原激活特性。甘露寡糖的側(cè)鏈在免疫調(diào)節(jié)中起主導(dǎo)作用,已被廣泛認(rèn)可。甘露寡糖還可以促進(jìn)肝臟分泌甘露糖結(jié)合蛋白,通過提高寡糖的磷酸化程度或增加乙酰基的方式,起到免疫調(diào)節(jié)作用。甘露寡糖可以吸附或結(jié)合飼料中的霉菌毒素,阻止其被腸道吸收,提高飼料利用率。Zaghini等研究發(fā)現(xiàn),甘露寡糖可結(jié)合黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮[2]。
血液中尿素氮水平的高低可反映蛋白質(zhì)分解的強(qiáng)弱。血清中總蛋白質(zhì)及白蛋白的含量反映了機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收和代謝狀況。邵良平等報道,甘露寡糖能提高哺乳仔豬血清IgG含量,促進(jìn)仔豬機(jī)體蛋白質(zhì)的合成[3]。王筱蘭等報道,半乳甘露寡糖具有降低小白鼠血清膽固醇的作用[4]。甘油三酯是機(jī)體內(nèi)脂肪代謝的主要成分,血清中甘油三酯含量反映日糧中脂類在機(jī)體內(nèi)的吸收狀況,甘露寡糖能在一定程度上影響脂類代謝,促進(jìn)脂肪的沉積。
動物腸道正常微生物菌群對提高機(jī)體免疫力、抵抗疾病、維持腸道功能有重要作用。甘露寡糖能調(diào)控仔豬胃腸道微生態(tài)環(huán)境,維持正常的消化道結(jié)構(gòu)和功能。薩立富等研究表明,在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中分別添加甘露寡糖0.1%、0.2%和0.4%,對照組為基礎(chǔ)日糧,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組相比腹瀉率分別下降56.20%、60.69%、35.88%,添加甘露寡糖0.2%和0.4%能顯著增強(qiáng)仔豬各腸道的雙歧桿菌濃度(P<0.05),添加0.1%能顯著增強(qiáng)仔豬結(jié)腸中的雙歧桿菌濃度(P<0.05)[5]。杭蘇琴等研究表明,在飼糧中添加甘露寡糖0.4%,與對照組相比,腹瀉率下降52.12%[6]。車向榮等報道,在基礎(chǔ)日糧中添加甘露寡糖0.3%,與對照組相比顯著降低了盲腸、結(jié)腸大腸桿菌濃度(P<0.05)[7]。岳文斌等在35日齡斷奶仔豬日糧中添加甘露寡糖0.3%,結(jié)果表明,甘露寡糖降低仔豬腹瀉頻率為54%;在提高機(jī)體免疫方面,甘露寡糖對淋巴細(xì)胞數(shù)和外周血液IgG含量均較對照組差異極顯著(P<0.01);甘露寡糖組血清SOD、GSH-Px活性均較對照組差異極顯著(P<0.01)。在生產(chǎn)性能方面,甘露寡糖組仔豬日增重和飼料報酬均有明顯的提高;與對照組相比,甘露寡糖可以顯著降低盲腸、結(jié)腸大腸桿菌濃度(P<0.05);同時顯著提高盲腸乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度(P<0.05),但對結(jié)腸乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)影響不顯著(P>0.05)[8]。
甘露寡糖調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能主要是通過充當(dāng)免疫刺激的輔助因子發(fā)揮作用,從而增加動物體液及細(xì)胞免疫能力。宋小珍等報道,在飼糧中添加適宜的甘露寡糖能提高仔豬血清中的IgG水平,對仔豬有一定的促生長作用[9]。邵良平等研究表明,給仔豬灌服甘露寡糖250 mg,與對照組相比(灌服生理鹽水),試驗(yàn)組極顯著提高血清IgA含量(P<0.01),但對IgM 含量沒有顯著影響(P>0.05)[3]。Spring等研究發(fā)現(xiàn),甘露寡糖能顯著提高無菌仔豬血清IgA、IgG和IgM的含量[10]。Sohn等研究發(fā)現(xiàn),甘露寡糖不僅能有效的減少死亡率和降低腹瀉率,還能夠加快仔豬已經(jīng)抑制了的免疫系統(tǒng)恢復(fù)[11]。
大量研究報道表明,在斷奶仔豬日糧中添加甘露寡糖可顯著增強(qiáng)仔豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,提高生產(chǎn)性能[12-14]。李梅等研究發(fā)現(xiàn),在基礎(chǔ)飼糧中分別添加異麥芽寡糖、甘露寡糖、果寡糖7.5 g·kg-1,與對照組相比,平均日增重分別提高63.3%、142.4%、29.7%;料重比分別降低8.5%、17.8%、9.3%,生長性能以甘露寡糖組效果最顯著[15]。宋小珍等在仔豬飼糧中添加果寡糖0.45%+甘露寡糖0.10%和果寡糖0.30%+甘露寡糖0.15%,與對照組相比,日增重分別提高19.23%、22.31%,且差異顯著(P<0.05)[9]。周紅麗等報道,在仔豬斷奶后第15周飼糧中分別添加甘露寡糖0.6%、0.4%、0.2%、0.1%,平均日增重較對照組分別提高12%、3%、29%、9%[16]。陳立祥等在長×大二元母豬日糧中添加半乳甘露寡糖的高營養(yǎng)水平日糧(HL+GMOS)、不添加半乳甘露寡糖的高營養(yǎng)水平日糧(HL)、添加半乳甘露寡糖的低營養(yǎng)水平日糧(CL+GMOS)和不添加半乳甘露寡糖的低營養(yǎng)水平日糧(CL),結(jié)果表明,相對于不添加半乳甘露寡糖(GMOS),添加GMOS 0.15%能顯著提高乳中白介素-6、皮質(zhì)醇和生長激素(P<0.05),增加母豬泌乳量(P=0.07)和乳蛋白含量(P=0.06);相對于低營養(yǎng)組,高營養(yǎng)水平組能顯著提高乳蛋白含量(P<0.05);日糧中添加半乳甘露寡糖能顯著增加母豬的泌乳量,半乳甘露寡糖抑制、清除腸道病原菌和提高母豬免疫力,提高母豬泌乳期的營養(yǎng)水平對母豬采食量影響不大;高營養(yǎng)水平日糧能顯著增加母豬乳中乳脂的含量(P<0.05),高營養(yǎng)水平組能量水平較高,特別是添加形式是脂肪粉,導(dǎo)致血脂升高,進(jìn)而使乳脂含量升高,日糧中添加半乳甘露寡糖顯著增加了乳中乳蛋白的含量(P<0.05),營養(yǎng)水平對乳蛋白含量無顯著影響[17]。王彬等在母豬基礎(chǔ)日糧添加半乳甘露寡糖(GMOS)和兩種抗生素,結(jié)果表明,與對照組相比,半乳甘露寡糖組可以增加母豬的泌乳量,降低料乳比,顯著提高仔豬的斷奶個體重,添加GMOS的效果要好于吉它霉素,和維吉尼亞霉素相當(dāng)[18]。
甘露寡糖在仔豬體內(nèi)具有吸附腸道病原菌和發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的雙重功效。日糧中甘露寡糖的添加量需適當(dāng),添加量不足達(dá)不到預(yù)期效果,添加量過多會引起后腸的過度發(fā)酵,使動物發(fā)生腹瀉,抑制仔豬生長。不同生長階段的仔豬,添加甘露寡糖的劑量也不同。王瑩認(rèn)為,在剛斷奶仔豬日糧中添加甘露寡糖0.1%~0.4%為宜[19]。
幼齡動物因自身消化系統(tǒng)不健全、日糧變化和外界環(huán)境等易發(fā)生應(yīng)激綜合征,導(dǎo)致腹瀉、生長遲緩、免疫力低。甘露寡糖作為一種純天然的、穩(wěn)定性強(qiáng)的新型綠色環(huán)保飼料添加劑,可以提高幼齡動物日增重、飼料轉(zhuǎn)化率、增強(qiáng)抗病力,改善斷奶應(yīng)激,從而促使其健康生長。甘露寡糖在動物營養(yǎng)上有廣闊的應(yīng)用前景,但在其作用機(jī)理、有效成分的測定、不同種類動物中的最佳添加量及添加方式等方面還有待于進(jìn)一步研究。
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