吳 丹,馮 幼,許合金,劉 定,陳子騰,許進(jìn)奉,蔣云峰,黎相廣
(1.廣東溢多利生物科技股份有限公司,廣東 珠海 519060;2.湛江東騰飼料有限公司,廣東 湛江 514025;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,廣州 510642)
我國(guó)肉雞產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,無(wú)論在養(yǎng)殖規(guī)模上還是技術(shù)層次上都取得了較大幅度的提高。有研究報(bào)道,2010年我國(guó)肉雞出欄量為100億只,雞肉產(chǎn)量1 200萬(wàn)t,2011年產(chǎn)量達(dá)1 320萬(wàn)t,占全球總量的20%,位列世界第二[1]。目前肉雞產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),在解決農(nóng)村剩余勞動(dòng)力就業(yè),增加農(nóng)民收入,為消費(fèi)者提供充足的肉、蛋產(chǎn)品等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。然而,高密度集約化飼養(yǎng)改變了飼養(yǎng)環(huán)境和條件,縮短了病毒、細(xì)菌的傳播過(guò)程,也加劇了疫病發(fā)生的頻率,使疫病變得日益復(fù)雜。這也促使生產(chǎn)者大量使用抗生素來(lái)維持肉雞生長(zhǎng)??股氐拇罅渴褂貌粌H容易導(dǎo)致肉雞胃腸道正常菌群失調(diào),影響肉雞健康,而且抗生素的殘留也給人類健康帶來(lái)嚴(yán)重危害,降低了消費(fèi)者對(duì)肉雞消費(fèi)的信心,不利于肉雞產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。因此,很多抗生素替代品相繼被開(kāi)發(fā)研制。甘露寡糖作為一種綠色飼料添加劑,因具有無(wú)毒副作用、無(wú)殘留污染、不產(chǎn)生耐藥性且可部分替代抗生素等優(yōu)點(diǎn)而引起廣泛關(guān)注,應(yīng)用到養(yǎng)殖生產(chǎn)中。
甘露寡糖(MOS)又稱甘露寡聚糖或甘露低聚糖,甜度低于蔗糖。其是由2~10個(gè)單糖分子通過(guò)(α-1,2、α-1,3和α-1,6)糖苷鍵連接組成的非吸收性低聚糖,不同來(lái)源的甘露寡糖在結(jié)構(gòu)上存在一定差異。在動(dòng)物生理pH環(huán)境中以及飼料加工的高溫處理(121℃,20 min)條件下較為穩(wěn)定。易溶于水和其他極性溶劑,加入有機(jī)溶劑時(shí)容易使其沉淀,或以結(jié)晶形式析出。自然界中甘露寡糖主要是以復(fù)合物形式存在,而作為飼料添加劑用的甘露寡糖多為二糖、三糖、四糖的混合物[2]。
由于甘露寡糖分子中的連接鍵主要是α-1,2糖苷鍵、α-1,3糖苷鍵和α-1,6糖苷鍵,而單胃動(dòng)物胃腸道對(duì)碳水化合物的消化主要限制于α-1,4糖苷鍵,這就決定了甘露寡糖不能為單胃動(dòng)物消化酶所分解而直接進(jìn)入消化道后段被濃縮,并為動(dòng)物消化道內(nèi)菌群(主要為消化道后段菌群)進(jìn)行選擇性發(fā)酵利用,以有機(jī)酸、H2、CO2、CH4的形式被釋放出或參與機(jī)體其他代謝過(guò)程[3]。
甘露寡糖能夠改善肉雞的生產(chǎn)性能。李啟琳等分別在肉雞日糧中添加甘露寡糖1 g·kg-1和抗生素(金霉素100 mg·kg-1+黃霉素5 mg·kg-1),觀察其對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能影響,結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,甘露寡糖組平均日增重、成活率分別顯著提高6.22%(P<0.05)和7.70%(P<0.05),料重比顯著降低4.32%(P<0.05),甘露寡糖組肉雞成活率和平均日增重分別較抗生素組提高 1.03%(P>0.05)和 2.30%(P>0.05),而料重比則較抗生素組降低1%(P>0.05),甘露寡糖組肉雞平均日采食量分別較抗生素組和對(duì)照組提高1.37%(P>0.05)和1.60%(P>0.05)[4]。孟巖等報(bào)道,在日糧中添加甘露寡糖0.3%能夠降低肉雞料重比(P<0.05),顯著提高試驗(yàn)后期(22~35 d)肉雞的平均日增重(P<0.05)[5]。周映華等分別在肉雞日糧添加甘露寡糖0.5和1.5 g·kg-1,研究其對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響,結(jié)果顯示,添加甘露寡糖0.5和1.5 g·kg-1組肉雞平均日增重分別較對(duì)照組提高3.91%(P>0.05)和4.22%(P>0.05),平均日采食量分別較對(duì)照組提高 4.25%(P>0.05)和 5.50%(P>0.05)[6]。游金明等研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加甘露寡糖1 000 g·t-1不僅能提高肉雞后期的日增重(P<0.05),同時(shí)還提高肉雞后期及全期的飼料轉(zhuǎn)化效率(P<0.05);與復(fù)合蛋白酶同時(shí)使用,對(duì)肉雞各階段的日增重、采食量和飼料轉(zhuǎn)化效率未表現(xiàn)出相互疊加或抵消的效應(yīng)[7]。張海棠等分別在黃羽肉雞日糧中添加黃霉素4 mg·kg-1和甘露寡糖0.5、1.0和2.0 g·kg-1,研究甘露寡糖替代黃霉素對(duì)黃羽肉雞生長(zhǎng)性能的影響,結(jié)果顯示,添加甘露寡糖0.5、1.0和2.0 g·kg-1組肉雞平均日增重分別較添加黃霉素4 mg·kg-1組提高2.11%(P>0.05)、3.15%(P>0.05)和1.24%(P>0.05),料重比分別降低2.14%(P>0.05)、2.56%(P>0.05)和0.85%(P>0.05),這也提示,添加適量的甘露寡糖替代黃霉素是可行的[8]。甘露寡糖的促生長(zhǎng)作用可能跟改善動(dòng)物的腸道形態(tài)有關(guān)。孟巖等報(bào)道,在日糧中添加甘露寡糖0.3%能夠顯著提高肉雞回腸絨毛高度以及絨毛高度/隱窩深度(P<0.05),而且還有降低隱窩深度的趨勢(shì)(P>0.05)[5]。溫若竹等研究也發(fā)現(xiàn),日糧中添加甘露寡糖0.1%能夠顯著提高肉雞21和42日齡時(shí)回腸絨毛高度(P<0.05),降低21日齡時(shí)肉雞十二指腸、空腸和回腸的隱窩深度(P<0.05)[9]。與黃俊文等在仔豬上的報(bào)道一致[10]。
周映華等報(bào)道,日糧中添加甘露寡糖1 g·kg-1能夠顯著提高肉雞血液中T淋巴細(xì)胞的百分率(P<0.05);與對(duì)照組相比,甘露寡糖1 g·kg-1組血清IgA、IgG和IgM含量分別提高16.42%(P<0.05)、21.74%(P<0.05)和11.14%(P<0.05)[6]。張海棠等分別在肉雞日糧中添加甘露寡糖0.5、1.0和2.0 g·kg-1,研究其對(duì)肉雞免疫機(jī)能影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),甘露寡糖0.5、1.0和2.0 g·kg-1組的雞新城疫抗體效價(jià)分別較對(duì)照組降低 5.70%(P>0.05)、3.16%(P>0.05)和6.4%(P>0.05);胸腺指數(shù)分別較對(duì)照組提高18.49%、26.02%(P<0.05)和30.54%(P<0.05),脾臟指數(shù)分別較對(duì)照組提高6.92%(P<0.05)、30.82%(P<0.05)和24.53%(P>0.05);法氏囊指數(shù)分別提高1.61%(P>0.05)、16.87%(P>0.05)和 34.54%(P<0.05)[8]。王權(quán)等研究表明,甘露寡糖對(duì)雞胸腺具有極顯著的促生長(zhǎng)作用(P<0.01)[11]。李廣等用 α-溶血鏈球菌發(fā)酵得到的α-甘露寡糖分口服與皮下注射兩種途徑進(jìn)行試驗(yàn),觀察其對(duì)新羅曼褐雛雞脾臟、法氏囊的發(fā)育情況影響,結(jié)果顯示,α-甘露寡糖具有顯著增加免疫器官重量的作用(P<0.05),但高劑量的α-甘露寡糖對(duì)免疫器官的作用沒(méi)有顯著的累加效應(yīng)[12]。王吉潭等研究發(fā)現(xiàn),在肉雞日糧中添加半乳甘露寡糖,與添加抗生素相比,胸腺、脾臟和法氏囊相對(duì)重量差異不顯著(P>0.05),但脾臟和法氏囊的相對(duì)重量有提高的趨勢(shì)[13]。高峰等報(bào)道,在日糧中添加甘露寡糖1.0 g·kg-1能夠顯著提高肉雞胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)(P<0.05)[14]。閻桂玲等分別在日糧中添加甘露寡糖0.05%、0.1%和0.15%,觀察其對(duì)肉雞免疫力影響,結(jié)果顯示,甘露寡糖0.05%組新城疫一免后14 d抗體效價(jià)較對(duì)照組提高35.14%(P<0.05),0.15%甘露寡糖組新城疫二免后14 d抗體效價(jià)較對(duì)照組提高139.86%(P<0.05);進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,甘露寡糖0.10%能顯著提高淋巴細(xì)胞對(duì)ConA的反應(yīng)(P<0.05);0.05%和0.10%甘露寡糖組的吞噬細(xì)胞吞噬指數(shù)也分別較對(duì)照組提高25.68%(P<0.05)和10.81%(P<0.05)[15]。甘露寡糖可以和腸相關(guān)淋巴組織上的某些防御細(xì)胞上的受體相結(jié)合而激活免疫防御機(jī)制,促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、增強(qiáng)吞噬作用[16]。有報(bào)道指出,甘露寡糖對(duì)仔豬的細(xì)胞免疫和體液免疫有刺激作用[17-18]。
劉衛(wèi)東等報(bào)道,日糧中添加甘露寡糖0.1%能夠顯著降低肉雞盲腸中大腸桿菌數(shù)量(P<0.05),甘露寡糖0.1%組肉雞盲腸中乳酸桿菌、雙歧桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組高12.85%(P<0.05)和8.52%(P<0.05)[19]。閻桂玲等分別在肉雞日糧中添加甘露寡糖0.05%、0.1%和0.15%,觀察其對(duì)肉雞腸道微生物的影響,結(jié)果顯示,甘露寡糖0.05%、0.1%和0.15%組肉雞盲腸大腸桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組降低30.56%(P<0.05)、28.90%(P<0.05)和 31.16%(P<0.05);沙門氏菌分別較對(duì)照組降低29.51%(P<0.05)、30.40%(P<0.05)和37.12%(P<0.05);對(duì)照組肉雞盲腸雙歧桿菌數(shù)量分別較甘露寡糖0.1%和0.15%組增加10.70%(P<0.05)和9.54%(P<0.05)[15]。夏林等在日糧中添加甘露寡糖750 mg·kg-1,研究其對(duì)肉雞腸道微生物區(qū)系的影響,結(jié)果表明,在試驗(yàn)21和42 d,甘露寡糖750 mg·kg-1組肉雞盲腸大腸桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組降低5.56%(P<0.05)和8.91%(P<0.05);在試驗(yàn)21和42 d,甘露寡糖750 mg·kg-1組肉雞盲腸乳酸桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組提高9.52%(P<0.05)和9.95%(P<0.05)[20]。閻桂玲等報(bào)道,日糧中添加甘露寡糖0.05%和0.10%,肉雞盲腸內(nèi)的異丁酸、丁酸和戊酸含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)[21]。邵良平等分別在日糧中添加甘露寡糖2、4 g·kg-1,研究其對(duì)肉雞消化道生理指標(biāo)的影響,結(jié)果顯示,甘露寡糖2、4 g·kg-1組肉雞盲腸大腸桿菌數(shù)量、盲腸和回腸內(nèi)容物pH均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)[18]。邢廣林在日糧中添加甘露寡糖0.1%,研究其對(duì)肉雞消化酶活性影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在試驗(yàn)第21天,甘露寡糖0.1%組肉雞十二指腸淀粉酶活性較對(duì)照組提高10.26%(P<0.05),此外,糜蛋白酶、胰蛋白酶跟對(duì)照組相比也有提高趨勢(shì)(P>0.05);在試驗(yàn)第21和42天,0.1%甘露寡糖組胰臟胰蛋白酶分別較對(duì)照組提高31.28%(P<0.05)和35%(P<0.05);淀粉酶和糜蛋白酶與對(duì)照組相比,有提高的趨勢(shì)(P>0.05)[22]。岳文斌等對(duì)在斷奶仔豬基礎(chǔ)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54%,在提高機(jī)體免疫方面,甘露寡糖對(duì)淋巴細(xì)胞數(shù)(CD3)和外周血液IgG含量均較對(duì)照組差異極顯著(P<0.01),甘露寡糖組血清超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶活性均較對(duì)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(bào)酬均有明顯的提高,與對(duì)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(shí)顯著提高盲腸乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度(P<0.05),但對(duì)結(jié)腸乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)影響不顯著(P>0.05)[23]。
甘露寡糖的主要作用之一是維持肉雞腸道菌群的平衡。幼齡動(dòng)物腸道菌群種類以及數(shù)量均少于成年動(dòng)物,且幼齡動(dòng)物腸道調(diào)節(jié)能力也較成年動(dòng)物差。因此,甘露寡糖在幼齡動(dòng)物上的飼喂效果比成年動(dòng)物好。另外,日糧組成會(huì)通過(guò)改變動(dòng)物腸道內(nèi)微生態(tài)區(qū)系平衡,影響甘露寡糖飼喂效果。
不同聚合度的甘露寡糖以及添加劑量會(huì)影響甘露寡糖的使用效果。使用劑量過(guò)低時(shí)效果不顯著,使用劑量過(guò)高時(shí)不僅會(huì)增加飼料成本,而且還可能產(chǎn)生負(fù)面效果,例如動(dòng)物腹瀉等。Fukata等試驗(yàn)結(jié)果表明,添加低劑量的果寡糖0.1%,可以減少肉雞腸道中沙門氏菌數(shù)量[24]。寡糖可以作為某些腸道有益菌的發(fā)酵底物促進(jìn)生長(zhǎng)[25-27]。岳文斌等在仔豬日糧中添加小劑量的甘露寡糖,可以顯著提高盲腸內(nèi)的乳酸桿菌含量[23]。
與抗生素、有機(jī)酸以及益生素等類似,甘露寡糖在良好飼養(yǎng)環(huán)境中不能體現(xiàn)出其作用效果,溫若竹試驗(yàn)結(jié)果表明,只有在較差的飼養(yǎng)環(huán)境下,肉雞生長(zhǎng)受腸道因素影響較大時(shí),使用甘露寡糖才能表現(xiàn)出促生長(zhǎng)作用[9]。
在日糧中添加甘露寡糖可通過(guò)促進(jìn)肉雞胃腸道有益菌的生長(zhǎng),調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)區(qū)系平衡,從而提高肉雞對(duì)飼料的消化與吸收,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)。在食品安全問(wèn)題日益受到重視的今天,反對(duì)抗生素作為促生長(zhǎng)劑的呼聲日益高漲。甘露寡糖作為一類綠色添加劑,具有天然、無(wú)毒副作用、無(wú)殘留污染、不產(chǎn)生耐藥性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和貯藏加工不易失活等特點(diǎn),應(yīng)用前景十分廣闊。
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