徐娜娜 安清聰 張春勇 李岑曦 郭榮富
云南農業(yè)大學動物科學技術學院,昆明 650201
功能性寡糖和多糖對早期斷奶仔豬
腸道健康的影響及其應用前景
徐娜娜 安清聰 張春勇 李岑曦 郭榮富*
云南農業(yè)大學動物科學技術學院,昆明 650201
仔豬斷奶后面臨著營養(yǎng)和環(huán)境的應激,導致了生長性能的降低,還會有腹瀉的發(fā)生[1]。在這種情況下,在飼糧中使用抗生素能夠其使生長性能改善[2]。但是由于肉產品中藥物殘留和細菌的抗藥性,尋找可以替代抗生素的物質是必要的,特別是自然資源中的生物活性物質。在豬的營養(yǎng)中,益生菌、益生元和合生素被認為是生長性能、胃腸功能和健康的功能成分。果寡糖、低聚半乳糖和甘露寡糖早已經在家畜飼糧中作為益生素使用了[3-4]。天然物質中提取的多糖成本低廉,天然無毒,并且無藥物殘留,能夠調節(jié)機體的免疫系統(tǒng),具有抗病毒、抗氧化等作用。本文就多種功能性寡糖和多糖改善早期斷奶仔豬的生產性能、腸道健康、免疫功能等進行綜述。
寡糖由2~10個單糖組成,按照寡糖的生物學功能可分為普通寡糖和功能性寡糖。一般,普通寡糖主要是α-1,4糖苷鍵,可被機體消化吸收,作為能量來源,如蔗糖、麥芽糖等;而功能性寡糖則含有α-1,6、β-1,2等糖苷鍵,這些糖苷鍵在消化道的前半部分不能被α-淀粉酶等消化,但是可以作為腸道中有益菌的底物,有利于有益菌的繁殖,因此寡糖具有調節(jié)微生物區(qū)系的作用。
甘露寡糖在動物腸道中具有促進有益菌繁殖和吸附有害病原菌的雙重效果,提高了腸道的免疫功能,從而改善仔豬的生產性能。岳文斌等[5]發(fā)現(xiàn)添加甘露寡糖能夠顯著降低結腸、盲腸中的大腸桿菌濃度(<0.05),并且顯著提高盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌濃度(<0.05)。這說明了甘露寡糖的添加能夠促進有益菌繁殖,且抑制病原菌。Davis等[6]在斷奶仔豬的飼糧中添加磷酸化的甘露寡糖,發(fā)現(xiàn)能夠顯著提高仔豬的平均日增重(<0.05),并且間歇性的影響仔豬的有關免疫功能的部分成分。Zhao等[7]發(fā)現(xiàn)甘露寡糖不僅能夠改善斷奶仔豬的生長性能和對營養(yǎng)成分的消化,而且甘露寡糖可以減少斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生。杭蘇琴等[8]發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的日糧中添加甘露寡糖,2周后可以顯著地提高斷奶仔豬的增重、降低料重比并且減少了仔豬的腹瀉(<0.05);同時血甘油三酯、血低密度脂蛋白和血極低密度脂蛋白都有小幅度的降低,而血高密度脂蛋白升高,這些對脂質的代謝有一定的影響。
大豆寡糖是從大豆中提取而得,研究發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的日糧中添加大豆寡糖,可以促進有益菌繁殖,抑制有害菌,增加了回腸和結腸中微生物的多樣性,提高了小腸絨毛高度與隱窩深度的比率(<0.05),促進了粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率(>0.05)[9]。
果寡糖參與機體腸道代謝,能夠維持腸道微生態(tài)的平衡,已普遍被各國所采用,具有廣闊的應用前景。研究發(fā)現(xiàn)果寡糖能夠刺激斷奶仔豬免疫器官的生長與發(fā)育,促進T淋巴細胞分化,提高血清中免疫球蛋白A、G、M的濃度,最終提高了機體的細胞免疫和體液免疫[10]。吳偉[11]在斷奶仔豬的日糧中添加0.2%、0.4%和0.6%的低聚果糖,其中0.4%組能夠提高日增重、改善飼料轉化效率、降低仔豬的腹瀉率,從而提高了斷奶仔豬的生長性能。
殼寡糖即低聚殼聚糖,是由甲殼素脫乙酰基后產生的,是雙歧桿菌和乳酸菌的生長因子,能夠調節(jié)腸道微生物菌群。唐敏等[12]發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的飼糧中添加低聚殼聚糖能夠顯著改善其生產性能(<0.05),并且降低腹瀉率,在抑制腸道病原菌滋生的同時還可促進有益菌的繁殖,添加量為300 mg/kg時效果尤佳。2012年,Walsh等[13]發(fā)現(xiàn)5~10 ku低分子量的低聚殼聚糖具有抗菌活性,而更高分子量10~50 ku的低聚殼聚糖是改善腸道結構的最適添加量。2013年,Walsh等[14]又發(fā)現(xiàn)5~10和10~50 ku的低聚殼聚糖降低了大腸桿菌的數(shù)量,但是同時也降低了飼糧中營養(yǎng)成分的消化率。
近些年,西方國家以其具有的發(fā)達的生物、化學等優(yōu)勢,很快地提出以益生素、益生元、合生元等來替代抗生素。而國內的飼料界則更多地提倡采用中草藥作為飼料中的添加劑。其中,植物中或中草藥中提取的活性多糖作為一種綠色天然的活性成分,越來越受到研究人員的高度重視。大量的研究結果表明活性多糖具有抗菌、促進機體免疫功能、抗病毒、抗腫瘤、抗寄生蟲、抗輻射等作用。
研究發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬的日糧中添加適宜劑量的白術粗多糖能夠提高其平均日增重和飼料利用率,降低腹瀉率[15]。白術多糖不僅能夠改善仔豬的生長情況,還能改善仔豬的免疫功能。李麗立等[16]發(fā)現(xiàn)白術純多糖能夠顯著地提高斷奶仔豬血清中IgG 和IgM含量;白術粗多糖和純多糖能夠提高胸腺和脾臟指數(shù)。
韓杰等[17]在斷奶仔豬的飼糧中添加150、300、500、800和1 000 mg/kg刺五加多糖,結果發(fā)現(xiàn):500和800 mg/kg組仔豬的平均日增重極顯著提高(<0.01),仔豬的腹瀉率極顯著降低(<0.01);飼糧中添加800 mg/kg刺五加多糖組仔豬的外周血淋巴細胞轉化率極顯著提高(<0.01),仔豬血清中皮質醇水平顯著降低(<0.05)。
2010年,張飛等[18]發(fā)現(xiàn)在20日齡斷奶的仔豬20、35日齡時肌肉注射黃芪多糖能夠提高其免疫功能和抗氧化性能。2011年,張飛等[19]又發(fā)現(xiàn)對斷奶仔豬相同處理后,發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬的外周白細胞數(shù)、紅細胞數(shù)和血紅蛋白含量得到了顯著提高(<0.05);仔豬的腹瀉率顯著降低(<0.05),說明黃芪多糖能夠改善斷奶仔豬的免疫功能和腹瀉率。研究發(fā)現(xiàn)除了肌肉注射黃芪多糖的方式能夠改善斷奶仔豬生產性能和腹瀉情況外,飼糧添加的方式也能改善。駱先虎等[20]在飼糧中加入200、500和1 000 mg/kg黃芪多糖,發(fā)現(xiàn)能夠改善仔豬的日增重和腹瀉率,添加量以500 mg/kg為宜。
牛膝多糖能夠顯著地促進斷奶仔豬骨髓中抗菌肽PG-1 mRNA的表達,并且以0.10%的添加量為適宜[21]。脂多糖應激能夠抑制斷奶仔豬生長性能,損傷腸道結構和功能,這種情況在日糧中添加牛膝多糖后能夠得到緩解[22]。
此外,除了中草藥中的多糖可以改善斷奶仔豬生產性能、免疫功能外,植物中的多糖亦有此種功效,國內外對植物多糖已有較多研究。伍松陵等[23]發(fā)現(xiàn)日糧中添加樸菇多糖粉后,外周血免疫細胞數(shù)量及其活性增加了,免疫細胞因子的分泌得到了提高,免疫球蛋白的產生也增加了,從而增強了斷奶仔豬的抗病力。日糧中添加蘆薈多糖可改善斷奶仔豬的生長性能,其作用效果與黃霉素相近[24]。在斷奶仔豬的日糧中添加適量的銀耳多糖可以減少斷奶的應激,減少腹瀉的發(fā)生,促進盲腸和結腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖,抑制大腸桿菌的繁殖,提高仔豬抗氧化能力[25]。Heim等[26]在斷奶仔豬的日糧中添加海帶多糖后發(fā)現(xiàn)能夠改善其腸道健康,并且能夠極顯著提高平均日增重和料重比(<0.01),從而提高仔豬的生長性能。Walsh等[27]發(fā)現(xiàn)日糧中添加海帶多糖,能夠調節(jié)斷奶仔豬腸道微生態(tài)和特定的微生物群。
功能性寡糖和多糖作為新型的綠色飼料添加劑,不僅可以避免抗生素使用過程中存在抗藥性和畜產品中藥物殘留的弊端,還可改善仔豬斷奶后產生的應激,能夠提高早期斷奶仔豬的生產性能和改善腸道健康,對早期斷奶仔豬的免疫功能和抗氧化能力也有一定程度的提高。功能性寡糖和多糖具有無污染、無殘留、耐高溫的優(yōu)點,因此具有廣闊的應用前景。
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2014-05-14
云南現(xiàn)代農業(yè)生豬產業(yè)技術體系——生豬營養(yǎng)(A3007245);云南省重大科技專項項目(2012ZA018)
*通訊作者
徐娜娜,女,1990年生,碩士。