高 巍 陳 帥 丁兆坤 許友卿 劉 剛* 印遇龍

(1.中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，農(nóng)業(yè)部中南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，長(zhǎng)沙 410125;2.廣西大學(xué)水產(chǎn)科學(xué)研究所，南寧530004)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視食品安全問題。在人工飼養(yǎng)動(dòng)物時(shí)，不可避免的需要使用一些抗生素來(lái)保證動(dòng)物的健康生長(zhǎng)。但抗生素會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)殘留、積累，會(huì)在一定程度上影響食品的質(zhì)量，甚至造成多種危害。目前，人們開始尋求一些無(wú)危害的產(chǎn)物來(lái)代替這些抗生素發(fā)揮作用，殼寡糖(chitosan oligosaccharide)正好符合了這一要求，所以人們對(duì)殼寡糖的關(guān)注逐漸增強(qiáng)。殼寡糖是通過殼聚糖降解得到的產(chǎn)物，其水溶性好、功能作用大、生物活性高。殼寡糖易吸收，功效是殼聚糖的數(shù)十倍，飼糧添加殼寡糖能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高免疫機(jī)能等，其對(duì)動(dòng)物的作用包括免疫調(diào)節(jié)、降血脂、抗癌等多種生理功能。

1 殼寡糖對(duì)機(jī)體血液生化指標(biāo)的影響

1.1 血細(xì)胞

蔡雪峰等［1］研究了殼寡糖對(duì)虹鱒非特異性免疫功能影響，檢測(cè)到殼寡糖可以提高白細(xì)胞吞噬菌的數(shù)量，但白細(xì)胞的殺菌功能并沒有顯著增強(qiáng)。然而劉含亮等［2］發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加殼寡糖組顯著提高了白細(xì)胞的吞噬百分率和吞噬指數(shù)，顯著提高了虹鱒血清殺菌能力。蔡文娣等［3］也發(fā)現(xiàn)，服用殼寡糖后顯著增強(qiáng)了小鼠機(jī)體單核巨噬細(xì)胞的吞噬功能和遲發(fā)性超敏反應(yīng)。Cai等［4］研究表明，殼寡糖可以提高小鼠單核細(xì)胞的吞噬能力，促進(jìn)抗體的產(chǎn)生等。飼糧中添加殼寡糖可以增強(qiáng)白細(xì)胞的功能，有利于提高機(jī)體的免疫力。

李振達(dá)等［5］研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加殼寡糖可以使三疣梭子蟹血細(xì)胞中的大顆粒細(xì)胞數(shù)量增加，小顆粒細(xì)胞數(shù)量減少，但總體上細(xì)胞密度顯著提高。說明添加殼寡糖可增加三疣梭子蟹血淋巴數(shù)目，有利于細(xì)胞免疫力的提升，其作用效果還需進(jìn)一步研究。李振達(dá)等［6］在飼糧中添加殼寡糖可以增加凡納濱對(duì)蝦血細(xì)胞的數(shù)量，并且低水平的殼寡糖更有利于增加血細(xì)胞的數(shù)量;在血細(xì)胞中，可以檢測(cè)到小顆粒細(xì)胞顯著增加，大顆粒細(xì)胞顯著減少。由此可見，殼寡糖對(duì)血細(xì)胞數(shù)量的影響主要通過調(diào)節(jié)大小顆粒細(xì)胞的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，這會(huì)在一定程度上影響機(jī)體的免疫功能，但作用效果并不顯著，其效果可能因品種的差異而有所不同。

1.2 酶

酶在機(jī)體內(nèi)有著重要的作用，催化特定的化學(xué)反應(yīng)，機(jī)體必須要有酶的存在才能進(jìn)行各項(xiàng)生化反應(yīng)。機(jī)體內(nèi)酶越多、越完整，其生命就越健康。李振達(dá)等［5］的研究發(fā)現(xiàn)，添加殼寡糖可以不同程度地提高三疣梭子蟹血淋巴的氧化酶(PO)活性，可以顯著地提高三疣梭子蟹血淋巴的酸性磷酸酶(ACP)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化物酶(POD)和溶菌酶(LSZ)活性，但對(duì)堿性磷酸酶(ALP)活性無(wú)顯著影響;添加較大量的殼寡糖對(duì)LSZ活性無(wú)顯著影響。甲殼動(dòng)物的體液免疫主要依靠體液因子起作用，在眾多體液因子中，PO、ACP、三磷酸腺苷酶(AKP)、T-SOD、LSZ 和POD等活性高低常被用作衡量對(duì)蝦免疫活力高低的參照指標(biāo)。這些酶活性的顯著增高有利于增強(qiáng)甲殼動(dòng)物的免疫力。孫立威等［7］研究表明，飼糧中添加適量的殼寡糖可以顯著提高吉富羅非魚幼魚血清中LSZ和超氧化物歧化酶(SOD)活性。

1.3 免疫球蛋白

免疫球蛋白主要存在于血漿中，在體液、組織和一些分泌液中也有少量存在。免疫球蛋白由2條相同的輕鏈和2條相同的重鏈所組成，是一類重要的免疫效應(yīng)分子。Huang等［8］研究了殼寡糖對(duì)肉雞的影響，發(fā)現(xiàn)殼寡糖組肉雞血液中的免疫球蛋白數(shù)量顯著增加，殼寡糖對(duì)提高肉雞的免疫力有一定的作用;在結(jié)腸中，殼寡糖或其發(fā)酵產(chǎn)物可直接增強(qiáng)免疫球蛋白的免疫功能，但作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究。Tang等［9］研究了殼寡糖對(duì)豬仔的影響，發(fā)現(xiàn)飼糧中添加殼寡糖增加了血清白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素 -2(IL-2)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)含量和IL-1β的基因表達(dá)水平。這些免疫因子對(duì)機(jī)體的免疫都起到了重要的作用，殼寡糖能促進(jìn)這些基因的表達(dá)，也在一定程度上促進(jìn)了機(jī)體免疫力的提高。夏美玲等［10］也發(fā)現(xiàn)殼寡糖可以提高荷瘤鼠IL-2的分泌和降低白細(xì)胞介素-10(IL-10)的分泌。

1.4 血脂

添加殼寡糖能改善機(jī)體的蛋白質(zhì)和脂類代謝，研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加殼寡糖能降低機(jī)體的血脂水平，對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)和免疫起到一定的作用。蔡雪峰等［1］研究發(fā)現(xiàn)，在循環(huán)系統(tǒng)中，血糖并未受到影響，其中皮質(zhì)醇的含量顯著下降，而皮質(zhì)醇與免疫相關(guān)，這說明殼寡糖可以通過降低皮質(zhì)醇的含量來(lái)提高虹鱒的抗病力。試驗(yàn)還檢測(cè)到殼寡糖對(duì)肉質(zhì)沒有影響。孫立威等［7］研究表明，飼糧中添加適量的殼寡糖可以顯著降低吉富羅非魚幼魚血清中總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量。Tang等［11］研究了殼寡糖對(duì)豬仔的影響，發(fā)現(xiàn)飼糧中添加殼寡糖能改善豬仔整個(gè)機(jī)體蛋白質(zhì)的合成代謝，降低血漿脂肪和膽固醇含量;還可增加血漿中生長(zhǎng)激素(GH)和胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)含量。Tang等［9］研究了殼寡糖對(duì)豬仔的影響，發(fā)現(xiàn)飼糧中添加寡糖可以降低血清總膽固醇和甘油三酯含量，減少斷奶時(shí)血清中抗體水平的負(fù)面影響。Li等［12］研究了殼寡糖對(duì)鴨的影響，發(fā)現(xiàn)作為膳食補(bǔ)充劑，殼寡糖有降低肉雞血脂的作用，不僅能降低肉雞血清甘油三酯和總膽固醇含量，而且還能提高血清高密度脂蛋白含量。血脂保持在較低水平時(shí)有助于防治高血脂疾病的發(fā)生，在一定程度上提高了機(jī)體的免疫力。

2 殼寡糖對(duì)機(jī)體免疫器官的影響

在試驗(yàn)中，通常檢測(cè)的免疫器官為脾臟、肝臟、胸腺等。這些器官易采集，可以最直觀地反映機(jī)體的免疫效果。Huang等［8］研究了殼寡糖對(duì)肉雞的影響，發(fā)現(xiàn)殼寡糖組肉雞的免疫器官重量有所增加，但效果不顯著。李曉晶等［13］研究殼寡糖對(duì)肉仔雞的影響發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加殼寡糖可使肉仔雞的脾臟和肝臟指數(shù)增高，其中添加100 mg/kg、時(shí)間為42 d時(shí)效果顯著，說明適量添加殼寡糖可促進(jìn)肉仔雞脾臟和胸腺等免疫器官的發(fā)育，并且與時(shí)間有一定的關(guān)系。蔡文娣等［3］研究發(fā)現(xiàn)，服用殼寡糖后提高了小鼠抗體生成能力以及脾臟和胸腺指數(shù)。夏美玲等［10］研究表明，殼寡糖可以使荷瘤鼠的胸腺和脾臟指數(shù)增加。劉亮亮等［14］研究表明，殼寡糖對(duì)小鼠的酒精性肝臟損傷有明顯的保護(hù)作用。Qiao等［15］研究了殼寡糖對(duì)小鼠的影響，發(fā)現(xiàn)殼寡糖能降低膿毒癥小鼠的死亡率，能減輕內(nèi)毒素對(duì)肝、肺等器官的損害和功能的影響，具有減輕氧化組織的損害、緩解體內(nèi)炎癥等效果。飼糧中添加殼寡糖可以在一定程度上促進(jìn)免疫器官的發(fā)育，并能對(duì)免疫器官起到一定的保護(hù)作用，對(duì)整個(gè)機(jī)體的免疫起到促進(jìn)作用。

3 殼寡糖對(duì)腸道的影響

飼糧中添加纖維寡糖可以提高生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能，刺激結(jié)腸腸道有益菌的增殖并抑制有害菌的增殖，改善結(jié)腸黏膜屏障等［16］。飼糧中添加纖維寡糖也可以使仔豬腹瀉的發(fā)病率下降，腸道黏膜損傷減少，腸道內(nèi)大腸桿菌濃度下降，改變腸道微生物環(huán)境［17-18］和增強(qiáng)腸道消化吸收能力［12］。殼寡糖能對(duì)機(jī)體的腸道產(chǎn)生一定的影響，能夠改善腸道環(huán)境，使機(jī)體更加適應(yīng)生活環(huán)境，擁有更強(qiáng)的生命力。在研究殼寡糖對(duì)豬仔的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，飼糧添加200 mg/kg殼寡糖可顯著降低1～35日齡哺乳仔豬和36～70日齡斷乳仔豬的死亡率、次品率，同時(shí)顯著提高日增重［19］。究其原因不能只從改善腸道微生態(tài)環(huán)境、抑制有害菌及吸附有害毒素、減緩內(nèi)臟不良應(yīng)激來(lái)解釋，可能與殼寡糖被吸收后參與或調(diào)節(jié)了某種細(xì)胞代謝途徑，促進(jìn)細(xì)胞增殖有關(guān)。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)添加殼寡糖會(huì)影響豬器官、血清礦物元素含量，提高最長(zhǎng)肌和臀大肌中Ca、Fe、Cu含量，這可能由于殼寡糖增加了消化道黏膜的通透性，使金屬離子的吸收增加或被吸收后氫鍵和鹽鍵增強(qiáng)了對(duì)金屬離子的吸附作用有關(guān)，其作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究［19］。

4 殼寡糖對(duì)抗病力的影響

殼寡糖對(duì)許多致病因素有一定的免疫作用，保護(hù)機(jī)體免遭病害。閆大偉等［20］研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖能提高草魚對(duì)嗜水氣單胞菌的抗感染能力，飼糧適宜添加量為0.50%，升高時(shí)其抗病力反而會(huì)減弱，這可能是高劑量免疫增強(qiáng)劑不僅不會(huì)增強(qiáng)免疫效果，反而會(huì)抑制免疫反應(yīng)。這與莊承紀(jì)等［21］添加適量的殼多糖可以增強(qiáng)蝦對(duì)嗜水氣單胞菌的抗病性，但添加量過高則會(huì)抑制其抗病性的研究結(jié)果相一致;在殼多糖溶液中培養(yǎng)氣單胞菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)其抑制作用隨濃度的增大而增加結(jié)果相似。孫立威等［7］也發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加適量的殼寡糖可以顯著提高吉富羅非魚幼魚抗嗜水氣單胞菌感染的能力。在小鼠方面的研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖能抑制肝癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡，其作用隨劑量增加而增強(qiáng)，殼寡糖能抑制小鼠肝癌H22移植瘤的生長(zhǎng)，并可明顯下調(diào)腫瘤組織中Bcl-2蛋白的表達(dá)［22］和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，其機(jī)制可能與下調(diào)存活素mRNA表達(dá)密切相關(guān)［23］。

5 小結(jié)

在食品安全越來(lái)越被重視的時(shí)代，致力于研究改善食品品質(zhì)的問題將會(huì)給人們的生活帶來(lái)福利，我們的研究也將會(huì)變得有意義。抗生素的使用提高了人們的生活質(zhì)量，但也帶來(lái)了一定的弊端。許多抗生素在生物體內(nèi)殘留，一定程度影響了人們的身體健康。殼寡糖是殼聚糖解聚而成的產(chǎn)物，無(wú)危害、易吸收，其具有促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)、改善機(jī)體腸道環(huán)境、抑制有害菌的生長(zhǎng)、影響腸道菌落形成、增強(qiáng)機(jī)體部分器官功能、增加生物體部分酶的活性抑制某些有害物質(zhì)的分泌等多種功能。如果殼寡糖能代替某些抗生素的使用，將會(huì)使食品安全問題得到很大的改善，所以我們應(yīng)加大對(duì)殼寡糖的研究力度。

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