曹蓉 賀喜
糖萜素的功能及其在生豬生產(chǎn)的應(yīng)用
曹蓉賀喜
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410128)
糖萜素是提取于山茶屬植物種籽餅粕的一種純天然的活性物質(zhì),具有改善腸道菌群區(qū)系分布、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收、增強(qiáng)免疫力、抗氧化和抗應(yīng)激性等生物學(xué)功能。本文在簡(jiǎn)要介紹糖萜素理化性質(zhì)和生物學(xué)功能的基礎(chǔ)上,綜述了其在生豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展,以期為利用糖萜素改善豬的生產(chǎn)性能提供參考。
糖萜素;生物學(xué)功能;豬;生產(chǎn)性能
糖萜素(Saccharicter-penin,SHP)是提取于山茶屬植物種籽餅粕的一種純天然的活性物質(zhì),其主要成分為糖類(≥30%)、三萜皂苷(≥30%)和有機(jī)酸等。糖萜素成品的理化性質(zhì)穩(wěn)定,呈黃棕色粉末狀固體,因其味微苦、辣使得適口性稍差,能與一些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)(如醋酸酐、鉬酸銨、三氯化鐵和香莢蘭素等),可溶于二硫化碳、醋酸乙酯以及溫水,易溶于含水甲醇、含水乙醇、冰醋酸和正丁醇等。
基于長(zhǎng)期使用抗生素不僅使得病原微生物產(chǎn)生耐藥性、畜禽產(chǎn)品中藥物殘留嚴(yán)重超標(biāo)以及破壞畜禽腸道有益菌群,且抗生素的大量使用加大了生產(chǎn)成本,因此抗生素替代物的研究已成為世界各地專家研究的熱點(diǎn)。糖萜素是我國(guó)自行研究開(kāi)發(fā)且已獲農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)的第一個(gè)飼料添加劑創(chuàng)新產(chǎn)品,因其具有資源廣泛、提取工藝較簡(jiǎn)單、性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)殘留和耐藥性、防止畜禽疾病效果良好以及能提高生產(chǎn)性能的優(yōu)點(diǎn),已得以在動(dòng)物飼料中逐步應(yīng)用,有望成為天然的抗生素替代品。
1.1改善腸道菌群區(qū)系分布
糖萜素中的寡糖成分可促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體腸道內(nèi)有益菌群的生長(zhǎng)而抑制病原菌的生長(zhǎng)。寡糖與病原菌表面的類丁質(zhì)有很強(qiáng)的結(jié)合能力,可使寡糖與腸道上病原菌的受體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合病原菌,病原菌與寡糖結(jié)合后不能獲得生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致病原菌失去致病能力或死亡,由此使得動(dòng)物機(jī)體腸道內(nèi)有益菌群占優(yōu)勢(shì)。
1.2促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收
糖萜素中的寡糖有效促進(jìn)了動(dòng)物腸道內(nèi)乳酸桿菌和雙歧桿菌的生長(zhǎng),有益菌群產(chǎn)生的酸性物質(zhì)(乳酸、醋酸和丙酸等)可以降低腸道pH值,從而增加Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等離子的溶解,有利于它們的吸收。此外,糖萜素能夠增加蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等腸道消化酶的活性,從而增進(jìn)食欲,促進(jìn)腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收與代謝,有效提高飼料的轉(zhuǎn)化率。
1.3增強(qiáng)免疫力
糖萜素增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力主要是通過(guò)以下兩方面實(shí)現(xiàn)的:一是其成分中的寡糖可與腸道內(nèi)病原菌(如大腸桿菌、沙門氏菌和梭狀芽孢桿菌等)、病毒和毒素等的表面結(jié)合,減少了抗原的吸收,從而增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫反應(yīng);二是糖萜素中的活性物質(zhì)可以調(diào)節(jié)網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬功能,增強(qiáng)機(jī)體的非特異性細(xì)胞免疫功能,還可以促進(jìn)動(dòng)物中樞淋巴器官和外周淋巴器官的生長(zhǎng)發(fā)育[1,2]。
1.4抗氧化和抗應(yīng)激性
糖萜素含有的三萜皂苷類活性物質(zhì)能夠與氧自由基結(jié)合,阻止自動(dòng)氧化的進(jìn)行,減少游離脂肪酸和過(guò)氧化物的生成,減緩脂肪的自動(dòng)氧化,從而增強(qiáng)機(jī)體對(duì)自由基的清除能力,并且其清除自由基的能力隨糖萜素濃度的增加而增強(qiáng)[3];此外,糖萜素中的活性物質(zhì)能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、降低機(jī)體對(duì)應(yīng)激的敏感性,提高機(jī)體的非特異性免疫功能,解除應(yīng)激產(chǎn)生的免疫機(jī)制,提高動(dòng)物的抗應(yīng)激能力。
2.1糖萜素在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用
眾多研究表明,糖萜素能有效地改善仔豬的生長(zhǎng)性能、腹瀉率、腸道菌群區(qū)系分布以及血液生化指標(biāo),對(duì)仔豬的生長(zhǎng)產(chǎn)生積極作用。吳秋鈺等[4]以杜×長(zhǎng)×大三元雜商品代斷奶仔豬為對(duì)象,設(shè)置0.00%、0.03%和0.05%三個(gè)水平組,研究了糖萜素對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響,結(jié)果表明:在28~70日齡階段,與空白組相比,0.05%水平組能顯著提高斷奶仔豬的增重和平均日增重,料肉比明顯降低,但差異不顯著;糖萜素能有效防止仔豬腹瀉,以0.05%水平效果更佳。唐曉玲等[5]以杜×長(zhǎng)×大三元雜交豬為對(duì)象,設(shè)置0、250和500 mg/kg三個(gè)糖萜素水平組,研究了糖萜素對(duì)早期斷奶仔豬腸道菌群的影響,結(jié)果表明:500 mg/kg糖萜素組能顯著(<0.05)促進(jìn)盲腸中雙歧桿菌的成長(zhǎng),并顯著高于(<0.05)其他兩個(gè)水平組;不同水平的糖萜素對(duì)各腸段乳酸桿菌的增殖效果不明顯。呂建存等[6]以三元雜交斷奶仔豬研究了糖萜素對(duì)早期斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響,結(jié)果表明:與空白組相比,400 g/噸的添加水平能顯著(<0.05)提高平均日增重9.46%,料肉比顯著(<0.05)降低5.73%。李秀花[7]以三元雜交仔豬(55±1日齡)研究了糖萜素在斷奶仔豬日糧中的應(yīng)用,結(jié)果表明:飼料中添加0.05%水平的糖萜素對(duì)斷奶仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育有一定促進(jìn)作用,可以起到替代0.05%金霉素+0.01%硫酸抗敵素+0.007%阿散酸的效果,但在降低腹瀉率方面,前者不如后者。唐曉玲等[8]設(shè)置了250 和500 mg/kg糖萜素組,250 mg/kg糖萜素+4 mg/kg黃曲霉組和4 mg/kg黃曲霉組研究了糖萜素對(duì)早期斷奶仔豬免疫機(jī)能的影響,結(jié)果表明:與空白組相比,各試驗(yàn)組分別提高血清IgA水平43.21%、104.89%(<0.05)、73.21%(<0.05)、27.74%,分別提高血清IgG水平10.50%、12.07%、11.05%、10.26%,500 mg/kg糖萜素組的血清中AST、ALT和ALP顯著(<0.05)高于其他組。唐曉玲[9]研究了糖萜素對(duì)仔豬免疫功能的影響,結(jié)果表明:與空白組相比,糖萜素能顯著(<0.05)提高仔豬血清中的IgA,各水平(250和500 mg/kg)的糖萜素均能提高仔豬血清中TP、GLO和G/A的值,其中500 mg/kg水平的這三個(gè)指標(biāo)顯著(<0.05)高于250 mg/kg水平。
2.2糖萜素在生長(zhǎng)育肥豬生產(chǎn)上的應(yīng)用
糖萜素可有效改善豬的生長(zhǎng)性能、屠宰性能、肉質(zhì)等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。陳偉等[10]以杜×長(zhǎng)×大三元雜為研究對(duì)象,設(shè)置了對(duì)照組、益生素+糖萜素組與黏桿菌+桿菌肽鋅組研究了益生素和糖萜素對(duì)生長(zhǎng)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響,結(jié)果表明:日糧中添加糖萜素和益生素有益于生長(zhǎng)育肥豬的生長(zhǎng)發(fā)育,降低了料肉比,一定程度上改善胴體指標(biāo),是減少和代替抗生素的理想綠色添加劑。詹勇等[11]研究了糖萜素-Ⅱ?qū)ωi屠宰性能的肉質(zhì)的影響,結(jié)果表明:500 mg/kg糖萜素-Ⅱ能顯著(<0.05)提高屠宰率,改善胴體長(zhǎng)、眼肌面積、背膘厚以及肥育豬肉色,顯著(<0.05)提高肌肉中肌苷酸的含量14.43%,降低肌肉中膽固醇的含量9.32%。高明琴等[12]設(shè)置了對(duì)照組(1組)、500 mg/kg糖萜素(2組)與150 mg/kg黏桿菌+350 mg/kg桿菌肽鋅(3組)3個(gè)水平組,研究了糖萜素對(duì)外三元豬生長(zhǎng)及肉質(zhì)的影響,結(jié)果表明:試驗(yàn)組能顯著降低料肉比(<0.05),且以第2組效果更佳;第2組能顯著提高肌內(nèi)脂肪含量(<0.05),極顯著降低失水率(<0.01),此外糖萜素還有利于提高生長(zhǎng)育肥豬的胴體指標(biāo)。劉讓等[13]設(shè)置250和500 mg/kg兩個(gè)水平組研究了糖萜素對(duì)母豬和仔豬健康指標(biāo)的影響,結(jié)果表明:其可使母豬哺乳期19~21天時(shí)的炎癥指數(shù)顯著(<0.05)降低100%、61.99%;第5~7天和19~21天的免疫強(qiáng)度指數(shù)分別顯著(<0.05)提高18.95%和18.21%、27.37%和25.70%;母豬哺乳期第5~7天的健康指數(shù)分別顯著(<0.05)提高33.43%和43.95%。王安娜等[14]設(shè)置4 mg/kg黃霉素組和375 mg/kg糖萜素組研究了育肥豬日糧中添加糖萜素的效果,結(jié)果表明:糖萜素能顯著(<0.05)提高肌內(nèi)脂肪含量,極顯著(<0.01)降低失水率。梁龍華等[15]在杜×長(zhǎng)×大三元雜交育肥豬(體重40±1 kg)飼糧中分別添加0、150、300和450 mg/kg糖萜素,發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比,糖萜素可顯著提高育肥豬屠宰率、降低平均背膘厚、提高胴體瘦肉率和降低胴體脂肪率,以450mg/kg的添加劑量為適宜;生長(zhǎng)性能方面:體重40~75 kg階段,各處理組均降低料重比,其中以300 mg/kg糖萜素組最佳;體重75~110 kg階段,各處理組均提高日增質(zhì)量,其中300和450 mg/kg糖萜素組與對(duì)照組差異顯著[16];肉質(zhì)方面:糖萜素對(duì)肉色、系水力、大理石紋、熟肉率和剪切力值均有一定程度的改善,且以150 mg/kg為最適添加劑量[17]。
綜上所述,糖萜素具有改善腸道菌群分布、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收、增強(qiáng)免疫力、抗氧化和抗應(yīng)激性等生物學(xué)功能,且在仔豬和生長(zhǎng)育肥豬中有一定的生產(chǎn)應(yīng)用研究;不僅如此,糖萜素在其他家畜、家禽和水產(chǎn)動(dòng)物中也有較多應(yīng)用研究,表明其在畜牧生產(chǎn)中有較大的應(yīng)用價(jià)值,但糖萜素要全面推廣應(yīng)用于生豬生產(chǎn)仍然存在以下兩個(gè)方面的問(wèn)題:一是目前關(guān)于糖萜素在生豬生產(chǎn)上的應(yīng)用研究多處于不同添加劑量對(duì)不同品種和年齡的豬群各性狀的影響,僅是對(duì)最適添加劑量的簡(jiǎn)單篩選,但篩選結(jié)果由于試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量和試驗(yàn)條件的不同,試驗(yàn)結(jié)果之間存在較大差異,因此非常有必要通過(guò)細(xì)胞試驗(yàn)研究糖萜素的作用機(jī)制和明確最適添加劑量;二是功能研究表明糖萜素具有增強(qiáng)免疫力和抗應(yīng)激的作用,因此應(yīng)針對(duì)性地深入研究不同劑量糖萜素對(duì)母豬和公豬生產(chǎn)性能的影響,以推進(jìn)其用于改善母豬機(jī)體健康和公豬精液品質(zhì)等。
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1673-4645(2016)07-0070-03
2016-06-28