摘要:進(jìn)入新世紀(jì)以來,隨著大眾物質(zhì)生活水平的顯著提升,寵物的養(yǎng)殖數(shù)量顯著增加,更好地滿足了大眾的精神文化寄托。在寵物養(yǎng)殖管理過程中,開發(fā)合理并利用安全天然高性價(jià)比的抗生素替代品是疾病防控的重要課題。功能性寵物食品生產(chǎn)和研究過程中通過向其中添加適量的后生元,能夠更好地調(diào)節(jié)寵物的腸道菌群,平衡調(diào)節(jié)機(jī)體免疫能力,有效抑制病原微生物的繁殖生長,對推動(dòng)寵物的健康生長降低疾病的發(fā)生流行率有很大幫助。
關(guān)鍵詞:后生元;功能性寵物食品;應(yīng)用
隨著當(dāng)前寵物養(yǎng)殖數(shù)量的逐漸增加,疫病暴發(fā)流行率顯著升高,寵物疾病治療過程中,如果不能夠制定嚴(yán)格的治療方法,合理規(guī)范使用抗生素,一方面會(huì)導(dǎo)致病原耐藥性顯著增強(qiáng),另一方面也會(huì)對寵物的肝腎組織造成一定的毒害作用,因此研發(fā)綠色安全的抗生素替代品已經(jīng)成為功能性寵物食品生產(chǎn)加工的重點(diǎn)和焦點(diǎn)。近年來,益生菌和益生元以及兩者的合劑在寵物食品生產(chǎn)加工中得以有效地應(yīng)用,通過應(yīng)用上述幾種微生態(tài)制劑能夠更好地調(diào)節(jié)機(jī)體免疫狀態(tài),維持腸道平衡,更好地提高寵物的抗病能力。但是某些具有生命活性的益生菌在應(yīng)用過程中會(huì)存在一定的條件限制性,同時(shí)也會(huì)對運(yùn)輸儲(chǔ)存提出更為嚴(yán)格的要求,很多有益微生物難以在動(dòng)物腸道當(dāng)中定植、增殖,發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
1 后生元的概述
后生元的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)末至21世紀(jì)初,其概念和應(yīng)用逐漸在國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界得到認(rèn)可和推廣,并認(rèn)為后生元是益生菌代謝活動(dòng)釋放的,能夠?qū)λ拗鳟a(chǎn)生有益影響的因子,此后,不同研究團(tuán)隊(duì)對后生元的定義進(jìn)行了擴(kuò)展和深化。2021年,國際益生菌和益生元科學(xué)協(xié)會(huì)(ISAPP)發(fā)布了關(guān)于后生元的共識(shí)聲明,正式將后生元確立為全球腸道微生態(tài)領(lǐng)域備受關(guān)注的品類,這標(biāo)志著后生元研究的一個(gè)重要里程碑[1]。當(dāng)前關(guān)于后生元的定義一般認(rèn)為由益生菌代謝活動(dòng)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物或菌體成分,這些產(chǎn)物或成分在宿主機(jī)體內(nèi)不再含有活的微生物,但仍能發(fā)揮一定的健康效應(yīng)。后生元的主要成分包括細(xì)胞壁成分、胞內(nèi)成分、微生物代謝產(chǎn)物等。按照其化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)功能,后生元可以分為短鏈脂肪酸(如乙酸、丙酸、丁酸等)、細(xì)胞壁多糖(如肽聚糖、脂多糖等)、蛋白質(zhì)和酶類(如細(xì)菌素、酶類等)、維生素和有機(jī)酸等。
2 后生元與益生菌的關(guān)系
后生元與益生菌之間有著緊密的關(guān)聯(lián)。益生菌主要是指具有生物活性的多種有益微生物和相關(guān)副產(chǎn)品,是對宿主身體健康有益的活性微生物,而后生元是益生菌的代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物通常不具備益生菌的活性功能,但具有一定的活性成分。一般情況下,益生菌主要在宿主的腸道當(dāng)中定植,繁殖生長過程中會(huì)產(chǎn)生大量有益物質(zhì),而后生元通常不具備活性功能,但是其營養(yǎng)物質(zhì)能夠通過進(jìn)一步激發(fā)其他益生菌的生物活性,增強(qiáng)宿主的免疫功能,更好地改善腸道屏障,調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。結(jié)合后生元和益生菌的各自功能特點(diǎn),寵物在養(yǎng)殖過程中通過使用適量的益生菌,能夠確保腸道當(dāng)中的有益菌群大量產(chǎn)生,并且由于菌群繁殖生長過程中產(chǎn)生了很多活性物質(zhì),從而更好地調(diào)節(jié)腸道健康,提高寵物免疫力。后生元作為生物活性物質(zhì)的集合體,其功能特性直接反映了益生菌的活性,從益生菌和后生元的穩(wěn)定性和耐受能力來看,益生菌在生產(chǎn)儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中容易受到外界諸多因素的影響,一旦保管溫度調(diào)控不當(dāng),將會(huì)導(dǎo)致益生菌的活性顯著下降,而后生元作為益生菌的代謝產(chǎn)物,其穩(wěn)定性相較于益生菌更高,耐受性更強(qiáng),更適合作為寵物性食品添加劑使用。從兩者的功能特征來看,后生元的作用更加廣泛,寵物養(yǎng)殖管理過程中,雖然在飼料當(dāng)中添加適量的益生菌,能夠進(jìn)一步促進(jìn)腸道當(dāng)中的菌群平衡,但是益生菌主要在動(dòng)物的腸道當(dāng)中產(chǎn)生作用,而后生元在腸道產(chǎn)生作用之外還可以在其他方面產(chǎn)生諸多效用,益生元當(dāng)中的短鏈脂肪酸、維生素能夠更好地改善寵物的皮膚健康,提高機(jī)體免疫能力,促進(jìn)寵物健康生長發(fā)育,相較于益生菌通過將益生元添加到功能性寵物食品當(dāng)中,能夠更好地滿足寵物的健康需求。
3 后生元生物學(xué)功能
3.1 增強(qiáng)免疫力
在寵物食品當(dāng)中通過添加后生元,能夠利用后生元的免疫增強(qiáng)作用,增強(qiáng)宿主的免疫能力,尤其是很多后生元進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)之后,能夠促進(jìn)機(jī)體抗菌肽的形成,從而進(jìn)一步增強(qiáng)了宿主對多種病原微生物的抵御能力。同時(shí)通過機(jī)體免疫功能的有效調(diào)節(jié),增強(qiáng)了宿主對病原體的抗病能力,在整個(gè)過程中后生元不僅扮演著促進(jìn)細(xì)胞增殖分化的作用,還能夠進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的正常分泌,從而維持機(jī)體免疫平衡。
3.2 抗炎
動(dòng)物在生長發(fā)育過程中炎癥的產(chǎn)生往往與多種疾病密切相關(guān),尤其是腸道感染關(guān)節(jié)炎與動(dòng)物機(jī)體的炎癥保持緊密關(guān)聯(lián)。寵物養(yǎng)殖期間通過使用相對應(yīng)的后生元能夠有效抑制多種炎癥因子的通路信號(hào),從而減少寵物體內(nèi)炎癥因子的正常表達(dá),再加上后生元還具有調(diào)節(jié)腸道菌群抑制有害微生物繁殖生長的作用,從而大大降低了腸道炎癥的產(chǎn)生概率,緩解了腸道疾病的臨床癥狀。
3.3 抗氧化
寵物的氧化反應(yīng)往往與心血管疾病以及癌癥相關(guān),后生元進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體之后,能夠清除動(dòng)物機(jī)體所產(chǎn)生的各種廢棄的自由基,通過降低自由基的產(chǎn)生量和產(chǎn)生頻率,減少了氧化應(yīng)激對機(jī)體組織產(chǎn)生的損傷,再加上很多后生元往往富含多種抗氧化物質(zhì),可以更好地中和自由基保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷,然后通過機(jī)體調(diào)節(jié)功能,進(jìn)一步激發(fā)氧化酶的活性,增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力。
3.4 維持腸道菌群平衡
寵物在生長過程中,腸道當(dāng)中往往會(huì)富含多種類的微生物,這些微生物包括了有益微生物和有害微生物,腸道疾病的發(fā)生往往與有害微生物的大量繁殖、有益微生物生長受到抑制密切相關(guān)。寵物養(yǎng)殖中通過使用后生元能夠利用后生元的促代謝促生長作用,更好地促進(jìn)腸道當(dāng)中的有益菌群生長,同時(shí)后生元當(dāng)中的很多代謝產(chǎn)物還能夠有效抑制有害菌群的繁殖生長,從而實(shí)現(xiàn)寵物的腸道菌群平衡,進(jìn)一步保護(hù)和改善寵物的腸道健康環(huán)境[2]。
4 后生元在功能性寵物食品中的應(yīng)用
后生元作為一種新興的功能性成分,具有改善寵物腸道健康、增強(qiáng)免疫功能和提升整體健康狀態(tài)的潛力。在具體應(yīng)用方案中,首先需要明確后生元的種類及其作用機(jī)制,一般認(rèn)為后生元主要包括益生菌代謝產(chǎn)物、細(xì)胞壁成分和其他代謝物,這些成分通過不同的途徑影響寵物的健康[3]。
4.1 選擇合適的后生元
功能性寵物食品生產(chǎn)加工期間選擇合適的后生元種類是關(guān)鍵,因?yàn)椴煌笊哂胁煌墓δ?,例如某些后生元能夠增?qiáng)腸道屏障功能,減少有害菌的定植,從而降低腸道疾病的發(fā)生率。而另一些后生元?jiǎng)t能夠調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),增強(qiáng)寵物對病原體的抵抗力。因此,根據(jù)寵物的具體需求和健康狀況,選擇合適的后生元種類至關(guān)重要。
4.2 明確添加方式
在利用后生元養(yǎng)殖寵物時(shí)其添加方式多種多樣,在直接添加模式下,為了充分發(fā)揮后生元的功能和作用,需要通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝包裝流程來實(shí)現(xiàn),現(xiàn)階段在寵物性食品加工過程中應(yīng)用較為常見的方式就是低溫加工和真空包裝方式,這樣做能夠有效地保護(hù)后生元的性質(zhì)不發(fā)生改變[4]。在進(jìn)行發(fā)酵添加處理過程中,首先需要選擇相對應(yīng)的發(fā)酵菌株,完善發(fā)酵條件,確保發(fā)酵產(chǎn)物具有良好的生物功能性,并且在寵物功能性食品添加過程中也需要明確最佳的添加量,并不是添加越多越好。具體添加過程中需要進(jìn)行針對性的動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn),通過規(guī)范后生元的科學(xué)添加最大程度發(fā)揮其應(yīng)有的功能作用[5]。
4.3 應(yīng)用成效
近年來,隨著對后生元的研究深度不斷加大,后生元在多種寵物性功能食品當(dāng)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,并且也取得了顯著的應(yīng)用成效。通過將后生元添加到狗糧當(dāng)中能夠有效改善寵物狗的腸道健康,降低哺乳階段腸道疾病的發(fā)生流行率。在貓糧當(dāng)中添加適量的后生元同樣能夠提高貓的身體免疫功能,從而大大降低呼吸系統(tǒng)的感染風(fēng)險(xiǎn)。上述諸多成功案例的有效應(yīng)用證明了后生元在功能性寵物食品當(dāng)中的應(yīng)用價(jià)值,但需要注意的是,該種物質(zhì)在添加過程中會(huì)有一定要求,因?yàn)椴煌瑒?dòng)物對不同的后生元反應(yīng)會(huì)存在較大差異,需要在實(shí)際生產(chǎn)過程中不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
5 結(jié)語
綜上所述,在寵物養(yǎng)殖管理過程中通過在食品當(dāng)中添加適量的后生元,能夠?yàn)閯?dòng)物帶來多種益處,更好地維持機(jī)體的健康狀態(tài),調(diào)節(jié)菌群平衡,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和利用,以此來降低傳染性疾病的發(fā)生流行率。未來在應(yīng)用過程中應(yīng)該明確后生元的具體應(yīng)用范圍,應(yīng)用模式以及詳細(xì)的添加量,并注重做好多樣化后生元的開發(fā)和實(shí)踐探索,為推動(dòng)功能性寵物食品的科學(xué)生產(chǎn)加工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 徐大海,田茂金,史萬玉.后生元對肉雞抗氧化功能及肝功能的影響[J].家禽科學(xué),2023,45(4):3-8.
[2] 范曉靜,張順泉.后生元的作用機(jī)制及在養(yǎng)殖動(dòng)物方面的應(yīng)用[J].畜牧產(chǎn)業(yè),2023(1):73-80.
[3] 杭柏林,王倩,陳成成,等.后生元的功能及其在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].廣東飼料,2022(12):35-37.
[4] 王巖,楊彩梅,胡愛心,等.后生元的益生機(jī)制及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用前景[J].中國畜牧雜志,2022,58(6):73-78.
[5] 馮光寶,和玉丹.后生元的益生機(jī)制及其在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].江西畜牧獸醫(yī)雜志,2023(3):4-9.