甘露寡糖在动物生产中的应用

侯玉洁，张建刚，侯小辉，周美玲，刘苏娇

（1.扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009；2.新疆阿勒泰市畜牧兽医站，新疆 阿勒泰 836500）

甘露寡糖（MOS）广泛存在于魔芋粉、瓜儿豆胶、田菁胶及酵母细胞壁内，极易溶于水，不易溶于有机溶剂，是通过α-1,2、α-1,3、α-1,6糖苷键组成的寡糖。相比于抗生素和微生态制剂，甘露寡糖具有高效、安全、环保等优势，能减少大肠杆菌、沙门氏菌数量，增加乳酸杆菌、双歧杆菌数量，有效改善肠道内微生物菌群状况，提高动物日增重和饲料转化率，增强机体抗病能力。作为一种新型、高效、环保的饲料添加剂，在动物营养中应用前景广阔。

1 甘露寡糖的生理功能

1.1 调节胃肠道环境

甘露寡聚糖可促进有益微生物的增殖，同时抑制有害微生物的繁殖，能吸附病原菌。有研究表明，甘露寡糖能与11种大肠杆菌的外缘凝集素相黏连，能阻断肠道病原菌的外缘凝集素与黏膜上皮细胞表面的特异性糖分子结合，使肠道病原菌不能在胃肠道定植和繁殖，使肠道内的有益菌群得以生长、繁殖，改善肠道微生态环境，更有利于机体的消化和吸收。

1.2 提高免疫力

当肠道内存在一定的MOS时，寡糖会竞争性地和病原菌表面的外源凝集素相结合，进而减缓抗原的吸收，增加抗原的效价，从而增强动物体的细胞和体液免疫反应。邵良平等试验表明，口服甘露寡糖能显著提高哺乳仔猪血清中IgG的含量（P＜0.05），极显著提高血清IgA含量（P＜0.01），甘露寡糖还能极显著提高哺乳仔猪植物凝集素淋巴细胞转化率、白细胞的吞噬能力以及T淋巴细胞总数（P＜0.01）；仔猪血液中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）的含量也极显著提高（P＜0.01）[1]。周红丽等也指出，在断奶仔猪日粮中添加甘露寡糖能显著提高血清IgG的含量，IgA、IgM的含量高于对照组，得出甘露寡糖对体液免疫系统有一定影响的结论[2]。

1.3 吸附或结合霉菌毒素

甘露寡糖可通过物理吸附或直接结合霉菌毒素来消除毒素对机体的有害影响。有学者研究发现，甘露寡糖可结合玉米赤霉烯酮、黄曲霉毒素、赫曲霉毒素。Zaghini等通过对体外液体培养基的研究表明，添加酵母培养物可以使高达88%的黄曲霉毒素B1被降解或结合[3]。Raju等通过体外试验模拟肉鸡消化道，发现甘露寡糖对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素的结合率分别为82.5%、51.6%和26.4%[4]。

2 甘露寡糖在生产中的应用

2.1 猪

岳文斌等通过在35日龄断奶仔猪基础日粮中添加甘露寡糖0.5%，试验结果表明，与对照组相比，试验组盲肠、结肠中大肠杆菌浓度显著降低（P＜0.05）；盲肠中乳酸杆菌和双歧杆菌浓度显著升高（P＜0.05）[5]。张彩云等分别把半乳甘露寡糖0.12%（处理1）、金霉素50mg·kg-1+半乳甘露寡糖0.08%（处理2）、金霉素100mg·kg-1（处理3）添加到基础日粮中饲喂28日龄断奶仔猪，对比发现，处理1的平均日增重和平均日采食量最高，分别比处理2、3提高17.55%、7.13%[6]。伍淳操等通过在30日龄断奶基础日粮中分别添加土霉素100mg·kg-1、甘露寡糖0.2%，结果表明，添加甘露寡糖能提高仔猪日增重和降低料肉比，与对照组差异显著（P＜0.05）；血清中总蛋白、尿素氮、总胆固醇水平显著降低（P＜0.05），血清SOD活性显著提高（P＜0.05）[7]。邵良平等、周红丽等也报道了MOS能显著提高断奶仔猪血清IgG含量[1-2]。黄俊文等报道，在断奶仔猪日粮中添加甘露寡糖，可使仔猪小肠绒毛的长度均高于空白组，而隐窝深度则低于空白组[8]。

陈立祥等研究结果表明，与对照组相比，添加MOS 0.15%能显著提高乳中白介素-6、皮质醇和生长激素，增加母猪泌乳量和乳蛋白含量（P＜0.05）[9]。王彬等报道，当母猪饲粮营养水平相同时，添加MOS组与对照组相比，可显著提高母猪的泌乳量和降低料乳比（P＜0.05），对内分泌机能也有一定的调节作用[10]。

2.2 家禽

2.2.1 鸡

于桂阳等报道，适量的甘露寡糖能促进盲肠和回肠中双歧杆菌增殖，也能促进回肠、盲肠中乳酸杆菌增殖，同时抑制大肠杆菌的生长。甘露寡糖能部分或完全取代抗生素在肉鸡饲粮中应用，甘露寡糖添加量以0.5～1 g·kg-1时效果较好[11]。张建斌等通过研究甘露寡糖替代抗生素对蛋雏鸡肠道菌群的影响，研究结果表明，甘露寡糖组与对照组和抗生素组相比，蛋雏鸡盲肠和回肠内容物的双歧杆菌和乳酸杆菌数量显著增加（P＜0.05），与对照组相比，肠道中的大肠杆菌数量显著降低（P＜0.05）[12]。张海棠等设置3个试验组，分别为试验Ⅰ组（基础日粮+MOS 0.5 g·kg-1）、Ⅱ组（基础日粮+MOS 1.0 g·kg-1）、Ⅲ组（基础日粮+MOS 2.0 g·kg-1），与对照组相比，试验组平均日增重分别提高2.11%、3.15%、1.24%；料重比分别降低2.14%、2.56%、0.85%；试验Ⅱ组胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数分别提高26.02%、30.82%和16.87%，以添加MOS 1.0mg·kg-1为宜，可以提高肉鸡的生产性能和免疫力[13]。

陈永军等在肉鸡、蛋鸡基础日粮中添加MOS，结果显示，试验组肉鸡外周血液中的T细胞高于对照组，差异极显著（P＜0.01），蛋鸡体内新城疫抗体试验组显著高于对照组（P＜0.05）；不同地试验组肉鸡的增重分别比对照组高312.5、94.5 g，差异显著（P＜0.05）；成活率分别提高0.7%、2.3%[14]。Sims等研究指出，MOS有提高火鸡生产性能的作用，甘露寡聚糖可提高火鸡黏膜IgA水平，并能显著地提高血液中IgG含量，两者的提高意味着甘露寡聚糖同时具有提高与肠黏膜及体液免疫有关的免疫应答反应[15]。MOS可促进外周血液T细胞增殖，提高T细胞百分率。王权等在肉鸡日粮中添加MOS 25 g·kg-1，试验结果表明，MOS对腔上囊、胸腺、盲肠扁桃体均有明显的刺激作用，与对照组相比，腔上囊重量、胸腺重量分别增加37.6%、11.5%[16]。周映华等表明，肉鸡基础日粮中添加MOS 1 g·kg-1能显著提高血液中T淋巴细胞百分率（P＜0.05），还能提高IgA、IgG、IgM 的 含量[17]。

2.2.2 鸭

臧素敏等报道，樱桃谷鸭日粮中分别添加甘露寡糖0.05%、0.1%、0.2%和0.4%，结果显示，添加甘露寡糖0.1%可使肉鸭末体重提高5.96%；平均日增重提高6.65%；干物质、粗灰分、粗蛋白质的利用率分别提高9.21%、22.09%和10.64%；盲肠乳酸杆菌数量显著升高（P＜0.05），大肠杆菌数量和pH显著降低（P＜0.05）[18]。高树冬等研究表明，日粮中添加甘露寡糖可显著提高肉鸭日增重[19]。

2.2.3 鹌鹑

张爱武等通过在基础日粮中添加MOS 0.5%、1.0%、2.0%（试验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组），试验Ⅰ组50日龄肉鹑心脏、肝脏、胰腺鲜重分别比对照组提高10.00%、17.00%、5.00%；试验Ⅱ组法氏囊鲜重、心脏鲜重分别比对照组提高13.04%、11.00%；试验Ⅲ组35和50日龄肉鹑心脏鲜重分别比对照组提高7.14%和8.00%[20]。

2.3 反刍动物

2.3.1 牛

鲍延安等研究表明，在奶牛基础日粮中添加甘露寡糖20 g·d-1·头-1，试验组奶牛的产奶量、乳脂率和体细胞数与对照组相比，显著差异（P＜0.05），在日粮中添加一定量的甘露寡糖对荷斯坦奶牛产奶量及乳常规成分有积极的影响[21]。镡雪莹等研究指出，日粮添加甘露寡糖后，奶牛平均乳脂率比对照组提高0.48%，差异显著（P＜0.05）[22]。王定发等对犊牛试验前后血液IgG、IgA进行检测发现，MOS显著提高了血液IgA、IgG水平，此外，牛增重和经济效益均显著提高[23]。Franklin等研究表明，饲喂MOS提高了干奶期母牛对轮状病毒的特异性免疫反应[24]。Selars等报道，甘露寡糖能显著提高犊牛日增重，降低发病率（P＜0.05）[25]。赵晓静等研究甘露寡糖0.1%、0.2%对犊牛肠道菌群的影响，结果显示，犊牛7～21日龄，对照组、0.1%添加组、0.2%添加组大肠杆菌数比试验初分别降低38.34%、68.37%、55.33%；乳酸杆菌分别增加12.20%、41.25%和17.49%；犊牛21～35日龄，各组大肠杆菌数比试验初分别降低16.82%、24.14%、32.39%；乳酸杆菌分别增加2.33%、17.49%和7.15%，可见，饲喂甘露寡糖后犊牛肠道菌群得到优化，乳酸杆菌、大肠杆菌数比值提高，且0.1%甘露寡糖添加组提高最多[26]。

2.3.2 羊

凌宝明等指出，日粮中添加MOS可在一定程度上提高生长绵羊的瘤胃发酵功能，但是MOS提高瘤胃发酵功能的作用机制及其在日粮中的合适添加量等问题还有待于进一步研究[27]。

2.4 水产动物

马志红等以甘露寡糖为饲料添加剂进行鲤鱼的对比饲喂试验，研究结果表明，与对照组相比，鲤鱼的饲料系数、相对增重率、白细胞吞噬率、吞噬指数、脾脏指数和血清溶血素活力分别提高1.52、34.03%、32.47%±3.72% 、1.76±0.17、0.36±0.02和（51.53±3.31）U，试验组和对照组鲤鱼的血清杀菌百分率分别为27.85%±6.00%、22.46%±4.88%，甘露寡糖可以提高鲤鱼的生长性能和非特异性免疫功能[28]。刘爱君等报道，在罗非鱼饲料中添加MOS 5 g·kg-1，增重率提高19.2%，饲料系数降低13.4%，干物质消化率和蛋白质消化率分别提高12.9%和3.4%，添加甘露寡糖还能显著提高其绒毛高度、绒毛宽度和绒毛密度[29]。李云兰报道，MOS能促进水生动物肠道有益菌双歧杆菌和乳酸杆菌的生长，添加MOS 270mg·kg-1对幼建鲤鱼前肠、中肠和后肠乳酸杆菌和双歧杆菌质量浓度分别比对照组提高3.23%、2.93%和2.27%[30]。

2.5 其他动物

高启禹等发现，添加MOS显著增强大鼠结肠肠道对营养物质的吸收，使结肠功能得到提高[31]。有研究表明，MOS和有机锌联合使用显著降低隐窝深度，提高绒毛长度与隐窝深度的比值，吸收营养物质的能力增强。王芳等指出，MOS 1～2 g·kg-1可提高小鼠肝脏组织酶（SOD、CAT、GSH-Px等）的活性，提高谷胱甘肽（GSH）水平，提高肝脏组织总抗氧化能力及对羟自由基（·OH）的清除率，降低丙二醛（MDA）含量及活性氧（ROS）水平；MOS体外可有效清除·OH；小鼠适量添加MOS有益于提高肝脏组织的抗氧化能力，保护肝脏免受各种氧化应激和损伤[32]。

3 小 结

甘露寡糖作为一种安全、高效、环保的新型饲料添加剂，克服了长期使用抗生素造成的扰乱肠道微生物稳态、耐药性及药物残留问题；大量试验研究表明，甘露寡糖能够有效地提高动物生产性能，引导肠道有益菌占主导地位，增强动物免疫力，MOS作用机制、以及不同添加剂量的影响还有待于进一步研究。

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