甘露寡糖的生物学功能及其在动物生产中的应用

远德龙，宋春阳

（青岛农业大学，山东 青岛 266109）

近年来我国积极倡导环保生态建设，饲料行业作为食品安全的源头，既要提高产品质量安全水平，又要保护生态环境。自抗生素应用到畜牧业中以来，其巨大作用使畜牧业发展迅速，但随着近年来抗生素使用带来的种种弊端，各国对抗生素的使用限制越来越严格，开发新型绿色饲料添加剂，已成为饲料行业可持续发展的必然要求。甘露寡糖（MOS）作为一种新型绿色饲料添加剂，因其稳定性强、安全性高、环保性好且克服了以往抗生素、酸化剂等的不足，在畜牧业中被广泛应用。

1 生物学功能

MOS是一种从酵母细胞壁中提取的磷酸化的葡萄糖甘露寡糖蛋白复合物[1-3]。MOS能够促进肠道内有益菌的定植和增殖，吸附排出肠道病原菌，提高机体免疫能力，具有用量少、效果好、纯天然、无残留且性能稳定等特点。

1.1 增强免疫力

MOS具有免疫原性，能提高抗原免疫应答能力，从而达到增加动物体液及细胞免疫能力的目的。作为外源抗原佐剂，MOS与某些毒素、病毒、真核细胞表面结合，减缓抗原吸收，增加抗原效价，在提高机体免疫力方面具有重要影响。MOS进入体内后可通过刺激肝脏分泌甘露寡糖结合蛋白，这种蛋白质能与细菌荚膜相黏结并触发一连串的补体反应，从而启动免疫系统产生应答[4]。细胞产生免疫应答，T细胞具有重要作用，而T细胞的增殖分化需要细胞内白细胞介素-2的参与，试验表明，细胞内白细胞介素-2的浓度随甘露寡糖的添加升高，此外，MOS使活化T细胞分泌的细胞激动素IFN活力增强，促使白细胞、体液及蛋白质向感染部位集中，激活巨噬细胞的吞噬活性[5]。MOS能够促进双歧杆菌等部分有益菌的大量增殖，大量研究表明，双歧杆菌等有益菌也可以提高机体抗体水平，从而提高机体免疫功能。

1.2 调节胃肠道环境

陈明等报道，MOS不但能促进像双歧杆菌、部分乳酸杆菌等有益菌生长，而且能抑制大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、肉毒梭菌等有害菌的繁殖，且能吸附有害病原菌，改善肠道环境[1]。大多数病原菌之所以能够在动物肠道上皮细胞上定植，都是通过自身细胞表面的外源凝集素识别动物肠上皮细胞上的特异性糖分子并与之结合，进行发育繁殖，进而导致肠道疾病发生。MOS能与大肠杆菌的外缘凝集素相黏连，这样肠道病原菌无法与肠道上皮细胞表面的特异性糖分子的结合，达到使病原菌不能在胃肠道定植和繁殖的目的。肠道内有一定的MOS存在时，能携带病原菌通过肠道，病原菌在肠道内定植的几率大幅减小，改善肠道微生态环境的同时，更有利于肠道的消化和吸收。

1.3 改善畜禽生产性能

添加MOS能抑制胃肠道内病原菌和腐败菌的繁殖，减少其产生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒有害代谢产物，降低动物发病率；MOS可以促进有益菌增殖，而部分有益菌能够生成机体所必需的物质，如双歧杆菌在肠道内可以合成VB1、VB12等维生素和氨基酸。此外，寡糖发酵产生的酸性物质能够使胃肠道内钙化合物溶解性增加，肠道对钙的吸收更加容易，肠道菌群平衡，动物采食量、饲料消化率等均会有不同程度增加，生产性能随之提高。

2 在动物生产中的应用

2.1 猪

目前，MOS在仔猪生产方面研究较多，对生产性能影响的报道也有差异。据报道，1～49 d仔猪饲粮中添加MOS可以提高日增重和饲料转化率，而与粪链球菌一起饲喂时，仔猪日增重、饲料转化率和粗纤维消化率都有提高。林海涛等研究表明，在约克×荣昌二元杂交仔猪日粮中添加MOS，能极显著提高仔猪的淋巴细胞免疫功能（P＜0.01）[6]。尹小平等在28日龄断奶仔猪饲料中添加甘露寡糖0.1%，试验证明，MOS可显著抑制结肠、盲肠和直肠中大肠杆菌的增殖（P＜0.05），提高盲肠中乳酸杆菌的浓度[7]。岳文斌等试验证明，给35日龄断奶仔猪饲喂含甘露寡糖0.3%的基础日粮，能显著地抑制仔猪肠道大肠杆菌的生长（P＜0.05），减轻大肠杆菌与肠道如乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌间的颉颃作用，达到维持断奶仔猪消化道菌群平衡的作用[8]。Spring等研究结果表明，MOS能不同程度的降低肉鸡和猪的盲肠中不同品系沙门氏菌和大肠杆菌的数量[9]。Finucane等在饲料中添加MOS，发现粪便中梭状芽孢杆菌的数量降低[10]。杭苏琴等用添加MOS 0.4%日粮饲喂断奶仔猪，结果发现MOS可有效降低其腹泻的发生，血液中血糖、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白数值均有不同程度降低[11]。张爱忠等研究表明，在哺乳母猪饲粮中添加甘露寡糖可有效地缩短母猪的发情间隔，产仔窝重、仔猪断奶体重均有所提高，仔猪断奶前死亡率显著下降[12]。罗海祥等研究结果表明，在日粮中添加甘露寡糖和果糖的复合物，不但采食量有所降低，仔猪的腹泻率也有提高[13]。研究结果的不同可能是与饲粮类型、寡糖添加量、动物饲养阶段及各种添加养分间的互作影响有关。

2.2 家禽

2.2.1 鸡

研究证明，饲粮中添加适宜的MOS，能提高肉仔鸡的日增重，提高饲料利用率及减少腹泻率的发生。李启琳等通过在饲料中添加MOS替代抗生素类药物，试验表明，添加MOS组中肉鸡成活率、平均日采食量和平均日增重均有不同程度提高，而料重比则比抗生素组降低60%[14]。周映华等试验证明，在鸡日粮中添加MOS能够提高肉鸡的日增重和采食量，但各试验组之间差异不显著（P＞0.05），对饲料的转化率也没有显著影响（P＞0.05）[15]。也有报道称添加MOS 1 g·kg-1对回肠中双歧杆菌增殖效果不显著（P＞0.05），但能显著促进盲肠中双歧杆菌增殖（P＜0.05）[16]。于桂阳等研究了肉鸡在不添加抗生素的情况下，饲粮中添加适量的甘露寡糖对肉鸡生产性能的影响，结果表明，甘露寡糖能部分或完全取代抗生素在肉鸡饲粮中应用，且以1.0 g·kg-1的添加量效果较好[17]。温若竹在饲粮中添加MOS，结果表明，肉仔鸡的采食量极显著降低（P＜0.01），料重比显著下降（P＜0.05），十二指肠、空肠和回肠的基本上均呈升高趋势的结果，但日龄的变化仍是影响肠道微生物区系的主要因素[18]。陈明等报道，MOS具有抗氧化作用[1]。MOS和果寡糖可增强肉仔鸡对沙门氏菌、球虫的抑制作用，在蛋鸡饲粮中添加MOS可降低鸡蛋胆固醇含量，改善产品品质[19]。

2.2.2 鸭

臧素敏等报道，日粮中添加MOS饲喂樱桃谷鸭，在生产性能及饲料利用率方面，肉鸭末体重、平均日增重、干物质、粗灰分、粗蛋白质的利用率等均有所提高；在改善菌群方面，盲肠乳酸杆菌数量显著升高，大肠杆菌数量和肠道pH显著降低（P＜0.05）[20]。与高树冬等关于MOS可显著提高肉鸭日增重的报道一致（P＜0.05）[21]。

2.3 奶牛

反刍动物特别是幼龄反刍动物日粮中添加MOS对动物生长发育具有正面作用，MOS进入瘤胃后，瘤胃内有益微生物的生物活性得到提高，反刍动物生产性能得到有效改善，奶牛产奶量和经济效益、乳品质、奶牛健康水平随之提高。王定发等在犊牛日粮中添加MOS，试验结果表明，添加MOS显著提高犊牛血液IgA的含量（P＜0.05）[22]。此外，MOS能对奶牛乳脂率的提高具有促进作用。王定发等研究表明，饲粮中添加适量MOS能提高牛奶中乳脂率、乳蛋白的含量，奶牛体细胞评分和WHI显著下降[23]。镡雪莹等研究MOS和纤维素复合酶对奶牛乳脂率的影响，试验组的奶牛乳脂率比对照组提高0.8%，表明MOS确实具有改善奶中乳成分的作用[24]。

2.4 其他动物

MOS对其他动物的影响主要体现在提高幼龄动物成活率，促进动物生长，改善动物生产性能，改善肠道环境，减少疾病发生等方面。MOS具有提高火鸡、商品鸵鸟等的日增重、成活率及降低饲料转化率和淘汰率的作用[19]。在断奶仔兔上也得出了与商品鸵鸟等相似的结论。在水貂饲粮中添加MOS和果寡糖复合物，可促进乳酸菌的增殖，从而使水貂腹泻率大幅降低。张玉梅等试验表明，鲤鱼饲粮中添加MOS 0.3%可以使鱼肠道中乳酸杆菌、双歧杆菌增多，大肠杆菌减少[25]。

3 小结

MOS作为一种无毒无残留，有益动物肠道菌群稳衡的新型绿色环保饲料添加剂，避免了长期使用抗生素可能带来的弊端，并能增强动物免疫力，提高动物生产性能，市场前景广阔。但要广泛应用于畜禽养殖业中，需加强MOS在分子水平上的作用机理、有效成分及其与其他添加剂的互作效应研究；降低生产MOS成本的加工工艺及新方法研究；不同种类的MOS在不同种类动物中最适添加量的确定以及添加方式研究。随着我国畜牧业的发展MOS的应用将会越来越广泛。

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