功能性寡糖的生物学作用及其在养鸡生产中的应用

周光明，王 光，王 嫒，王利华

（青岛农业大学动物科技学院，山东 青岛 266109）

随着人们生活水平的提高，食品安全问题越来越受到人们的重视，抗生素残留已经成为继农药残留后影响人们食品安全的又一个重要难题。功能性寡糖是寡糖中不易被动物机体消化分解的一部分，可以用来调节动物肠道微生态平衡，提高动物免疫力，提高生产性能和畜产品品质等，并具有耐热、稳定、无污染、无残留等优点，是一种理想的绿色添加剂。

1 功能性寡糖的分类及结构

功能性寡糖又称功能性低聚糖，是由2～10个单糖分子通过糖苷键连接而成的小聚合物。种类很多，常见的有大豆寡糖、木寡糖、果寡糖、甘露寡糖、异麦芽寡糖、壳寡糖、半乳甘露寡糖、海洋寡糖和乳寡糖等。由于其结合位置和结合方式的特殊性以及动物消化道内缺乏可以消化这类物质的酶，使其很难被动物消化而起到特殊的作用，这也使得功能性寡糖越来越受到动物营养学家的重视[1]。

2 功能性寡糖的生物学作用

功能性寡糖是一种较难消化的可溶性糖类，有甜味，可以作为诱食剂使用[2]。因此，添加功能性寡糖具有改善适口性、增加采食量的效果[3]。功能性寡糖虽然不易被动物消化吸收，但是可以被存在于动物消化道的后段一些有益的微生物利用。α-低聚葡萄糖可以促进双歧杆菌、乳酸杆菌和拟杆菌的代谢作用，而几乎无法被腐败梭菌、产气夹膜梭菌等有害菌利用，从而扶正祛邪，改善了动物消化道的微生态菌群，降低了消化道疾病的发病率。功能性寡糖不仅可以降低有害菌的增殖，而且还可以与一些有害的外源菌结合，阻止有害菌定植，并且将其一起排除体外。功能性寡糖还对动物的肠道内结构产生一定的影响，进而影响到动物对养分的消化吸收。易中华等在饲料中添加水苏糖制剂0.5%、1.0%和2.0%，结果发现，水苏糖能够显著改善肉仔鸡的小肠黏膜形态，提高十二指肠、空肠和回肠的肠绒毛高度，并且添加量为0.5%时效果最好（P＜0.05）[4]。功能性寡糖能够增强动物的体液免疫和细胞免疫，增强预防接种的免疫应答效果，防病效果可以与抗生素相媲美[5]。窦江丽等报道，小鼠腹腔注射壳寡糖120 mg·kg-1后，抗体形成细胞、血清溶血素水平、淋巴细胞增殖率、脾脏指数较对照组显著性增加（P＜0.05）[6]。瞿明仁等研究发现，通过瘤胃和十二指肠灌注大豆寡糖，提高了绵羊外周血CD4细胞数量、CD4/CD8值、血清IgG和IgA 含量，其中以1.2%组效果最好[7]。功能性寡糖还具有吸附饲料中霉菌毒素、减少动物机体吸收的作用。Zaghini等发现，在饲料中添加甘露寡糖0.11%能够有效的减少蛋鸡小肠对黄曲霉毒素B1的吸收，并且还可以降低黄曲霉毒素B1在肝脏和鸡蛋中的残留[8]。

3 功能性寡糖在养鸡生产中的应用

3.1 对肠道微生物菌群的影响

动物肠道微生态健康直接影响动物健康和营养的利用，对动物的生产性能产生重要影响。陈晋安等试验结果表明，β-型糖苷键连接的寡糖能够很好的改善动物肠道内双歧杆菌生长，而大肠杆菌则会受到抑制[9]。王秀武等研究发现，饲料中添加壳寡糖后，盲肠内容物中大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌均出现下降趋势[10]。袁缨等发现，低聚木糖和低聚异麦芽糖既降低了盲肠中大肠杆菌的数量（P＜0.01），同时又增加了盲肠中乳酸杆菌和双歧杆菌的数量[11]。易中华等在肉仔鸡日粮中添加大豆寡糖，结果发现，添加量为1%时，肉仔鸡盲肠食糜pH 显著下降（P＜0.05），盲肠食糜中乙酸和短链脂肪酸总量上升，可能正因为寡糖引起的盲肠内环境的改变，最终导致了肠道微生态菌群的变化[12]。不同学者的研究结果不尽相同，这是由于寡糖的种类多种多样，而不同寡糖的适宜添加量和作用效果差异很大。

3.2 对肠道结构和饲料养分消化率的影响

Baker 等试验结果表明，功能性寡糖还对动物肠道结构和消化酶活性产生一定的影响，进而会影响到饲料的养分消化率[13]。胡彩虹等研究表明，在肉鸡饲料中添加果寡糖0.2%、0.4%和0.6%，可以使饲料中的粗纤维消化率分别提高21.09%（P＜0.05）、33.28%（P＜0.01）和29.90%（P＜0.01）；添加果寡糖0.4%时，饲料中钙、磷消化率分别提高了17.39%和17.76%，小肠内容物中总蛋白水解酶、胰蛋白酶、淀粉酶活性分别提高了73.10%、58.84%和31.51%（P＜0.05）；小肠绒毛高度极显著提高了28.72%（P＜0.01），小肠腺隐窝深度则显著降低了20.77%（P＜0.05），说明肠道的细胞成熟度上升，分泌能力增强；另外，添加果寡糖0.6%时能够显著提高盲肠黏膜上皮细胞的密度（P＜0.05）[14]。李燕等在矮脚绿壳蛋鸡饲粮中加入木寡糖，结果发现，添加木寡糖的试验组空肠和回肠长度显著高于对照组（P＜0.05）；空肠、回肠、盲肠的肠绒毛高度均有增加，其中回肠增高幅度最大，达到了显著水平（P＜0.05）；回肠和盲肠的隐窝深度显著变浅（P＜0.05）[15]。易中华等研究发现，添加大豆寡糖0.5%能提高1～42 d肉仔鸡的氨基酸表观消化率，但是差异不显著（P＞0.05）；粗蛋白质消化率显著提高（P＜0.05）；而添加量为2.0%时，粗蛋白质和多种氨基酸的表观消化率均显著降低（P＜0.05）[16]。

3.3 对免疫功能的影响

功能性寡糖可以通过多种途径提高动物免疫力，甚至可以部分替代抗生素，有效降低动物发病率。王权等报道，甘露寡糖能够促进鸡T 细胞增殖，提高T细胞百分率，增强机体细胞免疫[17]。王秀武等研究发现，壳寡糖能够显著提高肉仔鸡胸腺和法氏囊的重量（P＜0.05），增强接种新城疫疫苗时的免疫应答，使得6周龄的新城疫抗体效价显著提高（P＜0.05）[10]。陈绍红等报道，饲料中添加寡糖0.2%能够显著提高11～30日龄肉鸡的免疫器官指数及新城疫HI 抗体滴度（P＜0.05）；并且提高了血液白细胞吞噬率和血清IgG含量，但组间差异不显著（P＞0.05）[18]。易中华等研究发现，在饲料中添加大豆寡糖0.5%和1.0%能够显著提高肉仔鸡十二指肠和空肠黏膜中IgA 含量（P＜0.05）[19]。说明寡糖对动物体液和细胞免疫均会起到一定的增强作用，这不仅改善了动物特异性免疫，而且改善了非特异性免疫，从而使动物的免疫力得到全面的提升。但是不同寡糖起作用的时期和有效剂量各不相同，生产中可以根据饲养的不同时期和剂量选择使用。姚晓红等给AA肉鸡灌喂芽孢液或含甘露寡糖0.2%的芽孢液各1.0 mL，结果表明，与灌喂芽孢组相比，添加甘露寡糖72 h 后，能显著提高肉鸡盲肠内乳酸杆菌（P＜0.05），降低总需氧菌和大肠杆菌数量（P＜0.05），但对排出的总芽孢数无影响；PCR-DGGE 的分析表明，甘露寡糖对细菌群落的多样性无影响（P＞0.05），添加甘露寡糖0.2%不影响芽孢杆菌在肉鸡上发挥作用，并能提高其益生效果[20]。

3.4 对生产性能的影响

功能性寡糖可以通过改善消化道微生态菌群、改善肠道结构、增加消化吸收表面积等途径，提高动物的生产性能。张建斌等研究大豆寡糖替代抗生素用于饲养海兰褐蛋雏鸡时发现，与对照组和抗生素组相比，大豆寡糖组能够显著改善回肠和盲肠内微生态菌群的平衡，使得双歧杆菌和乳酸杆菌的数量上升，而大肠杆菌数量下降（P＜0.05），并显著提高了日增重、降低料肉比（P＜0.05）[21]。功能性寡糖还有改善鸡的肌肉品质作用。吴红翔等报道，饲料中添加木寡糖能够使广东麻鸡屠宰率提高2.3%，滴水损失降低25.0%，失水率则降低19.6%，改善了肌肉品质[22]。闫际平等在饲料中分别添加低聚异麦芽糖、甘露寡糖、果寡糖和低聚木糖，结果发现，这4种寡糖均能不同程度提高肉鸡日增重，后两种寡糖均能显著降低肉料比（P＜0.05）；另外，还发现这4种寡糖均有降低鸡肉滴水损失的趋势，但与对照组相比差异不显著（P＞0.05）[23]。郭云贵等在三黄鸡基础日粮中添加不同剂量的甘露寡糖，结果表明，添加甘露寡糖4 g·kg-1能显著提高肉鸡日增重（P＜0.05），有降低料肉比的趋势，与林可霉素相比差异不显著（P＞0.05）；添加甘露寡糖2 g·kg-1能显著提高血清总脂肪含量和降低血清低密度脂蛋白胆固醇含量（P＜0.05），有降低血清总胆固醇和甘油三酯含量的趋势，能较好地替代林可霉素[24]。

3.5 抗应激作用

热应激和冷应激均对养鸡生产造成一定的危害，而功能性寡糖可以减小这些不良因素造成的危害。Sohail 等研究发现，甘露寡糖可减轻肉鸡的热应激伤害，甘露寡糖的添加降低了血清中皮质醇和胆固醇含量，提高了甲状腺素浓度，并改善了肉鸡在热应激条件下对新城疫病毒的体液免疫[25]。刘晓瑛等研究发现，冷应激能够打破肠道微生物菌群的平衡状态，引起大肠杆菌增多，乳酸杆菌减少，而在饲料中添加甘露寡糖能够显著改善冷应激造成的伤害（P＜0.05）[26]。

4 小 结

功能性寡糖作为一种新型的绿色饲料添加剂，近几年得到了迅速发展。但是，目前功能性寡糖市场还存在种类繁多、纯度和有效含量大小不一等不足，另外，动物的种类、日龄、功能性寡糖的用量和日龄组成均会影响其效果。因此，功能性寡糖的利用还受到很多的限制。但是，随着食品安全越来越受到重视，抗生素替代品也越来越受青睐，绿色安全的功能性寡糖会有广阔的应用前景。

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