果寡糖在养猪生产上的应用

刘向阳（上海易实生物科技有限公司）



果寡糖在养猪生产上的应用

刘向阳（上海易实生物科技有限公司）

刘向阳博士，毕业于南京农业大学，主要致力于动物营养、饲料加工工艺等领域的研究与开发。20多年来，曾从事过大学老师、负责著名外企的技术服务、创建多家饲料和饲料添加剂企业等工作。

低聚糖是大家近几年关注的众多饲料添加剂中很小的一个品种。低聚糖是由2～10个单糖（如葡糖糖、果糖、半乳糖、木糖等）组成的糖类结构。这些低聚糖，尤其是两种不同单糖组成的二糖，在食品、医疗、营养保健上的功能被大家广泛研究。低聚糖现在开始工业化，用酶方法进行生产，一些国外企业也用化学转化、萃取生产。由两种一样的单糖组成的低聚糖有低聚异麦芽糖和低聚木糖。由两种不同的单糖组成的低聚糖有低聚果糖和低聚半乳糖。

低聚糖性质：难消化；减少肠道腐败物质产生；改善血脂含量；促进矿物质吸收，增加骨骼密度，防止贫血；促进肠内有益菌的增加，特别是可以提高双歧杆菌、乳酸杆菌。

目前果寡糖的制造使用了由细菌Aspergillus niger产生的果糖转移酶，采用生物技术大量生产。在功能性食品配料、功能性饲料配方上被广泛利用。

果寡糖广泛存在于自然界中，但含量低，如香蕉、大麦、小麦、牛蒡、芦笋、蜂蜜等。果寡糖由一个蔗糖分子加1～3个果糖而构成。

果寡糖功能途径：主要是大肠和部分小肠益生菌增殖产生短链脂肪酸，可促进肠道健康、矿物质吸收、免疫功能提升。在生化生理上比较明确。

果寡糖不能被体内的消化酶消化，而是在小肠和大肠，选择性通过乳酸菌和双歧杆菌来进行发酵产生短链脂肪酸，然后短链脂肪酸发挥自己的性能。

肠道中有3类细菌：有益菌（双歧杆菌、乳酸杆菌等）、有害菌（肠杆菌、梭菌等）、机会性致病菌（链球菌、类杆菌等）。

肠内双歧杆菌的有益效果：a. 防止动物体被病菌感染。b. 抑制肠内腐败物质。c. 合成维生素。d. 预防腹泻，对腹泻有良好的治疗效果。e. 增强免疫力。F. 刺激肠道活动，增强肠道输出，防止便秘。

明治短链果寡糖通过有益菌作用产生短链脂肪酸。短链脂肪酸作用很大，有单一有机酸丁酸、丙酸和乙酸，跟短链果寡糖相比，从碳单元上看，短链果寡糖产生短链脂肪酸量和频率都非常大。

提高肠道内短链脂肪酸的水平，有4个营养功效：

★ 结肠细胞必需的营养元素；

★ 增加盲肠上皮表面对营养的吸收；

★ 提高细胞对矿物质和水分等营养的吸收；

★ 将体内过多的无用氮转移至盲肠，减少肾和肝脏的负担。

短链果寡糖最早在食品中的应用主要是作为保健品。在中国人群中有很多糖尿病患者，他们对糖非常敏感。但短链果寡糖可以被糖尿病患者食用。在胃内完全不被消化；不会转换为单糖，如葡萄糖、果糖而被血液吸收；不会转换为血果糖和血葡萄糖。

口服短链果寡糖和蔗糖后，血液中单糖水平变化见图1。口服蔗糖后，血液中葡萄糖和果糖变化幅度很大。而口服短链果寡糖后非常平稳。

最近几年一条龙养殖企业和饲料企业开始关注短链果寡糖。根据2014年的统计数据显示，短链果寡糖在日本市场约1 750 t，其中1 000 t用于食品，750 t用于饲料。美洲市场约2 400 t，其中1 600 t用于食品，800 t用于饲料（主要为猪、宠物、水产）。欧洲市场约 3 860 t，其中1 720 t用于食品，2 140 t用于饲料（主要为猪、兔、宠物、水产）。

短链果寡糖在食品上又称为水溶性膳食纤维，非还原性糖。蔗糖口感微甜，低热量，天然存在于果蔬中，不被机体消化，有选择性地刺激肠道有益菌的生长，促双歧杆菌和乳酸菌，是目前促双歧效果最好的益生元。明治果寡糖是全球首个由短链果寡糖构成的水溶性纤维型益生元，由明治制果株式会社于1979年开发出来，至今有37年生产、销售和应用经验。作为全球益生元工业的前驱，明治进行了大量科学、临床和现场研究（如超过200项的人体临床研究），证明具有调节肠道菌群、改善便秘和腹泻、增强免疫、改善矿物质吸收、排除胆固醇和抑制胆固醇合成等功效。明治及其合作者开发了各种应用，如动物饲料、婴儿奶制品、餐桌甜味料、医疗食品、健康食品等。

目前我们运作的果寡糖系列有美乐果和易果乐。美乐果：含有95 %果寡糖，由韩国工厂生产，属于食品级，20 kg/袋，用于食品、宠物等市场。易果乐：含有80 %果寡糖，利用韩国果寡糖原料，由易实企业生产，饲料用流动型20 kg/桶，用于动物市场。

目前国内从事短链果寡糖研究和生产的单位有几家大型企业，每一个产品应该有明确的结构和功能。短链果寡糖的结构非常明确，构成比例为GF2︰GF3︰GF4=37 %︰53 %︰10 %，只有这种结构的短链果寡糖才能最大程度地促进双歧杆菌和乳酸菌的增殖。

明治果寡糖对双歧杆菌的作用，目前在短链果寡糖中效果最好。每天摄入1 g短链果寡糖对双歧杆菌影响见图2。

图3是用老年人肠道做的试验，相比正常人群，很多有益菌在老年人肠道中的数量比较低，因此胃肠道维护显得尤其重要。摄入8 g/d短链果寡糖后，双歧杆菌含量从5 %提高到25.1 %，14 d后双歧杆菌继续保持在25.1 %，对双歧杆菌的增殖非常恒定、有效。

在猪上进行单一菌试验，只添加短链果寡糖研究对肠道的影响。给出生后25 d的仔猪饲喂以后，检测肠道中的双歧杆菌，1 g粪便中含有的双歧杆菌由7 500万个提升到88 000万个，而且检测概率由25 %提高到80 %，双歧杆菌品种也在增加。所以短链果寡糖对出生25 d仔猪的肠道改善非常明显。

最近4年，短链果寡糖在猪和其他动物上推广比较多，对断奶仔猪腹泻有非常好的作用。一旦腹泻有了改善，没有腹泻的仔猪、轻度腹泻的仔猪和严重腹泻的仔猪，它们的生长曲线完全不一样。同时，短链果寡糖对肠道腐败物质改善也有非常大的帮助，对氨、甲酚、吲哚、粪臭素含量有一定影响。在环境卫生方面，短链果寡糖对一条龙企业做了很大贡献。

对母猪产乳量的改善效果也有很大变化。从分娩前3周到断乳期间饲喂含有短链果寡糖的饲料，每隔20 min对每头幼猪在吸乳后120 min的乳分泌量进行跟踪测量，发现有明显的改善，差异显著。

短链果寡糖对母猪发情周期的改善有明显缩短倾向，试验和客户群添加0.1 %～0.3 %短链果寡糖，母猪的发情周期有明显缩短的倾向。对种公猪的精子活性也有明显增强作用，每天饲喂30 g/d短链果寡糖，精子活力有了很大的改善。越是炎热的夏天，添加短链果寡糖对精子活力的改善越是明显。

总结明治果寡糖的功效：

★ 改善动物的消化舒适性，刺激肠道平滑肌和神经系统功能，促进肠道运动，防止便秘。

★ 增强肠道免疫功能。

★ 抑制致病菌在肠道壁上的黏膜，提高有益菌群，优化肠道微生态体系。

★ 通过调节IgE的产生控制过敏，确保机体的健康状况。

日本猪饲料标准，短链果寡糖确认对猪有以下效果：

★ 促进生长发育。

★ 减少腹泻发生频度。

★ 缩短母猪发情周期。

★ 增加母猪母乳分泌量。

★ 提高公猪精子活力。

作为替代或部分替代抗生素产品，在生产应用中，加工工艺也很重要。往往很多饲料添加剂产品在配方转化成成品时功效明显下降。短链果寡糖在180 ℃以下，其成分相对稳定，不会分解，效价得到很好保护。短链果寡糖在pH＞5的饲料环境中，120 ℃的加热条件下，其成分也相对稳定。

果寡糖应用：

★ 饲料中直接添加：参考饲料配方，设计添加量（0.02 %～0.2 %）。

★ 与益生菌等配伍使用（二次研发产品）：饲料中添加（0.02 %～0.2 %），动物保健使用。

★ 兽药或动物保健产品的功能性组分。

★ 疫苗增效辅佐剂。

最后我谈一下理想抗生素替代品具有以下条件：

★ 对动物无毒副作用。

★ 不易被肠道吸收，残留量少或无残留。

★ 不易或不诱发耐药菌产生。

★ 耐受肠道消化酶的降解作用。

★ 杀灭或抑制病原微生物的繁殖，不破坏肠道正常的菌群平衡。

★ 不与必需药物或饲料其他化学组分产生拮抗。

明治果寡糖在食品上用量非常大，安全性放在首位。安全可能是以前食品、将来食品非常关注的话题。世界上用于婴儿配方奶粉中的益生元是短链果寡糖，健康功效和安全性在多项临床研究上都通过，还有一些其他认证和认可。

感谢大家！□□