低聚木糖的生物学功能及其在猪生产中的应用

李美君，陈文斌，李运虎

（1.湖南生物机电职业技术学院，长沙 410127；2.湖南百宜饲料科技有限公司，长沙 410323）

低聚木糖的生物学功能及其在猪生产中的应用

李美君1，陈文斌2，李运虎1

（1.湖南生物机电职业技术学院，长沙 410127；2.湖南百宜饲料科技有限公司，长沙 410323）

近年来，低聚木糖作为一种新型绿色添加剂，其应用越来越广泛，为在实际生产中合理利用低聚糖，文章就低聚木糖的生物学功能及其在猪生产中的应用作以综述。

低聚木糖；生物学功能；猪生产；应用

低聚木糖（XOS）又称木寡糖，是以富含木聚糖的植物（如玉米芯、麦麸、桦木、蔗渣等）为原料，通过木聚糖酶水解，分离精制而成的一类非消化性低聚糖[1-2]。该糖由2～7个D-木糖以β-1，4糖苷键结合而成，其主要有效成分是木二糖和木三糖，木二糖是促进双歧杆菌增值的最重要活性成分，其含量越高，低聚木糖产品质量越好[3]。低聚木糖产品为淡黄色或浅褐色粉末，甜度约为蔗糖的40%，其突出特点是耐酸、耐热、储存稳定性好、生化特性稳定[4]。大量研究表明，低聚木糖具有促进有益菌增殖、增强机体免疫力、减少便秘等作用。因此，本文对低聚木糖的生物学功能及其在猪生产中的应用作以综述。

1 低聚木糖的生物学功能

1.1 调节消化道微生态平衡，促进有益菌增殖

动物消化道内存在大量微生物菌群，这些菌群又分为有益菌群和有害菌群，其中双歧杆菌、乳杆菌等为有益菌群，大肠杆菌、肠杆菌等为有害菌群。正常情况下，消化道内微生物菌群保持动态平衡，且有益菌群为优势菌群，但在应激条件下，消化道微生态平衡遭到破坏，消化机能紊乱，有害菌群大量繁殖成为优势菌群，使动物发生各种疾病或死亡。低聚木糖是一种非消化性寡糖，由于在动物体内不能被内源性消化酶分解，但可促进双歧杆菌和乳酸杆菌等产酸有益菌增殖，且对条件致病菌有抑制作用，从而改善肠道微生态平衡[5]。Moura等研究表明，低聚木糖可被双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌高效利用，但大肠杆菌、肠球菌、产气荚膜梭菌等有害菌不能利用[6]。低聚木糖可以显著促进双歧杆菌增殖，抑制产气荚膜梭菌和大肠杆菌的增殖生长[7]。对小鼠的研究表明，低聚木糖显著增加肠道乳酸杆菌和双歧杆菌数量，显著降低肠道肠杆菌、肠球菌和产气荚膜梭菌的数量[8]。低聚木糖可以使小鼠肠内容物和盲肠内的双歧杆菌数量显著增加，同时使肠道总需氧菌数量显著减少，总厌氧菌数显著增加（P＜0.05）[9]。

1.2 调节机体免疫系统，增强机体免疫功能

低聚木糖主要通过促进肠道后段有益菌群（尤其是双歧杆菌）的增殖、充当免疫佐剂及激活动物机体体液和细胞免疫等3个方面提高动物的免疫功能。低聚木糖还能促进和激活T-淋巴细胞和免疫球蛋白释放免疫抗体，诱导免疫反应，提高机体特异性免疫应答，增强免疫力的功能[10]。

1.3 减少便秘

研究表明，低聚木糖具有润肠通便功能，可有效改善大便含水量，增加粪便的保水性能，维持粪便含水量在正常范围，同时降低肠道pH，促进肠道蠕动。研究表明，低聚木糖具有软化粪便的功能，主要原因是摄入低聚木糖后能增加粪便中的水分，从而改变粪便的形态，减少便秘，其机理有待进一步研究[11]。魏涛等研究低聚木糖对小鼠肠道菌群及润肠通便的影响，结果表明，连续21 d给予低聚木糖0.5 g·kg-1BW后，首粒排黑便时间显著缩短，排黑便总量显著增加，小肠推进率显著提高，表明低聚木糖具有润肠通便的功效[12]。研究表明，给具有重度便秘症状的怀孕妇女每天服用低聚木糖4.2 g，连续服用4周后发现所有患者通便频率都增加，＞50%的妇女肠道蠕动加速，且没有任何不良反应[13]。

1.4 促进营养物质的吸收利用

低聚木糖通过促进双歧杆菌等有益菌的增殖，增强肠道内微生物合成氨基酸和B族维生素的能力，同时代谢产生乙酸、丙酸、丁酸等酸性物质，降低肠道pH，为肠道提供酸性环境，促进机体对蛋白质及各种矿物质（钙、铁、锌等）的吸收利用。低聚木糖可以增加短链脂肪酸含量。

2 在猪生产中的应用

研究表明，在猪饲料中添加低聚木糖，能提高仔猪日增重和饲料转化率，改善其生长性能；增加肠道乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌等有益菌含量，降低大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌含量，从而减少仔猪腹泻；提高血清IgG、IgM含量，增强其免疫功能，提高动物抵抗力；改善生长育肥猪肉色和提高猪肉系水力，提高猪肉品质；减少妊娠母猪便秘现象，提高仔猪窝重和哺乳母猪泌乳量，提高母猪繁殖性能。

2.1 仔猪

2.1.1 对仔猪生产性能的影响

冯静等在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖0.02%，结果与对照组相比，平均日增重提高15.47%，料重比降低10.86%[14]。黄华山探讨日粮中添加低聚木糖（0.004%、0.006%、0.008%、0.01%和0.012%）对断奶仔猪生产性能的影响，研究表明，与对照组相比，试验组平均日增重分别提高了1.82%、1.82%、2.53%、6.57%和3.05%，料重比分别降低了5.49%、5.49%、4.62%、2.98%和1.76%。其中添加量为0.01%效果最佳[10]。杨海英试验结果表明，添加低聚木糖0.02%可使仔猪平均日增重提高1.71%，料重比降低4.02%[15]。赵静杰等在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖0.02%，平均日增重提高8.83%，料重比下降5.38%，显著改善仔猪生长性能[16]。吴秋珏等研究表明，在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖0.01%，显著提高断奶仔猪日增重，显著降低腹泻率[17]。周韶等在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖（0.005%、0.01%、0.015%和0.020%）对断奶仔猪生产性能无显著影响，其原因可能与低聚木糖纯度、含量、添加量、基础日粮、品种不同等有关[18]。

2.1.2 有效降低仔猪腹泻率

断奶仔猪腹泻是仔猪培育过程的突出问题，成为影响猪场效益的关键因素之一。引起仔猪腹泻的原因很多，有生理性腹泻和病理性腹泻。生理性腹泻主要由断奶后应激、消化系统不完善，消化功能紊乱、菌群失调、免疫力下降等引起，病理性腹泻是由于感染寄生虫、病毒、细菌等引起。而引起断奶仔猪腹泻的主要病原菌是沙门氏菌和大肠杆菌。

范程瑞等在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖0.01%、0.02%和0.04%，结果表明，与对照组相比，添加低聚木糖均能显著降低仔猪腹泻率[19]。谭兵兵等将150头断奶仔猪随机分为5个处理，分别为空白对照组（不添加抗生素、氧化锌）、阳性对照组（添加抗生素、氧化锌）及低聚木糖0.01%、0.25%和0.50%组，结果表明，试验1～7 d时低聚木糖组0.01%和0.25%及试验8～21 d时3个低聚木糖组的腹泻率显著低于空白对照组（P＜0.05），且与阳性对照组无显著差异（P＞0.05）[20]。方桂友等研究表明，在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖0.02%，显著降低仔猪腹泻指数[21]。潘丽娟在断奶仔猪饲粮中添加低聚木糖（0.01%、0.02%和0.04%），研究结果表明，仔猪腹泻率分别降低38.13、58.99%和46.04%，其中0.02%的添加量效果最佳[22]。冯静试验表明，在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖0.02%能显著降低仔猪腹泻率[14]。上述研究表明，在断奶仔猪日粮中合理添加低聚木糖可有效缓解仔猪的腹泻。其原因可能是由于低聚木糖通过调节断奶仔猪胃肠道微生态平衡，促进了肠道乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌等有益菌的生长和繁殖，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌对肠壁的黏附和定植，维持消化道的正常环境，从而降低了仔猪腹泻的发生。

2.1.3 提高仔猪免疫功能，增强其抵抗力

大量研究表明，在仔猪日粮中添加低聚木糖能提高血清中IgG、IgA、IgM含量，提高仔猪免疫功能。方桂友等研究表明，在日粮中添加低聚木糖0.02%，能显著提高仔猪血清IgG和IgM水平（P＜0.05）[21]。王继成等研究表明，在断奶仔猪日粮中分别添加低聚木糖（0.0125%、0.025%和0.0375%），与对照组相比，不同低聚木糖添加量显著提高血清IgG浓度，IgA、IgM有提高趋势，但差异不显著（P＞0.05）[23]。潘丽娟研究表明，在仔猪日粮中添加低聚木糖0.01%、0.02%和0.04%显著提高血清IgG水平，IgM水平有一定程度的提高，但差异不显著（P＞0.05）[22]。黄华山研究表明，在仔猪日粮中添加低聚木糖（40或60 mg·kg-1），显著增加仔猪脾脏指数，对增加仔猪免疫力有重要的作用[10]。

2.2 生长肥育猪

王怀蓬等研究低聚木糖对生长育肥猪肉质的影响，选取120头杜×长×大三元杂交商品猪，随机分为3组，分别为对照组、低聚木糖组（0.01%和0.03%），结果表明，0.03%低聚木糖组胴体瘦肉率显著高于对照组和0.01%低聚木糖组（P＜0.05），低聚木糖组肉色优于对照组，含水率高于对照组，表明饲料中添加低聚木糖能够改善肉色，但对肌肉pH、嫩度、吸水力等均无影响[24]。庄洪延研究表明，在生长育肥猪日粮中添加低聚木糖（0.005%、0.009%和0.013%），与对照组相比，显著提高平均日增重，显著降低料肉比；添加低聚木糖显著降低生长肥育猪背最长肌的滴水损失，显著提高了24 h 的pH，表明低聚木糖具有提高猪肉吸水力的作用，且随低聚木糖添加量的增加，吸水力作用逐渐增强[25]。扶国才等研究低聚木糖对生长猪生产性能和抗氧化功能的影响，在基础饲粮中添加低聚木糖（0.01%、0.02%）可以提高生长猪平均日增重、降低死淘率、降低料肉比、提高血清超氧化物岐化酶（SOD）活性，但差异不显著[26]。宋晓春在生长猪日粮中添加低聚木糖（0.02%和0.03%），结果生长猪生长速度提高2.67%～3.46%，饲料转化效率和综合经济效益均提高[27]。以上研究表明，饲粮中添加低聚木糖均有提高生长育肥猪生长性能的作用，但目前国内有关低聚木糖对生长育肥猪的影响研究较少，低聚木糖适宜的添加量及不同生长阶段的应用效果等有待进一步研究。

2.3 母猪

低聚木糖在母猪上的应用研究目前报道较少。日木北里大学应用饲料级低聚木糖饲喂母猪后发现，平均泌乳量提高32%，母猪发情间隔从原来的10 d缩短到7 d。郭小云等研究表明，在围产期母猪饲粮中添加低聚木糖（0.03%）能提高仔猪窝重和母猪泌乳量，提高母猪繁殖性能[28]。李元凤等选择妊娠约1个月便秘的妊娠母猪，随机分为两个处理，对照组饲喂基础饲粮，低聚木糖组饲喂基础饲粮+1%低聚木糖（低聚木糖净含量≥0.5%，膳食纤维＞80.0%），结果表明，低聚木糖组极显著改善母猪的便秘（P＜0.01）[29]。

3 小结

我国是一个农业大国，年产玉米量在1.1～1.3 亿t，副产物玉米芯约为2 000万t，利用玉米芯生产低聚木糖，即可以提高玉米的附加值，又有利于生态环境保护。虽然大量研究表明，低聚木糖可以提高猪的生产性能，减少腹泻，但也有研究表明低聚木糖对其无影响。周韶等在断奶仔猪日粮中添加低聚木糖（0.005%、0.01%、0.015%和0.020%）对断奶仔猪生产性能无显著影响，而且不同研究结果建议的添加量也存在差异[18]。其原因可能与试验所选猪的品种、日龄、低聚木糖添加量和纯度等不同有关。因此，低聚木糖在不同猪品种、不同阶段的最佳添加量需作进一步研究。低聚木糖提高生长肥育猪肉品质的可能性以及低聚木糖与其他种类饲料添加剂如酸化剂、微生态制剂、益生素、酵母类产品的协同作用等有待进一步研究。

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The Biological Function of Xylo Oligosaccharide and Its Application in Pig Production

LI Meijun1,CHEN Wenbin2,LI Yunhu1
（1.Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic,Changsha 410127,China; 2.Hunan BaiYi Feed Technology Co.,Ltd.,Changsha 410323,China）

As a new green feed additive,xylo oligosaccharides is used more and more widely in recent years.To study the rational utilization of xylo oligosaccharide in practical production,this paper introduced the biological functionof xylo oligosaccharide and its applicationinpig production.

xylo oligosaccharides;biological function;pig production;application

S828；Q532+.2

A

1001-0084（2017）01-0018-04

2016-12-13

李美君（1983-），女，湖南益阳人，硕士研究生，研究方向为动物营养生理。

*通讯作者