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低聚木糖在断奶仔猪生产中的研究进展

赛尔畜牧网 2017-07-24 14:26:15 |

[导读] 据报道,低聚糖可结合在细菌和病毒等表面,减缓抗原吸收,增加抗原效价,从而增强机体免疫功能。

本文相关专题:赛尔养猪市场201707

李元凤1,何健1,2,邓传东3,敖翔2,范明东2

1.西南科技大学生命科学与工程学院;2.四川铁骑力士集团;3.宜宾雅泰生物科技有限公司

低聚木糖(Xylo-oligosaccharides,XOS)又名木寡糖,是由2个~7个D-木糖经β-1,4糖苷键结合而成的功能性低聚糖,主要是从天然植物中提取,主要成分为木二糖、木三糖、木四糖。低聚木糖属于功能性低聚糖,是一类具有特殊生理功能的非消化性寡糖,能活化肠道内双歧杆菌,并促进其生长繁殖等。而功能性低聚糖由于本身糖苷键的结构或分子构象不同,不能为胃肠道内消化酶所识别而分解,动物不能直接消化利用,但却能被肠道内乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌利用,对动物胃肠道微生物区系、免疫功能等有重要影响。目前低聚木糖在单胃动物中主要应用于禽类,在猪方面的研究报道还相对较少。文章主要就国内外低聚木糖在断奶仔猪生产中的研究进展进行综述。

1 低聚木糖的理化性质

低聚木糖具有低热、稳定、安全无毒、无残留等良好的理化性质;具有良好的耐热、耐酸性,在pH为2.0~7.0时温度为121℃下加热仍然稳定。低聚木糖的化学本质是一些不能被消化的短链碳水化合物,一般是由2个~7个单糖单位通过糖苷键而连接的小聚合体,介于单体单糖与高度聚合的多糖之间。

2 低聚木糖的作用机理

2.1 选择性增殖有益菌、抑制有害菌,调节肠道菌群结构

低聚糖可以通过物理吸附或直接结合霉菌毒素等形式,消除毒素对机体的危害。低聚糖对肠道内的有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌等具有高效的选择性,可促进其大量繁殖。同时有益菌代谢产物短链脂肪酸能刺激肠道蠕动,缩短食糜在肠内的停留时间,从而减少有害物质对动物机体造成的毒害。潘灵辉在(28±2)d断奶仔猪饲粮中添加XOS,研究表明,XOS能显著增加盲肠中双歧杆菌数量(P<0.05)。杨海英、黄华山、方桂友等有类似报道。但低聚木糖对盲肠中其他菌群以及不同肠段菌群的影响程度有差异,具体见表1。

2.2 调节机体免疫功能

据报道,低聚糖可结合在细菌和病毒等表面,减缓抗原吸收,增加抗原效价,从而增强机体免疫功能。潘灵辉的研究结果表明,断奶仔猪饲粮中添加125g/t、250g/t和375g/t XOS均能显著增加断奶仔猪血清IgG抗体浓度(P<0.05),虽然未能显著增加断奶仔猪血清sIgA和IgM抗体浓度,但可明显增强猪的黏膜免疫功能。

2.3 降低血清胆固醇

低聚木糖可以选择性地增殖肠道内双歧杆菌,而双歧杆菌等益生菌的增殖干扰了胆固醇合成所需要的还原酶(羟甲基戊二酸单酰辅酶A)的活性,从而使血清胆固醇含量降低。潘丽娟研究报道,在断奶仔猪饲粮中添加0.01%、0.02%和0.04%低聚木糖,各试验组仔猪的血清总胆固醇含量均显著低于对照组(P<0.05),表明低聚木糖能降低血清中胆固醇,从而促进脂类代谢。

2.4 调节肠道pH,促进营养物质的吸收利用

在肠道后段低聚木糖可以作为营养物质被有益菌消化利用,从而使有益菌增殖。乳酸杆菌等有益菌能够产生乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等脂肪酸,使肠道pH降低,促进营养物质吸收。杨海英等研究发现,在(21±2)dPIC断奶仔猪饲粮中添加0.02% XOS,可以显著降低仔猪十二指肠和盲肠的pH(P<0.05)。黄永洁在饲粮中添加0.02% XOS有类似的发现,但XOS对营养物质消化吸收的影响却存在较大差异。李兆勇等研究表明,在(35±2)d PIC断奶仔猪饲粮中添加200g/t XOS,能显著提高仔猪对干物质(DM)和总能(GE)的表观消化率(P<0.05),但对粗蛋白质(CP)的表观消化率却无显著影响(P>0.05)。黄华山在断奶仔猪饲粮中添加100mg/kg XOS有类似的研究结果。

3 低聚木糖在断奶仔猪生产上的应用研究

3.1 低聚木糖对断奶仔猪生长性能和腹泻情况的影响

据研究报道,低聚木糖可以一定程度改善仔猪生长性能,但因断奶日龄、饲粮配方或者饲养环境等差异对生长性能(日增重、日采食量、料重比)和腹泻等影响程度不同,具体见表2。

3.2 低聚木糖对断奶仔猪肠道消化酶活性的影响

李兆勇等(2008)研究表明,在(35±2)d PIC断奶仔猪饲粮中添加200g/t XOS,能显著提高仔猪十二指肠和空肠胰蛋白酶、胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性(P<0.05)。杨海英在(21±2)d PIC断奶仔猪饲粮中添加0.02% XOS能极显著提高胰脏中胰蛋白酶活性(P<0.01),十二指肠和空肠中消化酶活性有提高趋势但差异不显著。黄华山研究表明,在55d断奶仔猪饲粮中添加50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg低聚木糖,随着低聚木糖添加量的增加,脂肪酶活性和胰蛋白酶活性在十二指肠、空肠和回肠呈现线性(P<0.05)和二次(P<0.05)的变化规律,淀粉酶活性在回肠为二次的变化规律。

此外,潘丽娟研究表明,在35d(10kg)三元杂种断奶仔猪饲粮中添加0.01%、0.02%和0.04%低聚木糖,0.02%低聚木糖组淀粉酶和碱性磷酸酶活性比对照组显著提高(P<0.05),各试验组与对照组之间谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性无显著差异(P>0.05)。

3.3 低聚木糖对断奶仔猪血清生化指标、免疫功能的影响

断奶仔猪饲粮中添加低聚木糖的研究报道相对较少。潘灵辉在断奶仔猪饲粮中添加不同水平的XOS,结果表明均可以显著提高仔猪IgG(P<0.05),但对IgA和IgM的影响不显著(P>0.05)。冯静有相同的研究结果,但杨海英、林渝宁、潘丽娟有不同的研究结果。此外,谭兵兵等在断奶仔猪饲粮中添加100g/t的XOS,结果表明,XOS能显著提高血清中血糖水平(P<0.05),但其他学者对仔猪血清生化指标的研究结果有不同结论,具体结果见表3。

3.4 低聚木糖对断奶仔猪肠道形态的影响

仔猪肠道形态的发育情况与养分消化吸收率直接相关。有研究表明,XOS可以促进小肠绒毛高度的生长,提高绒毛高度与隐窝深度的比值,但对不同肠段的影响程度有差异,具体见表4。

4 小结

低聚木糖不仅可以促进动物生长、提高饲料报酬、降低动物死亡率和促进动物体营养元素的吸收利用,还能通过调节动物体内微生态平衡提高动物机体免疫力,从而减少抗生素等药物的使用。此外,低聚木糖的原料来源广泛,大量开发利用可以大幅减轻某些生产领域工业废水废渣处理难度,降低污染物排放,减轻环境污染。经研究证明,在饲料中加入低聚木糖,尽管不能全部替代抗生素,但可通过与其他益生素的联用减少抗生素的用量,降低动物制品中的药物残留。低聚木糖作为一种绿色饲料添加剂,其研究、开发和利用将具有更加广阔的前景。

来源广泛,大量开发利用可以大幅减轻某些生产领域工业废水废渣处理难度,降低污染物排放,减轻环境污染。经研究证明,在饲料中加入低聚木糖,尽管不能全部替代抗生素,但可通过与其他益生素的联用减少抗生素的用量,降低动物制品中的药物残留。低聚木糖作为一种绿色饲料添加剂,其研究、开发和利用将具有更加广阔的前景。


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