低聚木糖的生理作用及其在猪生产中的应用
2016-11-25赵蕾
赵蕾
(湖南农业大学动物科技学院,湖南畜禽安全生产协同创新中心,长沙410128)
低聚木糖的生理作用及其在猪生产中的应用
赵蕾
(湖南农业大学动物科技学院,湖南畜禽安全生产协同创新中心,长沙410128)
低聚木糖具有很多重要的生理功能,在动物生产中营养越来越广泛。本文就低聚木糖的生理作用及其在猪生产中的应用进行综述。
低聚木糖;生理作用;猪;应用
随着全球禁抗的呼声越来越强烈,开发新的替代抗生素的产品逐渐成为热点,其中,植物提取物中有很多成分都可以在一定程度上替代抗生素。功能性低聚糖作为一种新型的植物添加剂,凭借其对动物独特的保健促生长功效和安全性在众多的产品中倍受关注。其中,低聚木糖作为是低聚糖中较为显著的一种,低聚木糖不仅可以提高饲料转化率,提高动物免疫力,促进动物生长发育,而且其具有无残留、无污染、无耐药性,是理想的保证动物产品安全性的饲料添加剂之一。
1 低聚木糖的简介
低聚木糖(Xylo-oligosaccharide,简称XOS)又称木寡糖,是指以如玉米芯、蔗渣、棉籽糖、麦鼓、桦木等为原料的富含木聚糖的植物,通过木聚糖酶水解,分离精制而得的一类非消化性低聚糖。主要功效成分是木糖、木二糖、木三糖以及木三糖以上的木聚糖。低聚木糖随着木糖数量的增加其质量越差。低聚木糖具有稳定性好,耐热和耐酸;无毒性,安全性较好等优点。
2 低聚木糖的生理作用
动物肠道具有很多微生物如双歧杆菌、乳酸菌、大肠杆菌等。肠道微生态的平衡对于宿主的健康有着极为重要的意义。低聚木糖很难被动物的唾液、胃液、胰液和小肠粘膜液消化吸收。因此,使绝大部分食入的低聚木糖顺利进入大肠,供双歧杆菌等有益菌增殖。同时,低聚木糖可作为病原菌的假受体与病原菌细胞表面的植物凝集素(或糖结合蛋白)配体结合,减少病原菌与肠粘膜上皮细胞受体结合的机会,使其因饥饿而死亡,达到抑制有害菌生长的目的。
一方面,低聚木糖可以通过充当免疫刺激的辅助因子来调节机体免疫系统的作用;另一方面,低聚木糖可以通过提高药物作用和抗免疫应答的
作用来提高免疫功能。低聚木糖通过结合在细菌、病毒或毒素等表面,作为外援抗原的助剂,减缓抗原的吸收,增加抗原的效价,从而提高免疫功能。还可以刺激肝脏分泌甘露糖结合蛋白启动免疫应答反应。
低聚木糖具有良好的降脂效应,作用机理可能与其能较强地促进双歧杆菌增殖的特性有关,而双歧杆菌有形成烟酸的作用.烟酸可以抑制与脂肪合成相关的激素分泌,进而减少脂肪在体内的蓄积。扶国才等研究表明,低聚木糖可以通过提高脂类代谢的相关酶活性而发挥降低脂类的作用。郑学斌等研究表明添加0.01%、0.015%低聚木糖能极显著降低蛋中胆固醇含量,血液中总胆固醇含量分别比对照组低了30.82%和28.77%。
低聚木糖可以促进营养物质吸收,提高生产性能。大量研究表明,低聚木糖具有提高家禽对营养物质的吸收率和饲料的利用效率,以及促进家禽生长和生产,改善产品质量的功能。KiharaM等研究表明添加低聚木糖饲喂小鼠后可促进其对钙、铁、镁等矿物质的吸收利用。
3 低聚木糖在猪生产中的应用
目前,低聚木糖在猪生产中的应用主要集中在仔猪和育肥猪两个阶段,这主要与其具有改善肠道微生物的功能以及提高生产性能的作用有关。
王继成等研究表明日粮中添加低聚木糖显著提高断奶仔猪平均日增重和降低腹泻率;与对照组相比,添加低聚木糖能显著降低仔猪肠道大肠杆菌的浓度,并能有效促进盲肠、结肠和直肠双歧杆菌的增殖。冯静研究表明低聚果糖、低聚木糖及其混合物均能够不同程度地提高荣昌断奶仔猪的生产性能,抗氧化性能和脂质代谢功能,降低腹泻率。低聚木糖还能显著提高荣昌断奶仔猪血清免疫球蛋白G含量,明显降低血清尿素氮含量。黄瑞华等研究表明,在日粮中添加低聚木糖饲喂仔猪后采食量显著低于对照组,但试验组表现出提高仔猪增质量的趋势,还能显著降低哺乳仔猪和断奶仔猪的腹泻率。宁俊研究发现,在饲料中添加43.75 mg/kg低聚木糖,可有效提高仔猪血清IgG含量。扶国才等在生长猪饲料中添加100、150、200 mg/kg低聚木糖,结果表明,各试验组血清碱性磷酸酶活性分别比对照组提高31.1%、17.2%、33.3%,显著提高血清溶菌酶活性;100 mg/kg和200 mg/kg添加组血清胆固醇含量显著低于对照组,150 mg/kg添加组极显著低于对照组。
有报道表明在生长育肥猪饲料中添加0.015%-0.02%的35%低聚木糖,可使育肥猪日增重提高7.5%-13.8%料肉比下降9.3%,发病率下降71.2%-100%,并显著改善生长猪的平均日采食量。张茂华等研究表明基础日粮中加0.02%低聚木糖,以及在基础日粮中加0.15%产酶益生素和0.02%低聚木糖,和对照组相比都显著提高了生长猪的平均日采食量5.3%、10.0%,料肉比分别降低2.1%、3.5%。宋晓春研究表明,添加0.020% XOST和0.030%XOS比空白对照组ADG分别增加17.659和22.88g,显著提高生长速度,分别提高2.67%和3.46%;比添加0.20%MOS ADG差异显著,分别提高1.29%和2.07%。添加0.015%XOS、0020%XOS、0.025%XOS和0.030%XOS比空白对照组分别降低腹泻率0.15、0.23、0.28和0.35个百分点。添加XOS的各试验组在平均日耗料量、蛋白质采食量、饲料报酬与空白对照组和添加MOS组比未表现出明显差异(P>0.05)。各组间屠宰率差异不显著(P>0.05),但添加低聚木糖有低于对照组和添加甘露寡糖的趋势;胴体瘦肉率差异也不显著,但随着低聚木糖添加量的增加,胴体瘦肉率有提高的趋势;眼肌面积及后腿比例等表现出类似的变化规律,而板油率,6、7肋膘厚则呈下降趋势; pH、嫩度、肌内脂和系水力各组间差异不显著。王怀蓬等研究表明,在猪育肥后期日粮中添加0.03%低聚木糖,胴体瘦肉率、胴体中骨比率差异显著,分别比对照组提高1.52%、1.56%,脂肪比率显著降低,降低幅度为2.65%,6、7肋膘厚降低0.59 cm差异显著;同时研究还发现,饲料中添加低聚木糖可使肉色改善,但肌肉pH、嫩度、肌内脂和系水力均无显著变化。
低聚木糖在母猪生产中的研究相对较少,主要还是通过在妊娠期饲喂后对仔猪的生理指标进行研究。郭小云等研究母猪饲粮中添加低聚木糖和活性酵母对哺乳仔猪血清生化指标的影响,结果表明XOS组仔猪在7日龄时血清中的Ca含量极显著升高,谷草转氨酶(AST)活性极显著降低;同时,仔猪窝重和母猪泌乳量均提高,通过在添加低聚木糖的日粮中继续添加活性酵母后,仔猪在7日龄和14日龄时血清中的葡萄糖、白蛋白、总蛋白含量,总铁结合能力显著升高,氨含量显著降低;仔猪血清免疫球蛋白G(IgG)含量均显著提高,分别提高19.42%、13.57%。
4 小结
低聚木糖由于其独特的功能在动物生产中的研究越来越多。但目前由于其纯度低、提取成本高、以及来源广导致其有效成分差异较大等一系列原因限制其发展。其在猪生产中的应用也尚未建立一定的添加标准以及对母猪、种公猪的研究均有待研究,在今后的研究中尚需建立相关的数据库和以及不同阶段的添加标准。
(略)