低聚糖在母猪繁殖和仔猪生产的应用

李涵

（福建农林大学 福建 福州 350002）

前言：低聚糖（oligosaccharides）又称寡糖或寡聚糖，作为饲料添加剂，低聚糖有很好的功效。普通低聚糖可直接被消化吸收产生能量，而功能性低聚糖虽不能为胃肠道内消化酶分解利用，但却能被肠道内有益菌利用，以此来改善胃肠道菌群。因此，补充低聚糖既可改变动物胃肠道微生物区系结构，又可改善机体免疫功能。笔者主要对低聚糖的理化性质和作用机理以及在母猪繁殖和仔猪生产的应用上进行简要概述。

1 低聚糖的种类和特点

1.1 果寡糖（Fructo-oligosaccharides,FOS）

果寡糖，又称为果聚糖、低聚果糖，作为添加剂应用于饲料中主要是寡果三糖（GF2）、寡果四糖（GF3）和寡果五糖（GF4）。FOS在自然界以较高浓度存在于大麦、小麦、黑麦、马铃薯、莴苣、香蕉、洋葱、菊苣等植物和酵母中，但提取较为困难，难以批量生产。商品果寡糖制剂主要是利用微生物和植物中具有果糖基转移活性酶作用于蔗糖得到的，目前一般采用酶水解法来制备FOS。

1.2 低聚木糖（Xylo-oligosaccharides,XOS）

低聚木糖又名木寡糖，是由2～7个木糖分子以β-1，4糖苷键结合而成的功能性聚合糖。制备时主要采用碱法预处理玉米芯，微波消解后，再采用酶法降解工艺。低聚木糖可以选择性地促进肠道双歧杆菌的增殖活性,是聚合糖类中增殖双歧杆菌功能最强的品种之一，它的功效性是其他聚合糖类的10～20倍。

1.3 甘露寡糖（Mannanoligosaccharides,MOS）

甘露寡糖又称为甘露低聚糖，是从酵母培养细胞壁中提取的一类新型抗原活性物质。它广泛存在于魔芋粉、瓜儿豆胶、田菁胶及多种微生物细胞壁内，目前生产甘露寡糖主要通过酶解法。

1.4 壳寡糖（Chito-oligosaccharide,COS）

壳寡糖是壳聚糖主链断裂后的降解物，也称几丁寡糖，学名寡糖葡萄糖胺。壳寡糖是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基聚糖。作为一类新的生理活性物质，除了具有大多数寡糖的功能外，还具有防腐抑菌、调节人体值等作用，这也是壳寡糖区别于其他寡糖的重要特征，是水溶性较好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。

1.5 寡聚葡萄糖（Glucooligosaccharides,GOS）

寡聚葡萄糖是指葡萄糖结合形成的具有2～7个单糖分子的寡糖，以麦芽糖寡糖最为多见，现可利用不同的酶合成不同结构的麦芽糖。

1.6 半乳甘露寡糖（Galaeto-oligosaccharides,GMOS）

半乳甘露寡糖以半乳糖构成为主，又称半乳低聚糖。由我国科学家自主研发，目前生产和制备的原料为半乳甘露聚糖胶，如田菁胶。

2 低聚糖的作用机理

2.1 选择性促进有益菌增殖并促进肠道运动

肠道里的有益菌（乳酸菌、双歧杆菌）可以利用低聚糖进行自身供能，然后大量增殖，形成优势菌群，有益菌在大量增殖形成竞争优势时，便会对肠道内的固有腐败细菌和外源致病菌造成极大威胁，会有效抑制有害细菌的增殖，继而造成有害菌有害毒素分泌的减少。有益菌在增殖时会产生短链脂肪酸和一些抗菌物质，降低肠道PH值，抑制有害菌生长。短链脂肪酸会加速肠道的蠕动，缩短肠道的废物在机体的停留时间，这对治疗易便秘的动物有很好的效果，能极大程度的促进动物的身体健康。研究表明，在仔猪饲粮中添加甘露寡糖，可以降低空肠和盲肠食糜大肠杆菌数量及增加空肠食糜乳酸杆菌数量，并显著提高回肠食糜乳酸杆菌数量。在妊娠85d的初产母猪饲粮中添加0.3%果寡糖显著降低了母猪粪便中pH和大肠杆菌数量，显著增加了粪中乙酸、丙酸和丁酸的含量。而这些乙酸、丙酸和丁酸就极大程度的降低了肠道的pH，较低的pH也影响了有害菌的生长。

2.2 提高机体免疫力和抗肿瘤作用

有益菌中的乳酸菌会对病原微生物产生屏障作用，减少病原微生物对机体的侵害。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。许多病原菌表面的外源凝集素能结合细胞表面的受体,病原菌通过外源凝集素和肠内壁细胞表面的碳水化合物结合而在肠上皮繁殖。低聚糖进人肠道中会竞争性地和病原菌细胞表面外源凝集素结合,阻止病源菌在肠上皮上粘附,而低聚糖又有促进肠道蠕动的作用，使其随粪便排泄,减少对动物的危害。低聚糖通过提高血清中Ig A,Ig M和Ig G的含量,细胞分裂素释放增加,白细胞介素(IL-2)水平增加,从而增加动物体液及细胞免疫功能。

低聚糖还可以降低肠道内某些细菌产生的致癌因子。肠道中有些细菌可产生β-葡萄糖昔酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和偶氮还原酶等,这些酶发挥作用时可以产生生殖性毒物。低聚糖会促进有益菌的生长，而有益菌中这些酶的活力与有害菌相比活性很小，故可以通过低聚糖产生抗肿瘤作用。

2.3 促进矿物质吸收和合成多种维生素

研究发现，有益细菌的生长有助于钙、锌、硒等与抗氧化有关的微量元素的吸收，从而促进机体的非特异性免疫作用。乳酸杆菌、双歧杆菌可促进镁等矿物质的吸收利用。乳酸菌等还能合成动物体所需要的多种维生素,如硫胺素、核黄素、尼克酸、毗哆醇和泛酸等。

2.4 降低血清胆固醇

低聚糖促进双歧杆菌的增殖作用，双歧杆菌的增殖会影响和干扰胆固醇合成所需要的还原酶 [羟甲基戊二酸单酰辅酶A（HMG-Co A）]的活性，使得血清胆固醇降低。在母猪饲粮中添加FOS，母猪血清总胆固醇、甘油三酯显著降低

3 低聚糖对母猪繁殖性能的影响

在饲料中添加低聚糖均有很多效果，有很多有利的方面。当然添加不同种类的低聚糖，所产生的效果也是大大不同的。母猪的繁殖性能主要包括发情期、窝均产活仔数、弱仔率、仔猪断奶重、仔猪日增重、仔猪断奶成活率、便秘率、产程这几个方面，下面我们就从繁殖性能这几个方面在应用不同低聚糖时所产生的不同影响。

3.1 发情期

低聚糖可以影响妊娠母猪的发情期。在给母猪饲喂果寡糖时，研究发现母猪的发情期会有所下降。即便是在饲料中添加同种的低聚糖，低聚糖的用量和妊娠母猪所处的不同时间阶段都会对实验效果产生极大的影响。用0.2%MOS饲喂分娩前21d至产后21d的母猪时，母猪的发情期极大程度地下降；用5g MOS饲喂分娩前14d至产后21d的母猪时，母猪的发情期无明显变化；用5g MOS饲喂分娩前21d至产后18d的母猪，母猪的发情期下降；用0.15%GMOS饲喂产仔当天的母猪，母猪的发情期也有所下降；在给妊娠母猪饲喂COS时对发情期均无明显效果。

3.2 窝产活仔数及弱仔率

饲料中添加低聚糖也会对妊娠母猪的窝产活仔数产生影响。在给母猪饲喂果寡糖时，研究发现母猪的窝产活仔数有明显的提高；在给妊娠85d的母猪饲喂0.3%FOS后，母猪的窝产活仔数同样有大幅度地提升；在给妊娠86d的母猪饲喂300 mg/kg COS时对窝产活仔数均无明显效果。在对妊娠86d的母猪饲喂MOS时，也没有明显效果。低聚糖不仅可以提升母猪自身的免疫能力，还可以提高仔猪的免疫能力。用0.03%COS饲喂妊娠1d的母猪，弱仔率的下降为极显著。

3.3 仔猪断奶重

低聚糖可以影响仔猪断奶重。用0.2%MOS饲喂分娩前21d至产后21d的母猪，仔猪断奶重有明显的提升。在妊娠85d的初产母猪中添加0.3%果寡糖，仔猪断奶重提高23.30%。用0.3%FOS饲喂妊娠85 d的母猪，仔猪断奶重有所提高。用0.2%FOS饲喂产前7d的母猪，仔猪断奶重会有所下降。用30mg/kg COS饲喂妊娠85d的母猪，仔猪断奶重会有所提升。多数的低聚糖会对提高仔猪断奶重。

3.4 仔猪日增重及断奶成活率

低聚糖大多可以提高仔猪的日增重。MOS饲喂妊娠母猪和哺乳母猪，仔猪日增重有明显提高。用300 mg/kg COS饲喂妊娠后期和哺乳期的母猪，效果明显，仔猪日增重有明显提高；但用300 mg/kg COS饲喂妊娠86d的母猪时，效果不明显。用30 mg/kg-COS妊娠85d的母猪时，仔猪日增重显著提高，说明COS的用量会影响效果。饲喂低聚糖后，由于免疫能力的提高，仔猪断奶成活率也有明显的提高。用0.2%MOS饲喂分娩前21d至产后21d的母猪，仔猪断奶成活率提高效果极显著。

3.5 便秘率与产程

在规模化养殖过程中，母猪会因为缺乏运动而造成极为严重的便秘，这极大影响了母猪的生理健康，这也造成母猪便秘的现象极为普遍，现在的养殖户便会采取饲料中加低聚糖的方法来减缓便秘。实验证明，饲料中添加果寡糖确实对治疗母猪便秘有很明显的效果，用COS饲喂妊娠后期的母猪，也缩短了母猪的产程。

4 低聚糖对仔猪生产性能的影响

对于低聚糖对仔猪生产性能的影响，我们主要从仔猪的平均日增重、对料重比的影响以及对仔猪腹泻的影响这几个方面进行分析。

4.1 对仔猪平均日增重的影响

低聚糖对仔猪的平均日增重有很大的影响,对提高仔猪平均日增重的效果明显。饲喂仔猪低聚木糖，可以提高仔猪的平均日增重，同样饲喂低聚异麦芽糖，也有很大的效果，两者与空白对照组相比，分别可以提高8.83%和7.53%。同样，在生长肥育猪日粮中添加低聚木糖能显著提高猪的平均日增重和平均日采食量。

4.2 对仔猪料重比的影响

低聚糖可以降低仔猪的料重比，从而创造更高的经济价值。饲喂仔猪低聚木糖，可以降低仔猪的料重，比与对照组相比，下降了5.38%；在35日龄的仔猪饲料中添加了0.1%～0.2%低聚异麦芽糖后,料重比对照组降低了3%～4%。

4.3 对仔猪腹泻的影响

低聚糖对仔猪有轻泻作用，可以缩短代谢废物在体内的存留时间。饲喂低聚木糖组的腹泻率较对照组提高8.41%,低聚异麦芽糖组较对照组降低了3.91%。仔猪在出生后，饲喂低聚糖可以加速体内存留废物的排出，有利于仔猪的健康，也利于仔猪的后期生长。

5 低聚糖在替代抗生素应用上的意义

人们为了能够提高动物对病原微生物的抵抗能力，在20世纪中期，开始在饲料中添加抗生素。但人类并没有从中获益，更为严重的是动物的健康水平不仅没有得到提高，反而加重了动物疫情，旧病不去，新病不断。比如频频卷土重来的猪瘟；不断出现且扩散很广的猪蓝耳病以及猪圆环病毒病。人们在抗生素这条路上付出了惨重的代价，虽短期能够创造出可观的经济效益，但是滥用抗生素的副作用的危害是极大的。饲用大量抗生素使猪体内的细菌产生抗药性，同时也使猪机体免疫力下降，而且可引起猪内源性感染和二重感染，也会使猪体组织和环境中产生药物残留，当然这也严重制约了我国猪肉等动物产品的出口，对人体危害极大。

近些年来，人们开始寻找抗生素的替代物，也取得了一些成就，最成功的就是低聚糖的应用。低聚糖的使用有促进机体肠道内有益菌群的形成，间接抑制病原菌，直接抑制一些肠道病原微生物，刺激动物机体的免疫反应等一些功效，得到了人们的广泛认可。

总结

低聚糖的利用潜力是无限的，就目前来看，低聚糖会有选择性促进有益菌增殖并促进肠道运动，提高机体免疫力和抗肿瘤，促进矿物质吸收和合成多种维生素，降低血清胆固醇等方面的作用。低聚糖也可以提高母猪的繁殖性能，缩短发情期，提高窝产活仔数，降低弱仔率，提高仔猪断奶重、仔猪日增重、仔猪断奶成活率，降低便秘率，缩短产程等。低聚糖也可以提高仔猪生产性能，提高仔猪的平均日增重，降低对料重比以及促进仔猪体内代谢。低聚糖作为新型添加剂，减少了抗生素的使用，会使畜牧行业有很大的改善。

[1] Bailey J S,Blackenship L C,Cox N A.Effect of fructo-oligosaccharides on salmonella colonization of the chicken intestine[J].Poultry Science,1991,70：24-33.

[2] 李元凤，何健,邓传东,等.低聚糖在母猪生产中的研究进展.[J].2016.03.014.

[3] 朱玉霞.壳寡糖的制备、分离分析及抑菌活性研究.[D].江南大学,2013.

[4] 段绪东.饲粮添加甘露寡糖对母猪繁殖性能、免疫功能及后代生长、免疫和肠道微生物的影响[D].雅安：四川农业大学，2013.

[5] 李梦云，朱宽佑，刘延贺，等．饲粮中添加果寡糖对初产母猪生产性能，血清指标及粪便pH、微生物菌群数量和挥发性脂肪酸含量的影响[J]．动物营养学报，2015，27（2）：510-516.

[6] Newman K E,Spring P,Sitzer S.Effect of thermal treatment on the ability of mannan oligosaccarides to aborb entric bacteria[J].J Anim Sci,1995,73(Suppl.1)：325.

[7] 谭聪灵，夏中生，李永民，等．饲粮中果寡糖对繁殖母猪生产性能、血液生化指标及免疫机能的影响[A]//低碳经济与高效养殖：第六次全国饲料营养学术研讨会论文集[C]．杨凌：全国饲料营养学术研讨会暨动物营养学分会，2010：153.

[8] 金丰秋，金其荣.低聚糖在饲料中的应用[J].中国饲料，1999（5）：16.

[9] O'Quinn P R,Funderburke D W,Tibetts G W.Effects of di-etary supplementation with mannan-oligosaccharides on sow and litter performance in a commercial production system [J].J Anim Sci,2001,79(Suppl.1)：212.

[10] 田刚，段绪东，陈代文，等．壳寡糖COSⅡ对母猪繁殖性能及仔猪生产性能和血清免疫相关标识的影响[A]//中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十一次全国动物营养学术研讨会论文集[C]．长沙：中国畜牧兽医学会动物营养学分会，2012：506.

[11] 赵静杰,李小成,王景儒.低聚糖对断奶仔猪生产性能的影响.[J].08(1).