低聚异麦芽糖在家禽生产中的应用研究
2018-03-19郑玉琳
郑玉琳
(娄底职业技术学院农林工程学院,湖南 娄底 417000)
1 低聚异麦芽糖的组成及理化性质
低聚异麦芽糖(IMO)又称分枝低聚糖,葡萄糖残基之间至少有1个以α-1,6糖苷键结合而成的单糖数在2~5的一类低聚糖,其主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖等[1-4]。低聚异麦芽糖具有良好的生理功能和理化特性,因其能有效抑制动物肠道有害菌生长,促进有益菌增殖,维护肠道菌群平衡,而被视为功能低聚糖[5-7]。
与低聚异麦芽糖相比,益生菌、有机酸、植物提取物的稳定性和加工性能较差,安全性有待观察;抗生素能够同时杀灭有害菌和有益菌,且严重残留;低聚异麦芽糖能增殖有益菌、抑制有害菌,其具有较强的稳定性和良好的加工性能,组分明确,安全可靠[8-11]。
2 低聚异麦芽糖对家禽生产各方面性能影响研究
2.1 对家禽生产性能的影响
低聚糖不能被单胃动物消化,到达消化道后段后可被其中的微生物利用,从而打乱大肠杆菌等有害菌的定植秩序,清除大肠杆菌的定植位点,促进机体肠道内健康微生物菌群的形成,改善动物健康状况,提高生产性能[12-13]。
张建斌等研究表明,在饲料中添加低聚异麦芽糖0.3%组各阶段试验蛋雏鸡的平均日增重(ADG)比对照组提高3.92%,但差异不显著(P>0.05),抗生素组高于低聚异麦芽糖组,但差异不显著(P>0.05);低聚异麦芽糖组平均日采食量(ADFI)低于对照组,差异显著(P<0.05),但高于抗生素组,差异不显著(P>0.05);料重比(F/G)低聚异麦芽糖组高于抗生素组且低于对照组,但差异不显著(P>0.05)[14]。刘进国等在肉鸭日粮中加入低聚异麦芽糖1 000 mg·kg-1后,料重比降低,并且日增重高于对照组3.8%;低聚异麦芽糖组的肉鸭胆固醇浓度、白蛋白、总蛋白升高,血清尿素氮浓度降低,说明鸭肝脏合成蛋白质、脂肪的能力增强,机体沉积蛋白质、脂肪的速度提升,同化作用增强,从而提高了生长速度[15]。张丞等研究表明,低聚异麦芽糖处理鸡组0~3周的采食量显著增加,说明低聚异麦芽糖通过提高采食量来发挥促生长作用[16]。卢庆萍等将添加低聚异麦芽糖的试验组和添加金霉素组的肉鸡与空白组进行对比后发现,这两组的日增重、料肉比都比对照组有一定程度的改善,而且死亡率也有所降低[17]。由此可见,用异麦芽低聚糖替代金霉素等抗生素是可行的。夏中生等添加低聚异麦芽糖0.05%、0.10%和0.20%于地方黄羽肉用仔鸡的日粮中,发现鸡日增重和饲料利用率都有所改善;此外,添加异麦芽低聚糖组的鸡腹泻、软粪现象极少,健康、精神状态良好,说明异麦芽低聚糖可显著增强动物的抗病力和成活率[18]。
研究表明,蛋鸡饲粮中添加低聚糖,可降低料蛋比,但料蛋比并不随低聚糖添加量的增加而明显降低;其中0.3%低聚糖组与对照组相比,料蛋比降低了10.66%,且产蛋率提高7.13%,低聚糖对平均蛋重无改善;添加低聚糖对蛋壳厚度和蛋壳相对重分别有增加和降低的趋势,对破软蛋率无明显改善[19]。武书庚等研究表明,低剂量(0.1%和0.2%)IMO对产蛋鸡平均蛋重、产蛋率、日产蛋量和料蛋比均有不同程度的改善;对照组和0.8%IMO组产蛋鸡的生产性能较差;此外,饲粮添加IMO 0.1%和0.2%对蛋形指数、蛋壳强度和蛋壳厚度均无显著影响,但可改善蛋白高度和哈夫单位,而多加无益[20]。冯敏山等研究表明,添加低聚异麦芽糖后蛋鸡料蛋比低于未添加组,日产蛋量高于未添加组[21]。
因此,低聚异麦芽糖能通过提高采食量改善机体消化机能并降低饲料转化率,在一定程度上能够替代抗生素药物,从而提高家禽成活率。
2.2 对家禽免疫功能的影响
家禽的主要免疫器官是胸腺、脾脏、法氏囊,其参与机体的体液免疫和细胞免疫。动物机体的免疫功能主要是通过免疫分子(免疫球蛋白、细胞因子和补体)等来发挥作用,进而提高抗体免疫应答能力,增强动物体液及细胞免疫能力,免疫球蛋白(IgG、IgM、IgA)是主要的免疫分子[22]。充当免疫刺激因子的低聚糖异麦芽糖一方面可结合细菌,与某些毒素、病毒和真核心细胞表面结合,作为这些外源性抗原的佐剂,减缓抗原的吸收时间,增加抗原的效价。另一方面能通过增加吞噬细胞的活性,从而提高免疫球蛋白的浓度,激发家禽细胞和体液的免疫功能,从而增强抗病力。
杨桂芹等研究表明,添加益生菌剂、异麦芽寡糖于肉仔鸡生长前期的基础日粮中,肉仔鸡的血清球蛋白含量、免疫器官指数和T-淋巴细胞ANAE阳性率均得到一定程度的提高,从而在总体上增强了机体免疫功能,但抗生素则在一定程度上抑制了肉鸡免疫器官的生长[23]。刘辉等研究表明,产蛋鸡日粮添加IMO后,降低了鸡粪中铵态氮极;提高了鸡血浆中血浆超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),降低总抗氧化酶(T-AOC)活性、丙二醛(MDA)含量;增加溶菌酶、IgG、IgA、和IgM含量,从而产蛋鸡免疫机能得到增强[24]。武书庚等对产蛋鸡的免疫指标进行测定,IMO可增加产蛋鸡血浆IgG、IgM和溶菌酶的含量,0.2%~0.8%IMO组均高于对照组,说明一定剂量的IMO可显著改善产蛋鸡免疫功能,增强疾病抵抗力[20]。代新兰等根据IMO对3种禽病鸡球虫病、鸡痘和鸡白痢发病率结果的分析发现,添加IMO 0.5%、1.0%、1.5%到饲料中,鸡痘发病率没有明显变化,但鸡球虫病及鸡白痢的发病率降低,说明IMO能一定程度上抑制肠道组织病变;白细胞的含量是反映机体免疫力的指标之一,试验中的3个处理组鸡群饲喂不同添加量IMO饲料,在第8、10和12周龄时,IMO组鸡的血浆白细胞数均有上升,说明IMO能有效促进机体白细胞数量上升[25]。
因此,IMO对于家禽的抗体水平、免疫细胞及免疫器官具有一定的正向调节作用,可通过饲喂添加IMO的饲料,从而降低饲养鸡群发病率,提高免疫力。
2.3 对家禽肠道微生物的影响
低聚异麦芽糖是一种独特的双歧因子,饲喂动物后可选择性刺激肠道有益菌如双歧杆菌、乳酸菌的增殖,抑制有害菌群如产气荚膜杆菌、大肠杆菌等腐败菌的数量,从而建立正常的微生物区系。由于肠道内有害细菌酶的产生和毒素的减少,从而减轻了肝脏的解毒负担,使肝脏物质和能量的分配平衡重点转向营养代谢,最终促进了家禽促生长。
张建斌等研究表明,在蛋雏鸡饲料中添加低聚异麦芽糖0.3%后,其盲肠和回肠内容物的双歧杆菌和乳酸杆菌数量显著增加[14]。王冉等研究表明,饲料中添加低聚异麦芽糖,21日龄的肉鸡空肠和盲肠中检测到少量沙门氏菌,42日龄的肉鸡肠道内乳酸杆菌数量增多,沙门氏菌几乎未检测到[26]。张丞等用低聚异麦芽糖处理3周龄肉鸡,发现肉鸡空肠绒毛长度有所增加,从而使得肠道与食糜接触的上皮细胞的表面积增加,肠道吸收功能提高,而回肠内容物中腐败菌的代谢产物-总挥发性盐基氮含量降低,表明IMO使得回肠中腐败菌的数量减少[16]。李玲等在肉鸡基础日粮中添加益生菌、异麦芽寡糖,发现盲肠乳酸杆菌的数量显著增加,大肠杆菌的数量显著降低,有助于在动物体内良好的微生物区系的建立[27]。武书庚等发现,产蛋鸡饲粮添加IMO,可使肠道中乳酸杆菌、双歧杆菌数量增加,大肠杆菌的数量降低,其中添加0.2%IMO对增加乳酸杆菌和双歧杆菌的效果最佳[20]。
3 小结
作为保健剂和动物促生产剂的低聚异麦芽糖不仅克服了抗生素带来弊端,其还具有促进生长、增加肠道有益菌、增强机体免疫、提升产蛋能力等功能,是一种新型绿色添加剂[28-29]。