甘露寡糖在动物生产中的应用研究进展

李泽宇，杨 靖

（新疆农业职业技术学院，新疆昌吉 831100）

甘露寡糖（MOS）是源自酵母细胞壁中通过酶解法提取出来的磷酸化的葡萄糖—甘露寡糖蛋白复合物，广泛分布于魔芋精粉、花芋粉和多种微生物的细胞壁中（Sohn 等，2000）。MOS 具有很强的生物学活性，能增强动物的免疫力、 保持肠道健康、调节糖和脂肪代谢等，同时还有促进生长和抗氧化的作用（Wang 等，2018；李玉欣，2015）。MOS无毒，使用安全，具有良好的理化性质，目前在动物饲料以及食品中广泛应用（赵晓峰，2008）。随着农业农村部对“无抗养殖”的不断推进，2020 年饲用抗生素将全面退出饲料添加剂的舞台，寻找安全有效的抗生素替代品是畜牧养殖领域研究的热点问题。本文通过综述MOS 的理化性质、生理功能及调控机制、在畜禽生产中的研究进展、影响因素等，为其进一步研究提供参考。

1 甘露寡糖的理化性质

MOS 又名甘露低聚糖，主要通过糖苷键将甘露糖分子或甘露糖和葡萄糖连接而成 （姚喜梅，2011）。生产实践中，MOS 的形态结构和理化性质因生产来源不同而不尽相同，目前饲用MOS 产品主要来源于魔芋粉酶解产物和酵母细胞壁提取物（Mul 等，1994）。MOS 的甜度小于蔗糖，正常情况下比较稳定。MOS 属水溶性，易溶于水，与其他有机溶剂一起能产生沉淀或形成结晶物（刘事奇等，2019）。MOS 性质稳定，含有稳定的化学键，动物小肠很难将其消化利用，进入肠道后段后，被大肠菌群选择性发酵利用（祁茹等，2011）。反刍动物的瘤胃微生物可将MOS 发酵降解为挥发性脂肪酸（VFA），此处，瘤胃微生物还能将饲料中的纤维素、半纤维素转化为寡糖（王敏等，2020）。

2 甘露寡糖的生理功能及调控机制

2.1 调节肠道微生物环境 在动物体内，肠道微生物菌群处于动态平衡，研究表明，MOS 主要从两个方面来实现对肠道微生物的调节。一方面，MOS 能促进肠道有益菌的生长繁殖，Ghasemian等（2016）报道，日粮中添加MOS 能显著增加蛋鸡回肠中乳酸杆菌数量、 降低回肠沙门氏菌数量并减少回肠总菌数，其机制可能是回肠中菌群将MOS 发酵生成VFA，降低了回肠pH，为有益菌的增殖提供了有利条件，同时有效地抑制有害菌的增殖。Guedes 等（2009）在兔饲料中添加 MOS 发现，其可以显著提高乳酸杆菌、双歧杆菌在盲肠中的质量浓度。另一方面，MOS 能抵制有害菌的黏附，减少肠道病原菌的定植。研究表明，病原菌细胞壁表面或绒毛的外源凝集素可以和肠上皮细胞表面的甘露糖受体结合，并在肠壁上定植、繁殖，产生的毒素破坏肠道菌群平衡，成为疾病的诱导因素（Santos 等，2007）。此外，MOS 有利于乳酸的形成，通过降低pH 从而有效地抑制致病菌在肠道的繁殖（杭苏琴，2007）。

2.2 提高动物免疫功能 MOS 是一种抗原活性物质，能诱导机体产生免疫应答 （李国辉等，2017）。马志红等（2010）针对免疫力低下的小鼠进行了对照试验，结果表明，MOS 能使小鼠的非特异性免疫力增强。MOS 增殖的有益菌通过肠道上皮细胞对机体的特异性免疫和非特异性免疫进行调节，其可增加肠道成熟T 细胞数量和外周血液 CD4+T 淋巴细胞数量及 CD4+/CD8+（Mahesh等，2017），还能增强 T 淋巴细胞和 B 淋巴细胞的活性，提高机体的细胞免疫和体液免疫功能。周映华等（2003）研究表明，MOS 可极显著（P ＜ 0.01）提高肉鸡新城疫抗体效价和T 淋巴细胞的数量。研究还表明，MOS 还具有较强的抗炎作用，Che 等（2013）研究发现，MOS 能使动物的炎症反应降低。

2.3 调节糖脂肪代谢和提升饲料品质 MOS 能有效降低血脂浓度、 调节糖的代谢等。王洪善等（2018）对小鼠进行研究发现，MOS 能提高其大肠中乙酸、丙酸和丁酸等的含量，通过有效提升脂代谢能力而阻碍动物体重增长。高启禹等（2012）通过对小鼠的研究发现，MOS 可降低小鼠甲状腺球蛋白（TG）、血糖和胆固醇的水平，提高小鼠高密度脂蛋白胆固醇水平。此外，MOS 还能够有效提升饲料品质，并且对霉菌毒素和球虫所造成的危害具有一定的缓解作用。一方面，MOS 可以螯合黄曲霉毒素，从而减轻其对肠道的危害；另一方面，MOS 可以直接与霉菌毒素结合，改善饲料品质（Zaghinia 等，2005；Jouany 等，2005）。Shanmugasundaram 等（2013）发现，MOS 能降低粪便中球虫卵囊的数量，还可提高机体在球虫感染后IFN-γmRNA 的表达量，减轻肠黏膜损伤。

2.4 改善肠道形态结构 从外界摄取的营养物质主要通过小肠进行吸收，MOS 能改变小肠黏膜的形态，增加绒毛的高度和密度，扩大其接触与吸收的面积，有助于营养物质的消化和吸收。Shashidhara 等（2003）研究发现，绒毛的高度增加、表面积的扩大能有效提高小肠对锌、铜、硒等微量元素的吸收。孟岩等（2007）在肉鸡饲料中添加MOS，结果表明，MOS 能改善小肠的绒毛高度与面积、隐窝深度及黏膜厚度，促进小肠的消化吸收。Hutskosl 等（2016）发现，MOS 能够促进肠道细胞发育和绒毛生长，能有效缓解病原菌及其毒素对肠道的损伤。Zhang 等（2012）在对虾饲料中添加MOS，试验表明MOS 能有效促进对虾肠道微绒毛的发育。刘爱君等（2009）研究MOS 对奥尼罗非鱼的影响发现，添加MOS 有助于小肠绒毛高度、宽度和密度的提高，扩大肠道吸收面积，提高动物对营养物质的消化利用率。

3 甘露寡糖在畜禽生产中的应用

3.1 在家禽生产中的应用 研究表明，MOS 广泛应用于养禽生产中，能有效提高家禽生产性能。阎桂玲等（2008）在肉仔鸡日粮中添加MOS 发现，仔鸡盲肠中大肠杆菌和沙门氏菌的数量明显减少（P ＜ 0.05），肉仔鸡的免疫机能提高。Ghasemian等（2016）报道，在日粮中添加 1000、1500 mg/kg-MOS 能显著提高高龄蛋鸡（68 周龄）在整个试验期内的产蛋率和FCR，同时显著增加蛋鸡回肠中乳酸杆菌数量、 降低回肠沙门氏菌数量并减少回肠总菌数。熊阿玲（2014）在 1～21 日龄肉鸡日粮中分别添加 300、600、900 mg/kg 的 MOS 发现，肉鸡ADG 提高，F/G 显著降低，并且添加900 mg/kg MOS 效果最佳。

3.2 在猪生产中的应用 目前研究最多的是MOS 对仔猪的作用，研究表明，其具有促进生长、增强动物免疫、 改善肉品质等作用。李玉欣等（2015）报道，在断奶仔猪日粮中添加 1000、2000 mg/kg 的MOS（毕赤酵母细胞壁提取物），试验动物日增重和饲料转化率均能明显提高，采食量无明显变化。段绪东（2013）研究表明，仔猪日粮中添加MOS 有助于提高仔猪的非特异性免疫应答能力，改善肠道微生态环境，提高生长性能。Zhao 等（2012）研究表明，在日粮中添加 0.1% MOS 能有效降低仔猪的腹泻率，提高干物质和氮的消化率，提高断奶仔猪的生长性能。

3.3 在反刍动物生产中的应用 由于反刍动物瘤胃的特殊功能，对反刍动饲喂MOS 的研究较少。肖宇等（2010）在奶山羊日粮中添加 MOS 发现，谷丙转氨酶活性和血清丙二醛含量降低，血清中球蛋白、磷含量显著提高，使动物抗氧化能力提高，有效改善脂质代谢与蛋白质合成。王定发等（2004）以5～7 日龄犊牛为研究对象，在其饮用奶中每头每天添加1 g MOS，30 d 为一个试验期，研究结果表明，每头试验组犊牛比对照组头平均增重3.66 kg、经济效益增加51.9 元；犊牛血液中IgA、IgG 分别提高 21.6%、15.4%（P ＜ 0.05）。

4 影响甘露寡糖作用效果的主要因素

4.1 甘露寡糖的种类 影响MOS 对动物应用效果的因素有很多，其中MOS 的种类是最主要的因素之一。由于寡糖结构非常复杂，来源广泛，生产工艺也不尽相同，不同种类、 不同厂家生产的MOS 作用效果存在一定差异。

4.2 甘露寡糖的添加剂量 MOS 的添加水平也会影响其效果的发挥，剂量不足或过度，都起不到应有的效果。李国辉等（2017）研究表明，若MOS添加量达不到一定比例，则达不到预期效果；如果添加过度，除增加饲料成本外，还会造成因饲料适口性差而导致动物采食量下降，严重者还会导致动物腹泻。

4.3 动物的年龄与健康水平 研究表明，动物肠道微生物菌群会随着年龄的变化而变化，如在猪的生长过程中，断奶仔猪是个特殊阶段，大肠杆菌等致病菌浓度上升较快，容易导致仔猪腹泻，在此阶段添加一定浓度的MOS 能有效防止腹泻的发生。

此外，MOS 与其他物质的协同作用也会影响其作用效果，如寡糖与益生素合同使用能产生协同效应，提高使用效果（李国辉等，2017；祁茹等，2011）。

5 小结

MOS 作为一种新型饲料添加剂，具有调节肠道微生物环境、提高免疫力、调节脂糖代谢、提高饲料品质、促进生长等作用。但MOS 在不同畜禽生产中的使用形式和使用剂量仍需进一步研究，今后应加强对MOS 的结构功能、制作工艺及其在不同畜禽的不同生理阶段最佳添加剂量的研究，随着研究的不断深入，相信MOS 将得到更加科学广泛的应用。