激发性益生元在恶劣饲养下对断奶仔猪生长性能和炎症反应的影响

李敬 宫官 石学刚 王润之

（1，AB Vista Asia Pte Ltd.,新加坡 329682；2，江苏省南京市畜牧家禽科学研究所 210000）

抗菌生长促进剂（即抗生素、锌和铜；AGP）长期以来作为一种划算的策略，通过降低与肠道疾病相关的死亡率和发病率而改善仔猪生长性能。但出于对抗菌素耐药性和环境污染的担忧，许多国家已减少或禁止在养猪生产中使用AGP。添加AGP 可以调节胃肠道（GIT）中微生物群活动的总体密度，并可能抑制致病菌的挑战。但同时，它们也可能抑制有益于维持肠道完整性和GIT 相关免疫系统的共栖菌群活动。基于此，单胃营养中有相当大的兴趣增加大肠纤维发酵菌群，以减少菌群失调和提高来自于饲料纤维部分的能量提取，而这部分一直是被忽视的生长能量来源。

Stimbiotic—激发性益生元（STB）一词最近被引入，其定义为任何能激发纤维降解菌群增殖，提高纤维发酵能力，产生挥发性脂肪酸（VFA）而不作为该微生物群生长基质的低剂量不可消化但可发酵的添加剂。因此，与由微生物群定量发酵的益生元不同，STB 只是改善了饲粮中现存的纤维发酵。如在肉鸡和仔猪饲粮中分别添加0.1g/kg 和饲粮0.2g/kg 低聚木糖（XOS）可提高动物生长性能。从能量贡献的角度看，0.1g XOS 仅为饲粮提供0.3 kcal/kg 的能量，因此，强调了该机制（激发性益生元）并不通过定量发酵而发挥作用。目前，有几种商业化的益生元用于人类和动物工业，如果寡糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）和甘露寡糖（MOS）等，这些都被认为是通过定量发酵产生挥发性脂肪酸而发挥作用。但通过饲粮补充XOS 或在GIT 中通过添加酶制剂体内生成的XOS 可能对VFA增量的直接促进作用是微不足道的，但其通过优先刺激单胃动物后肠道有益菌群的生长与活性如双歧杆菌和其他乳酸生成菌等，对VFA 增量的间接促进作用还是可观的。

影响肠道菌群一致性的重要因素之一是商业猪生产体系存在的环境微生物挑战。在商业生产系统中，卫生条件差会增加细菌感染风险，从而对猪生产速度和效益产生不利影响，而使用益生元可改善这种情况。STB 概念的引入对养猪业来说是全新的，尤其在断奶仔猪方面的研究较少。

因此，本研究旨在比较猪在好的卫生条件（GS）或差的卫生条件(PS) 下的生长性能、免疫反应和粪中微生物区系及PS条件下传统益生元或STB 对猪的影响。后者往往与商业生产系统更相关。试验假设为：（1）在PS 条件下饲养的仔猪将具有较高的血浆内毒素和促炎症细胞因子浓度；（2）在PS 中，STB 将通过促进纤维发酵菌群的增殖，抑制蛋白发酵菌群的生长而增加粪中VFA：BCFA（支链脂肪酸）值，进而减少促炎症细胞因子的产生，与传统益生元（如MOS 或FOS）相比，改善无抗和低氧化锌（ZnO）饲粮中断奶仔猪的性能。

1 材料和方法

1.1 试验动物和管理

选取144 头健康三元杂交公猪，（28±1）日龄断奶，初始体重为（7.50±0.70）kg。试验动物共分为36 栏，每栏4 头仔猪（即4 头仔猪×6 个重复猪圈×6 个饲粮处理）。猪舍设施分为两个房间即好的卫生条件和差的卫生条件，常规饲养管理，自由采食和饮水。

1.2 试验设计和饲粮组成

以玉米、小麦、豆粕为基础进行仔猪3 个阶段的饲粮配制。由于基础饲粮未添加AGP 和药物水平的ZnO，3 个阶段试验饲粮的粗蛋白质含量分别限制在19.57%、18.51%和17.25%。另外，每个阶段基础饲粮减少1%玉米的用量，之后通过添加STB、MOS、FOS 或不添加直接替代玉米。因此，6 个处理组包括（1）在GS 条件（对先前未饲养猪只的房间进行清洁和消毒）猪舍中饲喂基础饲粮（GS-CTR）；（2）在GS 条件下饲喂添加100 g/t STB 的试验饲粮（GS-STB；Signis，-1,4-内切木聚糖酶和低聚木糖，购自于英国AB Vista 公司）；（3）在PS 条件（未对先前饲养猪只房间进行清洁/消毒）下饲喂基础饲粮（PS-CTR）；（4）在PS 条件下补充100g/t STB（PS-STB）；（5）在PS 条件下补充1 kg/t MOS（PS-MOS；Bio-Mos-1，购自于美国Alltech 公司）；（6）在PS 条件下补充2kg/t FOS（PS-FOS；FOS-MAX1，购自于韩国Dreamfeed公司）。所有试验饲粮不含任何AGP，锌含量控制在150ppm。

1.3 试验方法

在试验期第42 天[(70±1）日龄]，对试验仔猪进行单独称重，计算平均日增重（ADG），平均日采食量（ADFI）和饲料转化率（FCR）。在断奶（第0 天）时，每栏选择一头最接近平均体重的仔猪（n=36）作为整个试验期的抽样观察单位（SOU）。从SOU 仔猪中通过颈静脉穿刺采集试验期第0、7、14、21 和35 天的血液样本至抗凝管中，用于分析促炎细胞因子和内毒素。此外，通过直肠触诊从SOU 仔猪中收集不同时间点粪便样本，立即置于-80℃冰箱中贮存，用于后续的VFA含量和宏基因组学分析。

在断奶后前14d，每天上午10:00 评估粪便稠度和腹泻发生率。同时，记录试验前两周抗生素干预的次数。试验第42 天后，所有试验猪均转移到生长猪舍继续饲养。

1.4 样品分析

1.4.1 饲粮化学成分

根据AOAC（1990）检测方法分析饲料样本中总能和粗蛋白质含量。

1.4.2 促炎症和内毒素标记物

利用ELISA 试剂盒检测血浆中白细胞介素1β 的浓度（IL-1β）、白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。使用终点显色法内毒素定量试剂盒测定血浆内毒素的浓度，所有操作严格按照生产商的使用说明。

1.4.3 发酵活性和宏基因组学分析

利用气相色谱分析粪中挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和BCFA 含量。同时，利用16S rRNA 基因测序分析粪中微生物群落并进行数据分析。

1.5 数据统计和分析

动物生长性能和VFA 结果采用SAS 软件JMP Pro 15 中单因素方差分析。利用应急测试评估腹泻发生率和抗生素干预次数。利用Wilcoxon 检验评估处理组血液参数。使用R-Studio软件（v.3.6.1）进行微生物区系的生物统计学分析。采用Vegan 软件包在OTU 水平上分析菌群多样性。最后，利用零膨胀对数正态（Ln）混合模型下的分类群相对丰度进行差异丰度分析。P≤0.05 表示为显著性差异，而0.05＜＜0.10 表示有显著差异趋势。

2 结果

2.1 健康状况

所有试验仔猪均保持健康，并在整个试验过程中表现良好，未观察到猪只死亡。从0（断奶）～14d，未观察到腹泻发生率或肌肉注射抗生素干预造成的任何差异（＞0.05）。但在PS 条件下仔猪腹泻的百分比和抗生素干预的平均次数都高于其他处理组，而使用饲料添加剂后均有所改善。

2.2 生长性能

2.3 血浆促炎性细胞因子和内毒素水平

结果表明，所有处理组在任何采样时间下均未改变IL-1β、IL-6 和内毒素水平（＞0.05）。但与GS-CTR 组相 比，PS-CTR 组在14d 后仔猪血浆TNF-α 水平显著升高（＜0.05）。在PS 条件下添加饲料添加剂在14d 和21d 仔猪血浆TNF-α 水平均有不同程度降低（＞0.05），且在35d PS-STB 组仔猪血浆TNF-α 含量与PS-CTR 组相比呈显著性下降（＜0.05），而PS-FOS 或PS-MOS 组与PS-CTR 组相比无差异（＞0.05）。

2.4 粪中发酵活性

各处理组对试验期0、7、14、21 和35d 仔猪粪便中VFA浓度的影响。在0d 未观察到各处理组中VFA 浓度的差异（＜0.05）（除 丁 酸 外，＞0.05）。含有STB的两个组（GS-STB 和PS-STB）粪中丁酸浓度分别与GS-CTR 和PS-CTR 相比有显著降低（＜0.05）。乙酸作为粪中VFA 重要组分部分，PS-CTR 组7d 后仔猪粪中含量均显著低于其他处理组（＜0.05）。在PS 条件下添加STB 能显著增加各日龄仔猪粪中乙酸浓度，达到GS-CTR 的水平甚至更高（＜0.05）。同时，与PS-CTR 相比，在PS 条件下添加甘露寡糖和果寡糖也会增加7、14 和35d 粪中的乙酸浓度（＜0.05）。此外，在PS条件下添加STB 在7 和21d 仔猪粪中丙酸水平显著高于对照组（＜0.05），而MOS 和FOS 组仅在7d 上出现类似结果（＜0.05）。与对照组相比，在PS 条件下激发性益生元、甘露寡糖及果寡糖均能显著增加7d 仔猪的丁酸浓度（＜0.05）；但随后的采样时间中并未观测到这种影响。

与GS 和PS 对照组相比，添加STB 能显著降低14、21 和35d 粪中戊酸浓度（＜0.10）。添加MOS 可以降低14d 粪中戊酸浓度（＜0.05），而FOS 则显著降低了14 和21d 戊酸浓度（＜0.05）。与GS-CTR 相比，PS-CTR 从断奶7d 后产生更高浓度的BCFA（≤0.001)。添加STB、MOS 及FOS 均能降低所有测量日龄下BCFA 的浓度，甚至低于GS-CTR 中BCFA水平（＜0.05）。VFA:BCFA 比值表示碳水化合物发酵与蛋白质发酵终产物之间的比值，通过计算可获得各处理组的总体发酵效应。与GS-CTR 相比，PS-CTR 组仔猪粪中VFA:BCFA 值从7d 开始显著降低（＜0.01），而在GS 条件下添加STB 在21d 后显著提升VFA:BCFA 值（＜0.01），之前无显著差异。与PS-CTR 相比，在PS 条件下添加STB、MOS 和FOS 从7d 到试验结束均能显著增加仔猪VFA:BCFA 值（＜0.10）。

2.5 粪中微生物

通过对每个采样时间进行聚类和NMDS 可视化分析可知，β 多样性随年龄的增长而发生变化（P=0.001）。在试验期第0天发现仔猪粪中厚壁菌门（Firmicutes）（71%）和拟杆菌门（Bacteroidetes）（23%）占细菌的大部分（14 个门）。试验7d拟杆菌门（43%）的丰度增加，而厚壁菌门（36%）的丰度减少，其他小门类如螺旋体门（Spirochaetes）（3%）和变形菌门（Proteobacteria）（4%）比例也随之增加。在21d，厚壁菌门（71%）和拟杆菌门（20%）占细菌的大部分（10 个门）。在35d拟杆菌门的比例（21%）与21d 相比无变化，但厚壁菌门丰度有所下降（63%），从而为其他门类建立提供空间，如螺旋体门（6%）、未知门类（7%）和变形菌门(2%)。

试验期第0、7、21 和35 天各处理组仔猪粪样的α 多样性和β 多样性结果显示，在21d，PS-FOS 具有最高的生物多样性（3.79）。在35d，与GS-CTR 相比，在GS 条件下添加STB可显著增加细菌多样性（＜0.05）。此外，断奶初期，所有处理组中厚壁菌门的比例降低，而拟杆菌门的比例增加。在PS 条件下，导致仔猪粪中蛋白质细菌增加，而添加STB、MOS 和FOS 会降低蛋白质细菌的丰度。但在21d，PS-CTR 中蛋白质细菌丰度未见明显增加。35d 的GS 条件下比PS 条件下仔猪粪中拥有更高比例的螺旋体门。在35d 门分类群的变化表明，卫生条件对粪中微生物群自然进化的影响比饲粮处理更大。

硒单胞菌科（Selenomonadaceae）、纤维杆菌科（Fibrobacteraceae）、链球菌科（Streptococcaceae）和卟啉单胞菌科（Porphyromonadaceae）在PS-CTR 组中分别比GS-CTR 组显著高出1.24 倍、0.95 倍、0.06 倍和0.06倍（P＜0.05）。相反，乳杆菌科（Lactobacillaceae）、梭状芽孢杆菌第十三科（Closteridiales Family XIII）Incertae Sedis 和螺旋体科（Spirochaetaceae）在GS-CTR 中分别比PS-CTR 组高出0.01、1.07 和1.30 倍（＜0.05）。在GS 条件下添加STB 会分别增加梭状芽孢杆菌第十三科Incertae Sedis 和梭菌科2.94 倍和0.82倍。而在PS 条件下添加STB 并不影响任何科水平，但它同时也控制了分支杆菌科（Mycoplasmataceae）、卡塔杆菌科（Catabacteriaceae）、纤维杆菌科（Fibrobacteraceae）、瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）和硒单胞菌科（Selenomonadaceae）等，而这些菌群与PS-STB 组相比，在PS-CTR 组存在更高的丰度（＜0.05）。此外，FOS 和MOS 组几乎没有变化，但卡塔杆菌科和纤维杆菌科的丰富与对照组相比降低。与PS-CTR 相比，MOS 中红蝽杆菌科（Coriobacteriaceae）也降低了1.24 倍，但明串珠菌科（Leuconostocaceae）、螺旋体科和氨基酸球菌科（Acidaminococcaceae）分别提高3.23 倍、2.13 倍和1.39 倍（＜0.05）。同时，FOS 也显著提高了氨基酸球菌科、草酸杆菌科（Oxalobacteraceae），毛螺旋菌科（Lachnospiraceae）和颤螺菌科（Oscillospiraceae）（＜0.05）。

由于不同饲料添加剂的使用，大概有18～32 种细菌属在35d 产生影响（＜0.05）同时，在这些物种中我们鉴定和汇总了与纤维溶解最相关的菌属（n=16）。其中，3 种纤维降解细菌—产纤维二糖梭菌（Clostridium cellobioparum），产丁酸杆菌（Butyrivibrio crossotus）和肠产丁酸杆菌（Intestinimonas butyriciproducens）在GS-STB 组显著增加，且未发现任何纤维降解菌属被抑制。PS-STB 可促进4 种纤维降解菌属的增殖，即瘤胃纤维素分解菌（Cellulosilyticum ruminicola）、肠道丝状杆 菌（Fibrobacter intestinalis）、瘤胃假丁酸弧菌（Pseudobutyrivibrio ruminis）和普氏粪杆菌（Faecalibacterium prausnitzii），但发现一种纤维降解菌属被抑制，即产琥珀酸丝状杆菌（Fibrobacter succinogenes）。同时，PS-MOS 也促进了4 种纤维降解菌属的增殖（即肠道丝状杆菌、瘤胃假丁酸弧菌、产纤维二糖梭菌和粪球菌（Coprococcus eutactus）），但挑剔真杆菌（Eubacterium eligens）和人罗斯拜瑞氏菌（Roseburia hominis）的数量减少。最后，PS-FOS 也促进了产琥珀酸丝状杆菌、直肠真杆菌（Eubacterium rectale）和酸性粪球菌（Faecalicoccus acidiformans）的丰度，但降低了普氏粪杆菌、产丁酸菌（Butyricicoccus pullicaecorum）和食葡糖罗斯拜瑞氏菌（Roseburia inulinivorans）的数量。

3 讨论

与好的卫生条件相比，在差的卫生条件下，饲喂无抗低氧化锌日粮的仔猪血浆TNF-α 升高，粪中VFA:BCFA 值下降，平均日增重降低42g。有研究显示，在差的卫生条件下饲养的仔猪在断奶后42d 的平均日增重降低11%，该数值与本研究结果相似（12%）。但卫生条件对仔猪采食量无显著影响，其原因可能为在PS 条件下，营养物质向先天免疫系统的分配增加（基于TNF-α 的增加）而导致仔猪日增重降低。同时，本研究结果表明，差的卫生条件（即额外环境微生物负荷）改变了发酵模式，减少了纤维发酵，增加了蛋白质发酵，可能的原因是胃肠道（GIT）被致病菌感染而导致。同时，差的卫生条件下仔猪粪中乳酸杆菌科、梭状芽孢杆菌第十三科的含量较低。乳酸杆菌科包含几种乳酸生成菌，而梭状芽孢杆菌第十三科中的一些成员与丁酸生成菌有关，这些被认为是肠道健康的生物标志物。因此，环境微生物负荷足以改变微生物区系的结构，进而导致血浆TNF-α 反应增加，但对IL -1β 或IL-6 无影响。尽管不同促炎细胞因子的作用尚未阐明，但以前的报道显示，细菌性炎症（如猪痢疾和猪肺炎支原体）会持续增加TNF-α水平，而IL-1β 和IL-6 的反应则是易变的。此外，在猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）病毒和水泡性口炎病毒感染试验中，IL-1β 和IL-6 的水平上调表明不同促炎细胞因子的反应主要取决于炎症的来源和程度。鉴于临床腹泻发生率和血浆内毒素水平在差的卫生条件下饲养的猪只中无显著增加，说明本试验中所使用的卫生挑战模型可能相对温和，可能只是轻微地刺激了先天免疫反应。因此，第一个假设在PS 条件下饲养的猪血浆内毒素和促炎细胞因子浓度更高在本试验中仅得到了部分支持。

本试验中使用的激发性益生元是一种用于向大肠共生微生物传递低聚寡糖的产品，同时补充少量体外生产的XOS 及β-1,4-内切木聚糖酶，后者可水解饲料中阿拉伯木聚糖，并在GIT 中原位生成不同片段的XOS，通过协同作用刺激纤维发酵菌群的增殖。在玉米-豆粕-DDGS 饲粮中最丰富的非纤维素多糖是阿拉伯木聚糖，尤其在谷物中。但阿拉伯木聚糖和XOS并不在小肠中发酵，而是在大肠中促进纤维发酵菌群的增殖。如有研究表明，在仔猪试验中20 g/kg XOS 刺激了仔猪大肠中微生物来源的非淀粉多糖水解酶（如木聚糖酶和纤维素酶）的分泌。Pan 等（2019）报道，添加XOS 可诱导生长育肥猪纤维发酵微生物群落的多样化（即促进双歧杆菌），从而预防肠道疾病，提高生长性能。同样，在肉鸡和火鸡中，添加木聚糖酶增加了双歧杆菌和其他产丁酸盐细菌的种群，这可能是通过在GIT 中产生XOS 或阿拉伯木寡糖（AXOS）实现的。事实上，XOS 已被证实能选择性地增加双歧杆菌丰度，促进丁酸盐和乙酸盐的产量。

验证的第二个假设，与传统益生元（如MOS 或FOS）相比，添加STB 会通过刺激纤维发酵菌群增加粪中VFA:BCFA值，从而降低促炎性细胞因子的产生，改善无抗低ZnO 饲粮下仔猪的性能。结果显示，在断奶时，除PS-STB 仔猪的丁酸含量显著降低外，各处理组间粪中VFA 和BCFA 含量均无显著性差异。这可能是源自母猪转移的微生物群落变化。尽管PS-STB 组仔猪在0d 时丁酸含量较低，但其他指标，如总VFA、BCFA 和VFA:BCFA 值在不同处理之间并无差异，表明在试验开始时外界因素对微生物群组分的变化影响很小。添加STB 后，粪中梭状芽孢杆菌第十三科和梭菌科的数量显著增加。这两种菌科包含了纤维分解菌和产丁酸菌，加强了对宿主更有益微生物群的建立。无论卫生条件好或差，STB 发挥的效应都是一致的。添加STB 可以促进纤维降解菌属的生长，如产纤维二糖梭菌，产丁酸杆菌、肠产丁酸杆菌、瘤胃假丁酸弧菌、肠道丝状杆菌及普氏粪杆菌等。这些物种大多数拥有编码木聚糖酶的基因，从而产生微生物来源的木聚糖酶消化该纤维类型并最终产生VFA。但与GS-CTR 相比，在PS-CTR 条件下发现了更低的VFA:BCFA 值，虽然STB 没有增加这些丁酸菌科的数量，但它却控制了这些认为对宿主无任何益处的菌科，如分支杆菌科、卡塔杆菌科和硒单胞菌科。因此，STB 能逆转PS 条件VFA:BCFA 值降低的挑战。大肠中蛋白质发酵的增加和毒素的产生如氨和硫化氢等产物可刺激黏膜表面，有助于内毒素和致病菌侵入循环系统，降低粪中VFA:BCFA 值，增加仔猪炎症反应。如上所述，STB 通过增加纤维降解菌群的种类，增加VFA:BCFA 值，减少蛋白质发酵，从而减少炎症反应，使动物更快速有效的生长。

寻找抗生素和重金属添加剂（如氧化锌和硫酸铜）替代品仍是一个持续存在的问题。如前所述，成功的关键之一是纤维和蛋白质发酵之间的平衡。细菌氮发酵的负效应及低蛋白饲粮在降低仔猪断奶后腹泻发病率方面的作用已得到充分证实。研究表明，在高或低可发酵蛋白质含量的饲粮中，通过提高可发酵纤维含量（8%麦麸和5%甜菜粕）能增加后肠中的纤维发酵。在低可发酵蛋白饲粮中，添加可发酵纤维对VFA 和BCFA 的产量没有影响。相反，在高可发酵蛋白饲粮中，可发酵纤维显著增加了VFA，降低了BCFA 产量，同时在特定的微生物群中也有类似反应。由此可知，仔猪大肠菌群和发酵特性的改变部分取决于可用的底物成分，同时，补充大量的可发酵纤维也并非总是提高VFA:BCFA 值。挥发性脂肪酸（VFA）的产生受许多因素影响，包括碳水化合物组成及其在大肠中的停留时间。但从特定氨基酸发酵中获得的BCFA 通常被认为是诱发仔猪腹泻的关键因素。本研究所用的试验饲粮粗蛋白质含量配制为中等（第一阶段、第二阶段和第三阶段分别为19.57%、18.51%和17.25%），尽管第一阶段的饲粮中含有高水平可消化蛋白质原料，如鱼粉、血粉和乳清粉等，但第二阶段和第三阶段的饲粮中补充了更多非消化的可发酵蛋白质，及可发酵纤维或传统益生元以维持有利的VFA:BCFA 值，如之前的研究所示。添加0.01%的STB 对VFA:BCFA 值的增加比传统益生元（MOS 和FOS）高得多，且传统益生元的剂量分别为STB 的10 倍和20倍。因此，这也支持了这一假说，即激发性益生元与传统益生元的作用机制不同，其有能力刺激大肠中纤维发酵菌群。此外，我们不能通过孤立地分析微生物区系来推断其有益效应。如在添加FOS 的仔猪粪中刺激了毛螺旋菌科，该菌科聚集了多种产丁酸菌种，但它与丁酸水平或性能改善无关。这一结果强调了动物性能数据的重要性，其证明试验处理的“有益”效果高于其他任何参数。由于每个试验的多样性和特定条件，动物性能是在动物营养中评估饲料添加剂效果是否有效的最佳判定。尽管FOS 和MOS 也刺激了一些纤维降解菌种，但本研究结果显示，即使其添加剂量是STB 剂量的10～20 倍，但在改善动物性能，降低TNF-α，增加VFA:BCFA 值方面的效果均低于STB。

从不同采样日龄（断奶至断奶后35d）仔猪粪中VFA 浓度和菌群的分布可知，营养流、微生物群定殖和肠道发育均存在差异。从28 日龄（0 d）～49 日龄（21 d），不论何种饲粮处理，仔猪的VFA:BCFA 值均会增加，这强调了微生物群对饲料中复杂的碳水化合物发酵的适应性及宿主自身对蛋白质更有效的消化能力，从而降低了后肠蛋白发酵比例。随着动物日龄的增长，快速发酵的碳水化合物流量减少和后肠微生物群落多样性增加，这些都促进了挥发性脂肪酸的生成，如乙酸、丙酸或丁酸。在本研究中，仔猪断奶后7d 观察到更大的生物多样性，但当拟杆菌门和厚壁菌门不平衡时，无论试验处理如何，断奶后21d 和35d 的生物多样性反而下降。这些结果表明，生物多样性并不是一个完全可靠的与动物性能相关的参数，而其他因素如细菌的分类特征和特定作用在组间比较时也应考虑在内。

4 结论

恶劣的卫生条件会抑制动物的生产性能，增加炎症反应及改变微生物区系的结构及其发酵活性。而添加激发性益生元，通过刺激阿拉伯木聚糖降解菌群可以缓解这些效应，其可作为大多数商业动物生产系统中降低轻度微生物挑战负相应的一种策略。刺激这类微生物群可增强其对恶劣卫生条件挑战的弹性和恢复力，通过发酵原本废弃的纤维以从饲料中提取更多的能量，可在此过程中稳定肠道健康，降低先天免疫系统强加于生长速度和效率的成本。对饲料添加剂的评估发现，当仔猪饲养在较差的卫生条件下时，与FOS 或MOS 相比，添加激发性益生元可减少蛋白质发酵，增加纤维分解菌群，降低炎症反应，提高动物生长性能。