果寡糖在仔猪生产中的应用

河南畜牧兽医综合版　２００７年（第２８卷）第１２期　果寡糖在仔猪生产巾响应用　李莉　，董宏伟　。刘　勇　（１．驻马店市动物卫生监督所，河南驻马店４６３０００；２．沈阳农业大学）　摘要：果寡糖是近些年研究较多的一种添加剂产品。大量试验表明：它能影响肠道微生态平衡，增殖肠道　有益茵，抑制有害茵，提高动物免疫机能，促进新陈代谢，从而提高动物的生产性能和经济效益。本文着重阐述了　果寡糖的肠道生物学作用、营养生理功能及其在仔猪生产中的应用，并指出了果寡糖的研究和发展方向。　关键词：果寡糖；营养生理功能；断奶仔猪　中图分类号：Ｓ８１６．７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—５０９０（２００７）１２—０００９—０２　对仔猪来说，断奶使其饲料结构由液态的奶转变为固　来源于出生时母体的感染，继而是皮肤、乳头和母猪的粪　态的饲料，其胃肠道微生物区系和消化酶系统都将发生相　便。母猪的粪便是新生仔猪消化道微生物区系的主要来　应变化，易引起腹泻、生长停滞。随着人们对畜禽胃肠道正　源。乳酸菌是哺乳仔猪胃中主要菌群。大肠杆菌是猪只胃　常微生物的组成、定植规律及其与宿主关系的了解Ｅｔ益深　肠正常菌群的组成部分，在猪只生活发展史的早期就有大　入，通过调节动物肠道微生物区系来改善动物的健康状况、　肠杆菌移植生长，但在正常情况下，大肠杆菌等需氧菌只　增强机体的抗病力也成为动物营养学家探讨的热点。其中，　占肠道总菌数的１％左右。仔猪断奶后，一方面由于母乳保　果寡糖（简写为ＦＯＳ）又称为低聚果糖，近年来越来越多的　护因子的丧失以及断奶应激，降低了仔猪自身循环抗体水　试验结果证实其具有低热值、稳定、无残留及耐药性，且可　平、抑制细胞免疫力和免疫水平，使仔猪抗病力减弱而易　增强机体免疫功能和改善脂类代谢等功效，因而将其作为　感染疾病。另一方面，由于断奶后消化酶活力下降、胃酸分　一种理想的抗生素替代品的研究受到人们的高度重视。　泌不足及胃肠道上皮组织萎缩，导致仔猪消化能力和吸收　１　动物消化道微生物区系及其稳定性　能力下降，使未消化的营养物质被病原菌所利用而大量增　消化道微生物可分为固定菌群和过路菌群，前者是指　殖，从而导致断奶仔猪消化道微生物区系发生紊乱。　在消化道具有特定区域的微生物，后者是指那些不能在健　３果寡糖对动物体的作用及其作用机理　康动物消化道中长时间孳生的微生物，它们共同构成消化　３．１　果寡糖的种类及特点　道微生物区系。在正常情况下，动物消化道微生物区系的　果寡糖是由果糖单体在蔗糖上以１３—１，２糖苷键连接　结构保持着相对的稳定性，且优势菌群为有益菌。但这种　的，形成不为内源酶所水解的碳水化合物。果寡糖分子式　稳定性受胃肠道生态环境（如养分的可利用性、ｐＨ值、氧　为Ｇ—Ｆ—Ｆｎ（ｎ＝ｌ～３；Ｇ为葡萄糖，Ｆ为果糖）。蔗糖分子与１　化还原能力以及微生物间的相互影响）和外部环境条件（如　分子Ｄ一果糖、２分子Ｄ一果糖、３分子Ｄ一果糖连接所形　不适宜的温度和湿度）的影响，可引起肠道固有菌群的衰　成的寡糖分别叫果寡三糖（ＧＦ２）、果寡四糖（ＧＦ３）、果寡五　退及过路菌和肠道原有病原菌在消化道大量孳生，从而导　糖（ＧＦ４）。目前应用于饲料添加剂的主要产品是果寡三糖　致消化道微生物区系的紊乱并引发各种疾病。微生物区系　（ＧＦ２）、果寡四糖（ＧＦ３）、果寡五糖（ＧＦ４），它们在自然界中　的稳定性也受日粮成分的影响，例如，高纤维日粮可引起　以较高的浓度广泛存在于大麦、大蒜、洋葱、黑麦、马铃薯、　纤维分解菌的增加。因此，对宿主有益的微生物区系可以　芦苇根、菊芋、小麦、黑小麦等植物中。　通过改变日粮结构来进行，在日粮中添加寡糖正是基　固体果寡糖为无色粉末，溶解性好，溶液呈无色透明，　于这种目的。　其溶液的热稳定性受酸碱度影响较大。在中性条件下，　２仔猪断奶后消化道微生物区系的变化　１２０℃时还非常稳定；在酸性（ｐＨ＝３）条件下，温度达到７０℃　在现代化养猪生产中为了最大限度地提高母猪生产　后稳定性才显著降低。在Ｏ￣Ｃ￣７０￣Ｃ范围内，果寡糖的黏度　力和栏舍利用率，人们采用早期断奶技术，即将传统的６０　随温度的上升而下降。此外，果寡糖的防霉性能好，可以延　日龄断奶提前到３￣５周龄断奶。但早期断奶也带来了仔猪　长饲料保存期；果寡糖吸湿性低，可减缓饲料因吸湿而发　生长缓慢、腹泻率高和饲料利用率低等一系列问题，即早　霉、变酸。果寡糖是国际上开发的主要寡糖产品之一，而且　期断奶综合症。导致早期断奶综合症的原因很多，如应激　是近年来研究最多的寡糖。　因素、消化生理因素、免疫因素及微生物区系变化因素等　３．２果寡糖的主要生理作用及作用机理　多个方面，而且这些因素彼此相关联。其中，断奶后仔猪消　３．２．１增殖肠内有益菌，抑制有害菌　化道正常微生物区系发生改变是导致早期断奶综合症的　概括地讲，果寡糖等一类寡糖对动物的作用主要归结　重要原因之一。　于调节消化道微生物区系的平衡。果寡糖单糖分子间以ｎ一　新生仔猪出生时胃肠道几乎没有微生物，以后微生物　１，２糖苷键结合，而动物自身分泌的酶只能降解ａ－１，４糖苷　不断侵入，直到形成复杂的微生物区系。这些微生物首先　键，因此，果寡糖以未被降解形式进入后段肠道，后段肠道中　警　・９・　维普资讯 http://www.cqvip.com 圆¨　２００７年（第２８卷）第１２期　综合版河南畜牧兽医　的微生物就会利用果寡糖作为营养物质，并产生Ｃ０２和挥　发性脂肪酸。胃肠道中不同的菌种对果寡糖的利用情况不　同，其中乳酸杆菌、双歧杆菌等能很好地利用果寡糖，而大肠　杆菌和沙门氏菌等有害菌不能利用果寡糖，双歧杆菌和乳　深度、标记细胞高度均上升。给断奶仔猪每天补　ＦＯＳ，可促进仔猪结肠中有益微生物的增殖，阻止病原微生　物的定植，改变断奶仔猪生产性能。在初生仔猪日粮中添加　果寡糖３　ｇａｇ，肠黏膜细胞密度增加，肠内双歧杆菌数量明　酸菌可将肠道内的果寡糖发酵生成有机酸，从而降低肠道　ｐＨ值，抑制包括很多革兰氏阴性菌在内的病原菌的繁殖，同　时还可在动物肠道中合成蛋白质及Ｂ族维生素和Ｋ族维生　素。因此，果寡糖具有促进乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌的增　殖，并通过有益菌的增殖来抑制病原菌的生长，从而达到改　善动物健康状况、促进动物生长、增强抗病能力的效果。　３＿２＿２改变肠道生理结构　显增加，粪便中物质的量减少。含有０．２５％和０．５％果寡　糖日粮可以显著提高仔猪的生产性能，促进肠道中乳酸杆　菌、双歧杆菌的增殖，提高肠道及血液中挥发性脂肪酸的含　量，并对增加小肠绒毛高度也有显著的作用。在仔猪饲料中　添加３　ｇ／ｋｇ的果寡糖，仔猪腹泻率降低为６６％，仔猪日增　重、饲料报酬均有明显的提高且明显促进钙的吸收。０．４％果　寡糖饲料添加剂能够有效提高断奶仔猪日增重，改善饲料　新生仔猪补饲ＦＯＳ后，盲肠上皮黏膜细胞密度及标　转化效率，降低腹泻率。在欧洲，果寡糖在仔猪日粮中应用　比较广泛，日本４ｏ％的仔猪饲料中都添加了果寡糖。　５果寡糖使用效果的影响因素　５．１　日粮结构　记细胞黏膜隐窝深度、标记细胞高度、细胞密度、标记细　胞、增殖区细胞及标记指数增加。ＦＯＳ对肠道内源糖分解　酶具有抗性，可完整地通过肠道而达到后肠发酵，其发酵　的产物丁酸是结肠黏膜的主要能源物质，并刺激上皮细胞　的生长。日粮中添加ＦＯＳ后，盲肠丁酸浓度上升，短链脂肪　日粮的成分不同果寡糖的使用效果也不一样，如玉米　中果寡糖含量很低，其使用效果明显，而大麦、小麦、大豆　等日粮中含较多的非消化糖类，对果寡糖有一定的掩盖或　酸上升，ｐＨ值降低，盲肠总重及盲肠壁重增加，且盲肠中　双歧杆菌及总厌氧菌数量增加，需氧菌数减少。　稀释效应则会影响其使用效果。　５．２果寡糖的聚合度　３－２＿３促进多种营养物质的吸收代谢　ＦＯＳ促进钙吸收的主要途径是大肠、盲肠、结肠、直　肠。ＦＯＳ可完整地经过小肠而进入大肠，被肠腔中的细菌　发酵产生有机酸，如乙酸、丙酸和丁酸，这些有机酸可溶解　肠腔内容物中的不溶性钙盐，促进钙的吸收。据报道：在日　粮中添加ＦＯＳ能促进小鼠对钙、磷、镁等矿物质的吸收利　用。这可能是由于双歧杆菌可以合成多种维生素、分泌菌　果寡三糖、果寡四糖和果寡五糖使用效果都不一样。　因此，果寡糖的不同聚合度对使用效果也有影响。　５＿３寡糖的添加量　猪饲粮中寡糖添加量的上限为２％，达到４％时猪增重　降低。目前市售寡糖有很大一部分是由生物酶法合成的，转　化率较低。如国内开发的第一代果寡糖的有效含量为３０％　左右，欲达到较好效果则应提高添加量或采取其他措施。　５．４饲养条件　体外多糖，产生乳酸，降低肠道ｐＨ，促进其他营养物质吸　收，如铁、钙、维生素Ｄ等。　３．２．４干扰外来致病菌在肠道内定植　饲养条件差其使用效果好，反之，饲养条件好则效果　差。在一般生产场，当仔猪日粮中添加０．１３％果寡糖时，体　增重可提高１３％；但在卫生条件较好的养殖场，体增重仅　提高４％。　５．５协同作用　外源性致病菌在肠道内的大量繁殖后直接作用或产　生毒素导致动物发病，当肠道内存在一定量的ＦＯＳ时，可　以干扰致病菌在肠黏膜上的定植，从而减少了与肠黏膜上　皮细胞结合的机会，甚至将已与之结合的肠黏膜上皮细胞　的糖基部分置换下来。　３．２．５增强机体免疫力　ＦＯＳ通过抑制有害菌，调节动物肠道微生态系统来提　果寡糖与益生素或抗生素同时使用具有协同作用。　６存在问题及应用前景　目前，寡糖在养殖业和饲料工业中的应用尚存在许多　高机体的免疫能力。ＦＯＳ一般通过３个途径对动物免疫产　问题，主要有两方面：一是使用效果不尽理想或不稳定，各地　报道并不完全一致；二是成本偏高，经济效益不理想。因此，　生影响：①作为免疫佐剂和抗原直接参与机体细胞免疫和　体液免疫调节。（至提进肝脏分泌糖蛋白，结合细菌引发机体　免疫应答。③与病原菌表面的ＰＨＡ特异性结合，减缓抗原　吸收，刺激机体免疫系统，提高动物的免疫应答能力。双歧　杆菌激活机体吞噬细胞的吞噬能力，并促进与抗氧化有关　今后应主要就以下几方面进行深入研究：①研究内源性寡　糖（即饲料原料中所含的寡糖）对外源性寡糖（添加剂寡糖）的　稀释作用、协同与颉颃效应。目前这方面是一个空白，特别　是一些常用的饲料原料中所含寡糖的种类、数量都无资料　可参考，应开展这方面的研究工作。②研究寡糖与寡糖之间　的钙、锌、硒等矿物微量元素的吸收，加强非特异性免疫。　４果寡糖在仔猪日粮中的应用效果　以及寡糖与抗生素、益生素及其他营养性或非营养性因素　之间的颉颃或协同作用，提高寡糖利用率；研究不同种类的　寡糖在不同动物种类、年龄、饲养环境下的最佳用量、应用　从目前的研究看，果寡糖对仔猪主要有如下作用：①　促进生长；②防止腹泻；③增强免疫功能，提高抗病力；④　减少粪便及粪便中氨气等物质的量；⑤提高营养物质　的吸收率；⑥降低血清胆固醇；⑦通便。　据有关报道，在仔猪饲粮中添加０．２５％的果寡糖可提　高增重及肠道中双岐杆菌和乳酸杆菌数量。在仔猪日粮中　效果、添加方式以及其作用机理。③开发符合动物营养保健　特点的寡糖，以期达到在较低的浓度下就可获得理想的效　果。④研究生产寡糖的新技术（生物技术、酶工程技术）、新工　艺、新方法，以降低寡糖成本，提高应用的效益。　（收稿日期：２００７－１０－０９）　添加０Ｉ３％的果寡糖，新生仔猪盲肠、结肠、上皮黏膜、隐窝　・１０・