甘露寡糖的生物學功能及其在動物生產中的應用

遠德龍，宋春陽

（青島農業大學，山東 青島 266109）

近年來我國積極倡導環保生態建設，飼料行業作為食品安全的源頭，既要提高產品質量安全水平，又要保護生態環境。自抗生素應用到畜牧業中以來，其巨大作用使畜牧業發展迅速，但隨著近年來抗生素使用帶來的種種弊端，各國對抗生素的使用限制越來越嚴格，開發新型綠色飼料添加劑，已成為飼料行業可持續發展的必然要求。甘露寡糖（MOS）作為一種新型綠色飼料添加劑，因其穩定性強、安全性高、環保性好且克服了以往抗生素、酸化劑等的不足，在畜牧業中被廣泛應用。

1 生物學功能

MOS是一種從酵母細胞壁中提取的磷酸化的葡萄糖甘露寡糖蛋白復合物[1-3]。MOS能夠促進腸道內有益菌的定植和增殖，吸附排出腸道病原菌，提高機體免疫能力，具有用量少、效果好、純天然、無殘留且性能穩定等特點。

1.1 增強免疫力

MOS具有免疫原性，能提高抗原免疫應答能力，從而達到增加動物體液及細胞免疫能力的目的。作為外源抗原佐劑，MOS與某些毒素、病毒、真核細胞表面結合，減緩抗原吸收，增加抗原效價，在提高機體免疫力方面具有重要影響。MOS進入體內后可通過刺激肝臟分泌甘露寡糖結合蛋白，這種蛋白質能與細菌莢膜相黏結并觸發一連串的補體反應，從而啟動免疫系統產生應答[4]。細胞產生免疫應答，T細胞具有重要作用，而T細胞的增殖分化需要細胞內白細胞介素-2的參與，試驗表明，細胞內白細胞介素-2的濃度隨甘露寡糖的添加升高，此外，MOS使活化T細胞分泌的細胞激動素IFN活力增強，促使白細胞、體液及蛋白質向感染部位集中，激活巨噬細胞的吞噬活性[5]。MOS能夠促進雙歧桿菌等部分有益菌的大量增殖，大量研究表明，雙歧桿菌等有益菌也可以提高機體抗體水平，從而提高機體免疫功能。

1.2 調節胃腸道環境

陳明等報道，MOS不但能促進像雙歧桿菌、部分乳酸桿菌等有益菌生長，而且能抑制大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、肉毒梭菌等有害菌的繁殖，且能吸附有害病原菌，改善腸道環境[1]。大多數病原菌之所以能夠在動物腸道上皮細胞上定植，都是通過自身細胞表面的外源凝集素識別動物腸上皮細胞上的特異性糖分子并與之結合，進行發育繁殖，進而導致腸道疾病發生。MOS能與大腸桿菌的外緣凝集素相黏連，這樣腸道病原菌無法與腸道上皮細胞表面的特異性糖分子的結合，達到使病原菌不能在胃腸道定植和繁殖的目的。腸道內有一定的MOS存在時，能攜帶病原菌通過腸道，病原菌在腸道內定植的幾率大幅減小，改善腸道微生態環境的同時，更有利于腸道的消化和吸收。

1.3 改善畜禽生產性能

添加MOS能抑制胃腸道內病原菌和腐敗菌的繁殖，減少其產生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒有害代謝產物，降低動物發病率；MOS可以促進有益菌增殖，而部分有益菌能夠生成機體所必需的物質，如雙歧桿菌在腸道內可以合成VB1、VB12等維生素和氨基酸。此外，寡糖發酵產生的酸性物質能夠使胃腸道內鈣化合物溶解性增加，腸道對鈣的吸收更加容易，腸道菌群平衡，動物采食量、飼料消化率等均會有不同程度增加，生產性能隨之提高。

2 在動物生產中的應用

2.1 豬

目前，MOS在仔豬生產方面研究較多，對生產性能影響的報道也有差異。據報道，1～49 d仔豬飼糧中添加MOS可以提高日增重和飼料轉化率，而與糞鏈球菌一起飼喂時，仔豬日增重、飼料轉化率和粗纖維消化率都有提高。林海濤等研究表明，在約克×榮昌二元雜交仔豬日糧中添加MOS，能極顯著提高仔豬的淋巴細胞免疫功能（P＜0.01）[6]。尹小平等在28日齡斷奶仔豬飼料中添加甘露寡糖0.1%，試驗證明，MOS可顯著抑制結腸、盲腸和直腸中大腸桿菌的增殖（P＜0.05），提高盲腸中乳酸桿菌的濃度[7]。岳文斌等試驗證明，給35日齡斷奶仔豬飼喂含甘露寡糖0.3%的基礎日糧，能顯著地抑制仔豬腸道大腸桿菌的生長（P＜0.05），減輕大腸桿菌與腸道如乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌間的頡頏作用，達到維持斷奶仔豬消化道菌群平衡的作用[8]。Spring等研究結果表明，MOS能不同程度的降低肉雞和豬的盲腸中不同品系沙門氏菌和大腸桿菌的數量[9]。Finucane等在飼料中添加MOS，發現糞便中梭狀芽孢桿菌的數量降低[10]。杭蘇琴等用添加MOS 0.4%日糧飼喂斷奶仔豬，結果發現MOS可有效降低其腹瀉的發生，血液中血糖、甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白數值均有不同程度降低[11]。張愛忠等研究表明，在哺乳母豬飼糧中添加甘露寡糖可有效地縮短母豬的發情間隔，產仔窩重、仔豬斷奶體重均有所提高，仔豬斷奶前死亡率顯著下降[12]。羅海祥等研究結果表明，在日糧中添加甘露寡糖和果糖的復合物，不但采食量有所降低，仔豬的腹瀉率也有提高[13]。研究結果的不同可能是與飼糧類型、寡糖添加量、動物飼養階段及各種添加養分間的互作影響有關。

2.2 家禽

2.2.1 雞

研究證明，飼糧中添加適宜的MOS，能提高肉仔雞的日增重，提高飼料利用率及減少腹瀉率的發生。李啟琳等通過在飼料中添加MOS替代抗生素類藥物，試驗表明，添加MOS組中肉雞成活率、平均日采食量和平均日增重均有不同程度提高，而料重比則比抗生素組降低60%[14]。周映華等試驗證明，在雞日糧中添加MOS能夠提高肉雞的日增重和采食量，但各試驗組之間差異不顯著（P＞0.05），對飼料的轉化率也沒有顯著影響（P＞0.05）[15]。也有報道稱添加MOS 1 g·kg-1對回腸中雙歧桿菌增殖效果不顯著（P＞0.05），但能顯著促進盲腸中雙歧桿菌增殖（P＜0.05）[16]。于桂陽等研究了肉雞在不添加抗生素的情況下，飼糧中添加適量的甘露寡糖對肉雞生產性能的影響，結果表明，甘露寡糖能部分或完全取代抗生素在肉雞飼糧中應用，且以1.0 g·kg-1的添加量效果較好[17]。溫若竹在飼糧中添加MOS，結果表明，肉仔雞的采食量極顯著降低（P＜0.01），料重比顯著下降（P＜0.05），十二指腸、空腸和回腸的基本上均呈升高趨勢的結果，但日齡的變化仍是影響腸道微生物區系的主要因素[18]。陳明等報道，MOS具有抗氧化作用[1]。MOS和果寡糖可增強肉仔雞對沙門氏菌、球蟲的抑制作用，在蛋雞飼糧中添加MOS可降低雞蛋膽固醇含量，改善產品品質[19]。

2.2.2 鴨

臧素敏等報道，日糧中添加MOS飼喂櫻桃谷鴨，在生產性能及飼料利用率方面，肉鴨末體重、平均日增重、干物質、粗灰分、粗蛋白質的利用率等均有所提高；在改善菌群方面，盲腸乳酸桿菌數量顯著升高，大腸桿菌數量和腸道pH顯著降低（P＜0.05）[20]。與高樹冬等關于MOS可顯著提高肉鴨日增重的報道一致（P＜0.05）[21]。

2.3 奶牛

反芻動物特別是幼齡反芻動物日糧中添加MOS對動物生長發育具有正面作用，MOS進入瘤胃后，瘤胃內有益微生物的生物活性得到提高，反芻動物生產性能得到有效改善，奶牛產奶量和經濟效益、乳品質、奶牛健康水平隨之提高。王定發等在犢牛日糧中添加MOS，試驗結果表明，添加MOS顯著提高犢牛血液IgA的含量（P＜0.05）[22]。此外，MOS能對奶牛乳脂率的提高具有促進作用。王定發等研究表明，飼糧中添加適量MOS能提高牛奶中乳脂率、乳蛋白的含量，奶牛體細胞評分和WHI顯著下降[23]。鐔雪瑩等研究MOS和纖維素復合酶對奶牛乳脂率的影響，試驗組的奶牛乳脂率比對照組提高0.8%，表明MOS確實具有改善奶中乳成分的作用[24]。

2.4 其他動物

MOS對其他動物的影響主要體現在提高幼齡動物成活率，促進動物生長，改善動物生產性能，改善腸道環境，減少疾病發生等方面。MOS具有提高火雞、商品鴕鳥等的日增重、成活率及降低飼料轉化率和淘汰率的作用[19]。在斷奶仔兔上也得出了與商品鴕鳥等相似的結論。在水貂飼糧中添加MOS和果寡糖復合物，可促進乳酸菌的增殖，從而使水貂腹瀉率大幅降低。張玉梅等試驗表明，鯉魚飼糧中添加MOS 0.3%可以使魚腸道中乳酸桿菌、雙歧桿菌增多，大腸桿菌減少[25]。

3 小結

MOS作為一種無毒無殘留，有益動物腸道菌群穩衡的新型綠色環保飼料添加劑，避免了長期使用抗生素可能帶來的弊端，并能增強動物免疫力，提高動物生產性能，市場前景廣闊。但要廣泛應用于畜禽養殖業中，需加強MOS在分子水平上的作用機理、有效成分及其與其他添加劑的互作效應研究；降低生產MOS成本的加工工藝及新方法研究；不同種類的MOS在不同種類動物中最適添加量的確定以及添加方式研究。隨著我國畜牧業的發展MOS的應用將會越來越廣泛。

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