果寡糖在養(yǎng)豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

劉向陽(yáng)博士，畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，主要致力于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)、飼料加工工藝等領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)。20多年來(lái)，曾從事過(guò)大學(xué)老師、負(fù)責(zé)著名外企的技術(shù)服務(wù)、創(chuàng)建多家飼料和飼料添加劑企業(yè)等工作。

低聚糖是大家近幾年關(guān)注的眾多飼料添加劑中很小的一個(gè)品種。低聚糖是由2～10個(gè)單糖（如葡糖糖、果糖、半乳糖、木糖等）組成的糖類結(jié)構(gòu)。這些低聚糖，尤其是兩種不同單糖組成的二糖，在食品、醫(yī)療、營(yíng)養(yǎng)保健上的功能被大家廣泛研究。低聚糖現(xiàn)在開(kāi)始工業(yè)化，用酶方法進(jìn)行生產(chǎn)，一些國(guó)外企業(yè)也用化學(xué)轉(zhuǎn)化、萃取生產(chǎn)。由兩種一樣的單糖組成的低聚糖有低聚異麥芽糖和低聚木糖。由兩種不同的單糖組成的低聚糖有低聚果糖和低聚半乳糖。

低聚糖性質(zhì)：難消化；減少腸道腐敗物質(zhì)產(chǎn)生；改善血脂含量；促進(jìn)礦物質(zhì)吸收，增加骨骼密度，防止貧血；促進(jìn)腸內(nèi)有益菌的增加，特別是可以提高雙歧桿菌、乳酸桿菌。

目前果寡糖的制造使用了由細(xì)菌Aspergillus niger產(chǎn)生的果糖轉(zhuǎn)移酶，采用生物技術(shù)大量生產(chǎn)。在功能性食品配料、功能性飼料配方上被廣泛利用。

果寡糖廣泛存在于自然界中，但含量低，如香蕉、大麥、小麥、牛蒡、蘆筍、蜂蜜等。果寡糖由一個(gè)蔗糖分子加1～3個(gè)果糖而構(gòu)成。

果寡糖功能途徑：主要是大腸和部分小腸益生菌增殖產(chǎn)生短鏈脂肪酸，可促進(jìn)腸道健康、礦物質(zhì)吸收、免疫功能提升。在生化生理上比較明確。

果寡糖不能被體內(nèi)的消化酶消化，而是在小腸和大腸，選擇性通過(guò)乳酸菌和雙歧桿菌來(lái)進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，然后短鏈脂肪酸發(fā)揮自己的性能。

腸道中有3類細(xì)菌：有益菌（雙歧桿菌、乳酸桿菌等）、有害菌（腸桿菌、梭菌等）、機(jī)會(huì)性致病菌（鏈球菌、類桿菌等）。

腸內(nèi)雙歧桿菌的有益效果：a. 防止動(dòng)物體被病菌感染。b. 抑制腸內(nèi)腐敗物質(zhì)。c. 合成維生素。d. 預(yù)防腹瀉，對(duì)腹瀉有良好的治療效果。e. 增強(qiáng)免疫力。F. 刺激腸道活動(dòng)，增強(qiáng)腸道輸出，防止便秘。

明治短鏈果寡糖通過(guò)有益菌作用產(chǎn)生短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸作用很大，有單一有機(jī)酸丁酸、丙酸和乙酸，跟短鏈果寡糖相比，從碳單元上看，短鏈果寡糖產(chǎn)生短鏈脂肪酸量和頻率都非常大。

提高腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的水平，有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)功效：

結(jié)腸細(xì)胞必需的營(yíng)養(yǎng)元素；

增加盲腸上皮表面對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收；

提高細(xì)胞對(duì)礦物質(zhì)和水分等營(yíng)養(yǎng)的吸收；

將體內(nèi)過(guò)多的無(wú)用氮轉(zhuǎn)移至盲腸，減少腎和肝臟的負(fù)擔(dān)。

短鏈果寡糖最早在食品中的應(yīng)用主要是作為保健品。在中國(guó)人群中有很多糖尿病患者，他們對(duì)糖非常敏感。但短鏈果寡糖可以被糖尿病患者食用。在胃內(nèi)完全不被消化；不會(huì)轉(zhuǎn)換為單糖，如葡萄糖、果糖而被血液吸收；不會(huì)轉(zhuǎn)換為血果糖和血葡萄糖。

口服短鏈果寡糖和蔗糖后，血液中單糖水平變化見(jiàn)圖1。口服蔗糖后，血液中葡萄糖和果糖變化幅度很大。而口服短鏈果寡糖后非常平穩(wěn)。

最近幾年一條龍養(yǎng)殖企業(yè)和飼料企業(yè)開(kāi)始關(guān)注短鏈果寡糖。根據(jù)2014年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，短鏈果寡糖在日本市場(chǎng)約1 750 t，其中1 000 t用于食品， 750 t用于飼料。美洲市場(chǎng)約2 400 t，其中1 600 t用于食品，800 t用于飼料（主要為豬、寵物、水產(chǎn)）。歐洲市場(chǎng)約 3 860 t，其中1 720 t用于食品，2 140 t用于飼料（主要為豬、兔、寵物、水產(chǎn)）。

短鏈果寡糖在食品上又稱為水溶性膳食纖維，非還原性糖。蔗糖口感微甜，低熱量，天然存在于果蔬中，不被機(jī)體消化，有選擇性地刺激腸道有益菌的生長(zhǎng)，促雙歧桿菌和乳酸菌，是目前促雙歧效果最好的益生元。明治果寡糖是全球首個(gè)由短鏈果寡糖構(gòu)成的水溶性纖維型益生元，由明治制果株式會(huì)社于1979年開(kāi)發(fā)出來(lái)，至今有37年生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。作為全球益生元工業(yè)的前驅(qū)，明治進(jìn)行了大量科學(xué)、臨床和現(xiàn)場(chǎng)研究（如超過(guò)200項(xiàng)的人體臨床研究），證明具有調(diào)節(jié)腸道菌群、改善便秘和腹瀉、增強(qiáng)免疫、改善礦物質(zhì)吸收、排除膽固醇和抑制膽固醇合成等功效。明治及其合作者開(kāi)發(fā)了各種應(yīng)用，如動(dòng)物飼料、嬰兒奶制品、餐桌甜味料、醫(yī)療食品、健康食品等。

目前我們運(yùn)作的果寡糖系列有美樂(lè)果和易果樂(lè)。美樂(lè)果：含有95 %果寡糖，由韓國(guó)工廠生產(chǎn)，屬于食品級(jí)，20 kg/袋，用于食品、寵物等市場(chǎng)。易果樂(lè)：含有 80 %果寡糖，利用韓國(guó)果寡糖原料，由易實(shí)企業(yè)生產(chǎn)，飼料用流動(dòng)型20 kg/桶，用于動(dòng)物市場(chǎng)。

目前國(guó)內(nèi)從事短鏈果寡糖研究和生產(chǎn)的單位有幾家大型企業(yè)，每一個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該有明確的結(jié)構(gòu)和功能。短鏈果寡糖的結(jié)構(gòu)非常明確，構(gòu)成比例為GF2︰GF3︰GF4=37 %︰53 %︰10 %，只有這種結(jié)構(gòu)的短鏈果寡糖才能最大程度地促進(jìn)雙歧桿菌和乳酸菌的增殖。

明治果寡糖對(duì)雙歧桿菌的作用，目前在短鏈果寡糖中效果最好。每天攝入1 g短鏈果寡糖對(duì)雙歧桿菌影響見(jiàn)圖2。

圖3是用老年人腸道做的試驗(yàn)，相比正常人群，很多有益菌在老年人腸道中的數(shù)量比較低，因此胃腸道維護(hù)顯得尤其重要。攝入8 g/d 短鏈果寡糖后，雙歧桿菌含量從5 %提高到25.1 %，14 d后雙歧桿菌繼續(xù)保持在25.1 %，對(duì)雙歧桿菌的增殖非常恒定、有效。

在豬上進(jìn)行單一菌試驗(yàn)，只添加短鏈果寡糖研究對(duì)腸道的影響。給出生后25 d的仔豬飼喂以后，檢測(cè)腸道中的雙歧桿菌，1 g糞便中含有的雙歧桿菌由7 500萬(wàn)個(gè)提升到 88 000萬(wàn)個(gè)，而且檢測(cè)概率由25 %提高到80 %，雙歧桿菌品種也在增加。所以短鏈果寡糖對(duì)出生25 d仔豬的腸道改善非常明顯。

最近4年，短鏈果寡糖在豬和其他動(dòng)物上推廣比較多，對(duì)斷奶仔豬腹瀉有非常好的作用。一旦腹瀉有了改善，沒(méi)有腹瀉的仔豬、輕度腹瀉的仔豬和嚴(yán)重腹瀉的仔豬，它們的生長(zhǎng)曲線完全不一樣。同時(shí)，短鏈果寡糖對(duì)腸道腐敗物質(zhì)改善也有非常大的幫助，對(duì)氨、甲酚、吲哚、糞臭素含量有一定影響。在環(huán)境衛(wèi)生方面，短鏈果寡糖對(duì)一條龍企業(yè)做了很大貢獻(xiàn)。

對(duì)母豬產(chǎn)乳量的改善效果也有很大變化。從分娩前3周到斷乳期間飼喂含有短鏈果寡糖的飼料，每隔20 min對(duì)每頭幼豬在吸乳后 120 min的乳分泌量進(jìn)行跟蹤測(cè)量，發(fā)現(xiàn)有明顯的改善，差異顯著。

短鏈果寡糖對(duì)母豬發(fā)情周期的改善有明顯縮短傾向，試驗(yàn)和客戶群添加0.1 %～0.3 %短鏈果寡糖，母豬的發(fā)情周期有明顯縮短的傾向。對(duì)種公豬的精子活性也有明顯增強(qiáng)作用，每天飼喂30 g/d短鏈果寡糖，精子活力有了很大的改善。越是炎熱的夏天，添加短鏈果寡糖對(duì)精子活力的改善越是明顯。

總結(jié)明治果寡糖的功效：

改善動(dòng)物的消化舒適性，刺激腸道平滑肌和神經(jīng)系統(tǒng)功能，促進(jìn)腸道運(yùn)動(dòng)，防止便秘。

增強(qiáng)腸道免疫功能。

抑制致病菌在腸道壁上的黏膜，提高有益菌群，優(yōu)化腸道微生態(tài)體系。

通過(guò)調(diào)節(jié)IgE的產(chǎn)生控制過(guò)敏，確保機(jī)體的健康狀況。

日本豬飼料標(biāo)準(zhǔn)，短鏈果寡糖確認(rèn)對(duì)豬有以下效果：

促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育。

減少腹瀉發(fā)生頻度。

縮短母豬發(fā)情周期。

增加母豬母乳分泌量。

提高公豬精子活力。

作為替代或部分替代抗生素產(chǎn)品，在生產(chǎn)應(yīng)用中，加工工藝也很重要。往往很多飼料添加劑產(chǎn)品在配方轉(zhuǎn)化成成品時(shí)功效明顯下降。短鏈果寡糖在180 ℃以下，其成分相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)分解，效價(jià)得到很好保護(hù)。短鏈果寡糖在pH>5的飼料環(huán)境中，120 ℃的加熱條件下，其成分也相對(duì)穩(wěn)定。

果寡糖應(yīng)用：

飼料中直接添加：參考飼料配方，設(shè)計(jì)添加量（0.02 %～0.2 %）。

行 與益生菌等配伍使用（二次研發(fā)產(chǎn)品）：飼料中添加（0.02 %～0.2 %），動(dòng)物保健使用。

獸藥或動(dòng)物保健產(chǎn)品的功能性組分。

疫苗增效輔佐劑。

最后我談一下理想抗生素替代品具有以下條件：

對(duì)動(dòng)物無(wú)毒副作用。

不易被腸道吸收，殘留量少或無(wú)殘留。

不易或不誘發(fā)耐藥菌產(chǎn)生。

耐受腸道消化酶的降解作用。

殺滅或抑制病原微生物的繁殖，不破壞腸道正常的菌群平衡。

不與必需藥物或飼料其他化學(xué)組分產(chǎn)生拮抗。

明治果寡糖在食品上用量非常大，安全性放在首位。安全可能是以前食品、將來(lái)食品非常關(guān)注的話題。世界上用于嬰兒配方奶粉中的益生元是短鏈果寡糖，健康功效和安全性在多項(xiàng)臨床研究上都通過(guò)，還有一些其他認(rèn)證和認(rèn)可。

感謝大家！□□