益生元在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的研究進(jìn)展

王靜 張曉靜 潘春梅

摘要：隨著畜禽飼養(yǎng)方法的不斷發(fā)展，飼養(yǎng)者對(duì)飼料添加劑的要求越來(lái)越高。抗生素作為生長(zhǎng)刺激劑已被禁止使用。所以人們開(kāi)始探索益生元的作用，益生元主要用于維持畜禽腸道微生物群的平衡。主要討論了益生元的定義，列出了最常用的益生元，并舉例說(shuō)明了其在動(dòng)物飼料中的作用。

關(guān)鍵詞：動(dòng)物健康;腸道微生物群;益生元

中圖分類(lèi)號(hào)：S8-1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1007-273X（2018）11-0012-02

人口的持續(xù)增長(zhǎng)與對(duì)植物和動(dòng)物食物的需求增長(zhǎng)是密不可分的。人們正在尋找解決辦法，以便降低生產(chǎn)成本，并符合人和環(huán)境高質(zhì)量和安全的標(biāo)準(zhǔn)。藥物飼料添加劑雖然增加了優(yōu)質(zhì)肉類(lèi)、雞蛋、牛奶和魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)量，但是長(zhǎng)期使用導(dǎo)致抗藥性增加，對(duì)消費(fèi)者和動(dòng)物的健康構(gòu)成威脅，對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響，諸如彎曲桿菌、沙門(mén)氏菌是食物污染的直接來(lái)源，也是造成動(dòng)物傳染病的一個(gè)原因。因此，引入新的動(dòng)物飼養(yǎng)方法，目的是增加肉類(lèi)的質(zhì)量和安全，同時(shí)兼顧動(dòng)物福利以及對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)。2003年歐洲議會(huì)和理事會(huì)第1831號(hào)有關(guān)條例中關(guān)于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中所用添加劑提到益生元物質(zhì)，本研究對(duì)益生元的定義、含益生元的物質(zhì)和在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的作用進(jìn)行了介紹，并對(duì)未來(lái)的研究和發(fā)展進(jìn)行了展望。

1? 益生元的定義

除了益生菌外，益生元也是天然的飼料添加劑。早在1921年，Rettger等[1]報(bào)道稱(chēng)，在食用碳水化合物后，人類(lèi)腸道微生物群富含乳酸細(xì)菌。自那以后，這一概念不斷演變。目前使用的定義是由國(guó)際益生菌和益生元科學(xué)協(xié)會(huì)（ISAPP）于2016年12月創(chuàng)建的。該定義為，益生元不僅包括糖類(lèi)，還可能涉及其他物質(zhì)的碳水化合物（如多酚和多不飽和脂肪酸），不再僅限于食物，作用部位也不僅局限于胃腸道，在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面也有重要作用，通過(guò)調(diào)節(jié)共生菌群從而對(duì)寄主產(chǎn)生有益影響。益生元需要被活體菌群選擇性利用，而不是酶或其他生物活性物質(zhì)的底物。

益生元在畜禽營(yíng)養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用，所以在評(píng)估益生元對(duì)動(dòng)物健康方面的作用時(shí)，必須考慮動(dòng)物群體在解剖學(xué)、生理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、腸道微生物群和棲息地方面的差異。

2? 益生元的選擇標(biāo)準(zhǔn)

為了確定和證明一種物質(zhì)是一種潛在的益生元，必須說(shuō)明其來(lái)源、純度、化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，包括所有國(guó)家所要求的安全規(guī)定，如適當(dāng)?shù)膭┝亢透弊饔迷u(píng)估，沒(méi)有污染和雜質(zhì)，不會(huì)改變腸道微生物群和對(duì)宿主的負(fù)面影響，并且強(qiáng)調(diào)只有在特定地點(diǎn)與微生物群調(diào)節(jié)有關(guān)的有益健康影響時(shí)，才可使用益生元一詞。

據(jù)報(bào)道，作為益生元的食物成分有五個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)。首先，益生元在消化道對(duì)消化能力的影響。其次，益生元被腸道有益細(xì)菌選擇性的發(fā)酵（第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)）。發(fā)酵可能導(dǎo)致代謝的變化，進(jìn)而改進(jìn)免疫系統(tǒng)的運(yùn)作，從而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生有益的影響（第三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)）。重要的是選擇性的刺激有益細(xì)菌的生長(zhǎng) （第四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)）。還有益生菌的技術(shù)特征，與各種食品和飼料加工的穩(wěn)定性有關(guān)（最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)）[2]。

3? 含有益生元的物質(zhì)

含有益生元的物質(zhì)有不可吸收的碳水化合物（寡糖和多糖）、肽、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)。豆類(lèi)、水果和谷物是益生元的天然來(lái)源。然而，許多物質(zhì)是用化學(xué)和酶法合成的。常用的益生元有FOS、低果糖、反式半乳糖-寡糖（TOS）、葡聚糖、乳糖醇、丙二醛低聚糖、低聚木糖和棉子糖。當(dāng)它們到達(dá)大腸時(shí)，這些物質(zhì)成為有益腸道細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。對(duì)宿主健康產(chǎn)生有利的影響，最常用于畜禽營(yíng)養(yǎng)的益生元是FOS、GOS、菊粉、異構(gòu)體-寡糖（IMO）、木寡糖（XOS）、丙二醇、乳糖醇、谷物纖維。在設(shè)計(jì)益生元的成分時(shí)，確定合適的劑量是必要的，過(guò)量的益生元可能導(dǎo)致脹氣和腹瀉。另一方面，益生元很大的優(yōu)點(diǎn)是可長(zhǎng)期作為預(yù)防性使用，沒(méi)有任何副作用。

4? 益生元在動(dòng)物方面的研究

有報(bào)道研究了益生元作為飼料添加劑對(duì)豬腸道微生物菌群的影響。Smiricky-Tjardes等[3]給豬按35 g/kg的劑量喂食益生元6周，與對(duì)照組相比，引起雙歧桿菌數(shù)量和乙酸水平的顯著增加，同時(shí)降低腸道pH。

Xu等[4]研究了使用FOS劑量0、2、4和8 g/kg飼料添加對(duì)腸道形態(tài)和微生物群的活性影響。結(jié)果表明，添加4 g/kg飼料對(duì)動(dòng)物的平均日生長(zhǎng)和雙歧桿菌及乳酸菌的生長(zhǎng)有正向影響，同時(shí)抑制雞胃腸道大腸桿菌的生長(zhǎng)。Spring等[5]研究發(fā)現(xiàn)，與沒(méi)有改變飲食結(jié)構(gòu)相比，添加含MOS酵母菌導(dǎo)致雞腸道沙門(mén)氏菌減少26%。Thitaram等[6]研究證實(shí)了注射1%、2%和4%（體重）不同濃度的異構(gòu)寡糖（IMO）對(duì)感染斑疹沙門(mén)氏菌的肉雞腸道微生物群的影響。結(jié)果表明，動(dòng)物飼料中添加IMO導(dǎo)致斑疹傷寒的數(shù)量顯著減少，而咀嚼、消化和喂養(yǎng)效果與對(duì)照組無(wú)顯著差異。

研究表明，過(guò)高的益生元?jiǎng)┝靠赡軐?duì)胃腸系統(tǒng)和動(dòng)物生長(zhǎng)過(guò)程產(chǎn)生負(fù)面影響。然而，添加益生元對(duì)研究雞腸道中雙歧桿菌的增加有積極作用。關(guān)于益生元對(duì)動(dòng)物健康影響的研究結(jié)果往往是矛盾的，這是由于化合物的高度特異性、不同劑量和施用時(shí)間造成的。

5? 小結(jié)

益生菌對(duì)病原體的保護(hù)、刺激免疫反應(yīng)和提高生產(chǎn)能力等方面對(duì)動(dòng)物的健康有益，益生元可以與益生菌交替使用或支持益生菌的作用。研究中遇到的最大問(wèn)題是選擇合適的益生菌和益生元。要滿足消費(fèi)者健康生活的期望，需要在科學(xué)研究、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新技術(shù)方面努力，讓飼養(yǎng)者相信，在含益生元飼料方面的投入將轉(zhuǎn)化為更好的生產(chǎn)效果和更高質(zhì)量的動(dòng)物產(chǎn)品，從而保證預(yù)期的經(jīng)濟(jì)收益。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，使用益生菌、益生元作為飼料添加劑是安全的，對(duì)自然環(huán)境沒(méi)有負(fù)面影響，并減少了對(duì)以抗生素為基礎(chǔ)的生長(zhǎng)刺激劑的需求。然而，益生菌和益生元的作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

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