功能性低聚糖在飼料工業(yè)中的應(yīng)用

2020-09-07 15:30:04 點(diǎn)擊：

功能性低聚糖是腸內(nèi)有益菌的增殖因子，可以促進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)的菌類平衡，其主要包括大豆低聚糖、低聚果糖、低聚甘露糖、木蘇糖、棉子糖、帕拉金糖等。近幾年來(lái)，功能性低聚糖對(duì)人體及動(dòng)物體的一些特殊功能越來(lái)越引起人們的重視。在功能性食品領(lǐng)域，功能性低聚糖已成為新一代健康食品，可以減少便秘，降低血壓，血粘度和人體中的膽固醇。在飼料領(lǐng)域，其低殘留、無(wú)抗藥性、純天然以及具有良好的降低腹瀉的特性使其成為某些抗生素的替代品。

1. 功能性低聚糖的作用與機(jī)理

在動(dòng)物體腸道內(nèi)的菌群可以分為三類。其一為有益菌群，例如，雙岐桿菌、乳酸桿菌等，它們對(duì)動(dòng)物體具有營(yíng)養(yǎng)作用，可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)、B族維生素和K族維生素等物質(zhì)，并能使乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，改善乳糖的耐受性，同時(shí)還能促進(jìn)鈣質(zhì)的吸收。并且雙岐桿菌、乳酸桿菌還具有生理功能，他們可以產(chǎn)生醋酸、乳酸等物質(zhì)，降低了腸道內(nèi)的pH值，大腸桿菌對(duì)酸性敏感，酸性環(huán)境可以抑制大腸沙門氏菌的增殖，具有減少腹瀉的作用，并減少動(dòng)物體內(nèi)的有害氣體的生成；其二為有害菌群，可以增加動(dòng)物體內(nèi)的有毒物質(zhì)，使動(dòng)物體不適或中毒，嚴(yán)重時(shí)可以引起大規(guī)模的傳染病。其代表菌群有大腸桿菌、葡萄球菌屬、假單胞菌屬等；其三為中介，即界于有益菌群與有害菌群之間的一類，主要有胨球菌屬、鏈球菌屬等，它們?cè)趧?dòng)物體內(nèi)處于健康狀態(tài)時(shí)為有益菌，但當(dāng)機(jī)體處于衰退、有病以及亞健康時(shí)，成為有害菌。菌株在動(dòng)物體內(nèi)互相競(jìng)爭(zhēng)，互相抑制，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，在健康狀態(tài)下，有益菌占主導(dǎo)地位，在非健康狀態(tài)下則為有害菌占主導(dǎo)地位。添加抗生素不但能殺死有害菌群，同時(shí)也殺死了有益菌群，破壞腸道內(nèi)的菌群平衡關(guān)系，而添加活菌則受到多方面條件的限制。由于部分低聚糖不被物體的胃酸、胃酶降解，不能被小腸吸收，可以直接到達(dá)大腸，可以被大腸中的微生物所利用。在飼料中添加功能性低聚糖，各種菌群對(duì)其的利用是不同的，大部分有益菌可以利用，而有害菌類例如大腸桿菌等則不能利用，從而促進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)有益菌群增殖。

2. 功能性低聚糖的研究

2.1 大豆低聚糖　　

2.1.1 組成　

大豆低聚糖廣泛存在于豆科植物中，是由木蘇糖、棉子糖和蔗糖按一定比例混合而成。各自分別占3.7%、1.3%和5%。

2.1.2 生理功能

A. 促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌群的增殖。

B. 抑制腸道內(nèi)有害菌群的增殖。大豆低聚糖在腸道內(nèi)被雙岐桿菌吸收后，雙岐桿菌可以產(chǎn)生醋酸、丙酸、丁酸、乳酸等，從而降低腸道內(nèi)的pH值。酸性環(huán)境可抑制有害菌群的增殖。

C. 防治齲齒　齲齒是由于口腔中的微生物利用糖進(jìn)行繁殖，進(jìn)而腐蝕牙齒導(dǎo)致。而大豆低聚糖不能被口腔酶作用，使口腔微生物不能利用其繁殖，從而達(dá)到預(yù)防齲齒的作用。　　

D. 其它特有功能。例如降低血壓、保護(hù)肝臟、降低血液中血清膽固醇等作用。　　2.2 低聚果糖　　

2.2.1 組成　

低聚果糖是指在蔗糖分子的果糖殘基上結(jié)合成了1到3個(gè)果糖的寡糖，又稱低聚果糖或寡果糖，主要存在于香蕉（0.3%）、洋蔥（2.8%）、大蒜（0.1%）、黑麥（0.7%）和蜂蜜等天然產(chǎn)品中。

2.2.2 生理功能

A. 不能在小腸中被吸收，而直接進(jìn)入大腸，促進(jìn)雙岐桿菌等有益菌群的增殖。

B. 防止齲齒。低聚糖不能被突變鏈球菌作為發(fā)酵底物來(lái)生成不溶性葡聚糖，不提供口腔微生物沉積、產(chǎn)酸和腐蝕的場(chǎng)所。

C. 促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。

D. 防止腹瀉。

E. 增強(qiáng)動(dòng)物免疫功能，提高動(dòng)物的抗病力。

F. 減少糞便及糞便中氨氣等腐敗物質(zhì)的量。

2.2.3 應(yīng)用研究　

功能性低聚果糖的研究尤其是在食品及飼料的領(lǐng)域的研究已經(jīng)普遍展開，多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了低聚糖具有獨(dú)特的作用。日本、美國(guó)以及歐洲等地低聚果糖已被廣泛用作飼料添加劑。Howard等在哺乳小豬試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，日糧添加低聚果糖時(shí)，盲腸、結(jié)腸粘膜細(xì)胞增殖比對(duì)照組快，并有防止結(jié)腸粘膜上皮萎縮的作用。廣西大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院的夏中生等在斷奶仔豬的飼料中添加0.2%和0.5%的低聚果糖，結(jié)果證實(shí)了低聚果糖可以提高斷奶仔豬增重，提高飼料利用率功能。

2.3 麥芽低聚糖　

2.3.1 組成

異麥芽低聚糖又稱分枝低聚糖（異麥芽寡糖），其基本組成單位為葡萄糖，其分子中含有α-1，6糖苷鍵。

2.3.2生理功能

A. 異麥芽低聚糖可以被腸道末端的細(xì)菌所利用。

B、熱量低，基本上不增加血糖和血脂，可動(dòng)物腸道內(nèi)維生素的含量，增高機(jī)體免疫力。

C、有利于食物消化、吸收，維持腸道正常生理功能。

2.4 低聚甘露糖

2.4.1 生理功能

A. 有報(bào)道指出，低聚甘露糖具有吸附病原體的作用，可對(duì)沙門氏菌和梭狀芽孢桿菌有吸附作用并可以和胃腸道內(nèi)的黏膜上皮細(xì)胞表面的PHA特異性結(jié)合，使競(jìng)爭(zhēng)性抑制細(xì)菌在腸壁上附著增殖。

B. 甘露低聚對(duì)免疫防御機(jī)制的調(diào)節(jié)。甘露低聚糖與細(xì)菌結(jié)合后，減緩抗原的吸收，刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)，從而提高動(dòng)物體的免疫能力。

2.4.2 應(yīng)用報(bào)道

有人報(bào)道低聚甘露糖能提高肉雞對(duì)纖維的消化率，可能是提高盲腸和結(jié)腸纖維降解菌的濃度結(jié)果。在雛雞和仔豬飼料中添加2g/kg的低聚甘露糖,可以顯著提高它們血液中谷胱甘肽氧化酶的活性，與添加抗生素的飼料的飼喂效果無(wú)顯著差異性。

3. 低聚糖開發(fā)動(dòng)態(tài)

目前低聚糖的開發(fā)主要集中在如何提高低聚糖的生產(chǎn)效率，進(jìn)一步降低成本，和開發(fā)新的功能性低聚糖品種上，日本開發(fā)出一系列產(chǎn)品，如龍膽寡糖，由兩個(gè)或兩個(gè)以上的D-葡萄糖以β-1，6糖苷鍵連續(xù)連接后形成的低聚糖，具有良好的耐熱、熱酸和吸濕保濕性，因而，適于作為飼料添加劑，其它如低聚黑糖、果膠寡糖、磷酸寡糖、藻蔗糖、菊芋寡糖也正處于起步階段，仍需進(jìn)一步研究。

4. 結(jié)束語(yǔ)

抗生素的開發(fā)應(yīng)用使動(dòng)物集約化飼養(yǎng)成為可能，但由此帶來(lái)副作用也越來(lái)越被人們所認(rèn)知，抗藥性的產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境的污染和由動(dòng)物體中的殘留進(jìn)而進(jìn)入人體而造成對(duì)人體健康的影響一直困擾著人們。功能性低聚糖以其穩(wěn)定、低糖、無(wú)毒副作用、無(wú)污染、無(wú)殘留及其對(duì)動(dòng)物腸道內(nèi)良好的清道夫的作用，將是抗生素類的良好替代品。

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