寡糖又称低聚糖,是指2~10个单精通过非α-l,4-精苷键糖苷键连接起来形成的直链或支链的一类糖。由于它不仅具有低热、稳定、安全无毒等良好的理化性质,还具有调整肠道和提高免疫等保健作用,因此引起了人们极大兴趣。早在1960年就有报道指出寡糖可以作为免疫增强剂。近几年,欧洲、日本、美国主要以功能性食品形式用于食品工业;目前,国外已将寡糖作为饲料添加剂应用于饲料工业,当这些寡糖饲料添加剂加入到饲料中后,可选择性的刺激动物后肠中有益菌生长而防止病原菌滋生,提高机体免疫力,从而促进畜禽健康生长
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寡糖的生理作用及机制
PatrichCharton教授将寡糖确切地比作生命的浮桥,病原体粘附在寡糖底物上而不与动物肠道上皮细胞相接触,无法在肠道内定居下来,也就失去了对畜禽的危害。随着动物生理学及糖类生物化学等研究的不断深入,寡精对畜禽的生理功能已逐步被人们认识,主要表现在:
(1)寡糖能促进动物肠道内有益菌增殖。由于消化道内没有消化寡糖的酶,因此这些寡糖基本上以原样的形式到达后肠,肠道内的寡糖大部分被有益菌(如双歧杆菌,乳酸杆菌多)选择利用(李宝玉,1999),产生二氧化碳和挥发性脂肪酸,促进有益菌大量繁殖;有害菌(大肠杆菌和沙门氏菌等)则不能利用寡精(Mitsno-ka等,1987;Baily等,1991)。同时产生的酸性物质降低了整个肠道的pH值,从而抑制了有害菌的生长和定植,起到了有益菌增殖因子的作用,提高了动物防病抗病能力。
(2)寡精能吸附并清除肠道病原菌,对动物起保健作用。病原菌(大肠杆菌、沙门氏菌、梭状芽孢杆菌等)的细胞表面或绒毛上具有类丁质结构,它能够识别动物肠壁细胞上的“特异性糖类受体”,并与受体结合,在肠壁上发育繁殖,导致肠道疾病发生。适当种类的寡糖可与病原菌在肠壁上的受体结构相似,并与病原菌细胞表面的类了质结构有很强的结合力,可竞争性的与病原菌结合,使病原菌无法结合到动物肠壁上从而得不到生长所需的养分,失去致病能力。如甘露寡糖能使吸附在肠道上的具有甘露寡糖受体的大肠杆菌从上皮细胞上脱落下来。由于寡糖不被消化道内源酶分解,因此他们将携带病原菌通过消化道排出体外,防止病原菌在消化道内繁殖,起着清洁消化道的作用。
(3)激活免疫系统。某些寡糖具有提高药物和抗原免疫应答的能力,从而增加动物体液和细胞免疫的能力(Newman,1994)。体内试验表明,甘露寡糖能够激活特异性和非特异性免疫应答。Savage(1996)证实,火鸡粘膜IgA和lgG水平提高。Yoshida(1995)证实,鱼的嗜中性细胞活性因添加甘露寡糖而增强。
(4)提高饲料消化率。路易斯安那州立大学的近期的一项试验检测了口服甘露寡糖对狗纤维素消化率的影响。实验日粮包括:玉米淀粉,作为纤维源的甜菜碱渣、大豆纤维或纤维素粉。结果表明,口服甘露寡糖后纤维素的消化率从61.5%提高到72.9%,对各种纤维素的试验结果都一致(Kappel,1997)。此外寡糖还能促进钙、磷、维生素的吸收(Yanahira等,1997Or-ban,1997),提高饲料转化效率(Olsen,1996),节省饲料成本。因此寡糖作为消化促进剂将具有很大潜力。
(5)作为甜味剂(Tokunaga等,1989;Oku等,1984)。寡糖除低聚龙胆糖(Dentiolisaccharide)外,其余都带有程度不一的甜味,如寡果糖的甜度和大豆低聚糖的甜度为蔗糖的0.6倍,它们都具有蔗糖的纯正甜味,能改善饲料的适口性,对畜禽起诱食作用。
结语
寡糖具有特殊的生理作用,它对家畜生产性能的调控和挖掘动物生产潜力具有明显增效,这对寻求寡糖来源和开发应用提供了可靠的生物学基础。国外近十年来对寡糖在动物营养中的研究日益活跃,作为一种重要的消化道保健剂和促生长剂已逐步应用于饲料工业并取得了良好效果;我国在这方面的研究也已开展,是急待提高的一个领域。采用生物制备的生物产品一寡糖添加于畜禽饲料中来使动物肠道内有益菌增殖、抑制或减少*苗来提高动物抵抗疾病和逆境的能力,缩短恢复期,促进畜禽健康生长,则是新型饲料添加剂研究开发的方向之一。