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新饲料 -- 特别关注
  编者按:以抗生素为代表的药物添加剂在养殖业上的广泛应用产生了一些影响动物健康并最终危害人类健康的负面效 应,其中最主要的是有害物质的残留在人体中产生耐药菌株,或有害物质的大量蓄积对人体产生毒害作用等。因此那些既 具有防病抗病能力,又能大幅度提高养殖产量的新型、高效、无公害绿色饲料添加剂的开发和应用受到了政府部门、饲料 企业和养殖企业的普遍关注。近年来 , 低聚糖作为一种新型绿色添加剂 , 其研究应用已越来越广泛,鉴于此,《新饲料》杂 志与江苏康维生物有限公司合作在 2010 年 05 期合作开办“特别关注”栏目,邀请行业内权威专家共同探讨其应用、加工 工艺、作用机理及添加方法等,以供广大饲料工作者参考。
  早在二十世纪五十年代,我国著名科学家、中国微生态学的奠基人魏曦教授就提出了抗生素引起菌群失调的概念,并指出保持和修复机体的微生态平衡是未来人类和动物首要的促生长和健康方式。数十年来我国畜牧业的科研与生产实践也一再验证了动物消化道菌群平衡在生长与健康方面的重要作用。近年来,随着抗生素副作用的日益显现及人们对饲料与食品安全的日益关注,如何调节动物消化道微生态平衡,促进畜禽的健康养殖和保证畜禽产品的安全性,成为我国畜牧业发展的重要趋势。功能性低聚糖作为最有效的动物消化道微生态调节剂之一,也越来越受到人们的关注。
  功能性低聚糖又称功能性寡糖,是指具有特殊的生物学功能,特别是不被人和动物肠道吸收并能促进肠道内双歧杆菌的增殖,有益于人体和动物健康的一类低聚糖,即“双歧因子”。功能性低聚糖不仅能保持与修复动物消化道微生态平衡,而且还能提高机体特异性免疫应答水平。近来研究发现,低聚糖作为某些蛋白质的特殊受体,在细胞识别、增殖分化、病原体感染等方面也具有重要作用。并且,功能性低聚糖具有安全性好、性能稳定、不被饲料加工和动物体内各种环境所破坏、作用效果长久、运输使用方便等优点,非常适合于在饲料中添加使用。功能性低聚糖的出现,为寻找动物促生长及保健剂开辟了一条新的道路。目前我国已批准了低聚木糖、壳寡糖、半乳甘露寡糖、果寡糖和甘露寡糖等功能性低聚糖在饲料中使用。其中低聚木糖作为功能性低聚糖中的后起之秀,是目前国际上发展最快的功能性低聚糖之一。低聚木糖不仅是迄今为止最为有效的双歧因子,而且由于独特的戊糖结构单元而具有很强的免疫原性,能够强效激活机体的免疫应答系统。在促进生长、预防腹泻和过料、提高机体抗病能力、减少畜舍臭气、防止便秘等方面具有明显的效果。
  总之,作为最有前景的抗生素替代品之一,功能性低聚糖的研究与应用方兴未艾。随着生产技术的不断进步,生产成本的持续降低以及应用研究的不断深入,功能性低聚糖必将成为应用最广泛的绿色功能性饲料添加剂之一。
低聚木糖是寡聚糖的一种,它的发现源于对益生素的
不断研究。在动物营养学中,最早把益生素(Probiotics)
定义为能起到平衡与调节动物消化道内微生态作用的所有
物质。随着研究的深入,外源微生物制剂(常称为益生菌
或微生物益生素)被添加到生产中,并起到了促进动物生
长的作用。后来,益生素的概念又随着配合饲料的迅猛发
展得到了更新,化学益生素,尤其是非生物活性物质寡聚
糖提上日程。近些年来,大量研究报道寡聚糖尤其是低聚
木糖具有低热、稳定、安全无毒等良好的物理性质,有着
与外源添加微生物益生素相似的效果,作为一种高效安全
的饲料添加剂,在安全畜禽生产中的研究应用受到越来越
广泛的关注。
畜禽对碳水化合物的消化主要限于 α-(1-4)糖苷键,
而畜禽机体产生的内源性消化碳水化合物的酶,如唾液淀
粉酶、胰液淀粉酶,对其它糖苷键的分解能力比较弱或不
能分解。而在功能性低聚糖,即非消化性寡聚糖(NDO)
中,α-(1-4)糖苷键比例较小,在很大程度上,不能被
动物消化。由于 NDO 不能被降解成单糖,因此基本上不能
被动物小肠吸收而直接进入小肠后部、盲肠、结肠和直肠。
但单胃动物消化道后部寄生着大量有益微生物,由于这些
微生物能产生分解各种糖苷键的酶,可分解消化NDO,消
化过程为:NDO→单糖→乳酸和丙酮酸→挥发性脂肪酸
(VFA)、二氧化碳和水,从而为肠道内有益微生物提供了
大量的营养物质,有利于有益菌的增殖(赵小明,2002)。
动物消化道中大量有益菌的增殖,可促进吞噬细胞的活性,
从而增强动物机体免疫功能,同时有益菌合成的B族维生
素等又可为机体提供必需的营养物质。有益菌的代谢产物-
短链脂肪酸(SCFA)又能刺激肠道蠕动,缩短其在肠道内
的停留时间,从而减少有害物质对动物机体可能造成的毒害。
大量研究结果表明,饲料中添加低聚木糖具有以下生
理功能:提高畜禽对营养物质的吸收率和饲料的利用效率,
促进畜禽生长和生产,改善畜禽产品的质量;防止畜禽腹
泻与便秘;增强机体免疫力,提高畜禽的抗病力;改善畜
禽肠道内微生物的生态平衡,减少粪便及粪便中氨气等腐
败物质的产生,防止环境污染;降低畜禽血清及肉、蛋中
胆固醇和中性脂肪的含量等。
低聚糖是动物机体有益菌的养分来源,它不仅可
以增殖动物体肠道内的有益菌,抑制有害菌,又可以
保护动物体肠道黏膜的结构和功能完整,促进畜禽的
生长,提高生产效率。是目前应用较为广泛的饲用抗
生素代替品。
近年来在畜牧生产中应用效果较好的低聚糖之一的低
聚木糖是以β-1,4糖苷键连接而成的直链聚合糖。与其
他低聚糖相比,低聚木糖的一大突出特点是稳定性好,具
有较高的耐热和耐酸性能。而且低聚木糖在空气中不易吸
湿返潮,产生粘糊现象,因此提高了其在饲料中的混合均
匀度。低聚木糖的甜味纯正,与蔗糖类似且具有较好的配
伍性,在饲料中只需添加少量便能出现很好的生产效果,
且对饲料中其他成分无任何影响,也不会被饲料中成分所
影响。研究表明,低聚木糖对肠道内的有益菌如双歧杆菌、
乳酸杆菌等营养物质具有高效的选择性,可促进其大量繁
殖。低聚木糖可竞争性地和病原细胞表面的外源凝集素结
合,阻碍病原菌在上皮粘附,促使其随粪便排泄,减少对
动物的危害。同时,由于双歧杆菌的增殖直接影响和干扰
了胆固醇合成所需要的还原酶——羟甲基戊二酸单酰辅酶
A(HMG-COA)的活性,使得动物体血清胆固醇降低。另外,
低聚木糖还可作为免疫佐剂,减缓抗原的吸收,增加抗原
的效价,提高肠黏膜的局部的免疫能力。
低聚木糖在畜牧业生产中应用非常广泛。目前,在
仔猪饲料中添加了低聚木糖,可增殖仔猪肠道中的有益
菌,提高仔猪自身免疫力,降低腹泻率和死淘率。母猪饲
料中添加能有效降低便秘发生率。在家禽饲料中添加低聚
木糖,可提高蛋鸡产蛋率,增加蛋重,提高了肉用仔鸡体
重,降低料肉比。我国对低聚木糖的研究与开发进展很快,
今后要加强产品质量控制、改进生产工艺以降低生产成
本、优化与直接饲喂微生物等饲料添加剂的配伍等方面
研究和开发工作,形成较完善的低聚木糖应用技术体系,
快速推进低聚木糖在畜禽饲料中的应用,为畜禽健康养殖
提供高效安全的饲料产品以降低畜产品药残、保障畜产品
质量安全。
 

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