饲料级低聚木糖在动物生产中的应用前景

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1、饲料级低聚木糖在动物生产中的应用前景随着社会和经济的发展，人们对无公害动物源性产品（肉、蛋、奶类等）的需求日益迫切。常规动物生产过程中抗生素的超标、超范围使用是消费者对动物产品的食用安全性产生怀疑。2005年联合国粮农组织FAO、国际动物卫生组织OIE和世界卫生组织WHO共同提出了“抗性开端”概念来控制兽用药品的使用，未来将彻底禁止对动物使用抗生素以防止对人类产生的巨大危害，其中欧盟将于2006年在饲料中全面禁用抗生素类产品。因而，新型无公害、无污染、无残留的安全环保饲料成为当前研究开发的热点，重点则集中在安全环保饲料添加剂的开发应用上，其中饲料级低聚木糖（康维素）于20

2、03年获得饲料添加剂新产品证书，成为继糖萜素之后我国拥有自主知识产权的又一个无公害新型饲料添加剂，因而倍受关注。本文就低聚木糖现阶段的应用研究成果及其发展前景做一概述，以期对今后的推广应用有所裨益。1 低聚糖概述       寡糖亦称低聚糖，是指由2～10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的聚合物，一般构成单元为五碳糖或六碳糖，基本上有6种：葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖。由于单糖分子种类、分子结合位置和结合类型不同，形成了种类繁多的寡糖。根据其构成单元不同，可将寡糖分为：同源性寡糖和异源性寡糖。根据其功能可分为普通寡糖和功能性寡糖两类。普通寡糖，如蔗糖、麦

3、芽糖、乳糖等，可以被动物体消化吸收，而功能性寡糖，如果寡糖、寡乳糖、异麦芽糖、半乳寡糖等，不能被动物体消化吸收，但却为双歧杆菌等肠道有益菌增殖所需。目前在动物营养中常用的寡糖主要有：甘露寡糖（MOS）、果寡糖（FOS）、α-葡寡糖（α-GOS）、乳寡糖（GAS）、寡木糖（XOS）、β-葡寡糖（β-GOS）、低聚焦糖（STOC）、反式半乳寡糖（TOS）、大豆寡糖等[1]。功能性低聚糖，其功能可归纳为：(1)抑制肠道有害菌，显著降低其毒素产量；（2）促进机体肠道蠕动，解除便秘，粪便臭味减少；（3）降低机体血液和肝中的甘油三酯（TG）含量，促进血脂正常代谢；（4）改善机体对矿物

4、质的吸收；（5）能值低，几乎不影响血糖水平；（6）提高机体免疫力，可防止癌变发生；（7）能被双歧杆菌等有益菌利用，合成B组维生素。2低聚木糖的理化特性及生物学功能2.1低聚木糖的理化特性        低聚木糖(XOS)又称寡木糖，是一种功能性低聚糖（Oligosaccharide）。它是由2-7个木糖通过β-1，4糖苷键结合而成的低度聚合糖类的总称。其有效组分为木二糖、木三糖、木四糖和木五糖。通常条件下，低聚木糖呈淡黄或浅褐色粉末，味甜，不易吸湿，甜度为蔗糖的40%。与其它低聚糖相比，低聚木糖的突出特点是稳定性好。研究表明： 5%的低聚木糖溶液在pH2.5～8.0的范围

5、内，加热1小时后无明显变化；pH3.4左右含低聚木糖的酸性饮料在室温下储存1年，其低聚木糖的保留量达97%以上。 2.2低聚木糖的功能        低聚木糖属于异源性寡糖，在动物体内不能被内源性消化酶分解，可选择性地促进肠道中有益菌特别是双歧杆菌的增殖，阻止病原菌在动物消化道中的定植，并竞争性地与某些病原菌结合，从而减少有害菌与粘膜上皮细胞的联结，进而减少动物发病率。并且，低聚木糖可刺激动物的免疫应答反应，使动物免疫系统产生多种细胞因子，促进干扰素、白细胞介素等的生成，激活巨噬细胞、自然杀伤细胞和淋巴细胞，促进抗体的产生等。3 低聚木糖的作用机理3.1体外消化试验表明，

6、低聚木糖很难被人或一些动物的消化酶所分解。如表1所示，各种动物消化液几乎不能分解低聚木糖，它的能量值几乎为零。作为动物饲料添加剂饲喂，绝大部分低聚木糖可以到达大肠，供大肠微生物利用。因为碳水化合物的消化主要限于α-1, 4-糖苷键（淀粉、糖原、蔗糖等分子中均由此连接），单胃动物产生的内源性消化碳水化合物的酶对其它糖苷键的分解能力较弱或不分解[2]，因此在很大程度上，低聚木糖不被单胃动物消化，故属于非消化性寡聚糖（NDO）类。由于NDO不被降解为单糖，因此基本上不被小肠吸收而直接进入消化道后部。单胃动物消化道后部寄生着大量微生物，这些微生物能产生分解各种糖苷键的酶，因而能消

7、化利用包括XOS在内的其它各种寡聚糖，其消化过程是：NDO→单糖→乳酸和丙酮酸→挥发性脂肪酸（VAF）、二氧化碳和水。表1动物消化液对低聚木糖和麦芽糖的体外消化试验后的残留率（%，w/w） 消化液低聚木糖麦芽糖 唾液100.075 胃液99.999 胰液99.875 小肠粘膜酶液99.62 3.2 调节肠道微生态平衡，特异性地促进双歧杆菌的增殖，对动物机体产生免疫保护作用。Sharon和Lis[4]研究提出，甘露寡糖能连接在细菌、病毒、毒素及真核生物上，结合后可以作为这些外源抗原的助剂，缓解抗原的吸收，增强机体的细胞免疫和体液