果寡糖的功能及在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用
果寡糖是飼料添加劑中很有發(fā)展?jié)摿Φ钠贩N之一，具有增加腸道有益菌，增強(qiáng)抗病力，提高動物的平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率及生產(chǎn)性能等作用。
果寡糖(Fructooligosaccharide)又稱低聚果糖或蔗果三糖族低聚糖，是一類雙歧桿菌增殖因子，具有低熱、穩(wěn)定、安全無毒等特性。果寡糖是一種非消化性低聚糖，不能被動物本身分泌的消化酶水解，到達(dá)后腸道可選擇性地被雙歧桿菌、乳酸桿菌利用，產(chǎn)生對動物生長有益的有機(jī)酸和必需的維生素等；降低腸內(nèi)pH值，抑制有害菌(如大腸桿菌、梭菌及腐敗菌等)的增殖，減少腸道內(nèi)腐敗性代謝產(chǎn)物的生成，從而提高動物機(jī)體免疫力，改善健康狀況，達(dá)到提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率，增強(qiáng)動物生產(chǎn)性能的目的。
1 果寡糖的理化性質(zhì)
果寡糖很早就被作為人類和動物的食物源，普遍存在于香蕉、大麥、大蒜、洋蔥、黑麥、馬鈴薯、洋姜、小麥等植物中，其中菊芋塊莖中含量最豐富。果寡糖是在蔗糖分子上以β－1，2－糖苷鍵結(jié)合1～3個D－果糖所形成的寡糖的總稱。果寡糖是無色粉末，溶解性好，溶液無色透明。當(dāng)環(huán)境pH值為中性時，它在120℃條件下非常穩(wěn)定；但是在酸性(pH3)條件下，并且溫度達(dá)到70℃以后極易分解，穩(wěn)定性明顯降低。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%～65%的果寡糖，甜度約為蔗糖的60%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的果寡糖甜度約為蔗糖的30%，且較蔗糖甜味清爽。果寡糖熱值較低，僅為6.28J/g。其粘度在0～70℃溫度范圍內(nèi)時，同玉米高果糖漿相似，隨溫度上升而降低。另外果寡糖還具有耐高溫、抑制淀粉老化、非著色性、賦形性、耐堿性、保水性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，但其吸濕性較差。用作飼料添加劑的果寡糖主要有寡果三糖、寡果四糖和寡果五糖。
2 飼喂果寡糖的效果
2.1調(diào)控消化道微生物區(qū)系
在日糧中添加額外的碳水化合物(包括低聚糖)能提供更多養(yǎng)分供給乳酸桿菌、雙歧桿菌發(fā)酵，產(chǎn)生有機(jī)酸，降低pH值，進(jìn)而促進(jìn)乳酸桿菌、雙歧桿菌的生長，阻止大腸桿菌的生長。曹兵海等報道，半純合日糧中添加0.4%的果寡糖可以顯著降低28～42日齡母肉雞盲腸中腸球菌、卵磷脂酶陽性梭菌、鏈球菌、葡萄球菌的數(shù)量(P<0.05)，同時也選擇性地增加了雙歧桿菌和真細(xì)菌的數(shù)量(P<0.05)。占秀安等報道，4000mg/kg果寡糖使肉雞盲腸中雙歧桿菌和總厭氧菌數(shù)分別增加了257.65%(P<0.05)和100.00%(P<0.05)，梭菌數(shù)下降了79.36%(P<0.05)；2000、4000mg/kg果寡糖使盲腸中乳酸桿菌數(shù)分別增加了45.73%(P<0.05)和67.97%(P<0.01)，大腸桿菌數(shù)分別下降了75.71%(P<0.05)和71.35%(P<0.05)。王嶺等研究發(fā)現(xiàn)，1.5%果寡糖粗制品的添加顯著提高了艾維茵肉仔雞14、21日齡盲腸中雙歧桿菌的數(shù)量，比對照組分別顯著增加1.75倍和1.45倍(P<0.05)。胡彩虹等向肥育豬日糧中添加0.50%和0.75%果寡糖使結(jié)腸中雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)分別提高了299.49%和314.81%、97.40%和141.67%，并降低了結(jié)腸中大腸桿菌和梭菌的數(shù)目。石寶明等報道，在仔豬日糧中添加0.10%～0.20%的果寡糖可以顯著抑制直腸中大腸桿菌的增殖，促進(jìn)結(jié)腸中雙歧桿菌的增殖。另外，程棟等在幼年藏獒基礎(chǔ)日糧中添加0.3%果寡糖，在42d時，總需氧菌、大腸桿菌數(shù)量降低顯著(P<0.05)，乳酸桿菌增加顯著(P<0.05)。
2.2促進(jìn)腸道健康發(fā)育
小腸的正常結(jié)構(gòu)是營養(yǎng)物質(zhì)被充分消化與吸收的基本保證。腸黏膜組織結(jié)構(gòu)的衡量指標(biāo)通常包括絨毛高度、隱窩深度、腸壁厚度等，絨毛高度和隱窩深度反映了小腸的吸收功能狀態(tài)，絨毛長度/隱窩深度值則綜合反映小腸的吸收功能狀況，比值下降，表示黏膜受損，消化吸收功能降低，常伴有腹瀉的發(fā)生，動物生長發(fā)育受阻；比值上升，則黏膜改善，消化吸收功能增強(qiáng)，腹瀉率降低，生長發(fā)育加快。寡果糖有助于維持腸道的完整性，促進(jìn)腸道的發(fā)育以及腸黏膜的增殖，有利于黏膜損傷后的快速修復(fù)。Ohta等認(rèn)為，果寡糖可通過腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸，它是腸黏膜代謝的主要能源，對促進(jìn)腸黏膜細(xì)胞的增殖起重要作用。胡彩虹等報道，肉雞日糧中添加0.2%和0.4%果寡糖使回腸絨毛高度分別提高22.50%和28.72%，隱窩深度分別降低15.03%和20.77%；添加0.4%和0.6%果寡糖使盲腸壁重和盲腸隱窩深度分別提高了30.66%和38.15%、22.27%和26.71%；0.6%果寡糖使盲腸上皮黏膜細(xì)胞密度提高了22.36%。Xu等報道，0.4%果寡糖的添加可顯著提高回腸絨毛高度、空腸和回腸的微絨毛高度及空腸和回腸的絨毛高度/隱窩深度比值，降低空腸和回腸的隱窩深度。邰秀林等在早期斷奶犢牛的日糧中分別添加2、4、6g/d的果寡糖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：低聚果糖組犢牛的腸絨毛高度、小腸固有膜厚度均有不同程度的提高，小腸絨毛結(jié)構(gòu)基本完整；其中以每頭添加4、6g/d效果最好，極顯著高于早期斷奶對照組(P<0.01)，其效果能達(dá)到常規(guī)哺乳組的效果。
2.3改善血液指標(biāo)
李曉麗等研究表明，添加0.5%果寡糖能顯著提高21、42日齡固始雞血清總蛋白、白蛋白和血清無機(jī)磷，同時顯著提高21日齡固始雞血清球蛋白和血糖含量；0.3%和0.5%果寡糖能顯著提高21日齡固始雞谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性；0.9%果寡糖能顯著提高21日齡血清鈣含量，同時顯著降低21、42日齡固始雞血清總脂肪含量。李海峰在日糧中添加0.4%、0.6%的低聚果糖能顯著降低 仔豬的血清膽固醇、甘油三酯水平，顯著提高血清三碘甲狀腺原氨酸、甲狀腺素水平，血清鈣離子、鎂離子水平也顯著提高；這表明日糧添加一定水平的果寡糖能顯著影響仔豬脂類(膽固醇、甘油三酯)、水鹽(鈣、鎂)代謝。韓正康等研究發(fā)現(xiàn)，果寡糖能減少肉用鵪鶉脂肪的吸收，降低了腹脂重、脂肪表觀代謝率(P>0.05)和血清總膽固醇總濃度(P<0.05)。譚小海等報道，補(bǔ)飼并添加0.67%果寡糖的母馬血清白蛋白、尿素氮濃度顯著高于對照組(P<0.05)。
2.4增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能
果寡糖本身具有一定的免疫原性，能夠刺激機(jī)體免疫應(yīng)答。同時它還可以促進(jìn)有益菌的大量增殖，從而提高機(jī)體的抗體水平，激活巨噬細(xì)胞的吞噬活性，影響機(jī)體的免疫功能。岳文斌等研究發(fā)現(xiàn)，果寡糖和甘露寡糖通過刺激斷奶仔豬免疫器官的生長發(fā)育，促進(jìn)血液T淋巴細(xì)胞亞群(CD4＋、CD8＋)的分化，提高血清免疫球蛋白A、G、M水平，最終增強(qiáng)了由T、B淋巴細(xì)胞所介導(dǎo)的細(xì)胞免疫和體液免疫。邰秀林等報道，添加果寡糖的各組犢牛免疫球蛋白A、G比早期斷奶組均提高顯著，其效果與常規(guī)哺乳組相當(dāng)，表明果寡糖可增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，緩解早期斷奶對犢牛的應(yīng)激反應(yīng)。
2.5提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率，增強(qiáng)動物生產(chǎn)性能
胡彩虹等報道，肉仔雞日糧中添加0.4%、0.6%和0.8%果寡糖，可使平均日增重分別極顯著提高9.33%、10.97%和9.72%(P<0.01)，料重比分別顯著降低7.11%、8.79%和7.95%(P<0.05)。胡彩虹等又在“杜×長×大”肥育豬飼糧中添加0.50%和0.75%果寡糖使平均日增重分別提高9.67%和10.67%，料重比分別降低8.91%和7.60%。Donovan等研究發(fā)現(xiàn)，果寡糖對提高犢牛采食量、體增重以及降低腹瀉率有良好的作用效果。譚小海等報道，補(bǔ)飼精料并添加0.67%果寡糖的母馬在21～40d的平均產(chǎn)奶量比補(bǔ)飼精料組增加0.29kg(P>0.05)，比對照組增加1.00kg(P<0.05)；41～60d的平均產(chǎn)奶量比補(bǔ)飼精料組提高0.24kg(P>0.05)，比對照組提高1.2kg(P<0.05)。
2.6改善瘤胃發(fā)酵功能
凌寶明等采用批次培養(yǎng)的方法，研究了體外條件下日糧添加果寡糖對生長綿羊瘤胃發(fā)酵功能的影響。結(jié)果表明：日糧添加果寡糖可以顯著提高培養(yǎng)液中的揮發(fā)性脂肪酸含量，當(dāng)添加水平在0.60%以上時，可以顯著提高培養(yǎng)液中的微生物蛋白含量，顯著降低培養(yǎng)液中的氨態(tài)氮含量和培養(yǎng)殘渣中的中性洗滌纖維含量；添加1.0%的果寡糖對提高瘤胃發(fā)酵功能作用最優(yōu)。凌寶明等報道，灌注1.00%和2.00%的果寡糖可以顯著降低內(nèi)蒙古半細(xì)毛羯羊的瘤胃液相pH值和瘤胃內(nèi)的氨態(tài)氮濃度，顯著提高瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸含量和微生物蛋白質(zhì)含量。