文章摘要:摘要:木寡糖作为一种新型的功能性添加剂正日益成为研究的热点。研究表明,木寡糖能改善动物肠道内环境,促进动物新陈代谢和养分的消化利用,对提高动物的生产性能和经济效益具有重要意义。本文主要阐述了木寡糖的营养生理功能、作用机理及其在生产中的应用,并简要展望了木寡糖研究和应用的前景。关键......
摘要:木寡糖作为一种新型的功能性添加剂正日益成为研究的热点。研究表明,木寡糖能改善动物肠道内环境,促进动物新陈代谢和养分的消化利用,对提高动物的生产性能和经济效益具有重要意义。本文主要阐述了木寡糖的营养生理功能、作用机理及其在生产中的应用,并简要展望了木寡糖研究和应用的前景。
关键词:木寡糖 ; 营养生理功能 ; 作用机理 ; 添加剂
中图分类号:S816.7
长期以来,饲用抗生素在保障动物健康、促进动物生长、提高饲料利用率等方面效果明显,给畜禽生产带来了巨大的经济效益。但随着人民生活水平的提高和健康意识的加强,饲用抗生素所带来的抗药性和有害残留等问题也日益受到人们的重视,于是各国政府纷纷出台措施严格控制抗生素作为饲料添加剂应用。因此,开发抗生素替代品成为了近年饲料添加剂研究的热点。
功能性寡糖因其无污染、无有害残留和具有独特的营养生理功能等特点而逐渐成为热门的抗生素替代品之一。木寡糖(Xylo-oligosaccharide, XOS)又称低聚木糖,是一种新型的功能性寡糖,最早作为食品添加剂使用,后来随着研究的深入和生产工艺的改进开始逐渐应用于饲料工业中。目前,在商品生产上一般采用球毛壳霉(Chaetomium globosum)产生的内切型木聚糖酶对玉米芯、甘蔗渣和麸皮等植物原料中的木聚糖进行水解,然后经脱色、脱盐和精制浓缩等步骤而获得(陈瑞娟,1993)。木寡糖除具有其它功能性寡糖的普遍功能外,还具有稳定性好,发挥作用所需剂量小等独特优点。因此,木寡糖作为饲料添加剂的研究和应用正受到业界越来越多的关注。
1 木寡糖的结构与理化性质
1.1 木寡糖的结构
木寡糖是由2~7个木糖以β-1,4糖苷键连接而成的寡糖,以木二糖和木三糖为主(郑建
仙,2004),它们是木寡糖的主要有效成分。木寡糖的化学结构如图1所示。
虞洁,四川农业大学动物营养研究所,625014,四川雅安。
余冰(责任作者)、陈代文,单位及通讯地址同第一作者。
图1 木寡糖的化学结构
1.2 木寡糖的理化性质
固体木寡糖为淡黄色或浅褐色粉末。木寡糖的稳定性好,在pH值2.5~8.0的范围内100 ℃加热1 h无明显变化;甜度低,纯度为50%的木寡糖甜度仅为蔗糖的30%,且甜味纯正,类似蔗糖;粘度低,木寡糖的粘度是所有寡糖中最低的,并随温度升高而迅速下降;热值低,木寡糖的平均热值约为14.23kJ;水分活度低,木二糖是木寡糖中水分活度最高的,但与同类二糖相比却是最低的,其水分活度与葡萄糖相近;抗冻性好,木寡糖溶液在-10℃以下也不易冻结,优于葡萄糖、蔗糖和麦芽糖。
2 木寡糖的营养生理功能
2.1 改善肠道内环境
木寡糖被动物采食后能降低动物肠道内环境的pH值。Campbell等(1997a)和Hsu等(2004)的研究均发现,用含6%木寡糖的饲粮饲喂小鼠可使其盲肠pH值显著降低(P<0.05)。党国华(2004)也报道饲粮木寡糖能显著降低肉仔鸡盲肠和直肠的pH值(P<0.05)。
动物胃肠道存在着大量的微生物,当其中的双歧杆菌、乳酸菌等有益菌占优势时能够抑制大肠杆菌等有害菌在肠道内的附着和增殖,从而减少消化道疾病的发生(Meng等,1998)。可见肠道微生态的平衡对于宿主的健康有着极为重要的意义(Floch等,2001)。由于木寡糖对动物肠道有益菌尤其是双歧杆菌有选择性增殖效果,被公认为是一种双歧因子和益生素(Gibson等,1995),因此,国内外就木寡糖调节肠道菌群这一功能进行了大量研究。体外试验表明,木二糖和木三糖分别使青春双歧杆菌浓度从0.10 g/l增加到了0.33 g/l和0.47 g/l(张军华等,2005)。Campbell等(1997a)则报道,木寡糖可以使小鼠粪便和盲肠内的双歧杆菌数显著增加(P<0.05),同时使肠道总需氧菌数显著减少(P<0.05),而总厌氧菌数显著增加(P<0.05)。Hsu等(2004)在对小鼠的研究中也注意到木寡糖可以在显著促进双歧杆菌增殖(P<0.05)的同时抑制产气荚膜梭菌和大肠杆菌的增殖,且效果优于果寡糖。而另外的试验同样表明,木寡糖对于两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌等双歧杆菌均有明显的促增殖作用(Okazaki等,1990;徐勇,2002)。 2.2 改变肠道组织形态
木寡糖的摄入可以使肠道组织形态发生改变。Howard等(1995)通过对鼠的试验发现,木寡糖能显著增加盲肠隐窝深度(P<0.05)。Hsu等(2004)也报道,小鼠饲粮添加6%木寡糖后,小鼠盲肠组织、盲肠壁和盲肠内容物分别比对照组增重了4.4g、1.5g和2.7g,差异均显著(P<0.05),同时结肠壁重也有显著增加。Younes等(1995)和Campbell等(1997a)证实,小鼠饲喂含木寡糖饲粮使其结肠和盲肠重以及盲肠壁重均显著增加(P<0.05),但注意到结肠壁仅略有增重,与对照组相比差异不显著。此外,还有研究显示,木寡糖有保护动物肠道粘膜的作用,可防止其损伤(Campbell等,1997b)。
2.3 促进动物排便
在人体上的试验表明,木寡糖具有增加粪便含水量,促进排便,对于便秘有一定的缓解作用。便秘病人每天服用适量的木寡糖可以使其通便频率增加,粪便保持正常柔软度,但对健康人没有影响(苏小冰,2003)。徐宏君等(2003)则报道,木寡糖口服液对老年便秘有很好的疗效。国外的研究也证实,便秘孕妇服用木寡糖后能使其粪便保持正常的柔软度和颜色,有效治疗便秘而未见副作用(Tateyama等,2005)。
2.4 影响营养物质的代谢
2.4.1 影响动物蛋白质代谢
木寡糖能够影响动物机体对蛋白质的吸收和利用状况,但其具体作用尚不明确。Younes等(1995)报道,给小鼠饲喂含7.5%木寡糖的纯合日粮后,血浆尿素氮浓度显著低于对照组(P<0.05),同时粪中氮的排泄量显著增加,尿中氮的排泄量显著减少,与对照组相比差异均达到显著水平(P<0.05)。由于血浆尿素氮、粪氮和尿氮水平反映了饲料蛋白的消化利用 [1] [2] [3] 下一页
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