關(guān)鍵詞：寡聚糖；作用機(jī)理；應(yīng)用
1寡聚糖的概念與種類
寡聚糖(oJjgosaccharides)亦稱低聚糖或寡糖，是指2—10個(gè)相同或不同的單糖經(jīng)脫水縮合由糖苷鏈連接形成的具有直鏈或支鏈的低聚合糖類的總稱。其分子通式一般可表示為(C6H 1 005)n，n=2~10，分子量約300～2000道爾頓，甜度一般只有蔗糖的30％一50％，一般具有耐高溫、穩(wěn)定、無毒等良好的理化性能。多數(shù)的寡聚糖中含有大量的a．1，2、a-1，6、a一1，3、13-1，2、13-1，3、β-1，6糖苷鏈，a-1，4糖苷鏈的比例很小，而動(dòng)物對(duì)碳水化合物的消化主要限于a-1、4糖苷鏈，因此大部分寡聚糖進(jìn)入消化道后不能被動(dòng)物體內(nèi)的消化酸消化，但到達(dá)腸道后作為有益微生物的底物，又不被病原微生物利用，從而促進(jìn)有益微生物的繁殖，抑制有害微生物。
由于組成寡聚糖的單糖分子種類，分子間結(jié)合位置及結(jié)合類型不同，種類很多，在自然界中達(dá)到數(shù)千種以上。目前，在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中所研究的寡聚糖主要有寡葡萄糖、半乳寡糖、果寡糖、寡木糖、甘露寡糖、異源糖寡糖類。
2寡聚糖的作用機(jī)理
2.1通過惟一選擇性增殖雙歧桿菌等有益菌發(fā)揮作用
一般情況下，動(dòng)物腸道內(nèi)的有益菌與有害菌存在生理性動(dòng)態(tài)平衡。動(dòng)物健康個(gè)體中雙歧桿菌、乳桿菌、真桿菌為有益菌，是正常生理狀態(tài)中的優(yōu)勢(shì)菌群，菌群數(shù)可達(dá)1 X 1010-1 X 1011／g。大腸桿菌和某些鏈球菌屬于腐敗性細(xì)菌，菌群數(shù)為1 X l07~1 X 105／g，而產(chǎn)氣夾膜梭菌、韋氏球菌為病原微生物，菌群數(shù)1 X l03／g。一般幼齡動(dòng)物腸道中，有益菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，隨著日齡的增加，有害菌數(shù)量呈上升趨勢(shì)。寡聚糖能改善消化道內(nèi)微生物菌群，它是腸道內(nèi)有益寄生菌的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。腸道有益菌如雙歧桿菌等能有效利用大多數(shù)功能性寡聚糖，粘液真桿菌對(duì)異麥芽糖、低聚果糖、大豆低聚糖也能較好地利用，但腐敗梭菌、產(chǎn)氣夾膜梭菌等有菌對(duì)各種寡聚糖幾乎不利用。
腸道有益茵利用寡聚糖類物質(zhì)大量增殖，形成微生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)通過兩個(gè)方面來抑制有害菌的增殖。一是產(chǎn)酸抑制。腸道有益菌如雙歧桿菌通過對(duì)葡萄糖酵解，產(chǎn)生乙酸，L(+)一乳酸和甲酸等短鏈脂肪酸(SCFA)，從而降低腸道環(huán)境中的pH值，抑制致病菌和腐敗菌增殖。其二是屏障作用。雙歧桿菌可分泌凝集素，能夠結(jié)合腸粘膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生的糖蛋白，這樣雙歧桿菌可與腸粘膜上皮細(xì)胞牢固結(jié)合，并與其它厭氧菌一起共同占據(jù)腸粘膜表面，形成生物學(xué)屏障，阻止致病菌及條件致病菌的定植、入侵，可直接抑制外源致病菌和腸道內(nèi)固有腐敗細(xì)菌(如沙門氏茵、志賀氏茵、產(chǎn)氣莢膜梭菌、大腸桿菌等)的生長(zhǎng)繁殖，使動(dòng)物從亞健康或疾病狀態(tài)恢復(fù)到健康狀態(tài)。由于致病菌和腐敗菌受到抑制，它們所產(chǎn)生的毒素、胺、氨等有毒有害代謝產(chǎn)物大量減少，動(dòng)物疾病的發(fā)生及下痢等也隨之受到控制。
2．2阻止病原菌在腸粘膜的定植
試驗(yàn)研究表明，微生物致病的第一步是結(jié)合在消化道的腸粘膜表面，然后才能繁殖，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)物生病。研究者認(rèn)為這種結(jié)合是特異性的，其機(jī)理為細(xì)菌細(xì)胞壁表面蛋白(如植物凝血素)與動(dòng)物腸粘膜上皮細(xì)胞表面糖脂或糖蛋白的糖殘基結(jié)合。通過試驗(yàn)演示證明，用特定糖來結(jié)合細(xì)菌的植物凝血素，或用特定的植物凝血素來結(jié)合腸粘膜上皮細(xì)胞表面糖脂或糖蛋白的糖殘基，都可以達(dá)到阻止細(xì)菌與腸粘膜的結(jié)合。當(dāng)腸內(nèi)有一定量的寡聚糖時(shí)，植物凝血素與之結(jié)合，從而減少細(xì)菌與腸粘膜結(jié)合的機(jī)會(huì)，甚至將已與植物凝血素結(jié)合的腸粘膜細(xì)胞的糖基部分置換出來。這樣就使
腸道致病菌不能結(jié)合到腸粘膜細(xì)胞上，從而降低或失去致病力。
2．3提高機(jī)體免疫力 ．
寡聚糖能提高粘膜局部免疫力，這可能與寡聚糖促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌的增殖有關(guān)。粘膜體液免疫效應(yīng)所產(chǎn)生分泌的lgA，對(duì)外來物尤其是病原微生物等起著免疫屏障作用，阻止其通過粘膜上皮細(xì)胞吸收而進(jìn)入機(jī)體。某些寡聚糖更具有直接提高藥物和抗原免疫應(yīng)答的能力，增加動(dòng)物體液及細(xì)胞免疫能力。有試驗(yàn)證明，寡聚糖不僅能連結(jié)到細(xì)菌上，而且也能與一定的毒素、病毒、真核細(xì)胞的表面結(jié)合。結(jié)合后，寡聚糖可作為這些外源抗原的佐劑，減緩抗原的吸收，增加抗原的效價(jià)，并認(rèn)為這種佐劑作用有提高機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫兩方面的功能。
3影響寡聚糖作用效果的因素
寡聚糖作為一種有效的胃腸道調(diào)節(jié)劑，可提高動(dòng)物的抗病能力與生產(chǎn)性能。由于其作為飼料中的天然成分，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不存在貯藏加工過程中的失活，也不會(huì)帶來有毒有害物污染與殘留。作為一種新型的綠色飼料添加劑，寡聚糖有著廣闊的應(yīng)用前景。但當(dāng)前寡聚糖的作用機(jī)理尚未完全研究清楚，不同學(xué)者的研究結(jié)果也存在較大差異，使其應(yīng)用受到一定的限制。造成這些報(bào)道結(jié)果不一致的可能因素主要有寡聚糖的種類、添加量、飼喂動(dòng)物種類與年齡、動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境、日糧的組成及其它因素。
3．1寡聚糖種類
不同種類的寡聚糖均有一定的理化特性，有自身的作用方式。不同來源的寡聚糖對(duì)雙歧桿菌的影響作用是不同的。低聚木糖對(duì)雙歧桿菌具有高選擇性增殖的效果，熊德鑫(1 998)用體外試驗(yàn)證明，低聚葡甘糖和低聚異麥芽糖促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)的活性也較強(qiáng)，而乳果糖作用較弱，僅能促進(jìn)嬰兒雙歧桿菌的生長(zhǎng)。有研究認(rèn)為甘露寡糖則不能作為雙歧桿菌的增殖因子，其應(yīng)用于飼料的作用主要是起吸附有害茵、毒素和刺激動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng)的功能。有報(bào)道指出，大豆低聚糖對(duì)斷奶仔豬的生產(chǎn)性能有副作用，且主要發(fā)生在斷奶后2周。目前所使用的寡聚糖產(chǎn)品大多為混合物，且來源不同，產(chǎn)品中不同的寡糖種類、同種寡糖不同聚合度、單糖、多糖及非糖類物質(zhì)等，同種寡聚糖的不同生產(chǎn)企業(yè)的菌種篩選和工藝選擇不同，其產(chǎn)品的性能與效價(jià)也會(huì)有所不同。
3．2寡聚糖添加量
研究表明，只有在適宜的用量范圍內(nèi)，寡聚糖才能產(chǎn)生正面效應(yīng)，且腸道微生態(tài)平衡在正常情況下具有一定的自我調(diào)節(jié)適應(yīng)能力。添加量不足對(duì)動(dòng)物腸道微生態(tài)調(diào)節(jié)起不到明顯的正面效果；而添加量過度，不但大大增加飼料和飼養(yǎng)成本，且起不到促進(jìn)有益菌增殖的效果，還可能導(dǎo)致動(dòng)物腹瀉。吳天星(1 998)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加不同劑量的果寡糖，觀察了對(duì)1 5—56日齡肉雞的飼喂效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以0．05％添加量效果最好，達(dá)到0．1％時(shí)，成活率和腹瀉率均有所上升。Bailey等(1991)給雛雞飼喂果寡糖的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0．375％時(shí)幾乎未觀察到對(duì)沙門氏菌定植有影響，但添加0．75％時(shí)，沙門氏茵定植數(shù)較對(duì)照組下降了1 2％。有研究表明，過量添加甘露寡糖會(huì)引起后腸的過度發(fā)酵，腸道細(xì)菌的非特異性生長(zhǎng)，使動(dòng)物發(fā)生輕微腹瀉，影響動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，抑制動(dòng)物生長(zhǎng)。一般斷奶仔豬甘露寡糖的用量不超過0．4％。
來源：動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展 作者：趙繼德等
