摘 要：低聚木糖作為一種新型、安全、高效的飼料添加劑，具有其獨特的生理功能，近年來受到廣泛的關注。本文闡述了低聚木糖的概念、特性、作用機理以及生理功能；并對其在水產動物上的應用研究做了詳細的歸納總結，結果表明，在飼料中適量添加低聚木糖具有促進水產動物生長、提高消化酶活性、增強機體免疫等生理功能。
關鍵詞：低聚木糖；水生動物；消化酶活性；免疫機能
低聚木糖是寡聚糖的一種，由于它不僅具有易溶于水，耐熱、耐酸堿、安全無毒害等良好的理化性質，還能調整腸道微生態和提高機體免疫等作用。進入21世紀，低聚木糖進入動物營養學研究領域，并有大量研究報道低聚木糖有與微生物益生素相似的效果，因此，作為一種安全高效的飼料添加劑，在安全動物生產中的應用研究受到越來越廣泛的關注。近年來，低聚木糖在水生動物中研究逐漸展開，本文就其在水生動物中最新研究報道進行了綜述。
1 低聚木糖的概念與特性
低聚木糖又稱木寡糖，一般從天然植物中提取，是由2～7 個D-木糖經β-1，4糖苷鍵結合形成的直鏈糖，被稱為“超強雙歧因子”。根據分子量不同，低聚木糖可分為木二糖、木三糖、木四糖以及少量的木糖和木五糖、木六糖、木七糖等，與其他功能性寡聚糖相比，低聚木糖具有以下特點：很難被動物的消化酶所分解；具有獨特的酸穩定性和熱穩定性。對雙歧桿菌有高選擇性的增殖效果。有研究報道，低聚木糖經過消化道各種消化液消化后的留存率均超過99.5%，5%低聚木糖溶液在pH為2.5到8.0的范圍內，加熱1h后無明顯變化。
2 低聚木糖的作用機理與生理功能
動物體內產生的內源性消化酶對碳水化合物的消化主要限于α-1，4糖苷鍵，而對其他糖苷鍵的分解能力較弱或不能分解。而在低聚木糖中，α-1，4糖苷鍵比例很小，從而導致絕大部分低聚木糖不能被降解成單糖，因此基本上不能被動物小腸吸收而直接進入小腸后部、盲腸、結腸和直腸。然而單胃動物消化道后段寄生著大量有益微生物，這些微生物能產生分解各種糖苷鍵的酶，可分解消化低聚木糖，消化產物包括單糖、乳酸、丙酮酸、揮發性脂肪酸（VFA）、二氧化碳和水，從而為腸道內益生菌提供了大量的營養物質，有利于其快速增殖。有益菌大量增殖可提高吞噬細胞的活性，從而增強了機體的免疫功能，同時其合成的Ｂ族維生素等又可為機體提供必需的營養物質。有益菌的代謝產物又能刺激腸道蠕動，縮短糞便在腸道內的停留時間，從而減少有害物質對動物機體造成的毒害，防止動物腹瀉與便秘；同時又能提高飼料中營養成分的吸收率和利用率。Sheu等（2008）研究發現，在Ⅱ型糖尿病患者的飲食中每天添加4g低聚木糖，不僅能夠顯著減少血液中葡萄糖、糖化血紅蛋白及果糖胺的富集，還能降低體內總膽固醇、低密度脂蛋白、氧化低密度脂蛋白和載脂蛋白B的水平，能夠起到顯著改善患者癥狀的功能。
2.1 選擇性增殖雙歧桿菌等有益菌、改善腸道菌群結構
正常情況下，動物腸道內有益菌和有害菌存在一個生理性動態平衡。雙歧桿菌、乳桿菌、真桿菌為有益菌，是健康動物個體正常生理狀態下的優勢菌群，大腸桿菌及某些鏈球菌以及其他病原微生物數量相對較少。正常情況下，幼齡動物腸道中有益菌占絕對優勢，但隨著日齡的增加，有害菌數量逐漸上升。低聚木糖是有益菌的營養基質，對動物腸道內的雙歧桿菌增殖具有高效選擇性，并具有添加量少而對雙歧桿菌增殖效果好的特點。有益菌大量增殖形成微生態競爭優勢能抑制有害菌的增殖，從而減少糞便及糞便中氨氣等腐敗性物質的產生，防止環境污染。
2.2 減少病原菌在腸黏膜的定植
有學者研究表明，微生物首先要與消化道的腸黏膜結合后，才能繁殖，進而導致動物生病。試驗表明，用特定的糖來結合細菌的植物凝血素，或用特定的植物凝血素來結合腸黏膜上皮細胞表面的糖脂或糖蛋白的糖殘基，都能達到減少細菌與腸黏膜結合的就會。當腸內有少量的低聚木糖時，植物凝血素就會與腸黏膜結合，從而可減少細菌與腸黏膜結合的機會，這樣就使很多致病菌不能結合到腸黏膜細胞上，從而降低或失去致病力。
2.3 提高機體免疫力
低聚木糖通過促進雙歧桿菌的增殖來提高腸道黏膜局部免疫力。體液免疫應答所產生的分泌型IgA對外來病原微生物等起著免疫屏障作用，阻止其通過黏膜上皮細胞進入機體。某些寡聚糖類能直接提高藥物和抗原免疫應答能力，從而增加動物體液及細胞免疫能力。Sharon等研究表明，寡聚糖能夠連接到細菌上，還能與一定的毒素、病毒、真核細胞的表面結合，結合后，寡聚糖可作為這些外源抗原的佐劑，減緩其吸收，增加其效價。Legarrec等認為這種佐劑作用有提高機體的細胞免疫和體液免疫兩方面的功能。
3 低聚木糖添加劑在水生動物生產中的應用
3.1 低聚木糖添加劑在魚生產中的應用
眾多學者研究表明，適量的低聚木糖添加劑具有促進魚類生長，提高腸道消化酶活力，增強機體免疫力的功能。李勇等（2006）研究發現，在大菱鲆的基礎日糧中添加0.04%的低聚木糖，能夠表現出良好的促生長作用。Torrecillas等（2007）研究表明，在歐洲鱸魚的日糧中添加0.2%或0.4%的低聚木糖，能夠顯著增強歐洲鱸魚腸道對疾病的的抵抗力。強俊等（2009）研究發現，在奧尼羅非魚幼魚的飼料中添加0.030%的低聚木糖，其特定生長率顯著高于對照組（P<0.05），添加0.030%和0.045%低聚木糖組的飼料轉化率顯著高于對照組（P<0.05），但這兩組之間差異不顯著。添加低聚木糖對奧尼羅非魚幼魚全魚的水分、灰分、粗蛋白質和粗脂肪含量無顯著影響；添加0.030%低聚木糖組，肝胰臟蛋白酶和腸蛋白酶活力最高；添加0.030%與0.045%低聚木糖組，腸淀粉酶和脂肪酶活力最高，但這兩組之間差異不顯著；低聚木糖添加劑不能夠提高肝胰臟淀粉酶和脂肪酶的活力。最后表明，低聚木糖添加量與特定生長率之間存在一定的關系，當低聚木糖添加量在0.033%左右時，可提高幼魚的消化酶活力和飼料轉化率，并能較好的促進奧尼羅非魚幼魚生長且對魚體的營養成分沒有影響。褚武英等（2008）實驗發現，在草魚飼料中添加0.4%的低聚木糖，能夠顯著提高草魚生長速度和血清總蛋白水平，而且能夠顯著降低體內尿素氮水平和膽固醇含量。熊娟等（2011）通過測定投喂低聚木糖對草魚腸道菌群的影響時發現，在基礎飼料中添加0.4%的低聚木糖能夠使草魚腸道中大腸桿菌數量在28d時達到最低值；雙歧桿菌數量在14d時，各試驗組之間差異最顯著，添加0.4%的低聚木糖組數量最多；每個添加試驗組的氣單胞菌數量均有減少。熊沈學等研究表明，在飼料中分別添加0.01%的低聚木糖后，都能夠顯著提高異育銀鯽的體重，但添加量為0.02%時，試驗組和對照組之間差異不顯著；添加0.01%的低聚木糖，能夠顯著提高腸道中蛋白酶的活性，但添加量為0.02%時，蛋白酶活性會出現下降趨勢。劉波等（2006）研究表明，地衣芽孢桿菌與低聚木糖混合使用對異育銀鯽的生產性能的提高更顯著，在基礎日糧中添加質量分數分別為0.01%的地衣芽孢桿菌和低聚木糖后，異育銀鯽的增重率和腸道食糜中淀粉酶的活性顯著提高，腸道食糜中大腸桿菌的數量顯著降低，乳酸桿菌的數量有增加趨勢，肝胰臟中蛋白酶的活性顯著提高。
3.2 低聚木糖添加劑在蝦生產中的應用
凡納濱對蝦是我國對蝦養殖規模最大的品種，隨著集約化及規模化養殖的迅速發展，疾病也越來越嚴重，為了替代或減少抗生素的使用，低聚木糖作為一種綠色添加劑被添加到飼料中。王國霞等（2010）研究表明，在飼料中添加0.03%的低聚木糖，能促使對蝦末重、增重率和特定生長率均有提高；能顯著降低餌料系數并提高飼料效率；血清免疫指標過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、溶菌酶（LSZ）和酚氧化酶（PO）活力均有顯著提高。添加0.01%的低聚木糖時，血清蛋白含量增加最多，體蛋白質含量最高。以上表明，在飼料中添加適量低聚木糖有促進生長、降低餌料系數和提高飼料效率的趨勢，并能提高對蝦非特異性免疫力的趨勢，但對對蝦體組成除蛋白質外沒有顯著影響。黃燕華等（2010）研究發現，在飼料中添加適量低聚木糖除了有促進生長，降低餌料系數和提高飼料效率的能力，還能夠增加消化道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。
3.3 低聚木糖添加劑在中華鱉生產中的應用
近年來，中華鱉養殖業發展迅速，形成了大規模、有影響的特種水產養殖產業。中華鱉生長迅速但病害頻發。為了預防和治療細菌性疾病，又避免抗生素過量使用會造成細菌抗藥性和水產品抗生素殘留等問題，低聚木糖和枯草芽孢桿菌混合物被添加到中華鱉餌料中。周環等（2010）研究表明，在飼料中適量添加低聚木糖和枯草芽孢桿菌混合制劑，中華鱉質量增加率和特定生長率均高于對照組，飼料系數均低于對照組；各試驗組腸道消化酶活性均高于對照組；血清谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶和膽固醇含量均低于對照組；其中添加0.1%枯草芽孢桿菌與0.02%低聚木糖混合制劑時，增加率和特定生長率最高，飼料系數最低；腸道消化酶活性最高。綜上所述，在飼料中添加枯草芽孢桿菌和低聚木糖組合而形成的微生態制劑能提高中華鱉稚鱉的質量增加率、生長率，降低飼料系數，提高腸道蛋白酶和淀粉酶活力，對中華鱉稚鱉的心臟、肝臟和腎臟具有一定的保護作用。
4 展望
寡糖的開發與應用具有巨大市場前景，低聚木糖不僅在食品、飼料等傳統工業應用日益廣泛，而且在生物制藥、環境保護等領域的應用也受到廣泛關注，市場對低聚木糖的需求量在不斷增加。目前，在水產養殖上，隨著水質的不斷下降，將會有越來越多的水生動物應用低聚木糖來改善其水質與飼養環境；科研人員也會從多個方面來研究低聚木糖對水生動物生理功能的影響，以及從各個方面經濟與環境指標來評價低聚木糖對水生動物生產產生的經濟效益和環保價值。
（參考文獻略）
