果寡糖的作用机理及其在畜禽生产中的应用
杨洪森，梁永，毕小艳，戴晋军
（安琪酵母股份有限公司，湖北宜昌443003）
摘要：果寡糖是天然的绿色饲料添加剂，能增殖肠道内的有益菌、抑制有害菌，起到清楚肠道垃圾，改善肠道功能的作用。本文主要叙述了果寡糖的作用及其在畜禽生产中的应用。
关键词：果寡糖；低聚果糖；作用机理：猪；禽
长期以来，人们一直在研究控制畜禽胃肠道病原菌的问题，目前，由于环保和食品安全的压力，新型饲料添加剂果寡糖（FOS）成为动物营养研究的热点之一，是继抗生素和益生素之后专家关注的又一关注焦点。在动物饲养中，FOS 可以促进肠道内有益菌的增殖，抑制有害细菌的繁殖，改善动物肠道微生态环境，并辅助消化，提高动物的免疫力，从而提高畜禽的生产性能。本文就FOS的作用机理及在生产中的应用给予一定的阐述，为畜禽养殖提供一定帮助。
1果寡糖在机体内的代谢
FOS又称非消化性寡糖，动物对碳水化合物的消化主要限于α-l,4糖苷键，而对β-1,2糖苷键和其他糖苷键的分解能力很弱或不能分解，因此，动物不能利用FOS作为能量的来源。但是胃肠道中微生物如双歧杆菌和乳酸杆菌可分解代谢FOS生成挥发性脂肪酸，丁如酸、乙酸、丙酸和戊酸，经盲肠吸收，参与代谢。
2果寡糖的作用及机理
研究发现，FOS能加深断奶后仔猪隐窝深度[1]，抑制大肠杆菌在肠道黏膜的粘附[2]，能被后肠微生物有效降解产生大量挥发性脂肪酸（VFA），特别是提高丁酸的浓度[1,3]，从而有助于宿主健康。
2.1果寡糖可作为肠道微生物的营养物质
由于动物本身的消化酶基本上只能降解α-1,4糖苷键，低聚果糖使以β-1,2-糖苷键相连，而动物体内分泌的α-淀粉酶、蔗糖酶、麦芽糖酶等均不能水解此键，因此FOS大都能顺利通过胃和小肠而不被降解利用，但大肠中的一些细菌如乳酸杆菌、双歧杆菌、梭状芽孢杆菌等，它们可产生一系列的糖果苷酶，有的可以
切断多聚糖或低聚糖的末端糖苷键，也可以从中间切断，作为后段肠的有益微生物的碳源被利用。
2.2果寡糖对肠道内微生物菌群的调节
日粮中添加适量FOS能促进双歧杆菌及乳酸菌等有益菌种的增殖，并通过有益菌种的增殖抑制病原菌的生长，调节肠道的微生态平衡，有利于宿主的健康和潜能的发挥，从而增强了动物的健康。有研究报道，在仔猪日粮中添加FOS，可以提高仔猪增重及肠道中的双歧杆菌和乳酸杆菌的数量。杭锋等[4]将体检指标全部合格的120例成年志愿者服用含量大于等于55%的FOS30天后粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌显著增加(P<0.01)、产气荚膜梭菌数量显著减少(P<0.01)。时祺等[5]研究发现，日粮中添加FOS后，肠道微生物总产气量、产乳酸菌数量、总挥发性脂肪酸（tVFA）浓度及乳酸浓度均显著高于对照组（P＜0.05），丁酸占tVFA的比例显著高于对照组（P＜0.05）。可以得出，FOS对动物肠道的益生作用可能通过促进乳酸菌和双歧杆菌的增殖、VFA和乳酸等有机酸的产生，降低肠道的pH值，使大量的有害微生物得到抑制，并通过产生抑制有害菌的细菌素、过氧化氢等来实现[6]。因此，每日摄食3.3g的FOS亦具有调节机体肠道菌群，激活益生菌增殖并抑制有害菌的作用。
2.3果寡糖可提高机体的免疫能力
FOS在人体内代谢产生大量免疫物质，如S-TGA免疫球蛋白，其阻止细菌附着于宿主肠黏膜组织的能力，是其它免疫球蛋白的7~10倍，同时该糖能强烈刺激肠道免疫细胞的增殖，增加抗体细胞数量，激活巨噬细胞的活性，强化人体的免疫功能。此外，FOS还能与细菌素、病毒和真核细胞表面结合而成为外源抗原的助剂，能减缓抗原的吸收，增加抗体效价，从而提高了机体细胞免疫和体液免疫功能[7]。FOS调节机体免疫系统主要是通过充当免疫刺激的辅助因子，刺激免疫器官的发育来发挥作用，促进CD4+、CD8+T淋巴细胞的分化，提高血清IgA、IgG、IgM水平，最终增强了由T、B淋巴细胞所介导的细胞免疫和体液免疫[8]。有研究表明FOS可结合于一些毒素、病毒的表面，能减缓外源抗原的吸收，增加抗原的效价[9]。IL-2是由活化的T淋巴细胞产生，其主要活性是促进T和B 淋巴细胞以及NK细胞的增殖，促进抗体生成，提高机体免疫功能[10]。日粮中添加FOS能提高B淋巴细胞数和白细胞介素-2（IL-2）、γ-干扰素（IFN-γ）水平，
增强细胞核体液免疫功能，Paolo等[11]研究表明，饲喂FOS的仔猪血清中细胞分裂素及白细胞介素水平增加。
2.4果寡糖对肠道生理功能的调节
病原菌细胞表面或者其绒毛膜上具有类丁质结构，如植物凝血素，它能够识别动物肠壁细胞上的特异性糖类受体，并与之结合，在肠壁黏膜上发育繁殖，导致肠道疾病的发生。FOS进入肠道中可以竞争性地和病源细胞表面的外源凝集素结合，阻止病原菌在肠黏膜黏附，促进其随粪便排泄，减少对动物的危害[12]。Howard等(1995)曾研究证明FOS被细菌代谢后，可提供短链脂肪酸作为粘膜细胞增殖的能源。王新峰等[13]研究表明，健康3月龄奶羔羊日粮中添加4.5g FOS35天之后，羔羊的十二指肠、空肠和回肠的绒毛显著增高（P＜0.05），隐窝深度显著下降（P＜0.05）。田萍等[14]证明，肠道内某些细菌可以产生β-葡萄糖苷酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和偶氮还原酶等，这些酶作用于动物肠道内源物可以产生生殖性毒物致癌因子，机体内这些酶主要由梭状芽孢杆菌产生，因此可以通过FOS抑制有害菌生长而降低肠道中这些酶的活性，从而利于动物的健康。
2.5果寡糖可促进脂质、蛋白质和矿物质的代谢
血清中总胆固醇和甘油三酯含量的异常升高通常是脂蛋白代谢异常的一种反映，其不正常的上升往往引起肾脏、心血管和脑血管方面的疾病。大量研究表明，FOS可改善人和动物胆固醇代谢。FOS进入机体后几乎完全被结肠微生物发酵分解为短链的脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸，这些短链脂肪酸基本上被完全吸收，从而能在一定程度上影响脂类代谢，促进脂肪的沉积[15]。有研究表明日粮中添加FOS能减少肉用鹌鹑脂肪的吸收，降低血清总胆固醇含量。屠友金等[16]在FOS证明肥育猪日粮中添加FOS使血清中VLDL-胆固醇含量显著降低（P＜0.05），使结肠中乙酸、丙酸和丁酸含量显著提高（P＜0.05），血浆中乙酸含量显著升高（P＜0.05），因此可以证明，FOS降解胆固醇的作用机理与其发酵产物丙酸抑制肝脏胆固醇合成有关。
高密度脂蛋白主要在肝脏和小肠中合成，它们能清除存在于组织中的胆固醇，从而确保体内胆固醇的稳定。林渝宁等[17]研究表明，日粮中添加FOS，血清中总蛋白含量显著升高（P＜0.05），且该密度脂蛋白的含量显著高于对照组（P ＜0.05），这表明日粮中添加一定水平的FOS影响仔猪对蛋白的代谢。
