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寡糖的特征 及其在植物 饲料中的运用 研讨
2018/4/26 16:56:07

了如指掌 ,抗生素作为促生长型添加剂被普遍 运用 于畜牧业的大幕被逐渐 拉下,抗生素对人类组成严重潜在要挟 的负面作用——药物残留、二重熏染、耐药菌株的发作 、正常微生态情形 平衡 的破损 、畜禽免疫力的降低,及畜禽产品 中药物残留能够 招致 人类DNA结构 的改动 ,从而形成 “致残”、“致畸”、“致癌”等严重效果 的征象 ,已经日益凸显。是以 ,愈来愈 多的国度 和地域已经制定 出台了照应 的政策和规则对养殖业中抗生素的运用 加以限制和规范 。从而,拉开抗生素交流 品研发的序幕 就显得尤其 迫切。


随着对畜禽胃肠道正常微生物的组成、定植纪律及其与宿主关系研讨 的日益深化 ,经过 调治植物 肠道微生物区系来改善植物 的康健形状 ,增强 机体潜在的抗病力已经成了 植物 营养 范围 讨论 的抢手 。其中,寡糖被作为一种理想的抗生素交流 品的研讨 遭到 了高度的注重 。寡糖Oligosaccharides),又名:低聚糖、非消化性寡糖、化学益生素,是由2~10个单糖经过 糖苷键毗邻 构成 直链或支链的一类糖,介于单体单糖与高度聚合的多糖之间。凭证 单糖分子种类 、分子间勾搭 位置 和勾搭 类型的分别 ,寡糖种类 可达数千种以上。成效 性寡糖主要 是不行 被人和其它单胃植物 自身浸透 的酶和肠道有益 菌剖析 运用 ,但能被肠道有益 微生物运用 的特殊糖类,如已研制出的产品 有:壳寡糖、甘露寡糖、果寡糖、半乳甘露寡糖、异麦芽寡糖、寡乳糖、寡木糖、β-寡葡萄糖、低聚焦糖、反式半乳寡糖、大豆寡糖等,研讨 运用 较多的是前三种寡糖。





(一)寡糖的种别 、结构 及其泉源

1.壳寡糖(Chitooligosaccharide,COS)

壳寡糖(也称几丁寡糖,学名β-1,4-寡糖-葡萄糖胺)是指聚合度在2-20规模的氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖聚合物,如壳二糖、壳三糖、壳四糖、壳五糖、壳六糖等。壳寡糖是壳聚糖降解的低分子量产品 ,其水溶性大大增添 ,与壳聚糖相比,壳寡糖更易被生物体吸收而表现 出更优良 的心思 活性,在抑菌、抗氧化、抗炎、调治血脂和血糖、抗肿瘤、增强 免疫及活化肠道菌群中具有普遍 的运用 。如今 ,壳寡糖泉源 于壳聚糖的降解,主要 有酸解法、氧化降解法和酶解法。壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰化产品 (脱乙酰度大于55%),其单糖结构 单元主要 为2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖和大批 的N-乙酰氨基葡萄糖。如今 ,壳聚糖已被普遍 运用 于多个范围 :(1)在农业范围 ,可作为粮食和蔬菜作物种子的处置赏罚 剂,激勉 种子提早 发芽,提高 作物产量;(2)在食物 范围 ,对多种蔬菜和水果具有显着 的保鲜、防腐作用;(3)在医药范围 ,具有降血脂、提高 机体免疫力、促进伤口愈合等多种成效 ;(4)在水污染 处置赏罚 运用 范围 ,可用做重金属螯合剂和絮凝剂来污染 自来水或处置赏罚 重金属工业废水。


2.甘露寡糖(Mannoseoligosaccharides,MOS)

最后 发现MOS是在魔芋粉的硫酸水解液中。甘露寡糖是甘露糖之间或甘露糖与葡萄糖之间经过 ɑ-1,2、ɑ-1,3、ɑ-1,6或β-1,3、β-1,4糖苷键毗邻 而成的一种低聚糖,主要 泉源 于魔芋精粉、甜菁胶和微生物细胞壁。如今 ,人用保健品甘露寡糖主要 泉源 于魔芋,其纯度在 35%~55%;植物 营养 范围 运用 的甘露寡糖添加剂,主要 是从废弃的啤酒酵母细胞壁中提取。酵母细胞壁质地稳固 ,其重量 占酵母细胞干重的18%~25%,厚度为0.1~0.3μm,可分为3层,外层主要 组分为甘露聚糖,约占酵母细胞壁干重的30%,由约50个甘露糖经过 ɑ-1,6糖苷键相勾搭 组成;中央 层主要 组分为卵白质和几丁质;内层主要 组分为β-葡聚糖,约占酵母细胞壁干重29%~64%,由10~20个单糖经过 β-1,3/1,6糖苷键相勾搭 组成,呈螺旋形的平面 分子结构 ,能对免疫系统 惹起 抚慰 作用,在植物 体内,不成 溶、不成 吸收、不发作 黏性、耐酸、耐高温 。


3.果寡糖(Fructooligosaccharide,FOS)

果寡糖,又名低聚果糖,是蔗糖分子和D-果糖分子以β-1,2糖苷键相勾搭 所构成 的一组寡聚糖的总称,结构 式表现 为G-F-Fn(G为葡萄糖,F为果糖,n=1~3)。凭证 蔗糖分子毗邻 1D-果糖、2个D-果糖、3个D-果糖构成 的寡糖划分称为果寡三糖(GF2)、果寡四糖(GF3)、果寡五糖(GF4)。果寡糖普遍 存在于大麦、小麦、黑麦、洋葱、大蒜、土豆 、菊芋等植物中。


(二)寡糖在机体内的作用机理

1.寡糖对肠道菌群的调治作用

哺乳植物 对碳水化合物的消化仅限于ɑ-1,4糖苷键,是以 ,由ɑ-1,2、ɑ-1,3、ɑ-1,6或β-1,3、β-1,4糖苷键毗邻 的低聚糖能对立 植物 机体消化酶的降解,直接进入小肠后端和大肠,被双歧杆菌、乳酸杆菌等有益 微生物作为营养 基质,最终被降解为短链脂肪酸、乳酸和二氧化碳等。体外实验 均证明 以FOS为独一 碳源时,沙门氏菌不行 生长


病原菌必需 经过 外貌的外源凝集素与植物 肠粘膜外貌的D-甘露糖受体勾搭 后才干 在消化道定植。MOS正是经过 勾搭 位点的方式发扬 抑菌作用。一方面,MOS能竞争性勾搭 肠上皮细胞的特异位点,经过 占位方式从而抑制病原菌与肠粘膜的勾搭 ,另一方面,MOS含有D-甘露糖的相似 受体,可以勾搭 病原菌,从而阻止病原菌吸附到肠外貌上,甚至使已勾搭 到上皮细胞的大肠杆菌零落 上去 ,病原菌随着粪便一同 倾轧 体外


朱玉霞(2013)对壳寡糖的抑菌活性研讨 批注 :在相反 pH条件下,壳寡糖的脱乙酰度越高,对大肠杆菌抑制效果越好;在相反 脱乙酰度的壳寡糖条件下,pH越低,其对大肠杆菌抑制效果越好。分别 壳寡糖单体对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和尖孢镰刀菌的抑菌活性分别 也较大,详细 表现 为:壳六糖最高(对镰刀菌抑制率为70.5%)、壳二糖最低(对镰刀菌抑制率为38.8%),氨基葡萄糖没有表现 出抑菌活性。


2.寡糖对机体免疫防疫成效 的调治作用

特异性免疫系统 和非特异性免疫系统 配合组成植物 的免疫进攻 系统 ,其中,非特异性免疫是阻止病原菌侵入机体的第一道防线FOSMOS可以调治机体的细胞免疫和体液免疫成效 。体外实验 批注 ,MOS可使 血清中IgG和IgA浓度降低 ,提高 B淋巴细胞数和白细胞介素2、γ-滋扰素水平 。FOS能清楚 提高 T淋巴细胞转化成效 和NK细胞的杀伤力,提高 新城疫抗体水平 。归结 综合来说,寡糖能在多条途径,多个层面临 免疫系统 发扬 调治作用,不只 能激活种种型的免疫细胞,还能活化补体,促进细胞因子的天生 ,增强 红细胞免疫成效 ,同时,寡糖还能提高 疫苗的掩护力。


(三)寡糖在植物 饲料中的运用 研讨

1.寡糖在水产饲料中的运用 研讨

刘含亮等(2012)研讨 壳寡糖对虹鳟生长功用 、血清生化目的 及非特异性免疫成效 的浸染 ,效果 批注 :200mg/kg壳寡糖不只 可清楚 提高 特定生长率和增重率,清楚 降低饲料系数,而且极清楚 提高 白细胞吞噬百分率、吞噬指数、血清杀菌百分率和溶菌酶活性。谭崇桂等(2013)研讨 MOS对凡纳滨对虾生长及血清非特异性免疫的浸染 ,效果 批注 :0.4%MOS可清楚 提高 对虾增重率12.78%,清楚 降低饲料系数0.09%;清楚 提高 溶菌酶、碱性磷酸酶生机 、超氧化物歧化酶生机 ,以及胃卵白酶和肝胰脏脂肪酶活性。以上研讨 批注 ,寡糖对鱼虾的促生长作用,与其改善机体的免疫力和抗氧化才干 有亲近 关系。


2.寡糖在猪饲料中的运用 研讨

黄俊文等(2005)研讨 批注 :甘露寡糖与纳芽菜孢杆菌低剂量适用对改善断奶仔猪消费 功用 ,降低腹泻率具有较好的协同作用,对仔猪的免疫和抗氧化功用 有改善作用,体如今 血清中CD3+CD4+水平 清楚 提高 ,MDA含量清楚 降低,GSH-Px活性清楚 增添 。岳文斌等(2006)研讨 果寡糖和甘露寡糖对断奶仔猪免疫功用 的浸染 ,效果 批注 :寡糖组的仔猪免疫器官指数较金霉素和洛克沙生联用组(ABT组)大;与ABT组相比,寡糖组清楚 提高 了IgA、IgG、IgM浓度。臧建军(2003)研讨 果寡糖和甘露寡糖对断奶仔猪消费 功用 浸染 ,效果 批注 :FOS和MOS较抗生素可清楚 镌汰 断奶仔猪腹泻发作 率,增强 机体的抗氧化才干 ,维持血浆浸透 压和脂类物质正常水平 ;与抗生素相比,FOS和MOS降低血清甘油三酯水平 ,且以FOS的低脂效应较清楚 ;与抗生素相比,FOS和MOS经过 促进CD4+CD8+T淋巴细胞的分化、抚慰 断奶仔猪免疫器官的生长发育、提高 血清免疫球卵白A、G、M水平 ,最终增强 了由T、B淋巴细胞介导的细胞免疫和体液免疫成效


3.寡糖在禽饲料中的运用 研讨

温若竹等(2011)运用 PCR-DGGE手艺 讨论 甘露寡糖对肉仔鸡肠道菌群动摇 性及多样性的浸染 ,效果 批注 :MOS促进了肠道乳酸杆菌等有益 菌的生长,同时抑制梭菌属等有益 菌的生长阎桂玲等2008)研究啤酒酵母源甘露寡糖对肉仔鸡肠道微生物及免疫功用 的浸染 ,效果 批注 :酵母源甘露寡糖清楚 地镌汰 了盲肠内大肠杆菌和沙门氏菌的数目 ,清楚 地促进双歧杆菌的生长;清楚 提高 了新城疫一免和二免后14d的抗体效价水平 ;清楚 提高 了淋巴细胞对ConA的反映性及巨噬细胞的吞噬力;0.15%添加量对抑制肠道致病菌生长的效果最好,而0.1%添加量则更有益 于提高 免疫功用 。胡彩虹等(2003)研究批注 :在艾维因商品代肉仔鸡日粮中添加果寡糖(添加量为0.4%~0.8%),不只 能清楚 提高 日增重、清楚 降低料重比,而且清楚 降低胸肌和肝脏的胆固醇水平 ,清楚 提高 盲肠中乙酸、丙酸、丁酸和血浆中乙酸含量,清楚 增添 盲肠中双歧杆菌和乳酸杆菌含量,清楚 降低大肠杆菌含量,清楚 提高 粪便中胆汁酸和胆固醇含量。综合以上研讨 批注 :寡糖对肉仔鸡的促生长作用,与其抑制有益 菌的生长,促进有益 菌的生长,从而改善了肠道的康健度有亲近 关系。


4.寡糖在反刍植物 饲料中的运用

肖宇等(2012)研讨 外源寡糖对奶山羊血清生化目的 和抗氧化指方向 浸染 ,效果 批注 :果寡糖可清楚 降低血清丙二醛和低密度脂卵白胆固醇含量,清楚 提高 血清中总卵白和球卵白含量;甘露寡糖可清楚 降低血清丙二醛含量和谷丙转氨酶活性,清楚 提高 血清中球卵白和血清磷含量;说明 添加量为1%(以有用 含量计)FOS和MOS能在一定水平 上提高 奶山羊的抗氧化才干 ,改善机体脂质代谢、卵白质分解 。戈婷婷等(2012)接纳体外批次作育 法研讨 成效 性寡糖对锦江黄牛瘤胃发酵及微生物生长效率的浸染 ,效果 批注 :MOS、FOS和大豆寡糖均清楚 增添 作育 液挥发性脂肪酸和菌体卵白浓度,当MOS、FOS和大豆寡糖添加量在1.00%~1.20%时,能最大效率的促进瘤胃微生物的生长


(四)寡糖在农牧业中的运用 远景


寡糖作为一种纯自然 的可再生资源,是人类用之不停 的生物资源,其开发与运用 具有深远的意旨 。例如,甲壳素(Chitin)主要 存在于虾、蟹及昆虫等甲壳类植物 的外壳、真菌(酵母、霉菌,香菇等)、藻类及初等 植物的细胞壁中,生物分解 量高达100亿吨/年,仅陆地 生物的分解 量就抵达 了10亿吨/年以上。是以 ,泉源 普遍 、自然 、无毒无残留、无反作用 的成效 性寡糖,是当今海外 外竣事 抗生素时代,开启绿色喧嚣 促长剂时代的抢手 开发范围 ,在农牧业范围 势必 具有很是开阔 的运用 远景 。


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