中圖分類號:S816.79 文獻標識碼:A文章編號:1673-1085(2025)06-0175-04
抗生素在保障動物健康、促進動物生長等方面效果顯著,給養殖業帶來了巨大的經濟價值[1]。但是抗生素在使用過程中容易產生抗藥性和有害殘留等問題,所以尋找一種無殘留、無污染、多功能的可代替品已逐漸引起業內關注[2]。木寡糖作為一種功能性低聚糖,安全無毒副作用,不易被動物消化,有著獨特的生物學特性,在調節腸道菌群、增強機體免疫力、改善動物生產性能等方面有著不錯的優勢,在家禽養殖中有著很大的潛力。
1木寡糖的結構與特性
1.1結構組成
木寡糖(Xylo-oligosaccharides,XOs)又稱為低聚木糖,是由2~7個木糖分子以
,4糖苷鍵連接而成的直鏈聚合糖[3],它的基本結構單元為木糖,以木二糖和木三糖為主。通過特定的糖苷鍵連接方式使木寡糖有著獨特的生物學活性,廣泛存在于玉米芯、甘蔗渣、棉籽殼、麥麩、麥稈、稻草、稻殼等中,為植物的組成部分。一般由玉米棒、秸稈、甘蔗渣等經適度水解生成[4,可通過酶解法、酸解法或超聲波處理法等方法生成。
1.2 理化性質
木寡糖具有穩定性好的特點,較其它寡糖,其熱穩定性、酸穩定性和貯藏穩定性都更好,就算在高溫和酸性環境中也不容易分解;還具有粘度低的特點,不容易結塊,這個特點有利于保存和運輸[5]。除了以上這些特點,木寡糖還具有微量高效、熱值低、溶解度高、無毒副作用等特點。此外,木寡糖還具有降低水分活度的作用,具有良好的抗凍性。
2生物學功能
2.1促進腸道有益菌增殖
木寡糖不被人和動物腸道分泌的消化酶消化,但可以降低動物腸道內環境的pH值,直接到達腸道后段,并被腸道內雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益微生物利用,促進腸道內雙歧桿菌、乳酸桿菌等腸道有益菌的增殖;而葡萄球菌、大腸桿菌等有害微生物幾乎不能利用木寡糖,抑制了有害菌的生長,調節腸道微生態平衡,有益于人和動物的健康,屬于營養生理活性物質。
2.2提高免疫力
木寡糖可以提高機體免疫力,主要通過三個途徑,一是可以促進抗氧化物的生成,消除自由基[;二是可以促進免疫器官發育;三是可以促進免疫因子的釋放,加強免疫細胞之間的傳遞,從而提高機體的免疫力。
2.3其它作用
木寡糖可以明顯降低動物血清中甘油三酯和膽固醇濃度,改善脂類代謝效果。木寡糖產生的短鏈脂肪酸能使腸道 pH 值下降,酸性環境使鈣、鎂鹽的溶解性升高,從而促進 Ca2+ 吸收[。木寡糖可以提高體內超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶( GSH-Px )等酶的活性,減少自由基對機體所造成的損傷,提高動物的抗氧化性能,改善動物健康狀況[8]。
3木寡糖在家禽養殖中的應用
3.1對生長性能的影響
大量研究表明,飼料中添加適量的木寡糖能夠顯著提高肉雞、肉鴨的生長性能。王懷蓮等[9]報道,基礎日糧中添加木寡糖,可以有效增加肉雞的平均體增重、平均日采食量,并且可以明顯降低料重比和腹脂率。Tang等[10]研究發現,在日糧中添加低聚異麥芽糖可以提高肉雞的采食量和體重。在蛋雞養殖中,木寡糖也有著不錯的應用效果。杜文興等[報道,在蛋雞的基礎日糧中添加 0.015%~0.02% 含量為 35% 的木寡糖,會增加蛋雞的日平均產蛋率、日平均產蛋總重,而且還可以降低料蛋比,大大促進蛋雞的飼料轉化。
3.2對免疫器官指數的影響
免疫器官指數可以反映機體的免疫力強弱,免疫器官指數越高代表機體免疫器官發育情況越好,免疫力越強。王強等[12]研究表明,添加300mg/kg 純度為 50% 的木寡糖在肉雞的基礎日糧中能夠明顯提高肉雞的免疫器官指數,表現為胸腺、脾臟和法氏囊等免疫器官重量增加。還有姚紅[13]的研究表明添加 0.02% 木寡糖能夠顯著增加蛋用雛雞免疫器官指數(胸腺、脾臟和法氏囊),說明木寡糖可以促進家禽的免疫器官發育,提高家禽的免疫力。
3.3對蛋品質和肉品質的影響
在蛋禽養殖中,木寡糖不僅能夠提高產蛋性能,還能改善蛋品質。研究表明,添加木寡糖的蛋雞所產雞蛋的蛋黃顏色更深,蛋黃中類胡蘿卜素和維生素A的含量顯著增加。根據黨國華等[14]和何宗亮等[15]的研究顯示,木寡糖可以降低雞蛋中粗脂肪和膽固醇含量,在蛋雞基礎日糧中加入 0.015% 木寡糖后,雞蛋中粗脂肪含量顯著降低,加入 0.020% 木寡糖粗脂肪含量也有所降低,并且這兩組還明顯降低了雞蛋內膽固醇的含量,使雞蛋更加健康,從而滿足市場需求。
在肉禽養殖中,木寡糖可以改善肉品質。pH值是重要的肉質指標,受宰后糖原代謝的影響,與其他肉質指標如滴水損失及肉色等密切相關[16]。木寡糖影響pH值主要通過下面三個方面。第一,木寡糖參與宰前應激調節,防止肌肉中產生大量的乳酸,從而避免pH的下降;第二,木寡糖可以抑制微生物生長,而微生物的代謝產物會影響pH;第三,木寡糖可以影響肌肉中的脂肪和蛋白質的代謝過程,使肌肉的糖原儲備更合理,從而導致肌肉的pH變化更穩定。
3.4對肉雞血清生化指標的影響
索海青等[17]研究發現,日糧中添加木聚糖顯著影響21日齡AA肉雞血清球蛋白、磷酸肌酸激酶、谷丙轉氨酶以及42日齡血清葡萄糖、甘油三酯的含量。陳雁南等[18]報道,日糧中添加 150mg/kg 木寡糖顯著降低21日齡AA肉雞血清葡萄糖以及42日齡血清總蛋白、白蛋白和總膽固醇含量。所以,木寡糖對肉雞健康和生產性能有不錯的改善功能。
4影響木寡糖應用效果的主要因素
4.1添加量
木寡糖的添加量不同,所呈現的效果也就不同。大量研究表明,在一定的劑量范圍內,隨著木寡糖添加量的增加,其對家禽生長性能、腸道健康和免疫功能的改善作用也會逐漸增強,但是超過一定的添加劑量后,就可能對家禽產生不好的效果,甚至會對家禽產生不利的影響。不同種類家禽和處于不同生長階段的家禽,木寡糖的最適添加量也會有所不同。對于肉雞, 0.1%-0.3% 的添加量效果最好;而對于蛋雞來說, 0.05%-0.2% 的添加量比較合適。在實際的家禽養殖中,需要根據家禽的品種、日齡、健康狀況以及養殖環境等因素,進行綜合考慮,通過試驗確定木寡糖的最佳添加量。
4.2飼料組成與加工工藝
飼料中有很多其他成分,例如蛋白質、碳水化合物、纖維等,都會影響木寡糖的作用效果。飼料中蛋白質水平不合適,可能會干擾木寡糖對腸道健康的改善作用。高纖維飼料中的膳食纖維會促進木寡糖的作用,與木寡糖一起調節腸道微生物群落。除了飼料的組成成分,飼料的加工工藝,如制粒溫度、時間等,也會影響木寡糖的活性。雖然木寡糖有著較好的熱穩定性,但過高的制粒溫度(超過 85°C )仍會導致一些木寡糖降解,降低木寡糖的生物學活性。因此,在飼料生產過程中,需要合理控制加工條件,這樣才能讓木寡糖更好發揮有利作用。
4.3家禽種類與日齡
不同種類的家禽,其生理機能和免疫系統不同,木寡糖的作用效果也不同。木寡糖的作用效果與家禽的日齡密不可分,通常雛禽腸道發育不完全,微生物結構系統不完善,飼料中添加適量的木寡糖可幫助其建立腸道內環境,促進腸道發育。因此相同條件下雛禽的應用效果較成年家禽更加明顯。
4.4養殖環境
養殖環境、家禽的健康情況都會影響木寡糖的作用效果。木寡糖的生理作用在很大程度上取決于養殖環境的情況。與其他飼料添加劑一樣,在良好的養殖管理條件下,飼料中木寡糖的作用效果不明顯。當家禽生產性能受腸道影響較大時,木寡糖則表現出顯著的促生長作用。
4.5飼料
組成家禽飼料的原料中可能含有一些天然寡糖,從而影響木寡糖的最適添加量以及應用效果。大豆中含有 3%-5% 的天然半乳寡,玉米中非消化型寡糖的含量較低,如果飼料中含有大麥、小麥及大豆等飼料原料,這些原料中的非消化型寡糖可能對木寡糖產生“掩蓋”或“稀釋效應”。
5木寡糖應用中存在的問題
5.1作用機制尚未完全明確
盡管大量研究表明了木寡糖在家禽養殖中有很多有利作用,但是其具體的作用機制仍沒有明確。木寡糖與腸道微生物之間的相互作用是一個復雜的過程,目前對于木寡糖如何準確的促進不同有益菌生長代謝,以及有益菌代謝產物對家禽生理功能的影響機制并沒有完全確定。
5.2產品質量參差不齊
目前市場上木寡糖產品種類繁多,不同的木寡糖生產工藝和質量標準存在著明顯的不同,產品質量差距很大。部分產品的純度較低,含有較多的雜質和未完全降解的多糖,影響其生物學活性。
5.3成本相對較高
木寡糖的生產原料主要來源于農業廢棄物,但是目前其提取和純化工藝比較復雜,生產成本較高,從而限制了其廣泛應用于大規模的家禽養殖中。
6木寡糖的應用前景
木寡糖作為一種新型飼料添加劑,以其獨特的營養生理特性成為動物飼料中重要的綠色添加劑[2。木寡糖在調節腸道平衡,增強機體免疫力,改善肉蛋品質等方面都有著很不錯的效果[19],在家禽養殖中應用前景廣闊。并且我國有著豐富的木聚糖原料資源,如果利用現在的先進技術充分開發利用這些資源,將會顯著提高家禽養殖的經濟效益和社會效益。
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