功能性寡糖在水产养殖中的应用

  寡糖(O ligo saccharide)又称低聚糖或寡聚糖，是由2个～1 0个单糖通过糖苷键连接形成的低度聚合糖类的总称。人们通常把寡糖看成是抗营养因子。20世纪60年代，开本首先将其应用十食品，作为免疫增强剂，20世纪80年代又开发成为饲料添加剂。寡糖作为一种功能性饲料添加剂，扩展了传统意义上糖类物喷仅作为能源物质的功能，成为动物营养研充的新方向。

    由于单糖分子大小不一以及单糖之间的结合方式不同，所以寡糖的种类很多，目前约超过1000种，作为饲料添加剂的是功能性寡糖。功能性寡糖在饲料工业上又称为化学益生素(益生元)，我国农业部批准在饲料中作为添加剂使用的寡糖有果寡糖(FOs)、甘露寡糖(M0s)、寡木糖(xos)和糖萜素(sHP)等。

一、常见功能性寡糖的种类

  寡糖又分为普通寡糖和功能性寡糖两大类。普通寡糖包括：蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖及麦芽低聚糖等，可被消化吸收，产生能量。功能性寡糖又称为双歧因子(Bifidus factor，BF)，由于糖苷键的结构或分子卞勾象不同．这类寡糖具有特殊的生物学功能，不能被人和动物肠道消化吸收，但可促进双歧杆菌的增殖，是自利于畅道健康的一类寡糖。目前作为饲料添加剂的寡糖主要有：果寡糖(FOS)、甘露寡糖(MOS)、寡乳糖(Gas)、寡木糖(xos)、a-寡葡萄培(a—G0s)、ß-寡葡萄糖(ß—G0s)、壳聚糖(cos)、寡乳糖(GAS)、异麦芽三糖和大豆寡糖等。

   这些功能性寡糖叮以由某些细菌的细胞壁提取物获得，这是由于细胞壁内胞内酶可以利用底物(如蔗糖、麦芽糖等)合成寡糖，例如酵母细胞壁提取物通过高效液相色谱分离得到甘露寡糖，壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物。

   二、功能性寡糖在水产动物饲料中的应用

    1．增强水生动物免疫力，提高饲养成活率

    功能性寡糖提鬲动物机体免疫机能，主要是通过充当免疫佐刷以及激活动物机体体液和细胞免疫等来实现的。研究证实，寡糖不仪能连接到细菌上，而且也能与毒素，病毒、真核细恺的表面结台。结合后，寡牺可以作为这些外源抗原的件剂，减缓抗原的吸收，增加抗体的效价。另外，某些寡糖还具有直接提高对药物和抗原免疫应答的能力，增加动物体液及细胞免疫能力。据报道，甘露寡糖

  (M0s)的助剂活性可增强动物非特异性免疫能力，能够促进细咆分泌含甘露基的糖蛋白，可与侵入机体的细菌结合，触发机体的多极免疫。国外研究报道MOS能显著提高非洲鲶(C1arjas garlepl’nus)的噬中性白细胞活性，刺激机体免疫。体外试验也证日月_rMOs能刺激辅助性T淋巴细胞分泌白细胞介素2(L一2)，这种因子对活化白细胞有重要作用。许国焕等研究表明，酵母细胞壁和ß-葡聚糖均能显著提高(P<0．05)凡纳滨对虾(Litopenaeus vannanmei)的溶菌活力、超氧化物歧化酶(s0D)和酚氧化酶(P0)活性，提高机体抗病能力。谭北平等在凡纳滨对虾的日粮中添加ß一葡聚糖，可显著提高(P<0．0I)对虾白细胞PO活性和吞噬活性。60天饲养试验结束后，给对虾注射白斑杆状病毒(WSSV)，14天内对照组累计死亡率极显著高于(P<0-01)ß-葡聚糖试验组。说明饲料中添加ß-葡聚糖可以提高凡纳滨对虾的免疫力和抗病力。

    2．改善肠道微生态环境，产生对宿主有益的保健作用

    寡糖能够调控动物肠道微生态环境，促进有益菌的牛长和繁殖，抑制有害菌对肠壁的黏附和定植，维持正常的消化道环境。主要包括以下两个方面：①促进有益菌增殖。有试验研究表明。难消化性寡糖(ND0)能作为营养物质被肠道后段的有益菌如双歧杆菌(Bifido bacterium)、乳酸杆菌(Lactobacillus)嗜酸乳杆菌(Lacidophilus)等代谢，而对于大肠杆菌(Eschelichia)、沙门氏菌(Sainonella)、产气芽孢杆菌(c perfringens)等病原菌却起到很好的抑制作用。这主要是这些有益菌能够分泌一些酶类，把低聚糖的ß-1，4、ß-1，6、ß-1，2、

ß-l，3、a-1，6糖苷键打开，进一步利用寡糖，而上述有害菌不能够分泌相应的酶类。寡糖的这种作用还使肠道有益菌形成竞争优势，限制了外源菌和肠内固有致病菌的生长繁殖。这些有益菌还利用寡糖发酵产生的短链脂肪酸降低肠内的pH，不但抑制了病原菌的牛长，减少了有毒物质的产生，而且较低的pH有利于Fe、ca、Mg、P及VD的吸收。张玉悔等在鲤饲料中添加0．3％的甘露寡聚糖可以使肠道中乳酸杆菌、双歧杆菌增多，大肠杆菌减少。②阻止病原菌定植。许多研究表明，微生物病原第一步是结合在消化道黏膜表面，在肠道内大量繁殖后直接作用或产生毒素而导致动物发病。多数病原菌表面还有一种外源凝集素，他能识别动物肠壁黏膜上皮细胞的特异性糖受体并与之结合。有些寡糖(如M0s、F0s)与这种受体的结构非常相似，且与病原菌的表面糖蛋白有很强的结合力，能竞争性地与病原菌结合，甚至可以将已与病原菌糖蛋白结合的肠黏膜上皮细胞的糖基部分置换下来，避免病原菌在肠道上定植。这类非消化性寡糖与痫原菌结合的复合物可随食糜一起移动而排出体外，截断了病原菌的感染途径(附着一繁殖一致病)。

 

    3．促进水生动物生长，提高饲料利用率

    功能性寡糖能够促进动物对营养物质的消化吸收，促进动物生长。张红梅等在建鲤（Cyplinus calplo varJian)日粮中添加不同剂量的酵母甘露寡糖(M0s)，结果发现，试验组质

量增长率均较对照组有明显提高，且呈剂量依赖关系。0．4％MOS试验组质量增长率较对照组提高了16_8％；饵料系数也随添加剂量的提高而降低，O．4％M0s试验组饵料系数较对照组降低了17．8％。肖明松等在中华鳖幼鳖日粮中添加果寡糖(F0s)和糖萜素(sHP)的正交试验表明，随着饲料中F0s和sHP添加水平的提高，粗蛋白质及钙、磷的表观消化率得到显著(P<O.05)提高，而粪便中氮、磷、钙的含量显著降低(P<0．05)，中华鳖质量平均日增长显著增加(P<0．05)，饲料系数显著降低。

4．作用于内源性消化酶，增强水生动物消化功能

    研究表明，功能性寡糖能够促进肠道上皮细胞生长，提高内源酶活性。酶活性增加主要与酶分泌的多少有关。肠道中消化酶主要来自肝胰液和肠液，肠液中的消化酶主要是来自小肠绒毛上皮细胞，当上皮细胞脱落，细胞中的酶就进入肠腔中。一些研究表明，寡木糖(xos)能够促进有益的双歧杆菌、乳酸杆菌等增殖，这些有益菌及代谢产物能促进动物消化酶的分泌和肠道蠕动，提高肠道酶活性，同时，增加内容物中的消化酶活性。

    三、影响寡糖作用的因素

    目前，寡糖在水产养殖中的应用方式主要是在饲料中添加寡糖产品。而影响其作用的主要因素包括：①水生动物的种类和年龄。水生动物种类和年龄不同，其消化道结构和功能存在差异，消化道菌群也有很大变化，所以寡糖的作用效果也不同，通常幼龄水生动物的消化道发育不完善，抗病力弱。所以，添加适量寡聚糖能帮助其快速建立健康的肠道环境，促进动物生长。②寡糖种类。如不同柬源的寡糖对双歧杆菌的影响不同，甘露糖不能作为双歧杆菌的增殖因子，但能抑制病原菌生长。而低聚葡苷糖和低聚异麦芽糖能够促进双歧杆菌的生长。③寡糖添加量。只有添加适量的寡糖才能发挥作用，熊沈学（4）等研究表明，日粮中添加0．01％的X0S能提高异育银鲫的生长和肠道消化酶活性，若添加过量，则生长和蛋白酶活性下降。④养殖环境。在良好的养殖环境下，饲料中添加寡糖可能效果不显著。只有当生长性能受肠道因素影响较大时，功能性寡糖才能表现出显著的促生长作用。

    四．功能性寡糖在水产养殖中的应用前景

    水牛动物饲料中添加寡糖，可选择性地促进肠道中有益菌的增殖，促进水生动物生长，提高生长率、免疫力和成活率，改善饲料性状，提高饲料转化率，调节体内的新陈代谢。随着人们对食品质量安全的认识逐步提高，卫生和环保意识的逐步增强，因此，迫切要求我们既要提高水产品质量安全水平，又要保护养殖生态环境。目前，我们国家正在大力提倡健康养殖、生态养殖，而传统的化学药物在生产上正逐步受到限制，而功能性寡糖作为一类新型

环保的绿色饲料添加剂，是一类稳定性、安全性和环保性都良好的传统化学药物替代物，受到国内外业内人士的广泛关注，成为水产养殖发展的又一新亮点，因此，应用前景非常广阔。