低聚果糖的作用

lilyyang · 發表于 2010-9-22 18:06:21

　　調節動物腸道微生物環境
　　單胃動物消化道的微生態環境。正常腸道內大約有數百種細菌，其總數每克糞便在1000億以上，而且多為厭氧菌，如擬桿菌、真桿菌及雙歧桿菌等，占總數的90%～99%，其次才是腸球菌、腸桿菌(大腸桿菌)和乳桿菌等，過去認為大腸桿菌是腸道的優勢菌，這是錯誤的。
　　大腸中的正常菌群對動物是有利的，它們能阻擋一些病原菌通過腸道侵入體內，其中很多有拮抗作用，能抑制病原微生物的生長。一般情況下，消化道微生物與宿主保持著動態平衡關系，彼此相互制約、相互依賴，進行著物質、能量和信息交換，且正常菌群為優勢菌。但在現代的集約化飼養下，應激因子增多，環境和營養等的刺激就有可能打破這種互利動態平衡，一旦有害菌成為優勢種群，動物就表現出各種各樣的疾病，如仔豬黃痢就是由于腸道正常菌群尚未建成前，給致病性大腸桿菌以繁殖條件，而人工喂給有益菌如乳酸桿菌等可控制仔豬黃痢。
　　消化道不同微生物對低聚果糖的利用能力。低聚果糖是以β-1，2-糖苷鍵相連的，而動物體內分泌的α-淀粉酶、蔗糖酶、麥芽糖酶等均不能水解此鍵，因此低聚果糖大都能順利通過胃和小腸而不被降解利用，但大腸中的一些細菌如乳酸桿菌、雙歧桿菌、梭狀芽胞桿菌等，它們可產生一系列的糖果苷酶，有的可以切斷多聚糖或低聚糖的末端糖苷鍵，也可以從中間切斷，因此這些有益菌得到養分而增殖。
　　研究發現，胃腸道中的不同菌體對低聚果糖的利用能力不同。Bailey(1991)用含有低聚果糖的培養基研究發現，20種沙門氏菌均不能增殖。Omar等(1995)也報道，6種血清型沙門氏菌均不能利用低聚果糖。Hidake等(1986)曾指出，埃希氏大腸桿菌等多種致病菌不能利用低聚寡糖。但Tanaka(1983)的體外試驗表明，低聚果糖能被所有的試驗性雙歧桿菌和某些乳酸桿菌、擬桿菌、鏈球菌及腸細菌所利用。一些動物試驗也驗證了上述結論。Morishia等(1993)對大鼠和小鼠的試驗發現，日糧中添加1%的低聚果糖時，腸道中雙歧桿菌和乳酸桿菌數量都有所增加，且揮發性脂肪酸如丙酸、丁酸增加。Howard(1995)也曾報道，仔豬日糧中添加低聚果糖，糞樣中的雙歧桿菌濃度顯著提高(P<0.01)。
　　增殖腸內的有益菌，抑制有害菌。雙歧桿菌和乳酸菌可將腸道內的一些糖發酵生成有機酸，從而降低腸道pH值，可以抑制包括很多革蘭氏陰性菌在內的病原菌的繁殖，同時也可產生細菌素、過氧化氫等，它們也都可以抑制有害菌，同時它們也可在動物腸道中合成蛋白質及維生素B族和K族，當動物菌群失調時，明顯表現出維生素缺乏，也可證實它們的重要性。雙歧桿菌也具有較強的免疫活性，可提高機體免疫力和延緩機體老化。Overdahl(1991)指出，具有極厚多糖層的嗜酸乳桿菌有很好的粘附能力，因而有人推測，它可通過競爭生存空間而達到抑制病原菌的目的。而芽胞桿菌可以消耗腸內氧氣，造成厭氧環境，降低氧化還原電勢，有利于厭氧微生物的生長，從而把失調菌群恢復到正常狀態。
　　沙門氏菌可引起豬的副傷寒、雞的敗血癥等，且一些腐敗菌代謝產生的一些有害產物如酚、吲哪樣、胺等，是潛在的抑制生長和致癌物質，但分析證明，攝入低聚果糖后，生成這些產物的酶的活性受到抑制，如β-葡萄糖醛酸酶等活性受到抑制，因而產生的有害物質的量就得到控制。Omar等(1995)體外試驗研究也證明，乳酸桿菌和雙歧桿菌都能抑制沙門氏菌的生長。
　　直接吸附病原菌
　　病原菌的細胞表面或絨毛會有一類丁質的結構，能夠識別并結合到腸壁上的一種寡聚糖結構受體，從而引起病原菌在腸壁上發育繁殖，導致腸道疾病的發生。而有一些果寡糖，其結構與腸壁上寡聚糖結構受體相似。以競爭性地結合病原菌，使病原菌從腸道上脫離，從而起到"清洗"腸壁肝病原菌的作用。另外，某些低聚果糖還有吸附和消除某些霉菌素的作用。
　　提高機體免疫力
　　Spring等(1998)研究發現，甘露寡糖能夠顯著提高無菌仔豬血清與腸粘膜中IgA、IgG和IgM的含量及血液中白細胞介素--2(IL--2)的水平，增強T淋巴細胞功能和小腸原始淋巴細胞的活性，增強小腸內白細胞的吞噬能力和促進激活的淋巴細胞釋放IFY?γ細胞素。王國杰等(2000)研究了寡果糖對蛋用鵪鶉免疫機能的影響，結果指出試驗組T淋巴細胞轉化率和血液中三碘甲腺原氨酸(T3)顯著提高。李梅等(2000)研究指出異麥芽低聚糖能顯著提高仔豬吞噬細胞的吞噬能力。高峰等(2001)研究了果寡糖對仔豬免疫功能的影響，結果表明飼料中添加0.17%，仔豬血液中甲狀腺素和IL-2含量升高。王權等(2002)研究指出在飼料中按5g/kg添加甘露寡糖就能明顯地促進雞外周血液T淋巴細胞增殖，提高T細胞百分率。陳永軍等(2002)對肉用和蛋用雛雞的研究指出，在飼料中添加甘露寡糖能明顯促進免疫器官增重。車向榮等(2003)研究了在仔豬日糧中分別添加寡果糖、異麥芽低聚糖和甘露寡糖對仔豬外周血T淋巴細胞數的影響，結果顯示外周血T淋巴細胞數和IgG水平較對照組顯著提高(p<0.05或P<0.01)。
　　大量的研究均表明寡糖能夠增強機體的免疫功能，其主要作用機理如下：(1)寡糖本身具有--定的免疫原性，能夠刺激機體免疫應答。(2)寡糖分子與腸道內有害微生物腸內皮細胞上受體的結構相似，因此能與--定的毒素、病毒和真菌細胞的表面結合而作為這些外源抗原的佐劑，減緩抗原的吸收，增加抗原的效價，從而增強動物體的細胞和體液免疫反應。(3)Neman(1994)的研究指出，肝臟能夠分泌--種與甘露糖結合的糖蛋白，這種蛋白質能與細菌夾膜相粘接并觸發--連串的補體，從而啟動免疫系統產生應答反應。含甘露糖的寡糖能夠刺激肝臟分泌甘露糖結合蛋白，因此可影響免疫功能。(4)寡糖可促進有益菌如雙歧桿菌等的大量增殖，研究表明雙歧桿菌可以提高機體的抗體水平，激活巨嗜細胞的吞噬活性，從而影響機體的免疫功能。
　　提高飼料消化率
　　路易斯安那州立大學的近期的一項試驗檢測了口服果寡糖對狗纖維素消化率的影響。實驗日糧包括：玉米淀粉，作為纖維源的甜菜堿渣、大豆纖維或纖維素粉。結果表明，口服果寡糖后纖維素的消化率從61.5%提高到72.9%，對各種纖維素的試驗結果都一致(Kappel，1997)。此外寡糖還能促進鈣、磷、維生素的吸收(Yanahira等，1997 Or-ban，1997)，提高飼料轉化效率(Olsen，1996)，節省飼料成本。因此寡糖作為消化促進劑將具有很大潛力。
　　提高礦物質的消化利用率
　　Atsutane等(1995)研究表明，小鼠日糧中添加低聚果糖后，以Cr2O3作為外源性標記來測定鈣和鎂的表觀消化率，結果表明，低聚果糖可明顯提高鈣和鎂的表觀消化率。Ohta(1993，1995)用小鼠和大鼠的試驗也證明，低聚果糖可促進小鼠和大鼠對鈣、鎂、磷、鐵的吸收利用，并認為這是由于乳酸菌等的增殖，腸道pH值降低，從而使這些礦物質的溶解度增高而促進吸收利用的。但目前尚未發現單胃動物有類似的報道。
　　對胃腸道組織學的影響
　　Howard等( 1995)在哺乳仔豬日糧中添加果寡糖的研究結果表明，果寡糖對仔豬的盲腸、結腸粘膜細胞增殖速度比對照組快，并有防止粘膜上皮萎縮作用，并且認為，這是由于果寡糖被細菌代謝后，可提供短鏈脂肪酸作為粘膜細胞增殖的能源。而Leav等早在1978年就報道，細胞中間代謝產物丁酸鹽是正常結腸細胞生年的首選原料，已能通過穩定DNA和修復損傷來促進正常細胞的形成。 Choi等行 3日齡小雞日食中添加果糖后發現腸道微絨毛長度比對照組長。
　　作為甜味劑
　　寡糖除低聚龍膽糖(Dentiolisaccharide)外，其余都帶有程度不一的甜味，如寡果糖的甜度為蔗糖的0.3倍，它們都具有蔗糖的純正甜味，能改善飼料的適口性，對畜禽起誘食作用。
　　減少環境污染
　　低聚果糖可以降低腸道內腐敗菌數量,增加雙歧桿菌數量,從而生產醋酸等短鏈脂肪酸,減少NH3等生成,降低環境污染.