簡介
甘露寡糖分為高甘露糖型寡糖和低甘露糖型寡糖是從酵母培養細胞壁中提取的一類新型抗原活性物質,廣泛存在於魔芋粉、瓜兒豆膠、田菁膠及多種微生物細胞壁內。由於它不僅具有低熱、穩定、安全無毒等良好的理化性質,還具有保護腸道和提高免疫力等作用,國外已將其作為飼料添加劑廣泛用於飼料工業。
與葡聚糖dextran,glucan又稱右旋糖酐。為一種多糖。存在於某些微生物在生長過程中分泌的粘液中。葡聚糖具有較高的分子量,主要由D-葡萄吡喃糖以α,1→6鍵連線,支鏈點有1→2、1→3、1→4連線的。隨著微生物種類和生長條件的不同,其結構也有差別。
甘露低聚糖的作用機制
調節免疫防禦
近年來大量研究表明,腸相關淋巴組織(GALT)主要由機體免疫細胞和腸淋巴組織構成,GALT在體內具有非特異性免疫和特異性免疫作用。其中非特異性免疫是阻止病原菌侵入體內的第一道防線,在非特異性免疫反應初期,巨噬細胞在吞噬和殺滅入侵微生物過程中起著重要作用。最近研究表明,在體外系統中將巨噬細胞直接放入甘露低聚糖中,或將甘露低聚糖餵給大鼠時,均能激活巨噬細胞。胃腸道特異性免疫反應的關鍵部分主要是抗體(lgA)系統,黏膜IgA能抑制入侵菌和毒素在腸上皮附著,通過抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用直接殺死細菌。 甘露低聚糖在激活免疫應答上山有一定作用。由於源自微生物的特殊多糖在加入疫苗時具有佐劑作用,因而添加適量的甘露低聚糖還可顯著提高抗體反應能力,從而加強疫苗的保護效能。甘露低聚糖除具有輔劑和抗原特性之外,還有能刺激肝臟分泌甘露糖結合蛋白,從而影響免疫系統的作用。這種結合蛋白可結合細菌被囊,從而啟動免疫系統產生應答反應。
調節非免疫防禦
胃腸道非免疫防禦系統主要組成成分為內源微生物群,而內源微生物群又常分為有益微生物群(如雙歧桿菌屬、真桿菌屬、乳酸桿菌屬)和有害微生物群(如大腸桿菌屬。產氣夾膜梭菌屬、葡萄球菌屬),其中有益微生物菌群多覆蓋在胃腸道上皮,起著阻止病原微生物定植在腸黏膜組織上的作用。甘露低聚糖的作用機制主要是干擾腸道病原菌的定植。甘露低聚糖為細菌提供了豐富的甘露糖源,從而可避免細菌與腸壁的親和由於甘露低聚糖不會被消化酶降解並攜帶病原體通過腸道,因此可以起到防止病原菌定植於腸道的作用。病原菌不能利用甘露低聚糖作為供其生長的能量來源,而有益細菌可以被甘露低聚糖激活。這表明甘露低聚糖可促使有益菌成為腸道優勢菌群。
吸附黴菌毒
素近年來大量研究表明,甘露低聚糖可通過物理吸附或直接結合黴菌毒素,消除毒素對機體的有害影響。研究發現,甘露低聚糖可結合玉米赤霉烯酮。Raju等(1998)模擬肉雞消化道體外試驗表明,甘露低聚糖對黃麴黴毒素。玉米赤霉烯酮和豬麴黴毒素的結合率分別為82.5%、51.6%和26.4%,其中對黃麴黴毒素的結合能力主要取決於pH值、毒素的濃度及所用的甘露低聚糖的劑量。研究表明,結合力在pH值為6.8時比pH值4.5時要強,甘露低聚糖的添加量在500~1000
mg/kg飼料範圍內結合力呈上升趨勢。
甘露聚糖酶在養殖業中的套用
提高雞的生長性能
β一甘露聚糖酶已被證實能提高玉米一豆粕型日糧雞的飼料轉化率,並促進肉雞及火雞的日增重和飼料利用率,提高蛋雞的生產性能。Jackson等(1998)研究表明,在產蛋初期的前12周,在飼料中添加β-甘露聚糖酶,可增加雞蛋的重量約0.3g/只(P<0.05);產蛋期的第
12周到第24周,在飼料中添加β-甘露聚糖酶可使蛋雞的日產蛋量提高
0.7%~1.07%;24周以後添加,日產蛋量可增加約1.5%。研究也表明,β一甘露聚糖酶能增加產蛋初期雞蛋的重量,可延遲高峰後期的產蛋率的下降。肉雞的研究數據顯示,β一甘露聚糖酶促進了肉雞的日增重和飼料利用率(Teves等,1998)。
提高豬的生長性能
Chen等(1998)試驗表明,在飼料中添加β-甘露聚糖酶,可顯著提高豬的採食量、飼料利用率、日增重;日粗粗纖維含量相同時,在飼料中添加β一甘露聚糖酶可減少豬糞的排泄量。Pettey等(1999)研究表明,在仔豬階段,日糧添加β一甘露聚糖酶,能顯著提高仔豬的採食量,促進飼料利用率,提高仔豬的生長速度和日增重,使豬的生長性能得到很大的提高。飼料中添加β一甘露聚糖酶能顯著提高豬對於物質、粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物的消化能力,也可提高飼料的消化能。在豬的整個飼養階段日糧添加β-甘露聚糖酶,日飼料消耗量、料肉比、飼養周期都得到明顯的降低,平均日增重有了很大的提高。
結語
甘露聚糖是植物半纖維素的主要成分,β一甘露聚糖酶可降解半纖維素為甘露低聚糖被動物利用,不僅充分利用了飼料資源,同時也顯著提高了動物的生長性能和免疫力。β一甘露聚糖酶因其良好的水解半纖維素的能力,可生成品質好的甘露低聚糖,正成為研究的熱點。