强龙益肾片益生元的作用机理及应用研究

2020年11月20日发(作者：韩余娟)

益生元的作用机理及应用研究
I
2001年第12斯中国饲料l5
益生元的作用机理及应用研究
山东农业大学动科院预防兽医学系王玉燕牛钟相朱瑞良张春杨
Gibson等1995年将益生元概括为一种非消
化性的食品添加剂,通过选择性促进一种或几种
有益菌的生长,对宿主产生有益的影响,从而增加
宿主健康益生元一般应符合下列条件:1)在消
化道上部不能被消化酶消化;2)能刺激定植于肠
道的一种或几种有益菌的生长或活化其代谢;3)
使肠道菌群向有利于宿主健康的方向转化;4)能
诱导有利于宿主健康的肠道局部免疫或全身免疫
反应.但是现在人们对益生元的概念并不统一,
狭义的认为低聚糖类物质为益生元,广义的认为
低聚糖,多糖,肽类,蛋白质,维生素,类脂(包括醚
和酯),氨基酸等都可看作是益生元.现在人们主
要集中在低聚糖的研究上.
低聚糖(Oligosacchaddes)也称寡糖,指2(】个
以下的单糖分子通过糖苷键连接起来的,一般指
带有分支的糖类的总称.它包括功能性低聚糖和
普通低聚糖,其中只有功能性低聚糖不被机体消
化,有些功能性低聚糖能选择性的促进双歧杆菌
的生长,又称为双歧因子.作为益生元的低聚糖
主要有异麦芽三糖,低聚果糖,半乳寡聚糖,甘露
寡聚糖,大豆寡聚糖,龙胆寡聚糖,木寡聚糖等.
我国近几年对益生元的研究不仅限于低聚糖,还

从植物蛋白和中草药中筛选出了益生元,并取得
了许多成果.试验表明,青春双歧杆菌,短小双歧
杆菌,婴儿双歧杆菌对所有的低聚糖类均能利用;
两叉双歧杆菌仅对低聚乳糖类利用较好;产气杆
菌对多种低聚乳糖利用较好;念珠真杆菌对乳糖
和乳酮糖可充分利用;芽孢杆菌对异麦芽低聚糖,
果糖,麦芽低聚糖及阿斯巴糖等都能利用
1益生元的作用及作用机理
益生元的作用主要体现在5个方面:1)通过
选择性增殖双歧杆菌等动物有益菌发挥其作用.
肠道有益菌利用低聚糖类物质大量增殖.形成微
生态竞争优势,同时有益菌代谢产生的短链脂肪
酸和一些抗菌物质直接抑制外源性致病菌和肠腐
败菌的生长繁殖,减少有毒物质的产生.有益菌
的增殖,可促进吞噬细胞的活性,从而增强动物机
体的一系列免疫功能.2)通过吸附肠道病原菌,
促进其随粪便排出,同时还具有通便作用.3)充
当免疫刺激辅助因子而提高动物的免疫力,具有
直接提高免疫应答能力而增加动物体液及细胞免
疫能力4)防治腹泻5)促进生长.
对益生元的作用机理.研究最多的是低聚糖
类物质,低聚糖类的作用见图1.
群
艘蕾
藏轻肝脏负担
图1低聚糖类的作用
1.1改善肠道内环境,维持正常茵群优势地位
研究表明病原菌(大肠杆菌,沙门氏菌,棱状芽孢
杆菌等)的细胞表面或绒毛上具有类几丁质结构,

它能识别动物肠壁细胞的特异性糖类受体,并
与之结合在肠壁上发育繁殖,导致疾病发生.选
择适当的低聚糖,如一种由特异性酵母菌株细胞
壁提取的甘露低聚糖与病原菌在肠壁上的受体非
常相似,与病原菌细胞膜表面的类几丁质结构有
很强的结合力,可竞争性的与病原菌结台,使病原
菌无法结合到动物的肠壁上,也得不到生长所需
的养分而失去致病能力.由于寡糖不被消化道分
解,能携带病原菌随粪便排出肠道.某些寡糖能
清洗已附着的致病菌,如甘露低聚糖能使吸附在
肠道上具有甘露低聚糖受体的大肠杆菌从上皮细
胞脱落下来.肠道有益菌能利用低聚糖类迅速生
长繁殖,维持优势菌的地位.有益菌产生的有机
能应常瓤
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原疫帑道匍删病免佐制咏附强疫持¨随;吸增免维蒯景瞪
E器赫
,
口+～一

l6中国饲料2001年第12期
酸,细菌素,过氧化氯等物质具有抑制病原微生物
生长的作用.从发挥有益菌的生物拮抗,免疫调
节,营养等作用另外低聚糖被双歧杆菌等发酵
产生的大量短链脂肪酸能刺激肠道蠕动,增加粪
便湿度并保持一定的渗透压.从而防止便秘的发
生有益菌维持优势地位能减少有毒物质的产
生,短链脂肪酸能直接被肝脏利用.因而能减轻肝
脏的负担

1.2免疫作用1974年科学家首次发现某些细
菌的细胞擘.具有明显的免疫促进作用,后来研究
发现主要是细胞壁内低聚糖成分的作用.如酵母
的细胞壁成分.由B一葡聚糖,甘露寡聚糖,糖蛋
白和几丁质等组成,占细胞壁干物质85%左右.
口._葡聚糖是酵母细胞壁多糖,约占细胞重l2%
一
l4%体内网状内皮系统在葡聚糖的刺激下.
产生大量对机体免疫起关键作用的巨噬细胞.而
巨噬细胞通过乔噬作用吸收,破坏和清除体内的
病原微生物一最新的研究表明,酵母等有益菌细
胞壁可增强机体的体液免疫和细胞免疫功能,从
而具有对恶性肿瘤,细菌和病毒的抵抗力.Adrew
Paluet研究表明,葡聚糖在免疫上有如下功能:1)
刺激动物体内淋巴细胞的产生;2)活化体内的巨
噬细胞;3)增加机体产生自然杀伤细胞(NK)的能
力;4)诱使动物对念珠球菌产生非特异性免疫,提
高存活率研究人员普遍认为,低聚糖在免疫系
统还起以下作用:I)起免疫佐剂的作用,它能提高
疫苗的免疫应答能力,如低聚糖与疫苗一起使用.
低聚糖能延缓疫苗的吸收时间并提高其效果;2)
低聚糖被动物摄食后可刺激肝脏.使肝脏分泌一
种特殊的蛋白质,这些蛋白质能与低聚糖结合成
低聚糖蛋白质.从而影响动物的免疫系统,
l3抗病毒作用低聚糖具有抗病毒作用.微
生物的细胞壁都有B一1,3葡聚糖结构,而自然界
中的葡聚糖都口一l,3结构聚合而成,该结构可
能是动物产生宿主防御机制的基本诱发因素,因
而具有广谱免疫调节作用多糖类可通过类似的

免疫调节机制,增强宿主的免疫功能,以抵抗病原
体的侵袭.香菇多糖对泡状口炎病毒引起的小鼠
脑炎有明显的预防治疗作用,对阿伯氏病毒和十
二型腺病毒感染也有效,其抵抗力,对疱疹病毒,
委内瑞拉马脑脊髓炎病毒Riftvalley,热病毒也有
抵抗作用.甘草多糖对水疱性口炎病毒(VSA),
腺病毒2型(AD'~q),疱疹病毒(HSV—D)和牛痘病
毒(vu)均有明显的抑制作用它既可直接灭活
上述病毒又可阻止VSA,ADVI吸附和进入细胞,
还具有协同植物血凝素(PFL&_),新城疫(NDV)疫
苗株等诱生人全血细胞,单核细胞及扁桃体IFN
—
n,IFN一7.多糖类悬浮在体液中,可引诱吸附
病原体,阻止其与健康细胞的结合,达到抗病毒的
作用国内在中草药如菇类,虫草,茯苓,党参,灵
芝等中发现有提高机体正常菌群生长和增强机体
免疫功能的物质.灵芝多糖,香菇多糖等从中药
里提取的多糖类物质,都具有增强免疫和抗肿瘤
的作用,
2益生元的开发与应用
益生元物质广泛存在于自然界中,低聚糖广
泛存在于真菌,大麦,洋葱,马铃薯,黑麦,魔芋,香
蕉传统的发酵品(酱油和酱类),蜂蜜等中,但量
很少目前低聚糖的生产工艺主要是化学法,酶
法和微生物发酵法,应用最多的是酶法和微生物
发酵法如以蔗糖为原料经黑曲霉的果糖转移酶
作用,而制得的低聚果糖.以淀粉为原料用酶法制
取低聚异麦芽糖和低聚麦芽糖,以乳糖为原料经
酶法制取低聚半乳糖.以魔芋为原料发酵制取低

聚甘露糖等.但是这些方法的产量低,生产成本
高.有待于改进.寻找新的低聚糖和改进其生产
工艺.是目前研究的热点.现在日本,美国,加拿
大等国着眼于利用微生物纤维素酶,半纤维素酶
来进行低聚糖的开发研究,打破了早期传统的提
取方法而我国对低聚糖的研究还刚刚起步.
日本早在2o世纪8o年代就有在饲料中添加
益生元的研究,2O世纪90年代中期加%的猪饲
料里添加了该类物质,有l0多种低聚糖物质在饲
料中应用我国近几年才开始应用于饲料.对于
添加量.一般来说虽多不能大于5%,仔猪的添加
量不大于1%,过多会引起消化不良性腹泻有
试验结果表明,在4周龄的仔猪日粮中,添加1%
的半乳低聚糖口一D一半乳糖,增重明显高于对照
组,而且可有效的控制仔猪腹泻.Dawid等(1993
一
t994),Teiiek([994)的研究表明,在仔鸡的饲料
中添加5%左右的乳糖可以降低DH值,增加盲
肠中挥发性脂肪酸的含量,明显降低肠道中沙门
氏菌的数量,并且对仔鸡有促进生长和提高抗病
能力的作用.对妊娠末期至哺乳期的母猪喂低聚

2期中国饲料
断奶后至发情的天数,猪粪fJH值下
:檗糖可改善母猪肠道内菌群,有益f母
1995年Gibson提出将益生素与益生
{J.称合生无,目前这方面的研究也日益
渡边直久等研究了益生元与益生素的
¨龄仔猪饲养效果,结果显示,周增重

茅低聚糖提高增重率4%,而与益生元
起高8%目前合生元的研究,已成为
刊研究的又一热点:
地的研究资料.长期使用低聚糖可获
:
?
母猪产仔数平均增加0.7头:2)公猪精
2()%～50%.提高受胎率;3)分娩前后
更秘;4)断乳仔猪体重从5.4kg增加到
玫善夏季采食量下降的状况;6)减少仔
蓑添加剂的用量.
I雏鸡育成效果好,饮水量增加;2)从2
戎期的育成率,饲料转化率,羽增重率均
J在不使用抗生素的情况下,提高产蛋鸡
产蛋率;4)能防止雏
牛羊:能防止犊耳
鱼虾:提高鱼虾
死亡率.提高饲料转
3研究现状及展望
目前对益生元的,
面:I)低聚糖对双歧
作用机理的研究;2)
机理;3)新益生元物质
生产工艺,降低生产局
联合使用效果的研究
益生元与其他促r
相比有着不可替代的
会产生抗药性.无污藓
运过程中损失少,是

生元符合现代人的健
的开发前景.
(参考文献略)
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