甘露寡糖在水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

馮 幼，鐘文彪，許合金，劉 定，陳子騰，許進(jìn)奉，吳 丹，黎相廣

（1.湛江東騰飼料有限公司，廣東 湛江 514025；2.廣東粵海飼料集團(tuán)有限公司，廣東 湛江 524017；3.廣東溢多利生物科技股份有限公司，廣東 珠海 519060；4.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，廣州 510642）

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)漁業(yè)經(jīng)濟(jì)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，水產(chǎn)品產(chǎn)量占全球養(yǎng)殖總量的70%，水產(chǎn)品出口貿(mào)易額占全部農(nóng)產(chǎn)品出口的30%[1]。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在解決沿海農(nóng)村地區(qū)剩余勞動(dòng)力就業(yè)、增加農(nóng)民收入、為消費(fèi)者提供充足的肉產(chǎn)品等方面發(fā)揮重要的作用。然而，高密度、多品種、集約化的養(yǎng)殖方式也加劇了水產(chǎn)動(dòng)物疫病的發(fā)生，養(yǎng)殖戶為減少損失，加大藥物使用量，部分養(yǎng)殖戶甚至使用一些違禁藥物，這也導(dǎo)致水產(chǎn)品藥物殘留超標(biāo)嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品消費(fèi)的信心，不利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展。因此，尋求高效、環(huán)保、綠色添加劑就成為水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。甘露寡糖作為一種綠色添加劑，因具有無(wú)毒副作用、無(wú)殘留污染、不產(chǎn)生耐藥性且可部分替代抗生素等特點(diǎn)而引起人們廣泛關(guān)注。

1 甘露寡糖的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)

甘露寡糖（MOS）又稱葡甘露寡聚糖，自然界中甘露寡糖主要是以復(fù)合物形式存在，是由單糖分子通過(guò)α-1,2 糖苷鍵、α-1,3 糖苷鍵和α-1,6 糖苷鍵連接而成的，廣泛存在于田箐膠、魔芋粉、瓜兒豆膠及微生物細(xì)胞壁內(nèi)的低聚糖。易溶于水和極性溶劑，當(dāng)加入有機(jī)溶劑時(shí)容易形成沉淀或結(jié)晶。在動(dòng)物消化道以及飼料制粒加工條件下能夠保持結(jié)構(gòu)完整性。作為飼料添加劑用的甘露寡糖不是以單體形式存在，而是二糖、三糖、四糖的混合物[2]。此外，甘露寡糖含有大量不能被水產(chǎn)動(dòng)物淀粉酶打斷的化學(xué)鍵，使得甘露寡糖不能為水產(chǎn)動(dòng)物消化酶分解而直接腸道后段供微生物進(jìn)行發(fā)酵利用，為機(jī)體提供能量。

2 甘露寡糖在水產(chǎn)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能影響

甘露寡糖能夠改善水產(chǎn)動(dòng)物的生產(chǎn)性能。陳希等分別在草魚(yú)日糧中添加甘露寡糖1.0、2.0、3.0、4.0 g·kg-1，觀察其對(duì)草魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果顯示，添加甘露寡糖1.0、2.0、3.0、4.0 g·kg-1草魚(yú)增重率分別較對(duì)照組顯著提高48.51%、119.58%、113.70%和50.97%（P＜0.05）；相對(duì)增重率分別較對(duì)照組提高48.51%、119.58%、113.70%和50.97%（P＜0.05）[3]。黃辨非等報(bào)道，在日糧中添加甘露寡糖能夠顯著提高斑點(diǎn)叉尾鮰的日增重（P＜0.05），降低死亡率（P＜0.05）[4]。王銳等分別在日糧中添加甘露寡糖0.1%、0.2%和0.3%，研究其對(duì)異育銀鯽幼魚(yú)生長(zhǎng)性能影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，甘露寡糖0.2%和0.3%組異育銀鯽體重分別較對(duì)照組顯著提高29.97%、18.09%（P＜0.05），而甘露寡糖0.1%組與對(duì)照組相比有提高的趨勢(shì)，但差異不顯著（P＞0.05）；對(duì)照組異育銀鯽特定生長(zhǎng)率分別較甘露寡糖0.2%和0.3%組顯著降低16.52%和9.66%（P＜0.05）；甘露寡糖0.1%、0.2%和0.3%組異育銀鯽餌料系數(shù)分別較對(duì)照組顯著降低11.11%、13.89%和9.44%（P＜0.05）[5]。與徐磊等的研究結(jié)果一致[6]。劉愛(ài)君等在日糧中分別添加黃霉素8 mg·kg-1和甘露寡糖5 mg·kg-1，觀察其對(duì)奧尼羅非魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果顯示，對(duì)照組增重率分別較黃霉素8 mg·kg-1、甘露寡糖5 mg·kg-1組顯著降低5.76%和12.52%（P＜0.05）；黃霉素8 mg·kg-1和甘露寡糖5 mg·kg-1組餌料系數(shù)分別較對(duì)照組顯著降低8.82%和12.94%（P＜0.05）；飼料效率分別較對(duì)照組顯著提高9.73%和15.22%（P＜0.05）[7]。馬志紅等研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加甘露寡糖0.1%，甘露寡糖組鯉魚(yú)體重以及相對(duì)增重率分別較對(duì)照組顯著提高10.81%和61.59%（P＜0.05）；0.1%甘露寡糖組餌料系數(shù)較對(duì)照組顯著降低38.21%（P＜0.05）[8]。與劉愛(ài)君等報(bào)道一致[7]。于艷梅等分別在日糧中添加魔芋甘露寡糖0.1%、0.2%和0.3%及酵母甘露寡糖0.3%，研究其對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果顯示，魔芋甘露寡糖0.1%、0.2%和0.3%及酵母甘露寡糖0.3%組黃顙魚(yú)相對(duì)增重率分別較對(duì)照組顯著提高15%、78.74%、21.50%和21.26%（P＜0.05）；餌料系數(shù)分別較對(duì)照組顯著降低2.62%、14.66%、7.85%和3.66%（P＜0.05）[9]。甘露寡糖的促生長(zhǎng)作用可能跟改善動(dòng)物的腸道形態(tài)有關(guān)。劉愛(ài)君等分別在日糧中添加甘露寡糖0.25%、0.50%和0.75%，研究其對(duì)奧尼羅非魚(yú)腸道形態(tài)影響，結(jié)果顯示，甘露寡糖0.25%、0.50%和0.75%組腸道絨毛高度分別較對(duì)照組顯著提高15.01%、30.81%和24.05%（P＜0.05）；腸壁厚度則分別較對(duì)照組顯著降低15.81%、13.91%和11.69%（P＜0.05）[7]。與李洋研究結(jié)果相類似[10]。徐磊等分別在日糧中添加甘露寡糖60、120、240和480 mg·kg-1，研究其對(duì)異育銀鯽腸道形態(tài)影響，結(jié)果顯示，添加甘露寡糖120、240 mg·kg-1組異育銀鯽腸道褶皺襞長(zhǎng)度分別較對(duì)照組顯著提高8.23%和8.04%；甘露寡糖60 mg·kg-1組腸道皺襞間質(zhì)寬度以及甘露寡糖120 mg·kg-1組腸道肌層寬度與對(duì)照組相比有顯著提高趨勢(shì)（P＞0.05）[6]。與孟巖等和黃俊文等在肉雞和仔豬上的研究結(jié)果相一致[11-12]。

2.2 對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物免疫力影響

譚崇桂等報(bào)道，日糧中添加甘露寡糖0.4%可提高凡納濱對(duì)蝦血清堿性磷酸酶活性（P＜0.05），與對(duì)照組相比，0.4%甘露寡糖組血清中溶菌酶、酚氧化物酶、超氧化物歧化酶活性分別較對(duì)照組顯著提高29.93%、73.94%和16.49%（P＜0.05）[13]。劉愛(ài)君等在日糧中添加甘露寡糖5 mg·kg-1和黃霉素8 mg·kg-1，觀察其對(duì)奧尼羅非魚(yú)非特異性免疫力的影響，結(jié)果顯示，對(duì)照組奧尼羅非魚(yú)血清中堿性磷酸酶和溶菌酶分別較甘露寡糖5 mg·kg-1組顯著降低17.09%和11.95%（P＜0.05）；與黃霉素組相比，對(duì)照組血清中堿性磷酸酶和溶菌酶分別顯著降低14.51%和17.02（P＜0.05）；甘露寡糖組奧尼羅非魚(yú)血清中超氧化物歧化酶、溶菌酶以及堿性磷酸酶的活性與黃霉素組之間無(wú)顯著性差異（P＞0.05），這也提示甘露寡糖與抗生素在提高水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體免疫力方面發(fā)揮的作用相當(dāng)[7]。王銳等研究顯示，日糧中添加甘露寡糖有提高異育銀鯽脾臟指數(shù)的趨勢(shì)（P＞0.05），進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，半乳甘露寡糖0.1%、0.2%和0.3%組異育銀鯽白細(xì)胞數(shù)目分別較對(duì)照組顯著提高56.75%、76.58%和63.29%（P＜0.05）；甘露寡糖0.1%組吞噬百分比以及甘露寡糖0.2%組吞噬指數(shù)分別較對(duì)照組顯著提高14.35%和48.84%（P＜0.05）[5]。馬志紅等報(bào)道，日糧中添加甘露寡糖0.1%能夠顯著提高鯉魚(yú)脾臟指數(shù)（P＜0.05），與對(duì)照組相比，白細(xì)胞吞噬率以及吞噬指數(shù)分別顯著提高24.88%和6.67%（P＜0.05）[8]。徐磊等在日糧中分別添加甘露寡糖240和480 mg·kg-1，研究其對(duì)異育銀鯽免疫力的影響，結(jié)果顯示，在試驗(yàn)第50 天時(shí)，甘露寡糖240和480 mg·kg-1組異育銀鯽血清中球蛋白濃度分別較對(duì)照組顯著提高22.72%和21.93%（P＜0.05）；在試驗(yàn)第80 天時(shí)，甘露寡糖240和480 mg·kg-1組異育銀鯽血清中堿性磷酸酶活性分別較對(duì)照組顯著提高48.92%和35.53%（P＜0.05）；在對(duì)異育銀鯽進(jìn)行嗜水氣單胞菌感染試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖組異育銀鯽成活率較對(duì)照組顯著提高22.64%（P＜0.05），免疫保護(hù)率提高45.4%（P＜0.05），進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，嗜水氣單胞菌感染后第7天，甘露寡糖組異育銀鯽肝臟中HSP70基因表達(dá)豐度顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），這也提示在不利的環(huán)境下，甘露寡糖能夠通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)傷害性刺激的耐受性，保護(hù)機(jī)體不受或少受損害，從而提高細(xì)胞存活率[6]。

2.3 對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物腸道微生物和酶活性的影響

馬相杰等分別在日糧中添加甘露寡糖0.25%、0.5%和0.75%，研究其對(duì)羅非魚(yú)腸道微生物的影響，結(jié)果顯示，甘露寡糖0.25%、0.5%和0.75%組腸道乳酸菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著提高9.31%、10.73%和10.57%（P＜0.05），大腸桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著降低7.08%、14.74%和16.39%（P＜0.05）[14]。與汪立平等研究結(jié)果一致[15]。李富東分別在日糧中添加甘露寡糖0.5%和果寡糖0.5%，觀察其對(duì)牙鲆腸道微生物的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，0.5%甘露寡糖和0.5%果寡糖組牙鲆腸道表皮葡萄球菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著降低80.42%和79.09%（P＜0.05）；弗尼斯弧菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著降低95.27%和92.42%（P＜0.05）；鮑氏不動(dòng)桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著降低89.71%和81.73%（P＜0.05）[16]。李云蘭在日糧中添加甘露寡糖270 mg·kg-1，研究其對(duì)建鯉腸道微生物的影響，結(jié)果顯示，甘露寡糖270 mg·kg-1組建鯉腸道前段的雙歧桿菌數(shù)量較對(duì)照組顯著提高8.47%（P＜0.05），腸道的前段、中段以及后段乳酸桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著提高3.23%、2.93%和2.27%（P＜0.05）；進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖270 mg·kg-1組建鯉腸道前段、中段以及后段大腸桿菌數(shù)量分別較對(duì)照組顯著降低25.66%、26.98%和27.37%（P＜0.05）[17]。

李洋分別在日糧中添加甘露寡糖100、150和300 mg·kg-1，觀察其對(duì)建鯉腸道菌群的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖100、150和300 mg·kg-1組腸道乳酸桿菌分別較對(duì)照組顯著提高8.69%、9.06%和8.08%（P＜0.05）；大腸桿菌則分別較對(duì)照組降低6.93%、5.98%和5.30%（P＜0.05）[10]。譚崇桂等在日糧中添加甘露寡糖0.4%，研究其對(duì)凡納濱對(duì)蝦消化酶活性的影響，結(jié)果顯示，0.4%甘露寡糖組凡納濱對(duì)蝦胃蛋白酶、肝胰腺脂肪酶分別較對(duì)照組顯著提高28.03%和12.5%（P＜0.05）[13]。李洋分別在日糧中添加甘露寡糖300、450和600 mg·kg-1，觀察其對(duì)建鯉腸道菌群的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖300、450和600 mg·kg-1組糜蛋白酶分別較對(duì)照組顯著提高77.41%、81.36%和78.29%（P＜0.05）；脂肪酶分別較對(duì)照組顯著提高17.99%、16.59%和16.59%（P＜0.05）；淀粉酶分別較對(duì)照組顯著提高48.69%、47.37%和51.75%（P＜0.05）[10]。甘露寡糖能夠提高水產(chǎn)動(dòng)物消化酶活性，這對(duì)于提高其對(duì)飼料消化率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)起到重要作用。劉愛(ài)君等在奧尼羅非魚(yú)日糧中添加甘露寡糖8 mg·kg-1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，甘露寡糖組干物質(zhì)消化率和蛋白質(zhì)消化率分別顯著提高12.90%和3.42%（P＜0.05）[7]。

3 小 結(jié)

在水產(chǎn)動(dòng)物日糧中添加甘露寡糖可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)區(qū)系平衡，提高飼料消化與吸收，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，提高水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)性能。雖然在水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)中使用甘露寡糖在表觀指標(biāo)方面表現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力，但目前有關(guān)其在不同品種水產(chǎn)動(dòng)物、不同生長(zhǎng)階段適宜添加劑量方面報(bào)道不一，對(duì)能發(fā)揮功效且符合經(jīng)濟(jì)效益的適宜添加劑量還有待于進(jìn)一步研究。

[1]麥康森.我國(guó)水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料的研究和發(fā)展方向[J].飼料工業(yè),2010,31（1）:1-9.

[2]梁永,李彪,戴晉軍.甘露寡糖在飼料工業(yè)上的應(yīng)用進(jìn)展[J].飼料研究,2013（1）:32-33,36.

[3]陳希,吳志新,劉佳佳,等.甘露寡糖對(duì)草魚(yú)血清升華特性的影響[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（理科版）,2011,35（4）:393-397,402.

[4]黃辨非,徐海.甘露寡糖對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰成活率及生長(zhǎng)的影響[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2010,37（3）:34-36,47.

[5]王銳,劉軍,劉輝宇,等.半乳甘露寡糖對(duì)異育銀鯽幼魚(yú)生長(zhǎng)和非特異性免疫的影響[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,17（4）:502-506.

[6]徐磊,劉波,謝俊,等.甘露寡糖對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)性能、免疫及HSP70基因表達(dá)的影響[J].水生生物學(xué)報(bào),2012,36（4）:656-664.

[7]劉愛(ài)君,冷向軍,李小勤,等.黃霉素和甘露寡糖對(duì)奧尼羅非魚(yú)的生長(zhǎng)性能及血清非特異性免疫的影響[J].中國(guó)飼料,2009（3）:29-32.

[8]馬志紅,晉晶,劉洪梅,等.甘露寡糖對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)性能和免疫功能的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38（3）:1291-1292,1296.

[9]于艷梅,吳志新,陳孝煊,等.魔芋甘露寡糖對(duì)黃顙魚(yú)非特異性免疫功能及生長(zhǎng)的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,29（3）:351-355.

[10]李洋.甘露寡糖對(duì)幼建鯉生長(zhǎng)性能和非特異性免疫的影響[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

[11]孟巖,張輝.甘露寡糖對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能及腸黏膜形態(tài)的影響[J].中國(guó)飼料,2007（21）:30-32.

[12]黃俊文,林映才,馮定遠(yuǎn),等.納豆菌、甘露寡糖對(duì)仔豬腸道pH、微生物區(qū)系及腸黏膜形態(tài)的影響[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2005,36（10）:1021-1027.

[13]譚崇桂,冷向軍,李小勤,等.多糖、寡糖、蛋白酶對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)、消化酶活性及血清非特異性免疫的影響[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2013,22（1）:93-99.

[14]馬相杰,汪立平,趙勇,等.甘露寡糖對(duì)羅非魚(yú)幼魚(yú)腸道微生物的影響[J].微生物學(xué)通報(bào),2010,37（5）:708-713.

[15]汪立平,馬相杰,冷向軍,等.甘露寡糖對(duì)羅非魚(yú)腸道菌群的影響[J].食品工業(yè)科技,2010（10）:142-145.

[16]李富東.果寡糖、甘露寡糖和芽孢桿菌對(duì)牙鲆免疫功能和腸道微生態(tài)的影響[D].廈門(mén):集美大學(xué),2010.

[17]李云蘭.甘露寡糖對(duì)幼建鯉腸道菌群和免疫功能的影響[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.