ADM酵母甘露寡糖

1、ADM酵母甘露寡糖酵母甘露寡糖的生物學(xué)功能 ADM李玉欣ADM李玉欣甘 露寡糖也是一種人用保健食品，對(duì)提高人體健康、增強(qiáng)疾病預(yù)防能力 也有幫助作用。甘露寡糖最早是由科學(xué)家用稀硫酸對(duì)魔芋粉進(jìn)行水解后，在水解 液中檢測(cè)出了大量的甘露糖，從而開(kāi)始其研究歷程的。隨后人們又發(fā)現(xiàn)魔芋甘露寡糖中的甘露糖主要以葡甘露寡糖的形 式存在的。I960年以后，日本學(xué)者對(duì)甘露寡糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及保健功能進(jìn)行 了廣泛研究，由此推動(dòng)了甘露寡糖在人類及動(dòng)物保健品市場(chǎng)上的開(kāi)發(fā) 應(yīng)用。甘露寡糖的天然性、安全性及其可能的作用機(jī)制使得世界各國(guó)的 科研人員對(duì)其一直保持濃厚的興趣。甘露寡糖來(lái)源廣泛，在 槐豆膠、田菁膠、魔芋粉、瓜兒膠及 很

2、多微生物細(xì)胞壁內(nèi)都可提取出甘露寡糖來(lái)。目前動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)使用的低聚甘露寡糖主要來(lái)源于酵母細(xì)胞壁的 提取物，這種低聚甘露寡糖多為2-10個(gè)單糖組成的寡糖混合物。飼料級(jí)甘露寡糖的常規(guī)組成成分包括 30%的甘露寡糖、30%的葡 聚糖、20%的蛋白質(zhì)和3%的灰分等。1. 改善腸道微生態(tài)系統(tǒng) 1.1促進(jìn)腸道有益菌的增殖Shanmugasundaran等人于2019年在肉雞上的 研究表明，來(lái)源于季 也蒙畢赤酵母的甘露寡糖（ADM的CitriStim ）可使腸道內(nèi)的有益菌 群如乳酸桿菌、雙歧桿菌等菌群得到增殖，而使大腸桿菌、沙門氏菌 等致病菌群數(shù)量明顯下降，有益菌利用這些甘露寡糖還能產(chǎn)生大量的 小分子脂肪酸，

3、例如乙酸、丙酸、丁酸或其它有機(jī)酸等。這些小分子有機(jī)酸能夠降發(fā)揮低腸道 pH值、給腸道上皮細(xì)胞提供 能量、維持體液和電解質(zhì)的平衡等許多重要生理功能， 從而使有益菌 群發(fā)揮在微生物屏障、營(yíng)養(yǎng)吸收、免疫調(diào)控上的正常功能。1.2吸附及清除腸道病原菌 產(chǎn)氣莢膜梭菌、沙門氏菌和大腸桿菌等有害菌必須在消化道粘膜上吸附和定植后才能產(chǎn)生致病作用，這種吸附作用主要依賴于病原菌表面或其菌毛上的外源凝集素與腸上 皮細(xì)胞上的甘露糖、半乳糖、巖藻糖、唾液酸等受體結(jié)合才行，因而 使用特定的碳水化合物來(lái)結(jié)合細(xì)菌或其菌毛上的外源凝集素便可阻 止病原菌與腸上皮細(xì)胞結(jié)合，防止病原菌入侵造成腸道損害。與單純的甘露糖相比，甘露寡糖因?yàn)?/p>

4、主鏈主要由 -1，6糖苷鍵組 成，并因?yàn)楹胸S富的-1，3和-1，2側(cè)鏈而甘露寡糖對(duì)帶有I型菌 毛病原菌產(chǎn)生超強(qiáng)的結(jié)合，Newman人1995年通過(guò)體外試驗(yàn)證明：腸上皮細(xì)胞表面吸附的大腸桿菌遇到甘露寡糖后可在30分鐘內(nèi)脫落下來(lái)，但使用單糖如葡萄糖、半乳糖則對(duì)腸道上皮細(xì)胞上附著的 細(xì)菌不產(chǎn)生任何作用。2.提高動(dòng)物機(jī)體免疫力 2.1酵母甘露寡糖免疫佐劑作用周映華2019年在肉仔雞上的試驗(yàn)指出：在飼料中添加0.1%的酵母甘露寡糖能明顯提高新城疫苗免疫后的抗體效價(jià)。酵母甘露寡糖的這種抗原激活特性來(lái)源于其豐富的-1 , 3和-1 , 2側(cè)鏈成分，該側(cè)鏈具有強(qiáng)烈的免疫助劑活性。Sharo n(1993)的

5、研究提出，甘露寡糖不僅能吸附含有外源凝集素 的病原菌微生物，也能連接在毒素、病毒等外源抗原物質(zhì)上，結(jié)合后 的甘露寡糖發(fā)揮這些抗原的助劑作用，能夠緩解抗原吸收、增加抗原 效價(jià)，從而提高免疫動(dòng)物的細(xì)胞免疫和體液免疫功能。2.2增強(qiáng)機(jī)體免疫防御能力酵母甘露寡糖具有非特異性免疫作用，能夠通過(guò)影響細(xì)胞免疫和體液免疫增強(qiáng)機(jī)體疾病防御能 力。Halas Veronika等2019年總結(jié)認(rèn)為甘露寡糖能夠通過(guò)刺激動(dòng)物的免疫器官發(fā)育，加快免疫機(jī)能成熟，促進(jìn)漿細(xì)胞的形成，免疫記憶 時(shí)間增長(zhǎng)，激活巨嗜細(xì)胞等方面顯著地提高機(jī)體的抗病和抗應(yīng)激能 力。Savage等(1996)發(fā)現(xiàn)甘露寡糖能提高火雞血漿中IgG和膽汁中 I

6、gA的濃度。Cotter 等2019年以商品蛋雞和肉雞為試驗(yàn)對(duì)象， 研究研究Oppm 50ppm 200ppm三個(gè)不同甘露寡糖劑量對(duì)綿羊紅血球 (SRBC)和10% 的牛血清白蛋白(BSA)的反應(yīng)，結(jié)果表明：不同劑量的甘露寡糖均能明顯提高蛋雞和肉雞對(duì)SRBC的免疫應(yīng)答反應(yīng)，抗體水平最高組出現(xiàn)在試驗(yàn)第1周，而后逐漸下降，且以劑量50ppm劑量組的抗體效價(jià)滴度最高。Nochta （2009）的研究報(bào)道：低劑量（0.1%）的酵母甘露寡糖能顯著提高斷奶仔豬 PHA淋巴細(xì) 胞轉(zhuǎn)化率和吞噬細(xì)胞的吞噬能力，而高劑量甘露寡糖組（0.2%或 0.4%） 則對(duì)PHA淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率沒(méi)有任何影響。關(guān)于酵母甘露寡糖能夠

7、提高外周血液中免疫球蛋白的報(bào)道 很多。Savage等（1996）發(fā)現(xiàn)甘露寡糖能提高火雞血漿中IgG和膽汁中 IgA的濃度。White 等人2019年也報(bào)道給斷奶仔豬補(bǔ)充酵母甘露寡糖可以明 顯提高血清中IgG的含量。另外，還有大量的研究還證明酵母甘露寡糖能夠提高血液中免疫 生化指標(biāo)、細(xì)胞因子和部分代謝酶的活性。Peter 等（1998）研究發(fā)現(xiàn)，仔豬飼喂甘露寡糖后，其血液中白 細(xì)胞介素IL-2的濃度有所提高，T淋巴細(xì)胞功能和小腸原始淋巴細(xì) 胞的活性得以增強(qiáng)，甘露寡糖還可促進(jìn)淋巴細(xì)胞釋放IFY-等細(xì)胞因子，IFY-細(xì)胞因子再反過(guò)來(lái)促使巨噬細(xì)胞移向感染部位并激活巨噬細(xì) 胞，從而使其能殺死被吞噬的外源

8、病原菌。Kim等2019年也報(bào)道了甘露寡糖能夠提高血清溶菌酶、白細(xì)胞介 素IL-2和干擾素IFN的水平，具有增強(qiáng)巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞吞噬病 毒、細(xì)菌及真菌的能力。3.改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)Ijo 等2019年報(bào)道甘露寡糖可以增加 肉仔雞的小腸絨毛高度和絨毛高毒與腺窩深度的比值，很多研究報(bào)道 了在斷奶仔豬日糧中添加酵母甘露寡糖可以提高腸道絨毛高度和絨 毛高毒與腺窩深度的比值。Poeikhampha等2019年報(bào)道給保育期仔豬補(bǔ)充0.3%添加量的酵母 甘露寡糖能夠顯著增加空腸黏膜上皮的腺窩深度。甘露寡糖對(duì)小腸絨毛的這些影響導(dǎo)致動(dòng)物腸道消化吸收能力加 強(qiáng)，Kim等2019年發(fā)現(xiàn)給仔豬補(bǔ)充0.1%劑量的酵母甘

9、露寡糖可以提 高纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸的精氨酸的回腸消化率。Nochta 等2010年發(fā)現(xiàn)甘露寡糖提高了斷奶仔豬對(duì)賴氨酸、蛋氨 酸、蘇氨酸等必需氨基酸的回腸消化率， 尤其降低了腸道內(nèi)源蘇氨酸 的損失，蘇氨酸與腸道粘膜免疫功能密切相關(guān)， 甘露寡糖降低了內(nèi)源 性蘇氨酸的損失也意味著促進(jìn)了腸道絨毛上皮完整性和健康性，因而斷奶仔豬受到的斷奶應(yīng)激對(duì)腸道絨毛的損害也減輕。4. 酵母甘露寡糖抗氧化作用酵母甘露寡糖能促進(jìn)免疫器官 發(fā)育，清除體內(nèi)多余的自由基，有效預(yù)防動(dòng)物由于自由基侵害、免疫 功能低下等而造成的多種疾病侵害、多種不良應(yīng)激。孫正博等人2007年以實(shí)驗(yàn)小鼠的抗衰老模型為研究對(duì)象， 對(duì)酵母

10、多糖在小鼠體、內(nèi)外抗氧化、抗衰老作用進(jìn)行了研究。通過(guò)測(cè)定小鼠肝臟和血清中過(guò)氧化物歧化酶的活力、過(guò)氧化脂質(zhì) 降解產(chǎn)物丙二醛的含量對(duì)酵母多糖的抗氧化效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果 顯示：無(wú)論是體外溫育培養(yǎng)條件下，還是體內(nèi)建立的衰老模型上，酵母 多糖都能顯著地提高小鼠肝臟組織和血清中過(guò)氧化物歧化酶的酶活， 并降低丙二醛的含量。因此酵母多糖能夠增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)體內(nèi)氧自由基的作用，抑制氧自由 基自氧化，進(jìn)而起到抗氧化、抗衰老的作用。5.吸附霉菌毒素Trenholm的研究發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖可結(jié)合玉米赤霉烯酮。Raju 等人在1998年 通過(guò)體外模擬肉雞消化道來(lái)驗(yàn)證酵母甘露 寡糖對(duì)不同霉菌毒素的吸附作用，結(jié)果顯示：甘露寡糖對(duì)

11、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素和黃曲霉毒素三種霉菌毒 素的體外吸附率分別是51.6% 26.4%和82.5%,對(duì)赭曲霉毒素體外吸 附率相對(duì)較低，其中對(duì)黃曲霉毒素的結(jié)合能力主要與體外模擬溶液的 pH值、霉菌毒素濃度及酵母甘露寡糖添加劑量有關(guān)，如果甘露寡糖 的使用劑量在500-1000mg范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，對(duì)黃曲霉毒素的吸附明顯 呈上升趨勢(shì)。表1四種霉菌毒素吸附劑的體外吸附率Table 1 MycotoxinBi ndi ng Efficacy of Four Commercial mycotox in bin der體外吸附率（%）玉米赤霉烯酮 富馬毒素嘔吐毒素黃曲霉毒素B1硅鋁 酸鹽 51 81 15 100 硅藻土 50 13 6 100 膨潤(rùn)土 7