壳聚糖作为一种天然的线性多糖类生物活性聚合物,壳聚糖含有氨基和羟基等具有生物活性的功能基团,可与许多金属离子发生反应,生成较稳定的化合物,是一种天然高分子螯合剂,具有较强的抑菌作用。壳聚糖具有安全无毒、良好的生物相容性和可降解性等优点,在畜禽生产养殖中具有广阔的应用前景。
1.对畜禽生产性能的影响在壳聚糖分子中含有高活性的功能基团,可以促进胃肠道蠕动,增强胃蛋白酶活性,提高饲粮中粗蛋白质消化率;作为一种动物纤维素,壳聚糖可被消化酶分解,可促进肠道内有益菌生长速度,同时抑制体内其他微生物生长,促进肠道健康,促进机体生长。杨伟丽等研究表明,在生长育肥猪饲粮中加入40 mg/kg的壳聚糖,具有一定的诱食效果,提高平均日采食量,抑制肠道病原菌增殖,改善肠道微生态平衡,改善生长性能。王玉等研究壳聚糖在断奶仔猪生产上的应用中,结果表明壳聚糖可以促进其机体生长,改善动物抗氧化和抗应激能力。Yuan等研究表明,鸭饲粮中添加1.2 g/kg的壳聚糖,可以增加其平均日采食量和平均日增重,改善生长性能,能实现较好的促生长效果。赵悦等研究表明,扬州鹅饲粮中添加500 mg/kg壳聚糖可以改善其生长性能,显著提高鹅的平均日采食量和平均日增重,降低料重比。孙铭维等研究表明,饲粮中添加壳聚糖能够通过转移挥发性脂肪酸和提高丙酸盐的浓度,改变奶牛瘤胃发酵模式,降低瘤胃的甲烷产量,提高奶牛的生产性能。由上可知,在饲粮中添加壳聚糖可提高机体的生长性能,但在不同种类、不同生产阶段畜禽饲粮中的适宜添加的量应根据生产实际情况及进一步试验研究确定。
2. 对畜产品品质的影响刘莹莹等研究表明,母猪饲粮中添加50 g/t的低聚壳聚糖能抑制并清除肠道病原菌,增加母猪的哺乳期泌乳量和平均日泌乳量,并可显著增加母猪初乳中乳脂肪含量,有利于仔猪体脂沉积和机体生长发育。苗志国等研究育肥猪饲粮中添加0.02%的壳聚糖对其肉品质的影响,结果表明,试验组肌肉中风味氨基酸和不饱和脂肪酸的含量显著增加,猪肉品质得到改善,猪肉的风味也得以提高。Meng等研究结果表明,在蛋鸡饲料中添加200 mg/kg的壳聚糖,可以增加鸡蛋的蛋白高度,增加鸡蛋的新鲜度,哈氏单位变大,改善了鸡蛋品质。Portugal-Zegarra等研究壳聚糖生物膜对鸡肉品质的影响,结果表明壳聚糖生物膜具有较高的抗氧化活性,可以有效地延缓鸡肉脂质氧化,延长鸡肉保存时间,改善鸡肉品质。胡忠泽等的研究壳聚糖对淮南麻鸡肉质的影响,结果表明,麻鸡饲粮中添加0.04%的壳聚糖,降低了腹脂率和肌间脂肪宽度,降低了胸肌、腿肌的肌纤维直径,提高了肌肉嫩度,改善了鸡肉品质,提高了鸡肉口感。陈刚耀等研究结果表明,生长育肥猪饲粮添加20 mg/kg壳聚糖可以提高肌肉的pH45 min和pH24 h,提高45 min亮度值,降低45 min红度值,延长肌肉的保存时间,改善猪肉品质。因此,壳聚糖能减少体脂沉积,降低腹脂率,改善动物产品品质。
3 .对机体健康的影响壳聚糖作为一种抗炎药物,其中含有的N-乙酰氨基葡萄糖(NAG),是皮肤组织中的主要成分,对疤痕组织的修复起着至关重要的作用,NAG还能促进成纤维细胞增殖和胶原合成。壳聚糖对血栓形成和凝血起重要作用,可以刺激血管生成的细胞因子和生长因子的表达,加速组织的恢复。壳聚糖的NAG易与巨噬细胞表面受体结合,从而加速T细胞分化为成熟的细胞毒性T细胞,促进肿瘤坏死因子的产生。Chou等研究壳聚糖对血液凝集和血小板聚集作用的影响,壳聚糖和血液在试验时间为5和30 min的试验组中,随着壳聚糖剂量的增加,血小板的聚集作用逐渐增强,且血小板凝集增加,结果表明壳聚糖可以有效诱导血小板的黏附和聚集。Manivasagan等研究结果表明,用新合成的壳聚糖纳米棒对肿瘤小鼠进行光热治疗后,进行激光照射,可以迅速杀死小鼠的肿瘤细胞并可控制肿瘤复发,这为以后的癌症治疗提供了新的希望。Debnath等研究表明,壳聚糖通过包覆丙硫异烟胺纳米粒子具有较高的载药量、较强药物稳定性和良好的靶向沉积性能,可改善动物结核病的管理。李诗怡等研究结果壳聚糖与阿霉素的联合使用对肿瘤细胞的影响,结果表明,两者联合可以在体外抑制HeLa细胞的克隆形成能力和迁移能力,能抑制肿瘤细胞转移,具有抑制肿瘤生长的效果。Asli等研究发现,用2.6 ku分子质量的壳聚糖注射入奶牛乳腺组织内,可以抑制金黄色葡萄球菌的活性,减少乳腺炎感染的几率。夏正东研究纳米壳聚糖对大鼠脾脏功能的影响,结果表明,通过检测SGC-7901细胞乳酸脱氢酶的释放量来测定大鼠脾脏细胞的细胞毒活性,其中纳米壳聚糖组显示较高的脾脏指数、特异性细胞毒T细胞活性。
目前国内外关于壳寡糖对畜禽生长性能、抗氧化能力、免疫功能和脂肪代谢调节等的影响及分子机制已进行大量试验并发现壳聚糖在畜禽生产中具有促进动物生长、增强机体免疫功能、提高抗氧化及调节脂肪代谢等生理功能,可作为一种天然无公害饲料添加剂。但由于壳聚糖的性质和生物活性存在诸多不确定性, 导致各研究结果之间差异较大,难以确定适宜添加量,因此关于量化壳聚糖分子量、脱乙酰度对其生物活性的影响尚有待进一步研究。
注文章转自动物营养学报