关键词:甘露聚糖肽 促生长
a-甘露聚糖肽是一种糖蛋白,它是从a-溶血性链球菌(Alpha-hemilytic streptococci)33#菌株培养液中提取的具有多种生物活性的物质。在消化道中,它被分解为甘露聚糖(低聚甘露糖)和碱性多肽两部分,而甘露聚糖经相应酶的不完全水解产生甘露寡糖(MOS),a-甘露聚糖肽在人体上的研究比较多,它可以增强人体的免疫力,近年来发现,它对动物同样具有重要的促生长作用和增强免疫力作用。
1 α-甘露聚糖肽对动物体的促生长作用
a-甘露聚糖肽进入肠道以后被水解为两部分,即甘露聚糖(低聚甘露糖)和碱性多肽。因为低聚甘露糖难以被胃肠吸收并且可以促进肠道内有益菌(双歧杆菌和乳酸菌)的生长繁殖,所以水解后生成的低聚甘露糖会直接进入大肠被有益菌利用。a-甘露聚糖肽即通过这两种水解产物发生作用。
1.1 为有益菌提供营养
低聚甘露糖的结构中含有特有的糖苷键(a-1,4糖甘键)不能被动物消化酶消化利用,而肠道内的有益菌(双歧杆菌和乳酸菌)却能很好利用低聚甘露糖而能大量繁殖;相反,大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌则不能利用低聚甘露糖,最终会导致这些有害菌因缺乏营养而死亡。通过这不同的两方面的变化,有益菌的比例大大增加,可以产生更多的短链脂肪酸(SCFA)加速矿物元素的溶解和吸收,从而产生促生长效应。
1.2改善营养物质的消化吸收
低聚甘露糖在大肠内可以被有益菌群发酵从而产生短链脂肪酸,进而降低大肠的pH值,这样就抑制了有害菌生长,同时也刺激消化道的蠕动。低聚甘露糖的加入改变了大肠内的微生物区系,这些改变最终导致了肠道形态(肠绒毛高度、腺窝深度)的改变,这样就更加有利于营养物质的消化吸收。New-man等(1993)报道,在1~35日龄犊牛的奶中添加低聚甘露糖时,生长速度提高8%,采食量提高10%。另外,低聚甘露糖是一种寡糖,可以调节机体的甲状腺素与生长激素(GH)分泌,协同促进动物生长。
1.3 对病原菌的作用
肠道中的病原菌必须首先结合到肠粘膜上以后才能在消化道中定植,从而开始附着-繁殖-致病的途径。1980年末所做的甘露聚糖抑制肉鸡沙门氏菌感染能力的研究中发现,当大肠杆菌或沙门氏菌与低聚甘露糖一起培养时发现凝集现象,干扰了肠道病原菌的定植,并携带病原菌排出体外。研究发现,低聚甘露糖会竞争性地与病原菌产生的外源凝集素结合,从而抑制病原菌与肠粘膜表面结合(Oyafo,1989), 它可以结合病原菌,甚至使已结合到上皮细胞的大肠杆菌脱落下来(吴世林等,2000),一起随粪便排出体外。
1.4 修复肠道
低聚甘露糖进入肠道后可以改善细胞内外的生物活性,对跨膜信号系统产生特定的影响,对于 T、B淋巴细胞的增殖分化具有促进作用,同时大量分泌各类细胞生长刺激因子及免疫分子(IgA 、IgM、 IgG 、IgD等)激活正常组织基因,抑制异常突变基因,既可提高局部黏膜组织SIgA、IgM等物质浓度,又可增加大量细胞生长因子,从而促进黏膜组织损伤的主动修复,起到增强肠道功能,促进动物生长的作用。
2 α-甘露聚糖肽对动物体的免疫促进作用
2.1调节免疫机能
甘露聚糖分子中含有磷酸成分。研究表明甘露聚糖中的磷酸含量较高时,对结合病原菌是不利的,但对免疫调节功能则是重要的。试验证明低聚甘露糖对巨嗜细胞和单核细胞有积极影响,增强其吞噬作用;提高血清中溶菌酶水平;刺激肿瘤坏死因子守(TNF)、白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)和NO水平升高。TNF能抑制肿瘤细胞;IL和IFN是具有免疫活性的内源性肽,两者都可以激活或调节免疫应答中心;NO由巨嗜细胞产生,而NO具有直接杀伤肿瘤细胞的作用。
2.2 降低霉菌毒素的免疫抑制作用
霉菌毒素由需氧菌产生,可以产生很强的毒副作用,是动物营养的最大挑战之一,而低聚甘露糖或者分解后可以产生低聚甘露糖的物质可以很好的结合霉菌毒素。Diaz(1999)在奶牛精料混合物中添加500g/t的甘露聚糖可以使奶中的黄曲霉素水平下降,从而减少霉菌素对人和动物的毒副作用,降低霉菌素的免疫抑制作用。
2.3 碱性多肽的功能
肽不仅是机体蛋白质代谢的底物,而且还具有其他重要的生物学作用。a-甘露聚糖肽水解产生的碱性多肽能作用于革兰氏阳性菌细胞成分-肽聚糖,切断边接N-乙肽葡胺和N-乙肽胞壁酸的聚糖链,丧失其坚韧性,细菌发生低渗透型的裂解,从而杀伤细菌。肽还有促进巨嗜细胞的吞噬作用,促进淋巴细胞和脾细胞的增殖作用,从而增强机体免疫力。
3 前景与展望
a-甘露聚糖肽在人体上是一种行之有效的免疫增强剂,但在畜牧业上的研究报道甚少。随着抗生素作为饲料添加剂将被逐渐限制使用,甘露聚糖肽可能有很好的发展前景,特别是疾病多发而免疫力低下的幼畜、雏禽和奶牛上。而且a-甘露聚糖肽的来源也较简单,通过特殊菌种的微生物发酵即可获得。不过其应用效果、经济效益等有待于更多更深入的研究。