猪营养：短链低聚合度的糖，对猪有营养
作者：Monty S.Kerley, Gary L.Allen 美国农业部，密苏里大学
我们已建立了一套以短链果糖低聚糖(scFOS)喂猪的研究模型。之所以选择scFOS是因它存在于人类和猪的奶水中，对人类婴儿和肠道吻合术后病体的恢复起健康功效。这种健康功效是通过scFOS影响双歧杆菌数量的营养作用实现的。
一直以来，肠道健康的概念被认为对猪的健康和生产力很重要。在维护能量需求方面，胃肠道的作用占了很大比例，胃肠道同时也是体内第二大的内分泌器官。因此,如果胃肠道器官不能保持最佳健康，将显著影响动物的能量消耗和性能。如果你能理解肠道健康的重要性，不添加亚临床治疗的抗生素的日粮配方也可以做好。最近日益增加的含低聚糖的配方可有效促进肠健康的事实支持了这种理念。随着饲料监管机构和公众认知要求饲料中去除抗生素的社会压力的增加，这种做法尤为重要。问题是，低聚糖对猪生产的价值是什么，和哪种低聚糖是最有益的。
通常使用在猪饲料中的典型的有效的低聚糖，糖苷都是通过β-糖苷键连接的。这非常重要，因为这能确保糖被肠道微生物有效的发酵。而不同低聚糖的单糖组成和聚合度有本质上的区别。低聚糖的功能是起益生元的作用。益生元是指能影响肠道微生物种群中占优势的微生物种类的化合物。通常,益生元相当于微生物的底物，允许特定的细菌种类（属）占据主导地位，而细菌的种类(属)赋予动物肠道健康的优势。低聚糖要对特定细菌有特殊作用，所以其组成和聚合度极其重要。聚合物长度和单糖组成必须能够可以被已经挑选出来的存在于肠内的微生物所识别。
我们的研究模型是以短链果糖低聚糖(scFOS)喂猪。之所以选择scFOS,是因为它被发现存在于人类和猪的奶水中，并展示出对婴儿和肠吻合手术病体的恢复有健康功效。这种健康益处被认为是通过scFOS增加双歧杆菌的数量的营养手段来实现。双歧杆菌与肠粘膜相关联，被认为刺激肠道上皮细胞产生粘蛋白，和显著的合成针对一些致病病原体的抗菌化合物。我们的研究表明摄入scFOS增加了小肠和大肠的表面积，不增加上皮细胞的增殖区，提高了蛋白消化率和猪的生长速率。在致病性大肠杆菌的实验中，喂养scFOS防止了初生仔猪的感染。同样的，在梭状芽胞杆菌致病性实验中，饲养scFOS阻止了仓鼠的感染。我们多次反复的测量到粪便中食物来源的致病菌数量的减少。喂养scFOS也减少了粪便中芳香族化合物的浓度，因此减少与排泄物相关的恶臭。粪臭素的减少也可提高猪肉品质，通过减少肉中与公猪膻味有关的主要化合物来实现。
益生元效应通过直接影响致病菌生长或刺激有益微生物的生长，进而减少致病微生物区系的生长潜力。评估低聚糖的第一步是确定其益生元模型的偏好性和特异性。
在我们已经使用的scFOS模型中,scFOS的选择特异性是刺激双歧杆菌的生长。双歧杆菌是独一无二的微生物，因为它们能合成β-半乳糖苷酶，对短链半乳糖苷有高特异性。因此，摄入scFOS就给肠道提供了促进双歧杆菌生长的底物。同样重要的是，scFOS不能被其他细菌物种很好的利用或根本就不利用,特别是潜在的病原体如大肠杆菌或沙门氏菌属。一种低聚糖应该具备某种特征，要能同时影响目标微生物和非预定目标的肠道微生物。低聚糖的特异性由单糖组成、聚合度和空间排列所决定。
最终，低聚糖还要具备发酵特性的特点。被低聚糖选择的细菌种类会影响发酵终产物。丁酸产量增加可能是有益的,因为丁酸对肠粘膜的增长有影响。低聚糖的发酵比率会影响该肠道区域的发酵行为的增加……
