吕宏月，李嘉琪，杨嘉琪，张莹莹

（沈阳工学院生命工程学院，辽宁 抚顺 113122）

大量研究表明，壳寡糖能够改善动物的生长性能、提高机体免疫力、调节肠道的微生态环境等，并且壳寡糖也具有相对分子量较低、水溶性好、易吸潮、生物活性高等优势。除此之外壳寡糖还具有纯天然、无污染等特点。本文简单介绍了壳寡糖的制备方法并重点介绍了壳寡糖在各种动物上的应用。

1 壳寡糖的制备

壳寡糖的制备主要通过壳聚糖降解获得，主要方法有化学法、酶解法和物理法等。

1.1 化学方法

制备壳寡糖的化学方法有很多，比如酸解法、氧化降解法等，其中酸解法是使壳聚糖在HCl、H2SO4、HF和HNO2等酸性试剂的作用下发生剧烈降解得到壳寡糖。酸解法在酸解的过程中程度不容易受到控制并且产量较低，还会造成严重的环境污染，而近年来关于氧化降解这种方法的研究应用较多，其中氧化降解法中的过氧化氢氧化法已经被用作壳寡糖的生产，其他氧化降解法还有紫外线辐射（UV）/H2O2法、NaCl/H2O2法等。氧化降解这种方法需要的成本低，效率却很高，并且污染也很小，应用前景广阔。

1.2 物理方法

常用的物理法有很多，如超声波法、辐射法、紫外线法等。使用物理法制备壳寡糖的方法操作起来比较简单，但是效果比较差。在这些方法中超声波法的研究较多，其影响因素主要是超声波的作用时间，作用时间增长壳聚糖的降解率也跟着增加，并且得到的壳寡糖的相对分子质量分布变窄，可以得到较均一的壳寡糖。超声波法最简单、成本最低，试验证明超声波法能够促进壳寡糖的得率。

1.3 酶解法

相较于其他降解法，酶解法是最为理想和环保的降解方法，它具有很多优点，比如酶降解法的反应条件比较温和、反应过程容易控制、无污染，并且利用酶降解可以得到大量高活性的壳寡糖。酶降解法分为两种，一种是专一性酶降解法，一种是非专一性酶降解法。专一性的酶主要有溶菌酶、壳聚糖酶等，非专一性的酶主要有蛋白酶、脂肪酶等，这些酶对壳聚糖均表现出了较好的降解效果。

1.4 糖基转移法

糖基转移法的基础是有酶来参与反应，低聚合度寡糖在酶参与作用下，延长糖链成为高聚合度寡糖。这种方法受到了多种因素的影响，例如底物的浓度、pH 值、温度等都会对最后的结果产生一定的影响。

1.5 复合降解法

复合降解法综合了其他各单一降解法，就是把降解壳聚糖的所有方法所具备的优点和这些方法存在的问题进行一定的分析，然后再进一步优化，或者利用引入较新的分离技术来实现工业化生产[1-2]。

2 壳寡糖在动物生产上的应用

2.1 在肉鸡生产中的应用

2.1.1 壳寡糖对肉鸡生产性能的影响

大量的研究表明，在肉鸡的饲粮中添加适量的壳寡糖对提高肉鸡的生产性能有明显的效果。王秀武等[3]通过研究得出，添加壳寡糖的饲粮会使肉仔鸡肠道微生物受到抑制，肠腔内环境得到改善，机体的免疫力得到提高，使机体处于健康的生理状态，所以肉仔鸡的体重随着壳寡糖添加量的增加而增大，料重比相对降低。郭效中等[4]通过研究得出，添加壳寡糖对动物的采食量和增重影响较小，但是随着壳寡糖浓度的降低，肉仔鸡的生产性能也呈下降的趋势。Huang R.L.等[5]通过研究得出，在饲粮中添加不同水平的壳寡糖（50、100、150 mg·kg-1），与抗生素组和空白对照组进行对比，发现添加了壳寡糖的饲料显著提高了肉鸡的体增重和饲料转化效率。但添加壳寡糖一定要适当，因为添加了较多的壳寡糖对肉鸡的生长性能反而会产生不利的影响。李晓晶等[6]通过研究得出，在肉鸡饲粮中添加大剂量的壳寡糖150 mg·kg-1时其促生长效果低于100 mg·kg-1壳寡糖处理组。

2.1.2 壳寡糖对肉鸡屠宰性能的影响

前人关于添加壳寡糖对肉鸡屠宰性能影响的研究比较少，白洁等[7]通过研究得出，将对照组与在饲粮中添加100 mg·kg-1的壳寡糖组进行比较，发现添加壳寡糖对肉鸡的半净膛率、全净膛率和腿肌率都起到显著提高的作用，但可能由于壳寡糖的纯度原因，肉鸡的半净膛率和全净膛率中抗生素组显著低于添加壳寡糖组，所以肉鸡的屠宰性能得到提高。闫冰雪等[8]通过研究得出，在饲粮中添加壳寡糖对肉仔鸡的胸肌率、半净膛率、全净膛率和腹脂率的影响并不明显，而添加了150 mg·kg-1壳寡糖时腿肌率显著提高。所以在饲粮中添加壳寡糖可以提高肉鸡的屠宰性能，由于壳寡糖对肉鸡屠宰性能影响的研究较少，所以关于壳寡糖对肉鸡屠宰性能的影响还有待进一步的研究。

2.1.3 壳寡糖对肉鸡免疫性能的影响

据了解，家禽有三个重要的免疫器官，分别是法氏囊、胸腺和脾脏[9]。徐小龙等[10]研究表明，在日粮中添加100～200 g·t-1的壳寡糖对促进肉鸡免疫器官的发育有明显的效果。Deng X.Z.等[11]通过研究得出，添加100 mg·kg-1壳寡糖的日粮对肉仔鸡法氏囊指数、胸腺指数和脾脏指数有明显的提高效果。白洁等[7]通过研究得到，添加100 mg·kg-1壳寡糖的饲粮与空白对照组相比，试验后期肉鸡的胸腺指数与法氏囊指数都呈现了升高的现象，对于脾脏指数来说，差异虽然不是很明显，但也呈现了升高的现象。李晓晶等[6]通过研究得出，添加了100 mg·kg-1壳寡糖的肉鸡的胸腺指数和脾脏指数都比其他处理组高，说明壳寡糖能够调节非特异性免疫。所以综合前人的研究得出，在饲粮中添加壳寡糖可以提高肉鸡的免疫性能。

2.1.4 壳寡糖对肉鸡抗氧化性能的影响

臧珉等[12]通过研究得出了壳寡糖有较强的抗氧化性的结论。白洁等[7]研究表明，在饲粮中添加50 mg·kg-1的壳寡糖可以显著提高肉鸡的抗氧化性能，但添加了150 mg·kg-1壳寡糖时并没有明显的效果。这表明在饲粮中添加壳寡糖可提高肉鸡的抗氧化性能，但添加量并不是越高越好。Sun T.等[13]研究表明，因为壳寡糖的分子较小，暴露出的活性羟基和氨基具有还原性，提供的氢离子可与自由基发生反应，从而起到了抗氧化的作用。所以综合前人的研究结果表明，在饲粮中添加壳寡糖能够起到抗氧化的作用。

2.2 在水产动物生产中的应用

随着人们对水产品需求量的增加，水产动物的养殖逐渐变得广泛，在水产动物饲料中加入壳寡糖的研究也越来越多，主要研究内容集中在鱼、虾、蟹等种类。目前研究的是在基础饲料中加入壳寡糖对水产动物生长性能、免疫指标及肠道菌群的影响，并且都取得了较好效果。

2.2.1 壳寡糖对水产动物生长性能的影响

近些年来，对于在水产动物饲料中加入壳寡糖的研究逐渐增多，经多数人的研究表明，壳寡糖对水产动物的生长性能起着明显的促进作用。蔡胜昌等[14]研究表明，在大菱鲆幼鱼基础饲料中分别添加0、0.5%、1.0%的壳寡糖和0、0.5%、1.0%的低聚木糖并养殖60 d，其研究结果显示，与对照组相比，试验组中大菱鲆幼鱼的蛋白质效率、增重率、特定生长率和饲料利用率均有显著的提高（P＜0.05），且饲料中添加0.5%壳寡糖+1.0%低聚木糖组合以及1.0%壳寡糖+1.0%低聚木糖组合对大菱鲆幼鱼促生长效果最好，饲料利用率、蛋白质效率最高。徐贵珠[15]研究表明，在中华绒螯蟹的饲料中添加0.6%壳寡糖和0.2%茶多糖最适宜，能够促进中华绒螯蟹生长，提高其生长指标，与对照组相比较，特定生长率和增重率显著提高（P＜0.05），饵料系数显著降低高（P＜0.05），促进了消化器官的生长发育。苏鹏[16]在红鳍东方鲀饲料中添加不同剂量的壳寡糖并饲养56 d，结果表明随着壳寡糖添加量逐渐增加，红鳍东方鲀的生长性能逐渐增强，其增重率、特定生长率、肠指数逐渐增大；同时饲料中添加壳寡糖能提高鱼体的非特异性免疫、优化红鳍东方鲀的肠道菌群。

2.2.2 壳寡糖对水产动物免疫指标的影响

大量的研究表明壳寡糖能够提高机体的免疫功能，其对鱼类免疫功能的提高已被许多学者的研究成果所证实。壳寡糖具有维持水产动物养殖环境微生态平衡的作用，还能控制疾病的发生且作用长期有效。所以，就目前的水产业养殖生产现况，壳寡糖作为新型的饲料添加剂，必然成为水产养殖应用的新趋势。张国启[17]的试验结果显示，添加了壳寡糖后，黄河鲤的免疫指标出现了一定程度的提高。壳寡糖对黄河鲤血液白细胞吞噬活性的影响在饲养第22～56天效果差异现象最明显，对黄河鲤血清免疫指标的影响显著，提高了黄河鲤溶菌酶活性和一氧化氮浓度，其他项目差异均不显著。张诗雨等[18]研究表明，在克氏原螯虾饲料中添加壳寡糖后，其肝胰腺及肠道中脂肪酶、胰蛋白酶和淀粉酶活性有了非常显著的提高，并且能够调节肠道菌群结构，提高成活率。

2.2.3 壳寡糖对水产动物肠道菌群的影响

肠道菌群可以分泌促进鱼类消化吸收的酶类[19]，因此肠道菌群对鱼类的消化吸收及营养免疫起着很重要的作用。在吉富罗非鱼幼鱼饲料中添加壳寡糖，添加量越多，肠道乳酸杆菌的数量越多，而大肠杆菌数量则逐渐减少[20]。壳寡糖不仅能够促进肠道内有益菌的增长，而且能够抑制有害菌的数量，从而改善肠道内环境。孙梦洁[21]将健康俄罗斯鲟和饲喂2个月壳寡糖的俄罗斯鲟分别进行感染试验，随着壳寡糖饲喂时间的增加，厚壁菌门所占的比例增加，抑制了气单胞菌科微生物的繁殖，且结果表明饲喂壳寡糖可促进奇异球菌、分枝杆菌及螺旋体菌等微生物的增殖，增加肠道菌群的物种丰富度，进而促使肠道组织结构更为完善，调节肠道微生物菌群平衡。

2.3 在猪生产中的应用

2.3.1 壳寡糖对猪生产性能的影响

大量研究表明饲粮中添加壳寡糖可以对母猪的生产性能起到提高的作用。黄叶等[22]研究表明，添加一定量壳寡糖对母猪总产仔数、产活仔数和产仔重都起到了增加的效果。添加一定量壳寡糖对泌乳母猪来说可明显提高仔猪生长表现。对于断奶仔猪，添加壳寡糖可以增加仔猪血清中生长激素和胰岛素样生长因子的含量，并且能够促进仔猪的生长。在许青松等[23]和杨开云[24]的试验中，将壳寡糖添加到妊娠母猪的日粮中，对增加母猪总窝产仔数、窝产活仔数和仔猪初生窝重起到了明显的效果并且很大程度上增加了产活仔窝重。

2.3.2 壳寡糖对猪肉品质的影响

蒋登湖等[25]研究肉品质的试验结果表明，尽管添加300 mg·kg-1壳寡糖对试验猪背最长肌中pH值、滴水损失、肉色、嫩度值等均造成了显著差异，但与对照组不同的是，添加300 mg·kg-1壳寡糖组均显著提高了背最长肌中粗脂肪和肌苷酸的量，均显著降低了背最长肌中的菌落总数。同时壳寡糖可以显著提高背最长肌中肌苷酸的含量。苏维发等[26]试验结果表明，饲粮中添加壳寡糖能够显著改善生长育肥猪的肉色，提高机体抗氧化能力。脂质氧化是影响肉品质的重要因素，并影响味道、香气、颜色、质地和营养价值等。

2.3.3 壳寡糖对猪免疫性能的影响

血清中免疫球蛋白和补体的含量可以反映机体免疫能力的强弱。刘莹莹等[27]研究结果表明，母猪饲粮中添加低聚壳聚糖，能够提高母猪初乳中免疫球蛋白IgG、IgA和IgM含量，同时提高仔猪血清免疫球蛋白IgG 和IgA 含量。T.Ho 等[28]也报道了母猪妊娠后期补充壳寡糖对母猪和仔猪血清IgM、分泌型免疫球蛋白A(sIgA)含量及母猪粪便中sIgA含量都有明显提高的作用。柒启恩等[29]试验结果显示围产期母猪饲粮中添加壳寡糖对母猪初乳中IgG、白细胞介素IL-2和IL-6含量起到了明显提高的作用，但是对IgA、IgM和α肿瘤坏死因子（TNFα）的含量并没有什么明显的影响。

3 壳寡糖在其他方面的应用

大量研究表明，壳寡糖在化工、农业、生物兽药、医药、饲料添加剂等领域都有着广泛的应用。在农业上，壳寡糖不仅能够促进土壤中有益微生物的生长，还能改善土壤菌群环境，因此壳寡糖促进了植物的生长。所以可以将壳寡糖制成生长调节剂和肥料等。

在生物兽药方面，可以利用壳寡糖的抗菌作用及时预防大肠杆菌、葡萄球菌等有害菌对动物健康造成的损害；壳寡糖还具备促进伤口愈合的功效以及降血脂等功效。

壳寡糖在当今医药领域得到了广泛的应用。有研究表明，壳寡糖能够对肿瘤细胞的一系列活动造成抑制作用，具备一定的抗癌功效，体外试验可以证明壳寡糖可诱导多种癌细胞死亡[30]，如肝癌[31]、前列腺癌[32]等。

随着社会对动物产品越来越大的需求，以及人们对食品安全及药物残留越来越关注，我国对动物产品的养殖环境及饲料添加剂等更为重视。壳寡糖是一种动物饲料的添加剂，其能够提高动物的生产性能、屠宰性能，并且能够改善肠道菌群、增强动物免疫力。壳寡糖是一种无污染、无残留并且作用力很强的饲料添加剂。

4 展 望

本文总结了壳寡糖的制备方法、在动物上的应用及其在其他领域的应用进展，总结得出壳寡糖能够提高动物的生产性能、屠宰性能、免疫性能等，并且能够显著提高肉品质、调节肠道微生物的平衡。虽然壳寡糖在各个领域的研究有很多，但在生产工艺等方面还存在一些问题，还有待更多的科研人员进一步探究。现如今随着问题的不断解决、研究的不断深入，壳寡糖作为一种功能性寡糖，其应用前景更为广阔。