功能性饲料及其功能因子概述

功能性饲料及其功能因子概述

导读1功能性饲料概述 功能性饲料的概念目前，功能性饲料尚无权威定义。一些研究者认为，功能性饲料相当于保健饲料，具有提高免疫力和抗应激等某一特定功能，仅指有助于畜禽健康的一类饲料。还有人认为，其能促进动物生长、增强免疫力且改善动物产品品质，同时可减少环境污染的饲料都可称为功能性饲料。由于饲料中许多营养物质既是营养底物，又具有营养生理调控功能，容易让人们感觉到“功能饲料”一词略有牵强附会之意，在一定程度上阻碍功能性饲料产业的发展。鉴于此，研究以传统动物营养学的营养需要理论为指导，以“析因法”为手段，对功能性饲料的概念进行进一步明晰。研究认为，功能性饲料是饲料的一种，是在满足畜禽的维持需要、生长需要和生产需要上，为达到特定养殖目的或生产富含一种或多种功能性组分畜禽产品，且富含功能性成分的专用饲料。功能性饲料应满足畜禽就某一营养成分在维持、生长、生产和功能4部分的需要，且在安全剂量内，不以治疗疾病为目的，具有靶向调节动物机体机能和新陈代谢，发挥改善动物健康水平、生产功能性畜禽产品及减少环境污染等特定生物学功能。功能性饲料组分剂量所在区间见图1。功能性饲料的特点包括能满足动物的维持、生长和生产需要;通过超量或额外添加特定功能的营养组分或功能因子，进入动物体内产生特定的生物学功能;长期饲用对动物、人类及环境符合相关的要求;针对特定动物的特定阶段而言。 功能性饲料的功能和分类功能性饲料的功能包括改善动物健康水

平、推动环境改善及满足人类功能性畜产品需求3个方面。对动物本身来说，功能性饲料具有靶向且显着改善动物生长、提高繁殖效率、增强免疫力、抗应激及提升动物产品品质等一种或多种功能。对环境来说，通过饲喂功能性饲料可有目的减少畜牧业生产对环境的污染，如减少甲烷、氨气及二氧化硫等气体排放，降低重金属及氮磷的排泄与污染等。对人类来说，功能性饲料用来生产符合人类需求的功能性动物产品，如富硒蛋、低胆固醇蛋和ω-3畜禽食物(禽蛋、禽肉、猪肉、牛肉和羊肉)等。按照饲料的功能，功能性饲料可分为功能性生长型饲料、繁育型饲料、保健型饲料、环保型饲料及动物产品型饲料等5大类。其分别在促进动物生长、改善繁殖性能、提高动物健康水平、减少畜牧污染及生产功能性动物产品等方面发挥重要的作用。功能性饲料产品不仅具有一种功能，还可同时具有多种功能。2功能因子及其生物学功能功能性饲料发挥作用的关键是饲料组分剂量的合理添加及具特殊生物学功能的功能因子，主要是功能因子发挥作用。功能因子来源广泛，包括植物、动物、微生物及其籽实、分泌物、提取物和加工副产物等，还包括相应的人工合成物。

功能性糖类糖类包括单糖、寡糖及多糖。传统营养学认为糖类的功能主要为供能、构成畜禽机体组织及参与部分新陈代谢等。随着研究不断深入，诸多研究发现以寡糖、多糖及抗性淀粉(ＲS)为代表的糖类在影响动物生理功能、维持动物肠道微生态平衡、调节蛋白质合成和免疫调节反应上有显着功能，称之为功能性糖类。 多糖多糖是至少10个单糖以糖苷键形式组成的聚合高分子糖类。

功能性饲用多糖可分为植物多糖、真菌多糖、细菌多糖和中草药多糖等4类，有陆生和海生2种来源，主要成分包括果聚糖、甘露聚糖、半纤维素、半乳聚糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、葡甘露聚糖、葡聚糖、甘露糖和杂多糖等。多用于生猪、家禽及鱼虾的生产中，反刍动物应用较少，且以多糖提取分离纯化技术、多糖结构与生物学功能、多糖资源开发及其生物学功能等研究为主。多糖在保健型饲料中具有较大应用潜力，具有增强免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、降血脂和降血糖等功能。多糖的作用机制研究主要集中在多糖受体研究、多糖对基因表达和淋巴细胞信息传导影响等免疫作用方面。对受体研究发现，多糖通过与细胞表面多糖受体结合发挥作用，已知的有CＲ3(补体III型受体)、Dectin－1(C型凝集素－l)、Lactosylceramide(乳糖酰基［神经］鞘氨醇)和Scavenger(清道夫)等4种多糖受体，其中以CＲ3最为常见。多糖通过若干个寡糖活性中心与受体结合。活性多糖可影响淋巴细胞的基因表达，具有促进淋巴细胞IL－1(白细胞介素－1)、IL－6(白介素－6)及TNF－α(肿瘤坏死因子－α)等基因表达和相应蛋白质合成的作用。在细胞信息传导方面，多糖能有效影响淋巴细胞信息传导，包括钙离子通路、信使环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)通路和NO(一氧化氮)等多种途径。

功能性低聚糖低聚糖又称寡糖，是3～9个糖苷键聚合而成的化合物，常见的有乳酮糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、异麦芽低聚糖、甘露寡糖及壳寡糖等。低聚糖最主要的特点是不易被动物胃肠消化吸收，甜度和热量均低，基本不增加血糖和血脂。功能性

低聚糖具有促进肠道内双歧杆菌和乳杆菌等有益微生物的定植与增殖，抑制腐败菌增殖并提升益生菌肠道竞争性优势的作用。借助对肠道微生物的调节机制，功能性低聚糖能显着改善动物肠道微生态环境，并增加维生素合成，进而提高肌体免疫并改善动物体健康水平。

脂类及衍生物目前，研究的热点主要集中在靶向改善动物产品品质、生产功能性动物食物、脂肪代谢调控及作为激素、色素和维生素等的前体调控动物生理代谢等方面，重点包括不饱和脂肪酸、甾醇和萜类化合物等。

不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸是功能性饲料的重要物质，分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸(PUFAs)。PUFAs主要包括ω－3系列以及ω－6系列，其中α－亚麻酸(ALA)和亚油酸(LA)分别是合成ω－3PUFAs和ω－6PUFAs的母酸，且二者在高级动物体内不能合成。不饱和脂肪酸的来源包括植物、动物及微藻等3大类。富含ω－3PUFAs的植物性原料有亚麻籽、胡桃仁、菜籽、紫苏籽和羽扇豆等籽实及其植物油，银杏叶和杜仲等植物及其粉剂，含有较高ALA。富含ω－3PUFAs的动物性原料包括各种鱼类及其鱼油，是EPA和DHA的主要来源，但具腥味，易氧化。微藻类原料主要有螺旋藻属、小球藻属和紫球藻属等，富含EPA、DHA、蛋白质、多糖和细胞色素等多种功能性活性物质。对人类而言，不饱和脂肪酸具有调血脂、防血栓、提高视力和补脑健脑等作用，尤其是对孕妇和婴幼儿更为重要，所以利用富PUFAs饲料改善动物产品品质，生产功能性畜禽食物是其最重要功能。当前，已成功以亚麻籽、鱼油和微藻等开发出

禽蛋与禽肉、猪肉、牛肉和羊肉等富PUFAs的畜禽食物。

甾醇甾醇可分为动物甾醇、植物甾醇和菌类甾醇3类，动物甾醇以胆固醇为主，植物甾醇主要为β－谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇等，而麦角甾醇则属于菌类甾醇。饲用甾醇主要指植物甾醇和菌类甾醇，广泛存在于植物油、植物籽实、海藻及食用菌中。植物甾醇具有提高单胃动物的生长性能、胴体性能、饲料转化率及改善奶牛泌乳性能和禽蛋品质的作用。还有研究认为，植物甾醇或能有效降低油脂的氧化和烹饪环节的氧化速度，具有较好的抗氧化和抗氧化热稳定性。甾醇的生理作用主要表现在降低胆固醇，抗感染、抗菌和抗肿瘤方面。研究发现，植物甾醇能在动物机体内替代性抑制胆固醇吸收，可显着降低血液中低密度脂蛋白胆固醇(LDL－C)和总胆固醇(TC)含量，而高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C)和三酰甘油(TG)水平未见变化。甾醇还可通过抗突变、抗增殖和促进细胞凋亡等阻断肿瘤发生过程，发挥抗肿瘤作用。如麦角甾醇可能成为预防膀胱癌的药物，能剂量依赖性抑制糖精钠、DL－色氨酸、丁基羟基茴香醚及N－丁基－N－(4－羟丁基)亚硝胺(BHBN)的膀胱致癌促进作用。

萜类化合物萜类化合物是异戊二烯聚合物及其含氧衍生物的总称，一个异戊二烯单元被称为半萜。萜类化合物广泛存在于高等植物、微生物、昆虫及海洋生物体内。作为饲料成分，双萜、三萜和四萜化合物在保健型饲料中具有较好的应用前景。他们是合成激素、色素和微生物的主要成分。研究发现，萜类化合物在调节免疫和脂质代谢、抗肿瘤及抗氧化功能方面发挥作用。在抗肿瘤方面，萜类化合物通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡和诱导细胞分化等方式