, CHEN Daiwen, HU Haiyan, YU Bing, GU Changsong, HE Jun, YU Jie, LUO Junqiu, LUO Yuheng, ZHENG Ping
香菇多糖 (lentinan) 是从蘑菇、香菇中提取而来的一种含支链分子的多糖，其包含β-1, 3-D-主链和2条β-D-1, 3-和β-D-1, 6-支链的葡聚糖，且还含有很少部分的内置β-D-1, 6-链[1-2]。近年的大量体内外研究表明，香菇多糖具有调节机体诸多生理功能的作用，而关于香菇多糖调节机体生理功能的研究主要集中于其对免疫功能和抗氧化功能的调节方面 (即其可改善动物和人体的免疫功能和抗氧化能力)，这些研究表明香菇多糖具有增强机体的抗性，增强抗病毒、细菌和寄生虫感染及抗肿瘤能力，进而发挥维持和改善机体健康的作用[3-8]。
除了免疫功能和抗氧化能力外，肠道也是维持和改善机体健康的重要影响因素。但是，关于香菇多糖对肠道健康影响的研究还很少，仅Van Nevel等[9]研究了饲粮中添加0.1%香菇提取物 (香菇多糖有效含量为25%) 和5%香菇粉 (有效成分含量未知) 对断奶仔猪肠道健康的影响，但二者的作用效果存在较大的差异。因此，本试验通过在饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖 (香菇多糖有效含量为30%)，研究其对断奶大鼠生长性能、抗氧化能力、空肠黏膜形态结构和盲肠菌群结构的影响，以期为在生产中将香菇多糖应用于改善幼龄动物健康状况、促进其生长提供理论支持和试验支撑。
1 材料与方法 1.1 试验材料香菇多糖：购自于四川恒瑞通达生物科技有限公司，产品中香菇多糖有效含量为30%。
1.2 试验动物与试验设计试验选取20只平均体重约为75.43 g健康的21日龄断奶Wistar大鼠 (成都达硕实验动物有限公司提供)，将大鼠按照体重相近的原则随机分为2组，每组10个重复，每个重复1只大鼠。对照组和香菇多糖组分别饲喂基础饲粮和试验饲粮，试验期为21 d。基础饲粮采用AIN-93G大鼠纯化饲粮标准，交由成都达硕实验动物有限公司配制，其组成及营养水平见表 1。试验饲粮是以84 mg/kg香菇多糖等量替代基础饲粮中玉米淀粉配制而成。试验在四川农业大学动物营养研究所教学科研基地完成，试验大鼠采用单笼饲养，常规饲养管理，自然采光、通风，自由采食、饮水。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平 (风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
以重复为单位，于试验第1天和第22天对所有的大鼠进行空腹称重，并记录每日采食量，用于计算大鼠的平均日采食量 (ADFI)、平均日增重 (ADG) 和料重比 (F/G)。
1.3.2 样品采集于试验第22天称重后，对所有大鼠进行眼球摘除采血，将采集的血液置于离心管中，低温下静置30 min，3 000 r/min离心15 min制备血清，于-20 ℃保存备用。采血后，对大鼠采用脊椎脱臼法处死，迅速分离大鼠肠段，取3 cm空肠肠段于10%中性福尔马林液中固定；并取空肠肠段的组织样品和盲肠食糜，于-80 ℃保存备用。
1.3.3 血清和空肠中抗氧化指标大鼠空肠组织样品的前处理参考汤俊等[10]的方法进行。血清和空肠中丙二醛 (malondialdehyde, MDA) 含量和总抗氧化能力 (total antioxidant capacity, T-AOC) 均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒 (货号分别为A003-1和A015-1) 测定，所有的操作均按照说明书进行。
1.3.4 空肠黏膜形态结构大鼠空肠黏膜形态结构 (绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度) 的测定参考Mao等[11]的方法进行。
1.3.5 盲肠食糜中菌群数量和挥发性脂肪酸 (volatile fatty acids, VFA) 含量大鼠盲肠食糜中菌群 (总菌、乳酸菌、双歧杆菌和大肠杆菌) 数量的测定参考Mao等[12]的方法进行，盲肠食糜中VFA (乙酸、丙酸和丁酸和总VFA) 含量的测定参考Diao等[13]的方法进行。
1.4 数据处理与分析试验数据采用Excel 2003进行初步整理，所有测定结果以每只大鼠为统计单位，采用SAS 8.1软件进行t检验，以P < 0.05为差异显著，0.05≤P < 0.10为差异有显著趋势，P≥0.10为差异不显著。数据以“平均值±标准误”表示。
2 结果 2.1 饲粮中添加香菇多糖对断奶大鼠生长性能的影响从表 2中可以看出，与饲喂基础饲粮的大鼠相比，饲喂添加香菇多糖饲粮的大鼠的ADFI和ADG分别提高了14.10%(P < 0.05) 和36.36%(P < 0.05)，而F/G降低了15.84%(P < 0.05)。
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表 2 饲粮中添加香菇多糖对断奶大鼠生长性能的影响 Table 2 Effects of lentinan supplementation on growth performance of weaned rats (n=10) |
从表 3中可以看出，与饲喂基础饲粮的大鼠相比，饲喂添加香菇多糖饲粮的大鼠的血清和空肠中T-AOC分别提高了203.55%(P < 0.05) 和41.12%(P < 0.05)，而血清和空肠中MDA含量分别降低了67.18%(P < 0.05) 和15.22%(P=0.08)。
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表 3 饲粮中添加香菇多糖对断奶大鼠空肠和血清中抗氧化指标的影响 Table 3 Effects of lentinan supplementation on antioxidant indices in jejunum and serum of weaned rats (n=10) |
从表 4中可以看出，与饲喂基础饲粮的大鼠相比，饲喂添加香菇多糖饲粮的大鼠的空肠黏膜绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度显著提高 (P < 0.05)，但空肠黏膜隐窝深度无显著变化 (P=0.31)。
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表 4 饲粮中添加香菇多糖对断奶大鼠空肠黏膜形态结构的影响 Table 4 Effects of lentinan supplementation on jejunal mucosal morphology of weaned rats (n=10) |
从表 5中可以看出，与饲喂基础饲粮的大鼠相比，饲喂添加香菇多糖饲粮的大鼠盲肠食糜中乳酸菌数量有提高的趋势 (P=0.07)，且大肠杆菌数量显著降低 (P < 0.05)，但双歧杆菌 (P=0.41) 和总菌的数量 (P=0.11) 无显著变化。
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表 5 饲粮中添加香菇多糖对断奶大鼠盲肠食糜中菌群数量的影响 Table 5 Effects of lentinan supplementation on microflora number in cecal digesta of weaned rats (n=10) |
从表 6中可以看出，与饲喂基础饲粮的大鼠相比，饲喂添加香菇多糖饲粮的大鼠盲肠食糜中乙酸、丙酸、丁酸和总VFA含量均显著增加 (P < 0.05)。
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表 6 饲粮中添加香菇多糖对断奶大鼠盲肠食糜中VFA含量的影响 Table 6 Table 6 Effects of lentinan supplementation on VFA contents in cecal digesta of weaned rats (n=10) |
近年的研究表明，饲粮中添加香菇多糖可显著提高断奶仔猪[4]和肉仔鸡[14-15]的生长性能。本试验结果表明，断奶大鼠饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖也可显著提高其ADFI和ADG，并显著降低其F/G，促进了断奶大鼠的生长。已有的大量体内外研究发现，香菇多糖可通过调节动物和人机体的免疫功能和抗氧化能力，进而增强机体的抗性[3-8]。而本试验中也发现，饲粮添加香菇多糖可提高断奶大鼠血清和肠道的抗氧化能力。因此，对免疫功能和抗氧化能力的调节作用可能是香菇多糖改善动物生长性能的重要因素。
除了机体免疫功能和抗氧化能力外，肠道功能也是影响动物生长的重要因素之一。其中，肠道黏膜形态结构 (包括肠道绒毛高度和隐窝深度) 不仅与营养物质的消化吸收密切相关，且是肠道物理屏障功能的重要组成部分[16-17]。Van Nevel等[9]在断奶仔猪饲粮中添加5.0%香菇粉 (有效成分含量未知) 后提高了空肠的绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度，但是0.1%的香菇提取物 (香菇多糖有效含量为25%) 却未得到类似的结果。本试验结果表明，饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖提高了断奶大鼠空肠绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度。这些研究结果可在一定程度上说明，饲粮中添加香菇多糖改善动物 (包括大鼠) 的生长性能可能与其改善空肠黏膜形态结构有关，而香菇多糖的补充形式和添加剂量是其发挥效果的影响因素。
Van Nevel等[9]的研究表明，饲粮中添加香菇粉可提高断奶仔猪空肠黏膜绒毛高度和绒毛高度/隐窝深度，这与香菇粉降低了空肠黏膜绒毛细胞的凋亡指数有关。而组织细胞的氧化还原状态可在一定程度上影响细胞凋亡[18]。本试验结果发现，饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖可提高断奶大鼠血清和空肠中T-AOC，且降低血清和空肠中MDA的含量。综合本试验与前人的研究结果可知，香菇多糖可能是通过提高组织抗氧化能力，降低绒毛细胞凋亡，进而改善了受试动物的空肠黏膜形态结构。
近年的大量研究表明，肠道微生物对人和动物机体的健康发挥着重要的作用[19-20]。本试验结果表明，饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖会显著降低断奶大鼠盲肠食糜中大肠杆菌的数量，有提高乳酸菌数量的趋势。据此可以推测肠道微生物组成的变化可能也是香菇多糖调节断奶大鼠生长的重要因素之一。但是，Van Nevel等[9]在断奶仔猪饲粮中添加5%香菇粉 (有效成分含量未知) 或0.1%的香菇提取物 (香菇多糖有效含量为25%) 显著降低了空肠食糜和黏膜中各种菌群 (包括大肠杆菌、乳酸菌和链球菌) 的数量。这与本试验中的结果存在一定的差异，这些差异可能源于香菇多糖的添加量，即饲粮中香菇多糖添加剂量过多会同时降低有害菌群和有益菌群的数量；而添加剂量较少时，会促进有益菌群的生长，抑制有害菌群生长。
作为肠道菌群产生的非直接营养物质，VFA在调节肠道健康方面有着重要的作用，这体现在其对肠道屏障功能的全面调节：1) VFA能促进机体肠上皮细胞增殖，增加肠道DNA、RNA和蛋白质的含量，进而促进肠道绒毛生长[21-22]；2) VFA能降低肠道pH，维持肠道微生态配合[23]；3) VFA可调控肠上皮细胞黏蛋白的表达，促进细胞间紧密连接蛋白重新整合[24-25]；4) VFA可缓解脂多糖诱导的细胞炎性反应，降低促炎性因子的表达[26]。而本研究的结果表明，饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖显著提高了盲肠食糜中乙酸、丙酸、丁酸和总VFA的含量。那么，可推测香菇多糖可调节空肠黏膜形态结构和盲肠食糜中菌群数量至少部分与其提高了肠道中VFA含量有关。
4 结论在断奶大鼠饲粮中添加84 mg/kg香菇多糖 (香菇多糖有效含量为30%) 可以改善其抗氧化能力、空肠黏膜形态结构和盲肠菌群结构，进而提高生长性能。
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