普鲁兰多糖在畜牧业中的应用

普鲁兰多糖在畜牧业中的应用

摘要:主要阐述了普鲁兰多糖的结构特点、理化特性及其在生产中的应用。为普鲁兰多糖的进一步研究提供支持。

关键词:普鲁兰多糖;可塑性;粘性;畜牧

普鲁兰多糖是一种真菌胞外多糖,无色无味,高粘度。同时含有α-(1-4)和α-(1-6)键,有研究发现还具有α-(1-3)键。作为一种葡聚糖胶,分子量为250kDa,呈直链形态,没有分支[1]。含有丰富的羟基,易溶于水,不溶于有机溶剂[2]。完全酸水解后的产物是葡萄糖。广泛应用于食品、医药等领域。德国是最早研究普鲁兰多糖的国家,日本较系统的研究了普鲁兰多糖的特性,可作为食品添加剂和制药填充剂,同时也获得美国FDA的认证。

1普鲁兰多糖的结构特点

普鲁兰多糖是由潘糖和异潘糖聚合而成[3]。分子量为4.8×104~2.2×106。旋光活性为+192°。其结构首先由葡萄糖分子通过α-(1-4)键结合,然后再通过α-(1-6)键在其两端键合,从而反复连接形成高分子多聚糖。因此,普鲁兰多糖既包括α-(1-4)糖苷键,也包括α-(1-6)糖苷键,同时两者比例接近2∶1。完全燃烧后的产物主要是二氧化碳,没有有害气体产生。

2普鲁兰多糖的理化特性

2.1可塑性。普鲁兰多糖在外力作用下,可以发生形变,从而形成不同的类型。因此它的可塑性强,成型好,可以在不添加稳定性情况做出研究者想要的造型,成型后也不受温度的影响。常用来制作薄膜,透气性好,膜的硬度比较大(类似于尼龙线),弹性也好。可以喷涂在物体表面。使空气中气体(氧气、二氧化碳、氮气等)不易穿透,从而达到保存的目的。

2.2粘性。普鲁兰多糖溶于水后的粘性比较低,但热稳定性较好。粘性随着浓度的增加而增加。但是对温度不敏感,也不受金属离子的影响。其粉末耐热性强,遇到高温不易发生分解(可耐250℃的高温)。水溶液为中性,pH低于3,在酸性条件下才发生水解,使其粘性下降。耐盐性比较强,盐分对其几乎没有作用。

2.3可消化性。普鲁兰多糖是葡萄糖分子通过α-(1-4)和α-(1-6)键构成。单胃动物和人体消化器官如胃、十二指肠所分泌的消化酶只能将α-(1-4)糖苷键打开进行分解,缺乏打开α-(1-6)键的酶。因此可消化性较差。消化过程比较缓慢。可以用于低能量食物和饲料的生产。

3普鲁兰多糖的应用

主要应用于医药(粘结成形剂)、食品(改良剂)、轻工(包装材料)等领域。

3.1医药工业。主要用于制备胶囊、药物包装袋等材料原料。由于其在动物和人体的降解速度慢,可以通过添加不同浓度的普鲁兰多糖,达到其在胃肠道指定部位或区域释放,提高治疗效果或对反刍动物的过瘤胃保护作用。同时可以使胶囊的弹性得以提高。同时还可以用于制备疫苗,主要是通过与球蛋白结合,抑制了免疫球蛋白产生[4]。

3.2食品保鲜。由于普鲁兰多糖的成膜特性,形成薄膜后可以阻断氧气及二氧化碳的交换。从而抑制新鲜的农副产品的呼吸作用,减少营养物质的损失。可以作为叶菜、豆类、苹果等蔬菜和水果的保鲜剂。同时,加入在海产品中,也可以阻断海产品内的酶及细菌活性,达到延长海产品的贮存期及食用性。同时也能减少水分的蒸发,保持海产品的新鲜度。同时在食品加入普鲁兰多糖,可以增加粘稠度,改善口感。

3.3畜牧业。将普鲁兰多糖制成水溶液,将其涂抹于鸡蛋表面,可以提高鸡蛋的光泽和光滑程度。由于其本身安全无害的特性。所以作为鸡蛋的涂抹剂,通过阻隔鸡蛋气孔和外界气体的交换,防止鸡蛋受微生物的感染。达到延长鸡蛋的贮藏期,保证需要鸡蛋的新鲜度,鸡蛋的新鲜程度不但和营养价值、卫生等密切相关,同时也影响人们的消费喜好。由于宠物(狗、猫)体内缺乏α-(1-6)糖苷键酶,其在体内消化非常缓慢。同时由于其无毒无臭,不易被肠道吸收。在宠物饲粮中可以作为减肥原料,狗、猫采食后有饱腹感,但因为吸收较差,大部分被排出体外,减少宠物罹患肥胖及心脏病的风险。被宠物采食后,可以促进其体内乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖,维持肠道菌群平衡,对于宠物健康具有很好的作用。

作者:许贤美 蔡锋隆 樊晶晶 杨光 刘娜 张建斌 单位:天津农学院动物科学与动物医学学院 天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室 天津市广源畜禽养殖有限公司