El propósito de este estudio fue explorar los efectos de la xilosa con diferentes polimerizaciones en el rendimiento de crecimiento, la función de la barrera intestinal y la composición microbiana intestinal en lechones destetados. Un total de 144 lechones destetados fueron asignados a 3 tratamientos dietéticos en un diseño completamente aleatorizado según su peso corporal y sexo. Los tratamientos dietéticos incluyeron una dieta basal de maíz y harina de soja (CON) y 2 dietas adicionales formuladas con 1% de arabinoxilano (AX) y 1% de xilooligosacáridos (XOS), respectivamente. Los resultados mostraron que la suplementación dietética de XOS o AX redujo la incidencia de diarrea en lechones destetados en comparación con el grupo CON (< 0.05). XOS o AX aumentaron la altura de las vellosidades ileales y la actividad intestinal de antioxidantes en lechones destetados en comparación con el grupo CON (< 0.05). XOS o AX redujeron el contenido de IL-6 ileal y colónico y aumentaron las concentraciones de sIgA y IL-10 colónicas en lechones destetados en comparación con el grupo CON (< 0.05). XOS o AX aumentaron las concentraciones totales de ácidos orgánicos en el íleon y la fermentación in vitro (< 0.05). XOS aumentó la abundancia de y en el digesto ileal (< 0.05), mientras que AX aumentó la población de en el digesto ileal y la abundancia de en el digesto colónico de lechones destetados (< 0.05). En conclusión, tanto XOS como AX reducen la incidencia de diarrea y mejoran la capacidad antioxidante, la función inmunológica y las poblaciones de bacterias beneficiosas, mientras que la fermentación microbiana de XOS con una menor polimerización y masa molecular puede producir más ácidos orgánicos y una mayor abundancia de y en el intestino superior de lechones destetados en comparación con AX.