日糧纖維對豬生理功能的影響

1、日糧纖維對豬生理功能是一把雙刃劍日糧纖維對單胃動物既有正面的營養(yǎng)作用，也有負(fù)面影響，因此充分了解纖維對單胃動物消化生理功能的影響以及單胃動物對粗飼料的利用特點(diǎn)，將有助于生產(chǎn)者在生產(chǎn)實(shí)踐中有針對性地采取相應(yīng)措施，消除或減輕纖維多糖的不利影響，充分利用其營養(yǎng)作用，提高飼料利用率。1日糧粗纖維的概念粗纖維是植物細(xì)胞壁的主要成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及角質(zhì)等成分。常規(guī)飼料分析方法測定的粗纖維，是將飼料樣品經(jīng)1.25%稀酸、稀堿各煮沸30min后，所剩余的不溶解碳水化合物。其中纖維素是由-1，4-葡萄糖聚合而成的同種多糖;半纖維素是由葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖和阿拉伯糖等聚合而成的異質(zhì)多糖;木質(zhì)

2、素是一種苯丙基衍生物的聚合物，它是動物利用各種養(yǎng)分的主要限制因子，粗纖維中的木質(zhì)素對動物沒有營養(yǎng)價(jià)值。反芻動物能較好的利用粗纖維中的纖維素和半纖維素，非反芻動物借助盲腸和大腸微生物的發(fā)酵作用，也可利用部分的纖維素和半纖維素。各種動物利用粗纖維實(shí)際上是利用微生物酶的分解產(chǎn)物或微生物的代謝產(chǎn)物，由于微生物酶分解粗纖維的特異性，往往使粗纖維分解不徹底。2豬對粗纖維的消化機(jī)理豬對粗纖維的主要消化部位在后腸，同反芻動物一樣，也是通過揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的形式。消化過程主要分2步。第1步，粗纖維(纖維素、半纖維素、果膠等)被微生物分泌的酶水解成短鏈的低聚糖，主要是二糖(纖維二糖、麥芽糖、木二糖)，部分糖

3、繼續(xù)水解為單糖。第2步，二糖和單糖被微生物攝取，在酶的作用下迅速的被降解為揮發(fā)性脂肪酸-乙酸、丙酸、丁酸。VFA主要在盲腸內(nèi)生成，大腸占整個消化道VFA產(chǎn)量的90%，盲腸VFA濃度比小腸高100倍。日糧中粗纖維含量的增加可使乙酸比例增加，而降低丙酸比例。3粗纖維對豬生理功能的影響3.1抗?fàn)I養(yǎng)作用粗纖維的負(fù)面作用是眾所周知的。飼糧中粗纖維水平增高，加快食糜在消化道中的流通速度，降低動物對淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)的回腸表觀消化率，降低飼糧的可利用能值。Chesson試驗(yàn)證明，由于粗纖維對消化液的稀釋作用，消化酶對底物的作用受到限制，從而降低了淀粉消化率。Roth Maier等報(bào)道，成年母豬日糧中

4、添加果膠可降低飼料蛋白質(zhì)的表觀消化率，但其真消化率基本不變，可能是糞中微生物氮含量升高的結(jié)果。Mosenthin等的試驗(yàn)也表明，日糧纖維可通過加速豬腸道黏膜脫落和提高消化液分泌量而增加內(nèi)源性氮的分泌。Schneeman等指出，不同來源的纖維均可使三酰甘油乳化后的乳糜微粒直徑增大，降低胰脂肪酶活性。麥麩、苜蓿粉纖維以及腸道內(nèi)降解纖維多糖的微生物均可與膽汁酸緊密結(jié)合，降低脂肪乳化效果及其消化率。張子儀等分析飼料粗纖維含量與豬消化能和雞代謝能之間的關(guān)系得出，粗纖維含量與飼料有效能之間呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)(y=-0.48-0.88)。日糧中部分纖維多糖在適宜的酸堿環(huán)境下可被后腸消化道微生物發(fā)酵降解，以VFA(主

5、要是短鏈脂肪酸SCFA)的形式為豬所吸收利用。其中乙酸主要氧化供能，丙酸生成酯，而丁酸被大腸上皮細(xì)胞吸收后迅速轉(zhuǎn)化為乙酸或被氧化分解。Jorgensen等報(bào)道，纖維多糖經(jīng)豬后腸發(fā)酵所產(chǎn)生的消化能約占其總消化能吸收量的28.6%。研究表明，飼糧中配入適量的易于發(fā)酵的高纖維飼料，如甜菜渣、大豆殼、麥麩、三葉草等，除可為母豬供能外，還可以提高初乳中脂肪含量，有利于初生仔豬的生長和成活。3.3對胃腸道微生物區(qū)系的影響胃腸道微生物群落的穩(wěn)定性除了受胃腸道內(nèi)的生態(tài)環(huán)境(包括氧化還原能力、養(yǎng)分可利用性、pH值以及微生物種群之間相互影響等)和外界環(huán)境條件(如溫度和濕度，可以通過影響過路菌和固有菌的滋生而擾亂胃

6、腸道固有的微生物群落)影響外，日糧成分的纖維含量也是一個不可忽視的重要因素。改變?nèi)占Z中的纖維數(shù)量可以調(diào)控胃腸道微生物群落結(jié)構(gòu)。如高纖維日糧能夠顯著增加動物胃腸道中的纖維分解菌數(shù)目。日糧中的纖維按照可溶性纖維與不可溶性纖維來劃分，它們在消化的過程中產(chǎn)生不同的結(jié)果。其中，前者主要存在于谷類包括小麥、大麥和黑麥中，能夠抵抗腸道中的微生物酵解，可以像海綿一樣吸收水分，在增加糞便體積和預(yù)防便秘中具有良好的作用。后者因?yàn)闀唤Y(jié)腸菌群酵解而不能吸收水分和增加糞便重量，但由于結(jié)腸能夠與可溶性纖維酵解產(chǎn)物特別是短鏈脂肪酸之間相互作用，通過添加不同種類及比例的纖維來改善機(jī)體的健康狀況可以產(chǎn)生良好的效果，已引起人們

7、的日益重視。3.4刺激胃腸道發(fā)育Pond等研究表明，飼喂高水平苜蓿粉日糧的成年豬的肝臟、胃、小腸、盲腸及結(jié)腸的相對重量(占體重的百分比)均增加。Kass等用不同水平苜蓿粉喂豬，結(jié)果消化道重量隨纖維水平的增加而增加。日糧纖維促進(jìn)消化道發(fā)育的機(jī)理在于飼料中加入纖維會降低日糧的能量濃度，而動物具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，它們會通過增加采食量來滿足自身對能量的需求，從而刺激了消化道尤其是后腸部分的發(fā)育，以滿足以后高產(chǎn)的采食量的需要。更引人注意的是，在仔豬料中添加纖維，可以促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育，并且這種作用對豬的整個生長周期都會產(chǎn)生有益的影響。通過觀察纖維在仔豬大腸內(nèi)的發(fā)酵過程，發(fā)現(xiàn)纖維促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育的部分原因。

8、在大腸內(nèi)，可發(fā)酵的碳水化合物被細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸如乙酸、丙酸和丁酸，其中丁酸是結(jié)腸上皮細(xì)胞生長的主要能源。同時，這些發(fā)酵產(chǎn)物也會促進(jìn)小腸內(nèi)指狀絨毛的發(fā)育，為吸收營養(yǎng)物質(zhì)提供更大的表面積。3.5維持腸胃正常蠕動消化道的運(yùn)動會影響食糜通過消化道的時間，從而影響食物在消化道內(nèi)的消化吸收。國內(nèi)外的許多研究表明，日糧纖維會減少排空時間，提高排空速率。Bueno和Guedon等發(fā)現(xiàn)，麩皮能夠刺激結(jié)腸的蠕動加快。Cherbut等研究則表明，非發(fā)酵纖維主要通過機(jī)械刺激對腸運(yùn)動產(chǎn)生影響，發(fā)酵纖維則是通過機(jī)械刺激和發(fā)酵產(chǎn)物的共同作用來影響腸的運(yùn)動。3.6提高免疫力正常微生物菌群尤其是胃腸道的菌群能刺激宿主建

9、立完整的免疫系統(tǒng)。隨著豬生長發(fā)育的各個階段不同，不同種類和數(shù)量的正常微生物群定植在胃腸道黏膜及胃腸道內(nèi)容物中，形成胃腸道的動態(tài)微生態(tài)平衡，該平衡有效阻止致病細(xì)菌和病毒等外來微生物的入侵和繁殖。在豬胃腸道中，厭氧菌占絕對優(yōu)勢(占90%以上)，這些菌在代謝過程中產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸和乳酸，降低生存環(huán)境內(nèi)的pH值，從而抑制外來菌的生長繁殖。同時，厭氧菌與胃腸道黏膜上皮細(xì)胞緊密結(jié)合，形成一層叫膜菌群的生物膜，這層膜對宿主起到了保護(hù)作用。正常微生物不僅能刺激機(jī)體免疫器官的發(fā)育，而且對增強(qiáng)機(jī)體特異性細(xì)胞和體液免疫是不可缺少的。3.7纖維素的代謝效應(yīng)粗纖維可刺激胃液、膽汁、胰液的分泌。飼糧纖維可吸附飼料和消化道中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，使其排除體外。適量的飼糧纖維可在后腸發(fā)酵，可降低后腸內(nèi)容物的pH，抑制大腸桿菌等病原菌的生長