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膳食纤维—母猪的福音

2018-08-13王志博陆东东倪冬姣邹新华

养猪 2018年4期
关键词:菊粉饲粮可溶性

王志博,陆东东,倪冬姣,邹新华

(播恩集团技术中心,广东 广州 511400)

在现代养猪生产中,母猪作为集约化猪场的重要组成部分,是养猪扩大再生产的基础,母猪饲养水平的高低直接关系到养猪生产的整体效益。生产上,母猪经常出现窝产仔数和有效活仔数低、泌乳期采食量低、便秘、刻板行为、断奶-发情间隔长等诸多问题。营养作为母猪生产循环的物质基础,在改善母猪生产力上具有重要意义。因此,营养学家们一直在寻求通过营养手段来提高母猪生产成绩的方法。近年来,母猪膳食纤维营养成为母猪营养研究的热点之一。研究表明,纤维的摄入可改善上述母猪存在的问题[1]。

1 膳食纤维的定义和分类

从化学的角度来定义,饲粮纤维被认为是非淀粉多糖和木质素的总和。Van Soest等(1991)[2]提出了用中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)作为评定饲草中纤维类物质的指标。用生理学的角度来定义,饲粮纤维一般泛指饲料中那些来源于植物,但又不能被动物消化酶所消化的植物多糖和木质素的总和。2000年5月,AACC(美国谷物化学家协会)公布的最终确定的膳食纤维定义为:膳食纤维是指不能被人体消化的可食碳水化合物及其类似物,这些物质不能被小肠消化吸收,但在大肠中可全部或部分发酵。根据在后段肠道的可发酵性,膳食纤维分为不可发酵膳食纤维(Non Fermentable Fibre)和可发酵膳食纤维(Fermentable Fibre);根据在肠道环境中的溶解性,膳食纤维分为可溶性膳食纤维(Soluble Fibre)和不可溶膳食纤维(Insoluble Fibre)。可溶性膳食纤维主要包括果胶、β-葡聚糖、果聚糖、瓜尔胶及阿拉伯木聚糖等,不可溶膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素、木质素、抗性淀粉等。

2 可溶和不可溶膳食纤维的作用

近年来,饲粮中可溶和不可溶膳食纤维对母猪的影响受到越来越多的关注。Reese等(2008)[3]指出,早期的研究多以中性洗涤纤维衡量母猪摄入的纤维,但是现在的研究者发现可溶膳食纤维和不可溶膳食纤维更适于衡量母猪摄入的纤维。Howarth等(2001)[4]指出大多数的研究表明,在限制能量摄入的条件下,可溶膳食纤维或不可溶膳食纤维摄入的提高可以增加餐后饱腹感和降低随后的饥饿感。

目前,在母猪膳食纤维中研究较多的可溶性纤维为魔芋粉和菊粉。魔芋属天南星科多年生草本植物,其主要成分为魔芋葡甘聚糖,是一种可溶性纤维[5]。谭成全(2016)[6]研究发现,妊娠饲粮中添加魔芋粉提高了母猪泌乳期采食量,改善了仔猪生长性能,同时改变了母猪肠道菌群的结构,提高了与胰岛素敏感性相关的菌群的丰度。而菊粉是一类天然果聚糖的混合物,是一种可溶性膳食纤维。菊粉具有降低动物血脂、促进微量元素的吸收、改善肠道健康和肠道菌群等多种生理功能[7-8]。王永生(2016)[9]研究表明,妊娠母猪饲粮中添加菊粉可提高初生仔猪均匀度,母猪产程及仔猪出生间隔缩短,泌乳失重降低。Renteria-Flores等(2008)[10]用 716 头混合胎次母猪研究了可溶膳食纤维和不可溶膳食纤维对母猪繁殖性能的影响。该试验结果表明,通过添加大豆皮(同时提高饲粮可溶膳食纤维和不可溶膳食纤维水平)可提高受试母猪泌乳期采食量,减少泌乳期体重损失。

3 母猪料中可溶和不可溶膳食纤维的比例

关于母猪料中可溶和不可溶膳食纤维适宜比例的报道较少,Lebreton(2017)[11]推荐的母猪饲粮中可溶和不可溶膳食纤维的比例见表1。

表1 母猪饲料中可溶和不可溶膳食纤维的比例 %

4 纤维组合的必要性

近年来研究发现,单一纤维源很难达到理想的、稳定的效果,或是单一纤维源成本较高很难实际应用。随着人们对不同纤维理化特性研究的不断深入,发现将不同理化特性的纤维进行合理的组合应该会获得更好的效果,并且有望降低成本。虽然,市场上出现了一些组合纤维产品,例如万利纤、倍纤素、奇纤素等,但大都价格较高。并且关于组合纤维的研究报道很少,组合纤维在母猪上的研究还少见报道[6]。

4.1 满足咀嚼的需要

猪类似于老鼠和兔子,天生喜欢纤维食物以满足其咀嚼的生理需要。缺乏纤维通常会导致母猪烦躁不安(尤其在限饲的情况下),影响胚胎的着床和胎儿的发育。研究表明,木质纤维和黏性的纤维增加纤维的咀嚼性[4]。而木质素含量高的纤维源富含木质纤维,如玉米芯[12-13];可溶性纤维大多黏性较强,如魔芋粉和菊粉。

4.2 改善饱感

纤维吸水后体积可达到原来的8倍以上,引起胃胀,产生物理性饱感。然而这种饱感随着食糜排空会迅速消失,重新产生饥饿感(通常猪胃排空的时间为2小时左右,而猪两次饲喂的时间间隔要远远长于胃排空的时间),引起猪刻板行为的发生。可见仅通过添加吸水膨胀性大的纤维来增加物理饱感显然是不够的。从维持血糖稳定的角度考虑,增强化学性饱感,对于缓解饥饿感、减少刻板行为可能更有效,饱感的持续时间更长。有研究发现,可发酵纤维的饱感作用要强于黏性和膨胀性大的纤维[14]。可发酵纤维在后段肠道发酵产生的挥发性脂肪酸被吸收后,具有减缓血糖下降的潜力,可以缓解母猪的饥饿感,而且这种作用相对物理性饱感持续时间更长。Souza等(2013)[15]研究发现,与快速发酵纤维相比,慢速发酵纤维饱感作用更长。因为,慢速降解纤维可以提供逐渐的长效的能量,尤其当其它的饲粮成分已经消化完后,并且能够有效防止血糖水平突然达到峰值和掉落,此时的血糖和胰岛素水平也更稳定[16]。甜菜渣含有不可溶膳食纤维多,属于慢速发酵纤维[17]。

另外研究发现,纤维发酵产生的短链脂肪酸(SCFA),特别是丁酸可以促进内分泌细胞分泌饱感肽(如PYY、GLP-1),通过直接作用于中枢神经引起动物的饱感[14]。体外发酵纤维的试验结果表明,魔芋粉和菊粉的发酵可以产生较多的丁酸[17-18]。

4.3 增加母猪窝产仔数

后段肠道发酵产生的短链脂肪酸能够通过血液被运输到全身,也包括胎盘,在胎盘中血液携带的短链脂肪酸能够为胎盘生长中的仔猪提供额外的能量,而且这种方式不依赖于母猪的血糖水平。通过给母猪持续地提供能量(甚至在母猪产前停止饲喂后),更长久的能量释放也能够缩短产程,这样的结果通常是减少死胎的数量。另外,饲喂母猪含有慢速发酵膳食纤维的饲粮,可以改善母猪卵母细胞的成熟和胚胎存活率,从而可以增加母猪窝产仔数[19]。原因是慢速发酵的膳食纤维能够增加并长久地产生挥发性脂肪酸作为能量源,这有助于稳定两餐之间的血糖和胰岛素水平,从而增加黄体成长激素释放的频率。

4.4 纤维的清肠通便作用

母猪限位栏饲养、限制饲喂以及妊娠后期胎儿体重的增加,使母猪肠道蠕动减慢,以及分娩之后的激素分泌的短期紊乱等因素导致母猪容易出现便秘。纤维可以促进胃肠蠕动,加快食糜的转运,增加排便频率,减少母猪便秘,并抑制病原菌的逆行,减少内毒素的危害。纤维的这种作用依赖于纤维的不溶和不可消化性。进入肠道的不溶膳食纤维给大脑的信号是不可消化的,通过指令肠道加快蠕动,将这些不可溶膳食纤维尽快往肠道后段推送,并进一步排出体外。而可溶膳食纤维进入胃肠道后被认为是可消化的,反馈的信号应该尽可能的消化吸收。另外大多数可溶膳纤维(特别是含果胶的纤维)会增加食糜的黏度,使排空时间延长[20]。因此,从纤维的清肠通便作用来说,使用不可溶膳食纤维更有利。

5 展望

通过对不同理化特性的纤维源进行合理组合,在保持效果的基础上,尽量降低组合纤维成本,这样的组合纤维对提高养猪企业的母猪生产水平和盈利能力具有实际意义。但是,人们目前对膳食纤维的认识还不够深入,对于可溶和不可溶膳食纤维的比例以及饲粮中可发酵膳食纤维的适宜含量还没有十分确切的标准。另外,由于不同纤维源理化性质有时差异很大,会造成在可溶和不可溶膳食纤维比例相同的情况下,改善母猪生产性能和健康的效果有很大差异。因此,今后的研究应该加深和拓展对膳食纤维的理解,而不仅仅是局限于膳食纤维的可溶性和可发酵性的划分和研究。

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