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膳食纤维在母猪料中的应用特性

540 来自: 北京九州互联
简介
作为“第七营养素”的膳食纤维在母猪上的应用已逐渐被人们所认同。
  作为“第七营养素”的膳食纤维在母猪上的应用已逐渐被人们所认同。然而大家对在母猪中应该利用纤维的哪些营养、生理功能似乎很模糊,因此对母猪纤维源的选择也不知所措。了解纤维在母猪中通常考虑的应用特性,有利于根据这些应用特性分析如何选择合适的纤维源。

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  纤维的营养(供能)作用

  纤维虽然不能被动物所分泌的内源消化酶降解,但可以被微生物发酵利用,产生挥发性脂肪酸,为动物提供所需的部分能量。研究表明后肠发酵可以满足25-30%母猪维持能量需要。由于母猪微生物区系比生长猪更加丰富,因此人们已经认识到纤维原料的代谢能可能被低估。但纤维在这种供能作用的重要性,并不在于纤维发酵所产生挥发性脂肪酸的能值,而是在于纤维发酵缓慢释放能量的方式。对于繁殖母猪来说,缓慢均衡供能,维持血糖稳定应该比提供的总消化能量更加重要。维持母猪血糖稳定对于胚胎的发育、母体的健康、限制饲喂的情况下母猪的饱感维持等具有重要意义。除了木质素几乎不被发酵外,其他膳食纤维组分均可以发酵。膳食纤维的降解程度和速度与其溶解性、化学结构、颗粒大小以及动物肠道本身微生物区系(如年龄)等因素有关。可溶性纤维通常容易被快速发酵,而不溶性纤维相对难以发酵,发酵速度缓慢。颗粒小的纤维容易发酵,而颗粒较大的纤维相对难以发酵(将可溶性纤维等同于可发酵纤维,不溶性纤维等同于不可发酵纤维,其实这是非常不准确的!)。就不同的纤维源而言,可溶性纤维发酵速度较快,且发酵更加完全,因此具有比不溶性纤维更高的消化系数和能量贡献。然而不溶性纤维(慢速可发酵纤维)在缓慢均衡供能方面比快速发酵的可溶性纤维更有优势!而且这种慢速发酵的纤维(通常是不溶性纤维)可以加快小肠食糜转运,使更多的养分通过后肠发酵的方式缓慢释放能量(尽管一定程度上降低了养分利用效率),有利于维持血糖持续的稳定。

  纤维增强或延长饱感的作用

  目前国内普遍对妊娠母猪采用限制饲喂的方式。限制饲喂有利于早期胚胎的着床,并避免母猪过肥以及胎儿过大的问题。然而限制饲喂通常会导致母猪饥饿应激和烦躁不安,影响胚胎的发育并可能导致母猪隐性流产。因此考虑在限饲母猪料中增加纤维以增强或延长母猪的饱感,减少饥饿应激。纤维的这种作用依赖于纤维的吸水膨胀性和发酵性。纤维具有吸水性。但不溶性纤维和可溶性纤维结合水的方式不同,不同来源、化学组成、结构及物理特性的纤维吸水力大小不同。可溶性纤维主要通过分子内酯键、氢键或醚键与水分子形成氢键或通过水合后形成胶体携带大量的水分。而不溶性纤维主要通过范德华力,离子力和极性作用形成网状结构结合部分水(虹吸作用)。纤维吸水后体积可以达到原来的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,饱感会迅速消失,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。这种类型的纤维产品通常在欧洲国家因考虑动物福利(不允许限制饲喂),作为避免怀孕母猪因过量采食而造成营养过量的管理工具。然而在其他国家(如沙龙国际手机版),怀孕母猪普遍采用限制饲喂,在这种情况下,纤维的限饲作用就显得没有太多必要。相反这种纤维可能限制某些阶段(如哺乳母猪、生长猪等)实现采食量的最大化。在限制饲喂的情况下,维持猪只的饱感,减少饥饿应激以及刻板行为的发生频率,对妊娠母猪的保胎尤其重要,但通过添加吸水膨胀性大的纤维,增加物理饱感显然是不够的。我们认为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,可能更加有效,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粘性和膨胀性大的纤维(Souza da Silva等,2012)。可发酵纤维在后肠发酵产生的挥发性脂肪酸,被吸收后具有可以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 da Silva等,2013)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。另外研究发现纤维发酵产生的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(Souza da Silva等,2012;Zhou等,2006)。因此用吸水膨胀性来评价纤维增强猪只饱感的指标,存在一定的片面性。


  纤维的清肠通便作用

  母猪限位栏饲养、限制饲喂的方式,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性和不可消化性。进入肠道的不溶性纤维给大脑的信号是不可消化,通过指令肠道加快蠕动,将这些不溶性纤维尽快往肠道后端推送,并进一步排出体外。而可溶性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。另外大多数可溶性纤维(特别是含果胶的纤维)会使食糜的粘度增加,使排空时间延长(Brownlee,2011)。因此从纤维的清肠通便作用来说,使用不溶性纤维更有利。

  纤维对肠道微生物的作用(益生元作用)

  稳定优化的肠道微生物区系对母猪健康,以及分娩后哺乳仔猪的健康具有重要的影响。纤维可以作为肠道微生物生长繁殖的营养基质,被肠道微生物发酵利用,从而对肠道微生物区系的组成产生影响。不同纤维源纤维组成及组分含量比例差异非常大,其发酵性以及对肠道微生物的影响也是不同的。有些可发酵纤维组分(如菊粉)可以被肠道乳酸菌等有益微生物(如乳酸菌)所利用,起到益生元作用,这些有益菌对肠道中有害菌起到竞争性抑制作用;而有些纤维则可能更容易被有害微生物(如产气荚膜梭菌)所利用;有些纤维发酵可以产生更多的短链脂肪酸,具有酸化和供能作用,而有些纤维组分(如豆皮中的大豆寡糖)容易被一些产气微生物所利用,产生大量的气体(如CO2、H2、甲烷等)引起胀气和不适;不同纤维发酵产生的挥发性脂肪酸的组成也会不同,比如万利纤(OptiCell)发酵产生更高比例的丁酸、乳酸,不仅具有供能作用,而且还具有其他重要的生理作用;因此在利用纤维可发酵性角度,在生产实际应用过程中,应该选择具有益生作用的纤维,促进有益菌的增殖,优化肠道微生物区系,同时增加有益的发酵产物(特别是丁酸)比例,减少不良细菌发酵,及有害产物的生成。

  纤维的其他应用特性

  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,影响胚胎的着床和胎儿的发育。研究表明木质纤维和粘性的纤维增加纤维的咀嚼性(Howarth等2001)

  现在越来越多的人开始关注纤维对胰岛素的调节作用。增加日粮纤维不仅有利于稳定血糖浓度,而且对胰岛素的分泌同样具有稳定作用(De Leeuw等,2004),反过来,增加纤维有利于避免出现胰岛素抵抗。机体代偿性分泌过多的胰岛素,严重影响母猪的健康并导致其他激素紊乱和代谢失调。日粮纤维被肠道微生物利用产生挥发性脂肪酸,可能通过降低血液中游离脂肪酸浓度,从而改善胰岛素的敏感性。

  妊娠期使用纤维对哺乳母猪采食和泌乳的调控作用。研究发现增加妊娠母沙龙国际手机版纤维水平,提高母猪哺乳期平均采食量,并增加泌乳激素的分泌(Quesnel等,2009;Dourmed等,2009)。其可能的机理中除了增加胃肠容量以适应哺乳期采食量快速增加(Matte等,1994;Danielsen和vestergaard,2001)外,纤维在后肠发酵产生的挥发性脂肪酸,参与激素的调控,提高胰岛素敏感性,减少母猪胰岛素抵抗,降低循环中Leptin水平,减少对采食的抑制作用有关。


  本文来源:北京九州互联


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