摘要 本文主要介紹了日糧纖維的定義、理化特性及其對母豬的繁殖性能、行為和健康水平的有益作用、母豬的刻板行為及NDF攝入量和來源對母豬生產(chǎn)性能的影響。
關(guān)鍵詞 日糧纖維 理化特性 母豬 繁殖性能 刻板行為 NDF
20世紀(jì)60年代,英國科學(xué)家就推測,日糧(或膳食)中纖維含量不足或缺乏是導(dǎo)致發(fā)達(dá)國家“現(xiàn)代文明癥”(肥胖癥、高血脂、糖尿病、冠心病、惡性腫瘤等)的主要原因之一。自此,日糧纖維(dietary fiber,DF)的研究和開發(fā)利用,受到了各國研究者的高度重視,醫(yī)學(xué)界、營養(yǎng)學(xué)界、食品工業(yè)界都對此進(jìn)行了深入研究,并取得了一定的成效。其中DF在妊娠母豬營養(yǎng)中的應(yīng)用研究在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)中具有重要的理論意義和實踐意義,并可提高養(yǎng)豬生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益(Howie,1999)。
通常,為保證最佳的經(jīng)濟(jì)性狀和健康水平,對繁殖母豬要限制飼養(yǎng)以保持其體況在整個繁殖周期中相對恒定(Dourmad et al.,1994;1996)。限飼所提供的飼料水平僅占隨意采食量的約0.40~0.60(Pettigrew and Blackshaw,1989;Brouns et al.,1995),顯然不能滿足其行為,尤其是采食動機(jī)的需要。饑餓和采食動機(jī)無法得到滿足,從而導(dǎo)致刻板行為的發(fā)生,并增加群飼時的攻擊性和爭食現(xiàn)象(Appleby and Lawrence,1987;Terlouw et al.,1991;Edwards,1992;Terlouw and Lawrence,1993;Spooler,1995);妊娠期嚴(yán)重限飼會降低仔豬初生重和成活率,母豬分娩和斷奶時體脂沉積過少,還會延遲斷奶后的發(fā)情,并降低受孕率,導(dǎo)致母豬的繁殖性能下降(Meunier-Salaün et al.,2001)。在不改變?nèi)誅E供給量的條件下,添加纖維以增加日糧的體積,可適當(dāng)降低刻板行為的發(fā)生率(Meunier-Salaün et al.,2001),并在一定程度上提高母豬的繁殖性能(Reese,1997)和經(jīng)濟(jì)效益(Howie,1999),在養(yǎng)豬生產(chǎn)中具有重要的意義。本文旨在闡述DF的定義、理化性質(zhì)及其對母豬繁殖性能、行為和健康水平的有益作用、母豬的刻板行為及NDF攝入量和來源對母豬性能的影響,并對DF的應(yīng)用前景及注意事項進(jìn)行了探討。
1. 日糧纖維的定義
日糧纖維(dietary fiber,DF)是由碳水化合物聚合物組成并與其它非碳水化合物組分相聯(lián)系的復(fù)雜的混合物。DF主要在植物細(xì)胞壁中被發(fā)現(xiàn),由非淀粉多糖(NSP)及木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、脂肪酸、蠟等組成(McDougall et al.,1996)。盡管20世紀(jì)后半葉人們對DF進(jìn)行了廣泛的研究,但DF的定義至今依然存有爭議,且未達(dá)成共識(Cummings et al.,1997;DeVries et al.,1999)。
歷史上,Hipsley(1953)首次用DF來作為不可消化成分的術(shù)語,即現(xiàn)在所謂的組成植物細(xì)胞壁的物質(zhì)。Trowell,Walker,Painter及其同事將此術(shù)語應(yīng)用于一些正發(fā)展著的與健康有關(guān)的假說,即所謂的“日糧纖維假說”。DF首次被定義為“食物中不能被人的各種消化酶水解的植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)”(Trowell,1974)。這不包括作為食品添加劑所添加的多糖(如樹膠、變性纖維素)。此定義后來被擴(kuò)展為包括“不被人消化道的內(nèi)源分泌物消化的所有多糖和木質(zhì)素”(Trowell et al.,1976)。依據(jù)其生理定義,DF是“抵抗哺乳動物酶降解的日糧成分”,而化學(xué)定義為“非淀粉多糖(NSP)和木質(zhì)素的總和”(Theander et al.,1994)。
另據(jù)盧德勛(1998)報道,認(rèn)為日糧纖維的定義起碼應(yīng)包括以下含義:①日糧纖維是日糧內(nèi)的一種具有特殊營養(yǎng)生理作用的復(fù)合成分,而不是一種化學(xué)組成相當(dāng)一致的飼料或日糧成分;日糧內(nèi)組成纖維的單個成分的營養(yǎng)作用并不等于是日糧纖維的整體營養(yǎng)生理作用;②日糧纖維組成應(yīng)包括結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性成分兩部分;③日糧纖維的分析方法應(yīng)全面反映日糧纖維定義的上述兩層含義為原則,并具有操作簡便、易行、重復(fù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2. 日糧纖維的理化特性
從營養(yǎng)學(xué)的角度講,DF的主要理化特性是陽離子交換能力、水合作用特性、粘性、吸附作用和可發(fā)酵性。而其理化性質(zhì)與組成細(xì)胞壁的聚合物的類型及其分子間相互作用有關(guān)(McDougall et al.,1996)。
2.1 陽離子交換能力
DF化學(xué)結(jié)構(gòu)中所包含的羧基、羥基和氨基等側(cè)鏈基團(tuán),可產(chǎn)生類似弱酸性陽離子交換樹脂的作用,可與陽離子,尤其是有機(jī)陽離子進(jìn)行可逆的交換。這種可逆的交換作用并不是單純的結(jié)合而減少機(jī)體對離子的吸收,而是改變離子的瞬間濃度,一般是起稀釋作用并延長它們的轉(zhuǎn)換時間,而影響消化道的pH、滲透壓及氧化還原電位等,并出現(xiàn)一更緩沖的環(huán)境以利于消化吸收。當(dāng)然,DF對陽離子的交換能力也會影響機(jī)體對礦物元素的吸收,其中也有不利影響。
2.2 水合作用特性
水合作用特性包括膨脹能力、水溶性、持水性(WHC)和水合能力(WBC)。聚合物溶解過程的第一步是遇水膨脹,直至溶脹(Thibault et al.,1992)。
DF化學(xué)結(jié)構(gòu)中有很多親水基團(tuán),具有很強(qiáng)的持水性。不同品種的DF,其化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及物理特性不同,持水性也不同。纖維的持水性可從根本上改變食糜的物理特性,并從而影響腸道的生理活動。
DF的溶解性、粘性對其生理功能也有重要影響。大部分多糖溶于水即產(chǎn)生粘性物質(zhì)(Morris,1992),粘性主要取決于聚合物的分子量及其濃度。其中,水溶性纖維更易被腸道內(nèi)的細(xì)菌所發(fā)酵,粘性纖維有利于延緩和降低消化道中其它養(yǎng)分的消化吸收。
2.3 吸附作用
在某種意義上,DF還具有解毒功能(周安國,1998)。DF分子表面帶有很多活性基團(tuán),可吸附螯合膽固醇、膽汁酸及腸道內(nèi)的有毒物質(zhì)(內(nèi)源性毒素)、化學(xué)藥品和有毒醫(yī)藥品(外源性毒素)等有機(jī)化合物,此作用與其生理功能密切相關(guān)。
2.4 可發(fā)酵性
DF不能被高等動物酶解,而通過微生物發(fā)酵降解,生成揮發(fā)性脂肪酸(VFA)。其降解程度和速度與DF的水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)、顆粒大小等多種因素有關(guān),其中多糖分子中單糖和糖醛酸的種類、數(shù)量及成鍵方式等結(jié)構(gòu)特性在很大程度上決定了該纖維在腸道內(nèi)的發(fā)酵情況。所產(chǎn)生的VFA可被結(jié)腸細(xì)胞吸收利用為能量物質(zhì),據(jù)估測,提供給豬的能量占維持能量需要的5~28%,并因飼喂水平和次數(shù)及日糧纖維水平而異(NRC,1998);還可影響肝臟中葡萄糖和脂質(zhì)的代謝。
3. 日糧纖維對妊娠母豬的有益作用
研究表明,妊娠母豬在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)體系中有效利用日糧纖維的能力最強(qiáng),比生長豬能更好地利用高纖維、低能量日糧,限飼的妊娠母豬比自由采食的生長豬能從纖維性飼料中獲取更多的能量(Fernandel et al.,1986;Nobelt and Shi,1993)。由于母豬采食量低、食糜流通速度慢,從而導(dǎo)致母豬腸道后段有很強(qiáng)的發(fā)酵能力,成豬體內(nèi)纖維分解菌的數(shù)量約為生長豬的6.7倍;且母豬的采食潛力很大,遠(yuǎn)大于其妊娠所需的量。人們便利用這一特性在妊娠母豬中應(yīng)用低能高纖維飼料。豬日糧中添加高纖維物質(zhì)還可增進(jìn)動物健康,提高食糜通過胃腸的速度或降低胃潰瘍的發(fā)生(Low,1985),并可防止便秘,降低刻板行為的發(fā)生率,提高母豬的生產(chǎn)性能。
日糧纖維對妊娠母豬主要有四大有益作用:
3.1 防止便秘
纖維可提高食糜通過胃腸道的速度(Calvert,1991),因而可作為緩瀉劑(Etienne,1987)。Jφrgensen et al.(1996)報道,飼喂高纖維日糧的豬,其回腸末端食糜的流通速度提高了5~6倍。妊娠期飼喂母豬高纖維日糧可顯著降低便秘的發(fā)生率,提高腸道蠕動速度約40%。控制便秘可增加母豬的舒適感,但這一有益作用難以證實。
3.2 增加飽感、延緩饑餓、降低刻板行為的發(fā)生率
日糧纖維還能降低日糧能量濃度和容積密度,因為與常規(guī)能量和蛋白質(zhì)飼料資源相比,纖維類飼料中可利用的能量濃度相對較低(NRC,1998)。這一能量稀釋作用使得限制能量攝入量從而可控制體增重而又不會嚴(yán)重限制采食量成為可能。讓母豬食入較大量的飼料可降低刻板行為的發(fā)生率(Lawrence and Terlouw,1993),DF尤其是可溶性DF(SDF)可降低胃的排空速度(Mcintyre et al.,1997),從而增加胃的膨脹和飽感(Day et al.,1996;Phillips and Powley,1996;Brouns et al.,1997;Lepionka et al.,1997);還可延緩養(yǎng)分如葡萄糖和氨基酸的吸收(van den Brand et al.,1998;Ramonet et al.,2000),減少饑餓的時間(Haber et al.,1977;Vestergaard,1997;Howarth et al.,2001),這可能會改善母豬的福利(Robert et al.,1993)。而且,整個妊娠期飼喂母豬較大量的大容積日糧可提高其隨后泌乳期的隨意采食量(Farmer et al.,1996;Vestergaard and Danielsen,1998)。研究者們已推測,妊娠期間腸道已習(xí)慣于大量飼料,則在軀體方面就做好了增加泌乳期采食量的準(zhǔn)備(Reese,1996)。
另外,DF還可影響調(diào)控回腸抑動器的胃腸激素,如胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)、肽YY和神經(jīng)牽張素(neurotensin)的分泌(Bonfield et al.,1995)。GLP-1是消化道在受到葡萄糖、脂肪、可發(fā)酵纖維物質(zhì)和其它刺激物刺激時L-細(xì)胞分泌的一種胰高血糖素前體物,對葡萄糖代謝有重要影響(Holst,1994),外源添加時可降低胃的排空速度,延緩饑餓,促進(jìn)肥胖病人的減肥(Guterzwiller et al.,1999)。動物試驗表明,可發(fā)酵纖維的攝入可促進(jìn)GLP-1的分泌(Gee et al.,1996;Reimer et al.,1996)。
同時,與飼喂精料相比,飼喂添加了麥麩、燕麥殼或甜菜渣(SBP)的纖維日糧的母豬,給料后其血液中代謝物質(zhì)和激素水平下降,且葡萄糖、胰島素和乙酸的水平更穩(wěn)定(Brouns et al.,1994;Rushen et al.,1999;Ramonet et al.,1999),表明養(yǎng)分的吸收更穩(wěn)定,腸道內(nèi)微生物的發(fā)酵作用更強(qiáng),這些均可延緩饑餓(Houpt,1982;Houpt et al.,1983)、增加飽感(Meunier-Salaün et al.,2001)。Rushen等(1999)研究表明,高纖維日糧有延緩葡萄糖峰和胰島素對采食的反應(yīng)的趨勢,并指出,通過飼喂高纖維日糧來降低采食動機(jī)的機(jī)制不同于通過提高能量攝入來增加飽感的機(jī)制。
3.3 對母豬繁殖性能的影響
30多年來,有關(guān)妊娠日糧中添加纖維對母豬和仔豬性能的影響人們進(jìn)行了大量研究。結(jié)果表明,在妊娠母豬日糧中添加適量的纖維成分可在一定程度上提高母豬的繁殖性能,但由于母豬繁殖性能的研究本身比較復(fù)雜,影響因素又多,使得不同研究者的結(jié)果不盡相同。
3.3.1對妊娠期增重的影響
大量研究結(jié)果表明,飼喂纖維性飼料的母豬平均每天少消耗0.1 Mcal ME,且日糧中NDF的比例大于對照組;母豬妊娠期增重比對照組少6 lb(1 lb=0.454 kg),這部分是由于ME攝入量有輕微的降低所致,還因為即使對照組和纖維日糧組的母豬攝入等量的ME,其能量利用效率也不同,纖維性飼料的能量利用效率較低,從而影響增重(Reese,1997)。
Danielsen et al.(2001)對妊娠母豬分別飼喂三種日糧:基礎(chǔ)日糧(C)主要含有大麥和豆粕(176g DF/kg)、甜菜渣(500g SBP/kg,446g DF/kg),連續(xù)試驗3個繁殖周期,各組母豬妊娠期NE攝入量一致,泌乳期讓母豬半自由采食標(biāo)準(zhǔn)日糧。結(jié)果表明,SBP和MFS組母豬妊娠期增重和分娩時的體重?fù)p失顯著高于對照組,但對泌乳期失重、窩產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)無顯著影響。
3.3.2對母豬圍產(chǎn)期行為和產(chǎn)程的影響
Papp(1990)指出,DF對產(chǎn)程的影響與體況有關(guān)。處于正常體況時,與飼喂60g CF/kg的母豬相比,飼喂120g CF/kg日糧的母豬的產(chǎn)程縮短,但對中度或顯著肥胖的母豬無影響。Farmer et al.(1995)報道,與飼喂玉米-豆粕日糧或燕麥殼和燕麥的母豬相比,整個妊娠期飼喂麥麩和玉米芯日糧的母豬,分娩前12h催乳素的濃度升高,分娩過程中的躺臥時間較長。
3.3.3對泌乳期采食量和泌乳失重的影響
妊娠期給母豬飼喂纖維性日糧的另一個潛在的好處是提高了泌乳期的采食量(Everts,1991;Matte et al.,1994;Yan et al.,1995;Farmer et al.,1996;Verstergaard and Danielsen,1998;Danienlsen et al.,2001)。通過在妊娠期飼喂母豬含高水平苜蓿干草(Holzgraefe等,1986)及麥秸(Yan等,1995;Ewan等,1996)的日糧,可提高母豬泌乳期的采食量,這可能是由于纖維飼料加入母豬日糧后,能量利用率降低而引起妊娠體增重降低(Etienne,1987)、妊娠期背膘沉積減少(Pollmann等,1979;Holzgraefe等,1986)或由于消化道容積的增加而使母豬在泌乳期食欲增加(Kuan等,1983)。而泌乳期采食量與泌乳量密切相關(guān)(Cole,1990),因此,DF對仔豬生長速度有正效應(yīng)。泌乳期采食量的增加還可提高母豬泌乳期的營養(yǎng)狀況及隨后的斷奶時的體儲水平,這對母豬和仔豬均有利。Reese(1997)指出,妊娠期飼喂纖維的母豬泌乳期失重較少(3 lb),且每日消耗更多的飼料(0.6 lb)。這與Weldon et al.(1994)的研究結(jié)果一致,即妊娠期增重少的母豬,泌乳期耗料增多、失重減少。另外,妊娠期飼喂纖維的母豬,其利用年限比對照組長,淘汰率較低
關(guān)鍵詞 日糧纖維 理化特性 母豬 繁殖性能 刻板行為 NDF
20世紀(jì)60年代,英國科學(xué)家就推測,日糧(或膳食)中纖維含量不足或缺乏是導(dǎo)致發(fā)達(dá)國家“現(xiàn)代文明癥”(肥胖癥、高血脂、糖尿病、冠心病、惡性腫瘤等)的主要原因之一。自此,日糧纖維(dietary fiber,DF)的研究和開發(fā)利用,受到了各國研究者的高度重視,醫(yī)學(xué)界、營養(yǎng)學(xué)界、食品工業(yè)界都對此進(jìn)行了深入研究,并取得了一定的成效。其中DF在妊娠母豬營養(yǎng)中的應(yīng)用研究在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)中具有重要的理論意義和實踐意義,并可提高養(yǎng)豬生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益(Howie,1999)。
通常,為保證最佳的經(jīng)濟(jì)性狀和健康水平,對繁殖母豬要限制飼養(yǎng)以保持其體況在整個繁殖周期中相對恒定(Dourmad et al.,1994;1996)。限飼所提供的飼料水平僅占隨意采食量的約0.40~0.60(Pettigrew and Blackshaw,1989;Brouns et al.,1995),顯然不能滿足其行為,尤其是采食動機(jī)的需要。饑餓和采食動機(jī)無法得到滿足,從而導(dǎo)致刻板行為的發(fā)生,并增加群飼時的攻擊性和爭食現(xiàn)象(Appleby and Lawrence,1987;Terlouw et al.,1991;Edwards,1992;Terlouw and Lawrence,1993;Spooler,1995);妊娠期嚴(yán)重限飼會降低仔豬初生重和成活率,母豬分娩和斷奶時體脂沉積過少,還會延遲斷奶后的發(fā)情,并降低受孕率,導(dǎo)致母豬的繁殖性能下降(Meunier-Salaün et al.,2001)。在不改變?nèi)誅E供給量的條件下,添加纖維以增加日糧的體積,可適當(dāng)降低刻板行為的發(fā)生率(Meunier-Salaün et al.,2001),并在一定程度上提高母豬的繁殖性能(Reese,1997)和經(jīng)濟(jì)效益(Howie,1999),在養(yǎng)豬生產(chǎn)中具有重要的意義。本文旨在闡述DF的定義、理化性質(zhì)及其對母豬繁殖性能、行為和健康水平的有益作用、母豬的刻板行為及NDF攝入量和來源對母豬性能的影響,并對DF的應(yīng)用前景及注意事項進(jìn)行了探討。
1. 日糧纖維的定義
日糧纖維(dietary fiber,DF)是由碳水化合物聚合物組成并與其它非碳水化合物組分相聯(lián)系的復(fù)雜的混合物。DF主要在植物細(xì)胞壁中被發(fā)現(xiàn),由非淀粉多糖(NSP)及木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、脂肪酸、蠟等組成(McDougall et al.,1996)。盡管20世紀(jì)后半葉人們對DF進(jìn)行了廣泛的研究,但DF的定義至今依然存有爭議,且未達(dá)成共識(Cummings et al.,1997;DeVries et al.,1999)。
歷史上,Hipsley(1953)首次用DF來作為不可消化成分的術(shù)語,即現(xiàn)在所謂的組成植物細(xì)胞壁的物質(zhì)。Trowell,Walker,Painter及其同事將此術(shù)語應(yīng)用于一些正發(fā)展著的與健康有關(guān)的假說,即所謂的“日糧纖維假說”。DF首次被定義為“食物中不能被人的各種消化酶水解的植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)”(Trowell,1974)。這不包括作為食品添加劑所添加的多糖(如樹膠、變性纖維素)。此定義后來被擴(kuò)展為包括“不被人消化道的內(nèi)源分泌物消化的所有多糖和木質(zhì)素”(Trowell et al.,1976)。依據(jù)其生理定義,DF是“抵抗哺乳動物酶降解的日糧成分”,而化學(xué)定義為“非淀粉多糖(NSP)和木質(zhì)素的總和”(Theander et al.,1994)。
另據(jù)盧德勛(1998)報道,認(rèn)為日糧纖維的定義起碼應(yīng)包括以下含義:①日糧纖維是日糧內(nèi)的一種具有特殊營養(yǎng)生理作用的復(fù)合成分,而不是一種化學(xué)組成相當(dāng)一致的飼料或日糧成分;日糧內(nèi)組成纖維的單個成分的營養(yǎng)作用并不等于是日糧纖維的整體營養(yǎng)生理作用;②日糧纖維組成應(yīng)包括結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性成分兩部分;③日糧纖維的分析方法應(yīng)全面反映日糧纖維定義的上述兩層含義為原則,并具有操作簡便、易行、重復(fù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2. 日糧纖維的理化特性
從營養(yǎng)學(xué)的角度講,DF的主要理化特性是陽離子交換能力、水合作用特性、粘性、吸附作用和可發(fā)酵性。而其理化性質(zhì)與組成細(xì)胞壁的聚合物的類型及其分子間相互作用有關(guān)(McDougall et al.,1996)。
2.1 陽離子交換能力
DF化學(xué)結(jié)構(gòu)中所包含的羧基、羥基和氨基等側(cè)鏈基團(tuán),可產(chǎn)生類似弱酸性陽離子交換樹脂的作用,可與陽離子,尤其是有機(jī)陽離子進(jìn)行可逆的交換。這種可逆的交換作用并不是單純的結(jié)合而減少機(jī)體對離子的吸收,而是改變離子的瞬間濃度,一般是起稀釋作用并延長它們的轉(zhuǎn)換時間,而影響消化道的pH、滲透壓及氧化還原電位等,并出現(xiàn)一更緩沖的環(huán)境以利于消化吸收。當(dāng)然,DF對陽離子的交換能力也會影響機(jī)體對礦物元素的吸收,其中也有不利影響。
2.2 水合作用特性
水合作用特性包括膨脹能力、水溶性、持水性(WHC)和水合能力(WBC)。聚合物溶解過程的第一步是遇水膨脹,直至溶脹(Thibault et al.,1992)。
DF化學(xué)結(jié)構(gòu)中有很多親水基團(tuán),具有很強(qiáng)的持水性。不同品種的DF,其化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及物理特性不同,持水性也不同。纖維的持水性可從根本上改變食糜的物理特性,并從而影響腸道的生理活動。
DF的溶解性、粘性對其生理功能也有重要影響。大部分多糖溶于水即產(chǎn)生粘性物質(zhì)(Morris,1992),粘性主要取決于聚合物的分子量及其濃度。其中,水溶性纖維更易被腸道內(nèi)的細(xì)菌所發(fā)酵,粘性纖維有利于延緩和降低消化道中其它養(yǎng)分的消化吸收。
2.3 吸附作用
在某種意義上,DF還具有解毒功能(周安國,1998)。DF分子表面帶有很多活性基團(tuán),可吸附螯合膽固醇、膽汁酸及腸道內(nèi)的有毒物質(zhì)(內(nèi)源性毒素)、化學(xué)藥品和有毒醫(yī)藥品(外源性毒素)等有機(jī)化合物,此作用與其生理功能密切相關(guān)。
2.4 可發(fā)酵性
DF不能被高等動物酶解,而通過微生物發(fā)酵降解,生成揮發(fā)性脂肪酸(VFA)。其降解程度和速度與DF的水溶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)、顆粒大小等多種因素有關(guān),其中多糖分子中單糖和糖醛酸的種類、數(shù)量及成鍵方式等結(jié)構(gòu)特性在很大程度上決定了該纖維在腸道內(nèi)的發(fā)酵情況。所產(chǎn)生的VFA可被結(jié)腸細(xì)胞吸收利用為能量物質(zhì),據(jù)估測,提供給豬的能量占維持能量需要的5~28%,并因飼喂水平和次數(shù)及日糧纖維水平而異(NRC,1998);還可影響肝臟中葡萄糖和脂質(zhì)的代謝。
3. 日糧纖維對妊娠母豬的有益作用
研究表明,妊娠母豬在現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)體系中有效利用日糧纖維的能力最強(qiáng),比生長豬能更好地利用高纖維、低能量日糧,限飼的妊娠母豬比自由采食的生長豬能從纖維性飼料中獲取更多的能量(Fernandel et al.,1986;Nobelt and Shi,1993)。由于母豬采食量低、食糜流通速度慢,從而導(dǎo)致母豬腸道后段有很強(qiáng)的發(fā)酵能力,成豬體內(nèi)纖維分解菌的數(shù)量約為生長豬的6.7倍;且母豬的采食潛力很大,遠(yuǎn)大于其妊娠所需的量。人們便利用這一特性在妊娠母豬中應(yīng)用低能高纖維飼料。豬日糧中添加高纖維物質(zhì)還可增進(jìn)動物健康,提高食糜通過胃腸的速度或降低胃潰瘍的發(fā)生(Low,1985),并可防止便秘,降低刻板行為的發(fā)生率,提高母豬的生產(chǎn)性能。
日糧纖維對妊娠母豬主要有四大有益作用:
3.1 防止便秘
纖維可提高食糜通過胃腸道的速度(Calvert,1991),因而可作為緩瀉劑(Etienne,1987)。Jφrgensen et al.(1996)報道,飼喂高纖維日糧的豬,其回腸末端食糜的流通速度提高了5~6倍。妊娠期飼喂母豬高纖維日糧可顯著降低便秘的發(fā)生率,提高腸道蠕動速度約40%。控制便秘可增加母豬的舒適感,但這一有益作用難以證實。
3.2 增加飽感、延緩饑餓、降低刻板行為的發(fā)生率
日糧纖維還能降低日糧能量濃度和容積密度,因為與常規(guī)能量和蛋白質(zhì)飼料資源相比,纖維類飼料中可利用的能量濃度相對較低(NRC,1998)。這一能量稀釋作用使得限制能量攝入量從而可控制體增重而又不會嚴(yán)重限制采食量成為可能。讓母豬食入較大量的飼料可降低刻板行為的發(fā)生率(Lawrence and Terlouw,1993),DF尤其是可溶性DF(SDF)可降低胃的排空速度(Mcintyre et al.,1997),從而增加胃的膨脹和飽感(Day et al.,1996;Phillips and Powley,1996;Brouns et al.,1997;Lepionka et al.,1997);還可延緩養(yǎng)分如葡萄糖和氨基酸的吸收(van den Brand et al.,1998;Ramonet et al.,2000),減少饑餓的時間(Haber et al.,1977;Vestergaard,1997;Howarth et al.,2001),這可能會改善母豬的福利(Robert et al.,1993)。而且,整個妊娠期飼喂母豬較大量的大容積日糧可提高其隨后泌乳期的隨意采食量(Farmer et al.,1996;Vestergaard and Danielsen,1998)。研究者們已推測,妊娠期間腸道已習(xí)慣于大量飼料,則在軀體方面就做好了增加泌乳期采食量的準(zhǔn)備(Reese,1996)。
另外,DF還可影響調(diào)控回腸抑動器的胃腸激素,如胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)、肽YY和神經(jīng)牽張素(neurotensin)的分泌(Bonfield et al.,1995)。GLP-1是消化道在受到葡萄糖、脂肪、可發(fā)酵纖維物質(zhì)和其它刺激物刺激時L-細(xì)胞分泌的一種胰高血糖素前體物,對葡萄糖代謝有重要影響(Holst,1994),外源添加時可降低胃的排空速度,延緩饑餓,促進(jìn)肥胖病人的減肥(Guterzwiller et al.,1999)。動物試驗表明,可發(fā)酵纖維的攝入可促進(jìn)GLP-1的分泌(Gee et al.,1996;Reimer et al.,1996)。
同時,與飼喂精料相比,飼喂添加了麥麩、燕麥殼或甜菜渣(SBP)的纖維日糧的母豬,給料后其血液中代謝物質(zhì)和激素水平下降,且葡萄糖、胰島素和乙酸的水平更穩(wěn)定(Brouns et al.,1994;Rushen et al.,1999;Ramonet et al.,1999),表明養(yǎng)分的吸收更穩(wěn)定,腸道內(nèi)微生物的發(fā)酵作用更強(qiáng),這些均可延緩饑餓(Houpt,1982;Houpt et al.,1983)、增加飽感(Meunier-Salaün et al.,2001)。Rushen等(1999)研究表明,高纖維日糧有延緩葡萄糖峰和胰島素對采食的反應(yīng)的趨勢,并指出,通過飼喂高纖維日糧來降低采食動機(jī)的機(jī)制不同于通過提高能量攝入來增加飽感的機(jī)制。
3.3 對母豬繁殖性能的影響
30多年來,有關(guān)妊娠日糧中添加纖維對母豬和仔豬性能的影響人們進(jìn)行了大量研究。結(jié)果表明,在妊娠母豬日糧中添加適量的纖維成分可在一定程度上提高母豬的繁殖性能,但由于母豬繁殖性能的研究本身比較復(fù)雜,影響因素又多,使得不同研究者的結(jié)果不盡相同。
3.3.1對妊娠期增重的影響
大量研究結(jié)果表明,飼喂纖維性飼料的母豬平均每天少消耗0.1 Mcal ME,且日糧中NDF的比例大于對照組;母豬妊娠期增重比對照組少6 lb(1 lb=0.454 kg),這部分是由于ME攝入量有輕微的降低所致,還因為即使對照組和纖維日糧組的母豬攝入等量的ME,其能量利用效率也不同,纖維性飼料的能量利用效率較低,從而影響增重(Reese,1997)。
Danielsen et al.(2001)對妊娠母豬分別飼喂三種日糧:基礎(chǔ)日糧(C)主要含有大麥和豆粕(176g DF/kg)、甜菜渣(500g SBP/kg,446g DF/kg),連續(xù)試驗3個繁殖周期,各組母豬妊娠期NE攝入量一致,泌乳期讓母豬半自由采食標(biāo)準(zhǔn)日糧。結(jié)果表明,SBP和MFS組母豬妊娠期增重和分娩時的體重?fù)p失顯著高于對照組,但對泌乳期失重、窩產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)無顯著影響。
3.3.2對母豬圍產(chǎn)期行為和產(chǎn)程的影響
Papp(1990)指出,DF對產(chǎn)程的影響與體況有關(guān)。處于正常體況時,與飼喂60g CF/kg的母豬相比,飼喂120g CF/kg日糧的母豬的產(chǎn)程縮短,但對中度或顯著肥胖的母豬無影響。Farmer et al.(1995)報道,與飼喂玉米-豆粕日糧或燕麥殼和燕麥的母豬相比,整個妊娠期飼喂麥麩和玉米芯日糧的母豬,分娩前12h催乳素的濃度升高,分娩過程中的躺臥時間較長。
3.3.3對泌乳期采食量和泌乳失重的影響
妊娠期給母豬飼喂纖維性日糧的另一個潛在的好處是提高了泌乳期的采食量(Everts,1991;Matte et al.,1994;Yan et al.,1995;Farmer et al.,1996;Verstergaard and Danielsen,1998;Danienlsen et al.,2001)。通過在妊娠期飼喂母豬含高水平苜蓿干草(Holzgraefe等,1986)及麥秸(Yan等,1995;Ewan等,1996)的日糧,可提高母豬泌乳期的采食量,這可能是由于纖維飼料加入母豬日糧后,能量利用率降低而引起妊娠體增重降低(Etienne,1987)、妊娠期背膘沉積減少(Pollmann等,1979;Holzgraefe等,1986)或由于消化道容積的增加而使母豬在泌乳期食欲增加(Kuan等,1983)。而泌乳期采食量與泌乳量密切相關(guān)(Cole,1990),因此,DF對仔豬生長速度有正效應(yīng)。泌乳期采食量的增加還可提高母豬泌乳期的營養(yǎng)狀況及隨后的斷奶時的體儲水平,這對母豬和仔豬均有利。Reese(1997)指出,妊娠期飼喂纖維的母豬泌乳期失重較少(3 lb),且每日消耗更多的飼料(0.6 lb)。這與Weldon et al.(1994)的研究結(jié)果一致,即妊娠期增重少的母豬,泌乳期耗料增多、失重減少。另外,妊娠期飼喂纖維的母豬,其利用年限比對照組長,淘汰率較低