浅谈粗纤维在动物生产中的应用

     摘要：概述了粗纤维的概念和分类，从粗纤维的生理作用及对单胃动物和对反刍动物的消化生理功能影响等方面介绍了粗纤维在动物生产中的应用。

     1  粗纤维的概念和分类

     粗纤维，简写 CF。 在 1970 年以前，营养学中只有“粗纤维”的说法，用来描述那些不能被消化、吸收的食物残渣，并且仅仅包括部分的木质素和纤维素。

     常规饲料分析方法测定的粗纤维，是将饲料样品经稀酸、稀碱各煮沸半小时后，所剩余的不溶解碳水化合物。 包括纤维素、木质素、半纤维素及角质等成分，其中纤维素是由 β-1，4 葡萄糖聚合而成的同质多糖；半纤维素是葡萄糖、木糖、果糖、 阿拉伯糖和甘露糖等聚合而成的异质多糖；木质素则是一种苯丙基衍生物的聚合物，它是动物利用各种养分的主要限制因子，粗纤维中的木质素对动物没有营养价值。 粗纤维的分类：一类是可溶性的，比如果胶、树胶和黏胶，它们都能溶于水，主要存在于蔬菜和水果之中；另外一类是不溶性的，比如纤维素、木质素和半纤维素，主要存在于粗粮（玉米、小米、小麦等）之中。

     2  粗纤维的生理作用

     粗纤维作为植物细胞壁的构成成分，可在一定程度上影响细胞内容物中其他营养物质与消化酶的接触， 从而降低动物对它们的消化率，而且降低幅度随纤维含量增多而加大，且日粮中可供动物利用的能量和营养物质，随粗纤维含量的增高而减少。 粗纤维含量高的饲料质地坚硬粗糙，适口性差，动物对其采食量较少。

     总体来说，它在饲料中的作用主要有以下几点：提高饲料适口性，促进牲畜摄食；提高饲料颗粒的粘结性，加强水中稳定性，减少营养成分在水中的流失； 刺激消化酶的分泌和消化道的蠕动，促进食物的运动和消化；作为其他营养元素的稀释剂和扩充剂，有利于各种营养素在食物中的平均分布，扩大与消化酶的接触面积，提高食物的消化率。

     3  粗纤维在动物生产中的应用

     3.1  粗纤维对单胃动物的影响

     单胃动物由于其生理特点，对粗纤维中不同成分的利用程度有较大差异。动物后消化道内生活着大量的细菌，部分对动物有益，部分对动物有害。 在正常情况下，有益菌占有绝对的优势，细菌间可以形成一种相当稳定的复杂生态系统。 维持正常的微生态系统，对宿主的正常生命活动是非常重要的，而日粮纤维对正常微生态系统的维持起着重要的作用。 单胃动物对粗纤维的吸收主要在十二指肠，以单糖形式经过载体主动运输通过小肠壁吸收。 随着食物向回肠移动，吸收率逐渐降低。 进入小肠后段的碳水化合物以结构性多糖为主，包括一些在肠前段没有被消化吸收的营养碳水化合物，这些物质主要由微生物发酵分解，主要产物为挥发性脂肪酸，甲烷和二氧化碳，部分挥发性脂肪酸通过肠壁扩散进入体内，气体组要由肛门逸出体外。

     单胃动物消化道内缺少日粮纤维降解酶，多数种类的日粮纤维不易被单胃动物消化利用，但可作为肠道内细菌的能量来源，被肠道内细菌降解利用。 有些种类的日粮纤维能够作为肠道有益菌的能量来源，而不能被有害菌利用，从而利于肠道微生物区系的平衡，防止动物消化功能紊乱。

     粗纤维改善胴体品质尤以单胃动物效果更加明显，能够减少脂肪的沉积，提高胴体的瘦肉率。 日粮纤维对单胃动物的消化生理功能既有正面作用，也有负面影响，在生产实践中应当尽量减弱其负面影响，充分利用其正面作用。

     近年来，单胃动物对纤维饲料资源利用的研究已经日益引起人们的关注。 目前我国对于纤维饲料的研究主要集中在加工调制方法上，物理方法主要是轧短， 制粒。 化学方法主要是青贮，发酵，氨化等，虽然各种方法对于纤维饲料的消化利用率有所提高，但不能从根本上解决纤维饲料高度利用的问题。 但是由于饲料纤维的代谢效应，并且可以吸附肠道中的某些有害物质。 而且，适量的饲料纤维在后肠发酵，可降低后肠内容物酸碱值，抑制大肠杆菌等病菌的生长，因此，饲料纤维已成为动物保健的研究热点。

     3.2  粗纤维对反刍动物的影响

     反刍动物瘤胃具有很强的发酵能力，因此可以很好地利用纤维类成分。反刍动物最大的消化生理特点是具有复胃结构，复胃由四部分组成，即瘤胃、瓣胃、网胃和皱胃，前面三个胃称为前胃，其中起主要作用的是瘤胃，尽管瘤胃没有消化腺，但瘤胃中存在大量的原虫、细菌和厌氧真菌，是一个天然的厌氧生物发酵罐， 瘤胃中的微生物能使饲料发酵降解。 碳水化合物在瘤胃内被发酵降解，代谢的主要 产 物 是 挥 发 性 脂 肪 酸 （VFA：Volatile FattyAcid），主要包括乙酸（Acetic Acid）、丙酸（Propi-onic Acid）和丁酸（Butyric Acid）。

     反刍动物采食量的调节以物理调节为主、化学调节为辅。 饲料磨碎和颗粒化可增加采食量。粗纤维由于吸水性强、体积大、有强烈的填充作用，可以使得动物产生饱感；纤维素降解产物挥发性脂肪酸也有一定的化学调节作用，其中乙酸和丙酸对采食量的影响较大，丁酸最弱。 反刍动物过食的现象不明显，对苦味、咸味、酸味和甜味很敏感，利用这一特点配制日粮时，可合理的利用某些饲料。 粗纤维容易产生饱感，压迫瘤胃背囊壁，使瘤胃背囊和贲门括约肌处的牵张感受器发生兴奋，经迷走神经的传入纤维传送到延髓嗳气中枢 中枢兴奋通过迷走神经传出，引起背囊收缩，反射性地引起动物嗳气（Eructation）和反刍。

     胃肠道正常蠕动和反刍是影响养分吸收的重要因素。 粗纤维可刺激胃肠道，促进胃肠的蠕动和粪便的排泄。 此外，还对维持正常的微生态系统平衡，促进瘤胃的发育和动物的健康等有着重要的作用。 哺乳动物尤其是反刍动物可借助于瘤胃和盲肠的微生物作用消化部分粗纤维。 粗纤维不仅可在瘤胃和盲肠中经微生物分解产生各种挥发性脂肪酸（以丙酸和乙酸为主，丁酸次之，戊酸和异戊酸最少）供作能源（乙酸和丁酸是合成脂肪的原料或氧化供能，丙酸可合成葡萄糖或氧化供能）， 而且因其吸湿性强、 容积大且较难消化，从而可充实胃肠使动物食后有饱感。 粗饲料是反刍动物的重要营养源， 占反刍动物日粮的40%~80%，其中的粗纤维大部分是经瘤胃微生物发酵，形成挥发性脂肪酸、二氧化碳、甲烷等产物。 形成的挥发性脂肪酸不仅为反刍动物提供能量，而且参与各种代谢形成产品。此外，粗纤维还为反刍家畜提供数量不等的矿物质元素、维生素等。 此外粗纤维还具有促进胃肠蠕动和刺激消化道粘膜的作用，有利于饲料的消化吸收。

     4  小结

     目前，虽然采用了各种物理、化学、生物技术等方法，但无论是单胃还是反刍动物对粗纤维的消化利用都非常有限，如果能提高动物对粗纤维的利用率，将在很大程度上节约饲料成本。 因此，如何最大程度提高粗纤维利用率依然是畜牧业中一个亟待解决的问题。

     （江西农业大学动物科学技术学院  王仁华；江西省兽药饲料监察所  于学红）

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