日粮纤维对猪生产性能影响的研究
畜牧业的发展以及生物技术的应用,对人类的生活产生了深远的影响,同时也产生了很多问题。比如猪与人类争夺高品质谷物粮食的问题,以及抗生素残留和细菌耐药性等一系列的问题。使人们要考虑既有利于养猪业的良好发展,又不会威胁到人类的健康的方法。日粮纤维作为一种较为经济的饲料资源,因其在保障动物健康方面的特殊作用,成为近些年来动物营养界研究的热点。
1日粮纤维的概述
日粮纤维是一种结构性碳水化合物,主要存在于植物细胞壁中,通常日粮纤维是指对饲料样品经稀酸、稀碱消煮后所剩余的不溶性碳水化合物,由结构性成分和非结构性成分构成,主要包括木质素、纤维素和半纤维素等成分。
猪是单胃动物,自身不能分解日粮纤维。但是它有发达的盲肠和结肠,其中存在着大量的能够分解日粮纤维的微生物,日粮纤维在这些微生物的发酵作用下分解为挥发性脂肪酸(VFA)—乙酸、丙酸、丁酸后被猪所利用[1-2]。其中丁酸被结肠细胞所利用,乙酸则被用于合成脂肪酸或直接氧化分解供能,挥发性脂肪酸被吸收利用后可以提供生长育肥猪30%的能量所需[3-5]。
日粮纤维有两方面的作用:第一,能使猪具有物理饱感,猪胃肠结构很大,需要有适当容积的日粮填充,而日粮纤维持水性明显,且不易被消化,能够很好的填充猪的胃肠道,给猪以饱感;第二,刺激肠黏膜,促进胃肠道蠕动,有助于消化与粪便排出。
2日粮纤维在仔猪生产中的影响
2.1日粮纤维对仔猪生长性能的影响
在一定的范围内,提高日粮中的纤维水平对仔猪的生产性能不会产生不利影响,反而随着日粮纤维水平的提高,仔猪的生长速度呈现上升趋势[6]。给仔猪试验组喂以含5.3%粗纤维的日粮以及对照组含2.8%粗纤维的日粮,结果表明,28日龄仔猪断奶一周后试验组头均日增重为0.14kg、对照组0.007kg,差异非常显著[7]。但是也有关于饲喂高纤维日粮导致断奶两周内仔猪的日增重和日采食量下降的报道[8],这也许跟日粮中纤维的来源有关,或者跟日粮纤维在阻止蛋白质发酵过程中释放有害物质有关[9]。
2.2日粮纤维对仔猪腹泻的影响
仔猪腹泻问题一直是困扰养猪业的一大难题,因为直接影响到仔猪的成活率,所以在很大程度制约了养猪业的发展。不同来源(如燕麦、小麦、大麦)的日粮纤维可抑制大肠杆菌增殖,从而降低仔猪的腹泻率[10]。大豆皮和柑橘渣能够明显的影响免疫球蛋白A(IgA)的浓度,从而降低了仔猪的腹泻发生率[11]。但也有报道表明摄入含高含量黏性纤维的日粮会降低仔猪生产性能,使仔猪腹泻发生率提高,且日粮纤维水平过高反而会降低仔猪的营养物质消化率,不能消化的营养物质进入后段肠道,导致过度发酵,反而会加重腹泻。结果表明,在仔猪日粮中添加5.3%的粗纤维并不影响仔猪的增重,但可有效防止仔猪的营养性腹泻[12]。因此,在仔猪日粮中添加适量的纤维对降低仔猪腹泻率还是有必要的。
2.3日粮纤维对仔猪营养物质消化率的影响
提高日粮中纤维水平,能够降低能量的消化率。提高日粮中的纤维含量,显著降低了仔猪能量、干物质、粗蛋白的消化率。但作者同时指出,生产性能和消化率之间缺乏相关性,虽然粗蛋白等营养物质消化率下降,却提升了仔猪的生产性能[6]。研究表明,可溶性纤维能够延长日粮通过消化道的时间,延缓胃排空,降低营养物质吸收速度;而非可溶性纤维使日粮通过消化道的时间缩短,消化道持水能力增强,有助于排泄[13]。但也有一些学者认为,日粮纤维导致的养分消化率降低是一种抗营养作用,鉴于目前对于日粮纤维与小肠黏膜之间的相互作用尚未定论,因此从这一方面考虑,在幼龄仔猪中日粮中添加纤维应慎重。
2.4日粮纤维对仔猪消化系统发育的影响
随着日粮中纤维水平的提高,仔猪胰脏、胃和十二指肠占活重的比例都有所增加,且差异显著。同时空肠、回肠、盲肠和结肠的比例也都有所增加,但并不显著[14]。喂以仔猪5%的甜菜渣比5%的麦麸组的胰脏重量显著增加[15]。说明不同纤维类型对仔猪消化腺的影响是不同的。
3日粮纤维在生长育肥猪生产中的影响
3.1日粮纤维对生长育肥猪生长性能和胴体品质的影响
大量的研究表明,近几年对于生长育肥猪的研究主要集中在如何调节生长性能和提高胴体品质上。同时研究指出,玉米纤维和小麦麸纤维对改善生长育肥猪的生长性能、胴体品质的作用并不明显,大豆纤维的添加会降低生长育肥猪的生长性能,豌豆纤维能够降低生长育肥猪的背膘厚,改善胴体品质[16]。研究发现,当日粮纤维水平在8.78%时,生长育肥猪的日增重最大[17]。饲喂高水平的甜菜渣,在降低生长育肥猪生产性能的同时,也降低了脂肪含量。添加15%~20%的甜菜渣,不但不会影响生长育肥猪的生产性能,反而在一定程度上提高了生长育肥猪的瘦肉率[18]。因此,生长育肥猪具有一定范围内的纤维利用水平,但是由于受到日粮纤维的来源、加工工艺以及猪的品种等因素的影响,对于日粮中纤维的最佳用量尚未达成一致。
3.2日粮纤维对生长育肥猪消化道发育和消化酶活性的影响
大量研究表明,随着日粮中纤维水平的提高,消化器官重量、容积、长度均有一定程度的增加,其中大肠的增长最为明显。粗纤维水平为7.5%和12.5%的试验组与对照组相比大肠占活重的比例均显著提高,其中粗纤维水平为12.5%的试验组提高程度最大[19]。将日粮纤维水平提高到8%,胰脏和结肠占活重的比例显著增加,而对胃、十二指肠、空肠、回
肠、盲肠的影响并不显著[20]。
日粮纤维不仅能够影响消化道的发育,还会影响到消化酶的活性。目前,对于消化酶活性的研究还比较少。最近的研究指出,日粮纤维水平对于胰脏中总蛋白水解酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶和淀粉酶的活性作用不显著,但是显著影响了十二指肠中的总蛋白水解酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶的活性,对于淀粉酶的活性没有影响[20]。豌豆纤维和小麦麸纤维能够显著提高回肠中蔗糖酶和麦芽糖酶的活性,而大豆纤维对蔗糖酶和麦芽糖酶的活性影响并不显著[21]。
3.3日粮纤维对生长育肥猪营养物质消化率的影响
研究表明,提高生长育肥猪的日粮纤维水平,各营养物质的表观消化率均有所下降。日粮纤维水平的提高,导致了生长育肥猪干物质、粗纤维和粗脂肪的表观消化率显著降低[22]。同时,粗纤维水平的提高也会显著降低粗蛋白以及钙的表观消化率[23]。并且粗纤维水平提高也会显著降低氮的表观消化率[24]。
4日粮纤维在母猪生产中的影响
4.1日粮纤维对母猪规癖行为的影响
在生产实践中,对妊娠母猪往往采用限饲的方法来提高母猪的繁殖性能,而此时母猪往往因为无饱感会产生一系列的应激反应,如过量饮水、大声吼叫、跳圈等,影响了胎儿的生长发育。高纤维日粮可以通过使母猪产生饱腹感等来防止母猪这些应激反应的发生。研究表明,喂以母猪高纤维日粮可以更有效的减少母猪规癖行为的发生[25]。只有当日粮纤维的摄入量满足母猪的营养需求时,才会降低母猪的采食动机[26]。采食动机的降低也会相应的减少规癖行为[27]。
4.2日粮纤维对母猪繁殖性能的影响
母猪能够更好的利用低能高纤维的日粮,且利用日粮纤维的能力最强。近几年,日粮纤维对母猪繁殖性能影响的研究较多。研究表明,当日粮纤维水平增加时,母猪妊娠各阶段雌二醇水平均随之降低。当饲喂母猪9%的日粮纤维后,妊娠中后期孕酮和催乳素浓度最高,低于或高于此纤维水平均使得孕酮和催乳素浓度降低[28]。同时在9%的日粮纤维水平上,窝产仔数、出生窝重、断奶窝重和再发情间隔时间达到最好[29]。同时研究表明,高纤维日粮组断奶仔猪死亡率显著低于低纤维日粮组。同时高纤维日粮组初乳产量显著高于低纤维日粮组[30]。在1个生产周期内,在母猪日粮中添加纤维对繁殖性能的影响可能不显著,但对多个周期后母猪繁殖性能影响显著。据报道,给母猪试验组喂以含8.26%粗纤维的日粮和对照组含3.12%粗纤维的日粮,在经过3个生产周期后,母猪繁殖性能差异显著[31]。
5小结
综上所述,日粮纤维在仔猪、生长育肥猪、母猪生产中发挥了很大的作用。日粮纤维的利用可以很好的缓解人畜争粮的严峻形势,以及解决抗生素作为饲料添加剂所带来的药物残留问题,为保障人类健康、提高动物的生产性能作出了贡献。但是,近几年关于日粮纤维的研究主要集中在如何防止仔猪腹泻,如何提高生长育肥猪生长性能、改善胴体品质,如何使母猪繁殖性能达到最好这几个方面上,对于其他方面的研究相对来说并不是很多。如何确定仔猪日粮中的纤维水平,使其尽量减少日粮纤维对仔猪抗营养作用的影响并能有效的防止仔猪的腹泻等的问题还需要进一步的研究。
(1.扬州大学动物科学与技术学院,方伟,,宣涵,刘正旭,喻礼怀,霍永久,赵国琦;2.宝应县畜牧兽医站,陈彬,)
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