日糧纖維的營(yíng)養(yǎng)生理作用及其對(duì)母豬的影響

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院 余 苗 高鳳仙

日糧纖維對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能及健康狀況有著不可忽視的作用。特別是對(duì)于母豬，日糧纖維更為重要，適宜的纖維含量不僅降低了飼養(yǎng)成本，而且還能控制母豬的體況和膘情，提高母豬產(chǎn)仔數(shù)，防止化胎以及流產(chǎn)等（錢(qián)利純等，2000）。本文介紹了日糧纖維的來(lái)源、分類(lèi)、營(yíng)養(yǎng)生理作用及其在母豬日糧中的應(yīng)用效果。

1 日糧纖維的來(lái)源及分類(lèi)

粗纖維是指由碳水化合物和其他相聯(lián)系的非碳水化合物聚合而成的混合物，主要存在于植物細(xì)胞壁中。植物初生壁主要是由纖維素以及少量的果膠、半纖維素和木質(zhì)素組成，細(xì)胞壁的間隔層則主要由果膠組成，而次生細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素組成（張虎，2012）。谷物、豆類(lèi)、種子以及牧草等含有大量的粗纖維，是動(dòng)物日糧纖維的主要來(lái)源。

按水溶性的不同，可將日糧纖維分為水溶性日糧纖維（SF）和不溶性日糧纖維（ISF）兩大類(lèi)。其中，SF主要是指植物細(xì)胞壁內(nèi)儲(chǔ)存的物質(zhì)和分泌物，而ISF主要為植物細(xì)胞壁的組成成分。按來(lái)源不同，可將其分為植物性來(lái)源（如纖維素等）、動(dòng)物性來(lái)源（如殼聚糖等）、微生物多糖（如黃原膠等）、海藻多糖（如瓊脂等）以及合成類(lèi)（羧甲基纖維素等）等物質(zhì)（馮冬冬和賈維生，2012）。

2 日糧纖維的營(yíng)養(yǎng)生理作用

2.1 日糧纖維對(duì)動(dòng)物消化道微生物區(qū)系的影響動(dòng)物胃腸道微生物區(qū)系的平衡性除了受胃腸道內(nèi)環(huán)境以及外界環(huán)境條件的影響外，日糧纖維含量也是一個(gè)不容忽視的重要因素。通過(guò)改變?nèi)占Z纖維含量，可起到調(diào)控胃腸道微生物群落結(jié)構(gòu)的作用，從而維持動(dòng)物腸道健康狀況。彭林等（2013）研究了柚皮膳食纖維對(duì)去勢(shì)雌性大鼠腸道發(fā)酵的影響，其結(jié)果表明，在飼料中添加柚皮SF和ISF均使大鼠盲腸內(nèi)容物中的有益微生物雙歧桿菌、乳酸桿菌的數(shù)量顯著增加（P＜0.05），而有害微生物大腸桿菌、腸球菌的數(shù)量顯著下降（P＜0.05），同時(shí)還降低了盲腸內(nèi)的pH以及游離氨的含量，從而改善了腸道內(nèi)環(huán)境。吳占威等（2012）給小鼠灌胃豆渣膳食纖維及豆渣制品后，各試驗(yàn)組乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量均得到提高，同時(shí)還在一定程度上抑制了大腸桿菌和腸球菌的增長(zhǎng)。

當(dāng)動(dòng)物采食高纖維日糧時(shí)，其胃腸道中的纖維分解菌大量繁殖，并分泌纖維素酶將日糧中的可溶性纖維降解成 CO2、CH4、H2以及揮發(fā)性脂肪酸（VFA）等產(chǎn)物。其中，VFA除了在維持腸道健康方面有著重要的作用外，在大腸中，還為大腸黏膜代謝提供主要的能源，丁酸能刺激大腸黏膜的上皮細(xì)胞生長(zhǎng)，并對(duì)其整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程具有刺激作用。不能被腸道微生物分解的日糧纖維，能像海綿一樣吸收腸道中的水分，從而增加糞便的體積和預(yù)防便秘的發(fā)生。因而，通過(guò)給動(dòng)物提供不同種類(lèi)及比例的日糧纖維，對(duì)改善其機(jī)體健康狀況能產(chǎn)生良好的效果。

2.2 日糧纖維對(duì)礦物質(zhì)吸收利用的影響 纖維中含有一些側(cè)鏈基團(tuán)，如羧基、羥基和氨基等，具有類(lèi)似于弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的作用，能與陽(yáng)離子進(jìn)行交換，從而影響動(dòng)物體內(nèi)陽(yáng)離子的利用率以及微量元素的平衡。有研究認(rèn)為，這是引起礦物質(zhì)元素利用率降低的主要因素 （何錦風(fēng)和郝利民，1998）。但也有人持相反意見(jiàn)，認(rèn)為這種陽(yáng)離子交換作用能有效阻止礦物質(zhì)元素流失，從而有利于動(dòng)物機(jī)體礦物質(zhì)代謝的平衡。Girard等（1995）研究結(jié)果表明，給懷孕母豬飼喂高纖維日糧后，鈣、磷、鋅、銅的利用率下降。而在小鼠日糧中添加低聚果糖后的結(jié)果顯示，低聚果糖顯著提高了鈣的表觀消化率（Takahara 等，2000；Ohta 等，1995）。Hara等（1999）的研究結(jié)果也表明，在小鼠日糧中添加瓜爾膠（水溶性纖維），能促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣的吸收。由此可見(jiàn)，纖維對(duì)礦物質(zhì)元素吸收利用的具體影響作用還需進(jìn)一步研究證明。

2.3 日糧纖維對(duì)養(yǎng)分消化率的影響 大量研究表明，提高豬日糧纖維水平，其蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、礦物質(zhì)等的回腸表觀消化率均有所下降。王彥平等（2011）研究了不同日糧纖維水平以及豬品種對(duì)氮代謝的影響，其結(jié)果表明，與含3%纖維水平的日糧組相比，6%、9%、12%纖維水平組的食入氮、尿氮、可消化氮、沉積氮、氮的表觀消化率均顯著降低（P＜0.05）。蘇衍菁等（2012）研究了不同日糧纖維水平對(duì)育肥淮豬消化生理的影響，其結(jié)果顯示：試驗(yàn)組的干物質(zhì)、粗脂肪、粗纖維的表觀消化率均顯著降低（P＜0.05）。張文娟等（2012）的研究結(jié)果表明，隨著日糧總纖維水平的增加，生長(zhǎng)豬對(duì)粗蛋白質(zhì)、能量的消化率呈線性下降趨勢(shì)（P＜0.01），而對(duì)總纖維、酸性洗滌纖維及中性洗滌纖維的消化率無(wú)影響。王誠(chéng)等（2011）試驗(yàn)也得出了類(lèi)似的結(jié)果。上述結(jié)果的產(chǎn)生可能有兩方面原因：一方面日糧中的SF增加使得食糜變黏，從而阻止飼料養(yǎng)分與小腸黏膜的接觸，再加上纖維具有高持水性這一特性，使得食糜在消化道中的滯留時(shí)間減少，流通速率加快，減少了胃腸道對(duì)各養(yǎng)分的消化吸收作用，最終降低飼糧各養(yǎng)分的消化率（Wenk，2001）。另一方面是日糧纖維使得食糜對(duì)腸黏膜的機(jī)械浸蝕作用加強(qiáng)，進(jìn)一步增加了消化道內(nèi)源物質(zhì)的損失，最終使測(cè)得的表觀消化率值與真實(shí)值之間的偏差增大（蘇衍菁等，2012）。

3 纖維在母豬日糧中的應(yīng)用效果

大量研究證明，纖維的攝入對(duì)母豬的產(chǎn)仔性能、斷奶后的發(fā)情間隔以及泌乳期采食量等均有影響，同時(shí)還能減少母豬的消化道代謝紊亂，穩(wěn)定血液中激素水平，防止激素變化對(duì)母豬心理以及行為上的影響，還能減少規(guī)癖行為，最終提高其繁殖性能（馮冬冬和賈維生，2012）。

3.1 日糧纖維對(duì)母豬行為的影響 規(guī)癖行為是指動(dòng)物表現(xiàn)出來(lái)的一種無(wú)明顯功能、固定而又重復(fù)的運(yùn)動(dòng)形式。母豬規(guī)癖行為是母豬對(duì)環(huán)境不適應(yīng)、心理壓抑、緊張的外在表現(xiàn)，易引起其機(jī)體代謝率增加，導(dǎo)致飼料轉(zhuǎn)化率降低，最終影響生長(zhǎng)和健康狀況。Brouns等（1994）研究認(rèn)為，母豬規(guī)癖行為與對(duì)其限飼有關(guān)，通過(guò)飼喂高纖維日糧可顯著降低這種行為。Ramonet等（2000）研究表明，給母豬飼喂消化能值相同而纖維含量不同的日糧時(shí)，高纖維日糧能減少動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)量。武曉紅（2002）研究了不同粗纖維水平飼糧及飼喂次數(shù)對(duì)妊娠母豬行為規(guī)癖的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，增加日糧中的粗纖維含量以及每日飼喂次數(shù)均減少了采食動(dòng)機(jī)，從而減少行為規(guī)癖的發(fā)生幾率。Guillemet等（2007）研究了不同纖維水平日糧對(duì)初產(chǎn)妊娠母豬行為的影響，其結(jié)果表明，高纖維水平組母豬的飲水量較低纖維水平組低6%，而采食量和采食時(shí)間均有所增加。葛德軍（2009）的研究結(jié)果也指出，日糧纖維具有降低妊娠母豬異常行為的作用。

以上現(xiàn)象的產(chǎn)生主要有以下幾方面原因：（1）含有高纖維水平的日糧可使其能量濃度降低，母豬采食較多體積的日糧，而纖維具有持水性，進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)易發(fā)生膨脹，使母豬產(chǎn)生飽腹感，從而減少采食動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步降低其規(guī)癖行為的發(fā)生幾率。（2）纖維具有降低胃排空速度，增加其膨脹以及飽腹感的作用，同時(shí)還能延緩日糧養(yǎng)分，如葡萄糖、氨基酸的吸收，最終降低饑餓的時(shí)間。除此之外，纖維還能促進(jìn)胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的分泌。有研究表明，外源添加GLP-1具有降低胃排空速度、延緩饑餓的作用（馮冬冬，2010）。

3.2 日糧纖維對(duì)母豬繁殖性能的影響 妊娠期母豬能較好地利用低能量、高纖維日糧。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，給妊娠期母豬飼喂適量的纖維物質(zhì)能提高其繁殖性能，如增加窩仔數(shù)、初生窩重、產(chǎn)活仔數(shù)等（張金枝等，2011；廉紅霞等，2004）。

3.2.1 對(duì)窩產(chǎn)仔數(shù)和斷奶窩仔數(shù)的影響 Veum等（2009）研究發(fā)現(xiàn)，母豬日糧中添加13.35%的小麥秸稈，有效提高了初生窩仔數(shù)和斷奶活仔數(shù)。Holt等（2006）研究了大豆殼對(duì)母豬繁殖性能的影響，其結(jié)果為大豆殼降低了產(chǎn)仔數(shù)。而Darroch等（2008）研究結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，添加大豆殼未影響母豬的產(chǎn)仔數(shù)。譚成全等（2012）研究了不同來(lái)源纖維對(duì)妊娠母豬繁殖性能的影響，其結(jié)果顯示，在第一個(gè)繁殖周期內(nèi)，各處理組間的窩產(chǎn)仔數(shù)無(wú)顯著差異；在第二個(gè)繁殖周期內(nèi)，魔芋粉組的斷奶窩仔數(shù)極顯著高于對(duì)照組和甜菜渣組 （P＜0.01），而甜菜渣組的窩產(chǎn)仔數(shù)顯著高于另外兩組（P＜0.05）。張虎等（2012）研究了不同日糧纖維水平（3%、5%、7%、9%、11%）對(duì)妊娠母豬繁殖性能的影響，其結(jié)果表明，9%粗纖維組的平均窩產(chǎn)仔數(shù)分別比 3%、5%、7%、11%粗纖維組提高了 2.33、1.00、0.83、1.33頭。上述可見(jiàn)，添加日糧纖維對(duì)母豬產(chǎn)仔數(shù)以及斷奶窩仔數(shù)的影響不盡相同，這說(shuō)明，纖維添加時(shí)間、纖維類(lèi)型以及來(lái)源均可能影響母豬產(chǎn)仔數(shù)。因此，僅考慮纖維理化性質(zhì)如溶解性對(duì)母豬繁殖性能的影響不能充分闡明其內(nèi)在機(jī)理，應(yīng)從多角度，如纖維的可發(fā)酵性、持水性、黏性等綜合探討。

3.2.2 對(duì)仔豬初生重、斷奶重以及成活率的影響在母豬妊娠期間，適量添加額外的纖維日糧，可起到提高仔豬生產(chǎn)性能的作用。Quesnel等（2009）研究結(jié)果表明，給懷孕母豬飼喂高纖維日糧，提高了仔豬的窩增重及斷奶窩增重。Oliviero等（2009）在泌乳早期給產(chǎn)仔母豬飼喂高纖維日糧后發(fā)現(xiàn)，含粗纖維7%組的仔豬前5 d的平均日增重顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。馮冬冬等（2011）研究不同纖維水平對(duì)妊娠母豬繁殖性能的影響，其結(jié)果為：第一胎時(shí)，含10.8%中性洗滌纖維組的哺乳仔豬第22天個(gè)體均重和窩均重分別比20.8%組高0.36 kg和 3.31 kg（P ＜ 0.05）；在第二胎時(shí)，15.85%組的仔豬出生窩均重比10.8%組高1.86 kg。張虎等（2012）研究指出，9%粗纖維組第28天斷奶窩均重極顯著高于其他各組（P＜0.01），分別比3%、5%、7%、11%組高出 12.16、8.63、7.91、5.68 kg。 仔豬斷奶重增加的原因可能有兩個(gè)方面：（1）母豬在泌乳期間采食量增加，使得母乳量增加，最終促進(jìn)了仔豬的生長(zhǎng)（馮冬冬，2010）；（2）母豬采食高纖維日糧，使得其血液中的揮發(fā)性脂肪酸濃度特別是乙酸濃度升高，而乙酸可直接被用來(lái)合成乳脂，提高乳汁中的能量濃度，從而促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)（張虎，2012）。

3.2.3 對(duì)母豬生殖激素的影響 Famer和Robert（1995）給妊娠期間的母豬飼喂以麩皮、玉米芯以及燕麥等作為纖維來(lái)源的高纖維日糧后發(fā)現(xiàn)，高纖維日糧促進(jìn)了母豬血液中促乳素的分泌，但對(duì)血液中的孕激素含量無(wú)影響。Ferguson等（2007）研究表明，給配種前發(fā)情周期內(nèi)的母豬飼喂50%的甜菜渣，提高了發(fā)情期18 d的促黃體激素（LH）的脈沖率，降低了 17、18、19 d 的雌二醇濃度。馮冬冬等（2011）的研究結(jié)果顯示，日糧纖維水平對(duì)產(chǎn)第1胎母豬妊娠期內(nèi)血漿雌二醇以及孕酮含量無(wú)顯著影響，但在第2胎時(shí)，15.8%和20.8%NDF組妊娠各階段的雌二醇和妊娠25 d孕酮含量顯著或極顯著低于10.8%NDF組。尹安國(guó)等（2012）研究了不同粗纖維水平日糧對(duì)妊娠母豬生殖激素水平的影響，結(jié)果表明，提高日糧粗纖維水平降低了妊娠各階段母豬的雌二醇濃度，但是增加了妊娠后期孕酮以及催乳素的濃度，并指出，當(dāng)日糧纖維含量達(dá)到9%時(shí)效果最佳。纖維影響母豬生殖激素分泌，可能是其具有吸附類(lèi)固醇激素、改變腸道纖維分解酶的活性以及阻斷類(lèi)固醇激素腸肝循環(huán)的作用，從而促進(jìn)了循環(huán)類(lèi)固醇激素的清除（馮冬冬等，2011）。

3.3 日糧纖維對(duì)母豬血液生化指標(biāo)的影響 血液生化指標(biāo)通常被用來(lái)監(jiān)測(cè)動(dòng)物的生理狀態(tài)，能反映日糧對(duì)動(dòng)物機(jī)體的影響。Roth-maier（1993）研究指出，給母豬日糧中添加果膠物質(zhì)，能使血液中的尿素氮濃度下降。楊玉芬等（2010）研究了日糧纖維水平對(duì)母豬血清生化指標(biāo)的影響，其結(jié)果為：在妊娠前、后期，日糧纖維水平對(duì)血清總蛋白、白蛋白以及尿素氮含量均無(wú)顯著影響（P＞0.05），但隨著纖維水平的提高，母豬血清總的甘油三酯、膽固醇含量逐漸降低。張金枝等（2011）的研究結(jié)果表明，隨著苜蓿草粉添加水平的增加，妊娠母豬血清中的血糖、尿素氮、總蛋白、白蛋白、球蛋白、甘油三酯等的含量均無(wú)顯著變化，但對(duì)總膽固醇影響顯著。張虎（2012）研究指出，提高日糧纖維的水平，可降低血清尿素氮、甘油三酯以及總膽固醇的含量，其中，日糧纖維含量為9%時(shí)，效果最顯著。不同纖維來(lái)源和添加水平對(duì)母豬血液生化指標(biāo)的影響結(jié)果不盡相同，還需進(jìn)一步深入研究。

4 小結(jié)

綜上所述，在母豬日糧中適量添加纖維可起到改善其健康和繁殖性能的作用，但在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1）當(dāng)日糧中纖維含量升高時(shí)，會(huì)使其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如干物質(zhì)、蛋白質(zhì)以及能量）的消化率下降，而不同來(lái)源的日糧纖維的影響效果不盡相同，因而在配制母豬日糧時(shí)需要綜合考慮各種變化因素；（2）母豬采食高纖維日糧時(shí)，需提供更多的日糧采食時(shí)間；（3）當(dāng)母豬采食高纖維日糧時(shí)，應(yīng)滿足其對(duì)能量的需求量；（4）由于動(dòng)物采食纖維會(huì)導(dǎo)致其體增熱增加，在高溫季節(jié)應(yīng)減少其用量；（5）必須掌握各纖維原料的營(yíng)養(yǎng)成分，以保證配方合理且采食量適宜；（6）確定不同來(lái)源纖維日糧的適宜添加水平。

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