你需要了解的功能性纖維五大特點(diǎn)

韓浩月 譯自www.WATTAgNet.com，F(xiàn)eed International february/march (2016)：20，22～23，25

張配配 校

你需要了解的功能性纖維五大特點(diǎn)

韓浩月 譯自www.WATTAgNet.com，F(xiàn)eed International february/march (2016)：20，22～23，25

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纖維技術(shù)正成為單胃動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的新前沿，但由于纖維具有各種不同的性質(zhì)，在應(yīng)用于動(dòng)物飼料前需對(duì)它們的技術(shù)特性有所了解(圖1)。

圖1 針葉樹(shù)

近年來(lái)，纖維在營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域引起了人們的極大興趣。單就纖維這一術(shù)語(yǔ)而言，它一般是指那些不能被動(dòng)物消化酶分解的植物組分。纖維是一個(gè)很復(fù)雜的概念，這是由于其包含了許多排列方式不同、物理化學(xué)特性各具特色的各種混合物。當(dāng)纖維經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)被腸道微生物降解時(shí)，纖維的這些特性會(huì)進(jìn)一步發(fā)生改變。本文主要探討讓動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家特別感興趣的纖維技術(shù)中重要的物理、化學(xué)和發(fā)酵特性，以使人們對(duì)這一難題有更深刻的認(rèn)識(shí)。

1 常規(guī)飼料原料中的四種重要纖維

與動(dòng)物不同，植物無(wú)骨架，它們需依靠自身的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)來(lái)保持直立形態(tài)。這個(gè)結(jié)構(gòu)以四種重要的植物特有的纖維混合物為基礎(chǔ)：纖維素、半纖維素、果膠和木質(zhì)素。纖維素是葡萄糖聚合物，與淀粉類似，但兩者在生化結(jié)構(gòu)上不同，這導(dǎo)致了纖維完全不能被動(dòng)物消化。半纖維素在植物中的含量比纖維素少，是由除了葡萄糖(如大麥富含的β葡聚糖和小麥富含的阿拉伯糖基木聚糖)外的多種糖類組成的碳水化合物類聚合物。果膠同樣是由各種多糖組成，是半乳糖醛酸(半乳糖來(lái)源的酸)的長(zhǎng)鏈高分子聚合物。一個(gè)常見(jiàn)的例子是甜菜漿，它是一類富含果膠的飼料原料。最后，木質(zhì)素是一類極其復(fù)雜的高分子聚合物，不是由糖類組成，而是由芳香族化合物(如香豆醇、芥子醇和松柏醇)組成。木質(zhì)素?zé)o法被動(dòng)物分泌的消化酶甚至于動(dòng)物腸道內(nèi)的微生物分解。與小麥秸稈中富含的木質(zhì)素相反，其他所有纖維均能夠不同程度地被腸道微生物利用。

2 可溶性和不溶性纖維

一個(gè)有助于區(qū)分不同類型纖維的重要物理化學(xué)特性是它們的水溶性。例如，果膠在水中高度溶解，可形成凝膠，提高腸道黏性。與此相反，纖維素和木質(zhì)素完全不溶于水。然而，有些半纖維素可溶，如β-葡聚糖；而有些則不可溶，如阿拉伯糖基木聚糖?？扇苄岳w維可減慢消化過(guò)程，這是由于酶無(wú)法輕易地滲透進(jìn)入凝膠內(nèi)部。另一方面，不溶性纖維可提高食糜通過(guò)腸道的速度，因此會(huì)縮短酶作用于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的時(shí)間。這也是纖維被認(rèn)為是一類負(fù)營(yíng)養(yǎng)，一般來(lái)說(shuō)將其視為抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的原因。然而，適量的可溶性和不溶性纖維正確地混合可給腸道健康功能帶來(lái)益處。

3 可發(fā)酵與不可發(fā)酵纖維

纖維可被微生物分泌的酶完全、部分或完全不分解。可發(fā)酵纖維是微生物能量來(lái)源的一部分，而不可發(fā)酵纖維則以原狀被排出體外。果膠高度可發(fā)酵，相反木質(zhì)素完全無(wú)法被微生物降解。纖維素和半纖維可在一定程度上被微生物利用，這取決于它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，纖維在維持動(dòng)物腸道健康上的益生作用已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注，原因是其可在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)上用來(lái)替代抗生素。這里需要說(shuō)明的是，過(guò)量的日糧可發(fā)酵纖維，會(huì)因其可促進(jìn)腸道內(nèi)水分的分泌而引發(fā)動(dòng)物的腹瀉。

4 持水力、影響因素和例子

纖維的另一個(gè)會(huì)影響其在消化道內(nèi)形態(tài)的物理化學(xué)特性是持水力。例如，木質(zhì)素為惰性物質(zhì)，基本沒(méi)有持水能力。雖然纖維素和許多半纖維素?zé)o法溶于水，但它們依然有保持水分的能力。不溶性纖維較高的持水力可減少腸道內(nèi)食糜的流通速度，增大糞便重量。總的來(lái)說(shuō)，像甜菜渣這種具有高持水力的原料在仔豬飼料中會(huì)發(fā)揮一定的重要作用——更好地促進(jìn)機(jī)體水分的調(diào)節(jié)。的確，有滲透性(非病原性)腹瀉作用的日糧能夠用具有高持水力的日糧原料來(lái)緩解或消除這些不良影響。

5 新型原料、大型藻類和木材中的特定纖維

纖維的新型來(lái)源(例如藻類和木材)除了是一種具有有益作用的生物分子來(lái)源外，也可為纖維營(yíng)養(yǎng)的研究提供新的方法。藻類富含不可消化的多糖，這些多糖包括海藻酸鹽(在一些藻類中含量高達(dá)45%)、海帶多糖和脫氧半乳聚糖。仔豬的研究表明，以海帶多糖為基礎(chǔ)的產(chǎn)品具有與乳糖相似的益生效應(yīng)。與此相反，木材纖維是各種多糖混合物的豐富來(lái)源(超過(guò)50%粗纖維)。關(guān)鍵是選擇一個(gè)可溶性纖維和不溶性纖維比例得當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，當(dāng)然同樣需要具備足夠的可發(fā)酵性。眾所周知，木材纖維具有很強(qiáng)的持水力，因此對(duì)仔豬而言這種持水力要適中以便不會(huì)影響采食量。目前的研究著重于木材纖維多酚，它可能是一種強(qiáng)抗氧化劑的來(lái)源。

6 結(jié)論

纖維是一種具有神秘特性的復(fù)雜物質(zhì)。從植物的角度來(lái)看，它是植物結(jié)構(gòu)的主要部分。但是，對(duì)于單胃動(dòng)物而言，它總是會(huì)產(chǎn)生不利的影響。目前，其在仔豬日糧中的作用不能被否定，因?yàn)樗兄谛纬山】档哪c道微生物、控制體內(nèi)水分的循環(huán)和調(diào)節(jié)腸道的動(dòng)力。因此，盡管這是一個(gè)極為復(fù)雜的課題，但纖維仍值得我們深入研究。□□

原題名：5 things you need to know about functional fibers(英文)

原作者：Efstratia Papanikou博士

S815

C

1001-0769(2016)12-0010-02