糧粗纖維水平對萊蕪豬及其雜交豬氮代謝及營養物質消化率的影響

王 誠,王文亭,李福昌

(1.山東農業大學動物科技學院,山東 泰安 271018；2.山東省農業科學院畜牧獸醫研究所,山東濟南 250100；3.山東省畜禽疫病防治與繁育重點實驗室,山東濟南 250100；4.山東濰坊市畜牧檢測中心,山東濰坊 261000)

萊蕪豬是經長期自然選擇與人工選擇、又經過多年選育形成的一個優良地方豬種,以適應性強,繁殖率高,耐粗飼,肉質好著稱。日糧纖維對家畜的營養效應有正負兩方面,表現為營養作用、非營養作用和抗營養作用,作用機理比較復雜；日糧纖維的作用受日糧養分組成及水平、日糧纖維來源及水平和動物種類及生長階段的影響很大,很難找到統一的規律[1]。本試驗以萊蕪豬和雜交豬為試驗動物,研究不同日糧纖維水平對其氮代謝及回腸末端營養物質表觀消化率的影響,旨在確定萊蕪豬及其雜交豬的適宜纖維水平,為日糧中合理添加粗纖維、降低飼料成本提供參考。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗動物

選擇4月齡閹豬為試驗對象,豬種為萊蕪豬(LW,100%萊蕪豬血)、大萊雜交豬(DL,50%萊蕪豬血)、大大萊(DDL,25%萊蕪豬血)和大約克(DY,0%萊蕪豬血)。

1.2 試驗日糧

各組試驗日糧組成和營養水平見表1,日糧Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的粗纖維含量分別設計為3%、6%、9%和12%。

1.3 試驗設計

本試驗采用二因子四水平有重復試驗設計。雜交組合和粗纖維水平為兩個因子,各有四個水平,雜交組合為萊蕪豬、大萊雜交豬、大大萊豬和大約克豬,粗纖維水平為3%、6%、9%和12%,每一期試驗預試7 d,正試 7 d。

1.4樣品的采集與處理

采用全糞尿收集法,共進行4批次試驗,每期14 d,7 d為適應期,4 d為全糞尿收集期,3 d為食糜收集期。試驗在代謝籠中進行,每天上午8:00與下午17:00飼喂2頓濕拌料,每天根據需要供給充足的潔凈飲水。

每日取1/10的鮮糞樣,每10 g鮮糞加4.5 mol/l的硫酸2 mL混合均勻放入4℃的冰箱中。在尿桶內加入10 mL濃硫酸,每頭豬每日收集的尿量取3%裝入集尿器,并滴入少量甲苯備測氮。4 d的糞尿樣混合均勻后再取樣進行分析測定,糞樣65℃烘干,回潮24 h,研磨制樣以備測氮。4 d的尿樣混勻,保存在-20℃冰柜中以備測氮。

采取經典的回腸末端T型瘺管進行消化率測定,試驗預試期7 d,回腸收集食糜3 d,取2份平行樣品各100 g放入105℃烘箱烘干,測定干物質；取100 g食糜于60～65℃烘干制成風干樣品,以備測定,剩余食糜放在-20℃冰箱中保存,以備測氮。

1.5 測定指標與方法

含氮量用凱氏定氮法測定。其中,可消化氮(DN,g/d)=食入氮(IN)-糞氮(FN),沉積氮(RN,g/d)=食入氮(IN)-糞氮(FN)-尿氮(UN),氮表觀消化率(%)=DN/IN×100,表觀生物學價值ABV(%)=沉積氮(RN)/(IN×N表觀消化率)×100。

樣品氨基酸含量按照GB/T18246-2000的方法測定。

樣品Ca、P按照GB/T6436-2002、GB/T6437-2002方法測定。

1.7 統計分析方法

試驗數據采用SAS8.2軟件包ANOVA過程進行方差分析,并用Duncan氏進行多重比較。

表1 試驗日糧組成和營養水平(風干基礎)(%)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diet(air dry basis)(%)

2 結果與分析

2.1 日糧纖維水平和雜交組合對氮代謝的影響

由表2可知,日糧不同粗纖維水平對IN、FN、DN、RN和氮表觀消化率影響極顯著(P＜0.01),對UN影響顯著(P＜0.05),對ABV影響不顯著(P＞0.05)。隨日糧粗纖維水平的提高,IN、UN DN、RN、氮表觀消化率、ABV呈下降趨勢,3%CF組氮代謝各測定指標與其他水平差異顯著(P＜0.05)。

由表2可知,萊蕪豬和其雜交豬對IN、FN、DN、RN、ABV影響極顯著(P＜0.01),對UN、氮表觀消化率影響不顯著(P＞0.05)。萊蕪豬的IN為56.70 g/d,大約克豬為76.02 g/d,差異顯著(P＜0.05),而DL、DDL、DY差異不顯著。LW 的RN為27.25 g/d,DY為45.24 g/d,兩者差異顯著(P＜0.05)。ABV值4個雜交組合間差異極顯著(P＜0.01),說明不同雜交組合對氮的轉化效率不同。

表2 日糧粗纖維水平和雜交組合對氮代謝的影響Table 2 Influence of crude fiber levels on nitrogen metabolism

2.2 日糧纖維水平和雜交組合對回腸末端營養物質表觀消化率的影響

表3 不同粗纖維水平和雜交組合對回腸末端營養物質表觀消化率的影響(%)Table 3 Influence of crude fiber levels and breeds on ileal apparent digestibility(%)

由表3可以看出,隨著飼料中粗纖維添加量的提高,干物質、Ca的表觀消化率呈現下降的趨勢,干物質的表觀消化率3%纖維組顯著高于其他組(P＜0.05),而9%和12%組之間差異不顯著,說明日糧粗纖維含量增加顯著降低了干物質的消化率,但當粗纖維含量達到一定水平后,干物質的消化率趨于穩定。CP的消化率隨日糧粗纖維含量的增高,呈現先增高后降低的趨勢,粗纖維6%時消化率最高,與9%、12%組之間差異顯著(P＜0.05)。粗纖維的含量對P的消化率影響差異不顯著。NDF、ADF的消化吸收率隨著粗纖維的含量的增加而提高,ADF的消化吸收率在小腸中的消化率較低而且3%、9%he 12%差異不顯著。

表3可以看出,不同品種對營養物質消化率不同,豬品種對Ca、P的消化率影響極顯著(P＜0.01),隨著豬血統中萊蕪豬血含量的減少,豬對Ca和P的消化率明顯降低。豬的品種對干物質、CP、NDF的表觀消化率影響顯著(P＜0.05或P＜0.01),但萊蕪豬和大約克豬對干物質和CP的表觀消化率差異不顯著。NDF的消化率隨豬血統中萊蕪豬血含量的減少呈現逐漸降低的趨勢,萊蕪豬為51.44%、大約克豬為43.51%,差異顯著。4個品種對ADF消化率平均為9.71%,其中最低4.787%,說明ADF在小腸內消化率很低。

2.3 日糧纖維水平和雜交組合對回腸末端必需氨基酸(EAA)表觀消化率的影響

由表4可以看出,日糧不同粗纖維水平對EAA消化率的影響除蛋氨酸和胱氨酸不顯著外,其他均極顯著(P＜0.01)。日糧纖維水平在3%～12%時,蛋氨酸的消化率先由75.8%增加到81.8%然后降低；賴氨酸的表觀消化率隨著粗纖維水平的增加而逐漸降低,但3%～6%之間差異不顯著。其他EAA的表現消化率隨著日糧粗纖維水平的增加而明顯降低。

表4 不同粗纖維水平和品種對回腸末端EAA的表觀消化率的影響Table 6 Influence of crude fiber and breeds on ileal apparent digestibility of EAA

由表4可以看出,豬品種對精氨酸和蛋氨酸的消化率影響不顯著(P＞0.05),對其他EAA的影響極顯著(P＜0.01),大約克豬對賴氨酸的消化率明顯高于其他品種。由表4還可以看出,豬的品種對亮氨酸和異亮氨酸消化率的影響顯著(P＜0.05),而對其他EAA消化率的影響不顯著(P＞0.05)。

3 討論

3.1 日糧不同粗纖維水平對氮代謝的影響

動物食入的氮,一部分合成體蛋白沉積體內被機體利用,另一部分成為消化代謝后的廢棄產物隨糞尿排出,從而構成氮的平衡代謝。一般認為,日糧纖維對動物營養物質的消化吸收具有正負兩方面的效應,豬對日糧纖維的利用有一個適宜的水平,這個水平與豬的品質有密切的關系。

本試驗顯示,隨日糧粗纖維的增加,IN減小,可能是由于日糧粗纖維含量過高影響到豬的采食量導致豬食入氮量降低；另一方面,可能由于日糧粗纖維的增加降低了飼料中營養物質的濃度,影響到氮的攝入量。隨著日糧粗纖維水平的增加FN增加,可能的原因是日糧纖維可以刺激腸道的蠕動,減少食糜在消化道內的滯留時間,增加流通速度,增加了FN排泄量,從而降低營養物質消化率。本試驗的結果與Cherbut[2]等報道相同。

3.2 豬品種類型對氮代謝的影響

關于豬不同品種或品系對飼料營養成分消化吸收的研究很多,但不同試驗條件所得的結果不盡一致。Yen等[3]的研究發現不同品種豬對營養成分的消化吸收沒用顯著差異；而宋青龍[4]等的研究結果顯示不同品種之間對營養成分的消化吸收差異顯著。一般說來,蛋白質沉積率高的豬,具有生長快、瘦肉率高等種質特性。本試驗的結果顯示,品種不同的豬在相同日齡條件下,采食量不同,萊蕪豬采食量最低大約克豬最高。試驗結果證實大約克豬氮沉積能力顯著高于萊蕪豬,并且具有氮轉化利用率高的特性,本試驗的結果可以解釋大約克豬生長速度快,瘦肉率高的原因。試驗結果還可說明通過雜交萊蕪豬的氮沉積能力和表觀生物學價值得到顯著提高,大約克豬的性征可以通過雜交的方式在其后代中得到表現；另外豬不同的品種對氮的利用率不同,應根據不同的品種需要研究制定適宜的營養標準。

3.3 不同粗纖維水平對日糧營養物質回腸表觀消化率的影響

提高日糧中纖維含量,會降低能量的消化率,它主要通過降低干物質、粗蛋白和粗脂肪以及淀粉的消化率表現出來[1]。本試驗結果顯示,隨日糧纖維水平的提高干物質消化率逐漸降低且差異顯著。原因可能是較高的日糧纖維水平意味著飼糧的難消化組分比例增加,消化能濃度下降,加上體積膨大加重了消化道負擔,導致能量攝入不足；同時,還會使腸管副交感神經興奮性增高,引起腸道蠕動過速,日糧通過消化道速度加快,以至飼料在盲腸內的滯留時間過短,影響大腸對粗纖維的消化,也削弱其它營養物質的消化吸收利用。

本試驗的結果顯示,CP的表觀消化率在3%～6%范圍內隨著日糧纖維含量的增加而提高,并且在6%時CP的消化率最高,在6%～12%范圍內隨著粗纖維含量的增加而降低。這說明日糧中纖維含量在一定范圍內可以促進機體對CP的消化,提高消化率,超過一定范圍會抑制CP的消化。

由于日糧纖維具有很強的陽離子交換能力,可以吸附很多礦物質,造成礦物質利用率降低。Morre[5]測定了纖維素對礦物質如Ca、P等消化吸收的影響,證實纖維素對礦物質的消化具有抑制作用。本試驗結果顯示,隨日糧纖維素水平的提高,日糧Ca的消化率顯著降低。ADF和NDF表觀消化率的結果說明ADF在小腸內的消化率很低,而NDF可以在小腸有效消化。

3.4 豬品種對日糧營養物質回腸表觀消化率的影響

萊蕪豬與我國其他地方品一樣具有“耐粗飼”特性。本試驗結果證實相對于引進的大約克瘦肉型豬萊蕪豬對于纖維素的消化率較高,證實了萊蕪豬具有“耐粗飼”的特征。

3.5 不同纖維水平和品種對回腸末端必需氨基酸(EAA)表觀消化率的影響

許多學者探討了日糧纖維水平和種類對動物氨基酸消化代謝的影響,但結果不一致。劉長忠[6]表明粗纖維水平在5%時氨基酸的真消化率最高,3%～7%范圍內,氨基酸真消化率較高且較穩定；粗纖維在7%～11%范圍內,氨基酸真消化率極顯著降低。李鐵軍等[7]報道不同粗纖維對豬氨基酸的消化率影響不同,水溶性纖維素主要是影響內源性氮和氨基酸的分泌,從而降低表觀消化率,但對真消化率無影響。

本試驗表明,豬在粗纖維較低的范圍內(3%～6%)對賴氨酸、蛋氨酸和胱氨酸的表觀消化率影響不顯著,之后隨粗纖維水平的增加(6%～12%)各種EAA的表消化率明顯降低。原因可能是:(1)較高的日糧纖維使小腸蠕動增加,減少了食糜與消化道接觸的時間和機會,降低了EAA的消化率；(2)較高的粗纖維水平,促進了小腸對纖維的消化分解能力,從而影響或抑制到消化酶的活性。根據本研究的結果分析,建議生長育肥豬日糧粗纖維水平在6%左右。

4 結論

4.1 日糧粗纖維水平對4月齡不同品種及雜交豬采食量和糞氮排泄影響顯著；不同品種和雜交組合對氮利用率不同,應根據不同品種制定營養標準。

4.2 日糧纖維水平對豬營養物質消化吸收具有正負兩方面的效應,本試驗條件下,粗纖維含量在3%～6%范圍內可以促進營養物質吸收,超過6%則抑制營養物質消化吸收,豬對日糧粗纖維素適宜的水平建議為6%,此時NDF含量為28%,ADF含量為8.06%。

4.3 不同品種豬對日糧粗纖維的消化率不同,NDF在豬小腸內可以有效分解,萊蕪豬具有“耐粗飼”的品種特性。

[1] 楊玉芬.關于纖維營養作用的新認識[J].畜禽業,2001,10:27-28

[2] Cherbut C,Aube A C,Mekk I.N Digestive and metabolic effects of potato and maize fibres in human subjects[J].Br.J.Nutr.,1997,77:33-46

[3] Yen J T,Nienaber J A,Hill D A,et al.Potential contribution of absorbed volatile fatty acids to whole animal energy requirement in conscious swine[J].J.Anim.Sci.,1997,69:2001-2012

[4] 宋青龍,秦貴信,姜海龍,等.野豬與長白豬對日糧養分消化率的比較[J].黑龍江畜牧獸醫,2006,01:10-12

[5] Morre Z I,Partridge G,Mitchell G,et al.The effect of oat hulls added to the basal ration for pregnant sows on reproductive performance,apparent digestibility,rate of passage and plasma parameters[J].J.Sci.Food Agric.,1986,37:403-412

[6] 劉長忠,謝德華,何瑞國,等.日糧纖維水平對鵝內源氨基酸排泄量和氨基酸真消化率的影響[J].中國糧油學報,2008,1:110-114

[7] 李鐵軍,印遇龍,黃瑞林,等.日糧纖維對豬回腸末端氨基酸及其內源性氨基酸流量的影響[J].畜牧獸醫學報,2004,4:473-476