你需要了解的功能性纖維五大特點

纖維技術正成為單胃動物營養的新前沿，但由于纖維具有各種不同的性質，在應用于動物飼料前需對它們的技術特性有所了解（圖1）。

中圖分類號：S815 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2016）12-0010-02

近年來，纖維在營養領域引起了人們的極大興趣。單就纖維這一術語而言，它一般是指那些不能被動物消化酶分解的植物組分。纖維是一個很復雜的概念，這是由于其包含了許多排列方式不同、物理化學特性各具特色的各種混合物。當纖維經過消化系統被腸道微生物降解時，纖維的這些特性會進一步發生改變。本文主要探討讓動物營養學家特別感興趣的纖維技術中重要的物理、化學和發酵特性，以使人們對這一難題有更深刻的認識。

1 常規飼料原料中的四種重要纖維

與動物不同，植物無骨架，它們需依靠自身的細胞壁結構來保持直立形態。這個結構以四種重要的植物特有的纖維混合物為基礎：纖維素、半纖維素、果膠和木質素。纖維素是葡萄糖聚合物，與淀粉類似，但兩者在生化結構上不同，這導致了纖維完全不能被動物消化。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（半乳糖來源的酸）的長鏈高分子聚合物。一個常見的例子是甜菜漿，它是一類富含果膠的飼料原料。最后，木質素是一類極其復雜的高分子聚合物，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。木質素無法被動物分泌的消化酶甚至于動物腸道內的微生物分解。與小麥秸稈中富含的木質素相反，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

一個有助于區分不同類型纖維的重要物理化學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。可溶性纖維可減慢消化過程，這是由于酶無法輕易地滲透進入凝膠內部。另一方面，不溶性纖維可提高食糜通過腸道的速度，因此會縮短酶作用于營養物質的時間。這也是纖維被認為是一類負營養，一般來說將其視為抗營養物質的原因。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益處。

3 可發酵與不可發酵纖維

纖維可被微生物分泌的酶完全、部分或完全不分解。可發酵纖維是微生物能量來源的一部分，而不可發酵纖維則以原狀被排出體外。果膠高度可發酵，相反木質素完全無法被微生物降解。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結構。近年來，纖維在維持動物腸道健康上的益生作用已經受到越來越多的關注，原因是其可在動物營養上用來替代抗生素。這里需要說明的是，過量的日糧可發酵纖維，會因其可促進腸道內水分的分泌而引發動物的腹瀉。

4 持水力、影響因素和例子

纖維的另一個會影響其在消化道內形態的物理化學特性是持水力。例如，木質素為惰性物質，基本沒有持水能力。雖然纖維素和許多半纖維素無法溶于水，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食糜的流通速度，增大糞便重量。總的來說，像甜菜渣這種具有高持水力的原料在仔豬飼料中會發揮一定的重要作用——更好地促進機體水分的調節。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源外，也可為纖維營養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，以海帶多糖為基礎的產品具有與乳糖相似的益生效應。與此相反，木材纖維是各種多糖混合物的豐富來源（超過50%粗纖維）。關鍵是選擇一個可溶性纖維和不溶性纖維比例得當的產品，當然同樣需要具備足夠的可發酵性。眾所周知，木材纖維具有很強的持水力，因此對仔豬而言這種持水力要適中以便不會影響采食量。目前的研究著重于木材纖維多酚，它可能是一種強抗氧化劑的來源。

6 結論

纖維是一種具有神秘特性的復雜物質。從植物的角度來看，它是植物結構的主要部分。但是，對于單胃動物而言，它總是會產生不利的影響。目前，其在仔豬日糧中的作用不能被否定，因為它有助于形成健康的腸道微生物、控制體內水分的循環和調節腸道的動力。因此，盡管這是一個極為復雜的課題，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