劉曉寧,王 崇
(黑龍江省畜牧總站,哈爾濱 150069)
通過增加飼糧中麩皮的用量(0~40%)而提高粗纖維的含量,可逐步降低全腸道能量消化率。飼糧能量消化率的降低與干物質和有機物消化率的降低相關。通過添加麩皮、玉米麩、大豆皮和甜菜渣的混合物提高飼糧纖維含量后,豬全腸道能量消化率也降低,同時碳水化合物的消化率也相應降低。據測算,NDF含量每增加1%,能量消化率就降低1%。由于甜菜堿的全腸道消化率比大豆皮高,因此纖維的溶解度會影響能量的消化率。飼糧纖維中存在的木質素也會降低能量的消化率。能量消化率降低的原因包括:結合到不易消化的纖維源細胞壁成分中的CP和碳水化合物替代了可消化的CP和碳水化合物(如淀粉),纖維的理化特性影響了飼糧營養素的消化和吸收過程,以及纖維影響了胃腸道的生理功能。
在大豆和玉米淀粉基礎飼糧中添加柑橘果膠7.5%后,CP和AA的AID分別降低8.2%~28.7%。在小麥、玉米和豆粕型基礎飼糧中添加4%或8%的蘋果膠后,CP和AA的標準回腸消化率(SID)也有所降低。當向大豆分離蛋白和玉米淀粉型基礎飼糧中添加由小麥麩加工而成的純化NDF時,豬的回腸氮消化率呈線性下降。添加15%的小麥純化NDF,AA的AID也降低了2%~5.5%,Cys、Ala和Gly的AID則分別降低了18%、16%和12%。向豆粕-玉米淀粉型基礎飼糧中添加梯度水平(3%~9%)的大豆皮,進而使NDF含量從2.72%增加到4.16%時,大部分AA的AID和SID呈線性或二次下降。但是,當向仔豬豆粕-玉米淀粉型基礎飼糧中添加10%的纖維素和大麥秸稈時,除Leu和Gly外,其他AA的AID均沒有降低。當向仔豬豆粕-玉米淀粉型基礎飼糧中添加梯度水平(4.3%~13.3%)的纖維素粉時,CP和AA的AID也沒有降低。相反,在飼糧中添加羧甲基纖維素反而會提高CP和AA的SID。不溶性和發酵性差的纖維(如纖維素),可通過其持水特性影響CP的消化率,而羧甲基纖維素和果膠等可溶性纖維則通過自身的黏稠特性實現其對CP消化率的影響。
研究發現,給豬飼喂20%的麥麩純化NDF,其回腸氮流量增加,其中59%為內源氮。向無氮飼糧中添加梯度水平的豌豆內源纖維,回腸N流量指數增加,這與飼糧WHC的增加有關。回腸上皮細胞的更新也隨著黏蛋白和微生物的線性增加而呈指數增加。飼糧中添加黏性不可發酵纖維(羥甲基纖維素)時,黏蛋白的分泌和內源氮的損失也會增加,但回腸微生物的數量并沒有變化。研究發現,用黏性可發酵纖維瓜爾豆膠飼喂豬時,回腸中某些微生物的數量有所增加。相反,在飼糧中添加3.31%~16.5%的纖維素(一種不可溶的、發酵性差的纖維),并不能引起內源性CP和AA損失的增加,這可能是由于添加纖維素時,并未引起飼糧CP和AA的AID降低。飼糧纖維的水平和來源是影響內源CP和AA損失的重要因素,而纖維素水平只有在超出某一閾值時才可能降低AA的AID。
與玉米淀粉型、酪蛋白型和纖維素型基礎飼糧相比,大麥或小麥型基礎飼糧可增加膽汁和胰液的分泌,但不影響消化酶的分泌量。然而,當向等氮、等能飼糧中分別添加400 g的麩皮時,糜蛋白酶和胰蛋白酶的分泌量比飼糧中不添加麩皮時更大。相反,在SBM型基礎飼糧中添加果膠,既不會提高胰腺的分泌,也不影響胰蛋白酶和糜蛋白酶的分泌量和酶活。然而,飼糧羥甲基纖維素會降低胃蛋白酶的活性,但不影響胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性。
胃腸道杯狀細胞分泌的黏蛋白,是一種高分子量的糖蛋白,可潤滑上皮表面,保護腸道免受物理磨損、化學侵蝕和病原微生物的吸附,這些均可能損害腸道的健康。黏蛋白對營養素的消化和吸收也發揮著重要的作用,黏蛋白分泌的改變可能會引起腸道中飼糧營養素和內源分子吸收動力學的變化。在豬的無氮飼糧中梯度添加小麥秸稈、玉米穗和木纖維素后,小腸黏蛋白中氨基糖(葡糖胺和半乳糖胺)的濃度呈線性增加。飼喂羥甲基纖維素(一種具有黏性但不可發酵的纖維),也可增加黏蛋白的濃度及其在回腸末端的排出量,并增加了斷奶仔豬小腸中每根絨毛上回腸杯狀細胞的總數量。在純合飼糧中添加5%的柑橘纖維也可大幅增加小腸黏蛋白的分泌。在胃中,纖維的結構特性和可發酵性不影響載蛋白的分泌;但在盲腸中,低聚果糖和甜菜堿的可發酵性能增加黏蛋白的分泌。黏蛋白分子是由連接有碳水化合物側鏈上的蛋白質骨架組成的,其有1/2的結構域含有一個由Pro、Ser和Thr組成的蛋白質骨架。這個區域可以抵抗蛋白酶的消化,因為其中80%的蛋白質骨架受寡糖的保護,這些寡糖包括海藻糖、半乳糖、N-乙酰氨基半乳糖、N-乙酰葡糖胺和唾液酸。由于黏蛋白中存在抗蛋白酶消化結構域,黏蛋白很難被消化,因此大幅增加了回腸食糜中內源CP和碳水化合物的數量。回腸食糜中存在的內源性CP和AA大部分來源于胰腺酶、上皮細胞、菌體和黏蛋白,而內源性碳水化合物主要來源于黏蛋白。在回腸末端前無法被重吸收的內源性CP和AA,可被豬的后腸微生物利用。糞中含有很少的黏蛋白,這進一步說明黏蛋白在后腸已被完全發酵。