解讀膳食纖維信息

膳食纖維組成是復(fù)雜的，這是一個(gè)簡(jiǎn)短的信息。但動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家清楚，解開這種復(fù)雜性的關(guān)鍵是解釋分析數(shù)據(jù)和纖維成分所引起的生物反應(yīng)。

根據(jù)日糧結(jié)構(gòu)的不同，膳食纖維可被視為是對(duì)動(dòng)物有益的或有害的。當(dāng)膳食纖維發(fā)酵不良時(shí)，其仍能促進(jìn)上皮細(xì)胞的再生和良好的糞便質(zhì)量。當(dāng)膳食纖維快速發(fā)酵時(shí)，它們?yōu)閯?dòng)物腸道菌群提供營(yíng)養(yǎng)，從而產(chǎn)生有益的代謝產(chǎn)物，促進(jìn)動(dòng)物健康。相反，過度發(fā)酵的膳食纖維會(huì)導(dǎo)致滲透壓失衡和其他腸道疾病。那么有哪些觀察和描述纖維的新方法?它們是如何幫助動(dòng)物改善日糧結(jié)構(gòu)呢?

膳食纖維

粗纖維概念是人們?cè)?9 世紀(jì)60 年代發(fā)展起來的，用于估計(jì)飼料中難以消化部分(AAFCO, 2017)。但是這種對(duì)膳食纖維進(jìn)行分類的方法是粗略的，在現(xiàn)代日糧配方中，對(duì)于簡(jiǎn)單的單胃動(dòng)物而言，這種方法可用的有用信息很少。不幸的是，這種方法和標(biāo)簽上的保證至今仍在使用。在可以使用許多其他方法中，洗滌劑方法和總膳食纖維方法最為普遍。洗滌劑方法包括中性洗滌纖維（NDF）、（耐）酸性洗滌纖維（ADF）和（耐）酸洗木質(zhì)素（ADL）（見圖1）。這些方法可以分別識(shí)別飼料成分中的不溶性半纖維素、纖維素和木質(zhì)素。

總膳食纖維（TDF）方法論涵蓋了更廣泛的纖維類型，可分為不溶性膳食纖維（IDF）和可溶性膳食纖維（SDF）。結(jié)合洗滌劑分析，可以了解膳食纖維來源的化學(xué)成分和功能。這些只是基于用于測(cè)量的分析方法的值。它不能解釋纖維基質(zhì)的生理效應(yīng)或復(fù)雜性，因?yàn)樯攀忱w維的來源是異質(zhì)而廣泛的，其化學(xué)成分并不能說明全部情況。了解發(fā)酵速率和纖維來源將被降解的程度，這對(duì)于確定生理效應(yīng)和該效應(yīng)在腸道中的發(fā)揮位置是很重要的。在發(fā)酵過程中，食物纖維、微生物群和信息流的復(fù)雜性是驚人的。

在正確的時(shí)間正確的位置：纖維發(fā)酵是動(dòng)態(tài)的

當(dāng)考慮到一個(gè)關(guān)鍵的日糧結(jié)構(gòu)成分:時(shí)間，膳食纖維的復(fù)雜性就開始顯現(xiàn)出來。對(duì)人類和動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)研究揭示了，什么時(shí)候吃和吃什么同樣重要（van Erp，2019 年）。由于大多數(shù)生命過程都是通過不斷周期變化事件來控制的，而進(jìn)食時(shí)間是同步生化活動(dòng)的主要提示，因此可視化的發(fā)酵速率并不是一成不變的事情，發(fā)酵速率是進(jìn)食時(shí)間的延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)成分的輸送速率的改變，其產(chǎn)生影響包括動(dòng)物的生長(zhǎng)速度，能量分配，繁殖和總體健康狀況。其目標(biāo)是匹配微生物物種的營(yíng)養(yǎng)需求，這些微生物物種存在于每日循環(huán)周期變化中(Sinturel et al.，2017;帕克等人，2019 年;Uhr 等人，2019 年)，應(yīng)確保在生命周期的適當(dāng)時(shí)間提供適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)。為了應(yīng)用這一營(yíng)養(yǎng)概念，必須建立一個(gè)線性模型，能夠在保持可加性的同時(shí)容納動(dòng)態(tài)成分。

通過動(dòng)力學(xué)解讀膳食纖維信息

當(dāng)膳食纖維的動(dòng)力學(xué)被納入對(duì)成分分析數(shù)據(jù)的理解中時(shí)，人們不僅可以了解它在腸道中引起的反應(yīng)，而且還可以了解膳食纖維在腸道中何時(shí)何地引起反應(yīng)。這些新的信息有助于增強(qiáng)畜禽的活力。例如，在幼年動(dòng)物中，利用膳食纖維動(dòng)力學(xué)可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)目標(biāo)。第一個(gè)目標(biāo)是使用可快速發(fā)酵的膳食纖維來幫助幼小的動(dòng)物從母乳中過渡到正常采食，母乳中還含有低聚糖和其他碳水化合物形式的可快速發(fā)酵的膳食纖維。這種快速發(fā)酵刺激了雙歧桿菌的生長(zhǎng)，其與病原菌競(jìng)爭(zhēng)并減少了病原菌的繁殖。第二個(gè)目標(biāo)是向幼小的動(dòng)物提供可緩慢發(fā)酵的膳食纖維，以維持整個(gè)大腸部位的碳水化合物發(fā)酵。第三個(gè)目標(biāo)是通過使用不易發(fā)酵的膳食纖維來優(yōu)化腸道蠕動(dòng)，暢通排便，平衡滲透壓和改善其糞便質(zhì)量。動(dòng)物（宿主）從纖維中獲得的營(yíng)養(yǎng)很少，但如果沒有纖維，腸道消化過程就會(huì)被改變。膳食纖維發(fā)酵速率和物理特性間需要保持平衡（通過動(dòng)力學(xué)而同步），以優(yōu)化動(dòng)物的健康。

膳食纖維：密碼破譯

膳食纖維在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在目前尚未被研究透徹的領(lǐng)域發(fā)揮著主要作用：微生物種群結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)同步。當(dāng)我們?cè)诰€性優(yōu)化的日糧配方中加入一個(gè)新的維度：時(shí)間，膳食纖維在動(dòng)物健康中的作用之謎開始被破解。將時(shí)間因素融入到成分特性中，可以使?fàn)I養(yǎng)學(xué)家將日糧配方的重點(diǎn)放在營(yíng)養(yǎng)消化同步、微生物數(shù)量增加和動(dòng)物性能改善上。破解膳食纖維密碼可以改善動(dòng)物的整體健康狀況和性能，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。