飼糧不同非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維對(duì)肉兔生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率、腸道 消化酶活性及腸道發(fā)育的影響

劉婷婷 夏雪茹 常興發(fā) 劉樹(shù)棟 韓帥娟 劉亞娟 陳寶江,3*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，保定071000；2.國(guó)家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，保定071000； 3.河北省牛羊胚胎工程中心，保定071000)

家兔是單胃草食動(dòng)物，粗纖維對(duì)家兔具有重要意義，飼糧粗纖維水平不僅決定有效養(yǎng)分的供給量，而且會(huì)影響家兔的生長(zhǎng)發(fā)育、胃腸道健康及機(jī)體健康水平。飼糧中的纖維性物質(zhì)具有維持家兔消化道正常生理活動(dòng)和防止腸炎的作用，飼糧中添加適量纖維可以提高家兔平均日增重(ADG)和飼料轉(zhuǎn)化率[1]，飼糧粗纖維水平過(guò)低(<7%)會(huì)導(dǎo)致腸道產(chǎn)氣桿菌的大量繁殖和腸道內(nèi)容物過(guò)度發(fā)酵，破壞腸道內(nèi)正常的微生物體系，造成中毒，引起腹瀉，甚至導(dǎo)致死亡[2-3]。近年來(lái)，為了探討精準(zhǔn)纖維營(yíng)養(yǎng)，越來(lái)越多的學(xué)者采用非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維(NFC/NDF)作為動(dòng)物飼糧碳水化合物組成和結(jié)構(gòu)的指標(biāo)，它將飼糧中快速發(fā)酵和緩慢發(fā)酵碳水化合物統(tǒng)一考慮，更加準(zhǔn)確地控制了其他變量的影響。Song等[4]試驗(yàn)表明，當(dāng)飼糧NFC/NDF為1.66時(shí)，山羊的平均日增重和養(yǎng)分表觀消化率較NFC/NDF為1.16時(shí)顯著提高；禹愛(ài)兵等[5]研究則認(rèn)為，低飼糧NDF/NFC(0.68～0.87)的飼糧有利于保證斷奶后犢牛處于良好的能量代謝狀態(tài)，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育；李嵐捷[6]研究發(fā)現(xiàn)，與NFC/NDF為1.35的飼糧相比，飼喂NFC/NDF為0.80的飼糧能顯著提高斷奶犢牛瘤胃微生物的種類(lèi)和豐富度，更適合犢牛生長(zhǎng)。目前，關(guān)于NFC/NDF的少量研究大多集中于反芻動(dòng)物方面，關(guān)于飼糧不同NFC/NDF對(duì)家兔方面研究鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在研究飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率、腸道消化酶活性及腸道發(fā)育的影響，為確定家兔飼糧適宜NFC/NDF提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取135只健康斷奶肉兔，平均體重為(1.08±0.07) kg，公母各占1/2，隨機(jī)分為5組，每組27個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只。各組在其他營(yíng)養(yǎng)水平一致的前提下分別飼喂NFC/NDF為0.7(T1組)、1.0(T2組)、1.3(T3組)、1.6(T4組)和1.9(T5組)的試驗(yàn)飼糧。生長(zhǎng)試驗(yàn)28 d，消化代謝試驗(yàn)7 d。整個(gè)試驗(yàn)期肉兔自由采食和飲水，單籠飼養(yǎng)，保證光照和通風(fēng)。

1.2 試驗(yàn)飼糧

以玉米、麩皮、豆粕、苜蓿草粉和燕麥草粉為主要原料，參考NRC(2012)[7]、李福昌[8]和谷子林等[9]配制試驗(yàn)飼糧，并制成直徑×長(zhǎng)度為4 mm×10 mm的顆粒料，試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目Items組別 GroupsT1T2T3T4T5粗纖維 CF17.7015.7113.9911.929.89中性洗滌纖維 NDF41.5238.2535.2432.0028.72酸性洗滌纖維 ADF21.6919.3417.3014.8612.46非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維 NFC/NDF0.721.021.301.601.90

1.3 檢測(cè)指標(biāo)和方法

1.3.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)以重復(fù)為單位稱量各組試驗(yàn)兔的體重獲得初始體重和終末體重，計(jì)算平均日增重；試驗(yàn)期間記錄各組試驗(yàn)兔每天采食量，計(jì)算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)期間各組試驗(yàn)兔的腹瀉和死亡情況，計(jì)算腹瀉率和死亡率，公式如下：

腹瀉率(%)=(試驗(yàn)期內(nèi)腹瀉試驗(yàn)兔只數(shù)/ 該試驗(yàn)組試驗(yàn)兔總只數(shù))×100； 死亡率(%)=(試驗(yàn)期內(nèi)試驗(yàn)兔死亡只數(shù)/ 該試驗(yàn)組試驗(yàn)兔總只數(shù))×100。

1.3.2 養(yǎng)分表觀消化率

生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，每組隨機(jī)取10只試驗(yàn)兔(公母各占1/2)轉(zhuǎn)移至消化代謝籠，進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)。消化代謝試驗(yàn)采用全收糞法，期間每天記錄試驗(yàn)兔采食量，收集全部糞便，稱重后分為2份，一份加10%鹽酸固氮測(cè)定粗蛋白質(zhì)含量，另一份測(cè)定其他養(yǎng)分含量。試驗(yàn)結(jié)束后將糞樣烘干粉碎，放入樣品袋中備測(cè)。參照張麗英[10]的方法測(cè)定飼糧及糞中各養(yǎng)分含量。養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下：

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×(飼糧中 該養(yǎng)分含量-糞中該養(yǎng)分含量)/ 飼糧中該養(yǎng)分含量。

1.3.3 腸道消化酶活性

試驗(yàn)第28天，每組隨機(jī)選取10只試驗(yàn)兔進(jìn)行屠宰，取空腸食糜和盲腸食糜于5 mL凍存管中，-80 ℃保存，用于測(cè)定空腸食糜中胰蛋白酶、α-淀粉酶、乳糖酶、蔗糖酶的活性以及盲腸食糜中纖維素酶和果膠酶的活性，試劑盒均購(gòu)于南京建成生物工程研究所，具體操作參照說(shuō)明步驟進(jìn)行。

1.3.4 腸道發(fā)育

試驗(yàn)第28天，每組隨機(jī)選取10只試驗(yàn)兔進(jìn)行屠宰，取空腸腸段2～3 cm和盲腸腸壁1～2 cm2的樣品，用生理鹽水沖洗干凈，10%中性甲醛固定備測(cè)。固定組織經(jīng)全自動(dòng)脫水機(jī)脫水，包埋，切片后染色、封片，然后采用BA210 Digital數(shù)碼三目攝像顯微系統(tǒng)對(duì)切片進(jìn)行圖像采集，選擇要測(cè)量的區(qū)域并采集40倍圖片測(cè)量空腸絨毛高度和隱窩深度以及盲腸肌層厚度和黏膜厚度，計(jì)算空腸絨毛高度/隱窩深度。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步計(jì)算，再用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值比較和差異性檢驗(yàn)，用one-way ANOVA程序檢驗(yàn)各組數(shù)據(jù)間差異是否顯著，并用LSD法進(jìn)行多重比較。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，T5組的終末體重顯著低于其他各組(P<0.05)。T5組的平均日增重極顯著低于其他各組(P<0.01)。T1、T2和T3組的平均日采食量極顯著高于T4和T5組(P<0.01)；與T1組相比，T2、T3、T4和T5組的平均日采食量分別降低了7.46%(P>0.05)、6.36%(P>0.05)、19.21%(P<0.01)和17.75%(P<0.01)。T5組的料重比顯著高于其他各組(P<0.05)，T4組的料重比顯著低于T1組(P<0.05)。T4和T5組肉兔出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象，腹瀉率分別為18.52%和59.26%，死亡率分別為7.41%和14.81%；T4和T5組的腹瀉率顯著或極顯著高于其他各組(P<0.05或P<0.01)，T5組的死亡率顯著高于T1、T2和T3組(P<0.05)。

表2 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔生長(zhǎng)性能的影響

2.2 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，T5組的粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著或極顯著低于其他各組(P<0.05或P<0.01)，較T1、T2、T3和T4組分別降低了3.95%(P<0.05)、6.71%(P<0.01)、5.21%(P<0.01)和4.38%(P<0.05)。T3組的粗脂肪表觀消化率最高，極顯著高于T1和T5組(P<0.01)，且與T2和T4組無(wú)顯著差異(P>0.05)。粗纖維表觀消化率隨飼糧NFC/NDF的升高而降低，與T1組相比，T2、T3、T4和T5組粗纖維表觀消化率分別降低了17.51%(P>0.05)、28.42%(P<0.01)、41.48%(P<0.01)和46.66%(P<0.01)。T2組的中性洗滌纖維(NDF)表觀消化率最高，極顯著高于T4和T5組(P<0.01)，顯著高于T3組(P<0.05)，與T1組無(wú)顯著差異(P>0.05)。酸性洗滌纖維(ADF)表觀消化率隨飼糧NFC/NDF升高而降低，T1組的ADF表觀消化率最高，顯著高于T3組(P<0.05)，極顯著高于T4和T5組(P<0.01)，且與T2組無(wú)顯著差異(P>0.05)。T1和T5組的非纖維性碳水化合物(NFC)表觀消化率顯著低于T2和T4組(P<0.05)。

表3 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道消化酶活性的影響

由表4可知，飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔空腸乳糖酶和盲腸果膠酶活性無(wú)顯著影響(P>0.05)，且均以T5組最低。T4組的空腸胰蛋白酶和α-淀粉酶活性最高，T5組次之，2組之間差異不顯著(P>0.05)；與T4組相比，T1、T2、T3和T5組的空腸胰蛋白酶活性分別降低了41.04%(P<0.05)、24.36%(P>0.05)、25.78%(P>0.05)和0.71%(P>0.05)，空腸α-淀粉酶活性分別降低了40.27%(P<0.01)、37.83%(P<0.01)、37.18%(P<0.01)、1.90%(P>0.05)。T2組的空腸蔗糖酶活性最高，顯著高于T3、T4和T5組(P<0.05)，與T1組差異不顯著(P>0.05)。隨著飼糧NFC/NDF的升高，肉兔盲腸纖維素酶活性先升高后降低；與T2組相比，T1、T3、T4和T5組的盲腸纖維素酶活性分別降低了14.90%(P>0.05)、10.89%(P>0.05)、29.51%(P<0.05)、36.68%(P<0.05)。

表4 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道消化酶活性的影響

2.4 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道發(fā)育的影響

由表5可知，飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔空腸絨毛高度無(wú)顯著影響(P>0.05)，T1和T5組的絨毛高度略低于T2、T3、T4組。T2組的空腸隱窩深度與T1和T5組相比，分別降低了14.84%(P<0.05)和15.01%(P<0.05)，且與T3和T4組無(wú)顯著差異(P>0.05)。T2組的空腸絨毛高度/隱窩深度最高，T3組次之，且均極顯著高于其他3組(P<0.01)；T1和T5組的空腸絨毛高度/隱窩深度顯著或極顯著低于T4組(P<0.05或P<0.01)。T2組的盲腸黏膜厚度最高，極顯著高于T1和T5組(P<0.01)，顯著高于T4組(P<0.05)，且與T3組無(wú)顯著差異(P>0.05)；與T2組相比，T1、T3、T4和T5組的盲腸黏膜厚度分別降低了14.59%(P<0.01)、5.35%(P>0.05)、12.74%(P<0.05)和17.91%(P<0.01)。各組盲腸肌層厚度無(wú)顯著差異(P>0.05)，且隨著飼糧NFC/NDF的升高，盲腸肌層厚度逐漸降低。

表5 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道發(fā)育的影響

3 討 論

3.1 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔生長(zhǎng)性能的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，T1、T2和T3組的平均日采食量極顯著高于T4和T5組，T5組的平均日增重極顯著低于其他各組，T5組的料重比顯著高于其他各組；且T4組和T5組肉兔出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象，腹瀉率分別為18.52%和59.26%。這是可能是由于T1、T2和T3組的試驗(yàn)飼糧中粗纖維水平高于T4和T5組，粗纖維可以為腸道發(fā)酵提供底物，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，維持腸道pH穩(wěn)定，保證腸道微生物正常活動(dòng)，促進(jìn)腸道發(fā)育；腸道有益微生物及其發(fā)酵產(chǎn)物作用于抗原呈遞細(xì)胞，可提高免疫球蛋白和巨噬細(xì)胞的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)腸道免疫功能，緩解營(yíng)養(yǎng)性腹瀉[11]。本試驗(yàn)中，T1組的平均日采食量和料重比均高于T2和T3組。郝穎等[12]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧NFC/NDF為0.39時(shí)羔羊料重比升高，且飼糧NFC/NDF為0.52時(shí)比飼糧NFC/NDF為0.39時(shí)更有利于促進(jìn)休牧期斷奶羔羊的生長(zhǎng)和改善營(yíng)養(yǎng)狀況；李嵐捷等[13]研究飼糧不同NFC/NDF(1.35、1.23、0.94、0.80)對(duì)肉公犢牛生長(zhǎng)性能和屠宰性能的影響，發(fā)現(xiàn)NFC/NDF為0.80時(shí)犢牛料重比較高，認(rèn)為在一定范圍內(nèi)，飼糧NFC/NDF較低不利于犢牛生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果與上述試驗(yàn)結(jié)果相似，均在低NFC/NDF時(shí)不利于動(dòng)物生長(zhǎng)。由于當(dāng)飼糧NFC/NDF為0.7時(shí)，粗纖維水平較高，導(dǎo)致飼糧其他營(yíng)養(yǎng)水平降低，家兔會(huì)通過(guò)提高采食量以滿足自身能量需要，導(dǎo)致料重比升高，而NFC包含植物細(xì)胞內(nèi)容物的全部以及細(xì)胞壁中的快速發(fā)酵部分，可以刺激腸道正常蠕動(dòng)，使動(dòng)物產(chǎn)生飽腹感。由于反芻動(dòng)物與肉兔消化道結(jié)構(gòu)不同，肉兔腸道中蛋白酶和α-淀粉酶活性比瘤胃中高，可以在消化道前段降解大部分NFC，而反芻動(dòng)物攝入過(guò)多NFC會(huì)導(dǎo)致消化紊亂，且肉兔盲腸纖維素酶活性低于瘤胃[14]，因此反芻動(dòng)物與肉兔適宜飼糧NFC/NDF也不同。

3.2 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔養(yǎng)分表觀消化率的影響

營(yíng)養(yǎng)學(xué)的觀點(diǎn)普遍認(rèn)為，飼糧纖維會(huì)直接影響動(dòng)物對(duì)飼糧中其他養(yǎng)分的綜合消化利用率?，F(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)研究結(jié)果表明，飼糧纖維的來(lái)源和添加量不同，其理化性質(zhì)不同，對(duì)食物養(yǎng)分的綜合利用率和能量的攝入量也不同[15]。本試驗(yàn)中，T5組粗蛋白質(zhì)表觀消化率最低，其他4組之間粗蛋白質(zhì)表觀消化率無(wú)顯著差異；粗脂肪表觀消化率以T3組最高，T1和T5組較低；粗纖維和ADF表觀消化率隨NFC/NDF比值升高而降低，NDF表觀消化率以T2組最高，T5組最低。由此可見(jiàn)，飼糧NFC/NDF為0.7和1.9時(shí)，肉兔對(duì)養(yǎng)分的表觀消化率較低，當(dāng)飼糧NFC/NDF為0.7時(shí)，飼糧中粗纖維水平過(guò)高，會(huì)阻礙消化酶與其他養(yǎng)分接觸，不利于機(jī)體對(duì)養(yǎng)分的吸收；當(dāng)飼糧NFC/NDF為1.9時(shí)，飼糧中粗纖維水平過(guò)低，NFC過(guò)度發(fā)酵抑制了纖維分解菌的活性，使盲腸發(fā)酵不能正常進(jìn)行，引起消化功能紊亂，從而降低機(jī)體對(duì)養(yǎng)分的表觀消化率[16]。本試驗(yàn)中，隨飼糧NFC/NDF的升高(1.0～1.6)，肉兔對(duì)粗纖維、NDF、ADF表觀消化率逐漸降低，其原因可能為飼糧纖維可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、黏膜增生，有利于養(yǎng)分的吸收[17]，且粗纖維、NDF、ADF表觀消化率提高，可通過(guò)促進(jìn)盲腸發(fā)酵為家兔機(jī)體提供更多有效能，從而改善生長(zhǎng)性能。

3.3 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道消化酶活性的影響

肉兔消化道能分泌α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，但不能分泌纖維素酶類(lèi)，纖維素酶和果膠酶主要由盲腸中微生物產(chǎn)生，其活性受飼糧粗纖維水平和來(lái)源的影響[18-20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，T4組的空腸胰蛋白酶和α-淀粉酶活性最高，顯著或極顯著高于T1組；T2組的空腸蔗糖酶和盲腸纖維素酶活性最高，顯著高于T5組。由此可見(jiàn)，飼糧NFC/NDF過(guò)高(1.9)或過(guò)低(0.7)都不利于肉兔腸道發(fā)揮正常功能，肉兔空腸蔗糖酶和盲腸纖維素酶活性隨飼糧NFC/NDF(1.0～1.6)的升高而降低。晁洪雨等[21]研究表明，肉兔盲腸纖維素酶活性隨飼糧ADF水平的提高而提高；楊冬梅等[22]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加20%黑麥草可以顯著提高新西蘭肉兔盲腸纖維素酶活性；崔文典[23]研究發(fā)現(xiàn)，幼兔小腸中α-淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶的活性隨飼糧粗纖維水平(10%～14%)的提高而降低。本試驗(yàn)結(jié)果與上述試驗(yàn)結(jié)果相似，這是由于飼糧纖維可以被盲腸微生物分解成揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，VFA可作為纖維分解菌的能量來(lái)源，增加盲腸內(nèi)纖維分解菌的數(shù)量和活性，導(dǎo)致纖維素酶活性相對(duì)提高[13]。

3.4 飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道發(fā)育的影響

腸壁肌肉組織與黏膜下層的疏松結(jié)締組織可以增加腸道的韌性與彈性，利于腸道蠕動(dòng)的正常進(jìn)行[24]；腸道黏膜厚度反映腸道發(fā)育狀況，黏膜越厚，腸道發(fā)育越完善，消化能力越強(qiáng)；小腸絨毛高度/隱窩深度在一定程度上也能夠反映腸道上皮組織發(fā)育程度和小腸消化吸收的能力，絨毛高度/隱窩深度越大說(shuō)明腸道發(fā)育越好，腸道與食糜的接觸面積就越大，消化吸收效率就越高[25]。飼糧不同NFC/NDF對(duì)肉兔腸道形態(tài)發(fā)育有一定影響。在本試驗(yàn)中，T2和T3組的空腸絨毛高度/隱窩深度極顯著高于T1、T4和T5組；T2組盲腸黏膜厚度最高，極顯著高于T1和T5組，顯著高于T4組。有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加苜蓿草粉可以有效改善腸道發(fā)育狀況，增加腸斷長(zhǎng)度，提高腸絨毛高度，改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)[26-27]；楊莎[25]研究發(fā)現(xiàn)，與飼喂9%粗纖維飼糧相比，飼喂13%粗纖維飼糧能顯著降低幼兔隱窩深度，增加絨毛高度/隱窩深度。本試驗(yàn)中，隨飼糧NFC/NDF的升高，肉兔盲腸肌層厚度呈降低趨勢(shì)，原因可能是纖維性飼料具有強(qiáng)吸水性和系水性，可以增強(qiáng)動(dòng)物飽腹感，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，從而刺激消化道內(nèi)壁增厚，促進(jìn)消化液和腸道黏液分泌，提高養(yǎng)分表觀消化率；肉兔空腸絨毛高度/隱窩深度、盲腸黏膜厚度和肌層厚度均以T5組最低，這可能由于飼糧粗纖維水平過(guò)低，腸道蠕動(dòng)減弱，導(dǎo)致家兔腸絨毛壞死，崩解成碎片脫落[28]；且飼糧粗纖維水平低，可利用的碳水化合物在后腸中相對(duì)較多，會(huì)導(dǎo)致后腸發(fā)酵過(guò)度，造成腸道黏膜損傷，腸道功能降低，養(yǎng)分的消化利用能力下降。

4 結(jié) 論

① 飼糧NFC/NDF為1.0～1.3時(shí)，肉兔表現(xiàn)出良好健康狀態(tài)和生長(zhǎng)性能；飼糧NFC/NDF為1.6～1.9時(shí)，肉兔發(fā)生嚴(yán)重腹瀉，生長(zhǎng)受阻。

② 飼糧NFC/NDF過(guò)低(0.7)或過(guò)高(1.9)時(shí)，肉兔養(yǎng)分表觀消化率均較低；飼糧NFC/NDF為1.0～1.6時(shí)，隨著飼糧NFC/NDF升高，肉兔粗纖維、NDF、ADF表觀消化率逐漸降低。

③ 飼糧NFC/NDF為1.0～1.3時(shí)，肉兔空腸蔗糖酶和盲腸纖維素酶活性高，空腸絨毛、隱窩及盲腸黏膜發(fā)育較佳。

④ 綜合分析認(rèn)為，肉兔飼糧適宜NFC/NDF為1.0～1.3。