張光磊 廖 奇 江書忠 燕富永
(湖南九鼎科技集團(tuán)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究院,湖南長(zhǎng)沙 410000)
近年來(lái)母豬妊娠期日糧纖維的應(yīng)用成為熱點(diǎn),養(yǎng)豬生產(chǎn)中提高母豬的繁殖性能是增加經(jīng)濟(jì)效益的主要方式。在生產(chǎn)實(shí)踐中,多采用限飼的方式來(lái)控制妊娠母豬的體況,限飼所提供的飼料量?jī)H占自由采食的60~80%,這就會(huì)引起母豬發(fā)生一系列異常行為,這些行為會(huì)導(dǎo)致母豬的繁殖性能低下。妊娠期纖維的攝入對(duì)妊娠母豬產(chǎn)仔性能、母豬產(chǎn)程、泌乳期采食量、胎盤效率及仔豬出生時(shí)間間隔等存在顯著影響,且日糧纖維能夠減少母豬消化道代謝紊亂,穩(wěn)定血液循環(huán)中的激素,如胰島素水平,防止激素變化對(duì)母豬心理、行為學(xué)上的影響。提高日糧中粗纖維的水平,能夠減少由于妊娠限飼所引發(fā)的規(guī)癖行為,增加母豬的采食量,有效改善母豬的繁殖性能。
日糧纖維(dietary fiber,DF)是由碳水化合物組成并與其他非碳水化合物組分相雜的混合物。DF主要存在于植物的細(xì)胞壁中,由非淀粉多糖及蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、蠟等組成。粗纖維主要存在于植物的細(xì)胞壁中,是構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分。初生壁主要由纖維素及少量的果膠、半纖維素和木質(zhì)素組成,細(xì)胞壁的間隔層主要由果膠組成,而次生壁則主要由纖維素、木質(zhì)素和半纖維素組成。谷物、蔬菜、豆類、堅(jiān)果、水果和種子中含有大量的粗纖維,是動(dòng)物日糧中纖維的主要來(lái)源。
日糧纖維本身是不能被動(dòng)物消化酶消化的日糧成分,具有調(diào)控動(dòng)物能量攝入、激素分泌的營(yíng)養(yǎng)功能。由于纖維本身的能量濃度偏低,在動(dòng)物日糧中添加纖維會(huì)通過(guò)降低日糧中的能量濃度來(lái)減少能量攝入。另外,當(dāng)食糜通過(guò)小腸時(shí),可溶性纖維與水發(fā)生水合作用增加食糜的黏度,促使其形成一個(gè)不動(dòng)水層,阻礙食糜與消化酶的接觸,進(jìn)而降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。而不溶性纖維會(huì)增加食糜在整個(gè)消化道的流通速度,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在消化道前段的消化,雖然后段發(fā)酵也可以提供一定的消化能,但整體上還是降低了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。
大量的研究表明,大腸內(nèi)微生物區(qū)系的結(jié)構(gòu)會(huì)隨著日糧的組成的改變而發(fā)生相應(yīng)的變化。當(dāng)動(dòng)物采食高纖維日糧時(shí),其胃腸道中的纖維分解菌數(shù)目顯著增加。已有研究證明,日糧中的可溶性纖維會(huì)被結(jié)腸中的菌群所酵解,結(jié)腸還能夠與酵解產(chǎn)物相互作用,特別是短鏈脂肪酸,從而避免了纖維吸收水分增加糞便重量的結(jié)果;不可溶性纖維主要存在于谷類種子中,腸道中的微生物不能夠酵解這類纖維,但不可溶性纖維可以像海綿一樣吸收水分,增加糞便體積,還可以預(yù)防便秘的發(fā)生。因此,動(dòng)物通過(guò)采食不同種類及比例的纖維,對(duì)改善機(jī)體的健康狀況可以產(chǎn)生良好的效果。
由于日糧中的粗纖維具有很強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力,因而大量的礦物元素被交換吸附。據(jù)此,有人認(rèn)為,機(jī)體內(nèi)礦物元素利用率降低是因?yàn)槔w維的交換吸附作用造成的;但是也有觀點(diǎn)認(rèn)為,日糧中纖維的這種吸附作用能有效控制礦物元素的流失,能夠促進(jìn)機(jī)體內(nèi)礦物元素的平衡。Girard等的研究表明,母豬采食纖維日糧后,鈣、磷、銅、鋅的利用率下降。何錦風(fēng)等認(rèn)為纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈基團(tuán)能與日糧中的礦物元素形成一種不溶性的纖維復(fù)合物,這種情況會(huì)導(dǎo)致機(jī)體對(duì)礦物元素的消化吸收。由此可知,當(dāng)纖維素含量高時(shí),陽(yáng)離子的交換量并不高。
研究表明,提高豬日糧中CF水平,對(duì)于蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和礦物質(zhì)的回腸表觀消化率就會(huì)有所降低。Cherbut等研究指出,DF縮短了食糜在消化道內(nèi)的停留時(shí)間,加快了流通速度,最終導(dǎo)致了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率降低。Ramonet等研究表明,DF可以延緩葡萄糖和氨基酸等養(yǎng)分在腸道內(nèi)的吸收。Wenk等研究指出,DF加快了食糜通過(guò)消化道的流通速度,從而降低了幾乎所有養(yǎng)分和能量的表觀消化。Schulze等卻認(rèn)為提高日糧中纖維的含量,是導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化率降低的重要原因。這些研究表明,影響單位動(dòng)物利用纖維的因素有很多,如DF的來(lái)源、木質(zhì)化程度、日糧中其它成分的性質(zhì)、溶解性、腸道微生物組成及動(dòng)物的體重和年齡等,其中影響單胃動(dòng)物對(duì)DF利用的一個(gè)重要因素就是所采食纖維的溶解性。不同理化性質(zhì)的纖維會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收產(chǎn)生不同的影響。
遺傳和環(huán)境因素相互作用共同決定了胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育。其中,母體環(huán)境、母體與胎盤的生理狀況又對(duì)胎兒環(huán)境起到?jīng)Q定性作用。營(yíng)養(yǎng)是改變胎兒基因表達(dá)的主要子宮內(nèi)環(huán)境,越來(lái)越多研究顯示,母源性營(yíng)養(yǎng)狀況可以改變胎兒基因狀況及內(nèi)分泌情況,從而永久地改變胎兒的結(jié)構(gòu)、生理學(xué)特征和新陳代謝,對(duì)后代的成長(zhǎng)發(fā)育及疾病情況產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。母體較差的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)會(huì)影響一系列器官和組織,如肝臟、胰臟、心臟、腎臟等,從而影響胎兒在重要階段的生長(zhǎng)發(fā)育以及出生后的成長(zhǎng)。
研究發(fā)現(xiàn),妊娠期飼喂母豬高纖維日糧可提高新生仔豬的臟器指數(shù),仔豬的臟器重量和臟器指數(shù)是其主要的生物學(xué)特性之一。器官指數(shù)的大小,從一定程度上也可說(shuō)明其功能的強(qiáng)弱。纖維可以影響仔豬臟器指數(shù)。推測(cè)原因,可能是日糧高纖維水平可延緩養(yǎng)分如葡萄糖和氨基酸的吸收,穩(wěn)定體內(nèi)胰島素水平,使得母體-胎盤-胎兒營(yíng)養(yǎng)分配向更有利于胎兒生長(zhǎng)發(fā)育的方向進(jìn)行。但具體作用機(jī)制尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。
母豬繁殖性能是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)性狀,直接影響規(guī)模化豬場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。目前評(píng)價(jià)母豬繁殖性能的主要是母豬每胎提供的斷奶仔豬數(shù)、母豬每年提供的斷奶仔豬數(shù)和母豬在整個(gè)使用年限內(nèi)產(chǎn)的斷奶仔豬數(shù)。這直接影響了豬場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。妊娠期高纖維日糧的攝入可顯著改善母豬活產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔數(shù)。
母豬在妊娠期,激素水平的變化也會(huì)對(duì)其繁殖性能造成影響,當(dāng)母豬分娩時(shí)體內(nèi)激素會(huì)造成短時(shí)間的劇烈變化,會(huì)造成新生仔豬的窒息死亡,即使存活,也會(huì)影響后期的生長(zhǎng)。張虎研究發(fā)現(xiàn),母豬補(bǔ)飼一定量纖維素,可以提高妊娠后期催乳素濃度,整個(gè)妊娠期內(nèi)雌二醇濃度隨著纖維素濃度的升高而降低。另一方面,大腸桿菌所產(chǎn)生的內(nèi)毒素可以降低母豬體內(nèi)催乳素濃度,高纖維日糧可以降低母豬腸道大腸桿菌數(shù)量,從而也可間接影響妊娠母豬體內(nèi)催乳素含量。纖維素還具有吸附腸道內(nèi)有害氣體、有害菌及內(nèi)毒素等作用,減少有毒有害物質(zhì)通過(guò)血液循環(huán)對(duì)胎兒及母豬的影響,確保母豬繁殖性能的優(yōu)良。
高纖維日糧具有持續(xù)的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),增強(qiáng)機(jī)體物質(zhì)代謝能力,提高纖維素的消化利用率,避免母豬便秘作用,能顯著提高圍產(chǎn)期乳濃度,增強(qiáng)仔豬的生長(zhǎng)性能。日糧纖維能夠降低母豬消化道代謝紊亂,提高胃內(nèi)食物的體積,保護(hù)腸道正常結(jié)構(gòu),增強(qiáng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的能力,纖維素在腸道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸具有維持結(jié)腸上皮細(xì)胞的形態(tài)及大腸功能的作用,此外,揮發(fā)性脂肪酸還具有影響水分吸收和抑制病原微生物的的作用,減少腸道腹瀉的發(fā)生。高纖維日糧還具有改善母豬腸道微生物結(jié)構(gòu)、增加微生物的數(shù)量、增強(qiáng)微生物的活動(dòng)等作用,是提高母豬腸道屏障功能,提升母豬的免疫力和營(yíng)養(yǎng)消化能力重要手段。
當(dāng)飼料中日糧纖維水平提高時(shí),可以促進(jìn)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡,從而加強(qiáng)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,特別是在母豬妊娠階段,可以維持母豬體內(nèi)激素水平穩(wěn)定,加強(qiáng)胎兒存活率,促進(jìn)繁殖性能的提高。