日粮纤维在猪日粮中的应用

1、日粮纤维在猪营养中的应用日粮纤维在猪营养中的应用制作人：制作人：XXX学号：学号：XXXXXXX院院所：所：XXXXXXX内内 容容一、前言二、纤维的定义，来源和特性三、纤维对能量和养分消化率的负面影响四、纤维对肠道微生态影响五、纤维对仔猪的影响六、纤维对母猪的影响七、展望2022-7-82一、前言一、前言n日粮纤维（DF）一直被认为是抗营养因子，能稀释日粮能量水平，降低营养物质的消化吸收率，影响猪的生长性能。n随我国畜牧业的快速发展，饲料资源短缺问题愈显突出，高纤维含量的粮油和食品加工副产品被越来越多地应用于猪日粮配方中。若能够提高这些饲料原料中纤维在猪后肠内的降解效率，充分挖掘其潜在消化能

2、值，对改善当前猪生产性能和节约饲料资源具有重要意义。2022-7-83小麦大麦甜菜粕燕麦二、纤维的定义，来源和特性二、纤维的定义，来源和特性n粗纤维粗纤维：19世纪，Weende法定义粗纤维为酸碱处理后的有机残留物。nAACC（2001）定义）定义包含四个方面：（1）它是日粮中不可消化部分 （2）来源于碳水化合物或木质素（3）是植物组分 （4）对人类具有轻泻或减弱血胆固醇和（或）血糖的生理效应。nIOM（2006）定义）定义：IOM将膳食纤维分成三部分（日粮纤维、功能纤维、总纤维）。（1）日粮纤维是植物固有的完整的不可消化碳水化合物和木质素；（2）功能纤维是分离的、对人类具有有益生理作用的不可

3、消化碳水化合物；（3）总纤维是二者之和。2022-7-842.1 定义：日粮纤维有许多的定义，但是他们中大多数定义膳食纤维为通过分析方法鉴定或者具有特定的生理效应的一组化合物。二、纤维的定义，来源和特性二、纤维的定义，来源和特性2022-7-85图1 日粮纤维分类图（De Leeuw et al., 2008, adapted from Van Soest analysis,1991） 在动物生产中，膳食纤维经常被定义为植物或者他们的提取物或者合成类似物的可食用部分的组合(Bach Knudsen, 2001)。他们包含从植物细胞壁产生的四种主要成分：纤维素，半纤维素，果胶和木质素，以及一些多

4、糖细胞质成分，比如抗性淀粉（直链淀粉和支链淀粉），瓜尔豆胶和粘液。日粮纤维分类如图1：二、纤维的定义，来源和特性二、纤维的定义，来源和特性2.2 来源：膳食纤维的来源有植物性食物，水果，蔬菜，坚果和谷物（表1）。膳食纤维主要的特点是不能在小肠消化吸收，通常主要在大肠完全或部分发酵。2022-7-86二、纤维的定义，来源和特性二、纤维的定义，来源和特性2.3 纤维的生理特性：2022-7-87溶解性 分为可溶性纤维和不可溶纤维 溶解性受糖苷键影响水合能力 膨胀能力 持水性（WHC） 水合能力（WBC）粘性 指膳食纤维尤其是可溶性纤维在溶液中变厚，或者成胶的能力。阳离子结合能力 游离的羧基和糖醛酸

5、能结合金属离子，可阻碍Ca+2, Mg+2, 和Zn+2 的吸收。可发酵性 膳食纤维不能被高等动物酶解，只能通过微生物发酵降解 ,生成挥发性脂肪酸 (VFA) 注：（1）+、+、 +。相对其他纤维饲料，可发酵性和持水性增加；（2）-、-、-。相对于其他饲料，容积密度降低；（3）容积密度越低，说明其膨松性越高。三、纤维对能量和养分消化率的负面影响三、纤维对能量和养分消化率的负面影响3.1 对能量消化率的影响n增加纤维浓度能够通过降低干物质和有机物消化率（Wilfart et al., 2007）或碳水化合物消化率（ Le Gall et al., 2009）来降低全消化道能量消化率。NDF浓度增

6、加1%，能量消化率降低1%。n纤维的溶解度影响能量消化率（ Mroz et al., 2000 ）。2022-7-88能量消化率降低的可能机制：（1）可消化粗蛋白和碳水化合物（如淀粉）被替换为纤维原料中不易消化的细胞壁结合的粗蛋白碳水化合物。（2）纤维的生理化学性质影响养分的消化吸收过程。（3）纤维对胃肠道的生理效应。三、纤维对能量和养分消化率的负面影响三、纤维对能量和养分消化率的负面影响3.2 猪饲粮中添加纤维对粗蛋白和氨基酸消化率的影响2022-7-89纤维来源纤维来源添加水平添加水平结果结果参考文献参考文献柑橘果胶7.5%AID粗蛋白降低8.2%,AID氨基酸降低28.7%Mosenth

7、in et al., 1994 苹果果胶4%或8%SID粗蛋白和氨基酸降低Buraczewska et al., 2007 纯化麦麸NDF-回肠N消化率线性降低Schulze et al., 1994 纯化麦麸NDF15%AID氨基酸降低2-5.5%，半胱氨酸、丙氨酸、甘氨酸降低值为18%、16%、12%。Lenis et al., 1996 大豆皮3-9%大部分氨基酸AID和SID值线性或二次下降Dilger et al., 2004 纤维素和大麦秆10%亮氨酸和甘氨酸AID值降低，其余氨基酸不变Sauer et al., 1991 solka floc4.3-13.3%粗蛋白和氨基酸AID

8、值不变Li et al., 1994 羧甲基纤维素-粗蛋白和氨基酸SID值增加Larsen et al., 1994; Bartelt et al., 2002; Fledderus et al., 2007 结论：大多数纤维的添加能够降低粗蛋白和纤维的表观回肠率（AID）或标准回肠消化率（SID）。三、纤维对能量和养分消化率的负面影响三、纤维对能量和养分消化率的负面影响3.3 对粘蛋白生产和内源能量损失的影响 胃肠道杯状细胞分泌的粘蛋白能够润滑上皮细胞表面保护肠道免受物理摩擦、化学侵害和病原菌附着等可能损害肠道健康的过程。 数个研究表明膳食纤维能够增加粘蛋白分泌，造成內源氮和能量损失。202

9、2-7-810麦秆、玉米芯和羟甲纤维素羧甲基纤维素柑橘纤维肠道粘蛋白氨基糖浓度1回肠末端粘蛋白浓度和小肠绒毛杯状细胞数量2小肠粘蛋白分泌3参考文献： 1 Mariscal-Landn et al., 1995 2 Piel et al., 2005 3 Satchithanandam et al., 1990促进四、纤维对肠道微生态影响四、纤维对肠道微生态影响 动物肠道正常菌群包括需氧菌、 兼性厌氧菌和专性厌氧菌。这些数量庞大，种类繁多的微生物菌群与宿主建立了一种相互依存、 相互制约的微生态关系，构成了一个统一的整体，形成一个动态的平衡体系。动物机体在正常生理情况下，这些肠道微生物菌群在参与物

10、质代谢、营养转化、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫等方面发挥着重要作用 （张柏林等，2009）。2022-7-811小肠大肠乳酸杆菌属链球菌拟杆菌属乳酸杆菌梭菌属链球菌普雷沃氏菌属沙门氏菌巨型球菌乳酸杆菌广岗菌属真细菌梭杆菌门结肠的细菌浓度最高，可达 1010 1011 个/g，包含 500 多个种类普雷沃氏菌属氨基酸球菌属四、纤维对肠道微生态影响四、纤维对肠道微生态影响4.1 日粮纤维对猪肠道菌群数量的影响2022-7-812纤维来源纤维来源添加水平添加水平结果结果文献文献菊粉1%可促进断奶仔猪盲肠内乳酸杆菌生长， 增加断奶仔猪回肠后段、盲肠和直肠后段双歧杆菌数量，但对各肠段内容物和粪便中的

11、大肠杆菌和总细菌数量无显著影响 顾宪红等，2005 燕麦壳和小麦秆 15% iNSP 显著降低了断奶仔猪回肠和结肠食糜的大肠杆菌数量，但对乳酸杆菌数量无影响 Gerritsen，2012麦麸和甜菜粕7.15% NDF vs 5.3% NDF 增加日粮纤维水平显著降低了仔猪断奶后 35 d粪中的大肠杆菌数量， 增加了乳酸杆菌和肠杆菌的比例Hermes，2009麦麸8%粪中肠杆菌的数量有降低趋势，乳酸杆菌的数量无显著变化Molist 等，2010瓜尔胶和纤维素7%，7%2x2 因子瓜尔胶显著增加了仔猪回肠中总厌氧菌、 总需氧菌、 乳酸杆菌、肠杆菌和梭菌属的数量，有增加双歧杆菌和肠球菌的趋势，而纤维

12、素显著增加了双歧杆菌和肠杆菌的数量， 有增加总厌氧菌和肠球菌的趋势。Owusu-Asiedu，2006结论：上述研究均表明日粮纤维可促进肠道有益菌的繁殖， 抑制潜在有害菌的生长 。四、纤维对肠道微生态影响四、纤维对肠道微生态影响4.2 日粮纤维对猪肠道菌群多样性的影响2022-7-813纤维处理纤维处理检测技术检测技术结果结果文献文献甜菜渣和果寡糖变性梯度凝胶电泳（PCRDGGE） 与基础日粮组相比， 仔猪饲喂可发酵碳水化合物后微生物多样性增加。Konstantinov，2003菊粉和甜菜粕变性梯度凝胶电泳（PCRDGGE） 显著增加了断奶仔猪结肠的菌群多样性，特 异 性 地 刺 激 了 回

13、肠 和 结 肠 中 罗 伊 氏 乳 杆 菌（Lactobacillus reuteri） 和 食 淀 粉 乳 杆 菌 （Lacto-bacillus amylovorus） 的 生 长 。Konstantinov，2004纤维素、羧甲基纤维素 （CMC）低黏度的 -葡聚糖 高黏度的 -葡聚糖末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）多样性指数分析表明， 与其他组相比，CMC 组粪中细菌多样性水平较高。线性判别分析进一步证实 CMC 组的微生物结构与其他组明显不同 ，CMC 显著促进了梭菌属 XIVa、拟杆菌属 、普雷沃菌属、卟啉单胞菌属和肠杆菌科的生长。Metzler-Zebeli，2010结论

14、：上述研究均表明日粮纤维可影响肠道菌群多样性。 四、纤维对肠道微生态影响四、纤维对肠道微生态影响4.3 日粮纤维对猪肠道菌群发酵的影响2022-7-814纤维来源纤维来源添加水平添加水平结果结果文献文献麦麸和甜菜渣8%和5%结肠食糜 中 乙 酸 的 比 例 由 58.0% 增 加 到 62.7% ，丙 酸 的 比 例 由 25.7% 降 到 23.0% ，丁酸的比例无显著变化。 氨和腐胺的浓度分别降低了 35%和 29.49%，但对组胺、尸胺 、 精胺和亚精胺的浓度无影响 。Pieper，2012麦麸8%对总 SCFA 浓度和乙酸、丙酸、异位酸和乳酸浓度无影响，丁酸浓度有提高趋势。Molist

15、，2010甜菜渣、菊粉、乳果糖和小麦淀粉5%，0.75%，2%，5%显著降低了断奶仔猪盲肠、 结肠中的氨浓度和小肠前段的支链脂肪酸浓度，但是对粪中总挥发性脂肪酸（VFA）、乙酸、丙酸和丁酸的含量无影响。Awati，2006可发酵碳水化合物-显著降低回肠中氨的浓度， 显著增加结肠中的总VFA、乙酸和丁酸浓度，但对支链挥发性脂肪酸浓度无影响Bikker，2006甜菜渣20%结肠仿真技术（Cositec）结果表明：SCFA的产量增加 7.13%，乙酸的比例由 57.54%提高至61.74%，丁酸的比例由 10.00%降低至 7.97%。von Heimendahl，2010结论：以上体内和体外研究中

16、可看出日粮纤维能影响微生物SCFA 的产量和比例，降低蛋白质的发酵作用。五、纤维对仔猪的影响五、纤维对仔猪的影响2022-7-815nFlis等（2017）总结了37个不同类型和水平（0.5%-29.7%）纤维补充物在断奶仔猪中的应用结果。日粮中添加了不同来源的不可溶日粮纤维（iDF）可溶性日粮纤维（sDF）或者混合日粮纤维。总结的研究结果如下：iDF和sDFiDFsDF回肠和粪有机物消化率蛋白消化率ADFI和ADGADFI和ADG1.5-8%添加水平 酶活性胃肠道发育肠道形态学有益微生物短链脂肪酸肠道屏障功能高添加水平总结：综合分析研究结果，推荐在断奶仔猪日粮添加1.5-2.0% 的木质纤维

17、素，2%的燕麦壳和4-8% 的粗麦麸来促进胃肠道发育和肠道健康，以及提高生长性能。六、纤维对母猪的影响六、纤维对母猪的影响6.1 对行为学影响： 妊娠母猪通常低水平饲喂可能无法提供足够的饱腹感，不能使母猪完成它们的觅食和采食动机，造成刻板行为、躁动和攻击性为。2022-7-816提高妊娠母猪采食量增加母猪躺卧时间增加饲料体积而增加饱感减少刻板行为和攻击行为缓解母猪应激反应高纤维日粮对母猪行为学影响六、纤维对母猪的影响六、纤维对母猪的影响6.2 对繁殖性能的影响李美君等（2017）总结了近15年来关于日粮对母猪繁殖性能的研究结果。各试验所得结果不尽相同，受以下因素影响：2022-7-817（1）

18、母猪胎次：高胎次母猪对日粮纤维的营养物质利用率更高（吴德，2003；noblet，1993）。（2）日粮纤维来源：Veum 等(2009)认为妊娠期日粮不同来源的纤维所含多糖的类型、含量、木质化程度及淀粉含量不同, 可能影响母猪对其消化利用率, 因而对繁殖性能产生不同的效果。（3）日粮纤维水平：数个学者研究表明，一定水平的中性洗涤纤维添加可提高窝产仔数（单妹，2015；冯冬冬，2011；Johnston，2002）。（4）饲喂时间：冯冬冬(2011)连续进行 2 个繁殖周期的研究发现, 第一个繁殖周期窝产活仔数减少 0.35 头, 而第二个繁殖周期增加 0.92 头。六、纤维对母猪的影响六、纤维对母猪的影响2022-7-818表3 对高纤维型日粮的饲喂时间为单个和多个繁殖周期的母猪生产性能评估汇总 注：a 资料来源于24个报告，共19种纤维性原料。b 按每个试验处理母猪所产窝数平衡的试验间平均反