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纤维在猪营养中的角色,纤维真的降低养猪的环境成本?

来源:猪相关 中国养猪网   
   纤维是猪饲料中的一种营养成分,有广泛的原料来源。纤维通常来自食品或饮料行业的副产品,如DDGS、大豆壳、麦麸、葵花籽粉、甜菜浆、米糠或椰子干。众所周知,纤维的主要价值是给猪带来饱腹感,因为母猪妊娠期间需要限制能量摄入,以避免母猪过胖;同时在母猪需要提高采食量的时候,又可以使撑大的胃肠道装下更多能量。而最近,纤维又被发现有新的作用,特别是在全球都在减少抗生素使用量,以及更加关注动物福利的大背景下。比如,增加膳食纤维可以改善猪的胃肠道微生物环境,从而减少对抗生素的需求;而控制某些类型纤维的使用,可以减少氨气的释放,从而降低养猪的环境成本。

  膳食纤维是一种碳水化合物,被称为非淀粉多糖,包括果胶、纤维素、半纤维素、β-葡聚糖和果糖,以及在小肠中能够抗水解的低聚糖和淀粉。纤维可以分类成两种类型:一种是可溶性纤维,这种纤维可以在结肠中发酵产生气体或者具有生理活性的副产品;另一种是不溶性纤维,这种纤维具有代谢惰性,主要是给日粮增加体积。尽管纤维成分相比非纤维成分具有更高的粗蛋白含量,但其中约30%的氮与中性洗涤纤维(NDF)结合而无法被动物利用。实践中有多种方法被用来降低膳食纤维的抗营养特性,比如减小粒径以提高消化率,脱壳以降低单宁含量,以及热处理以减少热不稳定的抗营养因子。

  猪饲料中添加不同来源的纤维可以对猪的肠道菌群和肠道健康做出改变。在标准猪饲料中添加瓜尔胶(guar gum)或纤维素(cellulose)会增加生长猪回肠双歧杆菌和肠杆菌种群的数量(Laarveld等人,2006年)。但是肠道的适应可能需要长达5周的时间(Martinez-Puig,2003年)。因此,建议不要改变膳食纤维的来源,特别是在可溶性和不溶性纤维之间的改变,因为肠道微生物群的适应需要足够的时间。改变纤维来源对性能有负面影响,需要更多的兽医治疗,增加猪链球菌的发病率,降低仔猪的均匀性(De Heus internal research and communication,2021年)。肠道末端的细菌可以水解膳食纤维并代谢其组成糖,从而产生三磷酸腺苷(ATP),用于基础代谢和肠道细菌的生长。膳食纤维微生物厌氧发酵的主要终产物是短链脂肪酸(乙酸盐、丙酸盐和正丁酸盐)和气体(二氧化碳、硫化氢和甲烷)。产生的短链脂肪酸的相对比例取决于膳食纤维的类型,并有助于动物的能量需求。

  几位研究人员的工作还表明,膳食纤维可以减少环境中的氨,因为排泄的尿素较少,粪便氮产量增加。原因是粪便中的蛋白质分解需要数周甚至数月,而尿素降解为氨和CO2需要数小时(Nahm,2003年,Aarnink等人,2007年Kreutzer,1998年)。柑橘浆和甜菜浆是减少粪便中氮损失的最有效的膳食纤维来源。

  也许使用高纤维日粮的最大机会是提高猪的繁殖效率。交配前增加膳食纤维可以改善卵母细胞成熟、产前存活和产仔数(Jarret和Ashworth,2018)。

  喂食高纤维饲料的巨大好处是对繁殖结果的改善。即使每头母猪每年断奶的仔猪数量略有增加,也有相当大的商业优势。许多研究评估了含有不同水平膳食纤维的饲料对猪繁殖周期各个阶段生育力的影响。当在配种前喂食高纤维饲料时,似乎获得了最有希望的结果。有大量证据表明,后备猪和经产猪在配种前采食的饲料会对随后胎次的胚胎产前存活率和最终产仔数产生重大影响。这被认为是因为卵泡内发育的卵母细胞对母体营养摄入的变化非常敏感,这反过来又会影响循环系统中激素和代谢物水平,从而改变卵巢功能。(Jarret and Ashworth,2018)。



  虽然可溶性纤维可能会增加消化系统的粘度,延迟胃排空,减缓食糜的通过速度和消化,但是不溶性纤维可以减少消化系统的运输时间,同时减少病原体的增殖。原因是纤维的吸水能力。不溶性纤维吸水后体积增加,刺激肠道的蠕动从而加速食糜通过。一些纤维甚至可以吸收4-5倍于其重量的水。这也可以防止淤血,限制致病菌和机会性细菌增殖的时间。病原体也可能附着在不溶性纤维上,防止附着在肠上皮上。由于大多数传统饲料成分不溶性纤维含量较低,添加百分之几的不溶性纤维越来越多(例如福建倍思达生物有限公司的bettercel®(木纤维),不溶性纤维含量高达60%,只需添加1-2%,日粮中的纤维含量就可以大大提高)。甚至现在的一些饲料公司根据猪的年龄或生产阶段,将不溶性纤维的最低添加量设定到2-10%。重要的一点是要考虑完整日粮中总膳食纤维的浓度。如果为了添加更多膳食纤维而导致营养不平衡,可能会引起意想不到的后果。尽管动物可以利用发酵副产品作为能量来源,但高水平的膳食纤维也可能降低某些营养素的可消化率。重要的是要了解饲料原料中哪些成分会贡献纤维。例如,与以玉米为主要谷物的饲料配方相比,小麦和大麦为主的日粮配方中的可溶性和可发酵纤维浓度更高。

  虽然在纤维的种类和作用方式方面还有很多研究要做,但不溶性纤维对猪的性能和健康有积极的影响已经广为人知。

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