日粮纤维的理化特性及对妊娠母猪的影响

王丽宏，张艳芳，赵芳芳，毛　婷，黄　宇

（中泰和科技发展有限公司，北京　100102）



日粮纤维的理化特性及对妊娠母猪的影响

王丽宏，张艳芳，赵芳芳，毛婷，黄宇

（中泰和科技发展有限公司，北京100102）

摘要：研究发现，日粮纤维在动物营养和健康等方面具有重要的生理功能，文章阐述了日粮纤维的营养功能、理化性质及对妊娠母猪的影响。

关键词：日粮纤维；理化特性；妊娠母猪

日粮纤维（DF）在动物营养学界的研究始于17世纪，由于日粮纤维的不可消化性，对其营养价值一直持否定态度，认为纤维无营养价值，甚至包含抗营养因子，影响整个饲料的营养价值。但经过长期研究发现，膳食纤维与某些“现代文明病”（如肥胖症、高血脂、糖尿病、结肠癌等）有某种联系。随着对日粮纤维研究不断深入，发现日粮纤维在动物营养和健康机制等各方面具有重要生理功能[1-2]。纤维也逐渐被营养学界认定为是继蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和水六大营养素后的第七大营养素[3]。文章主要概述了日粮纤维的营养功能及对妊娠母猪的影响，为日粮纤维在饲料工业中应用提供一定理论依据。

1 日粮纤维

日粮纤维是由碳水化合物聚合物组成并与其他非碳水化合物组分相联系的复杂混合物，主要存在于植物细胞壁中，由非淀粉多糖、木质素、蛋白质、脂肪酸、蜡等组成[4-5]。迄今为止，关于日粮纤维的定义，尚存争议。我国动物营养学家卢德勋认为日粮纤维应包括三层含义：DF是日粮中一种具有特殊营养生理作用的复合成分，而不是一种化学组成相当一致的饲料或日粮成分，日粮中组成纤维的单个成分的营养作用并不等同于日粮纤维的整体营养生理作用；DF组成应包括结构性和非结构性成分两部分；DF的品质指标，应使用可利用指标来取代原来的粗指标，且对于单胃动物和反刍家畜的可利用纤维指标予以区分，DF的分析方法应以全面反映日粮纤维定义的上述三层含义为原则，并具有操作简便、易行、重复性强的特点。马永喜研究表明，上述论述是一种理想化的定义和分析方法，同时提倡使用洗涤纤维体系或非淀粉多糖来描述日粮纤维[6]。

目前，关于日粮纤维的定义还存在争议。所用的分析方法不同，用来表达日粮纤维的含义也不尽相同。因此，给日粮纤维的定义和研究带来了一定的困难。

2 日粮纤维的理化特性

2.1 持水性

持水性是指每单位重量的纤维所能吸收水分的量，由于日粮纤维中含有大量的亲水基团，因此，有利于结合大量水分子。持水性可以改变肠道食糜的理化状态，主要表现为纤维与水分的结合能力。有研究表明，不溶性纤维可减少日粮通过肠道的时间，增强持水力，促进排便，减轻直肠内压力，预防憩室症与便秘[7-8]。由于排泄加快，肠道内胆酸和胆固醇同细菌作用时间也减少，使致癌物质同结肠黏膜接触的时间也缩短，因此对预防结肠癌也有重要作用。此外，也有研究报道，日粮纤维的持水能力与猪的采食量呈负相关，这可能与纤维的持水膨胀特性有关，其可以增强动物的饱食感，这对减少动物饥饿引起的异常行为，对单胃动物的消化道发育和控制妊娠母猪的体况等具有重要意义[9]。

2.2 黏性

由于日粮纤维中含有果胶、β-葡聚糖、海藻多糖等糖类，吸水后产生溶胀，通过分子之间的交互作用，呈现出一定的黏性。纤维的黏性可延缓和降低其他养分的吸收，故可以调节采食后血糖浓度。李丽等研究表明，小麦麸膳食纤维具有降低糖尿病小鼠空腹血糖的作用以及增强糖尿病小鼠糖耐量的作用[10]。徐向阳等研究表明，随着饲料中苜蓿草粉添加水平的提高，血液中尿素氮、甘油三酯、血糖和胆固醇含量递减[11]。

2.3 可发酵性

日粮纤维虽不能被动物酶解，但可被微生物部分、选择性的（如纤维素、半纤维素和一些非淀粉多糖等）发酵降解为挥发性的脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸等）。不仅可提供动物生长所需的部分能量物质，还可改善肠道健康状况和调控肠道微生物区系。

2.4 阳离子交换能力

由于日粮纤维化学结构中带有羟基或羧基等侧链基团，能与周围的阳离子发生可逆的交换吸附，这种可逆的交换作用并不是单纯的结合，而是改变离子的瞬间浓度，起到一定的稀释作用并延长转换时间，这可能影响矿物质的利用率。

3 日粮纤维对妊娠母猪的影响

3.1 对妊娠母猪消化道的影响

日粮纤维在肠道微生物发酵的作用下，改变了肠道微生物区系，进而对调控动物肠道健康具有一定的作用。Awati等研究表明，健康动物肠道优势菌受日粮组成的影响，而日粮纤维可起到重要作用[12]。杨玉芬等研究表明，提高妊娠母猪饲料中的纤维水平，可改善粪便菌群组成，母猪妊娠前期和后期，粪便乳酸杆菌数量显著升高（P<0.05），大肠杆菌数量显著降低（P<0.05）[13]。邓敦等研究表明，饲粮中添加苹果渣后，母猪排便通畅，粪形呈筒状，堆积成形，显著降低了妊娠母猪便秘的发生，试验组比对照组降低35%（P<0.05）[14]。王九峰等研究不同类型的日粮纤维对怀孕母猪胃肠道微生物状态的影响，表明妊娠母猪早饲后0.5 h胃内大肠杆菌总数、乳酸菌总数、乳杆菌总数、肠球菌总数及酵母菌总数均达最高值，但采食后1 h，甜菜纤维组（高可溶性纤维日粮）猪胃内大肠杆菌总数显著低于对照组（低纤维日粮）和麦麸纤维组（高不可溶性纤维日粮）（P<0.05）[15]。Wang等研究表明，在母猪日粮中添加适量的甜菜渣，可提高胃肠道中乙酸含量，降低大肠杆菌数量[16]。日粮纤维可影响胃肠道内菌群平衡，且根据日粮纤维来源和动物的生理状态对其健康产生有益或有害的影响[17]。

3.2 对妊娠母猪增重的影响

日粮粗纤维水平对妊娠期母猪增重具有一定的影响。在实际生产中，为了不使母猪过肥又能吃饱，一般在日粮中添加适量的纤维饲料来降低日粮的能量水平。彭宝安等在母猪妊娠期用不同比例的紫花苜蓿鲜草代替部分精料，研究发现，随着紫花苜蓿鲜草替代量的增加，繁殖期母猪体增重和背膘增加量均呈先升后降的趋势，而妊娠期母猪背膘增加量和泌乳期母猪背膘减少量依次下降[18]。Dan⁃ielsen等对妊娠母猪分别饲喂3种含不同种类的粗纤维日粮（即大麦和豆粕型；甜菜渣型；干草粉、麦麸、燕麦壳混合型纤维日粮），同时保证各试验组母猪妊娠期总能的摄入量相同，连续进行3个繁殖期的试验，结果表明，采食高纤维组日粮的母猪妊娠期增重和分娩时的体重损失要远大于低纤维日粮[19]。张虎等在母猪妊娠期间分别饲喂含粗纤维日粮3%、5%、7%、9%和11%，结果表明，随着日粮中粗纤维含量的增加，妊娠期间的增重有所增加，但是当粗纤维含量>9%时，妊娠期增重呈下降趋势。这可能是由于纤维含量过高，母猪的利用率下降导致[20]。因此可知，日粮纤维对控制妊娠母猪的体况等具有一定的调节作用。

3.3 对妊娠母猪产前行为的影响

在养猪的过程中，通常会在妊娠期对母猪进行限饲，妊娠期间饲喂给母猪的饲料远低于其需求量，因此可能引起母猪饥饿应激的发生，产生一些规癖行为，进而影响母猪的繁殖性能。Guillemet等研究了高纤维日粮对妊娠母猪行为的影响，结果表明，饲喂高纤维日粮可减少母猪之间的争斗，降低饮水量，采食时间和采食量有所提高[21]。Le等研究发现，在妊娠母猪饲粮中添加30%水菠菜，与对照组相比，母猪显得更加安静[22]。武晓红等通过在不同粗纤维水平饲粮对妊娠母猪行为规癖影响的研究发现，饲喂妊娠母猪高纤维饲粮，减少了其行为规癖（即无食咀嚼、与地面、与饲槽、围栏有关行为）的发生，并增加了趴卧时间，且以粗纤维含量为16.53%效果最佳，这表明饲喂妊娠母猪高纤维饲粮对其有益[22]。雷宣会等通过分别在妊娠母猪日粮中添饲新鲜杂交狼尾草0、0.25、0.5和0.75kg·d-1，研究了添饲杂交狼尾草对妊娠母猪规癖行为的影响，研究结果表明，杂交狼尾草对母猪异常行为的影响因妊娠阶段和行为类型不同而异，但均随着狼尾草添加水平的提高而下降，且以妊娠前期饲喂杂交狼尾草的效果最佳，添饲量以0.75 kg·d-1最合适[23]。

3.4 对妊娠母猪内分泌的影响

母猪采食日粮纤维后，影响母猪繁殖性能的主要途径可能是通过改变母猪血清中雌激素的含量来提高其繁殖性能，而雌激素浓度的升高是提高窝产仔数的基础。尹国安等用分别含苜蓿草粉粗纤维3%、5%、7%、9%和11%的日粮饲喂妊娠母猪，研究不同粗纤维水平日粮对妊娠母猪生殖激素水平的影响，研究结果表明，提高日粮中粗纤维水平会降低妊娠各阶段母猪雌二醇的浓度，但会增加妊娠后期孕酮和催乳素的浓度，且当日粮中粗纤维含量达到9%时效果最佳[24]。Ferguson等在母猪配种前发情周期饲喂甜菜渣50%，提高了本情期18 d的促黄体生成素水平，降低了17～19 d雌二醇的浓度，日粮处理对母猪受精后10～12 d排卵率、黄体大小、孕酮水平没有影响，但是受精后27～29 d胚胎存活率高水平纤维组较高[25]。冯冬冬等在妊娠母猪妊娠1～90 d分别饲喂含中性洗涤纤维（NDF）10.8%、15.8%和20.8%的饲粮，结果表明，第2胎时，15.8% NDF组和20.8%NDF组妊娠各阶段雌二醇和妊娠25 d孕酮含量显著或极显著低于10.8% NDF组（P<0.05或P<0.01）[26]。由此说明，日粮纤维对母猪的内分泌情况具有一定的调控作用，进而可影响母猪的繁殖性能。

3.5 对妊娠母猪繁殖性能的影响

日粮纤维对母猪繁殖性能的影响是目前研究的热点，适宜的纤维水平不仅可保持妊娠母畜的体况，而且对其繁殖性能无有害影响[27]。张虎等通过在母猪妊娠期间分别饲喂含不同水平的纤维日粮3%、5%、7%、9%和11%，结果表明，提高妊娠母猪日粮粗纤维水平能保持母猪体况，提高繁殖性能，当粗纤维含量达到9%时，效果最佳[20]。张金枝等研究了含苜蓿草粉0、20%、40%和60%的饲粮对母猪繁殖性能的影响，结果表明，添加苜蓿草粉20%、40%可显著提高妊娠母猪的产仔数和产活仔数[28]。霍如林等研究表明，妊娠期母猪前期饲喂粗纤维含量为8%的日粮不仅可提高断奶仔猪窝重和产活仔数，还有降低繁殖周期失重和断奶后发情天数等趋势[29]。Veum等在对600多头母猪连续3个繁殖周期的研究表明，在玉米-豆粕型日粮中添加小麦秸秆13.35%，可以提高母猪妊娠净增重、产活仔数、初生窝重及断奶窝重[30]。梁晓兵等通过在互助八眉二元母猪日粮中添加燕麦青干草粉，发现中纤维组母猪日粮（妊娠前期11.02%、妊娠中期9.26%）可显著改善妊娠母猪的繁殖性能，并取得最佳的经济效益[31]。

4 小　结

近年来，由于日粮纤维独特的理化性质，在母猪中的应用备受关注。在于改善妊娠母猪的消化道健康，减少或避免规癖行为的发生，调控妊娠母猪体况，提高母猪繁殖性能等各个方面均具有重要的作用。随着对日粮纤维研究的不断深入研究，日粮纤维的定义和分析方法将会得到进一步的明确和完善。同时，日粮纤维对母猪繁殖、生理机能、健康机制等各方面的影响也会得到进一步阐明。但在实际应用中，由于日粮纤维的来源、添加水平、日粮组成等均会影响其作用效果，也存在一定的不利因素。因此，在实际的使用过程中应综合考虑各方面因素，选择合适的纤维源，依据科学的添加比例，才能使其发挥更有益的作用。

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The Physical and Chemical Characteristic of Dietary Fiber and the Effect on Pregnant Sows

WANG Lihong, ZHANG Yanfang, ZHAO Fangfang, MAO Ting, HUANG Yu
（ZTH Technology Development Co., Ltd., Beijing 100102, China）

Abstract:In recent years, the study found that dietary fiber had important physiological function in animal nu⁃triation and health mechanism.This paper reviewed the function, physicochemical property of dietary fiber and its effect on pregnant sows.

Key words:dietary fiber; physical and chemical characteristics; pregnant sows

中图分类号：S816.7；S828

文献标志码：A

文章编号：1001-0084（2016）05-0016-04

收稿日期：2016-04-07

作者简介：王丽宏（1981-），女，河北唐山人，硕士，助理研究员，主要从事水产动物营养与饲料的研究。