日粮纤维在猪生产中的应用研究进展

张正敏，曹洪战＊，芦春莲，李 尚，安亚辉

（河北农业大学动物科技学院，河北 保定 071001）

1 日粮纤维的定义及理化性质

1.1 日粮纤维的定义

学术界对植物纤维研究已有100多年的历史，Hipsley等人首次提出“日粮纤维”的概念,他把日粮纤维作为植物细胞壁中不可消化组分的代名词,最初是指纤维素、半纤维素和木质素等，其作用是构成植物细胞壁的主要成分[1]。Trowell等人从动物生理学的角度给日粮纤维进行了定义,认为动物日粮纤维是由不可消化碳水化合物（如抗性淀粉、低聚糖和非淀粉多糖等）和木质素组成的复杂混合物[2]。

1.2 日粮纤维的理化性质

日粮纤维的理化性质有持水性、吸附作用的黏性、发酵性三大特征。日粮纤维中含有许多亲水基团，具有较强的持水性。吸附作用的黏性是日粮纤维溶解后分子间化合键分开重新结合成网状结构的聚合物，聚合物有一定黏性；黏性取决于聚合物的分子量、溶解性和溶液浓度。日粮纤维可以通过饲料发酵产生一些消化酶（如植酸酶、果胶酶和纤维素酶等）使不溶性纤维经过微生物发酵代谢为小分子物质，也可以是动物采食后在特定部位发酵消化吸收。日粮纤维经亲水基团吸收水分后产生较强的黏性，高黏度纤维会促进动物后肠发酵，防止便秘，改善动物肠道健康。

2 日粮纤维在猪生产中的应用

2.1 日粮纤维对母猪的影响

饲喂母猪粗纤维可改善母猪的刻板行为，影响孕激素和雌二醇含量，提高产仔数和出生重，防止母猪便秘。在母猪行为规癖上，焦福林等[3]研究日粮添加粟糠后，显著降低了母猪妊娠前期咬栏行为、舔地行为和站立时间，显著增加了躺卧时间这与武晓红等[4]、张虎等[5]、刘素利等[6]、FÁBIO E.L. BUDIÑO 等[7]与梁晓兵等[8]研究日粮纤维水平对妊娠母猪行为规癖的影响结果一致，早在1999年Ramonet Y等[9]研究高纤维日粮可以降低怀孕母猪的饥饿程度和影响采食习惯，从而提高受限制饲养母猪的动物福利。饲喂母猪粗纤维后测定其血清生化指标，焦福林等[3]研究饲喂纤维显著降低血清总胆固醇含量与杨玉芬等[10]、张虎等[5]研究日粮添加爱博素和苜蓿粉一致，也显著降低了雌二醇含量，显著增加了孕激素含量。在母猪繁殖性能上，张洁等(2017)[11]研究日粮添加谷糠显著增加了母猪的窝产仔猪数、产健仔数，这与王腾飞等[12]、T L Veum等[13]研究日粮添加苜蓿草粉、小麦秸秆提高了初产母猪的产仔数、产活仔率研究一致；Sun.HQ等[14]研究日粮添加魔芋粉饲喂妊娠哺乳母猪可提高21日龄的仔猪窝重，黄玉岚研究添加枣粉可以提高14日龄仔猪窝重，Quesnel, H等研究饲喂高纤维饲料的母猪出生的仔猪比对照母猪的仔猪生长得快（P = 0.03）,Matte JJ等研究结果初产窝重无明显差异，第二胎窝重显著增加。防止母猪便秘，张洁等研究妊娠母猪便秘情况明显改善，这与黄玉岚、Zhang P等、Oliviero C等日粮添加枣粉、菊粉可改善母猪便秘研究结果一致。饲喂粗纤维对母猪肠道的影响，杨玉芬等[10]日粮中添加爱博素显著降低了猪妊娠母猪粪便中大肠杆菌数量，乳酸杆菌显著增加，这与黄玉岚日粮添加枣粉对母猪粪便中大肠杆菌研究结果一致，但乳酸杆菌相反。

2.2 日粮纤维对生长猪的影响

生长猪日粮添加日粮纤维改变了肠道食糜流动速度，提高酶活性，降低日增重，改善肠道菌群，提高了肉质的抗氧化性。在小肠食糜的特性研究中，高庆涛等研究高纤维水平使食糜的通过速度显著比低纤维水平快，与G.Le Goffa等研究结果一致。惠铄智等研究发现增加黄芪叶使猪的十二指肠、空肠胰蛋白酶活性以及空肠、回肠脂肪酶活性显著升高及小肠各段pH差异显著。对生长猪生长性能的影响，孙静等研究饲喂全株玉米青贮使平均日采食量和平均料重比显著升高而平均日增重显著降低，这与周晓蓉等、Wang, L F等研究添加发酵甘薯、发酵谷物的试验结果一致。对生长猪粪便的研究，Wang, L F等研究低纤维组粪便稠度显著大于高纤 维 组，Mathilde Le Sciellour等研究粪便微生物梭菌和葡萄球菌属的Turicibacter与低纤维组呈负相关，而乳酸杆菌与低纤维组的蛋白质和能量消化系数呈正相关，相反，当猪喂食高纤维饲料时，微生物区系组成和消化率系数之间没有显着的相关性。对生长猪肠道的影响，Nguyen Quan Ha等[15]研究增加日粮可发酵纤维，可使日粮纤维组比对照组的体外后肠短链脂肪酸高12%～20%；Beibei He等[16]研究日粮添加燕麦麸与对照组相比，结肠中的普氏菌属 Prevotella，Butyricicoccus和Catenibacterium丰度更高，而增加这些细菌的相对丰度可以增强对纤维的发酵以产生SCFAs，从而改善肠道健康和营养物利用。对生长猪肉质性状影响，Zhang,C等[17]研究添加白藜芦醇不仅可以提高背最长肌 (LM) pH24、a*、粗蛋白和肌红蛋白含量，而且降低了L* 24 h、剪切力、滴度损失、糖酵解电位、背膘厚度、LM乳酸脱氢酶活性及其mRNA水平。同时，白藜芦醇提高了LM总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶活性及其mRNA水平，而丙二醛含量降低。此外，白藜芦醇提高了肌凝蛋白重链(MyHC)IIa mRNA水平，降低了MyHCIIb mRNA水平，同时降低了肌纤维的横截面积，MyHCIIb mRNA的表达水平量与肉质性状成负相关，MyHCIIa mRNA的表达量与肉质性状成正相关。对生长猪后肠炎症的影响，Beibei He等研究发现燕麦麸降低了盲肠中IL-8的mRNA表达，降低了结肠中的 IL-8，NF-κB 和 TNF-α 基因水平，而肠道促炎细胞因子，如IL-8和TNF-α，已被证明可通过紧密连接蛋白的失调来增加肠道通透性，NF-κB是参与炎症和免疫应答调节的重要转录因子，这些结果强调了添加粗纤维对改善生长猪后肠炎症起着功能性的作用。

2.3 日粮纤维对公猪的影响

饲喂公猪日粮纤维对公猪精子活力研究，雷亚非[18]研究添加30%的苜蓿草粉可以提高种公猪精子存活率，降低精子畸形率。对公猪粪便的影响，D Zammerini等[19]研究公猪屠宰前0～2周饲喂菊苣粉可以将公猪脂肪中粪臭素的浓度降低到阉猪水平。然而，气味评分没有改善，可能是因为雄烯酮含量仍然很高，也有可能随着粪臭素的下降，雄烯酮的含量增加，整体异常气味没有变化。对公猪胴体性状的研究，Rezar, V等[20]研究额外添加甜栗木提取物减少公猪胴体脂肪沉积和持水能力，增强了鲜肉的抗氧化能力，增加了肌内脂肪的多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸间的比例，提高了肉品质。

3 小结

随着畜牧业的发展，对日粮纤维研究加深，研究发现添加日粮纤维可以提高猪生长性能，改善母猪便秘，促进肠道蠕动，降低氨气排放，改善肠道菌群区系组成，减轻后肠炎症，提高猪肉的抗氧化性等优点。但对日粮纤维的种类、添加量在猪上的研究还是不够具体，未来希望能在猪生产上找到合理的日粮纤维。