日粮纤维组成及其在家禽体内的生理功能

张相鑫 译自，Vol.77(2021)，№4：797～823

唐芬兰 校 孟祥光 复校 张 涛 制图表

鸡蛋是人类营养食品中数量充足、经济实惠的动物蛋白质来源之一，通常被世界上大多数文化和宗教所接受(Bain 等，2016)。家禽行业通过选育，使蛋鸡的年产蛋量超过300枚。但是，现代化生产方式给蛋鸡获得理想的健康水平和产蛋量带来了许多挑战。此外，欧盟从2006 年起禁止在动物生产中使用非治疗性抗生素，这也对维持鸡的健康和福利带来了挑战。添加适宜的日粮纤维是一种能够从多个方面提高蛋鸡产蛋量的有潜力对策。在过去，在蛋鸡日粮中添加纤维被认为会稀释饲料的营养水平，导致营养物质利用不佳(Jha 等，2019)。然而，近年来，家禽行业的看法发生了改变，人们逐渐认识到在蛋鸡日粮中添加特定种类和数量的纤维会产生不错的价值。日粮纤维的使用因其对蛋鸡的肠道健康、胃肠道发育、生产性能和福利的潜在益处而被重新认识。本文旨在总结在蛋鸡日粮中添加纤维的现代饲养思维。

1 纤维的定义

在生理学上，日粮纤维被定义为，在动物的小肠内不易被消化和吸收，而在大肠中可以被完全或部分发酵的植物源性或类似碳水化合物(多糖、低聚糖、木质素和植物相关物质)的可食用部分(AACC，2001)。如表1 所示，日粮纤维可以分为许多种，各自具有不同的功能特性——对动物的消化功能会产生积极的、消极的或中性的影响(Jha 等，2019)。在本综述所引证的常见饲料成分中，可溶性和不溶性纤维的大致含量如表2 所示。

已有文献对日粮纤维的组成和化学性质进行了详细的论述(Yangilar，2013；Fuller等，2016)，因此本文将不再对此阐述。简单来讲，纤维的组成成分可以是可溶性的或不溶性的。可溶性纤维(soluble fibre，SF)可以很容易地被动物后肠中的肠道菌群发酵，因此，它们被证明会增加肠道食糜的黏度(Cameron Smith 等，1994；Choct，1997)。肠道食糜黏度增加会降低其流通速率，增强饱腹感，最终会降低动物的总采食量(Jha 等，2019)。日粮中可溶性纤维造成的食糜黏度降低是传统上在家禽饲料中添加木聚糖酶的原因(Choct 等，2004；Kiarie，2014)。不溶性纤维(insoluble fibre，IF) 不易被动物肠道中的菌群发酵，主要以未消化状态通过肠道，这会提高肠道食糜的流通速率，促使粪便体积膨胀，并可能会导致宿主采食量增加(Jha 等，2015)。

作为一种营养物质，纤维很难被定义，因为许多术语在动物营养学中被用来描述和判定纤维的组成成分。19 世纪，在德国科学家开发了近似分析法后，粗纤维定量法应运而生。这种方法可将碳水化合物分为两部分，即易消化部分(无氮提取物)和不易消化部分(粗纤维)(Henneberg 等，1859，1860)。粗纤维被定义为饲料经热硫酸和氢氧化钠浸泡后留下的有机残留物，其由一些不溶性的非淀粉多糖(non-starch polysaccharides，NSP)、纤维素和部分半纤维素组成(图1)。虽然这种方法已经使用多年，但也存在内在缺陷，例如没有考虑到可溶性NSP 的含量(Choct，2015)。由于存在这一缺陷，Van Soest(1963)推出了中性洗涤纤维(neutral detergent fibre，NDF) 和酸性洗涤纤维(acid detergent fibre methods，ADF) 的分类法。该方法可对谷物型原料中的NSP 的含量进行充分定量，但是，NDF 分析法没有考虑阿拉伯糖、半乳糖和阿拉伯半乳糖等可溶性NSP 的含量，因此对油料和豆类原料中的纤维缺乏共识(Choct，2015)。尽管该方法具有一定的使用价值，但从化学角度来看，它仍无法确定特定的纤维成分。

2 日粮纤维的生理功能

近年来，围绕家禽日粮中的纤维以及日粮纤维可能具有有益作用的假设取得了巨大的研究进展。研究表明，不溶性纤维和可溶性纤维都能维持家禽生产的各项技术参数，并提到了可以改善家禽生产性能、产蛋量、营养物质消化率、行为和福利，这表明充分利用日粮纤维的生理功能可能是进行高效生产的一种切实可行的、用途广泛的手段(Mateos，2002；Incharoen 等，2013)。常规效果的概述如表3 所示，文献和研究报告总结出的效果汇总如表4 所示。