传统的观点认为仔猪消化功能尚不健全,日粮中的纤维会影响营养物质的消化,降低仔猪的生产性能,因此在配制仔猪日粮时尽可能降低日粮纤维水平。然而随着人们对膳食纤维认识的深入,发现给仔猪提供一定量的合适纤维源可以促进仔猪消化系统的发育,改善仔猪健康(特别是肠道健康),降低断奶后仔猪腹泻发生率,提高仔猪的生产性能(陈阿琴等,2009;杨玉芬等,2009;Ball等,1987;Pluske等,2001)。Pluske(1998)博士认为仔猪可以利用相当量的可溶性和可消化纤维,建议营养师利用纤维的特点开发专门的日粮促进肠道的发育,改善肠道健康。
1仔猪日粮中纤维的作用
1.1促进消化道发育
日粮纤维可以增加胃肠蠕动,促进肠道的发育。McDonald等(2001)报道,断奶仔猪日粮中添加纤维增加消化器官的容积和重量。Pluske等(2003)研究表明,在以稻谷为基础的日粮中添加低粘性的CMC,可以增加小肠绒毛的高度和隐窝深度。Ngoc等(2012)报道,与低NDF日粮组相比,高NDF日粮组仔猪回肠和空肠具有较高的绒毛高度。由于日粮纤维可以改变肠道上皮组织的形态,从而最终改善肠道的消化吸收功能。
1.2后肠发酵作用
日粮纤维的发酵产物主要是挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等)以及水、CO2、H2和甲烷。SCFA可以很快被肠道吸收,是仔猪重要的能量来源,并且SCFA在抵抗病原菌方面具有重要的作用,同时可以促进肠道对钠和水的重吸收而减轻腹泻。值得关注的是SCFA特别是丁酸对于刺激肠上皮细胞的分化,促进肠绒毛的发育具有重要作用。这些挥发性脂肪酸的缺乏可能是导致仔猪溃疡性结肠炎和其他炎症反应的重要原因(Waechtersheuser等,2000)。研究表明提高日粮纤维水平,可以增加断奶仔猪结肠食糜SCFA的浓度(Hermes等,2009)。Metzler和Mosenthin(2008)报道,增加日粮纤维可以促进后肠的微生物发酵作用,改善矿物质(如Ca、P)的利用率。
1.3膳食纤维的益生作用
膳食纤维中一些可发酵纤维可以为肠道有益微生物(如乳酸菌和双歧杆菌)提供营养,促进肠道有益菌的生长,从而间接抑制病原微生物繁殖,有利于仔猪迅速建立正常而健康的肠道微生物区系,具有类似益生元的作用(Toppling & Clifton,2001;Shi等,2001)。研究表明,增加日粮可发酵碳水化合物含量,可以刺激小肠和大肠乳酸和丁酸的生产,降低大肠杆菌的数量或比例((Bikker 等,2006; Carneiro 等,2007;Wellock 等,2008);Konstantinov等(2004)报道,断奶仔猪添加可发酵碳水化合物促进回肠食糜乳酸杆菌菌的生长;Metzler(2007)给生长猪饲喂添加了一种木质纤维日粮,发现回肠食糜中双歧杆菌数量明显增加;添加膳食纤维如壳聚糖(Terada等,1995)、菊粉(Grasten等,2003)可以导致肠道有害菌代谢产物的大量减少。在人的研究中,一些可发酵纤维单独或与益生素结合对某些肠道疾病和紊乱具有显著的临床效果(Fujimori等,2009;Molist等,2009)。
1.4日粮纤维对仔猪腹泻的影响
杨玉芬等(2009)综述中报道,在断奶仔猪日粮中添加适量的纤维,可减轻仔猪的腹泻。来源于大麦、小麦、大麦的纤维能保护仔猪产肠毒素大肠杆菌的侵袭。但日粮纤维的这种作用与纤维来源有很大关系,McDonald等(2001)报道,珍珠大麦可增加细菌的定植及腹泻的发生,与此相似,当在以水稻为基础的断奶仔猪日粮中添加CMC(一种合成的水溶性粘性多糖)时,也加剧或促进溶血性大肠杆菌的增殖。而另有报道称,断奶仔猪日粮中添加SPB(一种主要成分为果胶的日粮纤维)可替代抗生素维持仔猪健康。Nacy等(2003)报道,与添加不可发酵的甲基纤维素(MCEL)相比,日粮添加可发酵纤维可以增强新生仔猪肠道功能,缩短仔猪感染沙门氏菌后的恢复时间,并缓解临床症状。Brownlee(2011)综述报道,缺乏纤维或其他能量物质的情况下,肠道细菌将转向肠道粘液作为能量物质,从而破坏肠道粘膜保护作用,并使病原菌容易定殖。Lien等(2001)报道,在以小麦为基础的日粮中添加不同剂量的豌豆纤维,回肠黏蛋白的量呈线性增加趋势。Hermes等(2009)试验发现,增加纤维水平可以降低饲喂高蛋白日粮断奶仔猪的腹泻率,减少抗生素治疗,降低血清中急性蛋白(Pig-MAP)的浓度。
1.5改善饲料颗粒松脆度
仔猪牙齿比较嫩,而仔猪饲料中所用原料水分低(特别是含很多膨化原料的情况下),制粒后硬度较大大,从而影响仔猪对饲料咀嚼和采食欲望,从而影响采食量。纤维具有吸水和膨胀的特性,适当增加日粮纤维水平,可以提高颗粒饲料的松脆度,改善仔猪的咀嚼感受,改善饲料的适口性。
2仔猪日粮纤维源的选择
2.1 纤维含量 仔猪代谢旺盛,生长速度快,需要配制高营养浓度的仔猪日粮。因此应尽可能选择纤维含量较高的纤维源,以节省配方空间。
2.2 纤维的物理特性 一些纤维源吸水膨胀很大,能迅速增加饱感,对于需要限饲的畜禽有利,但对于需要最大限度地提高采食量的仔猪来说是不利的;一些来源于麦类的纤维含有很高可溶性NSP(木聚糖,β-葡聚糖),粘性很大,会影响食糜的蠕动,干扰消化酶与营养物质的充分接触,降低养分消化率。
2.3 纤维的可发酵性 传统的纤维源如麦麸主要为非可溶性纤维,发酵性差。不溶性纤维增加食糜的排空,降低养分消化吸收的时间,影响养分消化率。纤维的可溶性是影响其发酵的重要因素,与不溶性纤维(DF)相比,可溶性纤维(IDF)更容易发酵且发酵比较完全。纤维发酵产生挥发性脂肪酸,不仅可以供能,而且可以促进水、钠的重吸收,有些还具有益生作用。因此应该增加纤维中可发酵纤维的比例。然而不同的可溶性纤维,其发酵时间和产物组成也不尽相同。
2.4 考虑细菌对纤维源的选择性。肠道中不同的细菌对可发酵纤维有不同的选择性。如豆类纤维中含有很高的大豆寡糖(棉籽糖和水苏糖),容易被产气微生物利用,产生大量的气体,引起仔猪腹胀和不适。而有些纤维源如菊粉,含有很高的果寡糖,可以被乳酸菌利用,促进乳酸菌(乳酸杆菌和双歧杆菌)的增殖。同样含有可发酵纤维的纤维源,被乳酸菌的利用的效率也存在差异。如来源于特殊木材的益生纤维(Opticell)发酵后产生乳酸的量是甜菜渣的6倍。
2.5 纤维源的卫生质量 传统的纤维源如麦麸、DDGS、草粉等霉菌毒素污染普遍比较严重,有些甚至含有病原菌。饲料中添加这些卫生质量不佳的纤维源,容易损伤机体免疫系统,降低抗病力,甚至导致仔猪腹泻。
2.6 注意矿物质含量 有些纤维源如甜菜渣(粕)中钾的含量比较高,容易导致电解质平衡失调,引起仔猪腹泻;
2.7 纤维的细度 仔猪消化道比较稚嫩,容易受到固体饲料组分的物理损伤,因此仔猪用纤维源应该经过超微粉碎后使用,以免损伤肠道。
3总结
日粮纤维可以促进仔猪肠道发育,促进肠道正常微生物区系的迅速建立和稳定,对改善仔猪肠道健康,减少仔猪腹泻具有重要作用,同时增加日粮纤维水平,有利于改善饲料颗粒质量,提高颗粒饲料的适口性,增加采食量。因此仔猪日粮低纤维水平的传统观念已经过时,尽管目前对仔猪日粮理想的纤维水平尚没有定论,但在目前低纤维仔猪日粮基础上适当增加纤维水平肯定是有益的。然而正如仔猪日粮纤维应用存在的争论,纤维源的选择对纤维在仔猪中应用效果影响非常大,纤维源选择不当甚至可能会给仔猪的生长和健康带来负作用。除了考虑纤维源的纤维含量外,应该考虑纤维的理化及生物学特性、卫生质量、矿物质的平衡性以及纤维的细度等方面。另外日粮的其他因素(如蛋白水平)也可能影响纤维的使用效果。