羅佳捷等

摘要：纖維原料是能量原料的重要替代品。文章對纖維原料的定義和化學(xué)組分、發(fā)酵途徑和產(chǎn)物、飼喂價值及其對生長育肥豬的影響進(jìn)行了綜述，并對如何合理使用纖維日糧提出了建議。

關(guān)鍵詞：生長育肥豬；日糧；纖維

能量和蛋白質(zhì)飼料資源的嚴(yán)重匱是困擾我國養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要難題。一些國家通過種草養(yǎng)豬的方法來解決當(dāng)今畜牧業(yè)存在的嚴(yán)重問題。粗纖維具有很多營養(yǎng)和非營養(yǎng)的作用，其營養(yǎng)性功能的生物學(xué)基礎(chǔ)就是日糧纖維在豬大腸內(nèi)微生物發(fā)酵的最終產(chǎn)物是氣體（H2、CO2、CH4）和揮發(fā)性脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸等），丁酸能供給結(jié)腸細(xì)胞所需能量的70%，并影響基因表達(dá)和細(xì)胞生長，而揮發(fā)性脂肪酸除了能提供能量以外，還能通過影響水分吸收和抑制病原微生物的生長起到抗腹瀉的作用；其非營養(yǎng)作用主要表現(xiàn)為纖維通過消化道后段微生物作用，產(chǎn)生生物蛋白，減少尿氮的排出，增加糞氮的排泄，從而減少氨的釋放，減少臭味。

1 日糧纖維的定義和化學(xué)組成成分

日糧纖維通常被定義為植物多糖和木質(zhì)素，它們不易被消化道分泌物水解，這種定義通常適用于包括豬在內(nèi)的所有非反芻動物。日糧纖維屬于非淀粉多糖類（NSP）碳水化合物，涵蓋范圍較廣，包括果膠、纖維素、半纖維素、β-葡聚糖和果聚糖，寡糖和抗性淀粉也屬于日糧纖維。這些碳水化合物水解后都會產(chǎn)生戊糖、己糖、脫氧葡萄糖和糖醛酸。NSP的生理特點和發(fā)酵能力是無法通過其單體組分來預(yù)測的，因為這些特性與它們的溶解度、粘度、物理結(jié)構(gòu)和持水能力關(guān)系較為緊密。淀粉易被唾液和胰腺酶水解，但是這種水解是不完全的。一部分淀粉，即"抗性淀粉"，由于難接近特性、晶體結(jié)構(gòu)或直鏈淀粉熟化后凝沉，使它們可以逃過小腸的消化而直接進(jìn)入大腸。因此，抗性淀粉也被看作是一種日糧纖維。

2 日糧纖維的發(fā)酵途徑和產(chǎn)物

腸道細(xì)菌水解構(gòu)成纖維的多糖，并且通過一系列厭氧產(chǎn)能反應(yīng)分解纖維的糖組分，產(chǎn)生ATP以滿足細(xì)菌的基礎(chǔ)和生長代謝所需。除了雙歧桿菌以外，大腸中大多數(shù)厭氧菌都通過葡萄糖六磷酸將葡萄糖降解為丙酮酸的糖酵解途徑進(jìn)行碳水化合物發(fā)酵。由戊糖和果膠組成的多糖首先通過戊糖磷酸途徑進(jìn)行代謝，起始反應(yīng)是通過木酮糖-5-磷酸將戊糖轉(zhuǎn)化為果糖-6磷酸和甘油三磷酸，之后的步驟包括由H2和CO2或甲酸生成甲烷、由乙酰輔酶A還原生成乙酸或生成丁酸和乙醇，以及經(jīng)丙烯酸途徑或琥珀酸脫羧作用生成丙酸。短鏈脂肪酸（乙酸、丙酸和正丁酸）以及氣體（CO2、H2和CH4）是腸道內(nèi)容物發(fā)酵的終產(chǎn)物。

3 富含纖維日糧的飼喂價值

提高日糧纖維水平會導(dǎo)致飼料的可代謝能量含量下降。就與纖維飼料的吸收和排出有關(guān)的熱產(chǎn)量而言，其總體的能量價值是很小的，然而，除了未發(fā)酵的纖維以外，由日糧纖維引起的能量損失主要源自發(fā)酵所產(chǎn)生的氣體（CO2、H2和CH4）、發(fā)酵過程中產(chǎn)生的熱量以及由于短鏈脂肪酸代謝利用過程中所產(chǎn)生的熱量。以糞便細(xì)菌生物量的形式流失的能量也占據(jù)相當(dāng)大的比例。盡管這一部分的損失還沒有明確量化過，但據(jù)估計占NDF所含能量的20%或可消化NDF所含能量的50%。飼料在腸道后端發(fā)酵所產(chǎn)生的能量占全部可利用能量的7-17%不等，這取決于日糧中可發(fā)酵碳水化合物的含量，發(fā)酵產(chǎn)物可向生長-肥育豬提供15%的維持代謝能。日糧纖維貢獻(xiàn)的能量是由宿主細(xì)胞吸收和代謝利用短鏈脂肪酸決定的。丙酸是一種極高效的生糖底物，乙酸不太容易被肝臟利用，它在肝臟中會促進(jìn)脂肪生成。與丙酸和乙酸不同，丁酸不能通過血液進(jìn)行傳遞，而是直接被大腸細(xì)胞所代謝?？傊?，在纖維發(fā)酵產(chǎn)物之中只有短鏈脂肪酸能為動物提供能量，特別是用于脂肪合成，但與葡萄糖相比其利用率較低。然而，作為腸上皮細(xì)胞主要能源物質(zhì)的丁酸卻改善了腸道健康。

纖維的消化率在40-60%之間不等，相比較而言，其他養(yǎng)分（如蛋白、脂肪、糖和淀粉）的消化率在80%以上。纖維發(fā)酵能力也存著較大的差異，因為各單體的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵種類繁多。因此，由于纖維來源的不同，能量消化率的下降程度也有所不同，同時日糧中纖維的總含量不適合作為預(yù)測能量消化率的判斷標(biāo)準(zhǔn)。日糧纖維的膨化能力可降低整個胃腸道的轉(zhuǎn)運時間以及日糧中其他養(yǎng)分的消化率。提高日糧的纖維含量可降低消化糜在小腸和大腸中的存留時間，進(jìn)而減少了日糧與宿主動物消化酶的接觸時間。豬喂給含高濃度纖維的日糧后，其盲腸末端的食糜數(shù)量大于采食低水平纖維日糧的豬。與小腸中的情況不同，當(dāng)日糧含有纖維時其在胃內(nèi)的存留時間會延長，導(dǎo)致因胃壁的伸長而使動物更早地獲得飽感。胃排空速度變慢是日糧纖維持水能力導(dǎo)致的結(jié)果。因此，可溶性日糧纖維能有效地延長動物的飽感，然而不溶性纖維對動物飽感的作用較小。日糧纖維消化率的下降程度不同也與纖維的含量和類型有關(guān)，因為黏膜表面上宿主動物所分泌的酶向日糧中的擴(kuò)散速率以及可溶性組分（如糖類和多肽）的擴(kuò)散受腸道內(nèi)容物黏度的影響而降低，而腸道內(nèi)容物的黏度由日糧纖維的持水力所決定?？傊?，高纖維型日糧較低的能量含量以及它們對動物飽感的影響會降低動物的生產(chǎn)性能。

4 日糧纖維對生長育肥豬的影響

4.1 不同纖維水平對生長育肥豬的影響

姜建兵等研究不同日糧粗纖維水平對育肥淮豬豬肉常規(guī)化學(xué)組成、背最長肌及背部皮下脂肪的脂肪酸含量的影響。結(jié)果表明，粗纖維水平8.60%組和10.71%組豬背最長肌粗蛋白質(zhì)含量顯著提高，粗纖維水平7.30%組、8.60%組和10.71%組豬背最長肌C18：3n-3含量顯著降低，粗纖維水平7.30%組和8.60%組豬背部皮下脂肪C20：1n-9含量顯著提高，育肥淮豬日糧適宜的粗纖維水平為8.60%；王彥平等研究了粗纖維水平分別為3%、6%、9%和12%的日糧對萊蕪豬氮代謝的影響，發(fā)現(xiàn)與3%粗纖維水平的日糧相比，6%、9%和12%粗纖維水平日糧的食入氮、尿氮、可消化氮、沉積氮、氮表觀消化率均顯著降低，糞氮顯著升高，6%粗纖維水平日糧的表觀生物學(xué)價值略升高，而9%和12%粗纖維水平日糧顯著升高；此外，楊玉芬等的研究表明，日糧中粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時，育肥豬可以獲得較為理想的生產(chǎn)性能，且對胴體品質(zhì)沒有不良影響，當(dāng)粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到8%時，豬表現(xiàn)為生產(chǎn)性能低下，屠宰率顯著降低，背最長肌肌內(nèi)脂肪的含量顯著降低，背膘中糞臭素的含量顯著提高。

翁潤等的研究表明，將杜長大生長豬日糧中粗纖維含量由3%提高到6%，對豬的日增重和日采食量沒有產(chǎn)生顯著的影響，但顯著降低了料重比，而將生長豬日糧中粗纖維含量由3%提高到8%，日增重和日采食量出現(xiàn)下降的趨勢，料重比有所升高。提高日糧中的纖維含量對屠宰率沒有顯著影響，平均背膘厚、腹脂率、脂肪率隨纖維含量的提高呈現(xiàn)下降趨勢，而瘦肉率有所提高，但差異不顯著；蘇衍菁等研究了不同纖維水平日糧對育肥淮豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和腸道形態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)與粗纖維水平為5.40%組相比，7.30%、8.60%和10.71%組豬的干物質(zhì)、粗纖維、粗脂肪的表觀消化率顯著降低，結(jié)腸腺窩深度顯著增大，粗纖維7.30%組豬的大腸與體長長度比顯著高于其他組，日糧纖維對消化器官的重量和小腸長度均無顯著影響；此外，胡旭進(jìn)等給金華豬生長豬飼喂粗纖維水平分別為3.63%、4.93%、7.31%和9.52%的日糧，結(jié)果粗纖維水平為4.93%組豬的平均日增重最大，而粗纖維水平為9.52%組豬的平均日增重最小，飼糧粗纖維含量7.31%組經(jīng)濟(jì)效益最高，每千克增重成本最低為8.67元，頭均毛收入為399元，分別比飼糧粗纖維含量3.63%、4.93%和9.52%組高出5.28%、1.27%和24.30%。

喬建國等研究了粗纖維含量分別為3%、6%和8%的日糧對杜長大生長豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率、消化道發(fā)育和消化酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)日糧中總能、干物質(zhì)、粗蛋白和中性洗滌纖維隨纖維含量的提高而呈現(xiàn)顯著的下降趨勢，粗纖維水平為8%的日糧顯著促進(jìn)了胰臟和結(jié)腸的發(fā)育，并顯著增加了十二指腸中的總水解蛋白酶、胰蛋白酶和胰糜蛋白酶的活性；李新建等研究表明，飼糧中添加粗纖維會使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率下降，但通過適量比例的粗纖維和賴氨酸的合理添加，對飼糧中能量、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、Ca和P的表觀消化率無顯著影響。并指出，30-60 kg生長期豫南黑豬的飼糧適宜粗纖維水平和賴氨酸水平分別為7%和0.75%；此外，何若剛等研究了陸川豬的耐粗飼性能，發(fā)現(xiàn)將陸川豬閹公豬日糧中粗纖維含量由6.5%提高到10.5%，除對陸川豬閹公豬的胴體重量、大理石紋評分影響顯著外，其他指標(biāo)的差異均不顯著。

4.2 不同來源纖維對生長育肥豬的影響

楊玉芬等對大麥、麩皮、菜籽粕、苜蓿草粉、甜菜渣和礱糠的纖維品質(zhì)進(jìn)行了評價，發(fā)現(xiàn)苜蓿草粉和甜菜渣的纖維發(fā)酵率較高，礱糠纖維的發(fā)酵率最低，每種纖維在6h、12h的發(fā)酵率相近，在24h有一個顯著的升高，仔豬在6h和12h對纖維的發(fā)酵率與生長豬和肥育豬相近，在24h對纖維的發(fā)酵率高于生長豬和肥育豬；尹佳在生長豬及肥育豬日糧中分別添加10%、20%和30%水平不同來源的纖維，發(fā)現(xiàn)玉米纖維和小麥麩纖維對改善豬的生長性能、養(yǎng)分消化率、胴體組成和肉品質(zhì)無明顯作用，大豆纖維雖然提高了養(yǎng)分消化率，但仍會降低豬的生長性能，豌豆纖維則可以提高養(yǎng)分消化率，降低豬的背膘厚和滴水損失，提高背最長肌的pH24h和粗蛋白含量；馮平給肥育豬分別飼喂含麩皮、大豆皮和玉米皮的高纖維半純合日糧，發(fā)現(xiàn)大豆皮NDF、ADF、纖維素和半纖維素的消化率均顯著高于麩皮和玉米皮，大豆皮組木聚糖酶和纖維素酶活性均顯著高于對照組，大豆皮組結(jié)腸pH要顯著低于麩皮組和玉米皮組，且大豆皮組結(jié)腸和直腸總VFA含量均顯著高于麩皮組和玉米皮組；此外，龐華靜等研究發(fā)現(xiàn)，用大豆皮替代10%的基礎(chǔ)日糧不會對煙臺黑豬和魯能2號的消化率及氮平衡產(chǎn)生顯著影響。

5 小結(jié)

由于能量原料的缺乏，豬對日糧纖維的利用成為目前研究的熱點。一些研究也表明日糧纖維經(jīng)過豬大腸微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸提供的能量占生長豬和肥育豬消化能的15-24%，其比例隨著纖維含量比例的增加而增加。綜上所述，如何合理地運用粗纖維原料取代能量原料，必需對豬的生理階段、豬的品種以及粗纖維的類型進(jìn)行綜合考慮。

參考文獻(xiàn)（略）