蒲俊寧 王華杰 陳代文 田 剛 何 軍 鄭 萍 毛湘冰 虞 潔 黃志清 羅鈞秋 羅玉衡 余 冰

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所，動(dòng)物抗病營養(yǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，雅安625014)

淀粉是飼料中碳水化合物的主要成分，也是動(dòng)物機(jī)體重要的能量來源，占畜禽生產(chǎn)成本的50%以上，是養(yǎng)豬生產(chǎn)中重要的經(jīng)濟(jì)投入之一[1]。前人研究發(fā)現(xiàn)，淀粉因來源、組成和結(jié)構(gòu)不同，在動(dòng)物和人體內(nèi)的消化速度和主要消化部位存在差異，并影響腸道微生物代謝、養(yǎng)分吸收和利用，進(jìn)而影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能和胴體組成[2-4]。淀粉是由多個(gè)葡萄糖基單元通過糖苷鍵結(jié)合成的高分子多糖，主要由線性結(jié)構(gòu)的直鏈淀粉(α-1,4-糖苷鍵連接)和分支結(jié)構(gòu)的支鏈淀粉(α-1,6-糖苷鍵連接)構(gòu)成[5]。其中，支鏈淀粉能被單胃動(dòng)物胃腸道中α-淀粉酶快速降解，從而具有改善生長性能和誘導(dǎo)高血糖和高胰島素水平的作用；而直鏈淀粉不能被小腸α-淀粉酶降解或降解很慢，未被小腸降解的淀粉進(jìn)入后腸經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生大量短鏈脂肪酸，對(duì)動(dòng)物生長發(fā)育和腸道健康產(chǎn)生重要影響[6-7]。通常情況下，淀粉同時(shí)含有直鏈和支鏈2種類型，因此，其理化性質(zhì)和消化特性主要取決于2種類型淀粉之比[8]。Camp等[9]研究發(fā)現(xiàn)飼喂蠟質(zhì)玉米(100%支鏈淀粉)的生長育肥豬的平均日增重、采食量和飼料轉(zhuǎn)化率均高于飼喂普通玉米(75%支鏈淀粉、25%直鏈淀粉)的生長育肥豬。Wang等[10]研究發(fā)現(xiàn)飼喂小鼠高直鏈淀粉含量的飼糧能夠提高糞便中乳酸菌、雙歧桿菌的數(shù)量和揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids，VFAs)的含量。

盡管國內(nèi)外已有不少關(guān)于直鏈和支鏈淀粉在豬上應(yīng)用的研究報(bào)道，但主要停留在對(duì)豬生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響方面[11-12]。然而，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同梯度直鏈/支鏈淀粉比飼糧，考察其對(duì)育肥豬后腸微生物及代謝產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸的研究卻鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)通過配制不同梯度直鏈/支鏈淀粉比飼糧，研究其對(duì)育肥豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、后腸食糜微生物與揮發(fā)性脂肪酸以及肌內(nèi)脂肪(intramuscular fat,IMF)含量的影響，為深入認(rèn)識(shí)直鏈和支鏈淀粉的效應(yīng)及其在豬飼糧中的適宜比例提供理論依據(jù)和試驗(yàn)證據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因子設(shè)計(jì)，選取24頭平均體重為(61.67±2.01) kg的健康“杜×長×大”生長豬，隨機(jī)分為4組(每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭豬)，分別飼喂直鏈/支鏈淀粉比為0.26(LD組)、0.37(CD組)、0.47(MD組)和0.98(HD組)的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)至豬平均體重約120 kg時(shí)結(jié)束。

1.2 試驗(yàn)飼糧

試驗(yàn)飼糧參照NRC(2012)生長育肥豬營養(yǎng)需要，以高直鏈玉米淀粉(含直鏈淀粉67.97%)、高支鏈玉米淀粉(含支鏈淀粉97.78%)和普通玉米淀粉(含直鏈淀粉51.21%)為淀粉源配制而成，試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目Items50～75 kg階段 50 to 75 kg stageLD組LD groupCD組CD groupMD組MD groupHD組HD group76～135 kg階段 76 to 135 kg stageLD組LD groupCD組CD groupMD組MD groupHD組HD group碳酸鈣 CaCO30.560.560.560.560.620.620.620.62磷酸氫鈣 CaHPO40.680.680.680.680.290.290.290.29氯化膽堿 Choline chloride 0.150.150.150.150.150.150.150.15維生素預(yù)混料 Vitamin premix1)0.030.030.030.030.030.030.030.03礦物質(zhì)預(yù)混料 Mineral premix2)0.300.300.300.300.300.300.300.30DL-蛋氨酸 DL-Met0.050.050.050.05L-賴氨酸鹽酸鹽 L-Lys·HCl0.210.210.210.210.080.080.080.08合計(jì) Total100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels3)消化能 DE/(MJ/kg)14.2414.2414.2414.2414.2414.2414.2414.24直鏈淀粉 Amylose20.4727.2532.1849.5220.4727.2532.1849.52支鏈淀粉 Amylopectin79.5372.7567.8250.4379.5372.7567.8250.43直鏈/支鏈淀粉比 Amylose/amylopectin ratio0.260.370.470.980.260.370.470.98粗蛋白質(zhì) CP14.8214.8214.8214.8214.0214.0214.0214.02鈣 Ca0.480.480.480.480.400.400.400.40有效磷 AP0.200.200.200.200.140.140.140.14粗脂肪 CF2.002.002.002.002.032.032.032.03粗灰分 Ash0.250.250.250.250.450.450.450.45賴氨酸 Lys0.950.950.950.950.740.740.740.74蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.510.510.510.510.520.520.520.52色氨酸 Trp0.160.160.160.160.16 0.16 0.160.16蘇氨酸 Thr0.550.550.550.550.51 0.51 0.510.51精氨酸 Arg0.960.960.960.960.93 0.93 0.930.93

1)維生素預(yù)混料可為每千克飼糧提供Vitamin premix provided the following per kg of diets：VA 12 000 IU，VD33 000 IU，VE 7.5 IU，VK31.5 mg，VB10.6 mg，VB24.8 mg，VB61.8 mg，VB129.0 μg，泛酸 pantothenic acid 7.5 mg，葉酸 folic acid 0.15 mg，煙酸 nicotinic acid 1.05 mg，生物素 biotin 0.15 mg。

2)礦物質(zhì)預(yù)混料可為每千克飼糧提供Mineral premix provided the following per kg of diets：Fe 50 mg，Cu 3.5 mg，Zn 50 mg，Mn 2.0 mg，I 0.14 mg，Se 0.15 mg。

3)直鏈淀粉和支鏈淀粉為實(shí)測(cè)值，其余營養(yǎng)水平為計(jì)算值。Amylose and amylopectin were measured values, while the other nutrient levels were calculated values.

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)前清洗料槽、水槽，并對(duì)豬舍進(jìn)行徹底消毒。試驗(yàn)期間，豬自由飲水，每日飼喂3次(08:00、13:00和19:00)，少喂勤添，飼喂量以豬只吃飽后料槽內(nèi)略有剩余為度，各組飼養(yǎng)管理?xiàng)l件保持一致。保持圈舍通風(fēng)，環(huán)境適宜，并于每日結(jié)算余料，記錄采食量。

1.4 樣品采集與處理

飼糧樣：按照GB/T 14699.1—2005《飼料采樣法》的要求通過四分法分別采集不同組飼糧樣品1 kg左右，研磨過40目篩，混勻，裝入潔凈的密閉塑料袋，標(biāo)記，-20 ℃保存待測(cè)。

糞樣：采用內(nèi)源指示劑部分收糞法進(jìn)行消化試驗(yàn)。于試驗(yàn)結(jié)束前4天早上開始收集剛排出未污染的糞便，糞便收集后按每100 g糞便加入10%硫酸10 mL，另加甲苯數(shù)滴進(jìn)行固氮防腐，每個(gè)重復(fù)收集的糞便經(jīng)充分混合后，取適量放置在干凈的器皿中，于60～65 ℃烘48 h后回潮24 h稱重，再烘24 h后回潮24 h稱重，如此反復(fù)，達(dá)到恒重。糞樣干燥后粉碎，過40目篩，于-20 ℃保存待測(cè)。

肌肉和食糜樣：試驗(yàn)結(jié)束后，將24頭空腹12 h的豬用鐵籠運(yùn)至屠宰處，用電擊暈、放血處死。剖開豬腹腔，迅速分離腸道，取十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結(jié)腸食糜于紙杯中，測(cè)定食糜pH；取盲腸和結(jié)腸食糜各4份，裝入2 mL滅菌EP管中液氮速凍，-70 ℃保存，用于菌群數(shù)量和揮發(fā)性脂肪酸濃度測(cè)定；在豬左側(cè)胴體處取5 g背最長肌樣品裝入EP管，液氮速凍，-70 ℃保存待測(cè)。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1 生長性能

試驗(yàn)期間準(zhǔn)確記錄每頭試驗(yàn)豬每日采食量，試驗(yàn)開始前和試驗(yàn)結(jié)束后分別空腹稱量試驗(yàn)豬體重，計(jì)算豬的平均日增重(average daily gain,ADG)、平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)和料重比(feed/gain,F/G)。

1.5.2 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

測(cè)定飼糧和糞便中各營養(yǎng)物質(zhì)及內(nèi)源指示劑鹽酸不溶灰分含量，計(jì)算各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。總能用全自動(dòng)氧彈熱量儀(PARR 6400，美國)測(cè)定；粗蛋白質(zhì)含量用全自動(dòng)凱氏定氮儀(BUCHIK，瑞士)測(cè)定；鹽酸不溶灰分含量按照GB/T 23742—2009中方法測(cè)定；粗脂肪、粗灰分和干物質(zhì)含量按照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[13]中方法測(cè)定。

某營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-100×
A/A1×(B1/B)。

式中：A為每千克糞便中該營養(yǎng)物質(zhì)的含量；A1為每千克飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)的含量；B為每千克糞便中鹽酸不溶灰分的含量；B1為每千克飼糧中鹽酸不溶灰分的含量。

1.5.3 腸道食糜pH

十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結(jié)腸食糜pH用PHS-3C pH計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)直接測(cè)定。

1.5.4 盲腸、結(jié)腸食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度

取食糜3 g，用蒸餾水進(jìn)行稀釋(質(zhì)量體積比1∶1)。振蕩混勻后12 000×g離心10 min，取上清液1 mL，加入25%的偏磷酸0.2 mL，充分混勻，靜置30 min后12 000×g離心10 min，取上清液100 μL，加入甲醇100 μL，充分混勻并12 000×g離心10 min，收集上清液于EP管中，-20 ℃保存待測(cè)。采用氣相色譜儀(VARIAN CP-3800，美國)進(jìn)行揮發(fā)性脂肪酸濃度測(cè)定。

1.5.5 盲腸、結(jié)腸食糜菌群數(shù)量

參考刁慧等[14]的方法，采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)食糜中總細(xì)菌、大腸桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌數(shù)量。采用Omega公司的DNA提取試劑盒提取食糜中總DNA，-20 ℃保存?zhèn)溆?。采用?shí)時(shí)熒光定量PCR儀(ABI7900HT Real-TimePCR System，ABI，美國),根據(jù)細(xì)菌16S rRNA基因序列設(shè)計(jì)特異性引物，應(yīng)用Taqman探針進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR，使用天根公司的Real Mater Mix進(jìn)行檢測(cè)。乳酸桿菌和大腸桿菌反應(yīng)體系為20 μL：20×Probe Ehance Solution 1 μL，Real Mater Mix 8 μL，上、下游引物各1 μL，DNA 1 μL，探針0.3 μL，雙蒸水7.7 μL；雙歧桿菌反應(yīng)體系為20 μL：20×Probe Ehance Solution 1 μL，Real Mater Mix 8 μL，上、下游引物各1 μL，DNA 1 μL，探針0.8 μL，雙蒸水7.2 μL。采用三步法PCR擴(kuò)增標(biāo)準(zhǔn)程序：95 ℃預(yù)變性10 s，95 ℃ 5 s，50～60 ℃ 25 s，95 ℃ 10 s，共50個(gè)循環(huán)。總細(xì)菌反應(yīng)體系為25 μL：SYBR Premix Ex TaqTMⅡ12.5 μL，上、下游引物各1 μL，DNA 1 μL，雙蒸水9.5 μL。采用三步法PCR擴(kuò)增標(biāo)準(zhǔn)程序：95 ℃預(yù)變性10 s，95 ℃ 5 s，50～60 ℃ 25 s，95 ℃ 10 s，熔解曲線條件為95 ℃ 39 s，55 ℃ 1 min，95 ℃ 1 min，共40個(gè)循環(huán)。以以每克食糜為檢測(cè)單位，通過Ct值與標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得出每份樣品所含拷貝數(shù)，結(jié)果用每克食糜中菌群數(shù)量的常用對(duì)數(shù)[lg(拷貝數(shù)/g)]表示。實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物及探針序列見表2。

1.5.6 背最長肌肌內(nèi)脂肪含量

采用GB/T 5009.6—2003中方法進(jìn)行背最長肌肌內(nèi)脂肪含量測(cè)定。

1.5.7 短鏈脂肪酸受體基因相對(duì)表達(dá)量

采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)背最長肌短鏈脂肪酸受體基因G蛋白偶聯(lián)受體41(G protein-coupled receptor 41,GPR41)和G蛋白偶聯(lián)受體43(G protein-coupled receptor 43,GPR43)的相對(duì)表達(dá)量。背最長肌總RNA提取按照試劑盒(Trizol Reagent，TaKaRa，日本)操作說明進(jìn)行，RNA濃度采用核酸蛋白檢測(cè)儀(Beckman Du-800，CA，美國)檢測(cè)。A260/A280表示的是RNA的純度，該比值位于1.8～2.0之間表明RNA純度較好。cDNA合成采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(PrimeScriptTMreagent kit，TaKaRa，日本)進(jìn)行，具體操作步驟參照說明書進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后-20 ℃保存?zhèn)溆?。利用NCBI搜索目的基因片段，運(yùn)用Primer5、Oligo6.0進(jìn)行引物設(shè)計(jì)，由大連寶生生物公司合成，引物序列見表3。用實(shí)時(shí)定量PCR儀(ABI7900HT Real-Time PCR System，ABI，美國)進(jìn)行測(cè)定，PCR反應(yīng)體系為10 μL：SYBR Premix Ex TaqTMⅡ(2×) (TaKaRa，日本)5 μL，上游引物0.4 μL，下游引物0.4 μL，雙蒸水3.2 μL，cDNA模板1 μL。PCR擴(kuò)增條件為：95 ℃ 30 s，95 ℃ 5 s，60 ℃ 30 s，共40個(gè)循環(huán)，95 ℃ 10 s。熔解曲線：55～95 ℃，溫度以0.5 ℃/s的速率提升。以β-肌動(dòng)蛋白(β-actin)作為內(nèi)參基因，目的基因相對(duì)表達(dá)量計(jì)算方法采用ΔΔCt法計(jì)算[15]。

表2 實(shí)時(shí)熒光定量PCR特異性引物序列及探針

表3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR引物序列及退火溫度

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel 2013進(jìn)行初步整理，然后采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析并結(jié)合Duncan氏法進(jìn)行多重比較，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)表示，以P<0.05為差異顯著，0.05≤P≤0.10為有趨勢(shì)，同時(shí)對(duì)飼糧直鏈/支鏈淀粉比的處理效應(yīng)進(jìn)行線性和二次回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬生長性能的影響

由表4可知，飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬的ADFI、ADG和F/G均無顯著影響(P>0.05)；但與LD組相比，HD組育肥豬的ADFI和ADG分別提高8.06%和12.43%。

2.2 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表5可知，與LD組相比，MD和HD組飼糧總能、粗灰分和粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05)，CD組總能表觀消化率和HD組粗脂肪表觀消化率也顯著降低(P<0.05)；與CD組相比，HD組總能、粗灰分和粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05)，MD組粗灰分和粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05);與MD組相比，HD組總能表觀消化率顯著降低(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，飼糧總能、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)表觀消化率均呈顯著的線性降低(P<0.05)。

表4 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表5 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.3 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜pH的影響

由表6可知，飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬十二指腸、空腸、盲腸和結(jié)腸食糜pH無顯著影響(P>0.05)；但與LD組相比，HD組育肥豬盲腸和結(jié)腸食糜pH分別降低5.08%和2.25%。此外，與LD、CD和MD組相比，HD組豬回腸食糜pH顯著降低(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬回腸食糜pH呈顯著的線性和二次曲線變化(P<0.05)。

2.4 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

由表7可知，與LD和CD組相比，MD組育肥豬盲腸食糜丁酸濃度顯著提高，HD組盲腸食糜丙酸和丁酸濃度顯著提高(P<0.05)；與MD組相比，HD組育肥豬盲腸食糜丙酸濃度顯著提高(P<0.05)；與LD組相比，HD組育肥豬結(jié)腸食糜丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度顯著提高(P<0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，盲腸食糜丁酸濃度及結(jié)腸食糜丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度呈顯著的線性增加(P<0.05)，盲腸食糜丙酸濃度有線性和二次曲線變化的趨勢(shì)(0.05≤P≤0.10)，結(jié)腸食糜乙酸濃度有線性增加的趨勢(shì)(0.05≤P≤0.10)。

表6 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜pH的影響

表7 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

2.5 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜菌群數(shù)量的影響

由表8可知，MD和HD組育肥豬盲腸食糜總細(xì)菌數(shù)量顯著高于LD組(P<0.05)；HD組育肥豬盲腸食糜雙歧桿菌數(shù)量顯著高于其他各組(P<0.05)；與LD組相比，HD組育肥豬結(jié)腸食糜乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量分別提高4.25%和15.42%(P>0.05)?；貧w分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，盲腸食糜雙歧桿菌數(shù)量呈顯著的線性和二次曲線變化(P<0.05)，盲腸食糜總細(xì)菌數(shù)量呈顯著的線性增加(P<0.05)。

2.6 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量及短鏈脂肪酸受體基因GPR41和GPR43相對(duì)表達(dá)量的影響

由表9可知，與HD組相比，LD組育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量顯著提高(P<0.05)，LD、CD和MD組背最長肌GPR43相對(duì)表達(dá)量顯著降低(P<0.05)。回歸分析表明，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量呈顯著的線性降低(P<0.05)，背最長肌GPR43相對(duì)表達(dá)量呈顯著的線性和二次曲線變化(P<0.05)。

表8 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜菌群數(shù)量的影響

表9 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量及短鏈脂肪酸受體基因

3 討 論

3.1 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

淀粉是豬所需能量的主要來源，不同谷物由于淀粉組成和結(jié)構(gòu)存在差異，在豬體內(nèi)的消化部位、速度和程度不同，因此其利用效率也存在差異。李勇[12]在研究不同直鏈/支鏈淀粉比飼糧對(duì)豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，低直鏈/支鏈淀粉比飼糧回腸末端淀粉和總能表觀消化率極顯著高于高直鏈/支鏈淀粉比飼糧。賓石玉等[16]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中總能、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率隨飼糧淀粉中直鏈淀粉含量的增加而降低。本研究也發(fā)現(xiàn)，飼糧營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率隨飼糧直鏈淀粉含量的增加而降低，其中高直鏈淀粉組育肥豬對(duì)飼糧總能、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率顯著低于低直鏈淀粉組，表明飼糧淀粉中直鏈淀粉含量越高其消化性能越差。其可能原因：一方面，由于直鏈淀粉相對(duì)分子質(zhì)量較支鏈淀粉小，分子側(cè)鏈較支鏈淀粉長，連接葡萄糖鏈的氫鍵作用力強(qiáng)，消化酶不易將其消化[17]；另一方面，直鏈淀粉易與油脂(脂肪酸)等化合物形成復(fù)合物，使其更難被消化[18]。盡管高直鏈淀粉飼糧會(huì)降低營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，但本研究也發(fā)現(xiàn)育肥豬的ADG和ADFI隨飼糧中直鏈淀粉含量的增加而提高，其中HD組育肥豬的ADG和ADFI比LD組分別提高12.43%和8.06%。Doti等[2]研究也發(fā)現(xiàn)豬ADG隨著飼糧直鏈淀粉含量的增加而增加。其可能原因：一方面，因支鏈淀粉能快速降解，迅速釋放葡萄糖引起胰島素反應(yīng)，影響葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)樣物質(zhì)吸收，更易形成脂肪，而直鏈淀粉則因不易消化而逐漸被降解成葡萄糖，引起胰島素慢速分泌，促使葡萄糖更有效的利用，減少機(jī)體能量浪費(fèi)，從而提高生長性能，有利于機(jī)體生長[17]；另一方面，雖然高直鏈淀粉組育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)的消化率降低，但采食量有所增加，提高了營養(yǎng)物質(zhì)的攝入量，從而改善生長性能。

3.2 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

豬消化道的嚴(yán)格厭氧菌能發(fā)酵碳水化合物和未消化的蛋白質(zhì)，尤其在大腸段，產(chǎn)生許多揮發(fā)性脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，抑制兼性厭氧菌的生長。此外，這些揮發(fā)性脂肪酸還能為動(dòng)物提供能量、抵御病原微生物侵襲以及維持動(dòng)物腸道健康[19]。研究表明，直鏈淀粉由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(分子間氫鍵強(qiáng)、分子小且側(cè)鏈長、分子結(jié)構(gòu)排列緊湊)不易被消化酶消化而進(jìn)入后腸被微生物降解產(chǎn)生短鏈脂肪酸[20]。Haenen等[21]研究發(fā)現(xiàn)抗性淀粉不僅顯著提高了豬盲腸和結(jié)腸短鏈脂肪酸濃度，調(diào)節(jié)腸道菌群組成，還影響了腸道短鏈脂肪酸相關(guān)基因的表達(dá)。相振田[22]研究表明，飼喂仔豬直鏈/支鏈淀粉比為0.48的豌豆淀粉飼糧能顯著提高盲腸和結(jié)腸內(nèi)容物中總揮發(fā)性脂肪酸和丁酸的濃度及摩爾比。本研究也發(fā)現(xiàn)，育肥豬盲、結(jié)腸食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度會(huì)隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加而增加，其中，HD組育肥豬盲腸食糜丙酸和丁酸濃度以及結(jié)腸食糜丙酸和總揮發(fā)性脂肪酸濃度均顯著高于LD組。上述結(jié)果表明高直鏈淀粉飼糧可通過進(jìn)入豬后腸發(fā)酵產(chǎn)生大量揮發(fā)性脂肪酸來改善腸道健康。

3.3 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬腸道食糜菌群數(shù)量的影響

動(dòng)物胃腸道內(nèi)棲息著數(shù)量巨大的菌群，它們可廣泛參與宿主對(duì)營養(yǎng)素的代謝、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、防止有害病原菌侵襲、抑制腸道產(chǎn)生腐敗物質(zhì)等，因此腸道菌群又被認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立的器官[23]。如果腸道內(nèi)菌群失衡就會(huì)導(dǎo)致腸道損傷，進(jìn)而引起腹瀉和炎癥等。厚壁菌門和擬桿菌門是豬腸道內(nèi)的主要優(yōu)勢(shì)菌群，其中雙歧桿菌和乳酸桿菌屬于厚壁菌門中對(duì)腸道健康有益的菌群，而大腸桿菌是導(dǎo)致仔豬腹瀉的有害菌[24]。Bird等[25]研究表明，飼喂豬高直鏈淀粉飼糧能促進(jìn)結(jié)腸乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖，同時(shí)也能促進(jìn)整個(gè)大腸的發(fā)酵。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬盲腸和結(jié)腸食糜乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量也逐漸增加，其中，HD組育肥豬盲腸食糜雙歧桿菌和總細(xì)菌數(shù)量顯著高于LD組。這可能是由于直鏈淀粉能夠進(jìn)入后腸被微生物發(fā)酵生成大量揮發(fā)性脂肪酸，一方面，揮發(fā)性脂肪酸可通過降低腸道pH來促進(jìn)有益菌生長，抑制有害菌增殖；另一方面，揮發(fā)性脂肪酸具有降低氧化還原電位的作用，影響有害菌生長，從而改善腸道微生態(tài)平衡。

3.4 飼糧直鏈/支鏈淀粉比對(duì)育肥豬背最長肌肌內(nèi)脂肪含量和短鏈脂肪酸受體基因表達(dá)的影響

前人研究表明，短鏈脂肪酸對(duì)動(dòng)物糖脂代謝的調(diào)控主要是通過激活短鏈脂肪酸受體來實(shí)現(xiàn)[26]。在眾多短鏈脂肪酸受體中，G蛋白偶聯(lián)受體超家族中孤兒型受體GPR41和GPR43是短鏈脂肪酸的特異性受體[27]。在人上的研究發(fā)現(xiàn)，GPR41和GPR43只在特定組織表達(dá)，如脂肪組織和部分血細(xì)胞等[28]。侯增淼[29]研究發(fā)現(xiàn)，GPR41和GPR43在豬肌肉中也可以表達(dá)。Kimura等[30]用敲除GPR43的小鼠和野生型小鼠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，敲除GPR43的小鼠體重、脂肪組織大小、脂肪組織脂肪細(xì)胞大小顯著高于野生型小鼠；而GPR43過表達(dá)的小鼠體重、脂肪組織大小、脂肪組織脂肪細(xì)胞大小顯著低于野生型小鼠，說明短鏈脂肪酸可以通過刺激GPR43的表達(dá)來抑制脂肪積累。本研究發(fā)現(xiàn)，育肥豬背最長肌中GPR43的相對(duì)表達(dá)量隨飼糧直鏈/支鏈淀粉比的降低而降低，其中，與HD組相比，LD組育肥豬背最長肌GPR43相對(duì)表達(dá)量顯著降低，肌內(nèi)脂肪含量顯著提高。上述結(jié)果表明高支鏈淀粉飼糧可通過減少豬腸道短鏈脂肪酸濃度來抑制背最長肌短鏈脂肪酸受體基因GPR43的表達(dá)，從而促進(jìn)肌內(nèi)脂肪沉積，改善豬肉品質(zhì)。

4 結(jié) 論

① 隨著飼糧直鏈/支鏈淀粉比的增加，育肥豬對(duì)飼糧總能、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率呈逐漸降低的趨勢(shì)，飼糧中直鏈淀粉含量越高營養(yǎng)物質(zhì)的消化性能越差。

② 高直鏈淀粉飼糧可通過提高育肥豬腸道食糜揮發(fā)性脂肪酸濃度來降低腸道pH，從而促進(jìn)有益菌的增殖，達(dá)到改善腸道健康的目的。

③ 高支鏈淀粉飼糧可通過抑制育肥豬背最長肌短鏈脂肪酸受體GPR43的表達(dá)來提高肌內(nèi)脂肪含量。