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日粮纤维对单胃动物消化生理的影响


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2011/10/11 16:17:05 关注:561 评论: 我要投稿

新希望六和——生物环保饲料

  近年来,我国畜牧业的发展十分迅速,人畜争粮问题日益严重。要想缓解这一矛盾,必须开发新的饲料资源。而我国拥有大量的糠麸、加工农副产品、草粉、树叶、秸秆等饲料资源。它们由于粗纤维含量很高,营养价值低,消化利用率也低,一直没能得到很好的利用。目前,随着人们对多纤维饲料的代谢与生理效应的进一步了解以及对动物消化生理及消化道微生态研究的深入,在单胃动物日粮中提高纤维性饲料含量的可能性已引起了人们的注意。本文主要综述了纤维性日粮对单胃动物消化道发育的影响,为今后研究单胃动物对粗饲料的利用提供一定的参考。
  纤维的定义
  纤维的定义尚未统一,一般泛指饲料中那些来源于植物,但又不能被动物胰腺或小肠消化酶所消化的细胞壁成分。研究者将纤维定义为不被动物胃肠道内源分泌物消化的多糖和木质素的总称。包括与细胞壁结合的多糖(纤维素、半纤维素、果胶等),结构性非多糖(水质素)及非结构性多糖如肠细胞分泌的树胶和黏胶。从营养观点详细划分了日粮纤维的成分。根据对纤维分析方法的不同,人们常将纤维定义为粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维或非淀粉多糖,其实这些定义均不能准确的代表饲料纤维的全部。如粗纤维只包括纤维素、部分半纤维素和木质素,中性洗涤纤维只不过多了少量的可溶性纤维,酸性洗涤纤维则仅包括纤维素和木质素,非淀粉多糖又排除了木质素。
  单胃动物对粗纤维的消化利用
  单胃动物不能分泌纤维素酶,因此它本身并不能消化粗纤维。单胃动物对粗纤维的消化是通过其体内的微生物进行的,猪主要是由盲肠和大肠内的纤维分解菌分泌纤维素酶来将纤维降解为挥发性脂肪酸,家禽则主要通过嗉囊和盲肠中的微生物对纤维成分进行发酵降解;单胃动物对粗纤维的消化率一般都较低,如猪为3%~25%,鸡为20%~30%,马由于消化道内微生物区系较为健全,对粗纤维的利用率较高,可达14%~40%。动物对粗纤维的消化与日粮中纤维含量的高低及来源有关。
  纤维对单胃动物消化生理的影响
  纤维对消化器官增重的影响
  一般而言,随着日粮纤维含量的增加,消化器官的重量和长度都会适应性增大,相应的,其容积上就加大,也有人认为纤维并不会对胃肠道的大小和重量产生明显的影响。试验表明,日本鹌鹑的肌胃重量和小肠长度随饲粮纤维水平的增加而增加,增加纤维水平会提高肉鸡肌胃的重量,但小肠的长度和重量则不受纤维水平的影响。研究也表明日粮纤维含量对鹅小肠的重量和长度均无显著影响,并将其原因归结于纤维性日粮在小肠中滞留的时间太短。研究表明,饲喂高水平苜蓿粉日粮的成年猪的肝脏、胃、小肠、盲肠及结肠的相对重量(占体重的百分比)均增加。用不同水平苜蓿粉喂猪,结果消化道重量随纤维水平的增加而增加。据报道,饲喂中性洗涤纤维水平分别为0%、10%和20%的日粮时,杂种猪的小肠、盲肠和结肠的长度随中性洗涤纤维的增加而增加,民猪的小肠和盲肠长度无显著差异,但结肠的长度却随日粮中性洗涤纤维的增加而变长;两种猪的大肠内容物含量均随日粮中性洗涤纤维的增加而显著增加。大鼠的试验也表明,高纤维日粮会增加胃肠道的容积。日粮纤维促进消化道发育的机理在于饲料中加入纤维会降低日粮的能量浓度,而动物尤其是家禽具有较强的调节能力,它们会通过增加采食量来满足自身对能量的需求,从而刺激了消化道尤其是后肠部分的发育。有人认为,肠道重量的增加源于肌层的增厚和直径的变大,食糜经胃和小肠迅速进入大肠并蓄积于此,当超过其容积能力时,形态就会发生变化。研究者认为,胃肠道形态的变化反映了这些器官特定组织在吸水、混合、搅动、移动和驱动大量残渣时增加了做功的量。
  日粮纤维对消化道增重的影响还与纤维来源有关。在饲料中分别添加5%的小麦麸、米糠、高粱糠和苜蓿粉作为纤维源来饲喂肉鸡,结果表明,苜蓿粉对肉子鸡消化道的影响最明显,肌胃重比其他纤维饲料高63%~100%;食道和嗉囊重也大大高于其他几种纤维饲粮。研究表明,日粮纤维显著影响了鹅盲肠和结肠、直肠重量及盲肠长度,但对腺胃、肌胃和小肠相对重量无显著影响,也不影响小肠和结肠、直肠的长度。
  纤维对消化道形态结构的影响
  日粮纤维对动物消化道尤其是肠道的形态结构有较大的影响。但各人的研究结果不太一致,这可能是由于纤维来源和含量及动物种类不同的缘故。研究者指出,纤维成分的类型可影响兔子空肠和结肠绒毛的高度和肌肉层的厚度,还影响十二指肠和回肠隐窝的深度。据报道,日粮纤维源没有影响鹅十二指肠、空肠和回肠绒毛的形态,但影响盲肠黏膜形态;各种纤维对肠道绒毛都没有形态学上的损伤。研究者试验了燕麦麸、果胶和纤维素对小鼠肠道结构的影响,发现果胶使肠道黏膜重增加,各种纤维都使肠黏膜基因含量降低。又经发现,用甜菜渣喂鹅使大肠的绒毛变长,饲喂高比例的含戊聚糖的燕麦使鹅胃肠黏膜厚度增加。研究者还发现,纤维素、半纤维素含量丰富的饲料(燕麦、甜菜渣、干草粉等)均能增加肠壁厚度,主要是小肠、大肠肠壁肌层厚度。研究者认为,高纤维日粮使生长猪的空肠绒毛宽度变大,但并不影响十二指肠和结肠绒毛。实验也得出了同样的结论,他们的试验也表明断奶前子猪口服纤维素使空肠和回肠绒毛缩短15%。研究者还发现,高纤维日粮使生长猪空肠。回肠、结肠的隐窝深度变大。由于隐窝是小肠黏膜细胞的主要分化部位,因此可以推测,高纤维日粮会提高肠壁细胞的分化率和死亡率。另有不少试验表明,纤维会影响肠道黏膜的构造,使肠绒毛排列混乱,细胞肿胀,小肠刷状缘微绒毛脱落。研究者认为,纤维成分对肠壁组织的破坏主要有两方面的作用:一是纤维不溶颗粒刺激肠绒毛上皮细胞更新加快。二是由于饲料纤维不溶颗粒在肠道某些部位如十二指肠到前胃的逆蠕动可能加速黏膜细胞的机械破坏作用。纤维对肠道表面的损伤必将影响到各种营养物质的吸收和转运。据报道,日粮中添加果胶后会刺激小肠上皮杯状细胞的增殖,使黏液分泌增加,黏液过多就会形成一道屏障从而阻止某些养分的吸收。
  纤维对消化道酶的影响
  日粮纤维对单胃动物消化道酶液的分泌和酶活性均有一定的影响。据报道,饲喂高纤维日粮后,猪胃的分泌物、胆汁及胰腺分泌物产量较高。研究者均发现黏性纤维能刺激消化液的分泌,还得出了果胶对胰腺既有分泌性影响又有营养性影响的结论。又经发现,果胶对胰酶和胰液的量均无影响,而α-淀粉酶的分泌量则减少。关于纤维对动物胰酶分泌影响报道的不一致性可能在于试验条件的不同,如动物种类、生理阶段、纤维来源、日粮组成等。一般情况下,日粮纤维会降低胃、小肠内消化酶如淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、脂酶等的活性,受影响的程度与纤维的来源和酶种类有关。经研究者发现,日粮中添加20%的麸皮使胰淀粉酶、胰蛋白酶和肠内容物中脂肪酶活性下降。认为纤维素、木聚糖和半纤维素显著降低酶的活性,其中纤维素对脂酶活性的影响最大。纤维降低酶活性可能是由于纤维能与酶特异性的结合或者纤维含有特异性酶抑制剂。不过也有人认为麦麸纤维对小肠内容物酶活性没有显著影响。对盲肠内酶活性的研究则发现,日粮纤维会提高盲肠内淀粉酶和纤维素酶(内切葡聚糖酶和纤维素二糖水解酶)的活性,并且以苜蓿粉和果胶的影响最大。这主要是由于许多未消化淀粉和非淀粉多糖在盲肠内发酵,促进了盲肠微生物的生长,微生物分泌的酶增多。
  日粮纤维对单胃动物消化道运动的影响
  消化道的运动会影响食糜通过消化道的时间,从而影响食物在消化道内的消化吸收。国内外的许多研究表明,日粮纤维会减少排空时间,提高排空速率。经研究者发现,麸皮能够刺激结肠的蠕动加快。表明非发酵纤维主要通过机械刺激对肠运动产生影响,发酵纤维则是通过机械刺激和发酵产物的共同作用来影响肠的运动。

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