富含纤维成分的理化特性对猪消化物转运及消化动力学的影响:解析与应用

【字体: 时间:2025年04月02日 来源:animal 4

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  在单胃动物饲料中,明确富含纤维成分对消化的影响至关重要。研究人员为探究不同理化特性的纤维成分对猪胃肠道(GIT)中消化物转运及营养物质消化的影响,开展相关研究。结果发现不同来源的不溶性纤维影响胃 pH、排空及大肠转运,果胶添加影响胃筛分、pH 及小肠淀粉消化位点。该研究结果有助于设计猪的膳食策略。

  在动物营养领域,猪的消化过程一直是研究的重点。随着人们对动物健康和养殖效率关注度的提升,深入了解猪的消化机制,进而优化饲料配方变得尤为关键。在猪的消化过程中,消化物的转运(digesta transit)和营养物质的消化动力学(digestion kinetics)受到多种因素影响,其中饲料成分起着重要作用。而富含纤维的成分在饲料中广泛存在,其理化特性千差万别,却对猪的消化过程有着不容忽视的影响。但以往的研究未能充分明确不同来源的不溶性纤维,以及添加果胶等成分对猪胃肠道消化过程的具体影响,这使得在实际养殖中难以精准利用富含纤维的饲料成分,限制了猪养殖产业的发展。
为了填补这一知识空白,来自荷兰 Agrifirm Innovation Center 研究农场 “Laverdonk” 的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们旨在评估不同来源、细胞壁组成和理化特性的不溶性纤维,以及在粗不溶性纤维中添加高甲基化果胶,对猪胃肠道中消化物各相(液体、细固体和纤维颗粒)的平均保留时间(MRT),以及营养物质消化的影响。该研究成果发表在《animal》杂志上。

在研究方法上,研究人员选取了 24 头公猪,将其分为四组,分别喂食含有不同纤维成分的实验饲料。这些饲料包括含有 138g/kg 软木粉(WF)、144g/kg 向日葵籽壳(SF)、150g/kg 小麦秸秆(WS)的饲料,以及在 150g/kg 小麦秸秆基础上添加 100g/kg 高甲基化果胶的饲料(WSP)。实验过程中,研究人员通过定量收集粪便评估营养物质的表观总消化道消化率;在饲料中添加惰性示踪剂(Yb-EDTA 用于追踪消化液,TiO2用于追踪细固体,铬媒染纤维用于追踪不溶性纤维颗粒),并在猪接近消化物稳态通过时进行解剖,以此来评估消化物各相在胃肠道中的 MRT。

研究结果具体如下:

  • 饲料成分与猪生长情况:不同饲料在成分上存在差异,如 WF 含较多甘露糖基,SF 含较多糖醛酸基,WSP 的非淀粉多糖(NSP)含量更高。所有饲料缓冲能力相近,但 WSP 较高。WS 和 WSP 的颗粒面积及最大 Feret 直径更大,WSP 的水结合能力更强。实验前后猪的体重在各组间无差异,但 WSP 组的采食量较低。
  • 胃部消化情况:胃部近端的消化物 pH 和干物质(DM)含量通常高于远端,但 WS 组差异更明显。不同饲料在近端胃的 pH 存在差异,WS 组的 DM 含量较高。总体上,液体从胃中排空最快,其次是细固体和纤维颗粒。WS 和 WSP 组的液体在近端胃的 MRT 更长,WF 组的细固体和纤维颗粒在胃中的 MRT 较短,且在近端胃中,WF 和 SF 组不存在相分离现象。在远端胃,WSP 组液体的 MRT 较长,WS 组细固体的 MRT 较长且与液体的分离更大,WS 和 WSP 组纤维颗粒与细固体的分离更大。
  • 小肠消化情况:在小肠(SI)中,不同饲料组在 MRT 和消化物相分离方面无差异。但 WSP 组在近端和中端 SI 的淀粉消化率更高,在回肠的氮消化率数值上更低。
  • 大肠消化情况:在大肠(LI)的盲肠中,SF 组的液体、细固体和纤维颗粒的 MRT 更长;在近端结肠,WF 和 SF 组的各消化物相 MRT 更长;在远端结肠,WSP 组的液体 MRT 更短,WF 和 SF 组的细固体和纤维颗粒 MRT 更长。此外,SF 组的 DM 总消化道消化率更高,WSP 组的 NSP 消化率更高,但氮消化率更低。

研究结论和讨论部分指出,该研究进一步证实了纤维来源及其理化特性在调节猪消化过程中的重要作用。在胃中,细的软木粉和向日葵籽壳抑制了近端和远端胃之间的 pH 和 DM 差异,加速了胃排空并减少了胃筛分。添加果胶到小麦秸秆饲料中,降低了近端和远端胃之间的 pH 和 DM 差异,减少了细固体和液体之间的分离,同时增加了近端 SI 的淀粉消化率,但降低了总消化道的氮消化率。在 LI 中,粗不溶性纤维比细不溶性纤维加速了消化物的转运。不同来源的不溶性纤维,如软木粉、向日葵籽壳和小麦秸秆中的纤维,降解程度都较低,且果胶的完全发酵不影响秸秆纤维的降解。通过改变胃内 pH、消化物转运行为以及营养物质消化位点,纤维来源及其理化特性很可能影响营养物质的吸收动力学及其代谢利用。这一研究结果对于更好地预测富含纤维成分对饲料消化利用的影响具有重要意义,为优化猪的饲料配方、提高养殖效率提供了有力的理论依据。
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