日粮纤维对猪生理功能的影响
- 格式:docx
- 大小:16.53 KB
- 文档页数:6
吴德教授母猪纤维营养新理念新技术饲养管理、纤维营养、遗传育种是影响不同品系母猪繁殖的因素,研究发现:纤维营养是充分发挥母猪潜力的重要因素。
2北美是玉米豆粕型日粮:日粮纤维:11-13%、不可溶纤维:10-11%、可溶性纤维:1-2%、ISF:SF=8-11。
欧洲是小麦小麦豆粕型日粮:日粮纤维:14-17%、不可溶纤维:11-13%、可溶性纤维:2-4%、ISF:SF=3-5。
3提高母猪繁殖性能可改变肠道大肠杆菌组成,提高胃肠道发育和功能,改善母猪健康。
改善卵母细胞质量。
增加早期胚胎存活。
提高新生仔猪活力和均匀度。
提高泌乳力和断奶成绩。
4纤维与母猪繁殖性能相关研究吴德教授:母猪纤维碳水化合物营养新途径新技术5母猪纤维营养不恰当危害预备母猪发情率降低7-10%;妊娠母猪产子数少1-2头,淘汰率增加3-5%,弱小仔猪增加5-10%。
哺乳母猪采食量低500克,断奶重低300-500克。
6后备母猪饲养现状预备母猪年更新率高达40-50%。
情期启动推迟或失败、卵母细胞质量差、受胎率低等繁殖障碍占60%。
50%母猪终身提供30-40头断奶科栅就被淘汰,情期启动是关键原因在于。
7后备母猪纤维技术通过实验验证:(1)高纤维饲粮有抑制原始卵泡的趋势,并且显著增大了有腔卵泡的数量。
(2)反质子饲粮显著增加有腔卵泡反物质的闭锁。
(3)非常高纤维摄入显著增加了血清素的纯化合成,并且通过血液循环驶到卵巢组织,不断提高了卵巢组织血清素的含量。
(4)高能低纤显著降低了母猪肠道微生物多样性,而高纤的添加弥补了高能带来的微生物的损失。
(5)加醋低纤显著降低了Bifidobacterium(双歧杆菌属),Fibrobacter(纤维杆菌属),Prevotella_9(普氏菌属)相对丰度,高纤的添加弥补弥补了这些产短链脂肪酸微生物的损失。
适宜水平的日晨粮纤维改善了肠道菌群,增加了产SCFAs菌群的相对比例,进一步提高了血清素的含量,滤泡从而抑制了有腔卵泡的凋亡,进一步提高后备母猪卵母细胞质量,并有利于繁殖器官发育及胃肠道健康。
猪的能量代谢及原料营养价值能量能量是日粮组成中最昂贵的部分,约占日粮总成本的50%。
因此,理解能量在不同饲养阶段中的代谢过程及其对生产性能和经济效益的影响是非常重要的。
猪只对饲料中能量的利用如图1阐述,消化能(DE)是总能(GE)减去粪便的燃烧热。
代谢能(ME)是DE减去尿能和体产气能量。
猪产气能量低于1%,通常被忽略。
净能(NE)是ME减去热增耗(HI),主要来自消化和营养代谢过程中产热。
净能分为维持净能(NEm)和生产净能(NEp),维持净能是维持生命和体内平衡(如维持体温)所需要的能量。
生产净能主要指用于合成蛋白质、脂肪,胎儿发育和母乳合成。
因此,净能是预估生长性能最准确的体系(Nitikanchana et al., 2015)。
图1. 猪日粮能量利用示意图日粮中含有高纤维(例如DDGS,麸皮等)和高蛋白(例如豆粕)会促使消化过程中产生更多的热增耗(图2),因此,和日粮中拥有中等水平的纤维和蛋白质相比,其DE或者ME和NE会有较大的差异。
然而,当猪只处于等热区以下,就很有必要考虑热增耗可以作为猪只所需热量的一种来源。
因此,在冬季或者通过环境控制使生长猪处于等热区的条件下,高纤维和高蛋白日粮并不是有害的。
图2. 猪热增耗在ME中的比例:%资料来源:Noblet & Van Milgen(2004);Rijnen等(2003)能量和原料营养价值的重要性原料的营养价值对设计日粮配方非常重要。
因能量体系众多,故在您使用的数据库中保持系统一致性非常重要。
表1列出了同一日粮配方在两种不同原料数据库中ME、NE和SID Lys的水平:NRC(2012)和CVB(2008)。
在ME,NE和SID Lys分别有3.3%,4.2%和2.2%的差异。
这些值表明使用可以准确描述特定区域的原料数据库,及掌握日粮配方原料在当地的能量水平和营养成分含量的重要性。
同样重要的是要掌握用于确定猪营养需要的原料的营养成分值。
影响仔猪初生均匀度的因素和改进措施仔猪均匀度是指同一窝内仔猪之间的体重差异。
其表示方法有很多种,常用的有初生窝重的标准差(Standard Deviation.SD)、窝内体重最大值和最小值的范围、初生窝重的变异系数(Coefficient 0f Variati0n.CV)等。
在国内也有用变异系数的倒数除去百分号来代表均匀度。
在这些表示方法中,大多数学者建议用初生重CV来代表仔猪均匀度。
一、关注仔猪初生均匀度的意义在初生重变异较大的窝中,体重较轻的仔猪在与窝内体重较大的同伴竞争乳头的过程中处于弱势,通常采食较少的初乳和常乳,从而导致免疫(被动免疫)力低,且营养不良(初生仔猪采食初乳量在150-170g/kg体重);小的猪能量贮备极少,更加容易贫血,且出生后维持体温的能力差。
因此体重较轻的猪,疾病易感性和死亡率高,且生长慢,断奶体重轻。
而出生时如果体重偏大则容易引起母猪难产,造成母猪的损伤,增加母猪淘汰率。
二、影响仔猪出生均匀度的因素1. 产仔数以增加母猪产仔数为目的的现代育种理念,增加了母猪产仔数的同时,也增加了较轻仔猪的比例,并且降低了仔猪初生重的一致性。
增加的胚胎减少了每个胚胎子宫-胎盘的血流量,从而减少胎儿营养和氧的摄取量。
在子宫容量固定的情况下,胎儿的数量与每个胎儿的生长呈负相关。
随着产活仔数的增加,初生个体平均重显著降低(P<0.05),而平均窝重、初生窝内平均重变异度CV和SD显著升高(P<0.05)。
2. 品种差异。
子宫容量(子宫满足胎儿营养需要的能力)是动物(品种或基因型)遗产特性。
如中国的太湖猪与商业母猪相比,可以分娩较多的仔猪,具有较好的存活率,窝均匀度和足够的初生重。
这与太湖猪有较好的子宫容量与较高的胎盘效率或较大的子宫有关。
Ford等(1997)的研究发现,太湖猪怀孕后1/3阶段,胎儿胎盘血管生成提高的能力与其较高的子宫容量有关。
Biensen等(1998)的研究表明,品种的差异,影响血管生成因子的表达,从而导致胎盘及其毗连子宫内膜血管浓度的差异,进而导致胎盘效率的差异。
解读日粮纤维信息
日粮纤维信息的理解和解读对动物饲养非常重要。
日粮中的纤维主要由纤维素、半纤
维素和非结构性碳水化合物组成,可分为粗纤维和中性洗涤纤维。
粗纤维是指在酸和碱的作用下不被水解的纤维素和半纤维素的总和,是反映日粮非可
溶性纤维含量的一个指标。
适量的粗纤维对动物的胃肠道健康有好处,能促进消化液分泌,增加肠道蠕动,防止肠胃疾病。
但如果摄入过多粗纤维会导致动物无法摄取足够的营养物质,从而影响生长和产蛋性能。
中性洗涤纤维是指采用中性洗涤液取得的纤维,反映日粮的可消化纤维和结构性碳水
化合物含量。
中性洗涤纤维量越大,日粮中的可消化纤维和结构性碳水化合物含量就越高,动物的消化能力也就越强。
除了以上指标外,日粮中还需要考虑纤维素和半纤维素的比例及纤维长度。
一般来说,纤维素的比例应该大于半纤维素,并且纤维长度越短,就越容易被动物消化吸收。
要定量测定日粮中的纤维信息,可以通过传统的浸泡-洗涤-烘干方法或近年来推广的
非营养成分自动分析仪来实现。
自动分析仪能快速测定粗纤维和中性洗涤纤维的含量,并
可逐个成分进行测定。
在实际饲养中,需要根据动物的品种、生长阶段、生理状态和饲料成本等因素来调整
日粮纤维信息。
例如,育肥期的猪需要摄入较少的纤维,而母猪和幼仔猪则需要较多的纤
维以保证消化道健康和生长发育。
同时,饲料成本也需要考虑在内,增加纤维的含量可以
降低饲料成本,但是过量的纤维会导致消化不良,进而影响动物生产性能。
总之,理解和解读日粮纤维信息是动物饲养的基本功,合理调整日粮中纤维的含量和
比例有助于提高动物生产性能和健康水平。
日粮纤维对猪生理功能是一把双刃剑日粮纤维对单胃动物既有正面的营养作用,也有负面影响,因此充分了解纤维对单胃动物消化生理功能的影响以及单胃动物对粗饲料的利用特点,将有助于生产者在生产实践中有针对性地采取相应措施,消除或减轻纤维多糖的不利影响,充分利用其营养作用,提高饲
料利用率。
1日粮粗纤维的概念
粗纤维是植物细胞壁的主要成分,包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分。
常规饲料分析方法测定的粗纤维,是将饲料样品经1.25%稀酸、稀碱各煮沸30min后,所剩余的不溶解碳水化合物。
其中纤维素是由β-1,4-葡萄糖聚合而成的同种多糖;半纤维素是由葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖和阿拉伯糖等聚合而成的异质多糖;木质素是一种苯丙基衍生物的聚合物,它是动物利用各种养分的主要限制因子,粗纤维中的木质素对动物没有营养价值。
反刍动物能较好的利用粗纤维中的纤维素和半纤维素,非反刍动物借助盲肠和大肠微生物的发酵作用,也可利用部分的纤维素和半纤维素。
各种动物利用粗纤维实际上是利用微生物酶的分解产物或微生物的代谢产物,由于微生物酶分解粗纤维的特异性,往往使粗纤维分解不彻底。
2猪对粗纤维的消化机理
猪对粗纤维的主要消化部位在后肠,同反刍动物一样,也是通过挥发性脂肪酸(VFA)的形式。
消化过程主要分2步。
第1步,粗纤维(纤维素、半纤维素、果胶等)被微生物分泌的酶水解成短链的低聚糖,主要是二糖(纤维二糖、麦芽糖、木二糖),部分糖继续水解为单糖。
第2步,二糖和单糖被微生物摄取,在酶的作用下迅速的被降解为挥发性脂肪酸--乙酸、丙酸、丁酸。
VFA主要在盲肠内生成,大肠占整个消化道VFA产量的90%,盲肠VFA浓度比小肠高100倍。
日粮中粗纤维含量的增加可使乙酸比例增加,而降低丙酸比例。
3粗纤维对猪生理功能的影响
3.1抗营养作用
粗纤维的负面作用是众所周知的。
饲粮中粗纤维水平增高,加快食糜在消化道中的流通速度,降低动物对淀粉、蛋白质、脂肪和矿物质的回肠表观消化率,降低饲粮的可利用能值。
Chesson试验证明,由于粗纤维对消化液的稀释作用,消化酶对底物的作用受到限制,从而降低了淀粉消化率。
Roth Maier等报道,成年母猪日粮中添加果胶可降低饲料蛋白质的表观消化率,但其真消化率基本不变,可能是粪中微生物氮含量升高的结果。
Mosenthin等的试验也表明,日粮纤维可通过加速猪肠道黏膜脱落和提高消化液分泌量而增加内源
性氮的分泌。
Schneeman等指出,不同来源的纤维均可使三酰甘油乳化后的乳糜微粒直径增大,降低胰脂肪酶活性。
麦麸、苜蓿粉纤维以及肠道内降解纤维多糖的微生物均可与胆汁酸紧密结合,降低脂肪
乳化效果及其消化率。
张子仪等分析饲料粗纤维含量与猪消化能和鸡代谢能之间的关系得出,粗纤维含量与饲料有效能之间呈强负相关(y=-0.48-0.88)。
日粮中部分纤维多糖在适宜的酸碱环境下可被后肠消化道
微生物发酵降解,以VFA(主要是短链脂肪酸SCFA)的形式为猪所吸收利用。
其中乙酸主要氧化供能,丙酸生成酯,而丁酸被大肠上皮细胞吸收后迅速转化为乙酸或被氧化分解。
Jorgensen等报道,纤维多糖经猪后肠发酵所产生的消化能约占其总消化能吸收量的28.6%。
研究表明,饲粮中配入适量的易于发酵的高纤维饲料,如甜菜渣、大豆壳、麦麸、三叶草等,除可为母猪供能外,还可以提高初乳中脂肪含量,有利于初生仔猪的生长和成活。
3.3对胃肠道微生物区系的影响
胃肠道微生物群落的稳定性除了受胃肠道内的生态环境(包
括氧化还原能力、养分可利用性、pH值以及微生物种群之间相互影
响等)和外界环境条件(如温度和湿度,可以通过影响过路菌和固有菌的滋生而扰乱胃肠道固有的微生物群落)影响外,日粮成分的纤维含
量也是一个不可忽视的重要因素。
改变日粮中的纤维数量可以调控胃肠道微生物群落结构。
如高纤维日粮能够显著增加动物胃肠道中的纤维分解菌数目。
日粮中的纤维按照可溶性纤维与不可溶性纤维来划分,它们在消化的过程中产生不同的结果。
其中,前者主要存在于谷类包括小麦、大麦和黑麦中,能够抵抗肠道中的微生物酵解,可以像海绵
一样吸收水分,在增加粪便体积和预防便秘中具有良好的作用。
后者因为会被结肠菌群酵解而不能吸收水分和增加粪便重量,但由于结肠能够与可溶性纤维酵解产物特别是短链脂肪酸之间相互作用,通过添加不同种类及比例的纤维来改善机体的健康状况可以产生良好的效果,已引起人们的日益重视。
3.4刺激胃肠道发育
Pond等研究表明,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。
Kass
等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。
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,以满足以后高产的采食量的需要。
更引人注意的是,在仔猪料中添加纤维,可以促进仔猪肠道发育,并且这种作用对猪的整个生长周期都会产生有益的影响。
通过观察纤维在仔猪大肠内的发酵过程,发现纤维促进仔猪肠道发育的部分原因。
在大肠内,可发酵的碳水化合物被细菌发酵产生挥发性脂肪酸如乙酸、丙酸和丁酸,其中丁酸是结肠上皮细胞生长的主要能源。
同时,这些发酵产物也会促进小肠内指状绒毛的发育,为吸收营养物质提供更大的表面积。
3.5维持肠胃正常蠕动
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。
Bueno和Guedon等发现,麸皮能够刺激结肠的蠕动加快。
Cherbut等研究则表明,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。
3.6提高免疫力
正常微生物菌群尤其是胃肠道的菌群能刺激宿主建立完整的免疫系统。
随着猪生长发育的各个阶段不同,不同种类和数量的正常微生物群定植在胃肠道黏膜及胃肠道内容物中,形成胃肠道的动态微生态平衡,该平衡有效阻止致病细菌和病毒等外来微生物的入侵和繁殖。
在猪胃肠道中,厌氧菌占绝对优势(占90%以上),这些菌在代谢过程中产生挥发性脂肪酸和乳酸,降低生存环境内的pH值,从而抑制外来菌的生长繁殖。
同时,厌氧菌与胃肠道黏膜上皮细胞紧密结合,形成一层叫膜菌群的生物膜,这层膜对宿主起到了保护作用。
正常微生物不仅能刺激机体免疫器官的发育,而且对增强机体特异性细胞和体液免疫是不可缺少的。
3.7纤维素的代谢效应
粗纤维可刺激胃液、胆汁、胰液的分泌。
饲粮纤维可吸附饲料和消化道中产生的有害物质,使其排除体外。
适量的饲粮纤维可在
后肠发酵,可降低后肠内容物的pH,抑制大肠杆菌等病原菌的生长,防治仔猪腹泻的发生。
在肥育后期,饲粮中增加饲粮纤维,可减少脂肪沉积,提高胴体瘦肉率。
4小结
饲粮中粗纤维对猪既有正面作用,也有负面影响,在生产实践中,应当有针对性地采取相应措施,根据猪在不同生长阶段的特异性,合理搭配日粮,通过对日粮适当加工调制,降低日粮纤维的抗营养作用,提高饲料利用率。