日粮纤维对猪营养物质消化率、消化道发育及消化酶活性的影响

ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn 近年来，随着对日粮纤维理化特性和营养生理作 用研究的深入，发现日粮纤维在增强猪的健康和维持 胃肠道的微生态平衡具有重要的作用[1,2]。它对于单胃 动物的正常生理代谢必不可少，适当品质、适当含量的 纤维能够提高猪的生产性能[3,4]。一些研究明，生长猪 日粮中适宜的粗纤维水平为5%~6%，既符合猪的消化 生理，又有利于发挥猪的生长性能。但目前的集约化养 殖方式下，以玉米-豆粕型日粮作为主体，其日粮中粗 纤维含量一般控制在3%以下。这样即造成粮食资源 的浪费，同时也不完全符合猪的消化生理。随着人畜争 粮矛盾的日益突出，如何在养猪生产中使用部分纤维 性饲料，以减少饲料用粮的比例，是实现养猪业可持续 发展的前提。 此次试验以甜菜渣和苜蓿草粉作为主要纤维原 料，研究日粮中不同水平的纤维对生长猪的营养物质 消化率、消化道发育和消化酶活性的影响，旨在探讨日 粮纤维对生长猪消化生理的影响，为明确日粮纤维对 猪的营养生理作用提供基础数据。 基金项目:福建省青年科技人才创新项目“ 生长肥育猪饲养新模式的研究”（ 2001J036）资助。 第一作者简介:乔建国，男，1971年出生，内蒙古伊克昭盟人，讲师，硕士，主要从事猪的营养研究。通信地址：350002福建省福州市福建农林大学动物科 学学院。Tel：0591-22822051，E-mail:qiaojianguo@263.net。 通讯作者简介:杨玉芬，女，1972年出生，内蒙古赤峰人，副教授，博士，主要从事猪的营养研究。 收稿日期:2006-11-01，修回日期：2006-11-27。 日粮纤维对猪营养物质消化率、消化道发育 及消化酶活性的影响 乔建国,杨玉芬 （ 福建农林大学动物科学学院，福州350002） 摘 要:使用甜菜渣和苜蓿草粉作为生长猪日粮主要纤维来源,研究日粮中不同含量的纤维对生长猪营 养物质消化率、消化道发育和消化酶活性的影响。试验将60头体重为30kg左右的“杜长大”三元杂交 猪分为3组,3个组粗纤维含量分别为3%、6%和8%。结果表明,(1)日粮中总能、干物质、粗蛋白和中性 洗涤纤维随纤维含量的提高,呈现显著的下降趋势(p<0.05)。(2)将日粮中的粗纤维含量提高到8%,显 著促进了胰脏和结肠的发育(P>0.05);(3)将日粮中的粗纤维含量提高到8%,显著增加了十二指肠中 的总水解蛋白酶、胰蛋白酶和胰糜蛋白酶的活性(P<0.05)。 关键词:日粮纤维;生长猪;消化率;消化道;消化酶 中图分类号:S852.2 文献标识码:A EffectofDietaryFiberonNutrientDigestibility,DevelopmentofDigestiveTractand ActivityofDigestiveEnzymeinGrowingPigs QiaoJianguo,YangYufen (CollegeofAnimalScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002) Abstract:Sugarbeetpulpandalfalfahaymealwereselectedasmainfibersourcesintesteddietstostudy ontheeffectsofthreelevelsofdietaryfiberonnutrientdigestibility,developmentofdigestivetractand activityofdigestiveenzymeingrowingpigs.60pigs(Duroc×Landrace×Yorkshire)weredividedintothree groups.Threelevelsoffiberwere3%,6%and8%.Theresultsshowed:(1)Thedigestibilityofgrossenergy, drymatter,crudeproteinandneutraldetergentfiberdecreasedsignificantlywithincreasingfiberlevel(p< 0.05);(2)Thelevelofcrudefiberwas8%,significanttrophiceffectonthepancreasandcolonwerefound (p<0.05);(3)Theactivityofproteolyticenzyme,trypsin,chymotrypsinincreased(p<0.05)inthepancreas. Keywords:Dietaryfiber,Growingpigs,Nutrientdigestibility,Digestivetract,Digestiveenzyme 畜牧兽医科学18· · 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 1试验材料与 1.1试验时间和地点 试验于 2005年 9月 10~10月 22日在福建南平 一春农业发展有限公司进行。 1.2试验动物 使用60头30kg左右的“ 杜长大”三元杂交猪作为 试验动物，根据体重相近、公母各半的原则将其分为对 照组、试验组1和试验组2，每组设2个重复，每个重 复10头。猪日喂3次，采用湿拌料，计量不限量，自由 饮水。预饲期为7天。预饲期间，根据免疫程序，对试验 猪进行驱虫，防疫。在猪体重达到60kg左右时试验结 束。 1.3试验日粮 参照我国生长猪的饲养标准，按照营养需要配制 成粉状全价料，3个组的粗纤维含量分别设为3%、6% 和8%，配方以及主要营养指标见表1。 表1试验日粮组成和营养指标 注:表中消化能为计算值，其他营养成分的数据为实测值。 1.4消化试验 在饲养试验结束前10天，以Cr2O3做为外源指示 剂，进行消化试验。 1.5日粮和粪中营养成分测定方法 依据《 饲料及饲料质量检测技术》（ 杨胜， 1993）[5]提供的方法测定日粮和粪中的养分含量，其中 铬的测定参照高民等（ 1993）[6]改进的方法进行。 1.6屠宰试验 饲养试验结束后，从每个组每个重复中各选体重 为60kg左右的试验猪2头，公母各半，共12头。禁食 24h，自由饮水，称重后屠宰。剖开腹腔，迅速结扎各段 消化道，然后收集十二指肠内容物，以测定各种消化酶 的活性。剪取整个胰脏，称重后取样，以测定各种消化 酶活性。取消化器官即胃、十二指肠、空肠、盲肠、结肠， 去除其内容物，称重，以测定各段消化道占活体重的比 例。 1.7胰脏中消化酶活性的测定 1.7.1胰脏的处理和胰总蛋白水解酶活性的测定 均参 照Krogdahl（ 1989）[7]的方法进行。 1.7.2胰蛋白酶和胰糜蛋白酶活性的测定 均参照 Erlanger（ 1961）[8]的方法进行。 1.7.3胰淀粉酶活性的测定 使用CHEM-5半自动生 化分析仪，按照宁波慈城生化试剂厂试剂盒提供的方 法进行测定。 1.8十二指肠内容物中消化酶活性的测定 1.8.1十二指肠内容物的处理 十二指肠内容物的处理 参照Krogdahl（ 1989）[7]的方法进行。 1.8.2酶活测定 酶活测定方法同胰脏中消化酶活性的 测定。 1.9数据分析 试验数据使用 SASSystemforWindowsRelease 6.12进行方差分析。 2结果与分析 2.1日粮纤维对生长猪养分消化率的影响 从表2可以看出，随日粮粗纤维含量的升高，总 能、干物质和粗蛋白的消化率均呈现下降的趋势。试验 组2的总能、干物质和粗蛋白的消化率均极显著低于 对照组(P<0.01)，显著低于试验组1(P<0.05)。与对照组 比较，试验组1的总能、干物质和粗蛋白的消化率均显 著低于对照组(P<0.05)。对中性洗涤纤维消化率结果 进行分析表明，对照组最高，试验组1和试验组2接 近，并且对照组显著高于两个试验组（ P<0.05）。综合本 试验的结果发现，提高日粮中的纤维含量，可显著降低 营养物质的消化率。 2.2日粮纤维对生长猪消化道发育的影响 由表3可知，将日粮中的纤维含量提高到8%，显 表2日粮纤维对于生长猪营养物质消化率的影响(%) 注：同一行数字附相邻字母者表示差异达显著水平（ P<0.05），附相间字母者表示差异达极显著水平（ P<0.01）。 畜牧兽医科学 19· · ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn ChineseAgriculturalScienceBulletinVol.23No.22007February http://www.casb.org.cn 验组2的结肠比例也显著高于对照组（ P<0.05）。 2.3日粮纤维对生长猪胰脏和十二指肠消化酶活性的 影响 试验结果如表4和表5所示。日粮纤维含量对于 胰脏中的总蛋白水解酶、胰蛋白酶、胰糜蛋白酶的活性 和淀粉酶的活性都没有显著影响（ P>0.05）。但是显著 增加了十二指肠中的总水解蛋白酶、胰蛋白酶和胰糜 蛋白酶的活性（ P<0.05），对于淀粉酶的活性没有影响 著增加了胰脏和结肠占活体重的比例（ P<0.05），而对 于胃、十二指肠、空肠和盲肠的比例没有影响（ P> 0.05）。与对照组相比，试验组1和试验组2胰脏的比 例呈现上升的趋势，其中试验组2胰脏的比例显著高 于对照组（ P<0.05），这说明胰脏随纤维含量的提高表 现出代偿性的生长趋势。在本试验中也发现，随日粮中 纤维含量的提高，结肠的变化趋势与胰脏相同，试验组 1和试验组2分别较对照组提高了13.36%和25%，试 表3日粮纤维对于生长猪消化道的发育的影响(%) 注：同一行数字肩注字母相同的差异不显著（ P>0.05），相邻字母差异显著（ P<0.05），相间字母差异极显著（ P<0.01）。 （ P>0.05）。 3讨论 与其他营养物质相比，日粮纤维作为一类营养物 质，具有成分复杂、理化特性各异的特点。日粮中纤维 的来源不同、含量不同，其对猪的消化生理的影响也会 有所不同。在本试验中发现日粮纤维具有促进结肠发 育的作用，这可能是由于纤维含量的提高，使得大量的 未经上消化道消化的饲料进入后肠，通过微生物的作 用产生大量的挥发性脂肪酸，其中95%~99%的挥发性 脂肪酸在肠道内被迅速吸收，特别是肠道内挥发性脂 肪酸浓度较高或者pH值较低时，其吸收速度更快。乙 酸、丙酸和丁酸分别以不同的方式被吸收，并且在体内 发挥着不同的作用。其中丁酸主要供给结肠细胞代谢 所需要的能量，它能够刺激肠道上皮细胞的生长，促进 结肠的发育，对促进肠道健康具有重要的作用（ Sakata 和Inagaki，2001）[9]。在相关研究中，关于纤维对于猪消 化液和消化酶影响的报道比较多。但日粮纤维的来源 不同，其对消化酶的活性的影响也有所不同（ Richard， 1985）[10]。结合比较消化率和消化酶的测定结果发现， 日粮纤维对消化酶和消化率影响的变化趋势并不一 致，十二指肠内消化酶活性得到提高，消化率也应该得 到提高，但是本试验结果未能证实这一设想。其中的原 因可能有两方面，一方面是由于上消化道胃和小肠内 缺乏分解纤维物质的消化酶，纤维物质在上消化道内 不能被分解，导致其中包裹的一些营养物质不能被消 化酶作用，因此消化酶的活性虽然有所升高，但对于纤 维性饲料中含有的一些营养成分却难以发挥作用。另 一方面是由于日粮纤维对于食糜流通速率会产生重要 的影响，流通速率加快，将会降低食糜与消化酶的接触 时间，影响养分的消化率。 4小结 以甜菜渣和苜蓿草粉作为主要纤维来源，提高生 长猪日粮中的纤维含量，可显著降低营养物质的消化 率（ P<0.05），促进胰脏和结肠的发育（ P<0.05），显著增 加了十二指肠内的总蛋白水解酶、胰蛋白酶和胰糜蛋 白酶的活性（ P<0.05），关于消化酶和消化率影响的变 化趋势并不一致的原因需要进一步探讨。 参考文献 [1] 卢德勋.日粮纤维的营养作用及其利用.见:刘建新.饲料营养研究 进展.成都:亚洲中医药杂志社出版,1998:13-23. [2] 杨玉芬.关于纤维营养作用的新认识.畜禽业,2001,10:27. 表4日粮纤维对于生长猪胰脏内消化酶活性的影响 注：肩注字母含义同表3。 表5日粮纤维对于生长猪十二指肠内消化酶活性的影响 注：肩注字母含义同表3。十二指肠中的消化酶活性以每克湿食糜计算。 畜牧兽医科学20· · 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn 中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月 http://www.casb.org.cn [3] L.Montagne,J.R.PluskeandD.J.Hampson.A review of interactionsbetweendietaryfibreandtheintestinalmucosa,andtheir consequencesondigestivehealthinyoungnon-ruminantanimals. AnimalFeedScienceandTechnology.2003,108:95-117. [4] 罗献梅.日粮纤维的非营养作用.畜禽业,2001,9:41. [5] 杨胜.饲料分析及饲料质量检测技术.北京:中国农业大学出版社, 1993:16-25. [6] 高民,冯宗慈.一种改进的铬的测定方法.内蒙古畜牧科学,1993,3 (14):42-43. [7] KrogadahlA.Influenceofageonlipase,amylaseandprotease activitiesinpancreatictissueandintestinalcontentsofyoung turkeys.Poult.Sci,1989,68:1561-1568. [8] ErlangerBF.Thepreparationoftwonewchromomericsubstratesof trypsin.Arch.Biochem.Biophys,1961,95:271-278. 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