根据Harris饲料原料命名与分类法,粗纤维含量大于等于18%的为粗饲料,粗纤维小于18%且粗蛋白质小于20%的为能量饲料,粗纤维小于18%且粗蛋白质大于20%的为蛋白质饲料。纤维饲料原料尚未进行单独分类,生产实际中习惯将粗纤维含量较高的饲料原料统称为纤维饲料原料。年,美国谷物化学家协会将纤维定义为植物中可以被食用的或者类似的碳水化合物,其不能被人类小肠消化和吸收,但可以完全或者部分在大肠发酵。
这一定义包括木质素、非淀粉多糖、不能被消化的寡聚糖和抗性淀粉等,传统粗纤维仅包括木质素和部分非淀粉多糖。
以往认为纤维对猪存在抗营养作用,但随着对纤维营养研究的深入,发现提高纤维水平或改善纤维来源在仔猪[1-2],育肥猪[3-4]和母猪[5-6]养殖中都表现出了良好的效果,纤维饲料资源开发逐渐成为行业研究热点。
常见的纤维饲料原料来源主要分为几类:谷物类加工的副产物,如麸皮[7]、米糠[8]、粟糠[9]等;豆类加工的副产物,如大豆皮[10]、豆渣[11];牧草类,如苜蓿[12]、玉米秸秆[13]、紫花苜蓿鲜草[14,15]、杂交狗尾草[16]、杂交狼尾草[17,18]、地瓜藤[19]等;食品类加工的副产物,如甜菜粕[20]、葵花籽皮[21]、苹果渣[22]等。
随着对纤维饲料资源开发的发展,市场上出现了一些添加量0.1%~1%的专用新型功能性纤维饲料原料,如进口木质纤维、采用深加工复配技术生产的纤维、改性竹粉纤维等。与传统纤维饲料原料相比,新型纤维饲料原料在功能性理化指标方面更突出,如可发酵性和吸收膨胀性方面,具有*素含量低、成分稳定、高效替代传统纤维饲料原料等优点。
1?纤维饲料原料中纤维的检测方法纤维的检测方法代表了纤维的定义,目前测定纤维的方法主要有:(1)消化法,采用酸碱进行消化处理测得粗纤维含量GB/T—;(2)洗涤法,采用酸性或中性洗涤剂处理测得中性洗涤纤维GB/T—、酸性洗涤纤维NY/T—和酸性洗涤木质素DB37/T—;(3)酶-重量法,采用酶消化结合称重测得膳食总纤维、可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维,AOAC(年第17版)中.43和GB.88—;(4)酶-化学法,采用酶消化结合色谱分析测定得总膳食纤维、中性糖、糖醛酸的残留部分以及木质素。
上述检测方法都有各自的优缺点,消化法回收率差,可回收50%~80%纤维素、20%半纤维素、10%~50%木质素,不能代表真正意义上的纤维。洗涤剂测定法可以回收全部的纤维素、不可溶性半纤维素、木质素,但不能测定可溶性膳食纤维,而可溶性纤维含量较高的原料发酵后产生挥发性脂肪酸含量较高,有较高营养价值[23]。
洗涤法测定中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素结果较稳定,可作为评定消化能、代谢能的有效参数。
法国INRA数据库对原料能量利用率预测采用了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维。酶-化学法受设备制约,饲料常规纤维分析中使用较少。酶-重量法测定纤维相对较完整,是目前国际上应用较广泛的方法,但该法因低分子量纤维可部分或全部溶解于分离液导致结果偏低。
美国NRC和中国原料数据库中已采用中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维指标,随着对纤维作用机制研究的深入,对纤维饲料原料进行进一步纤维成分测定分析具有非常重要的意义。育肥猪和母猪后肠道利用纤维能力优于乳仔猪,其所需的纤维来源和水平也存在差异。因此,除研究纤维原料的纤维组成外还需进一步了解其所含纤维的理化特性。
2?纤维饲料原料的理化性质2.1持水性持水性是指每单位重量的纤维所能吸收水分的量,而纤维的化学结构中有很多亲水基团,具有很强的持水性。本课题组前期研究发现,豆粕和麸皮的吸水性优于次粉和米糠粕,经过发酵处理吸收能力均表现出下降趋势,这可能是由于发酵过程中消耗了可溶性多糖,而对纤维结构改变较小有关,见表1。通过物理辐照处理生产的改性竹粉溶水呈果冻悬浮状,在与不同的纤维饲料原料按1%、2%、3%混合处理后测定其持水性,经回归折算改性竹粉的吸水性达到~mL/g,明显高于改性处理前竹粉2.5mL/g(未发表)。因此,通过物理处理彻底纤维分子结构可能是当前增加纤维原料持水性最有效的方法。
2.2发酵性纤维可被微生物部分选择性地发酵降解为挥发性脂肪酸,降解程度和速度与纤维的水溶性、化学结构、颗粒大小等多种因素有关。其中,多糖分子中单糖和糖醛酸的种类、数量及成键方式等结构特性很大程度上决定了该纤维在肠道内的发酵情况。研究报道,常见纤维原料中豆皮可发酵性优于米糠粕、麸皮、苜蓿草粉和燕麦壳[24],可溶性纤维含量较高的魔芋粉、甜菜渣和苹果渣发酵后产生短链脂肪酸的浓度显著高于不溶性纤维含量较高的红枣粉、苜蓿粉和麸皮[23],这表明纤维可发酵性与可溶性纤维含量高低有关,但尚不确定可溶性纤维含量越高的原料是否代表可发酵性一定越强。
2.3吸附性纤维分子表面带有很多活性基团,能够吸附肠道内的螯合胆固醇、有*物质(如内源性*素等)、化学药品和有*医药品(如外源性*素等)等有机化合物。许娅虹[15]研究报道,母猪料中添加30%苜蓿草降低血清甘油三酯含量,可能与其吸附性有关。
2.4黏性纤维的黏性可以延缓消化道其他养分的消化吸收速率,从而调节采食后血糖浓度和胰岛素水平,进而延缓饥饿和增加饱感,研究报道高膳食纤维组6:00~8:00点期间血清胰岛素和血糖水平高于低纤维组[24]。纤维溶水后离心用黏度计可测定黏度值[25]。比较不同原料的黏性对评估其影响母猪饱感和调控其他营养素的消化利用率具有一定参考意义。
2.5阳离子交换能力纤维的阳离子交换能力是指其化学结构中所包含的羧基、羟基和氨基等侧链基团,可以产生类似弱酸性阳离子交换树脂的作用,能与阳离子尤其是有机阳离子进行可逆的交换,减少机体对离子的吸收,推测膳食纤维的阳离子交换能力可能参与调节动物体内阳离子的利用率和微量元素平衡。根据国家号公告,对猪料微量元素做了明确的上限规定,尤其是铜和锌,需要