賈慧君 譯自，Vol.36(2020)，№2：24～25

夏俊花 校 羅靜如 制圖

日糧纖維既有益于動物的健康和生長，又對其有一定的負面作用。當(dāng)日糧纖維在動物腸道中未充分發(fā)酵時，它們?nèi)阅艽龠M動物腸道的排空，有益于腸道上皮細胞的再生，并且能夠改善糞便的質(zhì)量。當(dāng)日糧纖維在動物腸道中迅速發(fā)酵時，它們能夠為腸道細菌提供營養(yǎng)，從而產(chǎn)生有利于動物健康的有益代謝產(chǎn)物。相反，過量的可發(fā)酵日糧纖維會導(dǎo)致腸道壁的滲透平衡失調(diào)，引發(fā)腸道疾病。

1 重視日糧纖維

粗纖維測定法是在19世紀60年代發(fā)展起來的，用來估計飼料原料中難消化的部分。顧名思義，這種方法簡單粗糙，并且對現(xiàn)代單胃動物的日糧配方提供的有用信息很少。遺憾的是，這種方法和標準仍然在使用。目前，其他許多方法已被成功推出，最流行的是洗滌劑法和日糧總纖維法。洗滌劑法包括中性洗滌纖維法(Neutral Detergent Fibre，NDF)、酸性洗滌纖維法(Acid Detergent Fibre，ADF)和酸性洗滌木質(zhì)素法(Acid Detergent Lignin，ADL)(圖1)。這些方法可以分別測定飼料原料中的不溶性半纖維素、纖維素和木質(zhì)素。

日糧總纖維(Total Dietary Fibre，TDF)法能夠測定各種類型的纖維，這些纖維可分為不溶性日糧纖維(Insoluble Dietary Fibre，IDF)和可溶性日糧纖維(Soluble Dietary dibre，SDF)。結(jié)合洗滌劑法，此方法可以了解日糧纖維的化學(xué)組成和功能。然而，這些數(shù)據(jù)不能解釋日糧纖維的生理學(xué)功能或復(fù)雜性，因為日糧纖維的來源并不相同，它們的化學(xué)成分并不能解釋全部功能。

了解纖維在動物腸道中的發(fā)酵速度和被降解的程度對確定日糧纖維的生理功能和在腸道中的作用部位非常重要。日糧纖維、腸道微生物菌群和發(fā)酵過程信息流的復(fù)雜性是非常驚人的。

2 纖維發(fā)酵是動態(tài)的

要了解日糧纖維的復(fù)雜性還需要考慮另一個重要因素：時間。在人和動物上進行的營養(yǎng)研究表明：什么時候吃與吃什么同等重要。由于大多數(shù)生命過程受游移不定的生理活動的控制，而進食時間是同步化生物化學(xué)活動的主要信號，但不能夸張地設(shè)想發(fā)酵速度，而是進食時間、調(diào)整營養(yǎng)物質(zhì)傳遞速度和改變生理狀況(如動物的生長速度、能量分配、繁殖和動物的整體健康狀況等)的延伸。發(fā)酵的目標是滿足每日循環(huán)中種類不斷變動的微生物的營養(yǎng)需求，并確保在該循環(huán)中能夠在正確的時刻提供合適的營養(yǎng)物質(zhì)，要應(yīng)用這一營養(yǎng)概念必須開發(fā)一個能夠適應(yīng)動態(tài)元件同時可保持可加性的線性模型。

3 破解日糧纖維的信息

當(dāng)我們將日糧纖維的動力學(xué)納入對飼料原料的分析數(shù)據(jù)理解時，它不僅可以解釋產(chǎn)生什么樣的反應(yīng)，而且可以揭示腸道中的日糧纖維將在何時何地引起反應(yīng)，這種新的信息有助于日糧的維持，甚至可以增強養(yǎng)殖場動物和寵物的生命力。例如，在幼齡動物中，利用日糧纖維的動力學(xué)可以實現(xiàn)三個目標。第一個目標是利用可快速發(fā)酵的日糧纖維幫助幼齡動物從母乳順利地過渡到固態(tài)飼料，母乳也含有以低聚木糖和其他碳水化合物形式存在的可快速發(fā)酵的日糧纖維。在動物的腸道中，這種快速發(fā)酵可以刺激雙歧桿菌的生長和與致病菌競爭營養(yǎng)，并減少致病菌的增殖。

第二個目標是向幼齡動物提供發(fā)酵速度慢的日糧纖維，以維持碳水化合物在大腸中的發(fā)酵。最后一個目標是通過利用難以發(fā)酵的日糧纖維來優(yōu)化動物腸道的蠕動、排空、滲透平衡和糞便質(zhì)量。動物(宿主)很難從抗發(fā)酵的日糧纖維中獲得營養(yǎng)，但如果日糧不含抗發(fā)酵的日糧纖維，腸道將會難以消化。日糧纖維及其發(fā)酵速度和物理特性需要保持平衡(通過動力學(xué)同步進行)，以優(yōu)化動物的健康。

4 日糧纖維：密碼破解

日糧纖維在動物的兩個關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用：腸道微生物菌群和營養(yǎng)同步化。當(dāng)我們在線性日糧配方中加入一個新的維度——時間——時，日糧纖維在動物健康上所起作用的謎開始被揭開。將時間融入飼料原料的特性中，能使營養(yǎng)師將日糧配方的重點放在營養(yǎng)物質(zhì)消化的同步、腸道微生物菌群的增強和動物生產(chǎn)性能的改善上。破解日糧纖維的謎底可以改善動物的健康狀況和生產(chǎn)性能，從而有可能產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益。

原題名：Deciphering the dietary fibre message(英文)

原作者：Neiljaworskl博士、Trevor Faber博士和Fred Madsen博士