發(fā)酵功能性膳食纖維飼料在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

韓 麗，彭 翔，蔡輝益，嚴(yán) 峰，王海燕，張廣民

（北京挑戰(zhàn)生物技術(shù)有限公司，北京 海淀 100081）

早在17世紀(jì)，動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)界專家已開始了對膳食纖維的研究，但由于膳食纖維具有很難被機(jī)體消化，且含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子或有毒有害物質(zhì)等特性，不僅對其營養(yǎng)價(jià)值不予認(rèn)可，還認(rèn)為添加到飼料中會(huì)影響整個(gè)飼料的飼用價(jià)值，影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能[1]。但隨著動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)界的各位專家和學(xué)者對膳食纖維的不斷研究，發(fā)現(xiàn)飼糧中添加一定水平的膳食纖維在動(dòng)物生長和腸道健康等方面均發(fā)揮著重要作用。原因可能是纖維具有功能性發(fā)酵作用，其在后腸被發(fā)酵可產(chǎn)生多種短鏈脂肪酸（SCFAs），其一方面可為機(jī)體提供能量、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，促進(jìn)腸道發(fā)育并改善腸道消化吸收功能；另一方面降低腸道pH，有利于維持腸道菌群平衡，預(yù)防腸道疾病發(fā)生等。因此，膳食纖維在動(dòng)物健康機(jī)制和營養(yǎng)功能中發(fā)揮的作用逐漸被認(rèn)可[2-3]。本文主要對膳食纖維的定義、分類和特性，膳食纖維的利用現(xiàn)狀及其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了闡述。

1 膳食纖維的定義、分類和特性

美國谷物化學(xué)家協(xié)會(huì)（AACC）最近公布的膳食纖維的最終定義為：膳食纖維是指不能被人體消化的可食碳水化合物及其類似物，這些物質(zhì)不能被小腸消化吸收，但在大腸中可全部或部分被發(fā)酵[4]，主要包括非淀粉多糖、低聚糖、淀粉、木質(zhì)素或與之相締合的植物成分等。膳食纖維根據(jù)在腸道環(huán)境中的溶解性可分為可溶性膳食纖維和不可溶膳食纖維[5]，前者可延長胃腸道排空時(shí)間、增加飽腹感而減少能量攝入等，而后者可縮短胃腸道排空時(shí)間和增加消化道持水能力，有利于糞便快速排出；大量研究表明，前者比后者具有更強(qiáng)的功能性。另外，根據(jù)在后段腸道的可發(fā)酵性又分為可發(fā)酵膳食纖維和不可發(fā)酵膳食纖維，其中可發(fā)酵膳食纖維更易被發(fā)酵并產(chǎn)生多種微生物代謝產(chǎn)物，對保護(hù)動(dòng)物胃腸道健康具有明顯的改善作用[6]。

膳食纖維的基本特性主要包括發(fā)酵性、膨脹性、黏性、凝膠性，其中發(fā)酵性是膳食纖維在腸道內(nèi)發(fā)揮營養(yǎng)功能的主要作用，即膳食纖維進(jìn)入大腸后在微生物的作用下產(chǎn)生SCFAs[7]，其不僅可為機(jī)體提供能量，SCFAs中的丁酸還可刺激腸道黏膜分泌飽感肽（如PYY或GLP-1），增加機(jī)體化學(xué)性飽感；膨脹性主要來源于纖維素和阿拉伯木聚糖等，可使消化道膨脹，增加機(jī)體的物理性飽感；黏性主要來源于β-葡聚糖、果膠和瓜爾膠等，可延長食糜在胃腸道中的排空時(shí)間[5]?；谏攀忱w維的這些基本特性，使膳食纖維表現(xiàn)出不同的功能，如具有吸水性，能增加糞便的體積和重量；具有細(xì)菌發(fā)酵作用，使腸道內(nèi)有益菌增加；具有一定黏度，可降低餐后血糖升高幅度；具有維持胃腸道的正常結(jié)構(gòu)與功能以及菌群平衡，防治便秘，清除機(jī)體毒素等作用?？梢姡攀忱w維可作為維護(hù)機(jī)體胃腸健康的“多面手”[8]。有報(bào)道稱，膳食纖維飼料在促進(jìn)母豬腸道蠕動(dòng)、減少母豬便秘、增加機(jī)體飽腹感、減少母豬刻板行為發(fā)生、縮短母豬產(chǎn)后發(fā)情時(shí)間間隔、提高母豬產(chǎn)后發(fā)情率、提高母豬繁殖性能以及改善仔豬腸道健康、減少仔豬腹瀉、促進(jìn)仔豬生長發(fā)育等方面發(fā)揮著重要作用[4，9]。

2 膳食纖維原料的利用現(xiàn)狀

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國非常規(guī)飼料資源相對豐富，包括糧食加工副產(chǎn)物和農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物等，例如：小麥麩皮纖維、玉米麩皮纖維、大豆纖維、甜菜纖維、魔芋纖維和果蔬纖維等[10]。但目前我國對富含膳食纖維的非常規(guī)飼料資源利用并不充分，其在飼料中的添加量很低，這就造成了飼料資源的浪費(fèi)；這可能是因?yàn)槠滹暳侠寐实突蚝休^多抗?fàn)I養(yǎng)因子等，造成動(dòng)物腸道疾病，引起抗生素的用量增加等，導(dǎo)致這些非常規(guī)飼料在畜禽生產(chǎn)上應(yīng)用受到一定限制。另外，在這些非常規(guī)飼料原料中其可溶性膳食纖維含量較低，不利于膳食纖維功能的最大化發(fā)揮。近年來，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，微生物發(fā)酵飼料日益受到重視。有報(bào)道稱，微生物發(fā)酵法或酶解法不僅可消除原料中的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，產(chǎn)生多種有益小分子物質(zhì)，還可提高可溶性膳食纖維含量，提高飼料營養(yǎng)價(jià)值和飼料利用率[11-12]?？梢?，若采用生物發(fā)酵技術(shù)處理這些非常規(guī)飼料原料，可達(dá)到提高飼料原料營養(yǎng)價(jià)值，提高其總膳食纖維品質(zhì)，還可實(shí)現(xiàn)飼料資源再利用和節(jié)約飼料成本的目的。因此，開發(fā)和利用富含膳食纖維的非常規(guī)飼料資源對發(fā)展我國畜牧業(yè)具有十分重要的意義。本文主要對發(fā)酵功能性纖維飼料的營養(yǎng)特性和其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，旨在為發(fā)酵功能性纖維飼料的開發(fā)提供理論依據(jù)。

3 發(fā)酵功能性膳食纖維飼料

3.1 發(fā)酵膳食纖維飼料的營養(yǎng)特性

膳食纖維發(fā)酵飼料是以優(yōu)質(zhì)纖維原料為主要發(fā)酵原料，經(jīng)過微生物的耗氧或厭氧的發(fā)酵處理：1）抗?fàn)I養(yǎng)因子含量低，可減少其對畜禽機(jī)體造成的危害。如可最大程度的去除或降低大豆皮纖維原料中的抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子、棉子糖、水蘇糖、植物凝集素和脲酶等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子。2）富含多種有益菌和有益活性成分，可改善和豐富發(fā)酵原料的營養(yǎng)成分。如膳食纖維飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后可使其大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，產(chǎn)生SCFAs、乳酸、氨基酸、維生素、各種消化酶等微生物代謝產(chǎn)物，這些有益菌及其代謝產(chǎn)物可促進(jìn)腸道健康發(fā)育，提高其飼料利用率和飼用價(jià)值，降低養(yǎng)殖成本等。3）誘食性強(qiáng)，可提高動(dòng)物采食量，促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。4）膳食纖維飼料適口性和功能性得到改善。膳食纖維粒徑越小，其持水力越強(qiáng)，適口性就越好。有報(bào)道稱，黑曲霉產(chǎn)生的纖維素酶和半纖維素酶可將豆渣中大分子不溶性膳食纖維降解，以降低豆渣纖維粒徑，改善豆渣適口性[13]。李偉偉等[11]通過黑曲霉結(jié)合乳酸菌發(fā)酵豆渣也得到了類似的結(jié)果。這可能與微生物代謝產(chǎn)生了高活性胞外酶和酸性物質(zhì)共同作用，使其細(xì)胞壁破裂，加劇了不溶性膳食纖維大分子的降解[14]，降低了纖維粒徑，增加了其與水接觸的表面積；同時(shí)產(chǎn)生的酸性物質(zhì)促使不溶性膳食纖維轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維，進(jìn)而改善了豆渣膳食纖維的功能性[15]。

3.2 發(fā)酵膳食纖維的功能特性

膳食纖維發(fā)酵纖維的功能性主要包括：1）富含乳酸菌、酵母菌或芽孢桿菌等多種活性有益菌，能有效促進(jìn)腸道有益菌增殖，抑制病原菌生長，改善腸道健康，預(yù)防仔豬腹瀉等腸道疾病。2）富含膳食纖維，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，可清除體內(nèi)內(nèi)毒素和自由基[16]，減少動(dòng)物疾病發(fā)生。有報(bào)道稱，微生物發(fā)酵纖維飼料可使纖維素大分子的致密結(jié)構(gòu)被破壞，表面積增加，進(jìn)而能更好地吸附和結(jié)合有毒有害物質(zhì)[11]。3）吸水性能強(qiáng)，使糞便保持柔軟狀態(tài)，防止母豬便秘等。4）持水膨脹性高，增強(qiáng)飽腹感，減少母豬限飼應(yīng)激引起的刻板行為發(fā)生。5）發(fā)酵速度快，后腸發(fā)酵產(chǎn)生的SCFAs可為機(jī)體提供能量，改善仔豬腸道功能，促進(jìn)其腸道健康，同時(shí)促進(jìn)母豬乳脂的產(chǎn)生，改善母豬泌乳性能。另外，有報(bào)道稱，飼料原料經(jīng)發(fā)酵后產(chǎn)生的酮類還原物質(zhì)可使自由基轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的物質(zhì)，導(dǎo)致發(fā)酵后的樣品具有較強(qiáng)的還原能力[17]；而微生物代謝產(chǎn)生的小分子物質(zhì)，如小肽、氨基酸、還原糖和有機(jī)酸等也具有較強(qiáng)的還原性和抗氧化活性[18]?？梢?，發(fā)酵纖維飼料具有多種功能特性，在母豬或仔豬上應(yīng)用將會(huì)有很好的應(yīng)用前景。

4 發(fā)酵功能性膳食纖維在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1 膳食纖維發(fā)酵飼料在母豬上的應(yīng)用研究

4.1.1 膳食纖維發(fā)酵飼料對母豬繁殖性能的影響膳食纖維發(fā)酵飼料是母豬充分發(fā)揮其繁殖潛力的首要因素之一。近年來，有關(guān)飼糧中添加膳食纖維發(fā)酵飼料對母豬繁殖力的影響試驗(yàn)進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)母豬可從發(fā)酵膳食纖維飼料中獲得更多的能量，其在改善母豬繁殖性能方面發(fā)揮很重要的促進(jìn)作用。解佑志[19]研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)產(chǎn)母豬飼糧中添加20%發(fā)酵稻殼粉，可顯著提高母豬產(chǎn)活仔數(shù)、健仔數(shù)和斷奶活仔數(shù)以及斷奶窩重等；顯著縮短了母豬產(chǎn)程，提高母豬妊娠期增重，減少母豬哺乳期體重?fù)p失。劉志海[20]通過用發(fā)酵玉米秸稈飼料飼喂后備母豬以及李華偉等[21]通過用發(fā)酵中藥渣飼喂圍產(chǎn)期母豬得到了相類似的結(jié)果。蔣載陽等[22]通過以發(fā)酵果渣替代部分玉米皮飼喂哺乳母豬，發(fā)現(xiàn)其顯著增加了母豬血清免疫球蛋白濃度、粗蛋白質(zhì)和有機(jī)物的表觀消化率，顯著縮短了母豬斷奶后發(fā)情間隔，改善了母豬的生產(chǎn)性能。曹云等[23]也得到了相似的研究結(jié)果，表明在哺乳母豬飼糧中添加發(fā)酵豆渣替代部分豆粕和麩皮，可改善飼料的適口性，增加母豬泌乳期日均采食量，并能使母豬產(chǎn)后體況得到很好的恢復(fù)；同時(shí)提高了哺乳仔豬存活率和平均體增重，促進(jìn)子代生長發(fā)育。Farmer等[24]用10%發(fā)酵擠壓玉米秸稈飼喂母豬也得到了相似的結(jié)果，顯著提高了母豬產(chǎn)仔數(shù)，降低了母豬瘦素含量。這可能是因?yàn)樯攀忱w維發(fā)酵飼料富含多種有益菌及其代謝產(chǎn)生多種有益活性成分，改善了母豬腸道健康、機(jī)體免疫功能以及對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收利用能力，且通過母體效應(yīng)進(jìn)一步改善了子代的腸道健康，最終改善了母豬繁殖性能，促進(jìn)了子代的生長發(fā)育。另外，膳食纖維發(fā)酵飼料誘食性和適口性好，促進(jìn)母豬采食量的增加，最終改善母豬生產(chǎn)性能，提高養(yǎng)殖場經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，母豬繁殖性能的提高還可能與膳食纖維促進(jìn)了母豬繁殖器官的發(fā)育以及促進(jìn)了與產(chǎn)SCFAs相關(guān)的腸道微生物菌群的生長等有關(guān)。吳德[25]研究表明，高膳食纖維攝入可增加后備母豬卵巢小卵泡數(shù)量，促進(jìn)卵巢發(fā)育和成熟；增加子宮角長度及重量，促進(jìn)繁殖器官的發(fā)育；改變腸道微生物菌群，增加乳桿菌屬和普氏菌屬等產(chǎn)SCFAs相關(guān)的微生物的數(shù)量；另外還表明不可溶與可溶纖維比例達(dá)到3.89時(shí)，母豬的哺乳性能最佳。這可能與高纖維提高了母豬妊娠后期胰島素敏感性有關(guān)。以上說明，母豬飼糧中添加膳食纖維發(fā)酵飼料（尤其高含量可溶性膳食纖維）可通過提高母豬采食量、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收以及刺激繁殖器官發(fā)育等來提高母豬繁殖性能，并且其對子代的生長發(fā)育具有間接促進(jìn)作用。但目前有關(guān)母豬不同飼養(yǎng)階段飼糧中的可溶/不可溶膳食纖維的適宜添加比例的研究報(bào)道相對較少，可作進(jìn)一步研究。

4.1.2 膳食纖維發(fā)酵飼料對母豬腸道微生態(tài)區(qū)系的影響 膳食纖維發(fā)酵飼料富含多種有益微生物及其代謝產(chǎn)物，母豬采食后有利于其腸道有益菌增殖，調(diào)控母豬腸道微生態(tài)平衡，進(jìn)而改善母豬的腸道健康。高燕[26]研究發(fā)現(xiàn)，以發(fā)酵全穗玉米飼料替代玉米籽飼喂母豬可顯著增加乳酸菌數(shù)量，減少了母豬糞便中沙門氏菌和大腸桿菌數(shù)量。李泳寧等[27]用1%發(fā)酵江蘺渣飼喂妊娠母豬以及解佑志[19]用20%發(fā)酵稻殼粉飼喂經(jīng)產(chǎn)母豬，也得到了相同的研究結(jié)果。這可能是因?yàn)閯?dòng)物采食發(fā)酵纖維飼料后，飼料中的有益菌能在動(dòng)物腸道中快速定殖，并形成生物屏障，促進(jìn)母豬腸道有益菌群的生長，而對病原菌具有一定的抑制作用；也可能與發(fā)酵膳食纖維飼料中本身富含或其在腸道中再次發(fā)酵產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物[28]，如SCFAs降低了腸道pH有關(guān)，競爭性地抑制有害菌的生長。Wang等[29]研究表明，在母豬飼糧中添加甜菜渣可降低大腸桿菌數(shù)量，提高其腸道中乙酸水平?？梢姡暭Z中添加膳食纖維發(fā)酵飼料可改善母豬腸道微生態(tài)平衡，促進(jìn)母豬腸道健康。但目前關(guān)于膳食纖維發(fā)酵飼料中或后腸發(fā)酵SCFAs產(chǎn)生水平，以及通過16S高通量測序技術(shù)分析其對腸道微生態(tài)區(qū)系的影響的相關(guān)報(bào)道較少，可作為后期研究的一個(gè)方向。

4.1.3 膳食纖維發(fā)酵飼料對母豬便秘的影響 膳食纖維在改善母豬繁殖性能、促進(jìn)動(dòng)物腸道健康等方面發(fā)揮著重要作用，尤其是在解決妊娠母豬便秘問題方面具有關(guān)鍵意義。便秘和腸道蠕動(dòng)緩慢都是母豬圍產(chǎn)期無乳綜合征發(fā)生的誘導(dǎo)因素[4]。有報(bào)道稱，高水平膳食纖維飼糧能夠促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，提高食糜通過胃腸道的速度，防止母豬便秘的發(fā)生[30]。李泳寧等[27]研究表明，在母豬飼糧中添加1%發(fā)酵江蘺渣，可降低其便秘情況的發(fā)生。毛春瑕等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期的母豬飼糧中補(bǔ)飼發(fā)酵蘆筍下腳料發(fā)現(xiàn)，使妊娠母豬糞便的形態(tài)發(fā)生了改變。這可能是因?yàn)樯攀忱w維飼料經(jīng)發(fā)酵后纖維素等大分子物質(zhì)被分解，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂，其結(jié)構(gòu)更加蓬松，增加了其與水接觸的表面積，提高發(fā)酵纖維飼料的持水性和膨脹性，從而有利于糞便的排出[11]。這也可能與可溶性膳食纖維比例提高有關(guān)?？梢?，在飼糧中添加發(fā)酵性膳食纖維飼料更有利于母豬便秘問題的解決。

4.1.4 膳食纖維發(fā)酵飼料對母豬泌乳性能的影響母豬的泌乳能力和乳的常規(guī)營養(yǎng)成分與其繁殖性能密切相關(guān)，直接影響著子代哺乳階段和斷奶后的生長發(fā)育情況。有報(bào)道稱，在母豬飼糧中添加一定水平的膳食纖維可改善母豬泌乳性能[4]。這可能是因?yàn)樯攀忱w維發(fā)酵飼料本身富含乙酸、丙酸、丁酸和乳酸等多種有機(jī)酸或母豬腸道內(nèi)復(fù)雜的微生物菌群也可發(fā)酵膳食纖維產(chǎn)生這些有機(jī)酸，其為機(jī)體提供能量的同時(shí)，有機(jī)酸還可通過血液進(jìn)入乳汁，提高乳蛋白、乳脂等水平，進(jìn)一步提高母豬乳品質(zhì)，有利于子代的生長發(fā)育。解佑志[19]研究表明，在經(jīng)產(chǎn)母豬飼糧中添加20%發(fā)酵稻殼粉，可顯著提高母豬哺乳期采食量和泌乳量，提高初乳中乳蛋白、非脂固形物和總固體等各種營養(yǎng)成分含量，促進(jìn)了仔豬生長發(fā)育。高燕[26]通過在母豬飼糧中添加全穗玉米發(fā)酵飼料替代玉米籽，發(fā)現(xiàn)其可顯著增加母豬初乳中IgG的含量；同時(shí)對乳蛋白、乳脂的含量以及血清抗氧化指標(biāo)也有提高趨勢。楊一等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠期母豬飼糧中添加高水平發(fā)酵膨化秸稈，對母豬的繁殖性能、背膘厚、乳成分均有提高作用。這可能由于母豬的腸道菌群平衡或周圍的微生態(tài)環(huán)境得到了改善，增強(qiáng)了母豬的食欲以及提高了機(jī)體對胃腸中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，從而能夠分泌充足的高質(zhì)量的乳汁?？梢?，母豬飼糧添加發(fā)酵膳食纖維飼料可通過調(diào)節(jié)母豬腸道健康等來調(diào)控其采食量等，進(jìn)而改善其乳品質(zhì)，提高母豬泌乳性能。

4.1.5 膳食纖維發(fā)酵飼料對母豬分娩應(yīng)激及激素水平的影響 母豬在分娩過程中會(huì)引起激素水平的變化以及造成分娩應(yīng)激等，而膳食纖維及代謝產(chǎn)物對其分娩產(chǎn)生的應(yīng)激及激素水平變化均具有一定的調(diào)節(jié)作用[33]。有報(bào)道稱，膳食纖維可減輕母豬消化道紊亂，調(diào)節(jié)母豬分娩前血液胰島素[34]、雌激素、孕酮和催乳素等水平[35]，促進(jìn)母豬哺乳期采食以及子代的生長發(fā)育[36]。這可能是通過腸-肝或腸-腦等通路來調(diào)控腸道免疫、炎癥反應(yīng)和胰島素敏感性等多種活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。賴濤等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在母豬飼糧中添加發(fā)酵蘆筍下腳料，可提高母豬血清生長激素水平，減少了機(jī)體炎性反應(yīng)，增強(qiáng)了其抗氧化能力和免疫功能；同時(shí)可減少仔豬炎性反應(yīng)，提高仔豬的抗氧化能力。毛春瑕等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠后期母豬飼糧添加發(fā)酵蘆筍下腳料，可顯著提高母豬初乳中的乳蛋白、生長激素和胰島素含量等。解佑志[19]研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)產(chǎn)母豬飼糧中添加20%發(fā)酵稻殼粉可顯著提高母豬血清雌二醇濃度和母豬妊娠21日齡血清孕酮濃度。吳德研究表明，母豬高纖維攝入增加了母豬餐后血清素濃度以及妊娠后期胰島素敏感性，有利于母豬采食量的增加[25]。這可能是因?yàn)槔w維飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后，產(chǎn)生多種有益代謝產(chǎn)物，如SCFAs激活腸上皮細(xì)胞Gpr 41和GPR 43，誘導(dǎo)了免疫應(yīng)答過程中趨化因子和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，下調(diào)了炎癥細(xì)胞因子水平，減少了機(jī)體炎癥的發(fā)生[38]；另外，SCFAs和血清素可通過AMPK信號通路防止原始卵泡的過度激活。可見，母豬飼糧中添加膳食纖維發(fā)酵飼料可減輕母豬分娩應(yīng)激，提高機(jī)體激素水平，有利于母豬生產(chǎn)性能的提高。

4.2 發(fā)酵功能性膳食纖維在仔豬上的應(yīng)用研究

4.2.1 膳食纖維發(fā)酵飼料對仔豬生長性能和腹瀉的影響 近年來，眾多專家和學(xué)者對發(fā)酵膳食纖維飼料在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，表明膳食纖維在豬后腸的發(fā)酵與其生長性能和飼料利用率密切相關(guān)，且其在減少仔豬病原性和營養(yǎng)性腹瀉的發(fā)生及改善仔豬生長發(fā)育等方面發(fā)揮著積極的作用。有報(bào)道稱，飼糧添加膳食纖維對仔豬生長發(fā)育具有顯著影響，但受纖維種類和用量的影響[39]。侯海鋒等[40]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加發(fā)酵中草藥渣顯著降低了仔豬的料重比和腹瀉率。楊晉青等[41]也得到了相似的結(jié)果，并發(fā)現(xiàn)在保育仔豬飼料中用發(fā)酵麩皮替代普通麩皮，顯著提高了仔豬末體重、平均日增重、平均采食量；顯著降低了試驗(yàn)組仔豬死淘率，并使保育仔豬的膚色毛況得到有效改善；且在一定范圍內(nèi)，添加量越大對提高仔豬生長速度、降低其腹瀉率方面效果越好。黎智華等[42]研究表明，飼糧添加2%發(fā)酵白酒糟不影響斷奶仔豬對干物質(zhì)的表觀消化率，但增加了斷奶仔豬生長性能。高印[43]研究表明，在飼糧中添加6%發(fā)酵蘋果渣，可提高血清中內(nèi)分泌激素含量、降低尿素氮和膽固醇的含量，提高斷奶仔豬的表觀消化率、生產(chǎn)性能和免疫力，并降低仔豬腹瀉率。這可能是因?yàn)樯攀忱w維發(fā)酵飼料中多種有益菌及其代謝產(chǎn)物改善了腸道菌群平衡，減少了機(jī)體腹瀉發(fā)生；同時(shí)膳食纖維發(fā)酵產(chǎn)生的SCFAs，可直接或間接參與機(jī)體能量代謝、免疫功能調(diào)節(jié)等生理活動(dòng)，有利于腸道結(jié)構(gòu)發(fā)育以及腸道功能的改善，進(jìn)而有利于營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，促進(jìn)仔豬生長。另外，纖維發(fā)酵飼料具有很好的誘食性，可提高仔豬采食量，最終提高仔豬生長性能。可見，仔豬飼糧中添加膳食纖維發(fā)酵飼料可起到降低仔豬腹瀉率，促進(jìn)仔豬生長的效果。

4.2.2 膳食纖維發(fā)酵飼料對仔豬腸道微生態(tài)的影響 在通常情況下，動(dòng)物腸道微生物菌群和數(shù)量維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體遭遇應(yīng)激時(shí)，腸道菌群失衡，進(jìn)而引發(fā)腸道炎癥和腹瀉等，對動(dòng)物的生長發(fā)育具有不良影響。有報(bào)道稱，仔豬飼糧中添加適量膳食纖維飼料可阻斷有害菌對胃腸道黏膜的黏附作用，調(diào)節(jié)其腸道微生態(tài)平衡及維持正常的微生物區(qū)系，以預(yù)防消化功能紊亂和腸道疾病的發(fā)生[44]；另外，適合比例的可溶性與不可溶性纖維可減少食糜在仔豬腸道停留時(shí)間，減少蛋白質(zhì)在后腸的發(fā)酵，同時(shí)使病原菌隨著糞便一起快速排出，減少病原菌在小腸的增殖。彭臻菲等[45]研究表明，斷奶仔豬飼糧中添加海帶渣可顯著提高其直腸中雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量；有助于改善直腸中微生態(tài)菌群平衡，對仔豬腹瀉率和糞便中大腸桿菌的數(shù)量也能起到顯著的抑制作用。高印[43]通過在斷奶仔豬飼糧中添加發(fā)酵蘋果渣以及侯海峰等[40]在飼糧中添加發(fā)酵中草藥渣也得到相類似的結(jié)果。這可能是因?yàn)樽胸i飼糧中添加發(fā)酵膳食纖維飼料可促進(jìn)有益微生物增殖，促使腸道發(fā)酵產(chǎn)生更多的SCFAs，以降低動(dòng)物腸道的pH，進(jìn)而抑制病原菌生長，達(dá)到改善腸道微生態(tài)平衡、提高機(jī)體腸道健康、促進(jìn)仔豬生長的目的。

4.2.3 飼糧中添加發(fā)酵功能性膳食纖維物質(zhì)對仔豬腸道健康的影響 腸黏膜屏障功能的完整性與動(dòng)物機(jī)體健康狀況具有重要關(guān)聯(lián)。有報(bào)道稱，細(xì)菌的入侵會(huì)影響腸屏障功能的完整性，腸道黏液層具有減少有害菌對腸上皮細(xì)胞的黏附作用[46]。膳食纖維可通過減少有害菌在小腸壁的附著進(jìn)而減少有害菌對機(jī)體的危害，以保證腸道黏膜屏障功能的完整性。而反映小腸健康狀態(tài)的主要指標(biāo)包括小腸隱窩深度、絨毛高度以及兩者的比值等。王國軍等[47]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加發(fā)酵蘋果渣可顯著提高小腸絨毛高度，降低十二指腸和空腸的隱窩深度，增大十二指腸和空腸的絨毛高度/隱窩深度，促進(jìn)腸道發(fā)育，改善腸道功能；同時(shí)顯著降低了腸道大腸桿菌數(shù)量，提高了十二指腸和盲腸中乳酸桿菌和芽孢桿菌的菌量，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡。侯海峰等[40]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加發(fā)酵中草藥渣可顯著降低仔豬回腸的隱窩深度，顯著提高絨毛長度/隱窩深度。發(fā)酵功能性膳食纖維之所以能夠改善腸道健康，這可能與發(fā)酵功能性纖維本身含有或其在腸道繼續(xù)發(fā)酵再次產(chǎn)生多種SCFAs，改善了腸道內(nèi)環(huán)境，有利于刺激細(xì)胞分裂，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞的增殖有關(guān)。這與Wu等[48]描述基本一致?？梢?，仔豬飼糧中添加膳食纖維可刺激腸道發(fā)育，調(diào)節(jié)腸道功能。

5 小結(jié)

綜上所述，發(fā)酵功能性膳食纖維飼料在母豬或仔豬生產(chǎn)應(yīng)用中均獲得了較好的效果，隨著膳食纖維作用機(jī)制的不斷被發(fā)現(xiàn)以及其作用效果的不斷被認(rèn)可，其在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用也正在不斷擴(kuò)展。在母豬應(yīng)用方面，其可減少母豬限飼應(yīng)激和便秘的發(fā)生，改善母豬的繁殖性能和泌乳性能，間接促進(jìn)哺乳仔豬生長；在仔豬應(yīng)用方面，其有助于仔豬腸道發(fā)育并維持腸道健康和微生態(tài)平衡，減少仔豬斷奶應(yīng)激，緩解仔豬斷奶腹瀉，從而提高仔豬生長性能?？梢?，發(fā)酵膳食纖維對母豬繁殖性能、泌乳性能、腸道菌群平衡以及仔豬生長性能和腸道健康等方面的影響已進(jìn)行了大量研究，但其對動(dòng)物作用機(jī)制方面的研究卻相對較少。另外，需要指出的是，膳食纖維在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的作用效果與纖維種類和用量有很大關(guān)系，不同來源的纖維飼糧因其化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理作用的多樣性，其膳食纖維組成也存在差異；又由于膳食纖維是由可溶性膳食纖維和不可溶膳食纖維組成，兩者在動(dòng)物的不同生長階段所發(fā)揮的生理作用也存在差異，且關(guān)于可溶性膳食纖維和不可溶膳食纖維在豬的不同生長階段的適宜的添加比例還存在說法不一的情況。因此，探究不同種類發(fā)酵膳食纖維飼料關(guān)于在動(dòng)物不同飼養(yǎng)階段飼糧中的適宜添加比例（包括發(fā)酵飼料中可溶/不可溶膳食纖維）及其作用機(jī)制可作為未來的研究方向?？梢姡缓攀忱w維的非常規(guī)飼料原料經(jīng)發(fā)酵后可提高其飼用價(jià)值，減少飼料資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，并節(jié)約飼料成本。因此，若能有效利用發(fā)酵技術(shù)對富含膳食纖維的非常規(guī)飼料原料進(jìn)行處理，并調(diào)節(jié)膳食纖維中可溶/不可溶膳食纖維比例，進(jìn)行飼料化利用，將會(huì)給動(dòng)物養(yǎng)殖和畜產(chǎn)品開發(fā)提供巨大效益，這可作為未來纖維飼料開發(fā)的研究方向之一。