反刍动物日粮物理有效中性洗涤纤维的研究进展

饲料纤维在反刍动物日粮中不仅具有化学成分的重要性,且纤维的物理性状(颗粒大小)还能够影响咀嚼活动、瘤胃发酵、乳脂肪含量及机体健康状况。作者就表征纤维的化学和物理性状的指标——物理有效中性洗涤纤维的定义、内涵、计算方法及对反刍动物进食行为、瘤胃发酵、营养物质消化率和泌乳性能等方面的营养调控功能进行了综述。     

日粮碳水化合物对幼龄反刍动物生长发育的影响

幼龄反刍动物胃肠道正处于发育阶段,微生物区系尚未完全建立且不稳定,容易受到日粮结构的影响,同时直接影响其后续的饲养管理。但目前这方面的数据缺乏,亟需开展研究。碳水化合物是日粮中重要的能源物质,为动物提供所需的大部分能量。本文从碳水化合物分类、瘤胃发育特点、非纤维性碳水化合物和纤维性碳水化合物及其适宜比例对幼龄反刍动物生长发育的影响几方面进行归纳总结,以期为幼龄反刍动物日粮合理配制提供理论依据。     

日粮蛋白质和中性洗涤纤维水平对幼龄反刍动物生长发育影响的研究进展

幼龄阶段是反刍动物生长中非常重要的阶段,这一时期的营养供应、生长发育状况和瘤胃发育程度决定了其成年后的生产性能和繁殖效率。由于幼龄阶段消化代谢系统发育不完善且具有极强的可塑性,此阶段日粮的营养水平,尤其是蛋白质和中性洗涤纤维(NDF)水平,在反刍动物发育过程中发挥着非常重要的作用。在生产实践中,营养供给不足或超量供给都会影响幼畜的生长发育及健康状况,这种情况甚至会伴随其一生。而幼龄反刍动物日粮中蛋白质和纤维水平对生长性能和胃肠道发育的调节具有决定性的作用。适量提高日粮中蛋白质水平,可提高幼龄反刍动物的生长发育程度,并由于饲料中瘤胃微生物可利用氮浓度的提高而提高了营养物质消化率和瘤胃的发育。在保证精饲料充足的情况下,提高日粮中NDF水平可提高幼龄反刍动物开食料的采食量,提高生长性能和促进瘤胃发育,同时也伴随着营养物质消化率的提高。但由于试验动物或原料来源不同,在相关试验中仍存在不同的试验结果。为此,作者针对日粮中不同蛋白质和NDF水平对幼龄反刍动物生长发育、营养物质消化率和瘤胃发育的影响,以及出现不同试验结果的原因进行总结和探讨,以期为解决幼龄反刍动物的饲养管理问题、提高其饲养效率提供理论依据。     

幼龄反刍动物纤维营养需要与影响因素

幼龄反刍动物饲粮的纤维性碳水化合物(FC)来源与组成对调控其生长发育和瘤胃功能建立有重要作用,其来源各异,粒度不同,对正处于生长期的幼龄反刍动物的采食和消化、瘤胃液p H及瘤胃发育等生理参数的影响存在差异。本文综述了近年来关于幼龄反刍动物饲粮中性洗涤纤维(NDF)来源和粒度的研究,分别从生产性能、瘤胃发酵和瘤胃发育3个方面总结了二者对幼龄反刍动物的影响,并对相关机制进行了探讨。     

饲粮中中性洗涤纤维的研究进展

近年来．尽管动物营养学家已把研究的重点放在了纤维性物质上,但长期以来对饲粮纤维（Fiber）的认识并不统一,对饲粮纤维的认识很不全面,对其定义至今还有争议。在比较常用的粗纤维（CF）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）或非淀粉多糖（NSP）等指标中,许多人认为NDF是目前表示纤维最好的指标,因为NDF涵盖了被认为是组成纤维的大多数物质。本文拟从饲粮中中性洗涤纤维的定义出发．就其构成成分以及由不同分析方法得到的纤维组分的化学组成及其在动物营养中的作用进行讨论。     

日粮纤维水平对猪营养物质表观消化率的影响

为了测定日粮不同纤维水平和品种对猪营养成分表观消化率的影响,试验选用8头4月龄猪,采用4×4拉丁方设计进行试验。4种试验日粮按等能等氮设计,日粮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ粗纤维水平分别为3%、6%、9%和12%(干物质基础),4个品种分别为莱芜猪(100%)、大莱猪(50%)、大大莱猪(25%)、大约克猪(0%)。在本试验条件下,日粮纤维在较低的范围内(3%~6%)粗蛋白质(CP)消化率随粗纤维含量的增加而提高,赖氨酸、蛋氨酸表观消化率差异不显著,CP在粗纤维含量6%时,消化率最高达到86.90%。不同品种猪对干物质、Ca、P的消化率影响极显著(P＜0.01),但莱芜猪和大约克猪对干物质、CP消化率的影响差异不显著,莱芜猪对NDF的消化率为51.44%,大约克猪为43.51%,两者之间差异极显著(P＜0.01)。NDF和ADF的表观消化率随猪血统中莱芜猪血比例的降低而显著降低,NDF在小肠中已得到有效的分解,本试验结果证实莱芜黑猪具有耐粗饲的特性。不同品种猪对必需氨基酸(EAA)的表观消化率除赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸外影响均不显著。     

日粮中性洗涤纤维水平对生长公牛碳水化合物和蛋白质消化代谢的影响

采用拉丁方试验设计,选择6头12月龄的中国荷斯坦公牛,分别喂给6种不同NDF（中性洗涤纤维）水平的日粮,（NDF在日粮中的比例分别为：30．26％、32．49％、34．74％、36．94％、39．16％、41．39％）,以研究NDF对碳水化合物和蛋白质消化代谢的影响。试验表明,NDF水平对日粮ND和ADF（酸性洗涤纤维）的表现消化率有显著影响（P〈0．05）,日粮NDF和ADF的表现消率随日粮NDF水平的提高而升高,淀粉的消化率受日粮NDF水平的影响下大（P〉0．05）;NDF水平对日粮氮的利用率有明显影响（P〈0．05）,过高或过低均不利于氮的沉积;NDF对日粮能量的表现消化率有显著影响（P〈0．05）,日粮能量表现消化率随NDF水平的提高而下降。     

日粮中性洗涤纤维水平对生长公牛碳水化合物和蛋白质消化代谢的影响

采用拉丁方试验设计,选择6头12月龄的中国荷斯坦公牛,分别喂给6种不同NDF(中性洗涤纤维)水平的日粮,(NDF在日粮中的比例分别为:30.26%、32.49%、34.74%、36.94%、39.16%、41.39%),以研究NDF对碳水化合物和蛋白质消化代谢的影响。试验表明,NDF水平对日粮ND和ADF(酸性洗涤纤维)的表观消化率有显著影响(P<0.05),日粮NDF和ADF的表观消率随日粮NDF水平的提高而升高,淀粉的消化率受日粮NDF水平的影响下大(P>0.05);NDF水平对日粮氮的利用率有明显影响(P<0.05),过高或过低均不利于氮的沉积;NDF对日粮能量的表观消化率有显著影响(P<0.05),日粮能量表观消化率随NDF水平的提高而下降。     

日粮中性洗涤纤维(ADF)水平及猪的品种对猪氮代谢的影响

为了测定日粮不同中性洗涤纤维水平及猪品种对猪氮代谢的影响,试验选用8头4个月龄猪,采用4×4拉丁方设计进行试验。4种试验日粮按等能、等氮设计,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组粗纤维水平分别为6%、9%、12%和15%(干物质基础),4个品种猪分别为莱芜猪(100%)、大莱猪(50%)、大大莱猪(25%)、大约克猪(0%),试验采用顿称顿喂的饲养方式。试验结果表明,ADF对IN、FN、DN、RN、氮表观消化率影响极显著(P0.01),对UN的影响显著(P0.05),对ABV的影响不显著(P0.05),经相关性分析I,N、UN、DN、RN、氮表观消化率与ADF含量之间为负相关,与FN之间为正相关。猪不同的品种对氮的代谢影响不同,猪品种对IN、FN、DN、RN、ABV的影响极显著(P0.01),对UN、氮表观消化率的影响不显著(P0.05)。经相关性分析,UN、氮表观消化率与莱芜猪血源含量之间呈正相关,而IN、FN、DN、RN、ABV与之为负相关。     

饲粮非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维对肉犊牛生长性能和营养物质消化代谢的影响

本试验旨在研究饲粮非纤维性碳水化合物/中性洗涤纤维(NFC/NDF)对断奶肉犊牛生长性能、血清生化指标和营养物质消化代谢的影响。选取2~3月龄健康、平均体重为(94.38±0.25)kg的断奶肉犊牛60头,随机分为4组,每组15头。分别饲喂粗蛋白质水平相近,NFC/NDF分别为1.35(A组)、1.23(B组)、0.94(C组)和0.80(D组)的4种全混合日粮。试验期105 d,其中预试期15 d,正试期90 d。每日测定采食量,每隔15 d测量犊牛的体重;于15、30、45、60、75和90 d颈静脉采血测定血清葡萄糖(GLU)、生长激素(GH)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、瘦素(LEP)、胰岛素(INS)、胰高血糖素(PG)和甘油三酯(TG)的浓度;分别在30和90 d时以全收粪尿法进行消化代谢试验。结果表明:1)高NFC/NDF饲粮提高了犊牛的平均日增重,A组显著高于其他3组(P0.05);2)A组血清LEP浓度显著高于C组和D组(P0.05),D组血清IGF-Ⅰ浓度显著高于其他各组(P0.05);3)90 d时,干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率及总能消化率、总能代谢率和消化能代谢率随饲粮NFC/NDF的降低而降低,A组均显著高于D组(P0.05),D组甲烷能显著高于其他组(P0.05),A组尿能、尿氮和消化氮显著高于B组和C组(P0.05)。综上所述,NFC/NDF为1.35的饲粮可以满足3~6月龄肉犊牛对营养物质的需求,采食该饲粮不但可以使肉犊牛保持较高的平均日增重(1.14 kg/d),而且此饲粮易消化利用,采食后相关血清生化指标均在正常范围内,并未影响犊牛健康。     

TMR中物理有效中性洗涤纤维对奶牛产奶性能的影响

本文旨在研究不同物理有效中性洗涤纤维水平的TMR日粮对奶牛瘤胃消化性能的影响。选取3头体重为（650±10）kg的荷斯坦奶牛,采用3×3拉丁方试验设计,三种试验日粮精料补充料完全相同,粗饲料由长度不同的玉米青贮和羊草配制而成的三种peNDF水平的日粮,即I组（长度为5cm-7cm）、II组（长度为3cm-5cm）、III组（长度为1cm-2cm）。试验分三期,每期试验共17天。试验结果表明：随着物理有效中性洗涤纤维含量的增加,I组、Ⅱ组、Ⅲ组的产奶量差异不显著,I组、Ⅱ组的乳脂率与4％标准乳显著高于Ⅲ组,I组与Ⅱ组之间差异不显著。结果显示,荷斯坦奶牛TMR日粮中不同物理有效中性洗涤纤维的含量对奶牛的产奶量影响不大,但是会影响到奶牛的乳脂率及4％标准乳的含量,综合本试验结果建议奶牛TMR日粮中粗饲料的长度在3cm-5cm较为适宜。     

饲粮物理有效中性洗涤纤维和瘤胃可降解淀粉的平衡关系及其对奶牛瘤胃液pH和生产性能的影响

奶牛饲粮物理有效中性洗涤纤维对于维持奶牛最佳瘤胃功能、减少代谢失调发生、预防生产性能下降等具有重要作用。奶牛瘤胃可降解淀粉含量与谷物类型、谷物加工处理方法、奶牛瘤网胃中食糜流通速率有很大关系。本文主要就奶牛饲粮物理有效中性洗涤纤维和瘤胃可降解淀粉的平衡关系及其对奶牛瘤胃液pH和生产性能的影响做一综述,以期为生产实践提供理论依据。     

不同中性洗涤纤维来源饲粮对荷斯坦公犊牛生长性能、消化代谢和血清生化指标的影响

本试验在饲粮中性洗涤纤维(NDF)水平相同的条件下,研究以苜蓿干草(AH)或大豆皮(SH)为主要NDF来源的全混合日粮对荷斯坦公犊牛生长性能、消化代谢和血清生化指标的影响。选取30头105日龄的荷斯坦公犊牛,按照随机区组设计分成2组,每组15头,分别饲喂AH和SH为主要NDF来源的全混合日粮。预试期15d,正试期60d。结果表明:1)试验全期(120~180日龄),SH饲粮组犊牛的料重比显著低于AH饲粮组(P<0.05);120~135日龄时,SH饲粮组犊牛的平均日增重显著高于AH饲粮组(P<0.05)。2)170日龄时,SH饲粮组犊牛的粪排出量、粪能、尿能和粪氮显著低于AH饲粮组(P<0.05),SH饲粮组犊牛的干物质、有机物、NDF和酸性洗涤纤维的表观消化率显著高于AH饲粮组(P<0.05),SH饲粮组犊牛的总能表观消化率、总能代谢率、消化能代谢率、沉积氮、氮沉积率和氮表观消化率显著高于AH饲粮组(P<0.05)。3)180日龄时,SH饲粮组犊牛的血清β-羟丁酸含量显著低于AH饲粮组(P<0.05)。综上所述,SH是120~180日龄荷斯坦公犊牛较好的NDF来源,能够满足犊牛对营养物质的需要,相比AH饲粮,饲喂SH饲粮能够提高犊牛的营养物质表观消化率及能量和氮的利用率。     

饲粮中性洗涤纤维/淀粉比值对荷斯坦公牛瘤胃古菌和甲烷排放量的影响

本试验旨在通过Illumina HiSeq测序技术和实时定量PCR研究饲粮中性洗涤纤维(NDF)/淀粉比值对荷斯坦公牛瘤胃古菌和甲烷排放量的影响.选取36头体重[(282±37)kg]相近、健康的荷斯坦奶公牛,随机分为3组,每组12头.各组分别饲喂NDF/淀粉比值为1.13(Ⅰ组)、1.38(Ⅱ组)、1.63(Ⅲ组)的...     

饲粮中性洗涤纤维对泌乳母兔生产性能、血清生化和生殖激素指标的影响

本试验旨在研究饲粮中性洗涤纤维(NDF)对泌乳母兔生产性能、血清生化和生殖激素指标的影响。将100只预产伊拉肉兔随机分为4组,每组25个重复,每个重复1只。各组(A、B、C、D组)分别饲喂NDF水平为24%、27%、30%和33%的饲粮。试验期28 d。结果表明:1)C组母兔平均日增重显著低于其他3组(P0.05);D组母兔平均日采食量显著高于其他3组(P0.05),C组泌乳力显著低于其他3组(P0.05),C、D组仔兔断奶个体重显著高于A、B组(P0.05)。2)B组血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量显著高于D组(P0.05),C组血清胰岛素含量显著高于A组(P0.05),各组血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和极低密度脂蛋白胆固醇含量差异不显著(P0.05)。3)B、C组血清促黄体生成激素、孕酮、雌二醇、泌乳素、促卵泡生成激素含量均显著高于A、D组(P0.05)。综合分析认为,在本试验条件下,饲粮NDF水平能够影响泌乳母兔的生产性能和血清生殖激素含量,并对血清生化指标产生一定的影响,泌乳期肉兔适宜的饲粮NDF水平为24%~27%。     

不同NDF水平饲粮对羔羊生长性能、营养物质消化、消化道重量及瘤胃乳头发育的影响

本试验旨在研究不同中性洗涤纤维（NDF）水平饲粮对羔羊生长性能、营养物质表观消化率、消化道重量及瘤胃乳头发育的影响。选用60只体况良好,体重为（3.23±0.20）kg的初生母羔羊,随机分为4组,每组5个重复,每个重复3只羊。试验羔羊于10日龄补饲开食料,开食料NDF水平分别为12%（12NDF组）、16%（16NDF组）、20%（20NDF组）和24%（24NDF组）的饲粮。试验期60 d,饲养试验所有羔羊均随母哺乳,消化试验所有羔羊不随母哺乳。结果显示：1）随着日龄的增加,羔羊的体重极显著增加（P<0.01）;各日龄阶段日增重均差异不显著（P>0.05）;随日龄的增加,羔羊干物质采食量（DMI）极显著增加（P<0.01）,饲喂不同NDF水平饲粮,各组羔羊DMI差异不显著（P>0.05）。2）24NDF组羔羊干物质（DM）、有机物（OM）采食量和总能（GE）摄入量显著高于16NDF、20NDF组（P<0.05）。24NDF组羔羊粗蛋白（CP）采食量显著高于20NDF组（P<0.05）;24NDF组羔羊中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）采食量极显著高于20NDF组（P<0.01）,20NDF组极显著高于16NDF、12NDF组（P<0.01）;24NDF组羔羊DM、OM表观消化率显著低于12NDF、16NDF组（P<0.05）,24NDF组GE表观消化率显著低于16NDF组（P<0.05）,但20NDF、24NDF组NDF、ADF表观消化率显著或极显著高于12NDF组（P<0.05或P<0.01）;24NDF组羔羊粪能显著高于12NDF、16NDF和24NDF组（P<0.05）。各试验组CP表观消化率和消化能差异不显著（P>0.05）。3）12NDF组羔羊全胃重显著高于16NDF、20NDF组（P<0.05）。12NDF组羔羊瘤胃重显著高于20NDF组（P<0.05）。12NDF组羔羊瘤胃占宰前活重的比例显著高于16NDF、20NDF和24NDF组（P<0.05）。12NDF组羔羊十二指肠重及十二指肠占宰前活重的比例显著高于16NDF组（P<0.05）。其余各指标均差异不显著（P>0.05）。综上所述,母羔羊在0~60日龄最适的NDF水平为16%~20%。     

饲粮中性洗涤纤维与非纤维性碳水化合物比例对湖羊瘤胃还原硝态氮的影响

本试验采用4×4拉丁方试验设计,研究4种中性洗涤纤维与非纤维性碳水化合物比例(NDF/NFC)的饲粮(0.58、0.71、1.20、1.57)对湖羊瘤胃硝态氮含量动态变化和发酵特性的影响。各组饲粮中均含有1.0%硝酸钾,在喂后0、0.5、1.0、1.5、2.0、4.0、6.0、8.0 h通过瘤胃瘘管采集瘤胃液,测定硝酸盐和亚硝酸盐含量以及瘤胃发酵参数;晨饲后2.0 h通过颈静脉采血,测定高铁血红蛋白含量。结果表明,6.0~8.0 h饲粮NDF/NFC=0.71时瘤胃亚硝酸盐含量最低;且0~1.5 h随着NDF/NFC的增大,氨态氮(NH3-N)含量有逐渐降低的趋势;0、8.0 h总微生物蛋白质含量以NDF/NFC=0.58时最高,且与NDF/NFC=0.71时差异不显著(P>0.05),整个试验期未出现亚硝酸盐中毒。因此,在本试验条件下,湖羊饲粮NDF/NFC=0.71时,最有利于瘤胃硝态氮还原及瘤胃发酵。