纖維對豬的營養(yǎng)和腸道健康的影響（續(xù)1）

王志博 陸東東 倪冬姣

上期回顧：上期主要從日糧纖維的結(jié)構(gòu)組成、理化性質(zhì)等對其進行簡要描述，并從改善飼料價值和纖維利用等方面著重敘述日糧纖維的營養(yǎng)作用。

中圖分類號：S828? ?文獻標志碼：C? ?文章編號：1001-0769（2018）07-0104-02

3腸道健康的影響

3.1腸道微環(huán)境

腸道健康的維持是復(fù)雜的，依賴于日糧、共生微生物菌群和黏膜（包括助消化的上皮細胞和覆蓋上皮細胞表面的黏液）之間的微妙的平衡。日糧對腸道健康有很大的影響，它能夠提供有益或有害的物質(zhì)。我們應(yīng)該調(diào)節(jié)日糧以創(chuàng)建腸道、微生物和腸道內(nèi)環(huán)境間的平衡，防止腸道功能的紊亂。日糧纖維與黏膜和微生物存在相互作用，因此在腸道健康的控制上有重要的作用。

腸道中復(fù)雜的微生物區(qū)系由不同種類的微生物組成，包括細菌、古生菌、纖毛和鞭毛原蟲、厭氧性藻菌綱真菌和噬菌體。在這個區(qū)系中，細菌是數(shù)量最多和被研究最廣泛的微生物。它們的底物（食物）來源于日糧和宿主的組分（如黏多糖、黏蛋白、上皮細胞和酶）。隨著微生物鑒定中引入分子技術(shù)，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)僅僅少數(shù)的微生物能夠利用培養(yǎng)技術(shù)進行分離，因此今天我們掌握的關(guān)于腸道微生物的知識在未來很可能需要修改（圖3）。

3.2益生元作用

益生元的概念最初被定義為“不可消化的日糧組分”，其通過選擇性地刺激結(jié)腸中一種或有限幾種細菌的生長和/或活性來對宿主施加有益的影響，從而改善動物的腸道健康。然而，這個定義的缺點是日糧中的幾乎每一種寡糖和多聚糖（包括日糧纖維）都能夠被宣稱有益生元的作用。之后，有人提議，一種化合物要被認為是益生元，它應(yīng)該在科學上能夠被證明其能夠抵抗宿主的消化、吸收和吸收過程，能夠被定居在腸道系統(tǒng)中的微生物發(fā)酵，并能夠選擇性地刺激腸道系統(tǒng)中一種或有限幾種細菌的生長和/或活力。

日糧纖維是飼料中在這一點上有重要影響的一個組分。日糧纖維不能被內(nèi)源性消化酶消化，因而是腸道后端細菌發(fā)酵的主要物質(zhì)。發(fā)酵的主要產(chǎn)物是短鏈的有機酸（Organic Acids，OA），且主要為乳酸、乙酸、丙酸和丁酸。這種有機酸被認為能夠通過刺激腸上皮細胞的增殖來促進腸道的發(fā)育。在酸性環(huán)境中，這種有機酸能夠抑制腸道致病菌的生長，例如沙門氏菌、大腸桿菌和梭菌屬的細菌。對豬的研究表明，各種植物性碳水化合物在腸道中的表現(xiàn)并不相同，具體的表現(xiàn)取決于它們在結(jié)構(gòu)上的特性。向日糧中添加可溶性NSP能夠刺激共生腸道微生物的生長，增加短鏈有機酸的產(chǎn)生，并可降低大腸內(nèi)容物的pH。不可溶性NSP會縮短食糜在腸道中的流通時間，并且向大腸微生物提供能被其緩慢降解的底物，進而通過增加腸絨毛的長度來調(diào)節(jié)腸道形態(tài)。

飼喂瓜爾膠（一種可溶性且黏稠的NSP）可加快產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌的增殖，然而飼喂不可溶性NSP可減少溶血性大腸桿菌的繁殖，并能降低宿主斷奶后大腸桿菌病的嚴重性。然而，研究表明，可溶性NSP本身對仔豬健康并無害處。相反，有人指出，不會增加食糜黏性的可溶性NSP可通過提高乳酸菌與大腸桿菌的比率和降低斷奶后腹瀉的發(fā)生率對腸道健康產(chǎn)生有益的影響。

有關(guān)日糧纖維源對腸道菌群組成和腸道微環(huán)境的影響在近期利用菊苣進行的飼喂研究中得到了充分的證明。在谷物型（小麥和大麥）基礎(chǔ)日糧中添加菊苣（Cichorium intvbus L.）草料和根會引起豬腸道微環(huán)境和腸道形態(tài)的改變，而菊苣的添加并沒有影響豬的生長性能，僅僅使消化率有輕微的下降。在同一類型的日糧內(nèi)，小腸和大腸上的這些改變會遵循相似的模式。然而，在對添加菊苣根與添加菊苣的草料進行比較后，我們可以發(fā)現(xiàn)豬對日糧的反應(yīng)有所不同。這與日糧纖維組分的化學組成相關(guān)，菊苣根的營養(yǎng)特點是含有高水平的菊粉果聚糖和低聚果糖，而菊苣草料的特點是含有高比例的果膠。食糜的發(fā)酵產(chǎn)物和pH會對日糧類型做出相應(yīng)的反應(yīng)，且與微生物區(qū)系的改變有關(guān)，這表明菊苣會影響豬腸道的微環(huán)境。添加菊苣根（菊粉果聚糖和低聚果糖）會影響回腸食糜中的乳酸濃度和乳酸菌相對豐量，而添加菊苣草料（果膠）會影響結(jié)腸中產(chǎn)丁酸菌的豐度和乙酸濃度。

有意思的是，日糧纖維的攝入量會影響腸上皮細胞熱休克蛋白（Heatshock Protein，HSP）的表達，HSP在腸道中具有重要的生理作用。HSP能夠產(chǎn)生重要的維護功能，以便能夠維持黏膜屏障的完整性。在最近的研究中，我們發(fā)現(xiàn)回腸HSP27的表達和總糖醛酸的每日攝入量之間呈正相關(guān)（r=0. 364，P=O. 05）。當空腸HSP27和可溶性糖醛酸的每日攝入量相關(guān)時（r=0. 390，P=O. 048），上述正相關(guān)性加強。此外，空腸黏膜中HSP27的表達與黏膜相關(guān)型埃氏巨球型菌（TRF275）相關(guān)（r=0. 553，P=O. 021），其也與總糠醛酸的每日攝入量呈正相關(guān)（r=0. 523，P=O. 011）。然而，果聚糖的每日攝入量與HSP27表達不相關(guān)（P>0. 05）。

4 結(jié)論

日糧纖維對豬營養(yǎng)和健康的影響由纖維的特性決定，并且不同纖維源之間可能存在巨大的差異。此外，植物纖維的利用能通過使用各種處理技術(shù)得到改善，并且可以通過培育有較高纖維利用率的品種來改善。越來越多的證據(jù)表明，由于日糧纖維與腸道微環(huán)境以及與腸道相關(guān)型免疫系統(tǒng)之間有互作，纖維在豬營養(yǎng)上具有益生元的作用。這種特性能夠被開發(fā)，并可用作一種能夠刺激腸道健康的工具，從而能夠使抗生素生長促進劑的使用最小化。另外，日糧纖維將能夠增加豬的飽腹感，影響它們的行為，全面改善動物的健康。

（續(xù)完）