飼糧不同非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維對肉兔生長性能、養分表觀消化率、腸道 消化酶活性及腸道發育的影響

劉婷婷 夏雪茹 常興發 劉樹棟 韓帥娟 劉亞娟 陳寶江,3*

(1.河北農業大學動物科技學院，保定071000；2.國家北方山區農業工程技術研究中心，保定071000； 3.河北省牛羊胚胎工程中心，保定071000)

家兔是單胃草食動物，粗纖維對家兔具有重要意義，飼糧粗纖維水平不僅決定有效養分的供給量，而且會影響家兔的生長發育、胃腸道健康及機體健康水平。飼糧中的纖維性物質具有維持家兔消化道正常生理活動和防止腸炎的作用，飼糧中添加適量纖維可以提高家兔平均日增重(ADG)和飼料轉化率[1]，飼糧粗纖維水平過低(<7%)會導致腸道產氣桿菌的大量繁殖和腸道內容物過度發酵，破壞腸道內正常的微生物體系，造成中毒，引起腹瀉，甚至導致死亡[2-3]。近年來，為了探討精準纖維營養，越來越多的學者采用非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維(NFC/NDF)作為動物飼糧碳水化合物組成和結構的指標，它將飼糧中快速發酵和緩慢發酵碳水化合物統一考慮，更加準確地控制了其他變量的影響。Song等[4]試驗表明，當飼糧NFC/NDF為1.66時，山羊的平均日增重和養分表觀消化率較NFC/NDF為1.16時顯著提高；禹愛兵等[5]研究則認為，低飼糧NDF/NFC(0.68～0.87)的飼糧有利于保證斷奶后犢牛處于良好的能量代謝狀態，促進其生長發育；李嵐捷[6]研究發現，與NFC/NDF為1.35的飼糧相比，飼喂NFC/NDF為0.80的飼糧能顯著提高斷奶犢牛瘤胃微生物的種類和豐富度，更適合犢牛生長。目前，關于NFC/NDF的少量研究大多集中于反芻動物方面，關于飼糧不同NFC/NDF對家兔方面研究鮮有報道。因此，本試驗旨在研究飼糧不同NFC/NDF對肉兔生長性能、養分表觀消化率、腸道消化酶活性及腸道發育的影響，為確定家兔飼糧適宜NFC/NDF提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

選取135只健康斷奶肉兔，平均體重為(1.08±0.07) kg，公母各占1/2，隨機分為5組，每組27個重復，每個重復1只。各組在其他營養水平一致的前提下分別飼喂NFC/NDF為0.7(T1組)、1.0(T2組)、1.3(T3組)、1.6(T4組)和1.9(T5組)的試驗飼糧。生長試驗28 d，消化代謝試驗7 d。整個試驗期肉兔自由采食和飲水，單籠飼養，保證光照和通風。

1.2 試驗飼糧

以玉米、麩皮、豆粕、苜蓿草粉和燕麥草粉為主要原料，參考NRC(2012)[7]、李福昌[8]和谷子林等[9]配制試驗飼糧，并制成直徑×長度為4 mm×10 mm的顆粒料，試驗飼糧組成及營養水平見表1。

表1 試驗飼糧組成及營養水平(風干基礎)

續表1項目Items組別 GroupsT1T2T3T4T5粗纖維 CF17.7015.7113.9911.929.89中性洗滌纖維 NDF41.5238.2535.2432.0028.72酸性洗滌纖維 ADF21.6919.3417.3014.8612.46非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維 NFC/NDF0.721.021.301.601.90

1.3 檢測指標和方法

1.3.1 生長性能

試驗開始和結束時以重復為單位稱量各組試驗兔的體重獲得初始體重和終末體重，計算平均日增重；試驗期間記錄各組試驗兔每天采食量，計算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。統計試驗期間各組試驗兔的腹瀉和死亡情況，計算腹瀉率和死亡率，公式如下：

腹瀉率(%)=(試驗期內腹瀉試驗兔只數/ 該試驗組試驗兔總只數)×100； 死亡率(%)=(試驗期內試驗兔死亡只數/ 該試驗組試驗兔總只數)×100。

1.3.2 養分表觀消化率

生長試驗結束后，每組隨機取10只試驗兔(公母各占1/2)轉移至消化代謝籠，進行消化代謝試驗。消化代謝試驗采用全收糞法，期間每天記錄試驗兔采食量，收集全部糞便，稱重后分為2份，一份加10%鹽酸固氮測定粗蛋白質含量，另一份測定其他養分含量。試驗結束后將糞樣烘干粉碎，放入樣品袋中備測。參照張麗英[10]的方法測定飼糧及糞中各養分含量。養分表觀消化率計算公式如下：

某養分表觀消化率(%)=100×(飼糧中 該養分含量-糞中該養分含量)/ 飼糧中該養分含量。

1.3.3 腸道消化酶活性

試驗第28天，每組隨機選取10只試驗兔進行屠宰，取空腸食糜和盲腸食糜于5 mL凍存管中，-80 ℃保存，用于測定空腸食糜中胰蛋白酶、α-淀粉酶、乳糖酶、蔗糖酶的活性以及盲腸食糜中纖維素酶和果膠酶的活性，試劑盒均購于南京建成生物工程研究所，具體操作參照說明步驟進行。

1.3.4 腸道發育

試驗第28天，每組隨機選取10只試驗兔進行屠宰，取空腸腸段2～3 cm和盲腸腸壁1～2 cm2的樣品，用生理鹽水沖洗干凈，10%中性甲醛固定備測。固定組織經全自動脫水機脫水，包埋，切片后染色、封片，然后采用BA210 Digital數碼三目攝像顯微系統對切片進行圖像采集，選擇要測量的區域并采集40倍圖片測量空腸絨毛高度和隱窩深度以及盲腸肌層厚度和黏膜厚度，計算空腸絨毛高度/隱窩深度。

1.4 數據統計分析

采用Excel 2010對數據進行初步計算，再用SPSS 20.0軟件對數據進行均值比較和差異性檢驗，用one-way ANOVA程序檢驗各組數據間差異是否顯著，并用LSD法進行多重比較。結果以平均值±標準差表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結 果

2.1 飼糧不同NFC/NDF對肉兔生長性能的影響

由表2可知，T5組的終末體重顯著低于其他各組(P<0.05)。T5組的平均日增重極顯著低于其他各組(P<0.01)。T1、T2和T3組的平均日采食量極顯著高于T4和T5組(P<0.01)；與T1組相比，T2、T3、T4和T5組的平均日采食量分別降低了7.46%(P>0.05)、6.36%(P>0.05)、19.21%(P<0.01)和17.75%(P<0.01)。T5組的料重比顯著高于其他各組(P<0.05)，T4組的料重比顯著低于T1組(P<0.05)。T4和T5組肉兔出現腹瀉現象，腹瀉率分別為18.52%和59.26%，死亡率分別為7.41%和14.81%；T4和T5組的腹瀉率顯著或極顯著高于其他各組(P<0.05或P<0.01)，T5組的死亡率顯著高于T1、T2和T3組(P<0.05)。

表2 飼糧不同NFC/NDF對肉兔生長性能的影響

2.2 飼糧不同NFC/NDF對肉兔養分表觀消化率的影響

由表3可知，T5組的粗蛋白質表觀消化率顯著或極顯著低于其他各組(P<0.05或P<0.01)，較T1、T2、T3和T4組分別降低了3.95%(P<0.05)、6.71%(P<0.01)、5.21%(P<0.01)和4.38%(P<0.05)。T3組的粗脂肪表觀消化率最高，極顯著高于T1和T5組(P<0.01)，且與T2和T4組無顯著差異(P>0.05)。粗纖維表觀消化率隨飼糧NFC/NDF的升高而降低，與T1組相比，T2、T3、T4和T5組粗纖維表觀消化率分別降低了17.51%(P>0.05)、28.42%(P<0.01)、41.48%(P<0.01)和46.66%(P<0.01)。T2組的中性洗滌纖維(NDF)表觀消化率最高，極顯著高于T4和T5組(P<0.01)，顯著高于T3組(P<0.05)，與T1組無顯著差異(P>0.05)。酸性洗滌纖維(ADF)表觀消化率隨飼糧NFC/NDF升高而降低，T1組的ADF表觀消化率最高，顯著高于T3組(P<0.05)，極顯著高于T4和T5組(P<0.01)，且與T2組無顯著差異(P>0.05)。T1和T5組的非纖維性碳水化合物(NFC)表觀消化率顯著低于T2和T4組(P<0.05)。

表3 飼糧不同NFC/NDF對肉兔養分表觀消化率的影響

2.3 飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道消化酶活性的影響

由表4可知，飼糧不同NFC/NDF對肉兔空腸乳糖酶和盲腸果膠酶活性無顯著影響(P>0.05)，且均以T5組最低。T4組的空腸胰蛋白酶和α-淀粉酶活性最高，T5組次之，2組之間差異不顯著(P>0.05)；與T4組相比，T1、T2、T3和T5組的空腸胰蛋白酶活性分別降低了41.04%(P<0.05)、24.36%(P>0.05)、25.78%(P>0.05)和0.71%(P>0.05)，空腸α-淀粉酶活性分別降低了40.27%(P<0.01)、37.83%(P<0.01)、37.18%(P<0.01)、1.90%(P>0.05)。T2組的空腸蔗糖酶活性最高，顯著高于T3、T4和T5組(P<0.05)，與T1組差異不顯著(P>0.05)。隨著飼糧NFC/NDF的升高，肉兔盲腸纖維素酶活性先升高后降低；與T2組相比，T1、T3、T4和T5組的盲腸纖維素酶活性分別降低了14.90%(P>0.05)、10.89%(P>0.05)、29.51%(P<0.05)、36.68%(P<0.05)。

表4 飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道消化酶活性的影響

2.4 飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道發育的影響

由表5可知，飼糧不同NFC/NDF對肉兔空腸絨毛高度無顯著影響(P>0.05)，T1和T5組的絨毛高度略低于T2、T3、T4組。T2組的空腸隱窩深度與T1和T5組相比，分別降低了14.84%(P<0.05)和15.01%(P<0.05)，且與T3和T4組無顯著差異(P>0.05)。T2組的空腸絨毛高度/隱窩深度最高，T3組次之，且均極顯著高于其他3組(P<0.01)；T1和T5組的空腸絨毛高度/隱窩深度顯著或極顯著低于T4組(P<0.05或P<0.01)。T2組的盲腸黏膜厚度最高，極顯著高于T1和T5組(P<0.01)，顯著高于T4組(P<0.05)，且與T3組無顯著差異(P>0.05)；與T2組相比，T1、T3、T4和T5組的盲腸黏膜厚度分別降低了14.59%(P<0.01)、5.35%(P>0.05)、12.74%(P<0.05)和17.91%(P<0.01)。各組盲腸肌層厚度無顯著差異(P>0.05)，且隨著飼糧NFC/NDF的升高，盲腸肌層厚度逐漸降低。

表5 飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道發育的影響

3 討 論

3.1 飼糧不同NFC/NDF對肉兔生長性能的影響

本試驗結果表明，T1、T2和T3組的平均日采食量極顯著高于T4和T5組，T5組的平均日增重極顯著低于其他各組，T5組的料重比顯著高于其他各組；且T4組和T5組肉兔出現腹瀉現象，腹瀉率分別為18.52%和59.26%。這是可能是由于T1、T2和T3組的試驗飼糧中粗纖維水平高于T4和T5組，粗纖維可以為腸道發酵提供底物，產生短鏈脂肪酸，維持腸道pH穩定，保證腸道微生物正常活動，促進腸道發育；腸道有益微生物及其發酵產物作用于抗原呈遞細胞，可提高免疫球蛋白和巨噬細胞的表達，從而調節腸道免疫功能，緩解營養性腹瀉[11]。本試驗中，T1組的平均日采食量和料重比均高于T2和T3組。郝穎等[12]研究發現，飼糧NFC/NDF為0.39時羔羊料重比升高，且飼糧NFC/NDF為0.52時比飼糧NFC/NDF為0.39時更有利于促進休牧期斷奶羔羊的生長和改善營養狀況；李嵐捷等[13]研究飼糧不同NFC/NDF(1.35、1.23、0.94、0.80)對肉公犢牛生長性能和屠宰性能的影響，發現NFC/NDF為0.80時犢牛料重比較高，認為在一定范圍內，飼糧NFC/NDF較低不利于犢牛生長。本試驗結果與上述試驗結果相似，均在低NFC/NDF時不利于動物生長。由于當飼糧NFC/NDF為0.7時，粗纖維水平較高，導致飼糧其他營養水平降低，家兔會通過提高采食量以滿足自身能量需要，導致料重比升高，而NFC包含植物細胞內容物的全部以及細胞壁中的快速發酵部分，可以刺激腸道正常蠕動，使動物產生飽腹感。由于反芻動物與肉兔消化道結構不同，肉兔腸道中蛋白酶和α-淀粉酶活性比瘤胃中高，可以在消化道前段降解大部分NFC，而反芻動物攝入過多NFC會導致消化紊亂，且肉兔盲腸纖維素酶活性低于瘤胃[14]，因此反芻動物與肉兔適宜飼糧NFC/NDF也不同。

3.2 飼糧不同NFC/NDF對肉兔養分表觀消化率的影響

營養學的觀點普遍認為，飼糧纖維會直接影響動物對飼糧中其他養分的綜合消化利用率。現代營養研究結果表明，飼糧纖維的來源和添加量不同，其理化性質不同，對食物養分的綜合利用率和能量的攝入量也不同[15]。本試驗中，T5組粗蛋白質表觀消化率最低，其他4組之間粗蛋白質表觀消化率無顯著差異；粗脂肪表觀消化率以T3組最高，T1和T5組較低；粗纖維和ADF表觀消化率隨NFC/NDF比值升高而降低，NDF表觀消化率以T2組最高，T5組最低。由此可見，飼糧NFC/NDF為0.7和1.9時，肉兔對養分的表觀消化率較低，當飼糧NFC/NDF為0.7時，飼糧中粗纖維水平過高，會阻礙消化酶與其他養分接觸，不利于機體對養分的吸收；當飼糧NFC/NDF為1.9時，飼糧中粗纖維水平過低，NFC過度發酵抑制了纖維分解菌的活性，使盲腸發酵不能正常進行，引起消化功能紊亂，從而降低機體對養分的表觀消化率[16]。本試驗中，隨飼糧NFC/NDF的升高(1.0～1.6)，肉兔對粗纖維、NDF、ADF表觀消化率逐漸降低，其原因可能為飼糧纖維可以促進腸道蠕動、黏膜增生，有利于養分的吸收[17]，且粗纖維、NDF、ADF表觀消化率提高，可通過促進盲腸發酵為家兔機體提供更多有效能，從而改善生長性能。

3.3 飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道消化酶活性的影響

肉兔消化道能分泌α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，但不能分泌纖維素酶類，纖維素酶和果膠酶主要由盲腸中微生物產生，其活性受飼糧粗纖維水平和來源的影響[18-20]。本試驗結果表明，T4組的空腸胰蛋白酶和α-淀粉酶活性最高，顯著或極顯著高于T1組；T2組的空腸蔗糖酶和盲腸纖維素酶活性最高，顯著高于T5組。由此可見，飼糧NFC/NDF過高(1.9)或過低(0.7)都不利于肉兔腸道發揮正常功能，肉兔空腸蔗糖酶和盲腸纖維素酶活性隨飼糧NFC/NDF(1.0～1.6)的升高而降低。晁洪雨等[21]研究表明，肉兔盲腸纖維素酶活性隨飼糧ADF水平的提高而提高；楊冬梅等[22]研究發現，飼糧添加20%黑麥草可以顯著提高新西蘭肉兔盲腸纖維素酶活性；崔文典[23]研究發現，幼兔小腸中α-淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶的活性隨飼糧粗纖維水平(10%～14%)的提高而降低。本試驗結果與上述試驗結果相似，這是由于飼糧纖維可以被盲腸微生物分解成揮發性脂肪酸(VFA)，VFA可作為纖維分解菌的能量來源，增加盲腸內纖維分解菌的數量和活性，導致纖維素酶活性相對提高[13]。

3.4 飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道發育的影響

腸壁肌肉組織與黏膜下層的疏松結締組織可以增加腸道的韌性與彈性，利于腸道蠕動的正常進行[24]；腸道黏膜厚度反映腸道發育狀況，黏膜越厚，腸道發育越完善，消化能力越強；小腸絨毛高度/隱窩深度在一定程度上也能夠反映腸道上皮組織發育程度和小腸消化吸收的能力，絨毛高度/隱窩深度越大說明腸道發育越好，腸道與食糜的接觸面積就越大，消化吸收效率就越高[25]。飼糧不同NFC/NDF對肉兔腸道形態發育有一定影響。在本試驗中，T2和T3組的空腸絨毛高度/隱窩深度極顯著高于T1、T4和T5組；T2組盲腸黏膜厚度最高，極顯著高于T1和T5組，顯著高于T4組。有研究發現，飼糧中添加苜蓿草粉可以有效改善腸道發育狀況，增加腸斷長度，提高腸絨毛高度，改善腸道黏膜結構[26-27]；楊莎[25]研究發現，與飼喂9%粗纖維飼糧相比，飼喂13%粗纖維飼糧能顯著降低幼兔隱窩深度，增加絨毛高度/隱窩深度。本試驗中，隨飼糧NFC/NDF的升高，肉兔盲腸肌層厚度呈降低趨勢，原因可能是纖維性飼料具有強吸水性和系水性，可以增強動物飽腹感，促進腸道蠕動，從而刺激消化道內壁增厚，促進消化液和腸道黏液分泌，提高養分表觀消化率；肉兔空腸絨毛高度/隱窩深度、盲腸黏膜厚度和肌層厚度均以T5組最低，這可能由于飼糧粗纖維水平過低，腸道蠕動減弱，導致家兔腸絨毛壞死，崩解成碎片脫落[28]；且飼糧粗纖維水平低，可利用的碳水化合物在后腸中相對較多，會導致后腸發酵過度，造成腸道黏膜損傷，腸道功能降低，養分的消化利用能力下降。

4 結 論

① 飼糧NFC/NDF為1.0～1.3時，肉兔表現出良好健康狀態和生長性能；飼糧NFC/NDF為1.6～1.9時，肉兔發生嚴重腹瀉，生長受阻。

② 飼糧NFC/NDF過低(0.7)或過高(1.9)時，肉兔養分表觀消化率均較低；飼糧NFC/NDF為1.0～1.6時，隨著飼糧NFC/NDF升高，肉兔粗纖維、NDF、ADF表觀消化率逐漸降低。

③ 飼糧NFC/NDF為1.0～1.3時，肉兔空腸蔗糖酶和盲腸纖維素酶活性高，空腸絨毛、隱窩及盲腸黏膜發育較佳。

④ 綜合分析認為，肉兔飼糧適宜NFC/NDF為1.0～1.3。