日糧纖維組成及其在家禽體內的生理功能

張相鑫 譯自，Vol.77(2021)，№4：797～823

唐芬蘭 校 孟祥光 復校 張 濤 制圖表

雞蛋是人類營養食品中數量充足、經濟實惠的動物蛋白質來源之一，通常被世界上大多數文化和宗教所接受(Bain 等，2016)。家禽行業通過選育，使蛋雞的年產蛋量超過300枚。但是，現代化生產方式給蛋雞獲得理想的健康水平和產蛋量帶來了許多挑戰。此外，歐盟從2006 年起禁止在動物生產中使用非治療性抗生素，這也對維持雞的健康和福利帶來了挑戰。添加適宜的日糧纖維是一種能夠從多個方面提高蛋雞產蛋量的有潛力對策。在過去，在蛋雞日糧中添加纖維被認為會稀釋飼料的營養水平，導致營養物質利用不佳(Jha 等，2019)。然而，近年來，家禽行業的看法發生了改變，人們逐漸認識到在蛋雞日糧中添加特定種類和數量的纖維會產生不錯的價值。日糧纖維的使用因其對蛋雞的腸道健康、胃腸道發育、生產性能和福利的潛在益處而被重新認識。本文旨在總結在蛋雞日糧中添加纖維的現代飼養思維。

1 纖維的定義

在生理學上，日糧纖維被定義為，在動物的小腸內不易被消化和吸收，而在大腸中可以被完全或部分發酵的植物源性或類似碳水化合物(多糖、低聚糖、木質素和植物相關物質)的可食用部分(AACC，2001)。如表1 所示，日糧纖維可以分為許多種，各自具有不同的功能特性——對動物的消化功能會產生積極的、消極的或中性的影響(Jha 等，2019)。在本綜述所引證的常見飼料成分中，可溶性和不溶性纖維的大致含量如表2 所示。

已有文獻對日糧纖維的組成和化學性質進行了詳細的論述(Yangilar，2013；Fuller等，2016)，因此本文將不再對此闡述。簡單來講，纖維的組成成分可以是可溶性的或不溶性的。可溶性纖維(soluble fibre，SF)可以很容易地被動物后腸中的腸道菌群發酵，因此，它們被證明會增加腸道食糜的黏度(Cameron Smith 等，1994；Choct，1997)。腸道食糜黏度增加會降低其流通速率，增強飽腹感，最終會降低動物的總采食量(Jha 等，2019)。日糧中可溶性纖維造成的食糜黏度降低是傳統上在家禽飼料中添加木聚糖酶的原因(Choct 等，2004；Kiarie，2014)。不溶性纖維(insoluble fibre，IF) 不易被動物腸道中的菌群發酵，主要以未消化狀態通過腸道，這會提高腸道食糜的流通速率，促使糞便體積膨脹，并可能會導致宿主采食量增加(Jha 等，2015)。

作為一種營養物質，纖維很難被定義，因為許多術語在動物營養學中被用來描述和判定纖維的組成成分。19 世紀，在德國科學家開發了近似分析法后，粗纖維定量法應運而生。這種方法可將碳水化合物分為兩部分，即易消化部分(無氮提取物)和不易消化部分(粗纖維)(Henneberg 等，1859，1860)。粗纖維被定義為飼料經熱硫酸和氫氧化鈉浸泡后留下的有機殘留物，其由一些不溶性的非淀粉多糖(non-starch polysaccharides，NSP)、纖維素和部分半纖維素組成(圖1)。雖然這種方法已經使用多年，但也存在內在缺陷，例如沒有考慮到可溶性NSP 的含量(Choct，2015)。由于存在這一缺陷，Van Soest(1963)推出了中性洗滌纖維(neutral detergent fibre，NDF) 和酸性洗滌纖維(acid detergent fibre methods，ADF) 的分類法。該方法可對谷物型原料中的NSP 的含量進行充分定量，但是，NDF 分析法沒有考慮阿拉伯糖、半乳糖和阿拉伯半乳糖等可溶性NSP 的含量，因此對油料和豆類原料中的纖維缺乏共識(Choct，2015)。盡管該方法具有一定的使用價值，但從化學角度來看，它仍無法確定特定的纖維成分。

2 日糧纖維的生理功能

近年來，圍繞家禽日糧中的纖維以及日糧纖維可能具有有益作用的假設取得了巨大的研究進展。研究表明，不溶性纖維和可溶性纖維都能維持家禽生產的各項技術參數，并提到了可以改善家禽生產性能、產蛋量、營養物質消化率、行為和福利，這表明充分利用日糧纖維的生理功能可能是進行高效生產的一種切實可行的、用途廣泛的手段(Mateos，2002；Incharoen 等，2013)。常規效果的概述如表3 所示，文獻和研究報告總結出的效果匯總如表4 所示。