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养殖过程中猪肠道对日粮碳水化合物的降解

作者:康大夫 来源:互联网时间:2013-10-17 11:28点击:

核心提示:本文为大家介绍猪肠道对日粮碳水化合物的降解,详情见下文。

  碳水化合物,如母乳中的乳糖,固体饲料中的单糖、双糖、寡糖和多糖,是猪日粮的主要组成成份。日粮碳水化合物由多种物质组成,它们在小肠中以不同的方式降解,具有不同的生理学功能。淀粉和双糖主要由唾液、胰液和小肠粘膜中的酶共同降解,其终产物(葡萄糖、半乳糖和果糖)通过门静脉吸收。相比较,猪小肠中不存在能打开一些寡糖和非淀粉多糖连接键的酶。但是,这些碳水化合物和一些淀粉(抗性淀粉)能够被主要存在于大肠(盲肠和结肠)中的微生物酵解。酵解的终产物主要是短链脂肪酸(SCFA)和乳酸(LA),同样可以被机体利用。

  从出生到成熟猪日粮中碳水化合物组成存在很大的差异:母乳中碳水化合物主要是乳糖,而提供给生长猪和成年母猪的日粮中碳水化合物在化学结构和组成上要复杂得多。因此,猪肠道随着日粮的改变而改变其形态学结构、消化酶活性和微生物酵解活性。本文的主要目的在于综述猪日粮中碳水化合物类型和从出生到成熟猪肠道对日粮碳水化合物的降解。

  饲料中碳水化合物的分类

  根据Weende典型饲料分析法,日粮中碳水化合物是指含有的粗纤维和无氮浸出物。无氮浸出物的含量可由100%与灰分、蛋白质、脂肪和粗纤维百分含量的差值计算得到。利用现代分析仪器可以根据化学组成将碳水化合物分得更具体。在最近的研究中,有人根据聚合程度、组成糖的一致性和糖苷键的类型对碳水化合物进行化学分类。低聚合糖(聚合度1~2)包括单糖和双糖。单糖的含量一般都很低。乳糖是母乳和乳制品(乳清)中主要的碳水化合物组分,而蔗糖是植物性饲料中含量最多的糖。寡糖(聚合度3~10)由3~10个单糖连接而成,通常存在于种子和许多豆荚、锦葵、菊科植物和芥属植物的副产品中。多糖(聚合度>10)淀粉是许多植物性饲料中含量最多的碳水化合物,特别是谷物饲料。淀粉是α(1—4)键连接的直链淀粉和α(1—4),(1—6)键连接的支链淀粉的混合物。两个α-葡聚糖以不同的比例存在于植物细胞中,在不同种类植物中的结构和大小也不同。根据X—射线衍射类型,淀粉可进一步分为A、B、C三种类型淀粉。A型淀粉存在于谷物中,通常有一开放的结构,而B型淀粉则有紧凑的结构,在块茎类植物如土豆中可以发现。C型淀粉是A型淀粉和B型淀粉的复合物,存在于豌豆和大豆中。植物细胞壁由一系列非淀粉多糖组成,这类非淀粉多糖通常与蛋白质或酚类化合物聚合,在部分细胞壁中与酚聚合木质素结合。植物细胞壁中主要的多糖为纤维素,阿拉伯木聚糖,β-葡聚糖,木葡聚糖,鼠李半乳糖,阿拉伯半乳糖。一些植物性饲料也可能包含细胞内非淀粉多糖,但是除了棕榈掌中的果聚糖和棕榈叶、椰子饼中的甘露聚糖,这种情况一般很少。

  木质素不属于碳水化合物,但紧紧地与细胞壁多糖结合在一起。木质素可描述为一个由许多单位苯丙烷构建成的分散的网状结构,可能部分与细胞壁半纤维素多糖连接在一起。木质化可以起到两方面的功能作用。它可以固化纤维素的微原纤维和其它基质多糖,使得细胞壁硬化。在最近大多数的动物研究中,日粮纤维常用细胞壁、贮存非淀粉多糖和木质素来描述,可以通过酶测重法或酶化学测定法来测定。在一些旧的文献中还通常用粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维。这些旧的测量方法虽然不同程度上低估了纤维含量,但是已被证明是能量消化率的有效参数。

  胃肠道随着日龄增加与饲粮变化的发育

  与其它器官一样,胃肠道的尺寸随着生长而改变。这已在McCance的研究中发现,他观测了猪从出生到120日龄小肠重量和长度的变化。在生长前几周,小肠长度具有相当快的增长速度。随着日龄增大,大肠逐渐增长得比小肠大。这些变化可以从功能上加以解释:哺乳仔猪日粮的营养价值很高,不存在残余;随着生长,纤维供给数量的增多刺激了大肠的发育。

  断奶过程常伴随着肠道结构和功能的变化。一般发现,与哺乳仔猪相比,断奶仔猪绒毛长度减小,隐窝深度加深。饲喂不同水平的开食料对肠道形态一般无影响。Kelly认为猪断奶时小肠形态和功能变化是失去母乳内源因子导致肠道早熟而直接造成的。其它一些可能导致断奶期小肠形态和功能变化的因素有日粮消化不良、细菌引起的炎症反应、病毒因素和对日粮抗原物质的过敏反应。

  研究发现盲肠、结肠组织上皮结构和增殖在不同生长阶段和不同肠道区域也存在着差异。断奶后,大肠形态的变化主要体现在隐窝大小的增大和增殖能力的减弱,可能反映了肠腔刺激,即短链脂肪酸的减少。出生4个月后,又可观察到隐窝深度的增加和增殖能力的增强。

  碳水化合物的组成对肠道发育有明显的影响。纤维的物理化学特性,例如系水力、粘滞性,对不同胃肠道区域有不同的生理作用。饲喂高纤维日粮的生长猪小肠细胞转变和形态发生了改变,可能与肠腔环境的物理化学性质变化有关。饲喂高纤维日粮的生长猪同样可观察到大肠细胞转变的加快、长度的增长和重量的增加。进一步的研究发现饲料颗粒的大小影响大肠的粘膜结构、上皮细胞增殖和粘蛋白的合成。

  

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