水溶性和不溶性纤维在幼龄单胃动物日粮中的功能研究

本研究通过三个试验(幼龄小鼠和断奶仔猪试验),研究水溶性纤维(聚葡萄糖)和不溶性纤维(大豆纤维)及其不同配比在幼龄单胃动物日粮中的功能和作用特点。通过试验一研究聚葡萄糖和大豆纤维的功能和添加水平,在此基础上进一步研究复合纤维在促进肠道发育,改善盲肠菌群,降低仔猪腹泻率等方面的作用效果,为开发安全、高效的绿色添加剂和合理利用纤维资源提供理论依据。 本课题研究共分为以下三个试验: 试验一,单一纤维在幼龄小鼠日粮中的功能研究。采用单因子试验设计。选择126只4周龄雄性小鼠,分7组,每组3个重复,每个重复6只,饲养28d。7个组分别为:对照组,2%、5%、8%的聚葡萄糖组,2%、5%、8%的大豆纤维组。根据试验结果,分析并研究不同添加量的聚葡萄糖和大豆纤维对小鼠生产性能、血清生化指标、肠道发育、盲肠微生物菌群及粪便矿物质含量的影响,作为复合纤维和仔猪试验的理论基础。 试验二,复合纤维在幼龄小鼠日粮中的功能研究。采用单因子试验设计。选择108只4周龄雄性小鼠,分6组,每组3个重复,每个重复6只,饲养28d。复合纤维总的添加量设定为6%。第一组为对照组,不添加复合纤维,为第Ⅰ组,处理组按聚葡萄糖/大豆纤维=1:4、1:2、1:1、2:1、4:1五个配比进行添加,依次为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V、Ⅵ组。根据试验结果,在试验一的基础上进一步研究复合纤维在幼龄小鼠上的应用效果。 试验三,复合纤维在仔猪日粮中的功能研究。采用单因子试验设计。选择90头断奶仔猪,公母各半,随机分成3个处理,每个处理30头,每个处理设3个重复,每个重复10头,饲养28d。复合纤维总的添加量设定为2%。第一组为对照组,不添加复合纤维,处理组一和处理组二分别按聚葡萄糖/大豆纤维=1:1和4:1的配比进行添加。根据试验结果,研究复合纤维对仔猪生产性能、腹泻情况、血清生化指标、免疫功能、粪便微生物菌群及日粮养分消化率的影响。 上述三个试验研究结果表明: 1单一纤维和复合纤维对生产性能和血清生化指标的影响 在试验一中,各处理组全期平均日增重都高于对照组,但是各组之间均差异不显著(P>0.05);全期平均日采食量各处理组都高于对照组,5%聚葡萄糖处理组最高,显著高于对照组(P<0.05);料肉比2%和5%大豆纤维组低于对照组,其它几个处理组都高于了对照组。血清总蛋白浓度5%、8%聚葡萄糖组极显著高于对照组(P<0.01);尿素氮浓度除了8%大豆纤维组与对照组没有显著差异外(P>0.05),其它各处理组都极显著低于对照组(P<0.01);甘油三酯5%大豆纤维组极显著低于对照组(P<0.01);血糖浓度和总胆固醇浓度各处理组与对照组之间均没有显著差异(P>0.05)。 在试验二中,复合纤维添加组全期平均日增重与对照组均没有显著差异(P>0.05);全期平均日采食量第V组显著高于对照组(P<0.05);料重比除了第Ⅲ组高于对照组外,其它各处理组都低于了对照组。血清总蛋白浓度各处理组与对照组之间均差异不显著(P>0.05);尿素氮浓度第V、Ⅵ组极显著低于对照组(P<0.01);血糖浓度第Ⅳ、Ⅵ组显著低于对照组(P<0.05);甘油三酯浓度第Ⅲ、Ⅳ、V组极显著低于对照组(P<0.01);总胆固醇第Ⅳ组极显著低于对照组(P<0.01),第Ⅱ组显著低于对照组(P<0.05)。 在试验三中,两个处理组平均日增重都高于了对照组;日采食量处理组一高于了对照组,但是处理组二比对照组略有下降;料重比两个处理组也都低于了对照组。统计结果表明,各组末重、平均日增重、平均日采食量和料重比各组之间均没有显著差异(P>0.05)。处理组一血清尿素氮浓度和总胆固醇浓度与对照组差异显著(P<0.05);处理组二尿素氮浓度与对照组差异显著(P<0.05)。2单一纤维和复合纤维对小鼠肠道发育的影响 在试验一中,小肠长度各处理组与对照组差异都不显著(P>0.05);小肠重量5%聚葡萄糖组极显著高于对照组(P<0.01);盲肠长度5%、8%聚葡萄糖组和8%大豆纤维组都显著高于对照组(P<0.05);盲肠重量5%聚葡萄糖组极显著高于了对照组(P<0.01)。绒毛高度2%聚葡萄糖组极显著高于对照组(P<0.01),5%、8%聚葡萄糖组和8%大豆纤维组显著高于对照组(P<0.05);隐窝深度2%聚葡萄糖组极显著低于对照组(P<0.01);肌层厚度2%、8%聚葡萄糖组和8%大豆纤维组极显著高于对照组(P<0.01)。 在试验二中,小肠长度第V组极显著高于对照组(P<0.01),第Ⅳ组显著高于对照组(P<0.05);小肠重量第V组显著高于对照组(P<0.05);盲肠长度和绒毛高度第Ⅳ、Ⅵ组极显著高于对照组(P<0.01);盲肠重量第Ⅵ组极显著高于对照组(P<0.01);隐窝深度第Ⅲ、Ⅳ组极显著低于对照组(P<0.01),第Ⅱ、V组显著低于对照组(P<0.05);肌层厚度第Ⅳ、Ⅵ组极显著高于对照组(P<0.01)。 3单一纤维和复合纤维对小鼠盲肠微生物菌群和粪便中矿物质含量的影响 在试验一中,大肠杆菌数量2%聚葡萄糖组、2%大豆纤维组和5%大豆纤维组都显著低于对照组(P<0.05);乳酸杆菌数量各聚葡萄糖添加组均显著高于对照组(P<0.05),而各大豆纤维添加组与对照组之间没有显著差异(P>0.05)。粪便中铜含量8%聚葡萄糖组极显著低于对照组(P<0.01);铁含量8%聚葡萄糖组和5%大豆纤维组极显著低于对照组(P<0.01);锰含量8%聚葡萄糖组和8%大豆纤维组显著低于对照组(P<0.05);锌含量8%聚葡萄糖显著低于对照组(P<0.05)。 在试验二中,大肠杆菌数量除了第Ⅱ组与对照组差异不显著外(P>0.05),其它各处理组都显著低于对照组(P<0.05);乳酸杆菌数量第Ⅵ组极显著高于对照组(P<0.01),第Ⅳ、V组显著高于对照组(P<0.05)。粪便中铜、铁、锰、锌含量第Ⅳ组与对照组差异都不显著(P>0.05);第Ⅲ组四种矿物质含量均显著低于对照组(P<0.05);第Ⅱ组粪便中铜、铁、锰含量都极显著低于对照组(P<0.01);第V组铜、铁含量显著低于对照组(P<0.05);第Ⅵ组铜、锰、锌含量都显著低于对照组(P<0.05),铁含量极显著低于对照组(P<0.01)。4复合纤维对仔猪腹泻情况、免疫功能、粪便菌群和日粮养分消化率的影响 在试验三中,两个处理组腹泻指数和腹泻频率都低于了对照组,腹泻指数处理组一和处理组二分别比对照组降低了13.98%和18.28%(P>0.05),腹泻频率处理组一比对照组降低了11.09%(P>0.05),处理组二比对照组降低了15.93%(P<0.05)。血清IgG浓度、IgM浓度两个处理组都高于了对照组,但是统计结果表明各组之间差异都不显著(P>0.05)。处理组一大肠杆菌数量显著低于对照组(P<0.05),处理组二乳酸杆菌数量显著高于对照组(P<0.05)。各养分消化率两个处理组都比对照组略有提高,但是统计分析结果表明,粗蛋白、干物质、有机物、Ca、P消化率处理组与对照组之间均差异不显著(P>0.05)。 试验结论:在2%-8%添加量之间,聚葡萄糖和大豆纤维都不会对小鼠的生产性能和生长发育造成明显的不利影响。在小鼠和仔猪日粮中添加复合纤维,不会影响生产性能,并能起到促进肠道发育、改善肠道和粪便菌群、一定程度上降低腹泻发生率和提高免疫力等作用。在本试验条件下,复合纤维的有效作用优于单一纤维,尤其是对肠道的作用效果,根据试验结果认为在小鼠和仔猪试验中复合纤维最适配比是聚葡萄糖/大豆纤维=4:1,其次是1:1。