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菊苣粕的营养成分及其在动物生产中的应用研究

出处:德宁 作者: 中国水产养殖网 2017-05-02 23:24:00
菊苣

菊苣别名蓝菊、欧洲菊苣或法国苣荬菜,为菊科菊苣属多年生草本植物,原产于西亚、中亚、欧洲和北美洲等地区。菊苣于1997年由全国牧草品种审定委员会审定通过为引进牧草新品种。目前在我国华北、西北及东北地区分布广泛。菊苣因含有丰富的菊糖(约占其块根干重的70%以上),常作为菊糖、低聚果糖及高果糖的生产原料。菊苣粕为菊苣根提取菊糖后的粕类副产品。

1、菊苣粕定义及营养特性

菊苣粕是菊苣根在提取菊糖过程中,经清洗除杂、切丝、连续渗出后的粕类副产品。菊苣粕约含干物质87%,粗蛋白质8.8%,中性洗涤纤维32%,酸性洗涤纤维24%,木质素2.0%。另外,菊苣粕和甜菜粕一样均含有较高的可溶性纤维,且菊苣粕至少约含7%的菊糖和27%的果胶。

果胶
果胶主要由半乳糖醛酸以α-(1,4)糖苷键连接形成直链多聚物,也可能含有鼠李糖、半乳糖和阿拉伯糖的侧链。果胶是一类复杂的聚合物,其半乳糖醛酸含量,中性糖含量,糖苷键组成,甲酯化和乙酰化,酰胺含量和分子质量不尽相同。这些分子内结构对部分理化性质,如食糜的溶解性和黏度有显著的影响。果胶虽不是细胞壁组成成分,但被认为是非淀粉多糖(NSP)的碳水化合物之一。非淀粉多糖是被称为膳食纤维的一类碳水化合物,主要指那些在小肠内不能被消化酶消化或消化率很低,但是却能被肠道微生物部分或全部发酵的碳水化合物。根据非淀粉多糖的水溶性,可分为水溶性非淀粉多糖(SNSP)和不溶性非淀粉多糖(INSP)。
水溶性非淀粉多糖松散地与纤维素、木质素、蛋白质等结合,故可溶于水,在植物中含量低;而不溶性非淀粉多糖是以酯键、酚键、阿魏酸、钙离子桥等共价键或离子键较牢固地和其他成分结合,故难溶于水或不溶于水,在植物性饲料中含量高。最常见的非淀粉多糖纤维素属不溶性非淀粉多糖,而果胶属于可溶性非淀粉多糖。
菊苣粕含细胞壁多糖(CWPs)(58%),这其中,果胶含量最高(62%),其次是纤维素(27%)和半纤维素(11%)。同时发现菊苣粕中果胶主要是同型半乳糖醛酸聚糖(65%),其次是阿拉伯糖(19%)和半乳聚糖(11%),而半纤维素多糖主要是木葡聚糖。

菊糖
菊糖是天然果聚糖类碳水化合物,它由果糖分子通过β-(2,1)糖苷键连接。菊糖的链长度为2~60不等,聚合度平均为12。菊糖易溶于水,不能被胃和小肠消化吸收,但可以被后肠完全发酵利用产生挥发性脂肪酸(VFA)、气体和有机酸。菊糖具有膳食纤维及益生素的生理功能,是人类一种品质优良的功能性食品基料,并可以作为一种脂肪的替代物加以使用。菊糖在畜禽日粮中也具有积极的作用,可调节肠道平衡、改善动物脂肪代谢、促进钙吸收、促进动物生长、提高免疫、提高饲料利用率等。菊苣粕除富含细胞壁多糖(58%)外,还含菊糖(6%),作为储存多糖。

中性洗涤纤维
中性洗涤纤维(NDF)主要包括纤维素、半纤维素和木质素等成分,代表饲料中结构性碳水化合物,是饲料中被动物缓慢消化或不被消化的成分。NDF在反刍动物日粮中具有重要作用,日粮中含有一定量的中性洗涤纤维能够保证反刍动物唾液分泌、反刍行为及瘤胃内环境的正常和稳定,对反刍动物的采食量、营养物质消化率及其生产性能具有一定的调控作用。研究表明,在日粮中添加中性洗涤纤维,能提高仔猪肠道短链脂肪酸含量,降低粪便埃希氏菌属大肠杆菌数量,提高生长性能,并可显著提高妊娠母猪产仔性能,影响母猪血浆激素水平。菊苣粕含中性洗涤纤维32%,酸性洗涤纤维24%。
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2、菊苣粕在动物生产中的应用

菊苣可影响肠道微生物,具有更高的乳酸菌:大肠菌比值;饲喂富含阿拉伯木聚糖的小麦和大麦日粮,主要增加动物回肠食糜丁酸水平,而饲喂富含果胶的菊苣日粮,由于其果胶分子质量分布不同,菊苣主要增加的是乙酸水平。这说明非淀粉多糖源和微生物及有机酸的产生之间存在极强的相关性。

肉仔鸡能够适应高水平的菊苣,并无任何消化紊乱的迹象,因此认为菊苣对肉仔鸡来说是一种适口性较好的富含纤维的饲料原料。这进一步表明菊苣的可溶性非淀粉多糖部分不会引起黏度问题。菊苣根及菊糖活性成分对减少公猪异味的影响,发现菊苣能够潜在降低公猪猪肉膻味。95%果胶由毛螺菌降解为糖醛酸,中性糖阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖。产琥珀酸丝状杆菌也能降解果胶,但速率要较毛螺菌慢。研究还发现,菊苣能在瘤胃中快速分解成小颗粒,主要原因可能是反刍动物采食新鲜菊苣后反刍时间缩短和采食量增加。

新鲜菊苣可提高断奶前幼兔的盲肠内容物的生化特性:低NH3、低pH和高挥发性脂肪酸,表明肠道微生物处于一个良好的发酵平衡;而断奶后饲喂新鲜菊苣可提高生长兔日采食量和日增重,但对屠宰重和料重比无影响。研究认为采食菊苣后,果寡糖和菊糖的最终代谢物为短链脂肪酸,主要是丙酸和丁酸,这有利于提高挥发性脂肪酸和降低pH值。

小结

菊苣粕作为非常规原料,由于富含果胶、菊糖、中性洗涤纤维等营养成分,在动物生产中具有广阔的应用前景,但有必要对其主要活性成分的作用机理进行进一步的深入研究。

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