不溶性膳食纤维对母猪生产性能、繁殖性能、大肠微生物菌群和仔猪生长的影响

宋玉卓，朱永明，3，赵兵令，郗艳菊，3*

（1.河北维尔利动物药业集团有限公司，石家庄 050227； 2.河北省功能性饲料添加剂技术创新中心，石家庄 050200； 3.石家庄兽用功能性添加剂工程技术中心，石家庄 050200）

膳食纤维（Dietary Fiber，DF）被称为第七大营养素，是目前国内外公认的一种纤维性原料。国外学者Hipsley在1953年首次使用“膳食纤维”一词（谢静等，2021），之后几经周转将其定义为不能被机体消化的可食碳水化合物及其类似物，这些物质不能被小肠消化吸收，但在大肠中可全部或部分发酵（James，2005）。通常按其是否溶水分为水溶性膳食纤维（Soluble dietary Fiber，SF）和不溶性膳食纤维（Insoluble dietary Fiber，ISF）两类。ISF具有较强的吸水力和溶胀性，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其不溶性纤维含量为50%～60%（李恩凯等，2017）。在实际生产中，通常为了控制妊娠母猪的体重会采用限制的方法，这通常会引起母猪持续应激，从而影响母猪的生产性能和繁殖性能（Meunier-Salaün等，2001）。有研究表明，ISF可提高母猪哺乳期生产性能和繁殖性能，在母猪日粮中添加纤维可以缓解便秘，缩短产仔时间，增加产子数和提高仔猪存活率等（谈婷等，2020；Guillemet等，2010）。但ISF对妊娠和哺乳母猪生产性能和繁殖性能的研究却鲜有报道，且不同水平的ISF对母猪有不同影响。因此，本试验旨在研究妊娠和泌乳母猪日粮中添加不同水平的ISF对母猪生产性能、繁殖性能、大肠微生物菌群及仔猪生长性能的影响，为其在猪饲养中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 纤维原料不溶性膳食纤维（ISF），由河北维尔利动物药业集团有限公司提供。

1.2 试验动物及日粮本试验选择健康状况良好，胎次、体重、采食量和发情周期等基本相近的长大二元杂交母猪64头，将其随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组，每组4个重复，每个重复4头母猪。Ⅰ组为对照组，饲喂基础日粮，Ⅱ组在基础日粮的基础上添加1%的ISF，Ⅲ组在基础日粮的基础上添加3%的ISF，Ⅳ组在基础日粮的基础上添加5%的ISF。基础日粮参照NRC（2012）版进行配制，日粮配方及营养成分如表1所示。

表1 基础日粮组成及营养成分（风干基础）

1.3 饲养管理母猪妊娠期采用限制饲养模式，分别于每天7：00和14：00进行饲喂，母猪分娩后前三天采用限制饲养，从第四天开始恢复自由采食，哺乳期内仔猪不添加教槽料，母乳是仔猪唯一的营养来源，仔猪采用21日龄早期断奶模式。免疫及日常管理与猪场常规相同。试验期为配种至断奶结束，约135 d。

1.4 测定指标和方法试验过程中，分别称量和测量母猪初始、妊娠107 d、分娩后和断奶后体重和背膘厚，用于分析母猪体重和背膘厚的变化；于生产当日记录母猪产子数、产活仔数、死胎数、畸形数、初生重和产程，以及断奶至发情的间隔时间，用于分析母猪繁殖性能；分别记录仔猪初生重、断奶重、初生窝重和断奶窝重，用于计算平均日增重和平均窝增重；分别于每天7：00和14：00观察母猪排便情况，根据粪便评分标准（表2）进行评分并记录；于母猪产后3 d采集粪便，用于进行大肠微生物的分析。

表2 粪便评分标准

1.5 数据分析试验数据均采用SPSS 20.0软件中ANOVA作方差分析，采用LSD和S-N-K进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示组间差异显著。

2 结果与分析

2.1 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪体重的影响由表3可知，与Ⅰ组相比，日粮中添加ISF对母猪妊娠107 d均重、妊娠期增重、分娩后均重和断奶均重无显著影响（P＞0.05）；Ⅲ组和Ⅳ组均可显著降低母猪泌乳期失重（P＜0.05），分别降低了9.60%和8.55%，Ⅱ组与Ⅰ组差异不显著（P＞0.05），但呈降低趋势。

表3 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪体重的影响

2.2 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪背膘的影响由表4可知，与Ⅰ组相比，日粮中添加ISF对母猪妊娠107 d背膘、妊娠期背膘沉积、分娩背膘和断奶背膘无显著影响（P＞0.05）；对泌乳期背膘损失有一定影响，其中Ⅲ组降低了2.73%，Ⅳ组降低了1.64%，与Ⅰ组相比差异显著（P＜0.05），Ⅱ组降低了0.55%，与Ⅰ组相比差异不显著（P＞0.05）。

表4 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪背膘的影响

2.3 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪繁殖性能的影响由表5可知，与Ⅰ组相比，日粮中添加ISF对母猪总产仔数、健仔数和仔猪初生个体均重无显著影响（P＞0.05）；Ⅲ组和Ⅳ组初生窝均重显著高于Ⅰ组（P＜0.05），Ⅲ组提高了3.92%，Ⅳ组提高了3.78%；产程显著低于Ⅰ组（P＜0.05），Ⅲ组缩短了25.00%，Ⅳ组缩短了26.49%；断奶至发情间隔均低于Ⅰ组，其中Ⅲ组缩短11.31%（P＜0.05），Ⅳ组缩短7.11%（P＜0.05）；Ⅱ组初生窝均重、产程和断奶至发情间隔与Ⅰ组相比差异不显著（P＞0.05）。

表5 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪生产性能的影响

2.4 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对乳仔猪生长性能的影响由表6可知，与Ⅰ组相比，Ⅲ组和Ⅳ组可显著提高仔猪断奶个体均重（P＜0.05），Ⅲ组提高7.06%，Ⅳ组提高7.82%，Ⅱ组对仔猪断奶个体均重影响不显著（P＞0.05），但呈上升趋势；与Ⅰ组相比，Ⅲ组和Ⅳ组均可显著提高仔猪平均日增重、断奶窝均重和平均窝增重（P＜0.05），Ⅲ组分别提高4.08%、7.77%、8.87%，Ⅳ组提高4.85%、7.66%、8.77%，其中Ⅳ组平均日增重最高，为262.86 g，以Ⅲ组断奶窝均重和平均窝增重最高，分别为70.36和55.24 kg。

表6 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对乳仔猪生长性能的影响

2.5 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪围产期便秘的改善效果由表7可知，与Ⅰ组相比，母猪产前7 d粪便评分Ⅲ组和Ⅳ组均显著降低（P＜0.05），评分为3.20分，基本趋于正常粪便水平；Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组母猪产后7 d粪便评分差异不显著（P＞0.05）；在母猪整个围产期，与Ⅰ组相比，Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的粪便评分差异不显著（P＞0.05），但Ⅲ组和Ⅳ组均呈下降趋势。

表7 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪围产期 粪便评分的影响 分

2.6 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪大肠道中微生物菌群的影响由表8可知，与Ⅰ组相比，日粮中添加ISF可有效抑制大肠有害微生物的数量，Ⅲ组和Ⅳ组大肠杆菌数量均显著降低（P＜0.05），分别降低5.98%和8.34%，Ⅱ组和Ⅲ组产气荚膜梭菌均显著降低（P＜0.05），分别降低5.08%和2.23%；对乳酸杆菌数量无显著影响（P＞0.05）。

表8 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪大肠道中 微生物菌群的影响 lgCFU/g

3 讨论

3.1 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪体重、背膘、繁殖性能及仔猪生长性能的影响妊娠期和泌乳期的体重和背膘变化是衡量母猪营养健康状况的重要指标。妊娠期体重过低或背膘过薄说明母猪营养不良，体重过重或背膘过厚说明日粮营养过盛，会对母猪分娩过程及初生仔猪健康产生不同程度的影响。泌乳期失重和背膘损失降低过慢则会延迟母猪发情期。由表3和表5可知，日粮中添加ISF虽然对母猪妊娠期增重的作用效果不显著，但可显著降低泌乳期失重，缩短母猪断奶至发情间隔（P＜0.05）。黄大鹏等（2015）研究发现，妊娠母猪日粮中粗纤维水平分别为3%、5%、7%和9%时，含9%的粗纤维 日 粮 可 以显著减少母猪泌乳期失重，这与本结果研究一致。Geuillemet等（2006）研究了DF对临产母猪产程和死胎的影响，尽管其差异不显著，但DF能提高母猪福利，在降低分娩对母猪应激方面发挥着积极作用。本研究结果表明，日粮添加ISF可显著缩短母猪产程。

繁殖性能是反应母猪繁殖能力及是否需要淘汰的关键指标。大量研究表明，在妊娠母猪日粮中添加适量的纤维原料能提高母猪繁殖性能。国外学者Duane（2008）等研究发现，妊娠期饲喂高膳食纤维日粮的母猪断奶仔猪数平均提高0.3头/窝，张虎等（2012）研究发现，在妊娠母猪日粮中添加9%的粗纤维可提高平均窝产子数及28 d断奶窝重，这与本研究结果基本一致，由表5可知，日粮添加ISF后可显著提高初生窝均重（P＜0.05）。

仔猪初生重和断奶重可直观反应妊娠母猪和泌乳母猪的健康状况及营养水平。日粮添加一定水平的ISF可有效提高母猪的泌乳性能。Quesnel等（2009）研究表明，在母猪妊娠期间饲喂高DF日粮可以调节母猪分娩前血液激素的分泌，最终使母猪哺乳期采食量提高15%，泌乳量也显著提高，仔猪平均日增重提高13%。在本研究中，虽然初生个体均重差异不显著，但断奶个体均重、平均日增重、断奶窝均重和平均窝增重都有不同程度的提高。

3.2 妊娠和泌乳日粮中添加ISF对母猪围产期便秘和大肠微生物菌群的影响母猪便秘是生产中常见的问题，尤其是在围产期。这与母猪自身的生理代谢、饲养管理及日粮等因素密不可分。生理代谢主要表现在妊娠后期胎儿的快速发育使子宫变大，压迫肠道，从而减少了肠道蠕动及泌乳期肠道对水分的重吸收，饲养管理过程中对母猪采用限位栏模式会导致母猪运动量不足，限饲会导致母猪采食量不足，食糜在肠道中的停留时间加长。母猪分娩前后便秘会引发一系列不良后果，如延长产程、难产，增加死胎率，增加肠道对内毒素的吸收，引起乳房炎等；采食量降低会导致泌乳性能下降；大肠杆菌数量增多会产生大量毒素，从而威胁母猪身体健康。日粮中添加DF可有效缓解母猪便秘。Jiang等（2019）饲喂粗纤维水平分别为2.5%和7.5%的日粮，结果发现，粗纤维水平为7.5%组的母猪便秘情况得到改善。由表7可知，日粮中添加3%和5%的ISF可显著降低产前7 d母猪便秘发生率，同时也有降低产后7 d母猪便秘发生的趋势，与前人研究结果一致。DF改善便秘的效果与其理化特性有关，ISF可以刺激肠道蠕动，加快食糜通过肠道的时间，增加排便体积和频率。

猪对DF的消化能力来源于其肠道菌群，特别是大肠菌群。在不影响猪生长速度的前提下，适宜的纤维水平可以增加肠道远端微生物群的多样性和代谢能力，提高纤维源的利用效率。Awati等（2005）研究表明，健康动物肠道中的优势菌群受日粮组成的影响，而DF能起到重要调控作用。高纤维饲粮可以改善妊娠母猪肠道菌群的平衡和均匀指数，促进有益菌的相对丰度，减少有害菌群的相对丰度。DF的刺激可促进健康肠道细菌的生长，在小肠和大肠远端发酵成短链脂肪酸，间接调控机体的免疫能力。Montagne等（2003）报道，DF在肠道中发酵产生的短链脂肪酸（如乙酸、丁酸等）可以抑制肠道病原微生物的生长。由表8可知，日粮添加3%和5%的ISF可显著降低大肠道中有害菌大肠杆菌的数量，同时添加3%的ISF还可显著降低产气荚膜梭菌的数量，对有益菌乳酸杆菌无显著影响。DF对大肠菌群的影响机制是通过维持肠道厌氧环境，阻止兼性厌氧及需氧病原菌的繁殖。而DF的理化性质、类型和形式对肠道菌群的影响差异较大，具体的影响机制还需进一步研究。

4 结论

综上所述，在妊娠和泌乳母猪日粮中添加ISF对母猪生产性能、繁殖性能、大肠微生物菌群及仔猪生长性能均有一定的改善作用。从养殖效益角度考虑，ISF最适添加量为3%。