1 饲粮纤维的定义和类型
1.1 饲粮纤维的定义
图1 饲粮纤维组成示意图TDF:总饲粮纤维 total dietary fiber;SF:可溶性纤维 soluble fiber;ISF:不可溶性纤维 insoluble fiber;CF:粗纤维 crude fiber。 蓝色部分代表粗纤维中含部分半纤维素、纤维素和酸性洗涤木质素。The blue part represents the presence of partial hemicellulose, cellulose and acid washed lignin in crude fiber. Fig.1 Diagram of dietary fiber composition[4] |
1.2 饲粮纤维的类型及理化特性
表1 常见饲粮纤维的理化特性Table 1 Physicochemical properties of common dietary fiber |
| 纤维种类Fiber types | 溶解性Solubility | 黏性Viscosity | 发酵性Fermentability |
|---|---|---|---|
| 纤维素Cellulose | 不可溶 | 无黏性 | 低 |
| 低聚半乳糖GOS | 高 | 低 | 高 |
| 低聚甘露糖MOS | 高 | 低 | 高 |
| 果寡糖FOS | 高 | 低 | 高 |
| 低聚木糖XOS | 高 | 低 | 高 |
| 果胶Pectin | 高 | 中至高 | 高 |
| β-葡聚糖β-glucan | 中 | 中至高 | 高 |
| 半纤维素Hemicellulose | 低至中 | 无黏性 | 低 |
| 木质素Lignin | 不可溶 | 无黏性 | 无 |
| 阿拉伯木聚糖Arabinoxylan | 低至中 | 中 | 高 |
| 粘液Mucilage | 高 | 中至高 | 高 |
| 抗性淀粉-4 RS-4 | 低至高 | 低至中 | 高 |
| 抗性淀粉-3 RS-3 | 低 | 无至低 | 高 |
| 抗性淀粉-2 RS-2 | 低 | 无黏性 | 高 |
2 常见的饲粮纤维来源
2.1 谷物
2.2 根茎瓜果类
2.3 其他
表2 宠物饲粮中常见纤维原料的纤维类型和发酵性Table 2 Fiber types and fermentability of common fiber raw materials in pet diet |
| 原料 Ingredients | 纤维类型占比Fiber types proportion/% | 发酵性 Fermentability | 参考文献 Reference | |
|---|---|---|---|---|
| 可溶性纤维SF | 不可溶性纤维ISF | |||
| 大麦Barley | 3.32 | 15.33 | ++ | [52] |
| 黑麦Rye | 3.7 | 8.4 | ++ | [53] |
| 小麦Wheat | 2.3 | 6.8 | ++ | [53] |
| 燕麦Oat | 4.1~4.9 | 6.0~7.1 | +++ | [54] |
| 大米Rice | 0.88~1.44 | 2.18~3.82 | ++ | [55] |
| 玉米Corn | 0.5~2.5 | 3.1~6.1 | ++ | [56] |
| 米糠Rice bran | 1.5 | 22.5 | + | [38] |
| 麦麸Wheat bran | 1.5 | 35.0 | + | [57] |
| 柑橘渣Citrus pomace | 12.7 | 7.3 | +++ | [58] |
| 甜菜粕Beet pulp | 25.2 | 18.0 | +++ | [53] |
| 苹果渣Apple pomace | 11.1 | 59.8 | ++ | [59] |
| 西瓜皮Watermelon rind | 19.1 | 53.1 | ++ | [60] |
| 芒果渣Mango pomace | 15.7 | 21.2 | ++ | [61] |
| 大豆壳Soybean husks | 10.0 | 45.0 | + | [53] |
| 洋车前子壳Psyllium husk | 78.5 | 13.0 | + | [62] |
| 芒草Miscanthus | 6.9 | 78.6 | + | [63] |
| 微晶纤维素Microcrystalline cellulose | 2.3~3.5 | 92.0~97.0 | - | [64-67] |
-:不可发酵 not fermentable;+:低发酵 low fermentable;++:适度可发酵 moderately fermentable;+++:可快速发酵 rapid fermentable。 |
3 饲粮纤维的生物学功能
3.1 影响消化率和排泄
3.2 调节血糖、血脂代谢功能
3.3 影响肠道微生态平衡
3.4 改善肠道功能
4 饲粮纤维在犬、猫饲粮中的作用
4.1 改善粪便形态
4.2 增加肠道有益菌及代谢产物
表3 饲粮纤维来源对肠道微生物和代谢物的调节作用Table 3 Regulatory effects of dietary fiber sources on intestinal microorganisms and metabolites |
| 项目 Items | 健康状况 Health status | 纤维原料和占比 Fiber raw materials and proportion | 试验时间 Experiment time | 微生物 Microorganisms | 代谢物 metabolites | 参考文献 Reference |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 犬Dogs | 健康 | 甜菜粕,11% | 21 d | 拟杆菌属、粪杆菌属和艰难 梭菌属↑,拟普雷沃氏菌属↓ | SCFAs↑ | [125] |
| 犬Dogs | 健康 | 木质素,2.7% | 24周 | 乳杆菌属和 双歧杆菌属↓ | 乙酸、丙酸、正丁酸、 SCFAs和L-乳酸↓ | [126] |
| 犬Dogs | 健康 | 大豆壳,5.6% | 7 d | 乳杆菌属和 普拉梭菌属↑ | SCFAs、乙酸、 丁酸和乳酸 | [105] |
| 犬Dogs | 健康 | 苹果渣,9% | 30 d | 丹毒梭菌属、经黏液真杆 菌属和拟杆菌属↑ | 丁酸↑ 丙酸↓ | [127] |
| 犬Dogs | 肠炎 | 木质素、亚麻籽、 果胶,3.4% | 35 d | 经黏液真杆菌属、柯林斯菌属和 罗氏菌属↑,戴阿利斯特杆菌属、 消化链球菌属和邻单胞菌属↓ | 吲哚、吲哚-2- 酮、亚精胺、 腐胺和赖氨酸↓ | [128] |
| 犬Dogs | 肠炎 | 山核桃壳、亚麻籽、 甜菜浆、柑橘渣、 蔓越莓、洋车前子壳 | 16周 | 梭杆菌属、经黏液真杆菌属、 螺杆菌属↑,假单胞菌属↓ | 色氨酸↑,支链脂肪酸、 异丁酸、2-甲基丁酸、 尸胺、腐胺和亚精胺↓ | [112] |
| 犬Dogs | 肥胖 | 大麦,14%;酒糟,4%; 纤维素,2%;洋车前 子壳、低聚果糖,1%; 亚麻籽,0.5% | 24周 | 变形菌门↑,双歧杆菌属、真杆 菌属和丹毒丝菌属↑,丹毒 梭菌属、乳杆菌属、巨单胞 菌属和链球菌属↓ | 戊酸↑,乙酸和 氨↓ | [129] |
| 猫Cats | 健康 | 甜菜粕,11% | 21 d | α多样性↑,拟杆菌门和 变形菌门↑,普雷沃氏 菌属和琥珀酸弧菌属↑ | SCFAs、乙酸和 丙酸↑ | [74] |
| 猫Cats | 健康 | 菊粉,2% | 21 d | α多样性↑,双歧杆菌属、 大肠杆菌属和乳杆菌属↑ | [98] | |
| 猫Cats | 健康 | 酵母细胞壁, 92.4 mg/kg | 27 d | 拟杆菌属和 普雷沃氏菌属↑ | 丁酸↑ | [117] |
| 猫Cats | 健康 | 低聚果糖,4% | 30 d | 双歧杆菌属↑, 大肠杆菌属↓ | 丁酸、异丁酸、 异戊酸和戊酸↑ | [130] |
| 猫Cats | 健康 | 果胶,4% | 30 d | 荚膜梭菌属、大肠 杆菌属和乳杆菌属↑ | 丁酸、异戊酸、戊酸、 乙酸、丙酸和SCFAs↑ | [130] |
| 猫Cats | 肥胖 | 酒糟、糙米、豌豆、 苜蓿、燕麦、亚麻籽、 甜菜浆 | 18周 | 放线菌门↑,双歧杆菌↑和 柯林氏菌属↑,普雷沃氏菌属、 乳杆菌属和丁酸球菌属↓ | [131] |
SCFAs:短链脂肪酸 short chain fatty acids;↑:升高 increased;↓:降低 decreased。 |
