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摘 要 淀粉是大多數(shù)畜禽的重要能量來源,因此,淀粉營養(yǎng)的研究在理論上和實(shí)踐上都有重要意義。文章從淀粉的分子結(jié)構(gòu)特征、淀粉在雞體內(nèi)的消化吸收特點(diǎn)及影響淀粉消化吸收的因素3方面進(jìn)行了綜述,最后對(duì)傳統(tǒng)觀念中淀粉是一勻質(zhì)實(shí)體,且淀粉消化率在不同飼料評(píng)價(jià)體系中可以相互轉(zhuǎn)化提出了質(zhì)疑。
關(guān)鍵詞 淀粉;組成;消化性能
中圖分類號(hào) S831
淀粉的特性由支鏈淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定。依據(jù)支鏈淀粉的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)可將天然淀粉晶粒分為A、B和C三種類型:A型淀粉支鏈鍵較分散,連接的支鏈較多,易受各種淀粉酶的作用;而B型淀粉支鏈鍵較集中,連接的支鏈很少,能抵抗淀粉酶的水解;C型淀粉居中。依據(jù)酶敏感性決定其消化速度,淀粉又可分為快消化淀粉、慢消化淀粉和抗消化淀粉。
1 雞對(duì)淀粉的消化吸收特點(diǎn)
雞唾液和胃內(nèi)含較少淀粉酶,淀粉到達(dá)小腸之前是沒有發(fā)生酶解的。嗉囊黏液的軟化、腺胃的混合、肌胃的磨碎,使得淀粉進(jìn)入小腸后能與淀粉酶更好地接觸而被消化,抗消化淀粉則進(jìn)入大腸發(fā)酵。小腸是淀粉進(jìn)行消化和吸收的主要場(chǎng)所。小腸明顯的逆蠕動(dòng)常使食糜往返于腸段之間,甚至逆流入肌胃。在α-淀粉酶(空腸處活性最強(qiáng))的作用下,直鏈淀粉被逐漸降解為麥芽糖、麥芽三糖;支鏈淀粉被逐漸降解為麥芽糖、麥芽三糖和α-糊精。小腸表面刷狀緣膜釋放的異麥芽糖酶進(jìn)一步降解α-糊精中的α-1,6糖苷鍵。這些二糖然后經(jīng)寡糖酶徹底分解為單糖,最終轉(zhuǎn)化為葡萄糖,由腸壁吸收進(jìn)入血液而參與體內(nèi)中間代謝。
雞的大腸包括兩條盲腸和一條直腸。盲腸是雞消化道微生物活動(dòng)最大的器官,pH值在6.5~7.5之間,蠕動(dòng)從小腸交接處開始,到達(dá)盲腸的盲端。食糜經(jīng)小腸消化后一部分進(jìn)入盲腸,其它進(jìn)入直腸。盲腸內(nèi)食糜的流動(dòng)呈間歇性逆蠕動(dòng)型,逆蠕動(dòng)時(shí)回盲括約肌關(guān)閉,食糜可以從直腸逆流入盲腸而不進(jìn)入小腸,食糜的停留時(shí)間一般約6~8h[2]。抗消化淀粉經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生90%以上的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)(乙酸、丙酸、丁酸)和10%的其它產(chǎn)物(CO2、H2、甲烷),其中部分VFA經(jīng)后腸壁吸收進(jìn)入門脈循環(huán),再轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟而參與機(jī)體代謝,大部分產(chǎn)物由腸道排出體外。VFA能刺激微生物的生長和對(duì)流體、電解質(zhì)的吸收;同時(shí)降低腸道pH值,有益于大腸健康狀態(tài)的維持。
2 影響雞對(duì)淀粉消化吸收的因素
2.1 自身因素
由于雞的品種和所處生長發(fā)育階段的不同,個(gè)體間可能在消化道的結(jié)構(gòu)與生理及消化道所分泌酶的種類、數(shù)量、活性上存在差異,從而使其對(duì)淀粉的消化性能不可能相同。Nitsan等(1991)研究報(bào)道,肉仔雞8日齡時(shí)胰淀粉酶酶活達(dá)到最大程度,17日齡時(shí)小腸淀粉酶酶活達(dá)到最大[3],幼禽的消化能力是在不斷地增強(qiáng) [3,4]。Yutste 等(1991)發(fā)現(xiàn),2~3周齡肉仔雞的淀粉消化率在提高[5]。Weurding等(2001)關(guān)于淀粉的不同消化速度對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能影響的研究表明,幼仔雞在消化慢消化淀粉時(shí)有更多的問題 [6]。
2.2 飼料加工處理
飼料的加工處理方法對(duì)淀粉的消化性能有影響,但目前研究主要集中于粒徑與溫度方面。Nocek和Tamimnga(1991)將谷物飼料的加工處理分為物理方法(粉碎、滾壓、制粒和膨化)和物理化學(xué)方法(加熱加水使谷物糊化)[7]。加工處理能破壞谷物飼料的蛋白質(zhì)基質(zhì),使包埋其中的小淀粉更易被淀粉酶降解,從而加快小腸內(nèi)淀粉的降解。Carre等(1987)通過對(duì)小麥、玉米和豌豆進(jìn)行粉碎(通過2mm篩)和粉碎后蒸汽制粒處理以作為飼糧的不同淀粉來源。結(jié)果表明,粉碎后蒸汽制粒處理組雞對(duì)淀粉的消化率有明顯提高[8](見表3)。同時(shí)動(dòng)物(雞)采食量差異與經(jīng)干篩分離的顆粒大小分布差異一致[6]。粒徑大小直接影響飼料通過胃腸道的速率,進(jìn)而影響消化道中淀粉消化的速率、部位和程度。較粗顆粒料比較細(xì)顆粒料更能加強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)和消化液分泌, 從而促進(jìn)采食和飼料消化吸收,改善生產(chǎn)性能[3,9,10]。這些在Weurding等(2001)對(duì)肉仔雞的體內(nèi)、體外淀粉消化研究中得到證實(shí),且發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理日糧組表現(xiàn)有較低回腸淀粉消化率[6],分析認(rèn)為是其顆粒粗糙度較小所致。這些表明適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚砜蓽p少飼料淀粉消化特性的差異。

2.3 日糧的組成與結(jié)構(gòu)
研究表明,不同谷物淀粉的降解率不同,消化性能存在差異。Classen(1996) 認(rèn)為不同來源淀粉的胚乳結(jié)構(gòu)和包圍淀粉的蛋白質(zhì)基質(zhì)及胚乳細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不盡相同,谷物籽實(shí)中非淀粉多糖(NSP)(包括β-葡聚糖和阿拉伯糖)的含量和種類也存在差異,因此,不同來源淀粉的被降解率和淀粉顆粒對(duì)酶的敏感性可能不同。研究表明,不同谷物籽實(shí)中所含不同的NSP均不能為體內(nèi)缺乏聚糖酶的單胃動(dòng)物所消化,INSP是酶消化的天然屏障,SNSP則能使腸道中食糜粘度增加、酶的擴(kuò)散速度降低、飼料通過時(shí)間延長 [11]。這在Hesselman和Aman(1986)關(guān)于加與不加酶的高低粘度兩種日糧對(duì)肉仔雞淀粉消化率影響的研究中得到證實(shí) [12]。Carre等(1987)研究發(fā)現(xiàn),成年肉用公雞對(duì)淀粉的消化率為小麥提純淀粉高于小麥粉 [13]。Leclere等(1993)和Cummings等(1995)進(jìn)一步研究認(rèn)為,非抗消化淀粉能夠在小腸內(nèi)完全消化,其消化速度可能因飼料的物理形態(tài)不同而有差異 [14,15]。這些研究表明,谷物飼料本身的組成和結(jié)構(gòu)影響著飼料中淀粉的消化。此外,飼糧的脂肪水平和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量也可能影響動(dòng)物對(duì)淀粉的消化,但有關(guān)研究報(bào)道較少。
2.4 淀粉顆粒大小及其直、支鏈淀粉含量
淀粉酶的敏感性決定了淀粉的消化性能,而這與淀粉顆粒大小和表面積及淀粉的結(jié)構(gòu)和結(jié)晶程度緊密相關(guān)[16]。植物因品種和發(fā)育階段的不同其淀粉顆粒大小不同(見表4 ),飼料淀粉中直、支鏈淀粉的含量與比率,及其結(jié)晶程度和晶粒類型也存在差異[1,17]。

支鏈淀粉側(cè)鏈長度決定淀粉晶粒的類型可能影響淀粉的消化。Franco等(1992)的體外研究表明,小粒淀粉(≤10μm)比大粒淀粉(>16μm)水解速度快,特別是甘薯淀粉。Hoover (1995)發(fā)現(xiàn),不同來源淀粉其支鏈淀粉側(cè)鏈長度存在差異(見表5)且消化性能也不同。Zobel(1988)研究表明,淀粉中直鏈淀粉含量越低其結(jié)晶性能越好,但兩者并沒有顯著相關(guān)性(見表6)。同時(shí)直鏈淀粉較支鏈淀粉分子小、分子側(cè)鏈較長、連接葡萄糖鏈的氫鍵較強(qiáng),且易與油脂(脂肪酸)等形成復(fù)合物[19]。Sievert和Pomeranz (1989)的體外消化試驗(yàn)證實(shí)直鏈淀粉含量越高飼料淀粉的消化性能越差,且飼料中直鏈淀粉含量與高溫蒸煮后抗消化淀粉的形成呈正相關(guān)。因此,直鏈淀粉的含量及飼糧中直鏈淀粉/支鏈淀粉可能影響到淀粉的消化性能,但尚未證實(shí),有待研究。

Weurding等(2001)關(guān)于肉仔雞的淀粉消化試驗(yàn)的研究表明,不同來源淀粉在肉仔雞整個(gè)消化道及消化道某一特定部位的消化程度、消化數(shù)量不同,大部分淀粉在空腸段被消化(見表7),依據(jù)淀粉的消化特性可將淀粉分為快消化淀粉、慢消化淀粉和抗消化淀粉[21,22]。而目前不同飼料評(píng)價(jià)體系認(rèn)為飼料淀粉是消化率一致的均質(zhì)實(shí)體,且所測(cè)得的淀粉總消化率和回腸消化率不同體系間可相互轉(zhuǎn)化,這是不恰當(dāng)?shù)摹?/font>

3 結(jié)語
淀粉是大多數(shù)畜禽的重要能量來源,尤其是現(xiàn)代肉仔雞的日糧淀粉提供其所需能量的50%以上。機(jī)體內(nèi)淀粉的消化性能決定著動(dòng)物對(duì)能量(葡萄糖)的攝入水平,從而影響著飼糧的品質(zhì),并潛在制約著動(dòng)物的生產(chǎn)性能。因此,有必要對(duì)雞的淀粉營養(yǎng)進(jìn)行更多更深入的研究,以不斷完善飼料評(píng)價(jià)體系,使其更好地運(yùn)用于實(shí)踐以指導(dǎo)生產(chǎn)。 |
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