短期或长期饲喂高水平豌豆纤维对猪盲肠微生物群落结构和代谢产物的影响

旨在探讨短期或长期饲喂高水平豌豆纤维(Pea fiber,PF)对猪盲肠细菌群落结构和主要代谢产物的影响。选取50头初始体重为(7.2±0.5)kg的28日龄健康断奶杜洛克×长白×大约克仔猪,按体重无差异原则随机分为2组,每组5个圈,每圈5头仔猪。处理组猪按断奶期(试验开始至断奶后30d)、生长期(断奶后30至90d)和育肥期(断奶后90至160d)3个不同生理阶段猪对日粮纤维的耐受量,分别饲喂含10%、20%、30%PF的饲粮。对照组猪饲喂基础饲粮。在第一阶段(仔猪)和试验结束时(育肥猪)屠宰,采集盲肠食糜。以454高通量测序结合real-time PCR方法检测微生物群落结构。气相色谱法检测盲肠食糜中挥发性脂肪酸含量。结果表明:1)日粮中长期或短期饲喂高水平PF对猪ADFI和ADG均无显著影响(P>0.05)。2)长期饲喂PF显著增加猪盲肠中总挥发性脂肪酸含量,显著降低丙酸比例(P<0.05);3)高通量测序分析表明,与对照组相比,短期饲喂PF的仔猪盲肠中Firmicutes门比例下降5.6%,Proteobacteria门比例增加4.3%;长期饲喂PF的肥育猪盲肠中Bacteroidetes门比例增加4.8%,Firmicutes门比例下降6.8%,采食PF后猪盲肠中存在独有优势菌属。4)Real-time PCR结果进一步证实,与对照组相比,短期饲喂PF可显著增加仔猪盲肠中总细菌、Bacteroides-Prevotella-Porphyromonas(BPP)、Enterococcus、Clostridiumcluster IV的拷贝数(P<0.05),极显著增加Bacteroidetes、Lactobacillus和Desulfovibrio desulfuricans数量(P<0.01),极显著降低Firmicutes数量(P<0.01);长期饲喂PF可极显著增加肥育猪盲肠中D.desulfuricans数量(P≤0.01),显著降低总细菌、BPP、Helicobacter-Flexispira-Wollinella(HFW)数量(P<0.05),极显著降低Enterococcus、Streptococcus和Clostridium cluster I数量(P≤0.01)。因此,猪后肠细菌群落(尤其是氢营养菌)可对日粮中高水平的PF做出迅速响应,短链脂肪酸比例的变化暗示这种菌群结构的改变与后肠微生物发酵方式的改变有关。日粮中添加高水平PF虽然可降低盲肠中条件致病菌(如Streptococcus)并提高有益菌(如Lactobacillus)的数量,但很可能不利于盲肠微生物发酵产生丁酸。

豌豆纤维对面团质构及酥性饼干品质的影响

将不同比例的豌豆纤维粉添加到面粉中,探索了豌豆纤维对酥性饼干面团质构、饼干质构及饼干感官品质的影响。结果表明:在豌豆纤维粉添加量低于25%时,随着添加比例的增加,面团的硬度逐渐增加,而粘着性和延伸度则逐渐降低,但拉伸阻力和拉伸比例表现出先增加后降低的趋势;酥性饼干中硬度、酥脆性、咀嚼性和粘着性的绝对值随纤维添加比例的增加均呈降低趋势。与对照(豌豆纤维添加量0%)相比,豌豆纤维粉添加量为15%时,饼干的硬度、酥脆性、粘着性、咀嚼性分别为1794.84g、740.719g、-93.48g·sec和1505.26g,且饼干的感官评价得分最高,为72.5分。

酶水解豌豆纤维粉制备低聚糖工艺优化

以豌豆纤维粉为原料,以低聚糖得率、清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基能力和清除羟自由基能力为考察指标,采用4因素5水平二次旋转组合试验设计,研究酶解工艺参数(料液比、木聚糖酶添加量、纤维素酶添加量、反应温度)对以上考察指标的影响。结果表明最佳酶解工艺参数范围为料液比1∶20.7~1∶24.5(g/mL)、木聚糖酶添加量170.9~176.7 U/g、纤维素酶添加量316.6~320.4 U/g、反应温度52.1~57.6℃。在优化的条件下,酶解豌豆纤维粉的最优低聚糖得率为13.98%~15.02%,DPPH自由基清除率为30.56%~33.21%,羟自由基清除率为39.36%~42.44%。通过液相色谱分析可得该低聚糖主要组分为阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、纤维二糖、纤维三糖和纤维四糖。

挤压豌豆纤维粉制备的不可溶膳食纤维油脂吸附能力研究

对不同挤压条件下不可溶膳食纤维对植物油和动物油吸附能力进行研究。以豌豆纤维粉为原料,通过改变挤压条件,改善豌豆纤维粉的物性,利用酶水解去除物料中的淀粉、蛋白质,得到不可溶膳食纤维。豌豆纤维粉挤出物和不可溶膳食纤维,随着物料水分、机筒温度、螺杆转速的升高,对于植物油和动物油的吸油量皆为先升高再降低,整体的吸油量后者高于前者。豌豆纤维粉挤出物去除淀粉和蛋白质前后吸附植物油能力由0.50 g/g提高到1.27 g/g;吸附动物油能力由0.56 g/g提高到1.75 g/g。结果表明经挤压技术改性的不可溶膳食纤维粉对油脂的吸附能力有所提高。

豌豆皮膳食纤维吸附性质和抗氧化性质的研究

比较了三种通过不同方法制备的豌豆皮膳食纤维PIDF(豌豆皮不溶性膳食纤维)、PSDF1(木聚糖酶制得的豌豆皮水溶性膳食纤维)、PSDF2(纤维素酶制得的豌豆皮水溶性膳食纤维)的吸附性质和抗氧化能力,豌豆皮水溶性膳食纤维对脂肪、胆酸钠、胆固醇的吸附能力明显高于豌豆皮水不溶性膳食纤维,而PSDF1对脂肪和胆固醇的吸附能力高于PSDF2的吸附能力;在抗氧化能力方面,豌豆皮水溶性膳食纤维抗氧化能力也明显高于豌豆皮不溶性膳食纤维,而且PSDF2清除DPPH·、·OH自由基能力高于PSDF1,但是PSDF1的还原能力、螯合铁离子能力高于PSDF2。

豌豆膳食纤维粒径对面包面团及面包品质的影响

研究豌豆膳食纤维的添加及其粒径对混合粉(膳食纤维-小麦粉)的粉质特性、面团发酵持气特性、面包质构及面包老化的影响。结果表明:随着添加的豌豆膳食纤维的粒径减小,膳食纤维与小麦粉的混合粉的吸水率增加,面团形成时间增加,而面团稳定时间显著降低;添加豌豆膳食纤维后,面团发酵的最大高度、最终高度显著降低,面团的稳定性和面团的持气性也明显下降;膳食纤维粒径在150μm~180μm时,面团的持气性最大;面包的硬度随着添加豌豆膳食纤维粒径的减小而增加;随着豌豆膳食纤维粒径的减小,贮藏期内面包硬度呈增加趋势;添加6%豌豆膳食纤维可显著延缓面包的老化。

豌豆超微粉碎膳食纤维对糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢产物的影响

目的:研究豌豆超微粉碎膳食纤维(ultrafine ground pea dietary fiber,UGPDF)对糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢产物的影响,从而揭示其降血糖的作用机制。方法:通过腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病小鼠模型,用二甲双胍和高剂量(0.9 g/(mL·d))、低剂量(0.45 g/(mL·d))UGPDF分别灌胃干预4周,测定小鼠血糖浓度、观察肝脏细胞形态变化,Western blot检测小鼠肝脏中磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/类胰岛素生长因子(insulin-like growth factors,IGF)蛋白表达水平,高通量测序分析各组小鼠粪便中的肠道菌群组成。结果:UGPDF能够调节糖尿病小鼠的肠道菌群丰度及多样性,高剂量UGPDF组操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)数达300±36,其Shannon、Simpson指数与糖尿病小鼠存在显著差异(P<0.05)。在肠道菌群组成中,与模型组相比,UGPDF干预后,Lactobacillus、Lachnospiraceae有益菌相对丰度显著上升(P<0.05),Helicobacter、Klebsiella、Clostridium致病菌相对丰度显著下降(P<0.05)。从代谢产物来看,与模型组相比,经过UGPDF干预后,小鼠粪便内的6种短链脂肪酸含量总体显著升高(P<0.05),其中以高剂量组效果最为显著,乙酸、丙酸、丁酸含量分别提高了63.7%、75.9%和96.0%,且接近正常对照组。同时,肝脏组织切片及Western blot检测结果表明UGPDF可调节糖尿病小鼠肝脏PI3K/AKT/IGF信号通路,修复肝细胞损伤,提高胰岛素敏感性。本实验可为豌豆膳食纤维的高值化利用拓宽思路,并补充完善其降血糖理论。

不同纤维源日粮对猪肠道菌群影响的研究进展

猪只日粮中添加纤维会在一定程度上降低营养物质的吸收效率,但是饲粮纤维可在猪只肠道后端进行一定程度的发酵,并产生大量的挥发性脂肪酸,具备了一定的营养作用。同时,也因此而降低猪只肠道pH,影响肠道菌群丰度及菌群结构。通过改变纤维日粮的组成来影响肠道中的菌群,发挥肠道上皮屏障功能,并且通过调节肠道微生物的组成来维持肠道微生物生态的稳定,是猪只肠道健康的关键控制点。肠道菌群与宿主相互协同,构成了肠道微生态系统,能够促进猪只对营养物质吸收利用。文章综述了不同纤维源日粮对猪只肠道菌群的影响,为养猪生产实践中应用不同纤维源提供一定理论依据。