在現代水產養殖中,隨著魚粉資源的日益緊張,植物性原料被廣泛應用于飼料配方。然而,這種植物化趨勢也帶來了新的挑戰,尤其是在脂肪消化方面。非淀粉多糖(NSP)作為植物細胞壁的主要組分,雖然在人類膳食中被歸類為纖維有益成分,卻在魚類飼料中成為阻礙脂肪消化的重要因素。
一、非淀粉多糖(NSP)對脂肪消化率的抑制作用
NSP包括纖維素、半纖維素、果膠等,屬于魚類難以自身消化的碳水化合物。它們雖不直接供能,卻可在腸道內引起物理性變化。
高植物性飼料中NSP含量普遍偏高。Staessen(2020)[1]的研究表明,虹鱒攝入高NSP飼料后,糞便排出量顯著上升。這種因NSP導致的食糜體積膨脹,不僅加速了腸道通過速率,還造成膽汁酸隨糞便大量排出(圖1)。需要強調的是,該作用并非通過NSP直接吸附或結合膽汁酸實現,而是借助糞便體積增大間接帶走了膽汁酸(圖2)。膽汁酸是脂肪乳化與消化的重要媒介,其大量流失直接導致脂肪乳化不充分,最終引起脂肪消化率下降(圖3)。
二、膽汁酸的腸肝循環與周轉壓力
膽汁酸在魚體內通過“腸肝循環”實現高效再利用:在肝臟合成后儲存于膽囊,攝食后排入腸道協助脂肪消化,其后大部分在腸道后段被重吸收,返回肝臟循環利用。這一機制共同維持了一個動態平衡的“膽汁酸池”。
然而,當NSP引起的膽汁酸流失速率超過肝臟合成能力時,該平衡將被打破。盡管研究中未見膽汁酸池的完全耗竭,但在高NSP、高投喂率條件下,膽汁酸周轉壓力顯著加劇,脂肪消化率亦隨之降低。
三、外源膽汁酸的補充策略與效益
針對NSP所引發的脂肪消化障礙,外源補充膽汁酸顯示出良好的改善效果。
Staessen(2022)[2]在同一實驗體系中增設0.3%膽汁酸添加組,結果顯示脂肪表現消化率(ADC)平均提高1.2%(p<0.05)(圖4);同時,魚體總膽汁酸池擴大(增加900μmol/kg魚體干物質),肝臟與膽囊中膽汁酸儲量同步上升。盡管糞便中膽汁酸排出量也有所增加,但整體脂肪消化效率得到顯著改善(圖5)。這表明外源膽汁酸不僅直接參與腸道內的脂肪乳化過程,還可被有效吸收并納入腸肝循環,從而擴大膽汁酸池規模、增強持續消化能力。
該研究為高植物蛋白、高NSP飼料的配方優化提供了實踐依據:適量補充膽汁酸,既可保障脂肪的有效消化,也有助于提高飼料利用率、降低餌料系數,最終提升養殖經濟效益。
在當前高植物性飼料應用不斷深入的背景下,膽汁酸的作用愈發關鍵。通過科學合理地補充膽汁酸,我們能夠有效緩解NSP導致的脂肪消化難題,助力魚類在植物性飼料條件下實現高效生長。正如多項研究所示,膽汁酸正以“隱形英雄”的身份,悄然推動水產營養技術的進步與革新。

圖1蛋白質來源(PS)與非淀粉多糖(NSP)水平差異飲食的糞便膽汁酸流失量(μmol/kg體重/日)

圖2蛋白質來源(PS)與非淀粉多糖(NSP)水平在飽腹性飼喂期間相對糞便產量(RFP)與糞便膽汁酸流失量呈正相關

圖3蛋白質來源(PS)與非淀粉多糖(NSP)水平在飽腹性飼喂期間糞便膽汁酸流失量與脂肪表觀消化率系數(ADC)的關系(負相關)

圖4 虹鱒在不同NSP水平下添加0.3%膽汁酸對脂肪表觀消化率(Fat ADC)的影響

圖5
[1]Staessen T W O, Verdegem M C J, Koletsi P, et al. The effect of dietary protein source (fishmeal vs. plant protein) and non‐starch polysaccharide level on fat digestibility and faecal bile acid loss in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)[J]. Aquaculture Research, 2020, 51(3): 1170-1181.
[2]Staessen T W O, Verdegem M C J, Schrama J W. Effect of dietary NSP level and bile acid supplementation on nutrient digestibility and the bile acid metabolism in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)[J]. 2022.