Effect of Dietary Fiber Components on Fecal Nitrogen Excretion and Protein Utilization in Growing Rats

Abstract

The effects of purified fiber components and wheat bran on several indices of protein utilization were determined in growing rats. A control diet containing 10% casein was diluted with either cellulose (C), pectin (P), lignin (L), guar gum (G), or wheat bran (W) at fiber levels ranging from 3% to 20%. All fibers except C caused a decrease in net protein ratio (NPR) as compared to the control casein diet. This depression in NPR increased as the dietary fiber level increased. Apparent and true nitrogen digestibilities also decreased with all fibers at all levels. At the highest level of fiber (20%) the depression was greater for G and W and was least for C. NPR when divided by digestibility (analogous to biological value) decreased with P,L, W (all levels) and G (20% level) but not with C. When rats were fed fiber without protein, there was increased excretion of endogenous fecal nitrogen with all fibers at all levels. The results demonstrate that fiber(s) affected protein utilization as measured by NPR, digestibility and endogenous fecal nitrogen excretion and that the negative effect increased with the level of fiber consumed.

Avaliação da perda endógena de aminoácidos, em função de diferentes níveis de fibra para suínos

“…Resultados semelhantes foram obtidos por De Lange et al (1989), que encontraram diferenças significativas entre os valores de perda endógena de todos os aminoácidos essenciais e não-essenciais, expressos em função da porcentagem da proteína bruta endógena, quando avaliaram a inclusão de pectina, celulose e óleo de canola à dieta isenta de proteína, observando ainda que o efeito da pectina purificada sobre a perda ileal endógena de aminoácidos foi maior que o da celulose purificada. Este aumento das perdas endógenas de aminoácidos, em função da adição de fibra à dieta, pode ser atribuído, entre outros, ao aumento na descamação das células epiteliais, por causa de sua natureza física (Shah et al, 1982), como também pela adsorsão de peptídeos, aminoácidos e enzimas digestivas (Scheeman, 1978). Por outro lado, Sauer et al (1991) não encontraram diferenças, com exceção de dois aminoácidos, na digestibilidade ileal aparente de aminoácidos quando foi utilizado 10% de Alphafloc ou palha de cevada em uma dieta à base de amido de milho e farelo de soja.…”

“…Além disto, Mitaru et al (1984) relataram que a fibra é capaz de adsorver aminoácidos e peptídeos, o que prejudica a absorção destes, sendo a intensidade da adsorsão dependente do grau de lignificação. Segundo Shah et al (1982), esta capacidade de adsorção de aminoácidos pode ser devido às propriedades da lignina em formar ligações hidrofóbicas com aminoácidos.…”

“…A fibra, portanto, é considerada um dos fatores responsáveis pelo aumento da secreção endógena de aminoácidos, tanto pela descamação das células epiteliais, devido à sua natureza física (Shah et al, 1982), quanto pela adsorsão de peptídeos, aminoácidos e enzimas digestivas (Scheeman, 1978), além de estimular a produção de proteína de origem bacteriana (Schulze et al,1994).…”

Meta-analysis of the amino acid digestibility of oilseed meal in growing pigs

“…In addition, NDF and its lignin fraction in particular have a high water retention capacity and thereby increase the viscosity of the digesta, which slows mass transfer and enzymatic reactions, and hence digestion and absorption of nutrients (Buraczewska et al, 2007). Furthermore, gastric, pancreatic and biliary secretions appear to increase with NDF content of the feed (Ikegami et al, 1990), which would increase endogenous losses of protein due to sloughing of intestinal epithelium (Shah et al, 1982) in addition to digestive proteases. SID is estimated from the AID and adjusted for basal endogenous AA contributions, therefore including specific endogenous losses.…”

Effects of wheat bran on exocrine pancreas secretion in the pig

“…Dietary fiber is known to decrease the availability of food components (Kass et al, 1980 ;Shah et al, 1982 ;Burrows et al, 1982 ;Kuan, Stanogias and Dukin, 1983), and the most pronounced effect in the pig was noted with wheat bran (Henry and Perez, 1983). Such a decreasing effect is not well understood and different hypotheses have been proposed : ― alteration of intestinal transit time (Burrows et al, 1982 ;Bardon and Fioramonti, 1983), ― alteration of small intestine function (Schneeman, Richter and Jacobs, 1982 ;Thomsen and TasmanJones, 19821, -decrease of intestinal pancreatic enzyme hydrolysis due to adsorption of pancreas enzymes (lsaksson, Lundquist and lhse, 1982) and bile acids (Story and Kritchevsky, 1976) or to a change in exocrine pancreas secretion.…”