鱼虾类对碳水化合物利用的特点及其提高利用率对策

1、2013-10-25一、碳水化合物的结构和种类一、碳水化合物的结构和种类二、水产动物对碳水化合物的利用二、水产动物对碳水化合物的利用三、提高碳水化合物利用率三、提高碳水化合物利用率四、研究展望四、研究展望2013-10-25（一）碳水化合物的结构（一）碳水化合物的结构 碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮，以及水碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮，以及水解能产生这类结构的物质，主要含解能产生这类结构的物质，主要含C C、H H、O O，有，有些还含有些还含有N N、P P、S S等，通式（等，通式（CHCH2 2O O）n n。碳水化合。碳水化合物主要指糖类，但碳水化合物不一定全是糖类。物主要指糖类，但

2、碳水化合物不一定全是糖类。注：C2H4O2（乙酸），CH2O（甲醛）一、碳水化合物的结构和种类一、碳水化合物的结构和种类2013-10-25（二）种类（二）种类1.1.单糖单糖（不能水解）：葡萄糖、果糖、核糖（不能水解）：葡萄糖、果糖、核糖2.2.低聚糖或寡糖低聚糖或寡糖（由由2 2个单糖分子失水而成，其中个单糖分子失水而成，其中二糖是最重要的低聚糖二糖是最重要的低聚糖）：蔗糖、麦芽糖、乳糖）：蔗糖、麦芽糖、乳糖3.3.多聚糖多聚糖：淀粉、糖原、半纤维素、纤维素、木质素：淀粉、糖原、半纤维素、纤维素、木质素4.4.其它化合物其它化合物 糖类通过海藻、浮游生物、谷物和大豆产品糖类通过海藻、浮游生

3、物、谷物和大豆产品等饲料原料被添加进饲料。等饲料原料被添加进饲料。种类2013-10-25 1 1、单糖：多羟基醛或多羟基酮，是构成低聚多羟基醛或多羟基酮，是构成低聚糖、多糖的基本单元，其本身不能水解为更小的糖、多糖的基本单元，其本身不能水解为更小的分子，如葡萄糖、果糖、核糖等。分子，如葡萄糖、果糖、核糖等。 2 2、低聚糖或寡糖：、低聚糖或寡糖：由由2 2个单糖分子失水而个单糖分子失水而成，其中二糖是最重要的低聚糖，如蔗糖、乳糖成，其中二糖是最重要的低聚糖，如蔗糖、乳糖等。等。 3 3、多聚糖：、多聚糖：由许多单糖聚合而成的高分子化由许多单糖聚合而成的高分子化合物，最后水解产物是单糖，如葡聚

4、糖等。合物，最后水解产物是单糖，如葡聚糖等。 4 4、其它化合物、其它化合物2013-10-25二、水产动物对碳水化合物的利用二、水产动物对碳水化合物的利用 碳水化合物是鱼类的脑、鳃组织和红细胞等必需的碳水化合物是鱼类的脑、鳃组织和红细胞等必需的代谢功能底物之一，与鱼体维持正常的生理功能和存活代谢功能底物之一，与鱼体维持正常的生理功能和存活能力密切相关。能力密切相关。 但鱼类主要以蛋白质和脂肪作为能量来源，利用碳但鱼类主要以蛋白质和脂肪作为能量来源，利用碳水化合物的能力较差，适宜的饲料碳水化合物水平一般水化合物的能力较差，适宜的饲料碳水化合物水平一般低于低于20%20%，水平过高会抑制鱼类生长

5、，导致血糖水平持，水平过高会抑制鱼类生长，导致血糖水平持续偏高，免疫功能降低（续偏高，免疫功能降低（Krogdahl AKrogdahl A，20022002）。）。 所以鱼类被认为天生的糖尿病患者。所以鱼类被认为天生的糖尿病患者。鱼类鱼类-天生的糖尿病患者天生的糖尿病患者 1.鱼类对葡萄糖磷酸化能力低（Cowey和Walton，1989） 2.肌肉中葡萄糖转运体数目少（Wright等，1998） 3.葡萄糖刺激胰岛素分泌能力不强（Mommsen和Plisetskaya，1991） 4.鱼类胰岛素受体数目少（Prrizas等，1994）； 5.糖酵解和糖异生途径对体内葡萄糖调控不能相互呼应（P

6、anserat等，2001c）。2013-10-252013-10-25 鱼体对碳水化合物的代谢包括鱼体对碳水化合物的代谢包括转化储存转化储存和和氧化分解氧化分解两种方式。两种方式。 葡萄糖由葡萄糖转运载体转运进入肝细葡萄糖由葡萄糖转运载体转运进入肝细胞和肌细胞，在糖代谢酶的调控下进行糖酵胞和肌细胞，在糖代谢酶的调控下进行糖酵解、糖原合成和分解及磷酸戊糖途径等代谢。解、糖原合成和分解及磷酸戊糖途径等代谢。鱼类糖代谢的分类鱼类糖代谢的分类 1.糖酵解 2.糖异生 3.磷酸戊糖途径 4.糖原合成2013-10-252013-10-25糖代谢中两种限速酶 糖代谢过程中两种的限速酶糖代谢过程中两种的限

7、速酶己糖己糖激酶激酶(HK)(HK)和丙酮酸激酶和丙酮酸激酶(PK)(PK)对鱼类利用碳对鱼类利用碳水化合物有重要影响水化合物有重要影响。 HKHK活力的增加表明糖酵解增加。吉富罗非活力的增加表明糖酵解增加。吉富罗非鱼血浆中己糖激酶的活力在葡萄糖注射后的时间鱼血浆中己糖激酶的活力在葡萄糖注射后的时间里，没有发生显著性的变化（刘含亮，里，没有发生显著性的变化（刘含亮，20122012）。）。2013-10-25 饲料中碳水化合物含量对鱼类饲料中碳水化合物含量对鱼类PKPK的活性具有一的活性具有一定的影响，定的影响，CoweyCowey发现虹鳟肝脏中发现虹鳟肝脏中PKPK活性随着饲料中碳活性随着饲

8、料中碳水化合物含量的增加有增加趋势水化合物含量的增加有增加趋势(Cowey et a1.(Cowey et a1.，19791979）。吉富罗非鱼丙酮酸激酶的活力在葡萄糖注射后）。吉富罗非鱼丙酮酸激酶的活力在葡萄糖注射后的的6h6h达到最高水平达到最高水平(P0(P 杂食性杂食性 肉食性；肉食性； （2 2）肉食性和杂食性水产动物在长期驯化）肉食性和杂食性水产动物在长期驯化的条件下的条件下, ,对碳水化合物的消化能力会有一对碳水化合物的消化能力会有一定程度的提高。定程度的提高。2013-10-252 2、碳水化合物的种类、碳水化合物的种类 表表2 2 河鳟、虹鳟对不同碳水化合物的消化率河鳟、虹

9、鳟对不同碳水化合物的消化率种类种类河鳟河鳟虹鳟虹鳟葡萄糖葡萄糖999979907990麦芽糖麦芽糖9292/ /蔗糖蔗糖7373/ /糊精糊精77807780淀粉淀粉383820242024纤维素纤维素101410142013-10-25 （1 1）碳水化合物的碳原子数目越多，水产）碳水化合物的碳原子数目越多，水产动物对其消化率就越低；动物对其消化率就越低； （2 2）糖的空间结构会影响消化酶的作用位）糖的空间结构会影响消化酶的作用位点，从而影响消化率。点，从而影响消化率。2013-10-253 3、碳水化合物构型、碳水化合物构型表表3 3 水产动物不同构型碳水化合物消化率水产动物不同构型碳水

10、化合物消化率动物动物淀粉类型淀粉类型消化率（消化率（% %）虹鳟虹鳟熟淀粉熟淀粉52527070生淀粉生淀粉20202424河鳟河鳟熟淀粉熟淀粉5757生淀粉生淀粉3838鲤鱼鲤鱼a-a-淀粉淀粉84848585- -淀粉淀粉505050502013-10-25 （1 1）水产动物体内主要是）水产动物体内主要是a-a-淀粉酶有活性，淀粉酶有活性，-淀粉酶一般没有活性；淀粉酶一般没有活性； （2 2）水产动物对）水产动物对a-a-淀粉的消化能力强，而淀粉的消化能力强，而对对-淀粉的消化能力弱。淀粉的消化能力弱。2013-10-254 4、不同的淀粉分子大小和结构、不同的淀粉分子大小和结构 表表4

11、 4 虹鳟对不同来源淀粉的消化率虹鳟对不同来源淀粉的消化率(Kuhne,1973)(Kuhne,1973)淀粉来源淀粉来源消化率（消化率（% %）马铃薯马铃薯3939小麦小麦55552013-10-25 （1 1）马铃薯的可消化性比小麦的可消化性更高；）马铃薯的可消化性比小麦的可消化性更高； （2 2）马铃薯淀粉的分子比小麦的分子更大且成团）马铃薯淀粉的分子比小麦的分子更大且成团状，而小麦淀粉是直链淀粉；状，而小麦淀粉是直链淀粉； （3 3）薯类淀粉的可消化性低，不能提供较高的能）薯类淀粉的可消化性低，不能提供较高的能量。量。2013-10-255 5、碳水化合物用量、碳水化合物用量表表5 5

12、 鲤鱼饲料中碳水化合物用量对其消化率的影响鲤鱼饲料中碳水化合物用量对其消化率的影响 （Chiou Chiou ，19751975）a-a-淀粉淀粉 - -淀粉淀粉用量用量(%)(%)消化率消化率(%)(%)用量用量(%)(%)；消化率（消化率（%)%)；19.119.1 85 85 14.0 14.0 60 6034.434.4 85 85 33.5 33.5 52 521919 84 84 49.2 49.2 50 502013-10-25 （1 1）水产动物对碳水化合物的消化率受饲料水平）水产动物对碳水化合物的消化率受饲料水平的影响，而且与淀粉构型有关，的影响，而且与淀粉构型有关，a-a-

13、淀粉的水平淀粉的水平50%50%时时, ,消化率不会受淀粉水平的影响消化率不会受淀粉水平的影响, ,但是但是- -淀粉则淀粉则会随其添加量的增加会随其添加量的增加, ,消化率大幅度降低；消化率大幅度降低； （2 2）评判碳水化合物的可消化性一定要结合饲料）评判碳水化合物的可消化性一定要结合饲料水平，否则，评判不准确。水平，否则，评判不准确。2013-10-25三、提高水产动物对碳水化合物利用率三、提高水产动物对碳水化合物利用率1 1、碳水化合物种类、碳水化合物种类表表7 7 不同的碳水化合物对虹鳟生产性能的影响不同的碳水化合物对虹鳟生产性能的影响指标指标30%30%葡萄葡萄糖糖30%30%的生

14、淀粉的生淀粉增重（增重（g)g) 127 127 117 117饵料系数饵料系数 1.28 1.28 1.56 1.56PERPER 1.61 1.61 1.41 1.41（Bergot ，1979)2013-10-25 2 2、碳水化合物的加工处理、碳水化合物的加工处理表表8 8 加工对虹鳟生产性能的影响加工对虹鳟生产性能的影响（Forneris，1986)指标指标42%42%生玉米生玉米42%42%膨化玉米膨化玉米增重率（增重率（% %） 49 49 61 61饵料系数饵料系数 1.50 1.50 1.24 1.242013-10-253 3、水产动物饵料中碳水化合物的适宜水平、水产动物饵

15、料中碳水化合物的适宜水平表表9 9 水产动物适宜的可消化碳水化合物建议水平水产动物适宜的可消化碳水化合物建议水平（Forneris，1986)水产动物种类水产动物种类 适宜水平（适宜水平（% %）肉食性水产动物肉食性水产动物 25-30 25-30杂食性水产动物杂食性水产动物 40-50 40-50草食性水产动物草食性水产动物 45-55 45-552013-10-25四、研究展望四、研究展望 糖类是人或畜禽食物中最廉价的能最来源，在许多糖类是人或畜禽食物中最廉价的能最来源，在许多粮食作物中含量丰富粮食作物中含量丰富(Stone(Stone，2003)2003)，在鱼类研究中，在鱼类研究中，饵

16、料中添加适量的淀粉等糖类能够降低饲料的成本和饵料中添加适量的淀粉等糖类能够降低饲料的成本和节约蛋白质的作用节约蛋白质的作用(Wilson(Wilson，f994f994：ViehnaViehna等，等，2003)2003)。并且淀粉可作为天然的粘合剂，可提高饲料的耐水性并且淀粉可作为天然的粘合剂，可提高饲料的耐水性和稳定性，减少饲料中营养物质的溶出。和稳定性，减少饲料中营养物质的溶出。 但过量添加会导致抑制水产动物的生长和代谢紊乱，但过量添加会导致抑制水产动物的生长和代谢紊乱，会造成摄食后的持续高血糖，并伴随肝糖原和脂肪的会造成摄食后的持续高血糖，并伴随肝糖原和脂肪的升高，甚至会导致免疫力的下降。升高，甚至会导致免疫力的下降。 2013-10-25 所以合理的提高饲料中碳水化合物将是我们继续探所以合理的提高饲料中碳水化合物将是我们继续探索的方向。众多的研究资料从碳水化合物的种类，结索的方向。众多的研究资料从碳水化合物的种类，结构、分子大小和用量探究对不同水产动物食性、生长构、分子大小和用量探究对不同