高级饲料学粗饲料CHO

1、l 一一. 概况概况l 1. 营养资源现状营养资源现状l 1). 再生性营养资源再生性营养资源. 主要指三大有机营养素主要指三大有机营养素. 地球上每一年经光合作用产生的地球上每一年经光合作用产生的 有机物质大约是有机物质大约是1000000亿吨亿吨. 一一. 概况概况 1. 营养资源现状营养资源现状 1). 再生性营养资源再生性营养资源. l 其中其中:l 陆生植物产生的陆生植物产生的CHO大约是大约是4000亿吨亿吨. l 水生光合作用产生的有机物质大约是陆水生光合作用产生的有机物质大约是陆 生植物的生植物的8倍倍. l 几丁质中的几丁质中的CHO(聚乙酰氨基葡萄糖聚乙酰氨基葡萄糖)大大

2、约是约是100亿吨亿吨.l 构成地球上的构成地球上的CHO大约包含大约包含600种以上种以上 的糖类的糖类. 动物营养中利用的矿物质有两大类动物营养中利用的矿物质有两大类:l 第一类是常量矿物元素第一类是常量矿物元素. 钙磷钠氯钾镁硫钙磷钠氯钾镁硫.l 第二类是微量矿物元素第二类是微量矿物元素. 铁锌铜锰碘硒钴等铁锌铜锰碘硒钴等.l 作营养素利用作营养素利用, 常利用矿物元素的离子态化合物常利用矿物元素的离子态化合物.l 动物营养中主要利用两类化合物动物营养中主要利用两类化合物, 即即:l 天然来源的矿物元素化合物及氧化物天然来源的矿物元素化合物及氧化物;l 天然原子态矿物质经人工用化学方法处

3、理天然原子态矿物质经人工用化学方法处理l 形成的离子态物质形成的离子态物质.l主要指人工合成营养源主要指人工合成营养源.l目前主要有两大类，即：目前主要有两大类，即：l 人工合成的人工合成的AA、Vit、有机酸等营养物质有机酸等营养物质.l 对饲料和动物有好处的促营养物质对饲料和动物有好处的促营养物质(Pronutrients).l 促营养物质包括所有的非营养性饲料添加剂促营养物质包括所有的非营养性饲料添加剂.l 促营养物质是饲料资源开发中极具开发潜力的一类物质促营养物质是饲料资源开发中极具开发潜力的一类物质.l1). 利用方式利用方式 l 主要有两种方式主要有两种方式.l 第一第一. 传统利

4、用方式传统利用方式. 不经济不经济, 浪费资源浪费资源.l 利用量约占总利用量的一半左右利用量约占总利用量的一半左右.l 第二第二. 科学利用方式科学利用方式. 高效利用方式高效利用方式.l 包括科学饲养的饲料利用方式包括科学饲养的饲料利用方式,l 科学合理的饲料加工制备科学合理的饲料加工制备,l 科学合理的饲料配合科学合理的饲料配合.l 再生资源利用再生资源利用:l 实际利用量不足总资源实际利用量不足总资源 量的量的5%.l 可利用资源量不足总资源可利用资源量不足总资源 量的量的10%. 其余待开发其余待开发.l 目前全世界饲料利用量约为目前全世界饲料利用量约为13亿吨亿吨. l 未来未来5

5、年内也不超过年内也不超过20亿吨亿吨.l 饲料利用饲料利用: l 商品配合饲料约占商品配合饲料约占40-45%. 自配饲料占自配饲料占30-35%.l 单一饲料利用占单一饲料利用占25%.l 微量元素化合物微量元素化合物100万吨以上万吨以上.l 创生性饲料资源利用创生性饲料资源利用, 每年在每年在100万吨左右万吨左右.l3. 饲料资源开发饲料资源开发l1). 蛋白质饲料资源开发蛋白质饲料资源开发. 目前的开发方向是目前的开发方向是l 植物育种植物育种, SCP, 水产水产, 副产物副产物, 废弃物废弃物. l2). 能量饲料资源开发能量饲料资源开发. 目前主要集中于发目前主要集中于发l 展

6、高能作物展高能作物(木薯木薯,甜菜等甜菜等), 野生植物利用野生植物利用.l1. 纤维素纤维素l 高等植物中占高等植物中占1/3 , 数量很大数量很大.l 有的动物中也含纤维素有的动物中也含纤维素, 如蜗牛中的被囊素如蜗牛中的被囊素.l 微生物中常含有纤维素微生物中常含有纤维素, 如胶醋酸杆菌可用甘露糖如胶醋酸杆菌可用甘露糖l 合成纤维素合成纤维素.l 不同种类植物不同种类植物, 不同植物部位不同植物部位, 纤维素含量差异很纤维素含量差异很l 大大, 如棉花含纤维素如棉花含纤维素95%以上以上, 块根类则少于块根类则少于1%.l 植物中还存在其他类似纤维素结构的植物中还存在其他类似纤维素结构的

7、NSP. 纤维素是由纤维素是由D 葡萄糖单位经葡萄糖单位经 1,4 糖苷键结合而成糖苷键结合而成的多聚化合物的多聚化合物. 不同来源纤维素不同来源纤维素, 其组成的糖单位数不同其组成的糖单位数不同. 一般由几百至数千一般由几百至数千, 平均约平均约8000个葡萄糖单位组成个葡萄糖单位组成. 如棉花纤维约由如棉花纤维约由9200个葡萄糖单位组成个葡萄糖单位组成. 棉花纤维用乙醇脱脂后洗涤棉花纤维用乙醇脱脂后洗涤, 再用再用1%NaOH溶液煮溶液煮沸沸, 最后用醋酸中和最后用醋酸中和, 洗净可得到洗净可得到99.8%以上的标准纤以上的标准纤维素维素.纤维素用纤维素用17.5%的的NaOH溶液处理溶

8、液处理, 纤维素即溶解纤维素即溶解而变成而变成 纤维素纤维素. 纤维素硷溶液用甲酸中和即得纤维素硷溶液用甲酸中和即得 纤维素沉淀物纤维素沉淀物. 纤维素硷溶液在酸溶液中仍然不沉淀者叫纤维素硷溶液在酸溶液中仍然不沉淀者叫 纤维素纤维素.纤维素分子链是直链纤维素分子链是直链, 无分支结构无分支结构.苎麻纤维糖苷链由苎麻纤维糖苷链由11300个葡萄糖单位组成个葡萄糖单位组成,因此因此,苎麻纤维很长苎麻纤维很长.二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成 1。纤维素纤维素 1). 纤维素的化学组成纤维素的化学组成2). 纤维素的物理化学特性纤维素的物理化学特性纤维素分子之间和分子内存在大量氢键，纤维素分子之

9、间和分子内存在大量氢键，因此，纤维素纤维的化学键结合力很强，因此，纤维素纤维的化学键结合力很强，使纤维变得硬而直，使纤维变得硬而直，其物理特性对动物的适合性差其物理特性对动物的适合性差。 二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成 1。纤维素纤维素 1). 纤维素的化学组成纤维素的化学组成 2). 纤维素的物理化学特性纤维素的物理化学特性纤维素分子属同质多糖结构。纤维中的纤维素容纤维素分子属同质多糖结构。纤维中的纤维素容易形成整齐的排列结构，不溶于水。易形成整齐的排列结构，不溶于水。浓或稀酸条件下，需长时间加水加压才能水解。浓或稀酸条件下，需长时间加水加压才能水解。表明对动物直接利用纤维的效果差。表

10、明对动物直接利用纤维的效果差。高等植物中纤维素一般都与其他多糖、蛋白质、高等植物中纤维素一般都与其他多糖、蛋白质、木质素等结合存在，游离存在的情况比较少见，木质素等结合存在，游离存在的情况比较少见，幼嫩阶段，纤维素游离存在的量相对较大幼嫩阶段，纤维素游离存在的量相对较大。二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成 1。纤维素纤维素 1). 纤维素的化学组成纤维素的化学组成 2). 纤维素的物理化学特性纤维素的物理化学特性3). 纤维素微纤维纤维素微纤维 是由多个纤维素分子经氢键结是由多个纤维素分子经氢键结 合而形成的纤维素分子有序排列的集合。合而形成的纤维素分子有序排列的集合。 微纤维中间部位氢键结

11、合力很强，使微纤维形微纤维中间部位氢键结合力很强，使微纤维形 成微晶束而变成晶形微纤维，难降解。成微晶束而变成晶形微纤维，难降解。 微纤维外部，键结合力较弱，未形微纤维外部，键结合力较弱，未形成微晶束，微晶束， 一般称为微纤维一般称为微纤维。二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成 1。纤维素纤维素 1). 纤维素的化学组成纤维素的化学组成 2). 纤维素的物理化学特性纤维素的物理化学特性3). 纤维素微纤维纤维素微纤维微纤维形成主要可分成三个阶段：微纤维形成主要可分成三个阶段：第一阶段，微丝形成，由纤维素分子经氢键凝结成第一阶段，微丝形成，由纤维素分子经氢键凝结成直径直径3.53.5埃的纤维素集

12、合体埃的纤维素集合体. .第二阶段第二阶段, ,原纤维形成原纤维形成, ,即微丝沿长轴方向延长。即微丝沿长轴方向延长。第三阶段，纤维素纤维，即原纤维进一步聚合。第三阶段，纤维素纤维，即原纤维进一步聚合。高等植物中的纤维素一般以纤维素微纤维的形式存高等植物中的纤维素一般以纤维素微纤维的形式存在，且属于同质多糖，由在，且属于同质多糖，由1,41,4苷键连接而成。苷键连接而成。植物越成熟，纤维素越难利用植物越成熟，纤维素越难利用。1). -葡萄糖聚糖类葡萄糖聚糖类 (除除-1,4苷键的纤维素外苷键的纤维素外) 具有实际意义的具有实际意义的-葡萄糖聚糖是：葡萄糖聚糖是： 微生物微生物, 藻类中存在的藻

13、类中存在的-1,3和和-1,6苷键高苷键高 聚葡萄糖聚葡萄糖. 是高质量是高质量CHO饲料发酵，降低能量价值的饲料发酵，降低能量价值的 主要根据。主要根据。 谷类和荞麦中的谷类和荞麦中的NSP主要含主要含-1,3葡萄糖聚糖葡萄糖聚糖. 二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成 1。纤维素纤维素 2. 其他同质其他同质- -聚糖聚糖1). -葡萄糖聚糖类葡萄糖聚糖类l谷类和荞麦中的谷类和荞麦中的- 1,3葡萄糖聚糖葡萄糖聚糖, 物理特性适宜，柔物理特性适宜，柔曲特性比较好曲特性比较好, 是麦麸常用于单胃动物的主要原因。是麦麸常用于单胃动物的主要原因。l谷类和荞麦中的谷类和荞麦中的- 1,3葡萄糖聚糖

14、分子量较大，葡萄糖聚糖分子量较大，2 4万万左右，常与蛋白质共价结合存在左右，常与蛋白质共价结合存在, 而而-1,4葡萄糖聚糖较葡萄糖聚糖较少少, 使此类聚糖质地变得比微生物中硬使此类聚糖质地变得比微生物中硬. 从动物利用角从动物利用角度看度看, -1,3未必比未必比-1,4更容易更容易.l微生物更易产生消化微生物更易产生消化-1,4的酶的酶. 是禾本科和菊科植物中重要的短期贮存多糖是禾本科和菊科植物中重要的短期贮存多糖, 溶溶 于水于水. 菊糖是菊糖是-2,1苷键连接的果聚糖苷键连接的果聚糖. 分子中分子中 有一个葡萄糖单位有一个葡萄糖单位, 但无还原性但无还原性, 分子量分子量6000.

15、禾本科牧草中的禾本科牧草中的NSP主要是主要是-2,6连接的线状连接的线状 果聚糖果聚糖. 无还原性无还原性. 分子量分子量5000-50000. 有木聚糖有木聚糖, 阿拉伯聚糖阿拉伯聚糖, 半乳糖醛酸聚糖等半乳糖醛酸聚糖等. 植物中含量很少植物中含量很少.二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成1。纤维素纤维素2. 其他同质其他同质- -聚糖聚糖1). -葡萄糖聚糖类葡萄糖聚糖类2). 果聚糖果聚糖3). 甘露聚糖甘露聚糖 植物植物, 特别是种子中大量存在特别是种子中大量存在. 微生微生 物中也有物中也有. 一般是一般是-1,4连接连接. 酵母中是酵母中是-结构结构 .4). 其他多聚糖其他多聚

16、糖 主要有木聚糖主要有木聚糖, 阿拉伯聚糖阿拉伯聚糖, 半乳半乳 糖醛酸聚糖等糖醛酸聚糖等. 植物中含量很少植物中含量很少. 植物和微生物中的一些聚糖植物和微生物中的一些聚糖很难与纤维素区分开很难与纤维素区分开. 1). 1).半纤维素定义半纤维素定义. . 最早认为最早认为, ,半纤维素是能用半纤维素是能用17.5% 17.5% NaOHNaOH溶液提取溶液提取 的物质的物质. . 1958 1958年以后国际上认为是非纤维年以后国际上认为是非纤维, , 非果胶类物质非果胶类物质. . 1973 1973年年, ,BauerBauer人为人为, ,半纤维素应该是能与纤维素半纤维素应该是能与纤

17、维素 形成氢键结合形成氢键结合, , 与果胶能形成共价结合的植物细与果胶能形成共价结合的植物细 胞壁多糖胞壁多糖. . 半纤维素以木聚糖为主链半纤维素以木聚糖为主链. .可能存在其他聚糖或单糖可能存在其他聚糖或单糖. . 有的木聚糖可能是被乙酰化的木聚糖有的木聚糖可能是被乙酰化的木聚糖, , 如谷类中的阿如谷类中的阿拉伯糖基木聚糖拉伯糖基木聚糖, , 阿拉伯糖以阿拉伯糖以- 苷键与苷键与木聚糖连结木聚糖连结; ; 某些植物种籽中的葡萄糖基甘露聚糖某些植物种籽中的葡萄糖基甘露聚糖; ; 软木质中的半软木质中的半乳糖基葡萄糖聚糖和半乳糖基甘露糖聚糖等乳糖基葡萄糖聚糖和半乳糖基甘露糖聚糖等. .l二

18、、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成1。纤维素纤维素2. 其他同质其他同质- -聚糖聚糖3. 半纤维素半纤维素 1).1).半纤维素半纤维素 2). 2).半纤维素的化学结构特征半纤维素的化学结构特征l半纤维素中除了木聚糖半纤维素中除了木聚糖, , 其次是阿木聚糖其次是阿木聚糖, ,l 葡甘聚糖葡甘聚糖, ,l 半乳甘聚糖半乳甘聚糖, ,木葡聚糖等含量较多木葡聚糖等含量较多. .l 半纤维素利用率低与其聚糖种类多有关半纤维素利用率低与其聚糖种类多有关. .l 5%5%的稀硷可提取木聚糖的稀硷可提取木聚糖, ,用乙醇可沉淀其中的木糖用乙醇可沉淀其中的木糖. .l 天然半纤维素一般都与纤维素结合存在

19、天然半纤维素一般都与纤维素结合存在. .l 饲料来源不同饲料来源不同, ,组成的质和量不同组成的质和量不同. .l 地球上光合作用形成的有机物三分之一是半纤维素地球上光合作用形成的有机物三分之一是半纤维素. .l 麦类胚乳中的半纤维素主要由阿木聚糖组成麦类胚乳中的半纤维素主要由阿木聚糖组成. .l 木本和草本非种籽中的半纤维素主要由木聚糖组成木本和草本非种籽中的半纤维素主要由木聚糖组成. .l 谷类藁杆的半纤维素主要由非纤维素性葡聚糖组成谷类藁杆的半纤维素主要由非纤维素性葡聚糖组成. .l 半纤维素来源不同半纤维素来源不同, ,木聚糖组成类似木聚糖组成类似, , 聚合度不同聚合度不同. .二、

20、二、二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成1。纤维素纤维素2. 其他同质其他同质- -聚糖聚糖 3. 半纤维素半纤维素 1).1).半纤维素半纤维素 2). 2).半纤维素的化学结构特征半纤维素的化学结构特征 3). 3).高等植物中纤维素高等植物中纤维素, , 半纤维素的组成特点半纤维素的组成特点l 枯草杆菌枯草杆菌, ,根霉菌根霉菌, ,蜗牛体内含蜗牛体内含B-B-葡聚糖葡聚糖l 酶酶, ,能有效利用谷类藁杆中的半纤维素能有效利用谷类藁杆中的半纤维素. .l 成熟禾本科作物和牧草含半纤维素成熟禾本科作物和牧草含半纤维素23-23- 28%, 28%,纤维素纤维素26-42%,26-42%,其

21、叶含半纤维素其叶含半纤维素 21-27%, 21-27%,纤维素纤维素27-36%.27-36%.l 茎叶中纤维素与半纤维素之比从幼到成茎叶中纤维素与半纤维素之比从幼到成 熟呈熟呈0:80:8到到1.6:11.6:1变化变化. .l果胶主要是由一种半乳糖醛酸经果胶主要是由一种半乳糖醛酸经-1,4苷键形成的长苷键形成的长链多糖链多糖, 基本糖单位基本糖单位30-300左右左右.l 其他多糖有其他多糖有: 鼠李半乳糖醛酸聚糖鼠李半乳糖醛酸聚糖, 半乳聚糖半乳聚糖, 阿拉阿拉伯糖聚糖伯糖聚糖, 阿拉伯半乳聚糖阿拉伯半乳聚糖(阿拉伯糖是阿拉伯糖是-连结连结). l 实际饲料中果胶以杂多糖形式存在更常见

22、实际饲料中果胶以杂多糖形式存在更常见, 主骨主骨架是架是-1,4连结的半乳糖醛酸连结的半乳糖醛酸, 部分羧基被甲酯化部分羧基被甲酯化,也也有部分羧基与有部分羧基与Ca、Mg 结合结合.二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成1。纤维素纤维素2。其他同质其他同质- -聚糖聚糖3。半纤维素半纤维素4。半纤维素半纤维素l原果胶原果胶. 存在与幼嫩植物中存在与幼嫩植物中. 与纤维素和半纤维素结合存与纤维素和半纤维素结合存在在. 较较 硬硬, 不溶于水不溶于水.l果胶果胶. 存在成熟植物中存在成熟植物中, 纤维素和半纤维素于果胶分离纤维素和半纤维素于果胶分离, 质质地较地较 软软, 有粘性有粘性, 液化程度

23、增加液化程度增加.l果胶酸果胶酸. 果实过熟果实过熟, 果胶去甲酯化作用而成果胶去甲酯化作用而成. 无粘性无粘性,呈液体呈液体.l在酸硷条件下在酸硷条件下, 果胶和果胶酸都会水解果胶和果胶酸都会水解. 高温强酸高温强酸, 其中糖其中糖醛醛 酸会发生脱羧作用酸会发生脱羧作用.l果胶属果胶属-1,4连结连结, 成熟植物中果胶消化率比未成熟者高成熟植物中果胶消化率比未成熟者高.l是一类是一类 由多糖组成，无明显结构和界限的由多糖组成，无明显结构和界限的CHO.l主要是半乳聚糖类主要是半乳聚糖类, 半乳糖醛酸鼠李聚糖半乳糖醛酸鼠李聚糖, 葡萄糖醛葡萄糖醛l酸甘露聚糖酸甘露聚糖, 木聚糖木聚糖, 木葡聚

24、糖木葡聚糖,其他多糖尚不清楚其他多糖尚不清楚.l具有蔬水性的胶质叫树脂具有蔬水性的胶质叫树脂.l具有亲水性的胶质叫树胶具有亲水性的胶质叫树胶, 包括粘质包括粘质(粘胶粘胶).二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成1。纤维素纤维素2。其他同质其他同质- -聚糖聚糖3.半纤维素半纤维素4。半纤维素半纤维素5.胶质胶质l胶质是植物代谢过程正常的营养贮存形式胶质是植物代谢过程正常的营养贮存形式. 在植物在植物l中广泛存在中广泛存在, 如阿拉伯胶如阿拉伯胶, 黄芪胶黄芪胶, 种籽胶等种籽胶等. l有一些胶质如石花菜和海藻中的海藻胶有一些胶质如石花菜和海藻中的海藻胶(琼胶或叫琼琼胶或叫琼l脂脂)仅溶于热水仅

25、溶于热水.l一些微生物产生的右旋糖酐和动物肠道中状明串珠一些微生物产生的右旋糖酐和动物肠道中状明串珠l菌产生的胶粘质葡萄糖都有粘性菌产生的胶粘质葡萄糖都有粘性.l角质角质. 是一类由饱和脂肪酸构成的聚合物是一类由饱和脂肪酸构成的聚合物.l木醛质木醛质. 主要由不饱和脂肪酸构成的聚合物主要由不饱和脂肪酸构成的聚合物.l木质素木质素. 是由非三大营养素结构单位构成的聚合物是由非三大营养素结构单位构成的聚合物.l 常见聚合单位有对羥苯丙稀基醇常见聚合单位有对羥苯丙稀基醇, 松柏基醇松柏基醇,l 芥子基醇芥子基醇, 对对-OH-苯甲醛苯甲醛, 4-OH-3-甲氧基甲氧基-l 苯苯, 丁香醛丁香醛, 对

26、对-OH-苯丙稀酸苯丙稀酸, 阿魏酸等阿魏酸等.二、二、植物细胞壁组成植物细胞壁组成1。纤维素纤维素2。其他同质其他同质- -聚糖聚糖3。半纤维素半纤维素4。半纤维素半纤维素5. 胶质胶质6. 非CHO 类物质l成熟植物中的木质素成熟植物中的木质素,一般是聚合性木质素结构单位一般是聚合性木质素结构单位.l一种是由三个松柏基醇结合构成的木质素结构单位一种是由三个松柏基醇结合构成的木质素结构单位.l第二种是由三个松柏基醇与非木质素成分第二种是由三个松柏基醇与非木质素成分, 纤维素纤维素,l蛋白质等构成的复合结构单位蛋白质等构成的复合结构单位.l 1. 按常规分析方法定义按常规分析方法定义.l 粗纤

27、维粗纤维. 1860年年Henneberg等提出等提出, 认为无营养意义认为无营养意义,l 其中包含纤维素其中包含纤维素50-90%, 木质素木质素20-50%, 半纤维素半纤维素,l 角质角质, 木栓质木栓质20%.l ADF. 1963年年Van Soest提出提出, 饲料中仅纤维素和木质饲料中仅纤维素和木质l 素较稳定素较稳定, 半纤维素难准确测定半纤维素难准确测定.ADF真正无营养真正无营养.l ADL. 1963年年 Van Soest提出提出, 仅木质素对动物无意义仅木质素对动物无意义,l 可分开考虑可分开考虑.l NDF. 1967年年Van Soest等提出等提出,纤维素纤维素

28、,半纤维素半纤维素,木木l 质素代表了真正的细胞壁物质质素代表了真正的细胞壁物质. l饲料填充物质饲料填充物质:l1944年年Lehmann提出，纤维应看成是不消化的有提出，纤维应看成是不消化的有机物机物.l消化残余物质消化残余物质:l1929年年McCane &Lawrence认为，认为，纤维纤维是不能被是不能被酶消化酶消化的植物多糖的植物多糖. l1969S年年outhgate认为，纤维是不能被动物酶分认为，纤维是不能被动物酶分解的解的CHO. l1975年年 Hellendoorn等认为，纤维是所有不能消等认为，纤维是所有不能消化的植物成分化的植物成分.l日粮纤维日粮纤维:l19

29、53 Hipsley认为日粮纤维是由纤维素认为日粮纤维是由纤维素, 半纤维素半纤维素, 木质素木质素, 果胶组成的一种复合物质果胶组成的一种复合物质.l1974年年Trwell认为是哺乳动物酶不能分解的植物细认为是哺乳动物酶不能分解的植物细胞残渣胞残渣.l同年同年(1974)Eastwood认为是不能消化的植物细胞壁认为是不能消化的植物细胞壁成分成分.l1976年年Trowell等认为是不能消化的多糖和木质素等认为是不能消化的多糖和木质素.l( (一一). ). 粗饲料细胞壁的组成结构特点粗饲料细胞壁的组成结构特点. .l1.1.细胞壁组成结构细胞壁组成结构. .l 初生壁初生壁. .是植物细

30、胞刚分裂形成新细胞的细胞壁是植物细胞刚分裂形成新细胞的细胞壁. .l 含纤维素含纤维素, ,半纤维素半纤维素, ,木质素木质素, , 果胶等物质果胶等物质. .l 次生壁次生壁. .是初生细胞成熟后细胞壁加厚形成的细胞是初生细胞成熟后细胞壁加厚形成的细胞l 壁壁. .主要含纤维素主要含纤维素. . l 中间层中间层. .初生壁和次生壁之间的一层初生壁和次生壁之间的一层. .主要含果胶主要含果胶l 和木质素和木质素. .l初生细胞壁加厚停止即细胞发育成熟初生细胞壁加厚停止即细胞发育成熟. .l细胞发育成熟以后才开始木质化进程。细胞发育成熟以后才开始木质化进程。l木质化过程从初生壁到次生壁逐渐发展

31、木质化过程从初生壁到次生壁逐渐发展. .l植物发育越成熟植物发育越成熟, ,木质化程度越高木质化程度越高. .l植物再嫩也不同程度含木质素植物再嫩也不同程度含木质素. .l植物植物细胞壁细胞壁多糖呈四级结构状态多糖呈四级结构状态.l初级结构是糖苷键连结初级结构是糖苷键连结. .l二级结构是氢键连结二级结构是氢键连结. .l三级结构是非共价键连结三级结构是非共价键连结. .CHOCHO通过糖通过糖, , 羟基羟基, , 羧基羧基, ,氨基等之间的非共价键的相互促进作用而使糖苷链氨基等之间的非共价键的相互促进作用而使糖苷链形成有规则的立体空间结构形成有规则的立体空间结构. .l四级结构是多聚糖苷链

32、之间的非共价键连结四级结构是多聚糖苷链之间的非共价键连结. .也也常称亚单位现象常称亚单位现象. .l木质素与木质素与CHOCHO呈共价键结合呈共价键结合, ,不容易被酶分解不容易被酶分解. .半半纤维素一般都是这种连结纤维素一般都是这种连结. .植物越成熟植物越成熟, ,半纤维素半纤维素的消化利用率越低的消化利用率越低. .l1.1.解毒作用解毒作用. .l1).1).提高动物对有毒有害物质或非极性表面活性物提高动物对有毒有害物质或非极性表面活性物质的耐受程度质的耐受程度. .l抗坏血酸葡萄糖抗坏血酸葡萄糖, ,氯代烷烃盐酸盐等均属非极性表氯代烷烃盐酸盐等均属非极性表面活性物质面活性物质,

33、,影响营养物质的消化利用率影响营养物质的消化利用率. .l饲料中的苜宿饲料中的苜宿, , 豆荚豆荚, , 稻壳稻壳, , 果胶果胶, , 琼脂琼脂, , 十花十花菜等都有提高耐受力的作用菜等都有提高耐受力的作用. .l但日粮纤维用量不宜超过但日粮纤维用量不宜超过10%10%. .l1938年年Shank发现发现, 仔猪断奶后容易因大肠杆菌繁仔猪断奶后容易因大肠杆菌繁殖引起肠毒血症殖引起肠毒血症.l1963Smith等发现等发现,日粮纤维可预防肠毒血症，但日粮纤维可预防肠毒血症，但用量超过用量超过20%无效无效.l日粮纤维可预防母猪日粮纤维可预防母猪MMA综合症综合症.l降低胃炎发生率降低胃炎发

34、生率.l1968年年Freese研究发现研究发现, 5%的日粮纤维可预防仔猪腹的日粮纤维可预防仔猪腹l泻泻. 为开发仔猪高营养浓度为开发仔猪高营养浓度, 高日粮纤维型饲粮提供高日粮纤维型饲粮提供了了l实验依据实验依据.l麦麸粗纤维质地比较柔软麦麸粗纤维质地比较柔软, 适合用于开发仔猪高纤维适合用于开发仔猪高纤维l饲粮饲粮. l但不宜全用麦麸提供日粮纤维但不宜全用麦麸提供日粮纤维, 因麦麸中镁含量高因麦麸中镁含量高, l过量镁同样可能引起腹泻过量镁同样可能引起腹泻. 结合其他粗饲料利用比结合其他粗饲料利用比l较适宜较适宜。l1). 增加胆汁排泄增加胆汁排泄. 降低胆结石的可能性降低胆结石的可能性

35、.l 实验证明实验证明, 日粮纤维中的木质素日粮纤维中的木质素, 半纤维素半纤维素, 能与能与胆胆l 汁结合汁结合, 加速胆汁排泄速度加速胆汁排泄速度, 避免胆汁在胆囊中的避免胆汁在胆囊中的l 停留时间过长停留时间过长, 起到避免结石的作用起到避免结石的作用.l2). 降低血清胆固醇和血脂水平降低血清胆固醇和血脂水平.l 日粮纤维加速胆汁排泄日粮纤维加速胆汁排泄, 有利于促进血液中胆固醇有利于促进血液中胆固醇l 等物质的周转流动等物质的周转流动, 避免过量胆固醇等物质蓄积于避免过量胆固醇等物质蓄积于l 血液中血液中.l 实验证明实验证明, ,日粮纤维可以降低进入体内的脂肪在肝日粮纤维可以降低进

36、入体内的脂肪在肝l 脏中积累脏中积累. .起原因可能与日粮纤维促进酯类代谢产起原因可能与日粮纤维促进酯类代谢产l 物周转排泄物周转排泄, ,进而促进肝中脂肪代谢有关进而促进肝中脂肪代谢有关. .l4).4).日粮纤维具有阳离子交换作用日粮纤维具有阳离子交换作用. .l 实验表明实验表明, , 实验鼠长时间喂实验鼠长时间喂12%12%的日粮纤维的日粮纤维, , 可减可减l 少固钙和锶的含量少固钙和锶的含量. .进一步研究表明进一步研究表明, ,日粮纤维可以日粮纤维可以l 使一些阳离子发生置换作用使一些阳离子发生置换作用. . 1 1).).刺激消化道运动刺激消化道运动, ,增加食糜在消化道中的流

37、动速度增加食糜在消化道中的流动速度, , 促进营养物质消化吸收促进营养物质消化吸收. . 2).2).吸水力强吸水力强, ,有预防动物便秘的作用有预防动物便秘的作用. .妊娠动物合理妊娠动物合理 利用日粮纤维有利于提高繁殖性能利用日粮纤维有利于提高繁殖性能. . 3). 3).利用日粮纤维的大容积特性利用日粮纤维的大容积特性, , 可作为限饲动物饲可作为限饲动物饲 粮的填充物质粮的填充物质, ,稀释营养浓度稀释营养浓度, , 起到限制饲养的作起到限制饲养的作 用用. . 日粮纤维是自由采食饲养条件下日粮纤维是自由采食饲养条件下, ,控制营养物质过控制营养物质过 量摄入的有效方法量摄入的有效方法

38、. . 1.1.单胃动物单胃动物. . 不同生产目的商品生产动物不同生产目的商品生产动物, , 利用目的不同利用目的不同. . 产肉动物用于提高饲养后期的瘦肉率产肉动物用于提高饲养后期的瘦肉率.50-100.50-100千千 克体重的猪克体重的猪, ,日粮纤维控制在日粮纤维控制在5-10%5-10%以内使用以内使用, ,日日 粮纤维量每变化粮纤维量每变化1%, 1%, 可使有效能量摄如变化可使有效能量摄如变化0.3-0.3- 1.2 1.2MJ.MJ. 日粮纤维用于小猪日粮纤维用于小猪, , 超过超过5%, 5%, 甚至在甚至在6-7%6-7%范围内范围内 也降低也降低FI.FI. 肥育猪饲粮

39、日粮纤维超过肥育猪饲粮日粮纤维超过10%,10%,日采食的有效营养日采食的有效营养 物质摄入可能减少物质摄入可能减少10-15%10-15%以上以上. .理论上推测理论上推测, 反刍动物利用纤维素反刍动物利用纤维素, 半纤维素及其他半纤维素及其他非非- 糖苷键结构的糖苷键结构的CHO, 效果与淀粉一样效果与淀粉一样.实际利用粗饲料的效果则有差异实际利用粗饲料的效果则有差异. 主要原因是主要原因是, 微生物和所有酶都不能降解木质素微生物和所有酶都不能降解木质素. 营养物质在消化过程中营养物质在消化过程中,木质素可能阻挡酶与消化底物木质素可能阻挡酶与消化底物接触屏而成为蔽物质接触屏而成为蔽物质.木

40、质素与其他物质形成交联结构木质素与其他物质形成交联结构, 增加消化底物的稳增加消化底物的稳定性定性.木质素成为粗饲料利用的限制因素木质素成为粗饲料利用的限制因素.脱木质化的粗饲料脱木质化的粗饲料, OM消化率可达到消化率可达到80-90%.减少粗饲料中的木蜘素减少粗饲料中的木蜘素, 膨化增加容积膨化增加容积, 改变二改变二, 三三, 四级结构都可提高利用效率四级结构都可提高利用效率. 1.1.日粮纤维晶型结构与消化日粮纤维晶型结构与消化. .l BakerBaker等等,1959,1959年发现年发现, ,日粮纤维晶型化程度越高日粮纤维晶型化程度越高, ,l 消化率越低消化率越低. .l 微生

41、物也更喜欢非晶型化的植物纤维微生物也更喜欢非晶型化的植物纤维. .l 酸酸, ,硷提高日粮纤维的非晶型化程度和降解程度硷提高日粮纤维的非晶型化程度和降解程度. .l 主要是通过破坏氢键达到目的主要是通过破坏氢键达到目的. .增大酸硷作用的增大酸硷作用的l 空间空间, ,效果更显著效果更显著. .l 加压提高日粮纤维的非晶型化程度加压提高日粮纤维的非晶型化程度. . 实验表明实验表明, ,酸硷分子量越小酸硷分子量越小, ,穿透能力越强穿透能力越强, ,破坏氢破坏氢 键的能力越强键的能力越强. . 氨是一种低分子量的硷性物质氨是一种低分子量的硷性物质, ,在水中可变成带硷在水中可变成带硷 性的氨离

42、子性的氨离子, ,用于处理粗饲料破坏氢键结构比较理用于处理粗饲料破坏氢键结构比较理 想想. . 多糖结构中分子内和分子之间的交联结构多糖结构中分子内和分子之间的交联结构, ,主要由主要由 多糖的游离羧基与酯化羧基结合而成多糖的游离羧基与酯化羧基结合而成, ,用用NaOHNaOH进行进行 皂话处理比较理想。皂话处理比较理想。 高度成熟的粗饲料两种方法结合处理比较好高度成熟的粗饲料两种方法结合处理比较好. . 日粮纤维通过硷处理日粮纤维通过硷处理, ,或物理作用或物理作用( (压力压力) )降解降解, , 仅在一定程度上除去了次级键结构的影响仅在一定程度上除去了次级键结构的影响, , 一级结构基本

43、没有发生变化一级结构基本没有发生变化. .仍然需要酶和微生仍然需要酶和微生 物才能进一步降解物才能进一步降解, , 最终将不能利用的最终将不能利用的CHOCHO变变 成宿主动物的营养成宿主动物的营养. . 粗饲料经过物理或化学处理粗饲料经过物理或化学处理, ,因次级键在一定程因次级键在一定程 度上被破坏度上被破坏, ,使粗饲料体积变大使粗饲料体积变大, , 为酶和微生为酶和微生 物的消化提供了更多的机会和可能性物的消化提供了更多的机会和可能性. . 1.1.淀粉淀粉 属于属于- 构型的构型的D-葡聚糖葡聚糖. 在细胞质粒中形成在细胞质粒中形成. 淀粉支点是淀粉支点是-1,6连结连结, 只脸和侧链是只脸和侧链是-1,4连结连结. 常用淀粉中直链淀粉占常用淀粉中直链淀粉占15-30%, 40个糖单位以下的个糖单位以下的 直链淀粉使碘变红直链淀粉使碘变红, 40个以上变兰个以上变兰, 200-300个糖单个糖单 位变橙黄位变橙黄. 支链淀粉糖单位含量大支链淀粉糖单位含量大, 一般在此一般在此6000-10000个糖个糖 单位左右单位左右. 热处理过程提高温度热处理过程提高温度(90(90度以上度以上), ), 增加直