动物营养学糖质营养

1、第四章 碳水化合物营养原理1掌握碳水化合物的含义、营养生理作用 比较学习并掌握反刍与非反刍动物饲料碳水化合物的消化、吸收、利用过程及其异同目 的 要 求2第一节 碳水化合物及其营养生理作用第三节 反刍动物碳水化合物营养内 容第二节 单胃动物碳水化合物营养3第一节 碳水化合物及其营养生理作用 三、碳水化合物的营养生理功能 一、碳水化合物的结构与分类 二、非淀粉多糖的性质 4一、碳水化合物的结构与分类 （carbohydrate） CH2O是多羟基醛或多羟基酮，以及水解能产生这类结构的物质，含C、H、O，有些含N、P、S 通式 (CH2O)n 1、结构5单糖低聚糖或寡糖(2-10个糖单位)多聚糖其

2、它化合物2、分类 6二、非淀粉多糖的性质2. NPS的分类： 不溶性NSP(如纤维素) 可溶性NSP(如-葡聚糖和阿拉伯木聚糖)。1. 概念：非淀粉多糖 (non starch Polysaccharides, NSP)主要由纤维素、半纤维素、果胶和抗性淀粉(阿拉伯木聚糖、-葡聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖等)组成。7 猪鸡消化道缺乏相应的内源酶而难以将其降解；其与水分子直接作用增加溶液的黏度，且随多糖浓度的增加而增加。 多糖分子本身互相作用，缠绕成网状结构，引起溶液黏度大大增加，甚至形成凝胶。3.可溶性NSP的性质和抗营养作用 因此，可溶性NSP在动物消化道内能使食糜变黏，进而阻止养分接近肠黏

3、膜表面,最终降低养分消化率. 8三、CHO的营养生理功能1. 供能和贮能： 直接氧化供能 转化为糖元（肝脏、肌肉）-短期存在形式 转化为脂肪-长期贮备能源2. 构成体组织： 戊糖构成核酸 粘多糖，结缔组织的重要成分 糖蛋白，细胞膜的组成成分 糖脂、几丁质、硫酸软骨素94. 形成畜产品 奶、肉、蛋3. 作为前体物质为反刍动物瘤胃利用NPN合成菌体蛋白或重组合成菌体蛋白和动物体内合成NEAA提供C架。 10第二节 单胃动物碳水化合物营养一、消化吸收三、纤维物质的作用二、代 谢11一、消化吸收-淀粉酶只能水解-1.4糖苷键，因此，支链淀粉水解终产物除了麦芽糖外，还有支链寡聚糖，最后被寡聚1,6-糖苷

4、酶水解，释放麦芽糖和葡糖。 主要部位在小肠，在胰淀粉酶作用下，水解产生麦芽糖和少量葡萄糖的混合物。12 水解产生的单糖经主动转运吸收入细胞，顺序为：半乳糖葡糖果糖戊糖。未消化吸收的CH2O进入后肠，在微生物作用下发酵产生VFA。幼龄动物乳糖酶活性高，断奶后下降，蔗糖酶在幼龄很低，麦芽糖酶断奶时上升 13二、代谢葡萄糖是单胃动物的主要能量来源，是其他生物合成过程的起始物质，血液葡萄糖维持在狭小范围内。单胃动物：70-100 mg/100ml 反刍动物：40-70 mg/100ml 禽：130-260 mg/100ml14（1）葡萄糖从肠道、肝和其他器官进入血液；（2）血液葡萄糖离开到达各组织被利

5、用（氧化或生物合成）。（1）从食物消化的葡糖吸收入血；（2）体内合成，主要在肝，前体物有AA、乳酸、丙酸、甘油、合成量大，但低于第(1）途径；血糖维持稳定是二个过程的结果:血糖来源：15合成糖原；合成脂肪；转化为AA，葡糖代谢的中间产物为非EAA提供C骨架；作为能源：葡糖是红细胞的唯一能源，大脑、N组织、肌肉的主要能源。血糖去路： 16三、纤维物质的作用单胃动物用一定量纤维物质，起填充消化道的作用，产生饱感。 刺激胃肠道发育，促进胃肠运动，减少疾病。 提供能量，单胃动物CF在盲肠消化，可满足正常维持需要的10%30%。 改善胴体品质（瘦肉率、乳脂率）。 改善母猪繁殖率降低饲料成本。1. 营养作

6、用：优点 17生长猪饲喂草粉和甜菜渣的效果18前期 (15-30 kg) g/dkg日增重饲料增重比采食量19中期 (30-60 kg) g/dkg日增重饲料增重比采食量20生长肥育猪饲喂草块的效果日增重屠宰率瘦肉率肉脂比Fisher & Lindner (1998)21饲喂甜菜渣的效果 - 1.生长期饲料增重比日增重Kjos et al. (1999)22饲喂甜菜渣的效果 - 2.肥育期日增重饲料增重比Kjos et al. (1999)23饲喂甜菜渣的效果 - 3.全期Kjos et al. (1999)屠宰率出栏所需时间24纤维饲料对母猪繁殖性能的影响 - 125添纤维饲料对母猪繁殖性能

7、的影响 - 226缺点： 适口性差，质地硬粗，减低动物的采食量。 消化率低(猪为3%25%)，且影响其它养分的消化，与能量、蛋白的消化呈显著负相关。 过量饲喂影响生产成绩，实质是影响能量的利用率（表1和表2）。27豆秸秆粉(%)510204060粗纤维 (%)4.95.97.814.320.3DE (Mcal/kg)3.032.942.772.412.05采食量(Mcal)4.683.82.82.11.45日增重 (g)387309236193152表1 不同大豆秸粉喂乳猪的结果 28表2 等能条件下粗纤维对生产性能的影响粗纤维(%)3.55.57.59.511.513.5粗蛋白(%)1515

8、15151515ME (KCal/kg) 3.102.992.922.902.892.87日增重(g)690690680730710750料重比3.283.543.443.553.163.77Cal/g增重 10.210.310.010.39.110.8膘厚(cm)3.53.63.233.713.353.4329日粮纤维的作用效果生长肥育猪- 替代精料- 降低屠宰率- 增加瘦肉率- 减少下痢繁殖母猪- 替代精料- 改善繁殖性能- 改变乳成分- 促进仔猪生长- 填充作用（动物福祉）- 减少母猪异常运动30纤维饲料的适宜用量繁殖母猪- 干物质： 50%- 粗纤维：1315%生长肥育猪- 干物质：2

9、0%- 粗纤维：710%- NDF ： 25%- 维持能：15-30%31动物因素：种类、年龄、健康状况。 营养因素：能蛋水平、CF、微量养分 (矿物质，维生素)。 饲料加工：物理粉粹；化学加工 (高温、高压膨化)，煮熟、生物发酵等。影响的方式 32第三节 反刍物碳水化合物营养一、消化吸收二、VFA的代谢三、葡萄糖的代谢33饲料CH2O葡糖丙酮酸挥发性脂肪酸（volatile fatty acid, VFA)，单糖很少；瘤胃是消化CH2O的主要场所，消化量占总CH2O进食量的50-55%。 一、消化吸收反刍动物消化CH2O与单胃动物不同，表现在：消化方式、消化部位和消化产物。34六碳糖2H草酰

10、乙酸苹果酸丙酮酸甲酸乙酰辅酶A丙酸琥珀酸富马酸乳酸丁酸乙酸丙烯 辅酶A甲烷2H2HCO2CO2CO2CO2纤维素半纤维素淀粉2H2H2H2HCO22H反刍动物瘤胃内碳水化合物消化过程35 CH2O降解为VFA有二个阶段：复合CH2O（纤维素、半纤维素、果胶）在细胞外水解为寡聚糖，主要是双糖（纤维二糖、麦芽糖和木二糖）和单糖；双糖与单糖对瘤胃微生物不稳定，被其吸收后迅速地被细胞内酶降解为VFA，首先将单糖转化为丙酮酸，以后的代谢途径可有差异，同时产生CH4和热量。1消化过程36饲料中未降解的和细菌的CH2O占采食CH2O总量的10%20%，这部分在小肠由酶消化，其过程同单胃动物，未消化部分进入大

11、肠发酵。3738主要有乙酸(acetate)、丙酸(propionate)、丁酸(butyrate)，少量有甲酸(formate)、异丁酸(isobutyrate)、戊酸(valerate)、异戊酸(isovalerate)和己酸(hexanoic acid )。奶牛瘤网胃每天的VFA产量3-4kg，绵羊300-400g 乙酸、丙酸、丁酸的比例受日粮因素影响，如日粮组成（精粗比）、物理形式（颗粒大小）、采食量和饲喂次数等。 2瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素39乙酸是主要酸，喂粗料时产量高，喂谷物时丙酸产量高，乙/丙比受日粮处理影响。加瘤胃素可提高丙酸比例，有利于肉牛育肥。饲料磨粉或制粉可提

12、高丙酸产量。 VFA的浓度受到吸收和产出的平衡调节。404 H2 + HCO3-+ H+ CH4 + 3H2O 各种瘤胃菌均可进行此反应。甲烷产量很高，能值高（7.6 kcal/g）不能被动物利用，因而是巨大的能量损失，甲烷能占食入总能的6%8%。3. 甲烷的产生及其控制41产甲烷菌甲烷损耗2-12%的饲料能量排入大气提高动物生产性能控制温室效应42瘤胃甲烷产生能量效率：215%的饲料能量损失2. 温室效应：全球变暖 能源 33%自然 34%农业33%家畜51%稻田39%粪尿7%燃烧3%(IPCC, 1992)43Greenhouse Gases温室效应44介于粗饲料消化的微生物H2CH4CO

13、2甲烷菌降低甲烷生成的措施 减少氢的生成 增加氢的利用 增加微生物生长 抗甲烷菌制剂 驱除原虫 甲烷利用菌Joblin, 1999瘤胃内甲烷生成及其控制454. VFA的吸收CH2O分解产生的VFA有75%直接从瘤网胃吸收，20%从真胃和瓣胃吸收，5%随食糜进入小肠后吸收。VFA吸收是被动的，C原子越多，吸收越快，吸收过程中，丁酸和一些丙酸在上皮和细胞中转化为-羟丁酸和乳酸。上皮细胞对丁酸代谢十分活跃，相应促进其吸收速度。 46二、VFA的代谢 乙酸、丁酸 体脂、乳脂丙酸 葡萄糖 1、合成：奶牛组织中体内50%乙酸， 2/3丁酸， 1/4丙酸被氧化，其中乙酸提供的能量占总能量需要量的70%。2、氧化： 47 2、葡萄糖的生理功能： 是神经组织和血细胞的主要能源。 肌糖原和肝糖原合成的前体。 反刍动物泌乳期、妊娠期需要葡萄