動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)第四章

1、第四章第四章 碳水化合物的營碳水化合物的營養(yǎng)養(yǎng) 碳水化合物是自然界存在的一大類具有生物功能碳水化合物是自然界存在的一大類具有生物功能的有機(jī)化合物。的有機(jī)化合物。 它廣泛存在于植物性飼料中，是動(dòng)物能量的主要它廣泛存在于植物性飼料中，是動(dòng)物能量的主要來源。來源。 根據(jù)碳水化合物的結(jié)構(gòu)分為單糖、低聚糖和多糖。根據(jù)碳水化合物的結(jié)構(gòu)分為單糖、低聚糖和多糖。 根據(jù)其營養(yǎng)和抗?fàn)I養(yǎng)作用，多糖可以進(jìn)一步分為根據(jù)其營養(yǎng)和抗?fàn)I養(yǎng)作用，多糖可以進(jìn)一步分為淀粉和非淀粉多糖。淀粉和非淀粉多糖。本章重點(diǎn)介紹了碳水化合物的概念、種類、特點(diǎn)及本章重點(diǎn)介紹了碳水化合物的概念、種類、特點(diǎn)及其營養(yǎng)養(yǎng)功能；碳水化合物在不同動(dòng)物體內(nèi)消化

2、、其營養(yǎng)養(yǎng)功能；碳水化合物在不同動(dòng)物體內(nèi)消化、吸收及代謝的特點(diǎn)；非淀粉多糖的概念及抗?fàn)I養(yǎng)養(yǎng)吸收及代謝的特點(diǎn)；非淀粉多糖的概念及抗?fàn)I養(yǎng)養(yǎng)作用；寡聚糖的概念及益生作用等。作用；寡聚糖的概念及益生作用等。主要內(nèi)容主要內(nèi)容 (contents) 第三節(jié)第三節(jié) 非淀粉多糖抗?fàn)I養(yǎng)作用和寡糖的益生作用非淀粉多糖抗?fàn)I養(yǎng)作用和寡糖的益生作用第二節(jié)第二節(jié) 碳水化合物的消化、吸收與代謝碳水化合物的消化、吸收與代謝第一節(jié)第一節(jié) 碳水化合物的概念、分類與作用碳水化合物的概念、分類與作用1. 碳水化合物的概念、種類及其營養(yǎng)功能；碳水化合物的概念、種類及其營養(yǎng)功能；2. 2. 碳水化合物消化、吸收及代謝的特點(diǎn)；碳水化合物消

3、化、吸收及代謝的特點(diǎn)；3. 3. 非淀粉多糖的概念及抗?fàn)I養(yǎng)作用；非淀粉多糖的概念及抗?fàn)I養(yǎng)作用；4. 4. 寡聚糖的概念及益生作用等。寡聚糖的概念及益生作用等。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié)碳水化合物的概念、分類與作用第一節(jié)碳水化合物的概念、分類與作用一、碳水化合物的概念和分類一、碳水化合物的概念和分類 碳水化合物（碳水化合物（carbohydrates)carbohydrates)：是多羥基的醛、酮或其簡單是多羥基的醛、酮或其簡單衍生物以及能水解產(chǎn)生上述產(chǎn)物的化合物的總稱。衍生物以及能水解產(chǎn)生上述產(chǎn)物的化合物的總稱。 元素組成元素組成主要為碳、氫、氧，符合經(jīng)驗(yàn)分子式主要為碳、氫、氧，符合經(jīng)驗(yàn)分子式(C

4、H(CH2 2O)O)n n。 少數(shù)糖類少數(shù)糖類不遵循這一結(jié)構(gòu)規(guī)律，甚至個(gè)別衍生物含其他元不遵循這一結(jié)構(gòu)規(guī)律，甚至個(gè)別衍生物含其他元素如氮、硫或磷等。素如氮、硫或磷等。 19271927年國際化學(xué)名詞重審委員會建議用年國際化學(xué)名詞重審委員會建議用“糖類糖類(glucide(glucide) )”代替代替“碳水化合物碳水化合物(carbohydrates)(carbohydrates)”。 這類營養(yǎng)素在常規(guī)分析中包括這類營養(yǎng)素在常規(guī)分析中包括無氮浸出無氮浸出物物和和粗纖維粗纖維。 碳水化合物是動(dòng)物的碳水化合物是動(dòng)物的主要能量來源。主要能量來源。1. 1. 單糖單糖 ：丙糖、丁糖、丙糖、丁糖、 戊

5、糖（核糖）、戊糖（核糖）、 己糖（己糖（葡萄糖葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖）、果糖、半乳糖、甘露糖） 丙糖丙糖：甘油醛、二羥丙酮：甘油醛、二羥丙酮 丁糖丁糖：赤鮮糖、蘇阿糖等：赤鮮糖、蘇阿糖等 戊糖戊糖：核糖核糖、核酮糖、木糖、木酮糖、阿拉伯糖等、核酮糖、木糖、木酮糖、阿拉伯糖等 已糖已糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等 庚糖庚糖：景天庚酮糖、葡萄庚酮糖、半乳庚酮糖等：景天庚酮糖、葡萄庚酮糖、半乳庚酮糖等 衍生糖衍生糖：脫氧糖（脫氧核糖、巖藻糖、鼠李糖），：脫氧糖（脫氧核糖、巖藻糖、鼠李糖）， 氨基糖（葡萄糖胺半乳糖胺）、氨基糖（葡萄糖胺半乳糖胺）、 糖醇（甘露

6、糖醇、木糖醇、肌糖醇等）、糖醇（甘露糖醇、木糖醇、肌糖醇等）、 糖醛酸（葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸）、糖醛酸（葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸）、 糖苷（葡萄糖苷、半乳糖苷、果糖苷）糖苷（葡萄糖苷、半乳糖苷、果糖苷） 碳水化合物的概念和分類碳水化合物的概念和分類2 2、低聚糖或寡糖（、低聚糖或寡糖（2-102-10個(gè)糖單位）個(gè)糖單位）二糖二糖：蔗糖（葡萄糖蔗糖（葡萄糖+ +果糖）果糖） 乳糖（半乳糖乳糖（半乳糖+ +葡萄糖）葡萄糖） 麥芽糖（葡萄糖麥芽糖（葡萄糖+ +葡萄糖）葡萄糖） 纖維二糖（葡萄糖纖維二糖（葡萄糖+ +葡萄糖）葡萄糖） 三糖三糖： 棉籽糖（半乳糖棉籽糖（半乳糖+ +葡萄糖葡萄糖+ +果糖

7、）果糖） 松三糖（松三糖（2 2葡萄糖葡萄糖+ +果糖）果糖） 龍膽三糖（龍膽三糖（2 2葡萄糖葡萄糖+ +果糖）果糖） 洋槐三糖（洋槐三糖（2 2鼠李糖鼠李糖+ +半乳糖）半乳糖）四糖：四糖：水蘇糖（水蘇糖（2 2半乳糖半乳糖+ +葡萄糖葡萄糖+ +果糖）果糖）五糖：五糖：毛蕊草糖（毛蕊草糖（3 3半乳糖半乳糖+ +葡萄糖葡萄糖+ +果糖）果糖）六糖：六糖：乳六糖乳六糖3 3、多聚糖（、多聚糖（1010個(gè)糖單位以上個(gè)糖單位以上）（1 1）同質(zhì)多糖（由同一糖單位組成）同質(zhì)多糖（由同一糖單位組成） 糖原（葡萄糖聚合物）糖原（葡萄糖聚合物） 淀粉（葡萄糖聚合物）淀粉（葡萄糖聚合物） 纖維素（葡萄糖

8、聚合物）纖維素（葡萄糖聚合物） 木聚糖（木糖聚合物）木聚糖（木糖聚合物） 半乳聚糖（半乳糖聚合物）半乳聚糖（半乳糖聚合物） 甘露聚糖（甘露糖聚合物）甘露聚糖（甘露糖聚合物）支鏈淀粉支鏈淀粉直鏈淀粉直鏈淀粉淀粉的結(jié)構(gòu)淀粉的結(jié)構(gòu)麥芽糖異麥芽糖麥芽糖麥芽糖 天然的淀粉由天然的淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，直鏈淀粉又稱組成，直鏈淀粉又稱可溶性淀粉，可溶性淀粉，溶于熱水后成膠體溶液，容易被人體消化。支鏈淀粉是一種具有支鏈結(jié)構(gòu)溶于熱水后成膠體溶液，容易被人體消化。支鏈淀粉是一種具有支鏈結(jié)構(gòu)的多糖，它不溶于熱水中。的多糖，它不溶于熱水中。 大多數(shù)淀粉含大多數(shù)淀粉含直鏈淀粉直鏈淀粉10101

9、212，含含支鏈淀粉支鏈淀粉80809090。 玉米淀粉含玉米淀粉含2727直鏈淀粉；馬鈴薯淀粉含直鏈淀粉；馬鈴薯淀粉含2020直鏈淀粉；糯米淀粉幾乎全直鏈淀粉；糯米淀粉幾乎全部是支鏈淀粉；有些豆類的淀粉則全是直鏈淀粉。部是支鏈淀粉；有些豆類的淀粉則全是直鏈淀粉。 圖圖1-11-1纖維素分子結(jié)構(gòu)示意圖纖維素分子結(jié)構(gòu)示意圖圖圖1-2 1-2 纖維素分子內(nèi)和分子間氫鍵示意圖纖維素分子內(nèi)和分子間氫鍵示意圖 纖維素結(jié)構(gòu)纖維素結(jié)構(gòu)與直鏈淀粉結(jié)構(gòu)間的差別在于與直鏈淀粉結(jié)構(gòu)間的差別在于D D葡萄糖單位之間的連接方式不同，纖維素由葡萄糖單位之間的連接方式不同，纖維素由700070001000010000個(gè)葡萄

10、糖分子組成。分子之間由大量個(gè)葡萄糖分子組成。分子之間由大量相鄰羥基形成的相鄰羥基形成的氫鍵氫鍵相結(jié)合，形成相結(jié)合，形成“帶狀帶狀”雙迭雙迭螺旋結(jié)構(gòu)。纖維素螺旋結(jié)構(gòu)。纖維素難于溶解和降解難于溶解和降解，具有很強(qiáng)的，具有很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。不溶于水和堿液?；瘜W(xué)穩(wěn)定性。不溶于水和堿液。（2 2）雜多糖（由不同糖單位組成）雜多糖（由不同糖單位組成） 半纖維素半纖維素（葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木（葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、糖醛酸）糖、鼠李糖、糖醛酸） 阿拉伯樹膠阿拉伯樹膠（半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖）（半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖） 菊糖菊糖（葡萄糖、

11、果糖）（葡萄糖、果糖） 果膠果膠（半乳糖醛酸的聚合物）（半乳糖醛酸的聚合物） 黏多糖黏多糖（N-N-乙酰氨基糖、糖醛酸為單位的聚合物）乙酰氨基糖、糖醛酸為單位的聚合物） 透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸（葡萄糖醛酸、（葡萄糖醛酸、N-N-乙酰氨基糖為單位的聚合物）乙酰氨基糖為單位的聚合物）圖圖1-31-3阿拉伯木聚糖結(jié)構(gòu)示意圖阿拉伯木聚糖結(jié)構(gòu)示意圖圖圖1-4 1-4 混合鏈混合鏈-葡聚糖結(jié)構(gòu)示意圖葡聚糖結(jié)構(gòu)示意圖 阿拉伯木聚糖阿拉伯木聚糖主鏈為主鏈為-1,4-1,4木聚木聚糖組成的直鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈主要為糖組成的直鏈結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈主要為-1,2-1,2或或-1,3-1,3-阿拉伯糖。阿拉伯木阿拉伯糖。阿拉伯木聚糖主要

12、存在于聚糖主要存在于小麥、黑麥小麥、黑麥的初的初生細(xì)胞壁中，分為生細(xì)胞壁中，分為水溶性和非水水溶性和非水溶性溶性兩種。兩種。-葡聚糖葡聚糖是以混合是以混合-1,3-1,3和和-1,4-1,4-糖糖苷鍵連接而成的型葡萄糖聚合苷鍵連接而成的型葡萄糖聚合物。分為水溶性和非水溶性兩種。物。分為水溶性和非水溶性兩種。-葡聚糖主要存在于葡聚糖主要存在于大麥和燕麥大麥和燕麥中，含量為中，含量為2%2%10%10%。圖圖1-5 1-5 半乳糖醛酸初級結(jié)構(gòu)示意圖半乳糖醛酸初級結(jié)構(gòu)示意圖 圖圖1-6 1-6 鼠李糖醛酸結(jié)構(gòu)示意圖鼠李糖醛酸結(jié)構(gòu)示意圖果膠多糖果膠多糖又稱半乳糖醛酸或鼠李糖醛酸，主要由又稱半乳糖醛酸或

13、鼠李糖醛酸，主要由-1,4-1,4-半乳糖醛半乳糖醛酸主鏈組成主要存在于豆科植物的中層和初生細(xì)胞壁中。酸主鏈組成主要存在于豆科植物的中層和初生細(xì)胞壁中。4 4、其他化合物、其他化合物幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)（N-N-乙酰氨基糖、乙酰氨基糖、CaCOCaCO3 3聚合物聚合物) )硫酸軟骨素硫酸軟骨素（葡萄糖醛酸、（葡萄糖醛酸、N-N-乙酰氨基半乳糖硫酸脂乙酰氨基半乳糖硫酸脂聚合物）聚合物）糖蛋白質(zhì)糖蛋白質(zhì)糖脂糖脂木質(zhì)素木質(zhì)素（苯丙烷衍生物的聚合物）（苯丙烷衍生物的聚合物）二、營養(yǎng)性多糖的營養(yǎng)生理作用二、營養(yǎng)性多糖的營養(yǎng)生理作用（一）動(dòng)物體內(nèi)的主要能量來源（一）動(dòng)物體內(nèi)的主要能量來源1. 1.體內(nèi)代謝所需體

14、內(nèi)代謝所需能量的能量的7070來自于糖的氧化。來自于糖的氧化。2. 2.有些組織器官只能有些組織器官只能直接利用葡萄糖直接利用葡萄糖，動(dòng)物大腦完全依賴，動(dòng)物大腦完全依賴血糖供給能量。血糖供給能量。3. 3.葡萄糖供給不足，葡萄糖供給不足，小豬出現(xiàn)低血糖癥：昏迷，休克。小豬出現(xiàn)低血糖癥：昏迷，休克。4. 4.長期缺乏營養(yǎng)性多糖，長期缺乏營養(yǎng)性多糖，牛易產(chǎn)生酮病牛易產(chǎn)生酮病，羊產(chǎn)生妊娠毒血羊產(chǎn)生妊娠毒血癥。癥。5. 5.是肌肉、脂肪、胎兒發(fā)育、乳腺等組織代謝活動(dòng)的是肌肉、脂肪、胎兒發(fā)育、乳腺等組織代謝活動(dòng)的主要能量來源。主要能量來源。6. 6.在無氧情況下，在無氧情況下，葡萄糖也能酵解產(chǎn)能葡萄糖也

15、能酵解產(chǎn)能，氧化過程中，氧化過程中耗氧少。耗氧少。7. 7.缺氧環(huán)境下、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)情況下，缺氧環(huán)境下、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)情況下，氧化葡萄糖比氧氧化葡萄糖比氧化脂肪更有利?；靖欣?。（二）動(dòng)物體內(nèi)的能量貯備物質(zhì)（二）動(dòng)物體內(nèi)的能量貯備物質(zhì)1.肝糖原和肌糖原。肝糖原和肌糖原。2.糖原在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)常處于合成貯備與分解消耗的動(dòng)態(tài)糖原在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)常處于合成貯備與分解消耗的動(dòng)態(tài)平衡。平衡。3.采食的碳水化合物在合成糖原后有剩余時(shí)，將用以合采食的碳水化合物在合成糖原后有剩余時(shí)，將用以合成脂肪貯存于體內(nèi)。成脂肪貯存于體內(nèi)。4.在肥育期，采食大量碳水化合物，轉(zhuǎn)變成體脂肪貯存。在肥育期，采食大量碳水化合物，轉(zhuǎn)變成體脂

16、肪貯存。5.調(diào)節(jié)肌間脂肪的沉積量，有助于肉品質(zhì)的提高。調(diào)節(jié)肌間脂肪的沉積量，有助于肉品質(zhì)的提高。 （三）合成動(dòng)物產(chǎn)品的原料（三）合成動(dòng)物產(chǎn)品的原料1.1.母畜利用葡萄糖合成乳中的乳糖母畜利用葡萄糖合成乳中的乳糖 來源于血液的葡萄糖及瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸所合成來源于血液的葡萄糖及瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸所合成的葡萄糖。奶牛吸收葡萄糖的葡萄糖。奶牛吸收葡萄糖50508585用于合成乳糖。血用于合成乳糖。血糖進(jìn)入乳腺中的量是奶產(chǎn)量限制因素之一。糖進(jìn)入乳腺中的量是奶產(chǎn)量限制因素之一。2.2.單胃動(dòng)物主要利用葡萄糖合成乳脂單胃動(dòng)物主要利用葡萄糖合成乳脂 反芻動(dòng)物利用碳水化合物在瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生的反芻動(dòng)物利用碳

17、水化合物在瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸乙酸合合成乳脂中的脂肪酸，乳脂中的成乳脂中的脂肪酸，乳脂中的甘油甘油主要由血液中葡萄糖合主要由血液中葡萄糖合成成。3.糖在分解代謝過程中形成的糖在分解代謝過程中形成的中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物是提供是提供合成脂類合成脂類和蛋白質(zhì)的原料和蛋白質(zhì)的原料。葡萄糖分解代謝的中間產(chǎn)物。葡萄糖分解代謝的中間產(chǎn)物丙酮酸丙酮酸可以轉(zhuǎn)化為可以轉(zhuǎn)化為丙氨酸丙氨酸，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶，丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A A是合成是合成長鏈脂肪酸和膽固醇等脂類的原料。長鏈脂肪酸和膽固醇等脂類的原料。4. 4.葡萄糖也參與部分奶蛋白質(zhì)中葡萄糖也參與部分奶蛋白質(zhì)中非必需氨基酸合成。非必需氨基酸合成。 1. 1.

18、 適量的碳水化合物，可以適量的碳水化合物，可以減少動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解減少動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解供能供能，同時(shí)，同時(shí)ATPATP的大量合成有利于氨基酸代謝和蛋白的大量合成有利于氨基酸代謝和蛋白質(zhì)的合成，從而提高飼料蛋白質(zhì)的利用率。質(zhì)的合成，從而提高飼料蛋白質(zhì)的利用率。 2. 2. 核糖及脫氧核糖核糖及脫氧核糖是細(xì)胞中遺傳物質(zhì)核酸的組成成分。是細(xì)胞中遺傳物質(zhì)核酸的組成成分。（四）營養(yǎng)性多糖的其他營養(yǎng)生理作用（四）營養(yǎng)性多糖的其他營養(yǎng)生理作用三、結(jié)構(gòu)性多糖的營養(yǎng)生理作用三、結(jié)構(gòu)性多糖的營養(yǎng)生理作用（一）反芻動(dòng)物（一）反芻動(dòng)物1. 1. 提供能量提供能量 瘤胃微生物對瘤胃微生物對非淀粉多糖非淀粉多糖進(jìn)

19、行有效發(fā)酵，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪進(jìn)行有效發(fā)酵，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，可提供反芻動(dòng)物需要能量的酸，可提供反芻動(dòng)物需要能量的70708080。非淀粉多糖尤其是纖維素是反芻動(dòng)物重要的能量物質(zhì)。非淀粉多糖尤其是纖維素是反芻動(dòng)物重要的能量物質(zhì)。揮揮發(fā)性脂肪酸發(fā)性脂肪酸可以在反芻動(dòng)物體內(nèi)合成葡萄糖、乳脂等營養(yǎng)可以在反芻動(dòng)物體內(nèi)合成葡萄糖、乳脂等營養(yǎng)物質(zhì)；物質(zhì)；可以為微生物合成可以為微生物合成菌體蛋白菌體蛋白提供碳架。提供碳架。2. 2.粗纖維是反芻動(dòng)物的必需營養(yǎng)素粗纖維是反芻動(dòng)物的必需營養(yǎng)素營養(yǎng)性多糖在瘤胃內(nèi)發(fā)酵速度太快，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的營養(yǎng)性多糖在瘤胃內(nèi)發(fā)酵速度太快，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性脂肪酸揮發(fā)性脂肪酸，

20、能迅速降低瘤胃的，能迅速降低瘤胃的pHpH值值。引起奶牛、綿羊。引起奶牛、綿羊等動(dòng)物的等動(dòng)物的酸中毒、瘤胃黏膜潰瘍、瘤胃不完全角質(zhì)化、蹄酸中毒、瘤胃黏膜潰瘍、瘤胃不完全角質(zhì)化、蹄葉炎葉炎等。等。纖維素在瘤胃的降解速度較慢，可以吸附酸，減緩酸中毒纖維素在瘤胃的降解速度較慢，可以吸附酸，減緩酸中毒的發(fā)生。的發(fā)生。美國美國NRCNRC（20012001）推薦在奶牛的飼糧中按干物質(zhì)計(jì)，至少）推薦在奶牛的飼糧中按干物質(zhì)計(jì)，至少2525的酸性洗滌纖維（的酸性洗滌纖維（NDFNDF），），其中必須有其中必須有1919來源于粗飼來源于粗飼料。料。粗纖維可以粗纖維可以刺激咀嚼、反芻和瘤胃蠕動(dòng)刺激咀嚼、反芻和瘤胃

21、蠕動(dòng)，促進(jìn)消化道的正，促進(jìn)消化道的正常發(fā)育。常發(fā)育。3. 3. 精粗飼料比例對產(chǎn)乳的影響精粗飼料比例對產(chǎn)乳的影響 飼糧中碳水化合物種類的不同影響瘤胃內(nèi)飼糧中碳水化合物種類的不同影響瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪揮發(fā)性脂肪酸（酸（VFAVFA）的產(chǎn)量和比例。）的產(chǎn)量和比例。飼糧中飼糧中粗飼料比例越高，瘤胃液中乙酸比例越高，甲粗飼料比例越高，瘤胃液中乙酸比例越高，甲烷的產(chǎn)量也越高。烷的產(chǎn)量也越高。反之，飼糧中精飼料比例越高，丙反之，飼糧中精飼料比例越高，丙酸的比例越高，乙酸、丁酸及甲烷的比例越少。酸的比例越高，乙酸、丁酸及甲烷的比例越少。 其中的其中的乙酸、丁酸乙酸、丁酸在體內(nèi)主要用于合成在體內(nèi)主要用于合成乳脂

22、，丙酸乳脂，丙酸主主要用于合成要用于合成體脂和乳糖體脂和乳糖。瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸的組成一般為：瘤胃內(nèi)揮發(fā)性脂肪酸的組成一般為：乙酸乙酸65% 65% 、丙酸、丙酸20% 20% 和丁酸和丁酸15%15%，在這種情況下，乙酸的供給量足以使乳脂在這種情況下，乙酸的供給量足以使乳脂產(chǎn)量最大化，但使奶牛的產(chǎn)奶量下降。產(chǎn)量最大化，但使奶牛的產(chǎn)奶量下降。正常情況下，瘤胃內(nèi)正常情況下，瘤胃內(nèi)乙酸與丙酸乙酸與丙酸的比例應(yīng)大于的比例應(yīng)大于2.212.21。奶牛在不同產(chǎn)奶量情況下，飼糧中奶牛在不同產(chǎn)奶量情況下，飼糧中精粗飼料比精粗飼料比有一定的有一定的變動(dòng)范圍。變動(dòng)范圍。高產(chǎn)奶牛高產(chǎn)奶牛60406040；中等產(chǎn)量

23、；中等產(chǎn)量50505050；低產(chǎn)奶；低產(chǎn)奶牛牛40604060。1. 1. 提供能量提供能量 非反芻草食動(dòng)物非反芻草食動(dòng)物盲腸和大腸發(fā)達(dá)，能量的盲腸和大腸發(fā)達(dá)，能量的3030來源于粗纖來源于粗纖維發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸。維發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸。非反芻雜食動(dòng)物非反芻雜食動(dòng)物盲腸和大腸不夠發(fā)達(dá)，粗纖維在盲腸和大盲腸和大腸不夠發(fā)達(dá)，粗纖維在盲腸和大腸中發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸只占能量需要的腸中發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸只占能量需要的1010左右。左右。母豬妊娠期間，母豬妊娠期間，為減少體況過肥，常用的辦法是在飼糧中為減少體況過肥，常用的辦法是在飼糧中加入大量的粗飼料，以降低飼糧的能量濃度。加入大量的粗飼

24、料，以降低飼糧的能量濃度。（二）非反芻動(dòng)物（二）非反芻動(dòng)物2. 2. 促進(jìn)消化道發(fā)育促進(jìn)消化道發(fā)育 適量添加可以適量添加可以促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)，刺激消化液分泌；，刺激消化液分泌；如果粗纖維過量添加，則造成如果粗纖維過量添加，則造成便秘便秘。 妊娠母豬飼糧中適宜的小麥麩含量（妊娠母豬飼糧中適宜的小麥麩含量（8 81212），可以促），可以促進(jìn)排糞；但小麥麩含量過高（進(jìn)排糞；但小麥麩含量過高（1515以上），增加母豬排糞以上），增加母豬排糞難度。難度。3. 3. 粗纖維可降低有機(jī)化合物的消化率粗纖維可降低有機(jī)化合物的消化率 隨飼糧粗纖維含量的增加，飼糧蛋白質(zhì)的消化率逐漸下降，隨飼糧粗纖維

25、含量的增加，飼糧蛋白質(zhì)的消化率逐漸下降，也間接地影響有機(jī)物質(zhì)的消化率。也間接地影響有機(jī)物質(zhì)的消化率。單胃動(dòng)物前段消化道沒有消化粗纖維的酶類，纖維素吸水單胃動(dòng)物前段消化道沒有消化粗纖維的酶類，纖維素吸水力又較強(qiáng)，力又較強(qiáng)，加快了食糜的流通速度，影響消化道消化酶與加快了食糜的流通速度，影響消化道消化酶與食糜的混合，增加內(nèi)源蛋白質(zhì)和脂肪的損失，從而降低了食糜的混合，增加內(nèi)源蛋白質(zhì)和脂肪的損失，從而降低了諸如蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪等有機(jī)物質(zhì)的消化率。諸如蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪等有機(jī)物質(zhì)的消化率。第二節(jié)碳水化合物的消化、吸收與代謝第二節(jié)碳水化合物的消化、吸收與代謝糊精和麥芽糖糊精和麥芽糖碳水碳水化合物化合物胃中

26、不進(jìn)行胃中不進(jìn)行碳水的消化碳水的消化十二指腸淀粉酶把淀粉分解成麥芽糖和糊精十二指腸淀粉酶把淀粉分解成麥芽糖和糊精在麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶的作用下分解成單糖，被吸收在麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶的作用下分解成單糖，被吸收。單糖的吸收速度不同，半乳糖、葡萄糖、果糖、戊糖依次降低。單糖的吸收速度不同，半乳糖、葡萄糖、果糖、戊糖依次降低。揮發(fā)性的揮發(fā)性的脂肪酸、脂肪酸、二氧化碳二氧化碳和甲烷和甲烷（一）碳水化合物在胃腸道中的消化（一）碳水化合物在胃腸道中的消化 一、一、 單胃動(dòng)物對碳水化合物的消化、吸收和代謝單胃動(dòng)物對碳水化合物的消化、吸收和代謝飼料中的碳水化合物被降解為單糖后，在飼料中的碳水化合物被降

27、解為單糖后，在小腸的前段小腸的前段被被吸收，吸收，十二指腸和空腸十二指腸和空腸對單糖的吸收最強(qiáng)，對單糖的吸收最強(qiáng)，回腸回腸吸收較吸收較少。少。大腸和胃大腸和胃對單糖的吸收極少。對單糖的吸收極少。單糖的吸收是單糖的吸收是消耗能量消耗能量的主動(dòng)過程。的主動(dòng)過程。 腸道對于不同單糖的吸收速率有很大差異腸道對于不同單糖的吸收速率有很大差異 （二）腸道對單糖的吸收（二）腸道對單糖的吸收 家畜家畜糖吸收的速度（以葡萄糖為糖吸收的速度（以葡萄糖為100100）半乳糖半乳糖果糖果糖甘露糖甘露糖木糖木糖阿拉伯糖阿拉伯糖大鼠大鼠10942212012貓貓9035-兔兔82-60倉鼠倉鼠8816122810人人12

28、267-鴿子鴿子11555333716蛙蛙107465129-魚魚9762-5749各種家畜對糖的選擇性吸收各種家畜對糖的選擇性吸收碳碳水水化化合合物物葡萄糖葡萄糖門靜脈門靜脈肝臟肝臟全身各組織全身各組織合成糖原合成糖原轉(zhuǎn)變成脂肪轉(zhuǎn)變成脂肪糖尿糖尿供能無氧酵解：無氧酵解： 有氧氧化：有氧氧化： 磷酸戊糖循環(huán)磷酸戊糖循環(huán)（三）糖在單胃動(dòng)物體內(nèi)的代謝（三）糖在單胃動(dòng)物體內(nèi)的代謝 血糖的濃度處于血糖來源與去路兩個(gè)過程的動(dòng)態(tài)平衡之血糖的濃度處于血糖來源與去路兩個(gè)過程的動(dòng)態(tài)平衡之中。中。食 物 中 的 糖肝 糖 原 其 它 物 質(zhì)(甘 油 、 氨 基 酸 、 乳 酸 等 )分 解血 糖合 成肝 糖 原

29、、 肌 糖 原脂 肪 、 氨 基 酸 等CO2+H2O+ 能尿 糖圖 10-12 血 糖 的 來 源 和 去 路160mg%80120mg%血糖濃度低于正常值，則肝糖原加速分解，或經(jīng)糖原異血糖濃度低于正常值，則肝糖原加速分解，或經(jīng)糖原異生作用形成葡萄糖，進(jìn)入血液以補(bǔ)充血糖的不足；生作用形成葡萄糖，進(jìn)入血液以補(bǔ)充血糖的不足；若血糖濃度超過正常值，則葡萄糖加速合成糖原，貯于若血糖濃度超過正常值，則葡萄糖加速合成糖原，貯于肝臟與肌肉中。血糖濃度低于肝臟與肌肉中。血糖濃度低于160160 180mg180mg/100ml/100ml時(shí)，腎時(shí)，腎小管能重新吸收腎小球?yàn)V液中的葡萄糖，高于小管能重新吸收腎小

30、球?yàn)V液中的葡萄糖，高于160160 180mg180mg/100ml/100ml時(shí)，由腎排出。時(shí)，由腎排出。 分解肝糖原肌糖原血糖血乳酸IGHAdAC THAdIGHGl分解II圖10-13 激素對糖代謝的調(diào)節(jié)圖中：促進(jìn)；抑制；I:胰島素；ACTH:促腎上腺皮質(zhì)激素；Ad:腎上腺素；Gl:高血糖素；GH:生長激素中 樞 神 經(jīng)肝 臟激 素血 糖 濃 度 c（一）（一） 反芻動(dòng)物胃腸道內(nèi)的消化反芻動(dòng)物胃腸道內(nèi)的消化1. 降解糖類的微生物和酶類降解糖類的微生物和酶類 產(chǎn)琥珀酸厭氧擬桿菌、居瘤胃擬桿菌、溶纖維擬桿菌、溶纖維產(chǎn)琥珀酸厭氧擬桿菌、居瘤胃擬桿菌、溶纖維擬桿菌、溶纖維丁酸菌、反芻獸新月單胞菌

31、和貧毛蟲等能夠分泌纖維素酶、纖丁酸菌、反芻獸新月單胞菌和貧毛蟲等能夠分泌纖維素酶、纖維二糖酶、半纖維素酶、果聚糖酶、木聚糖酶、異麥芽糖酶等。維二糖酶、半纖維素酶、果聚糖酶、木聚糖酶、異麥芽糖酶等。 這些細(xì)菌、纖毛蟲也能夠分泌這些細(xì)菌、纖毛蟲也能夠分泌- -淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶等，淀粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶等，但是不能分泌分解木質(zhì)素的酶類。但是不能分泌分解木質(zhì)素的酶類。 二、二、 反芻動(dòng)物對碳水化合物的消化、吸收和代謝反芻動(dòng)物對碳水化合物的消化、吸收和代謝2. 2. 瘤胃降解糖類的過程瘤胃降解糖類的過程 第一階段第一階段 將復(fù)雜的碳水化合物消化生成各種單糖。將復(fù)雜的碳水化合物消化生成各種單糖。

32、 將第一階段所生成的各種單糖在瘤胃中立即被微生物吸將第一階段所生成的各種單糖在瘤胃中立即被微生物吸收并進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)代謝，代謝的終產(chǎn)物為乙酸、丙酸和丁酸，收并進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)代謝，代謝的終產(chǎn)物為乙酸、丙酸和丁酸，還有二氧化碳和甲烷。還有二氧化碳和甲烷。 第二階段第二階段 丁酰COA 乙酰COA 丙酮酸 草酰乙酸 乙酰P 甲 酸 乳 酸 丙 酸 CO2+H2 丁 酸 乙 酸 甲 烷 單糖表表4-3 4-3 不同碳水化合物的發(fā)酵特點(diǎn)不同碳水化合物的發(fā)酵特點(diǎn)類型類型組分組分發(fā)酵速度發(fā)酵速度降解率降解率%產(chǎn)酸形式產(chǎn)酸形式結(jié)構(gòu)性糖結(jié)構(gòu)性糖類類纖維素纖維素慢慢30503050乙酸、丁酸乙酸、丁酸半纖維素半纖維素中等

33、中等7070乙酸、丁酸乙酸、丁酸果膠果膠較快較快70907090乙酸、丁酸乙酸、丁酸木質(zhì)素木質(zhì)素非常慢非常慢0 0無無營養(yǎng)性糖營養(yǎng)性糖類類糖糖非?？旆浅？?00100丙酸丙酸淀粉淀粉快快70907090丙酸丙酸3. 3. 腸道內(nèi)對糖類的消化腸道內(nèi)對糖類的消化 在瘤胃中未被降解進(jìn)入反芻動(dòng)物小腸后，可進(jìn)行如單胃在瘤胃中未被降解進(jìn)入反芻動(dòng)物小腸后，可進(jìn)行如單胃動(dòng)物一樣的消化過程，最終以單糖形式被腸壁吸收。動(dòng)物一樣的消化過程，最終以單糖形式被腸壁吸收。 小腸中未被降解的碳水化合物進(jìn)入結(jié)腸與盲腸后，可繼小腸中未被降解的碳水化合物進(jìn)入結(jié)腸與盲腸后，可繼續(xù)被其中的微生物發(fā)酵分解。續(xù)被其中的微生物發(fā)酵分解。4

34、. 4. 微生物發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)微生物發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn) 植物細(xì)胞壁經(jīng)微生物發(fā)酵分解后，不但纖維素等非淀粉多植物細(xì)胞壁經(jīng)微生物發(fā)酵分解后，不但纖維素等非淀粉多糖變得可用，而且使糖變得可用，而且使植物細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)也被釋放出來植物細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)也被釋放出來供動(dòng)物充分利用，因而，非淀粉多糖對宿主動(dòng)物具有顯著供動(dòng)物充分利用，因而，非淀粉多糖對宿主動(dòng)物具有顯著供能作用供能作用。 在微生物發(fā)酵過程中，產(chǎn)生的在微生物發(fā)酵過程中，產(chǎn)生的甲烷甲烷含能較高，通過含能較高，通過噯氣噯氣排出體外，不能被動(dòng)物利用。排出體外，不能被動(dòng)物利用。 微生物發(fā)酵還要消耗一部分飼料能量，占日總能進(jìn)食量微生物發(fā)酵還要消耗一部分飼料能量，

35、占日總能進(jìn)食量 5 51010，以熱的形式釋放到環(huán)境中。，以熱的形式釋放到環(huán)境中。 1. 1. 單糖的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)單糖的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) 葡萄糖的主要吸收部位為葡萄糖的主要吸收部位為小腸的上半段小腸的上半段。葡萄糖被小腸。葡萄糖被小腸吸收而進(jìn)入血液的途徑主要為吸收而進(jìn)入血液的途徑主要為主動(dòng)運(yùn)輸和細(xì)胞間擴(kuò)散。主動(dòng)運(yùn)輸和細(xì)胞間擴(kuò)散。此此外還以被動(dòng)擴(kuò)散的形式轉(zhuǎn)運(yùn)。外還以被動(dòng)擴(kuò)散的形式轉(zhuǎn)運(yùn)。（二）反芻動(dòng)物對碳水化合物消化產(chǎn)物的吸收和代謝（二）反芻動(dòng)物對碳水化合物消化產(chǎn)物的吸收和代謝 2 2）葡萄糖的生理功能：葡萄糖的生理功能：l是神經(jīng)組織和血細(xì)胞的主要能源。是神經(jīng)組織和血細(xì)胞的主要能源。l肌糖原和肝糖原合成的

36、前體。肌糖原和肝糖原合成的前體。l反芻動(dòng)物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡萄糖作為反芻動(dòng)物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡萄糖作為乳糖和甘油的前體物。乳糖和甘油的前體物。l是合成是合成NADPHNADPH所必需的原料。所必需的原料。 1 1）反芻動(dòng)物所需葡糖主要是）反芻動(dòng)物所需葡糖主要是體內(nèi)合成，體內(nèi)合成，部位在肝臟。部位在肝臟。2. 2. 葡萄糖的代謝葡萄糖的代謝3 3VFAVFA的吸收的吸收碳水化合物分解產(chǎn)生的碳水化合物分解產(chǎn)生的VFAVFA有有75%75%直接從瘤網(wǎng)胃吸收，直接從瘤網(wǎng)胃吸收，20%20%從真胃和瓣胃吸收，從真胃和瓣胃吸收，5%5%隨食糜進(jìn)入小腸后吸收。隨食糜進(jìn)入小腸后

37、吸收。 VFAVFA吸收是吸收是被動(dòng)的被動(dòng)的，C C鏈越多，吸收越快。鏈越多，吸收越快。吸收過程中，吸收過程中，丁酸和一些丙酸丁酸和一些丙酸在上皮和細(xì)胞中轉(zhuǎn)化為在上皮和細(xì)胞中轉(zhuǎn)化為-羥丁酸和乳酸。羥丁酸和乳酸。上皮細(xì)胞對上皮細(xì)胞對丁酸丁酸代謝十分活躍，相應(yīng)促進(jìn)其吸收速度。代謝十分活躍，相應(yīng)促進(jìn)其吸收速度。 乙酸，丁酸乙酸，丁酸體脂、乳脂體脂、乳脂 丙酸丙酸葡萄糖葡萄糖1 1）合成：）合成： 奶牛組織中體內(nèi)奶牛組織中體內(nèi)50%50%乙酸，乙酸， 2/32/3丁酸，丁酸， 1/41/4丙酸被氧化，其丙酸被氧化，其中乙酸提供的能量占總能量需要量的中乙酸提供的能量占總能量需要量的70%70%。2 2）

38、氧化：）氧化：4. 4. 揮發(fā)性脂肪酸的代謝揮發(fā)性脂肪酸的代謝丙酸丙酸葡萄糖和乳糖葡萄糖和乳糖糖原異生糖原異生乙酸、丁酸乙酸、丁酸體脂和乳脂體脂和乳脂檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)NADPH第三節(jié)非淀粉多糖抗?fàn)I養(yǎng)作用和第三節(jié)非淀粉多糖抗?fàn)I養(yǎng)作用和寡糖的益生作用寡糖的益生作用飼料飼料TNSPTNSPSNSPSNSPINSPINSP阿拉伯阿拉伯糖糖葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖甘露糖甘露糖木糖木糖糖醛糖醛酸酸玉米玉米909013137777181830305 514142525- -小麥小麥11411424249494333328283 3- -48482 2麩皮麩皮41641632323843849898110

39、1107 71 11881881212黑麥黑麥13213246468686353535353 33 354542 2燕麥燕麥7171404030309 945452 21 112122 2大麥大麥1671674545122122282882822 22 251512 2大米大米222220202 24 48/8/1 1- -5 51 1大豆大豆156156- - -202042424343101011112626豌豆豌豆1481484141107107414161618 8- -14142222一、非淀粉多糖對單胃動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)作用一、非淀粉多糖對單胃動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)作用（一）非淀粉多糖在植物飼料中

40、的分布（一）非淀粉多糖在植物飼料中的分布概念概念：植物組織中除淀粉以外所有多聚糖的總稱，英文簡寫：植物組織中除淀粉以外所有多聚糖的總稱，英文簡寫NSPNSP水中含量水中含量玉米麩玉米麩燕麥麩燕麥麩小麥麩小麥麩大米糠大米糠大豆皮大豆皮樹膠樹膠1%1%542542546546383383272712112142918429182%2%757757135813585085081021029799791416061416061.1.米糠和麥麩粘度粘較低米糠和麥麩粘度粘較低 ；2.2.可溶性越強(qiáng)，粘度越大，對消化率抑制作用越強(qiáng)可溶性越強(qiáng)，粘度越大，對消化率抑制作用越強(qiáng)非淀粉多糖的粘度差別很大非淀粉多糖的

41、粘度差別很大（二）非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用（二）非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用 p 對于單胃動(dòng)物而言，由于其自身不能產(chǎn)生相應(yīng)的消化對于單胃動(dòng)物而言，由于其自身不能產(chǎn)生相應(yīng)的消化酶來降解非淀粉多糖，酶來降解非淀粉多糖，非淀粉多糖不易被消化非淀粉多糖不易被消化，不但，不但營養(yǎng)價(jià)值很低，而且經(jīng)常表現(xiàn)為抗?fàn)I養(yǎng)作用。營養(yǎng)價(jià)值很低，而且經(jīng)常表現(xiàn)為抗?fàn)I養(yǎng)作用。p水溶性非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用機(jī)理主要是其水溶性非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用機(jī)理主要是其在腸道在腸道中產(chǎn)生粘性膠質(zhì)。中產(chǎn)生粘性膠質(zhì)。 p消除飼料中非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用，最為有效的辦消除飼料中非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用，最為有效的辦法是法是添加相應(yīng)的酶制劑。添加相應(yīng)的酶制

42、劑。 7%7%淀粉淀粉7%7%可溶性可溶性NSP NSP 7%7%不溶性不溶性NSP NSP 7%7%可溶性可溶性7%7%不溶性不溶性NSP NSP 食糜通過回腸速食糜通過回腸速度，度，h h 0.8640.8640.570.570.5860.5860.5190.519采食量，采食量，g/d g/d 18631863142614261382138211861186回腸末端能量消回腸末端能量消化率，化率，7373646452523939非淀粉多糖降低小腸的養(yǎng)分消化率非淀粉多糖降低小腸的養(yǎng)分消化率 自：自：Owusu-AsieduOwusu-Asiedu等（等（20042004）Item(%)Tr

43、eatmentp-valueTrend (p0.1)yBasalCellulosePectinStarchCu-19.9715.46-17.5317.82-74.6919.56-18.3215.780.12271vs3;2vs3;3vs4Fe-36.2414.42-18.6016.62-36.9518.24-26.6514.720.7374Zn-54.5424.03-94.1826.61-43.7739.4926.2536.020.2276Mn-9.578.14-13.858.49-10.0011.40-13.758.24 0.9721Table 2-7 Apparent ileal digestibility coefficients (%) of micro-minerals（三）對飼料能值產(chǎn)生影響（三）對飼料能值產(chǎn)生影響 p NSPNSP對單胃動(dòng)物飼料對單胃動(dòng)物飼料能值的降低效應(yīng)能值的降低效應(yīng)尤為明顯。尤為明顯。 p反芻動(dòng)物雖然能大量利用反芻動(dòng)物雖然能大量利用NSPNSP物質(zhì)，但飼料中物質(zhì)，但飼料中NSPNSP過多，過多，飼料消化率下降，飼料消化率下降，不能提供較多的能量，同時(shí)由于影響不能提供較多的能量，同時(shí)由于影響其他營養(yǎng)物質(zhì)的利用，其他營養(yǎng)物質(zhì)的利用，降低飼料的可利用能值。降低飼料的可利用能值