反芻動物營養(yǎng)學(xué)(年上學(xué)期)-碳水化合物的營養(yǎng)

反芻動物營養(yǎng)學(xué)付彤E-mail：futong2004@126.com第四節(jié)反芻動物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)需要一、奶牛蛋白質(zhì)的需要量二、肉牛蛋白質(zhì)需要復(fù)習(xí)與回顧第三章蛋白質(zhì)的營養(yǎng)第四章碳水化合物的營養(yǎng)第一節(jié)飼料中的碳水化合物碳水化合物是多羥基的醛、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。碳水化合物綠色植物和某些簡單微生物（藍(lán)、綠藻等）進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物。是太陽能的儲存庫。6CO2+6H2O太陽能葉綠素C6H12O6（葡萄糖）+6O2一、碳水化合物的組成碳水化合物單糖低聚糖或寡糖（2～10個糖單位）多聚糖（10個以上糖單位）其他化合物1.單糖飼料中主要有戊糖（核糖、木糖、阿拉伯糖等）、己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）和衍生糖（脫氧糖等）。單糖和雙糖都有甜味（相對甜度）葡萄糖74.4蔗糖100果糖173.3麥芽糖32.5乳糖162.寡糖低聚糖（2～10個糖單位）：二糖（蔗糖、麥芽糖、乳糖等）、三糖（麥芽三糖）等。3.多糖由10個以上糖單位構(gòu)成，包括同質(zhì)多糖（同一糖單位組成）和雜多糖。同質(zhì)多糖：淀粉、纖維素等。雜多糖：半纖維素、果膠等。α-1,4-糖苷鍵α-1,6-糖苷鍵支鏈淀粉直鏈淀粉β-1,4-糖苷鍵4.其他化合物木質(zhì)素、丹寧等。木質(zhì)素是植物生長成熟后才出現(xiàn)在細(xì)胞壁中的物質(zhì)，含量為5％～10％，它是苯丙烷衍生物的聚合物（亦稱苯丙基的多聚物）。木質(zhì)素通常與細(xì)胞壁中的多糖形成動物體內(nèi)的酶難降解的復(fù)合物，從而限制動物對植物細(xì)胞壁物質(zhì)的利用。

非碳水化合物——不含糖含有大量多酚的復(fù)合物，使其和蛋白質(zhì)及其他分子交聯(lián)在一起

降低蛋白質(zhì)的消化率

降低腸壁的通透性，影響其吸收能力丹寧櫟樹，也稱橡樹或柞樹蟲癭（yǐng）二、碳水化合物的分類非結(jié)構(gòu)性碳水化合物：單糖、寡糖和淀粉等結(jié)構(gòu)性碳水化合物：纖維素、半纖維素、果膠等植物細(xì)胞壁可分為間隔層、初生壁和次生壁等三層。漿膜層果膠：α-1,4連接的多聚半乳糖醛酸Cytoplasm細(xì)胞質(zhì)Plasmodesma胞間連絲Plasmamembrane質(zhì)膜Multilayered多層Middlelamella中間薄層Fibrils小纖維Cellulose纖維素植物中的結(jié)構(gòu)性碳水化合物非結(jié)構(gòu)性碳水化合物

大多數(shù)非結(jié)構(gòu)性碳水化合物比較容易被微生物和酶降解，幾乎可以100%被動物利用實(shí)驗(yàn)室有專門的分析方法結(jié)構(gòu)性碳水化合物舊的粗纖維（CF）和無氮浸出物

（NFE）分析法被VanSoest洗滌纖維法替代

中性洗滌纖維NDF(NeutralDetergentFiber)–用于測定纖維素,半纖維素和木質(zhì)素總量

酸性洗滌纖維

ADF(AcidDetergentFiber)–用于測定纖維素和木質(zhì)素總量

酸性洗滌木質(zhì)素

ADL(AcidDetergentLignin)三、評定日糧碳水化合物營養(yǎng)價(jià)值的方法碳水化合物粗纖維無氮浸出物纖維素木質(zhì)素等半纖維素單糖淀粉二糖三、評定日糧碳水化合物營養(yǎng)價(jià)值的方法一百多年來，人們一直沿用德國Weende試驗(yàn)站的漢尼伯格（Hunneberg）和司徒門（Stohman）兩位科學(xué)家在1860年所創(chuàng)立的方法來分析飼料，這種方法稱為Weende飼料分析體系，也就是飼料常規(guī)成分分析體系（也叫概率養(yǎng)分分析法），此法可測定飼料中六種概率養(yǎng)分，即水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物的含量。粗纖維分析常用方法是：先將樣品用沸熱的12.5g·L-1

H2SO4溶液處理30min，過濾，洗盡酸后再用沸熱的12.5g·L-1

NaOH溶液處理30min，從烘干殘?jiān)茻е赜?jì)算樣品的粗纖維含量（%）。此法操作手續(xù)冗長，測定條件不易控制，而且樣品經(jīng)沸熱NaOH溶液處理時(shí)，木質(zhì)素有不等比例的溶解，使粗纖維的測得值偏低，從而使“無氮浸出物”含量偏高。VanSoest

1976年提出了洗滌纖維分析法，測定飼草中中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。其原理是植物性飼料經(jīng)中性洗滌劑煮沸處理，不溶解的殘?jiān)鼮橹行韵礈炖w維，主要為細(xì)胞壁成分，其中包括半纖維素、纖維素、木質(zhì)素和硅酸鹽。植物性飼料經(jīng)酸性洗滌劑處理，剩余的殘?jiān)鼮樗嵝韵礈炖w維，其中包括纖維素、木質(zhì)素和硅酸鹽。酸性洗滌纖維經(jīng)72%硫酸處理后的殘?jiān)鼮槟举|(zhì)素和硅酸鹽?！癡anSoest”纖維分析法

中性洗滌纖維（NDF

）殘?jiān)ɡw維素,半纖維素和木質(zhì)素.

對于高纖維日糧，殘?jiān)袝械矸?，?yīng)先用淀粉酶預(yù)處理.NDF被作為牧草可采食性的重要指標(biāo).NDF不能回收可溶的粘性多糖如果膠、黏液和樹脂等.“VanSoest”纖維分析法

酸性洗滌纖維（ADF）

溶解半纖維素和蛋白質(zhì)

殘?jiān)ɡw維素和木質(zhì)素NDF–ADF=半纖維素

酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）

沒有定義的化學(xué)成分

纖維素=ADF-ADL第二節(jié)碳水化合物的消化與代謝1.瘤胃對碳水化合物的發(fā)酵一、碳水化合物在瘤胃中的發(fā)酵淀粉粗纖維微生物酶二糖＋單糖飼料中二糖和單糖微生物揮發(fā)性脂肪酸（VFA）＋CH4＋CO2

＋H2乙酸丙酸丁酸噯氣2.影響瘤胃發(fā)酵、VFA產(chǎn)量和比例的因素（1）日糧類型

精粗料比例（2）碳水化合物類型結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性

（3）日糧加工工藝

蒸汽壓片，切斷、揉碎、制粒，化學(xué)處理（4）瘤胃環(huán)境

pH、纖維分解菌、原蟲（5）添加劑瘤胃素（莫能霉素，離子載體類抗生素），提高丙酸比例通常情況下，產(chǎn)生三種VFA的摩爾濃度比為：乙酸70%丙酸20%丁酸10%CF<17%乳脂率<正常值CF<13%乳酸中毒丙酸乳酸

高精料日糧;乙酸:丙酸=1

3葡萄糖

2乙酸+2丙酸+1丁酸+3CO2+CH4+2H2O高纖維日糧;乙酸:丙酸=35

葡萄糖6乙酸+2丙酸+1丁酸+5CO2+3CH4+6H2O紫花苜蓿羊草粗（>1.9cm），10%～15%；中（0.8cm<中<1.9cm），30%～50%；細(xì)（<0.8cm），40%～60%。蒸汽壓片玉米

4H2+HCO3-+H+→CH4+3H2O甲烷產(chǎn)量很高，能值高（7.6kcal/g）不能被動物利用，因而是巨大的能量損失，甲烷能占食入總能的6-8%。3.甲烷的產(chǎn)生及其控制綿羊：甲烷（g）=2.41x+9.80牛：甲烷（g）=4.012x+17.68x：可消化碳水化合物的克數(shù)（1）日糧中加入不飽和脂肪酸（相應(yīng)提高丙酸產(chǎn)量）；（2）加添加劑，如氯仿、水合氯醛、銅鹽等，在總體上抑制甲烷菌生長。甲烷產(chǎn)量估計(jì)式：降低甲烷產(chǎn)量的措施：二、揮發(fā)性脂肪酸的吸收與代謝1.VFA的吸收吸收部位：約有75％通過瘤胃壁擴(kuò)散進(jìn)入血液約有25％經(jīng)皺胃和瓣胃壁吸收約5％經(jīng)小腸吸收影響因素：碳原子含量：碳原子含量越多，吸收速度越快滲透壓：瘤胃液與血液中濃度差瘤胃酸堿度：pH低吸收快，反之慢2.VFA的代謝揮發(fā)性脂肪酸（VFA）乙酸丙酸丁酸乳脂肪和體脂肪葡萄糖和乳糖脂肪氧化供能糖異生轉(zhuǎn)化效率67%-71%vs33%1.反芻動物體內(nèi)葡萄糖的來源日糧來源（外源葡萄糖）微生物途徑來源（內(nèi)源葡萄糖）糖異生來源（內(nèi)源葡萄糖）葡萄糖進(jìn)入組織代謝層次日糧碳水化合物消化酶日糧碳水化合物微生物發(fā)酵丙酸乳酸葡萄糖日糧蛋白質(zhì)微生物蛋白質(zhì)消化酶AAs蛋白質(zhì)合成合成葡萄糖三、反芻動物葡萄糖的營養(yǎng)與代謝不同生理階段和不同種類的反芻動物體內(nèi)

葡萄糖來源初生反芻動物：日糧來源瘤胃發(fā)育完全反芻動物：微生物途徑為主日糧來源微生物來源糖異生來源肉牛33%44%23%乳牛28%67%5%2.反芻動物葡萄糖營養(yǎng)和代謝主要特點(diǎn)內(nèi)源葡萄糖是獲得葡萄糖的主要來源小腸對淀粉消化、吸收能力比非反芻動物低原因：淀粉水解酶活性低（主要是胰淀粉酶）小腸對葡萄糖吸收有一定限度小腸對淀粉水解時(shí)間不足幼年反芻動物葡萄糖營養(yǎng)狀況隨年齡而異3.葡萄糖分解與合成代