碳水化合物動物營養(yǎng)學

第五章碳水化合物的營養(yǎng)當前1頁，總共35頁。掌握碳水化合物的含義、營養(yǎng)生理作用目的要求比較學習并掌握反芻與非反芻動物飼料碳水化合物的消化、吸收、利用過程及其異同。當前2頁，總共35頁。第一節(jié)碳水化合物及其營養(yǎng)生理作用第三節(jié)反芻動物碳水化合物營養(yǎng)內(nèi)容第二節(jié)單胃動物碳水化合物營養(yǎng)當前3頁，總共35頁。第一節(jié)碳水化合物及其營養(yǎng)生理作用三、碳水化合物的營養(yǎng)生理功能一、碳水化合物的結構與分類二、非淀粉多糖的性質(zhì)當前4頁，總共35頁。一、碳水化合物的結構與分類C·H2O是多羥基醛或多羥基酮，以及水解所產(chǎn)生這類結構的物質(zhì)，含C、H、O，有些含N、P、S，通式（CH2O）n。1、結構當前5頁，總共35頁。2、分類一、碳水化合物的結構與分類（1）單糖（2）低聚糖或寡糖(2-10個糖單位)（3）多聚糖（4）其它化合物當前6頁，總共35頁。二、非淀粉多糖(NSP)的性質(zhì)1.NSP的概念：

NSP主要由纖維素、半纖維素、果膠和抗性淀粉(阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖等)組成。2.NPS的分類：不溶性NSP(如纖維素)可溶性NSP(如β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖)。當前7頁，總共35頁。二、非淀粉多糖(NSP)的性質(zhì)3.可溶性NSP的性質(zhì)和抗營養(yǎng)作用：因此，可溶性NSP在動物消化道內(nèi)能使食糜變黏，進而阻止養(yǎng)分接近腸黏膜表面,最終降低養(yǎng)分消化率.豬雞消化道缺乏相應的內(nèi)源酶而難以將其降解；其與水分子直接作用增加溶液的黏度，且隨多糖濃度的增加而增加。多糖分子本身互相作用，纏繞成網(wǎng)狀結構，引起溶液黏度大大增加，甚至形成凝膠。當前8頁，總共35頁。三、CHO的營養(yǎng)生理功能2.構成體組織：戊糖構成核酸。粘多糖，結締組織的重要成分。1.供能和貯能：直接氧化供能。轉化為糖元（肝臟、肌肉）-短期存在形式。轉化為脂肪-長期貯備能源。當前9頁，總共35頁。三、CHO的營養(yǎng)生理功能糖蛋白，細胞膜的組成成分。糖脂、幾丁質(zhì)、硫酸軟骨素。3.作為前體物質(zhì)：為反芻動物瘤胃利用NPN合成菌體蛋白或重組合成菌體蛋白和動物體內(nèi)合成NEAA提供C架。4.形成產(chǎn)品：奶、肉、蛋當前10頁，總共35頁。第二節(jié)單胃動物碳水化合物營養(yǎng)一、消化吸收三、粗纖維的作用二、代謝當前11頁，總共35頁。一、消化吸收α-淀粉酶只能水解а-1.4糖苷鍵，因此，支鏈淀粉水解終產(chǎn)物除了麥芽糖外，還有支鏈寡聚糖，最后被寡聚1，6-糖苷酶水解，釋放麥芽糖和葡糖。主要部位在小腸，在胰淀粉酶作用下，水解產(chǎn)生麥芽糖和少量葡萄糖的混合物。當前12頁，總共35頁。一、消化吸收水解產(chǎn)生的單糖經(jīng)主動轉運吸收入細胞，順序為：半乳糖>葡糖>果糖>戊糖。未消化吸收的C·H2O進入后腸，在微生物作用下發(fā)酵產(chǎn)生VFA。幼齡動物乳糖酶活性高，斷奶后下降，蔗糖酶在幼齡很低，麥芽糖酶斷奶時上升當前13頁，總共35頁。二、代謝葡萄糖是單胃動物的主要能量來源，是其他生物合成過程的起始物質(zhì)，血液葡萄糖維持在狹小范圍內(nèi)。單胃動物與人：70-100mg/100ml反芻動物：40-70mg/100ml禽：130-260mg/100ml當前14頁，總共35頁。二、代謝（1）從食物消化的葡糖吸收入血；（2）體內(nèi)合成，主要在肝，前體物有AA、乳酸、丙酸、甘油、合成量大，但低于第(1）途徑；血糖維持穩(wěn)定是二個過程的結果:血糖來源：（1）葡萄糖從腸道、肝和其他器官進入血液；（2）血液葡萄糖離開到達各組織被利用（氧化或生物合成）。當前15頁，總共35頁。二、代謝血糖去路：（1）合成糖原；（2）合成脂肪；（3）轉化為AA，葡糖代謝的中間產(chǎn)物為非EAAC骨架；（4）作為能源：葡糖是紅細胞的唯一能源，大腦、N組織、肌肉的主要能源。當前16頁，總共35頁。三、粗纖維的作用1.營養(yǎng)作用：優(yōu)點單胃動物用一定量粗纖維，起填充消化道的作用，產(chǎn)生飽感。刺激胃腸道發(fā)育，促進胃腸運動，減少疾病。提供能量，單胃動物CF在盲腸消化，可滿足正常維持需要的10—30%。改善胴體品質(zhì)，能提高瘦肉率、乳脂率。降低飼料成本。當前17頁，總共35頁。三、粗纖維的作用缺點：適口性差，質(zhì)地硬粗，減低動物的采食量。消化率低(豬為3-25%)，且影響其它養(yǎng)分的消化，與能量、蛋白的消化呈顯著負相關。影響生產(chǎn)成績，實質(zhì)是影響能量的利用率（表1和2）。當前18頁，總共35頁。豆秸桿粉(%)510204060CF(%)4.95.97.814.320.3DE(Mcal/kg)3.032.942.772.412.05采食量(Mcal)4.863.82.82.11.45ADG(g)387309236193152表1不同大豆秸粉喂乳豬的結果三、粗纖維的作用當前19頁，總共35頁。三、粗纖維的作用CF(%)3.55.57.59.511.513.5CP(%)151515151515ME(Cal/kg)310329902915289828892872ADG(g)690690680730710750F/G3.283.543.443.553.163.77ME(Cal/g)增重10.210.310.010.39.110.8膘厚(cm)3.53.63.233.713.353.43當前20頁，總共35頁。三、粗纖維的作用2.影響CF利用的因素動物因素：種類、年齡、健康狀況。營養(yǎng)因素：能蛋水平、CF、微量養(yǎng)分(礦物質(zhì)，維生素)。飼料加工：物理粉碎；化學加工(高溫、高壓膨化)，煮熟、生物發(fā)酵等。當前21頁，總共35頁。第三節(jié)反芻動物碳水化合物營養(yǎng)一、消化吸收二、VFA的代謝三、葡萄糖的代謝當前22頁，總共35頁。一、消化吸收反芻動物消化C·H2O與單胃動物不同，表現(xiàn)在：消化方式、消化部位和消化產(chǎn)物。（1）飼料C·H2O→葡糖→丙酮酸→VFA，單糖很少；（2）瘤胃是消化C·H2O的主要場所，消化量占總C·H2O進食量的50-55%。當前23頁，總共35頁。一、消化吸收1．消化過程C·H2O降解為VFA有二個階段：（1）復合C·H2O（纖維素、半纖維素、果膠）在細胞外水解為寡聚糖，主要是雙糖（纖維二糖、麥芽糖和木二糖）和單糖；當前24頁，總共35頁。一、消化吸收（2）雙糖與單糖對瘤胃微生物不穩(wěn)定，被其吸收后迅速地被細胞內(nèi)酶降解為VFA，首先將單糖轉化為丙酮酸，以后的代謝途徑可有差異，同時產(chǎn)生CH4和熱量。飼料中未降解的和細菌的C·H2O占采食C·H2O總量的10-20%，這部分在小腸由酶消化，其過程同單胃動物，未消化部分進入大腸發(fā)酵。當前25頁，總共35頁。當前26頁，總共35頁。一、消化吸收2．瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的VFA種類及影響因素主要有乙酸、丙酸、丁酸，少量有甲酸、異丁酸、戊酸、異戊酸和己酸。瘤胃中24hrsVFA產(chǎn)量3-4kg（奶牛瘤網(wǎng)胃），綿羊300-400g；大腸產(chǎn)生并被動物利用了的VFA為上述量的10%。乙酸、丙酸、丁酸的比例受日糧因素影響，日糧組成（精粗比）、物理形式（顆粒大小）、采食量和飼喂次數(shù)等。當前27頁，總共35頁。當前28頁，總共35頁。一、消化吸收乙酸是主要酸，喂粗料時產(chǎn)量高，喂谷物時丙酸產(chǎn)量高，乙/丙比受日糧處理影響。加瘤胃素可提高丙酸比例，有利于肉牛育肥。飼料磨粉或制粉可提高丙酸產(chǎn)量。

VFA的濃度受到吸收和產(chǎn)出的平衡調(diào)節(jié)。當前29頁，總共35頁。一、消化吸收3．甲烷的產(chǎn)生及其控制4H2+HCO3-+H+→CH4+3H2O

各種瘤胃菌均可進行此反應。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%。當前30頁，總共35頁。一、消化吸收（1）日糧中加入不飽和脂肪酸（相應提高丙酸產(chǎn)量）；（2）加添加劑，如氯仿、水合氯醛、銅鹽等，在總體上抑制維生素生長。甲烷產(chǎn)量估計式：降低甲烷產(chǎn)量的措施：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)當前31頁，總共35頁。一、消化吸收4．VFA的吸收C·H2O分解產(chǎn)生的VFA有75%直接從瘤網(wǎng)胃吸收，20%從真胃和瓣胃吸收，5%隨食糜進入小腸后吸收。VFA吸收是被動的，C原子越多，吸收越快，吸收過程中，丁酸和一些丙酸在上皮和細胞中轉化為β-羥丁酸和乳酸。上皮細胞對丁酸代謝十分活躍，相應促進其吸收速度。當前32頁，總共35頁。二、VFA的代謝

1、合成：奶牛組織中體內(nèi)50%乙酸，2/3丁酸，1/4丙酸被氧化，其中乙酸提供的能量占總能量需要量的70%。2、氧化：