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1、第五章 碳水化合物的营养,掌握碳水化合物的含义、营养生理作用,目 的 要 求,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。,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,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,一、碳水化合物的结构与分类,CH2O是多羟基醛或多羟基酮，以及水解所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,2、分类,一、碳水化合物的结构与分类,（1）单糖 （2）低聚糖或寡糖
2、(2-10个糖单位) （3）多聚糖 （4）其它化合物,二、非淀粉多糖(NSP)的性质,1.NSP的概念：,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。,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)。,二、非淀粉多糖(NSP)的性质,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膜表面,最终降低养分消化率.,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
3、状结构，引起溶液黏度大大增加，甚至形成凝胶。,三、CHO的营养生理功能,2.构成体组织：,戊糖构成核酸。,粘多糖，结缔组织的重要成分。,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。,三、CHO的营养生理功能,糖蛋白，细胞膜的组成成分。 糖脂、几丁质、硫酸软骨素。 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。 4.形成产品： 奶、肉、蛋,第二节 单胃动物碳水化合物营养,一、消化吸收,三、粗纤维的作用,二、代谢,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
4、物除了麦芽糖外，还有支链寡聚糖，最后被寡聚1，6-糖苷酶水解，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。,一、消化吸收,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,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。,单胃动物与人：70-100mg/100ml 反刍动物：40-70mg/100ml 禽：130-260mg/100ml,二、代谢,（
5、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：,（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用（氧化或生物合成）。,二、代谢,血糖去路：,（1）合成糖原； （2）合成脂肪； （3）转化为AA，葡糖代谢的中间产物为非EAA C骨架； （4）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。,三、粗纤维的作用,1.营养作用：,优点 单胃动物用一定量粗纤维，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
6、量，单胃动物CF在盲肠消化，可满足正常维持需要的1030%。 改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。 降低饲料成本。,三、粗纤维的作用,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。 影响生产成绩，实质是影响能量的利用率（表1和2）。,表1 不同大豆秸粉喂乳猪的结果,三、粗纤维的作用,三、粗纤维的作用,三、粗纤维的作用,2.影响CF利用的因素,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：物理粉碎；化学加工(高温、高压膨化)，煮熟、生物发酵等。,第三节 反刍动
7、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,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。,（1）饲料CH2O葡糖丙酮酸VFA，单糖很少； （2）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,1消化过程,CH2O降解为VFA有二个阶段： （1）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；,一、消化吸收,（2）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
8、产生CH4和热量。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，未消化部分进入大肠发酵。,一、消化吸收,2瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素,主要有乙酸、丙酸、丁酸，少量有甲酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和己酸。瘤胃中24hrsVFA产量3-4kg（奶牛瘤网胃），绵羊300-400g；大肠产生并被动物利用了的VFA为上述量的10%。 乙酸、丙酸、丁酸的比例受日粮因素影响，日粮组成（精粗比）、物理形式（颗粒大小）、采食量和饲喂次数等。,一、消化吸收,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
9、例，有利于肉牛育肥。,饲料磨粉或制粉可提高丙酸产量。,VFA的浓度受到吸收和产出的平衡调节。,一、消化吸收,3甲烷的产生及其控制,4H2+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（7.6kcal/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%。,一、消化吸收,（1）日粮中加入不饱和脂肪酸（相应提高丙酸产量）； （2）加添加剂，如氯仿、水合氯醛、铜盐等，在总体上抑制维生素生长。,甲烷产量估计式：,降低甲烷产量的措施：,绵羊：甲烷（g）=2.41x+9.80 牛：甲烷（g）=4.012x+17.68 x：可消化碳水化合物的克数,一、消化
10、吸收,4VFA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。,二、VFA的代谢,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：,乙酸，丁酸体脂、乳脂丙酸葡萄糖,三、葡萄糖的代谢,1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成，部位在肝脏。,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、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡萄糖作为乳糖和甘油的前体物。 是合成NADPH所必需的原料。,The End,
