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1、反刍动物葡萄糖营养调控理反刍动物葡萄糖营养调控理论体系及其应用论体系及其应用卢德勋（内蒙古畜牧科学院，内蒙古，呼和浩特）（内蒙古畜牧科学院，内蒙古，呼和浩特）报告内容报告内容n n前言前言n n反刍动物体内葡萄糖来源反刍动物体内葡萄糖来源n n反刍动物葡萄糖营养和代谢特点反刍动物葡萄糖营养和代谢特点n n反刍动物葡萄糖代谢的稳衡调控反刍动物葡萄糖代谢的稳衡调控n n反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路n n反刍动物葡萄糖营养调控技术措施反刍动物葡萄糖营养调控技术措施n n反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：系统集成反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：系统集成n
2、n反刍动物葡萄糖营养调控理论体系主要内容反刍动物葡萄糖营养调控理论体系主要内容前前 言言反刍动物葡萄糖营养和代谢具有极其重要反刍动物葡萄糖营养和代谢具有极其重要的位置的位置n n葡萄糖代谢在所有脊椎动物碳水化合物代谢中间居中心位置n n葡萄糖是动物机体内唯一能通过血浆和细胞在全身循环的碳水化合物n n葡萄糖是动物机体重要的能量载体物质n n葡萄糖与机体各种生理功能有密切关系2020世纪末反刍动物葡萄糖营养研究取得世纪末反刍动物葡萄糖营养研究取得了长足进步了长足进步n n养殖业的需求推动了科技进步低质粗饲料固有的葡萄糖营养障碍低质粗饲料固有的葡萄糖营养障碍对预防和治疗妊娠毒血症和酸中毒的迫切需求
3、对预防和治疗妊娠毒血症和酸中毒的迫切需求n n两次主要飞跃由定量化研究向模型化研究飞跃由定量化研究向模型化研究飞跃由理论研究向营养调控技术实用化飞跃由理论研究向营养调控技术实用化飞跃反刍动物葡萄糖营养研究思路必须创新反刍动物葡萄糖营养研究思路必须创新n n把葡萄糖营养研究放在整个把葡萄糖营养研究放在整个NFCNFC（非纤维性碳水（非纤维性碳水化合物）的视野内进行化合物）的视野内进行 NFCNFC是一个充满未知知识的领域（是一个充满未知知识的领域（TERRA IN-TERRA IN-COGNITACOGNITA）n n葡萄糖营养研究必须从葡萄糖营养研究必须从NFCNFC与与NDFNDF相互联系中
4、探相互联系中探求求n n葡萄糖营养研究必须把能量载体物质和能量利用葡萄糖营养研究必须把能量载体物质和能量利用结合起来结合起来n n葡萄糖营养研究必须和蛋白质营养代谢结合起来葡萄糖营养研究必须和蛋白质营养代谢结合起来植物的碳水化合物细胞内容物细胞壁物质有机酸单糖淀粉果糖果胶物质-葡聚糖半纤维素纤维素NFCNDSF（中性可溶性纤维）ADFNDSC（中性可溶性碳水化合物）NDF木质素建立现代反刍动物葡萄糖营养调控理论建立现代反刍动物葡萄糖营养调控理论体系势在必行体系势在必行n n乳牛日粮内碳水化合物部分占到乳牛日粮内碳水化合物部分占到65%65%以上。日粮内碳水以上。日粮内碳水化合物平衡状况对乳牛健
5、康和生理性能有重大影响化合物平衡状况对乳牛健康和生理性能有重大影响 促进瘤胃营养物质消化促进瘤胃营养物质消化 影响瘤胃内微生物蛋白合成影响瘤胃内微生物蛋白合成 保证瘤胃正常的生理功能保证瘤胃正常的生理功能n n反刍动物日粮碳水化合物不平衡会造成许多不良后果反刍动物日粮碳水化合物不平衡会造成许多不良后果 瘤胃消化不良瘤胃消化不良 动物减重动物减重 出现酸中毒、真胃移位和蹄叶炎出现酸中毒、真胃移位和蹄叶炎 粗饲料利用率下降粗饲料利用率下降n n反刍动物葡萄糖营养调控从消化道层次日粮碳水化合物平反刍动物葡萄糖营养调控从消化道层次日粮碳水化合物平衡启动，涉及到整个机体内部营养代谢的方方面面，在反衡启动
6、，涉及到整个机体内部营养代谢的方方面面，在反刍动物营养调控中间居核心地位刍动物营养调控中间居核心地位日粮碳水化合物非葡萄糖物质葡萄糖被利用葡萄糖非葡萄糖物质代谢被利用葡萄糖库其他生理活动供能消消 化化 道道组组 织织 代代 谢谢 层层 次次反刍动物体内葡萄糖来源反刍动物体内葡萄糖来源反刍动物体内葡萄糖三种来源反刍动物体内葡萄糖三种来源n n日粮来源（外源葡萄糖）n n微生物途径来源（内源葡萄糖）n n糖异生来源（内源葡萄糖）葡萄糖进入组织代谢层次日粮碳水化合物消化酶日粮碳水化合物微生物发酵丙酸乳酸葡萄糖日粮蛋白质微生物蛋白质消化酶AAs蛋白质合成合成葡萄糖不同生理阶段和不同种类的反刍动物体内不
7、同生理阶段和不同种类的反刍动物体内葡萄糖来源葡萄糖来源n n初生反刍动物：日粮来源n n瘤胃发育完全反刍动物：微生物途径为主日粮来源日粮来源微生物来源微生物来源 糖异生来源糖异生来源肉牛肉牛33%33%44%44%23%23%乳牛乳牛28%28%67%67%5%5%反刍动物葡萄糖营养和代谢特点反刍动物葡萄糖营养和代谢特点反刍动物葡萄糖营养和代谢主要特点反刍动物葡萄糖营养和代谢主要特点n n内源葡萄糖是获得葡萄糖的主要来源内源葡萄糖是获得葡萄糖的主要来源n n小肠对淀粉消化、吸收能力比非反刍动物低小肠对淀粉消化、吸收能力比非反刍动物低 原因：原因：n n淀粉水解酶活性低（主要是胰淀粉酶）淀粉水解
8、酶活性低（主要是胰淀粉酶）n n小肠对葡萄糖吸收有一定限度小肠对葡萄糖吸收有一定限度n n小肠对淀粉水解时间不足小肠对淀粉水解时间不足 消化吸收能力并不是一成不变，随淀粉进食量增加而消化吸收能力并不是一成不变，随淀粉进食量增加而增加增加n n幼年反刍动物葡萄糖营养状况随年龄而异幼年反刍动物葡萄糖营养状况随年龄而异表表1 由不同前体物合成的葡萄糖占绵羊体由不同前体物合成的葡萄糖占绵羊体内葡萄糖周转量和肝脏葡萄糖合成量比例内葡萄糖周转量和肝脏葡萄糖合成量比例（Begman,1973;Lindsay,1978)Begman,1973;Lindsay,1978)前体物前体物占葡萄糖周转量占葡萄糖周转量
9、%占肝脏葡萄糖合成量占肝脏葡萄糖合成量%饲喂状态饲喂状态绝食状态绝食状态妊娠妊娠饲喂状态饲喂状态绝食状态绝食状态妊娠妊娠丙酸丙酸血液来源血液来源27-4027-4085-9085-9085-9085-90瘤胃来源瘤胃来源40-5040-5034-4334-432929乳酸和丙酮酸乳酸和丙酮酸15-2015-20131310-1510-158-158-1520-3020-30甘油甘油5 515-3015-3018-40*18-40*40-5040-5060-7060-70丙氨酸丙氨酸5-65-65-75-77-117-1115152424反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制反
10、刍动物葡萄糖营养代谢稳衡控制属于反刍动物葡萄糖营养代谢稳衡控制属于动物机体四大自我调控功能范畴动物机体四大自我调控功能范畴n n采食调控n n营养物质代谢稳衡控制（蛋白质、葡萄糖、脂肪、矿物质代谢稳衡控制）n n营养物质谐调分配n n抗营养应激调控反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制体系反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制体系n n碳水化合物投入碳水化合物投入产出体系产出体系 通过以下途径来实现：通过以下途径来实现： 改变饲料碳水化合物的采食量改变饲料碳水化合物的采食量 改变饲料碳水化合物的吸收率改变饲料碳水化合物的吸收率 改变粪中碳水化合物的损失量改变粪中碳水化合物的损失量 改变乳糖分泌量改变乳糖分泌量 改
11、变代谢能中改变代谢能中C C3+C+C6能的比例能的比例n n糖原沉积糖原沉积动员体系动员体系n n葡萄糖周转体系：在特定代谢库内葡萄糖生成或葡萄糖周转体系：在特定代谢库内葡萄糖生成或进入或被氧化利用这一代谢过程称做为葡萄糖周进入或被氧化利用这一代谢过程称做为葡萄糖周转。转。表表2 肉用阉牛和乳牛葡萄糖周转的一些肉用阉牛和乳牛葡萄糖周转的一些参数参数（Huntington,1997)Huntington,1997) 注：注：IGLIGL葡萄糖不可逆损失量，指葡萄糖不可逆损失量，指离开血浆不再返回的葡萄糖数量离开血浆不再返回的葡萄糖数量 TGETGE葡萄糖总进入量，指肝脏葡萄糖总进入量，指肝脏葡
12、萄糖净产生量加淀粉消化提供的葡萄糖净产生量加淀粉消化提供的葡萄糖量葡萄糖量RGRG葡萄糖周转量，指离开血浆参葡萄糖周转量，指离开血浆参加代谢并会重新返回的葡萄糖量加代谢并会重新返回的葡萄糖量 OGOG葡萄糖氧化量，指被氧化生成葡萄糖氧化量，指被氧化生成COCO2 2葡萄糖量葡萄糖量参参 数数肉用阉牛肉用阉牛乳牛乳牛IGLIGL（g/dg/d）1096109620072007OG(g/dOG(g/d) )487487345345合成乳糖量（合成乳糖量（g/dg/d）0 016001600肝脏葡萄糖净产生量（肝脏葡萄糖净产生量（g/dg/d）1443144333133313内脏净输出量（内脏净输出
13、量（g/dg/d）-60-60220220由淀粉消化提供的葡萄糖量（由淀粉消化提供的葡萄糖量（g/dg/d）70770712761276TGE TGE （g/dg/d）2150215045894589RG RG （g/dg/d）1054105425822582表表3 激素对糖异生作用的调节激素对糖异生作用的调节（Van soest,1994Van soest,1994）反应步骤反应步骤激素调节激素调节下调下调上调上调丙酸盐丙酸盐琥珀酸琥珀酸？丙酮盐丙酮盐草酰乙酸草酰乙酸胰岛素胰岛素胰高血糖素胰高血糖素草酰乙酸草酰乙酸烯醇丙酮酸烯醇丙酮酸胰岛素胰岛素糖皮质激素糖皮质激素果糖果糖-1-1，6-6-
14、磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸胰岛素胰岛素葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸胰岛素、肾上腺素胰岛素、肾上腺素胰高糖素胰高糖素反刍动物葡萄糖营养调控目标的反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路概述整体思路概述反刍动物葡萄糖营养调控的两大方面反刍动物葡萄糖营养调控的两大方面n n利用能量和能量载体物质之间的相互关系，调控C3+C6能占代谢能的比例，提高能量利用率n n调控葡萄糖营养与蛋白质营养之间的平衡表表4 日粮中生葡萄糖能占代谢能理想比例日粮中生葡萄糖能占代谢能理想比例动物种类动物种类C C3 3+C+C6 6能能/ /代谢能进食量（代谢能进食量（%）绵绵 羊羊9.9-24.29
15、.9-24.2Orskov(1980)Orskov(1980)9.9-24.99.9-24.9孙海洲（孙海洲（19991999）阉阉 牛牛9.9-23.29.9-23.2Orskov(1980)Orskov(1980)奶奶 牛牛9.9-399.9-39Orskov(1980)Orskov(1980)绒山羊绒山羊12.28-15.812.28-15.8王玲（王玲（20032003）代谢葡萄糖（代谢葡萄糖（MG）n n定义定义定义定义：饲料经动物消化吸收后，可以给动物本身代谢提供：饲料经动物消化吸收后，可以给动物本身代谢提供的可消化的葡萄糖总量。的可消化的葡萄糖总量。n n公式公式公式公式： MG
16、=POEG+BSEGMG=POEG+BSEG =0.09K =0.09K1 1Pr+0.9KPr+0.9K2 2BSBS POEG POEG由瘤胃发酵产生的丙酸转化形由瘤胃发酵产生的丙酸转化形 式的葡萄糖式的葡萄糖 BSEGBSEG由过瘤胃淀粉提供的葡萄糖由过瘤胃淀粉提供的葡萄糖 PrPr饲料瘤胃发酵产生的丙酸产量（饲料瘤胃发酵产生的丙酸产量（Mm/dMm/d） BSBS过瘤胃淀粉量（过瘤胃淀粉量（g/dg/d） K K1 1瘤胃丙酸吸收率；瘤胃丙酸吸收率；K K2 2过瘤胃淀粉消化率过瘤胃淀粉消化率表表5 一些常用饲料的一些常用饲料的MG值值种类种类BSEG(gBSEG(g/kg)/kg)P
17、OEG(gPOEG(g/kg)/kg)MG(gMG(g/kg)/kg)玉米籽实玉米籽实163.02163.0226.4726.47189.49189.49小麦麸小麦麸39.6839.6828.7128.7168.3968.39玉米淀粉玉米淀粉210.56210.5670.3370.33280.89280.89豆饼豆饼37.5937.5926.5726.5764.1664.16亚麻饼亚麻饼49.9449.9418.8318.8368.7768.77棉籽饼棉籽饼45.7245.726.376.3752.0952.09MG值的测定方法值的测定方法（韩非、任莹和卢德勋，（韩非、任莹和卢德勋，（韩非、任
18、莹和卢德勋，（韩非、任莹和卢德勋，2001200120012001）n nBSEGBSEG BSBS：用尼龙袋方法：用尼龙袋方法 K K2 2：用绵羊的小肠液冻干粉体外培养法：用绵羊的小肠液冻干粉体外培养法n nPOEGPOEG 丙酸产量：用公式估测丙酸产量：用公式估测 K K1 1用以下公式估测：用以下公式估测：R R2 2=0.8005=0.8005，P0.05P0.05，N=17N=17估测绵羊瘤胃中丙酸产量的公式估测绵羊瘤胃中丙酸产量的公式n n能量饲料： Y Y1 1=0.051CA+0.0037CB=0.051CA+0.0037CB1 1+0.0043CB+0.0043CB2 2+
19、0.011PA-0.00093PB+0.011PA-0.00093PB1 1-0.79-0.79 （R R2 2=0.999=0.999，n=6n=6，P0.01P0.01）n n蛋白质饲料 Y Y2 2=0.0016CA+0.0087CB=0.0016CA+0.0087CB1 1+0.00042CB+0.00042CB2 2-0.0036PA+0.34-0.0036PA+0.34 （R R2 2=0.999=0.999，n=6n=6，P0.01P0.01）n n优质粗饲料 Y Y3 3=0.0062CA+0.092CB=0.0062CA+0.092CB1 1+0.0052CB+0.0052C
20、B2 2-0.027PA-0.059PB-0.027PA-0.059PB1 1-3.68-3.68 （R R2 2=0.999=0.999，n=6n=6，P0.01P0.01）n n低质粗饲料 Y Y4 4=0.0029CA+0.045CB=0.0029CA+0.045CB1 1+0.0029CB+0.0029CB2 2-0.03PA-0.9PB-0.03PA-0.9PB1 1-0.29-0.29 （R R2 2=0.999=0.999，n=6n=6，P0.01P30Kg30Kg）日粮碳水）日粮碳水化合部分平衡要求化合部分平衡要求占日粮占日粮%NDFNDF25-65%25-65%瘤胃可降解瘤胃
21、可降解NDFNDF50-65%50-65%日粮日粮NDFNDFNSCNSC（差减法）（差减法）35-40%35-40%瘤胃可降解碳水化合物瘤胃可降解碳水化合物50-60%50-60%日粮碳水化合物总量日粮碳水化合物总量淀粉（酶法）淀粉（酶法）32-40%32-40%瘤胃可降解淀粉瘤胃可降解淀粉50-70%50-70%日粮淀粉总量日粮淀粉总量NDF/NSCNDF/NSC0.9-1.20.9-1.2（Nocer,Rnssll,1988Nocer,Rnssll,1988）表表10 10 乳牛（日产乳量乳牛（日产乳量30Kg30Kg）日粮碳水）日粮碳水化合物与蛋白质适宜比例化合物与蛋白质适宜比例占日粮
22、占日粮DM%DM%NDFNDF25-3225-32NSCNSC35-4035-40淀粉（酶法分析）淀粉（酶法分析）32-4032-40CPCP15-1715-17RDPRDP9.3-11.29.3-11.2NSC/RDPNSC/RDP3.76-3.573.76-3.57淀粉淀粉/RDP/RDP3.44-3.573.44-3.57营营 养养 调调 控控 剂剂 的的 使使 用用n n缓冲剂 ：提高饮水量和瘤胃食糜液相的稀释率，进而提高了过瘤胃淀粉的数量。n n酵母培养物：提高丙酸产量，影响反刍动物肝脏葡萄糖合成。 n n瘤胃素：调控瘤胃发酵模式，提高饲料利用率。 反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：
23、反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：系统集成系统集成n n综合技术n n系统集成n n营养调控优先反刍动物葡萄糖营养调控反刍动物葡萄糖营养调控理论体系理论体系人为调控技术动物葡萄糖代谢稳衡控制（动物机体自我营养调控功能）调控瘤胃发酵提高小肠消化率和吸收率调控糖异生作用加工调制技术营养平衡技术使用营养调控剂反刍动物葡萄糖营养调控理论体系示意图反刍动物葡萄糖营养调控理论体系示意图反刍动物葡萄糖营养调控理论体系反刍动物葡萄糖营养调控理论体系（卢德勋，（卢德勋，（卢德勋，（卢德勋，20042004）1、反刍动物葡萄糖营养调控涉及两个方面，即动物机体自我营养调控功能（主要是葡萄糖代谢稳衡控制）和人为调控技术。2、反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路主要集中在两个方面：即调控C3+C6能量代谢能的比例；调控葡萄糖和蛋白质营养平衡。3、反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化必须走系统集成的路子。
