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1、第五章 碳水化合物营养,1.碳水化合物定义与分类,2.碳水化合物的营养生理功能,3.单胃动物碳水化合物消化利用特点,4.反刍动物碳水化合物消化利用特点,主要内容,碳水化合物是多羟基醛、酮或其简单衍生物以及能水解产生上述物质的化合物的总称，含C、H、O，有些含N、P、S，通式(CH2O)n。 动物饲料中2/3为(CH2O)n，但动物产品中(CH2O)n含量不足1%，主要起供能作用。,第一节 碳水化合物及其营养生理作用,1.化学分类,一、（CH2O）n的分类,2.饲料概略养分分析法,3.粗纤维改进分析方案,单糖 低聚糖或寡糖（2-10个糖单位） 多聚糖（10个糖单位以上） 其衍生物 （参见课本P5
2、9-60）,1.化学分类,植物细胞壁的主要成分，包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等；CF本身利用率低，还影响细胞内容物的利用。,2饲料概略养分分析法,细胞内容物，包括淀粉和可溶性糖，是单胃动物最主要的能源。 常见饲料NFE含量：禾本科籽实：60-70% 豆科籽实30-55% 糠麸类：47-61% 禾本科干草40-50% 饼粕类：24-33%, CF：, NFE：,3.粗纤维分析的改进方案：Van Soest 1976,处理方法,3.粗纤维分析的改进方案：Van Soest 1976,1供能和贮能作用,二、（CH2O)n的营养生理功能,2作为体成分,3.提供动物产品合成的重要原料,4.合成NE
3、AA,5.CF有重要的营养生理功能,（1）供能作用； （2）维持胃肠道正常功能，促进胃肠蠕动、消化液的分泌，有利于粪便的排出；,CF的营养生理功能,（3） 刺激胃肠道发育； （4）解毒作用；,（5）改善产品品质，维持动物正常生产； （6）CF不易消化，吸水量大，可填充胃肠道，给动物以“饱感”，有利于动物安静，便于管理； （7）妨碍养分的消化、吸收；,1单胃动物对（CH2O）n的消化起始于口腔（猪），尤其是淀粉的消化。 2消化道前端（从口腔到回肠末端）主要是营养性（CH2O）n消化的场所。后端（回肠末端以后）主要是微生物消化结构性（CH2O）n的场所。,第二节 单胃动物（CH2O）n 营养,3胃
4、对（CH2O）n的消化量很有限，主要是为后期消化作准备。 4十二指肠是（CH2O）n消化和吸收的主要部位，吸收以直接吸收为主，代谢以葡萄糖代谢为主，VFA代谢为辅。,单胃动物（CH2O）n 营养,1.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,关于葡萄糖代谢,（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）。,（1）外源:从食物消化的葡糖吸收入血； （2）内源：体内合成，主要在肝，
5、前体物有AA、乳酸、丙酸、甘油、合成量大，但低于第(1）途径；,2.血糖维持稳定是两个过程的结果:,3.血糖来源：,关于葡萄糖代谢,（1）合成糖原； （2）合成脂肪； （3）转化为NEAA，葡萄糖代谢的中间产物为NEAA 合成的提供碳架； （4）作为能源：葡萄糖是红细胞的唯一能源，大脑、神经组织、肌肉的主要能源。,4.血糖去路：,关于葡萄糖代谢,第三节 反刍物碳水化合物营养,一、消化,二、VFA的吸收,三、VFA和葡萄糖的代谢 四、小结,（1）微生物消化，消化过程分两个阶段； （2）瘤胃是消化的主要场所（消化量为食入量的70-90,占采食量的50-55%），瘤胃后的消化与单胃动物相同（10-2
6、0）； （3）产物：VFA（瘤胃发酵类型）、CH4、CO2、H2等,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。,一、反刍动物碳水化合物消化,种类：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24h VFA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%。 VFA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。,VFA种类及影响因素,4H2+HCO3-+H+CH4+3H2O （各种瘤胃菌均可进行） 甲烷能值7.6kcal/g，甲烷能占食入总能的6-8%。,甲
7、烷的产生及其控制,甲烷产量估计式：,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,降低甲烷产量的措施：,（1）加入不饱和脂肪酸（相应提高丙酸产量）； （2）加CH4抑制剂，如氯仿、水合氯醛、铜盐等，总体上抑制微生物生长。,二、VFA的吸收,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； 是被动吸收，C原子越多，吸收越快； 吸收过程中，丁酸和一些丙酸在上皮细胞中转化为-羟丁酸和乳酸。上皮细胞对丁酸代谢十分活跃。,乙酸、丁酸体脂、乳脂 丙酸葡萄糖,1、合成：,奶牛组织中可将50%乙酸，2/3丁酸，1/4丙酸
8、氧化，其中乙酸提供的能量占总能量需要量的70%。,2、氧化供能：,（一）VFA的代谢,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、妊娠期葡萄糖需要量高，葡萄糖作为乳糖和甘油的前体物。 是合成NADPH所必需的原料。,1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成，部位在肝脏，前体物是丙酸。,（二）葡萄糖的代谢,1.前胃是消化CF的主要场所，是微生物消耗可溶性碳水化合物，不断产生纤维素分解酶分解CF的一个连续循环过程； 2VFA的75%由瘤胃壁吸收，20%由皱胃瓣胃吸收，5%由小肠吸收，吸收速度丁酸丙酸乙酸； 3饲粮的组成、加工方法、饲喂方法影响VFA
9、的组成和瘤胃的发酵类型，日粮（CH2O）n中含大量CF时，趋于乙酸发酵，大量淀粉时，趋于丙酸发酵；,反刍动物消化利用（CH2O）n 小结,4.（CH2O）n在瘤胃中发酵为微生物提供营养（能量，C架），VFA吸收后又为动物提供营养（能量）。总体来说，以瘤胃消化为主，以小肠、盲肠、结肠消化功能为辅，以VFA代谢为主，以葡萄糖代谢为辅。 5瘤胃消化（CH2O）n有利有弊：CF的消化有利，而大量消化（CH2O）n有能量损失，且容易使瘤胃pH降低，抑制微生物发酵，不利于CF消化。 6.反刍动物所需葡萄糖主要由糖的异生产生而不是直接吸收，其前体物是丙酸 。,反刍动物消化利用（CH2O）n 小结,复习思考题,1.（CH2O）n的分类。 2.Van Soest CF分析方案。 3.（CH2O）n的营养生理作用。 4.比较反刍动物与单胃动物对（CH2O）n消化、吸收、代谢的异同。 5.部分寡糖的特殊营养生理作用。,