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1、第三章 碳水化合物与动物营养,第一节 碳水化合物的组成、性质 及在动植体中的存在 第二节 碳水化合物的营养生理功能 第三节 单胃动物碳水化合物营养 第四节 反刍动物碳水化合物营养 第五节 粗纤维的合理利用,ANIMAL NUTRITION,一、碳水化合物的组成与性质,ANIMAL NUTRITION,第一节 碳水化合物的组成、性质及在动植物体中的存在,ANIMAL NUTRITION,非淀粉多糖（NSP）：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。根据水溶性，分为可溶性（如-葡聚糖等）和不溶性（如纤维素等）。,可溶性NSP在动物消化道内能使食糜
2、变粘，阻止养分接近肠粘膜表面，最终降低养化消化率。,谷物籽实中NSP的组成,t:痕量,葡聚糖和阿拉伯木聚糖在谷物中的含量(%DM),ANIMAL NUTRITION,常规营养分析中包括：,1.纤维素：纤维素的化学性质稳定。 2.半纤维素：是己糖和戊糖的混合聚合物。化学性质不如纤维素稳定。,ANIMAL NUTRITION,3.果胶：它是半乳糖醛酸单位与鼠李糖单位的聚合物，可被热水或冷水浸出而成胶状物。动物消化道分泌的酶不能使其水解，但在微生物作用下可被消化。果胶可用来防治犊牛等幼龄动物的腹泻。 4.木质素：实质上并不是碳水化合物，而是苯的衍生物。木质素不溶于水和常见的有机溶剂，酸碱均不能使其分
3、解。,ANIMAL NUTRITION,第二节 碳水化合物的营养功能,1.供给动物能量的主要来源（80%）； 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。 葡萄糖是最有效的营养素，来源于胃肠道吸收与体内生糖物质转化。,ANIMAL NUTRITION,2.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。 3.形成产品； 奶、肉、蛋 4.粗纤维是动物日粮中不可缺少的成分；,5.体组织的构成物质（核糖、糖脂、糖蛋白等）； 核糖：指具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上的氢，被烷基或芳香基团所取代的缩醛衍生
4、物。许多糖苷具有解毒作用。 糖脂：是神经细胞的组成成分，以传导突轴刺激冲动起重要作用。,糖蛋白质：指比较短、往往是分支的寡糖链与多肽共 价相连所构成的复合糖。其种类繁多、作 用巨大。 粘液分泌物中的糖蛋白中含有大量糖类，能束缚大量的水，且具有很高的粘性，有保护和润滑作用，可作为润滑剂和表面保护剂。 细胞质膜糖蛋白质的功能：质膜的许多作用都与糖蛋白质寡糖链所提供的“识别标记”直接相关。,6. 寡聚糖的特殊作用,微生物表面的凝集素和宿主细胞表面的某些寡糖特异性地识别结合，从而不能在肠壁表面定植，随食糜排出，保护动物免遭侵害。,合成寡糖（化学益生素，chemical probiotics）有甘露寡糖
5、（MOS）、果寡糖（FOS）等。 最常见天然寡糖来源是豆科籽实，饲料中主要为棉籽糖系列（棉籽糖、水苏糖、毛蕊草糖等）。,寡聚糖已知1000余种，常用有寡果糖、寡甘露糖、异麦芽糖、寡乳糖和寡木糖等。（益生元、益生素）,作用： （1）与肠道中致病菌结合，并一道排出体外，保护动物免受侵害。 （2）作为有益细菌生长的底物。,第三节 单胃动物碳水化合物营养,一、无氮浸出物营养,ANIMAL NUTRITION,营养性碳水化合物主要在消化道前段（口腔到回肠未端）消化、吸收，而结构性碳水化合物主要在消化道后段（回肠未端以后）消化、吸收。 猪、禽：以淀粉形成葡萄糖为主，粗纤维形成VFA为辅，主要部位在小肠。饲
6、粮粗纤维水平不宜过高。 马、兔：以粗纤维形成VFA为主，以淀粉形成葡萄糖为辅。,-淀粉酶只能水解-1.4糖苷键，因此，支链淀粉水解终产物除了麦芽糖外，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。,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(volatile fatty)、CO2和甲烷。,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、粗纤维营养 一定量粗纤维，能填充消化道，产生饱感。 刺激胃肠道
7、发育，促进胃肠运动，减少疾病。 提供能量，CF在盲肠发酵，满足10-30%能量。 改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。 降低饲料成本。 饲粮粗纤维水平，育肥猪8%以下，母猪10-12%，鸡3%-5%。 代谢效应，刺激胃液、胆液、胰液等分泌。 解毒作用,ANIMAL NUTRITION,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,表2 等能条件下粗纤维对生产性能的影响,结论（单胃动物碳水化合物消化代谢特点） 消化吸收的主要场所
8、：小肠。以无氮浸出物形成葡萄糖为主，以粗纤维形成VFA为辅。能够大量利用淀粉和各类单、双糖等无氮浸出物，但不能大量利用粗纤维。,ANIMAL NUTRITION,第四节 反刍动物碳水化合物营养,一、粗纤维营养,ANIMAL NUTRITION,二、无氮浸出物营养,ANIMAL NUTRITION,结论（反刍动物碳水化合物消化代谢特点） 形成VFA为主，形成葡萄糖为辅；消化部位以瘤胃为主，小肠等肠道为辅。不仅能大量利用无氮浸出物，也能大量利用粗纤维。,ANIMAL NUTRITION,反刍动物对粗纤维的消化率一般可达42%-61%。 增加饲粮中优质粗饲料的给量，则形成的乙酸多，有利于形成乳脂肪，
9、提高乳脂率。 对于肉牛，提高饲粮中精料比例或将粗饲料磨成粉状饲喂，瘤胃中产生的乙酸减少，丙酸增多，有利于合成体脂肪，提高增重，改善肉质。 粗饲料应是反刍动物日粮之主体，一般应占整个日粮干物质的50%以上。粗纤维含量约占日粮干物质的17%。,ANIMAL NUTRITION,第五节 粗纤维的合理利用,一、影响粗纤维消化率的因素 1.动物种类和年龄 反刍动物消化粗纤维的能力最强，高达50%-90%，其次是马、兔、猪，鸡对粗纤维的消化能力最差。 2.饲料种类 3.日粮蛋白质水平,ANIMAL NUTRITION,动物对饲料中粗纤维的消化率(%),4.日粮粗纤维和淀粉含量,ANIMAL NUTRITI
10、ON,反刍动物饲料中粗纤维含量对消化率的影响(%),5.添加矿物质（促进微生物繁殖） 6.饲料的加工调制（太细，则降低消化率） 二、粗饲料的加工调制 1、加工调制原则： （1）增加低质饲料的采食量，软化饲料，以减少咀嚼时的能量消耗； （2）为低质饲料在瘤胃中充分发酵创造合适的条件。,ANIMAL NUTRITION,2、加工调制方法： （1）物理法 秸秆的切短与粉碎、秸秕类饲料的浸泡，蒸煮及热喷处理。 （2）化学法 秸秆类饲料的碱化处理和氨化处理。 （3）生物法 包括微生物发酵法和纤维素酶添加剂处理法。,ANIMAL NUTRITION,秸杆利用技术一料变四料,安徽省人大常委会原主任孟富林在2
11、000年提出的“一料(秸秆)变四料(肥料、原料、饲料、燃料)”的思路，也是发展低碳农业，应对气候变化的重要对策。,用秸秆作肥料,传统的做法是把秸秆深翻到土壤里腐烂做基肥，有的是把秸秆粉碎掺加畜禽粪便发酵后做生物质有机肥，可大大减少对化肥等高碳肥料的利用。,秸杆还田,用秸秆作原料,有的用秸秆做各种类型的纤维板、木塑型材。有的用秸秆烧制活性炭，节约木材用量，减轻对生态环境的破坏。有的用秸秆与牛粪等做培养基培植各种食用菌，或将秸秆经预处理后厌氧发酵制作沼气原料，解决了沼气原料不足的问题。,秸杆生物质炭,秸杆镁质水泥轻质条板,用秸秆制造饲料,将玉米秸秆青贮氨化喂牛效果好，还可将玉米秸秆切断揉搓发酵后打包做面包草喂牛，营养价值高，储存时间长，降低了运输成本。,收割青贮玉米秸杆,用秸秆制造燃料,以往用秸秆作生物质能源主要有直燃式和热解气化式两种。 直燃式是利用秸秆直接燃烧产生热量，但其热效率仅为气化的三分之一，且投资大；热解气化式在热解气化过程中同时挥发出多种有机化合物和焦油，若不加以回收利用，会造成环境污染。 生物质能源多联产综合利用技术,气化炉,真空超导暖气片,玉米秸杆工艺品,Thank You,