第三节 碳水化合物与动物
营养
碳水化合物及其营养生理作用
单胃动物碳水化合物营养
反刍动物碳水化合物营养
C·H2O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
一,碳水化合物结构与分类
( 1) 单糖
( 2)低聚糖或寡糖 (2-10个糖单位 )
( 3)多聚糖
( 4)其它化合物
2、分类
二,碳水化合物营养功能
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。
2.构成体组织:
?戊糖构成核酸。
?粘多糖,结缔组织的重要成分。
– 糖脂、几丁质、硫酸软骨素。
– 糖蛋白,细胞膜的组成成分。
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
α -淀粉酶只能水解 а -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。
三,单胃动物碳水化合物营养
(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 C·H2O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
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
( 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)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) 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。
血糖去路:
– 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。
? 提供能量,单胃动物 CF在盲肠消化,可满足正常维
持需要的 10— 30%。
? 改善胴体品质,能提高瘦肉率、乳脂率。
? 降低饲料成本。
1.营养作用:
(三)粗纤维的营养作用
– 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)。
豆秸杆粉 (%) 5 10 20 40 60
CF(%) 4.9 5.9 7.8 14.3 20.3
DE(Mcal/kg) 3.03 2.94 2.77 2.41 2.05
采食量 (Mcal) 4.68 3.8 2.8 2.1 1.45
ADG(g) 387 309 236 193 152
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
CF(%) 3.5 5.5 7.5 9.5 11.5 13.5
CP(%) 15 15 15 15 15 15
ME(Cal/kg) 3103 2990 2915 2898 2889 2872
ADG(g) 690 690 680 730 710 750
F/G 3.28 3.54 3.44 3.55 3.16 3.77
ME(Cal/g增重 ) 10.2 10.3 10.0 10.3 9.1 10.8
膘厚 (CM) 3.5 3.6 3.23 3.71 3.35 3.43
– 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:物理粉粹;化学加工 (高温、高压膨
化 ),煮熟、生物发酵等。
2.影响 CF利用的因素
( 1) 饲料 C·H2O→ 葡糖 → 丙酮酸 → VFA,单糖很少;
( 2)瘤胃是消化 C·H2O的主要场所,消化量占总 C·H2O
进食量的 50-55%。
反刍动物消化 C·H2O与单胃动物不同,表现在:消
化方式、消化部位和消化产物。
五,反刍动物碳水化合物营养
(一)消化吸收
C·H2O降解为 VFA有二个阶段:
( 1) 复合 C·H2O( 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;
1.消化过程
( 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, 同时产生 CH4和热量 。
饲料中未降解的和细菌的 C·H2O占采食 C·H2O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。
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。
2.瘤胃发酵产生的 VFA种类及影响因素
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。
4H2+HCO3-+H+→CH 4+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%。
3.甲烷的产生及其控制
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
( 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:
4,VFA的吸收
C·H2O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
β -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。
乙酸, 丁酸 → 体脂, 乳脂
丙酸 → 葡萄糖
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:
(二)挥发性脂肪酸的代谢
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。
1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成,部位在肝脏。
(三)葡萄糖的代谢
营养
碳水化合物及其营养生理作用
单胃动物碳水化合物营养
反刍动物碳水化合物营养
C·H2O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
一,碳水化合物结构与分类
( 1) 单糖
( 2)低聚糖或寡糖 (2-10个糖单位 )
( 3)多聚糖
( 4)其它化合物
2、分类
二,碳水化合物营养功能
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。
2.构成体组织:
?戊糖构成核酸。
?粘多糖,结缔组织的重要成分。
– 糖脂、几丁质、硫酸软骨素。
– 糖蛋白,细胞膜的组成成分。
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
α -淀粉酶只能水解 а -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。
三,单胃动物碳水化合物营养
(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 C·H2O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
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
( 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)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) 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。
血糖去路:
– 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。
? 提供能量,单胃动物 CF在盲肠消化,可满足正常维
持需要的 10— 30%。
? 改善胴体品质,能提高瘦肉率、乳脂率。
? 降低饲料成本。
1.营养作用:
(三)粗纤维的营养作用
– 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)。
豆秸杆粉 (%) 5 10 20 40 60
CF(%) 4.9 5.9 7.8 14.3 20.3
DE(Mcal/kg) 3.03 2.94 2.77 2.41 2.05
采食量 (Mcal) 4.68 3.8 2.8 2.1 1.45
ADG(g) 387 309 236 193 152
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
CF(%) 3.5 5.5 7.5 9.5 11.5 13.5
CP(%) 15 15 15 15 15 15
ME(Cal/kg) 3103 2990 2915 2898 2889 2872
ADG(g) 690 690 680 730 710 750
F/G 3.28 3.54 3.44 3.55 3.16 3.77
ME(Cal/g增重 ) 10.2 10.3 10.0 10.3 9.1 10.8
膘厚 (CM) 3.5 3.6 3.23 3.71 3.35 3.43
– 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:物理粉粹;化学加工 (高温、高压膨
化 ),煮熟、生物发酵等。
2.影响 CF利用的因素
( 1) 饲料 C·H2O→ 葡糖 → 丙酮酸 → VFA,单糖很少;
( 2)瘤胃是消化 C·H2O的主要场所,消化量占总 C·H2O
进食量的 50-55%。
反刍动物消化 C·H2O与单胃动物不同,表现在:消
化方式、消化部位和消化产物。
五,反刍动物碳水化合物营养
(一)消化吸收
C·H2O降解为 VFA有二个阶段:
( 1) 复合 C·H2O( 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;
1.消化过程
( 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, 同时产生 CH4和热量 。
饲料中未降解的和细菌的 C·H2O占采食 C·H2O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。
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。
2.瘤胃发酵产生的 VFA种类及影响因素
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。
4H2+HCO3-+H+→CH 4+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%。
3.甲烷的产生及其控制
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
( 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:
4,VFA的吸收
C·H2O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
β -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。
乙酸, 丁酸 → 体脂, 乳脂
丙酸 → 葡萄糖
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:
(二)挥发性脂肪酸的代谢
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。
1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成,部位在肝脏。
(三)葡萄糖的代谢