第五章 碳水化合物
的营养
动物营养学理论教学课件
?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；
?非淀粉多糖的概念及营养
特性。
动物营养学理论教学课件
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
第四节 非淀粉多糖营养
第一节 碳水化合物及其
营养生理作用
二,碳水化合物的营养生理功能
一、碳水化合物的结构与分类
动物营养学理论教学课件
一、碳水化合物的结构与分类
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
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（ 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
一、碳水化合物的结构与分类
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二,CHO的营养生理功能
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。
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? 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
二,CHO的营养生理功能
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
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一、消化吸收
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。
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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
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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
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（ 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
（ 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：
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（ 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。
二、代谢
血糖去路：
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三、粗纤维的作用
? 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：
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? 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）。
三、粗纤维的作用
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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
三、粗纤维的作用
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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
三、粗纤维的作用
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? 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
三、粗纤维的作用
第三节 反刍物碳水化合物营养
一、消化吸收
二,VFA的代谢
三、葡萄糖的代谢
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（ 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%。
一、消化吸收
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。
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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；
一、消化吸收
1．消化过程
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（ 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。
一、消化吸收
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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
2．瘤胃发酵产生的 VFA种类及影响因素
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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。
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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%。
一、消化吸收
3．甲烷的产生及其控制
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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：
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一、消化吸收
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。
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二,VFA的代谢
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：
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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。
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。
第四节 非淀粉多糖的营养
一、非淀粉多糖的概念
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
三、非淀粉多糖的营养特性
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1、非淀粉多糖的概念
多
糖
贮存
多糖
结构
多糖
淀粉
非淀粉多糖 (NSP)
NSP与饲料纤维有区别,纤维是 NSP和木质
素的总和
一、非淀粉多糖的概念
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2、非淀粉多糖的种类
2.1 根据结构特点分类
根据结构特点可将 NSP分类如下：
NSP
1.纤维素
2.半纤维素
3.果 胶
β-葡聚糖
阿拉伯木聚糖
葡萄甘露聚糖
半乳甘露聚糖
阿拉伯聚糖
鼠李半乳糖醛酸聚糖 Ⅰ,Ⅱ
半乳聚糖
阿拉伯半乳聚糖
一、非淀粉多糖的概念
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(1)纤维素
? 纤维素由 β-(1→ 4） 糖苷键结合而成的 D—葡
萄糖单位组成,其葡萄糖单位数一般都在几百
至上千个以上,平均 8000个葡萄糖单位。
? 纤维素不溶于水和碱溶液。
一、非淀粉多糖的概念
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(2)半纤维素
? 最早认为半纤维素是能用 17.5%NaOH溶液提
取的多糖。
? 1958年以后，国际上认为半纤维素应是非纤维
素,非果胶类的物质。
? 1973年,Bauer认为，半纤维素应是能与纤维
素形成氢键结合，与果胶形成共价键结合的多糖。
? 半纤维素耐受酸碱的能力较纤维素差。
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
(2)半纤维素
? β-葡聚糖 (β-glucans)
? 阿拉伯木聚糖 (arabinoxylans)
? 葡萄甘露聚糖 (glucomannan)
? 半乳甘露聚糖 (galactomannan)
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
(3)果胶 (pectin)
? 果胶包括鼠李半乳糖醛酸聚糖 Ⅰ 和 Ⅱ,同
型半乳糖醛酸聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚
糖和阿拉伯半乳聚糖 Ⅰ 等。
一、非淀粉多糖的概念
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(3)果胶 (pectin)
? 实际中，果胶以杂多糖组成更常见，其主骨架是
α－ 1,4链连接的半乳糖醛酸。
? 在酸、碱条件下，果胶、原果胶都会发生水解。
高温强酸条件下，其中糖醛酸会发生脱羧作用。
? 一般成熟植物中果胶消化率比未成熟者高。
一、非淀粉多糖的概念
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2.2 根据水溶性分类
? 可溶于水的 NSP称为水溶性 NSP(soluble
NSP,SNSP)；
? 不溶于水的称不溶性 NSP(insoluble
NSP,INSP)。
? 可溶性 NSP比不溶性 NSP更具明显的抗营养作用。
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
3,饲料中非淀粉多糖的含量与分布
3.1 饲料中非淀粉多糖的含量
3.2 NSP在植物饲料中的分布
一、非淀粉多糖的概念
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3.1 饲料中非淀粉多糖的含量
? 不同种类、不同生长阶段的植物，其 NSP
组成的种类和含量不同。
? 一般纤维素含量约占 20%－ 40%，可高达
60％；半纤维素含量约占 10％－ 40％； 果
胶约占 1％－ 10％。
一、非淀粉多糖的概念
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谷物籽实中 NSP的组成
t:痕量
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β— 葡聚糖和阿拉伯木聚糖在谷物中的含量 (%DM)
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3.2 NSP在植物饲料中的分布
? NSP主要是作为植物细胞壁的成分而存在。植
物细胞壁作为结构物质可分为间隔层、初生壁和
次生壁等三层。
? 不同谷物细胞壁中纤维素的结构组成无多少变化，
但其中半纤维素和果胶的组成和含量变化很大。
一、非淀粉多糖的概念
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4,NSP测定方法
? 德国学者 Henneberg提出测定碳水化合物的粗纤
维 —无氮浸出物传统方案 。
? 粗纤维是经稀酸、稀碱处理 (煮沸 ),并经烧灼灰化
后计算求得的有机物残渣量，包括有纤维素、半
纤维素、果胶和木质素等。
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
? Van Soest(1976)提出用中性洗涤纤维
(NDF),酸性洗涤纤维 (ADF),酸性洗
涤木质素 (ADL),作为测定饲料中纤维
性物质的指标：
一、非淀粉多糖的概念
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饲料样品
中性洗涤剂 pH=7.0
中性洗涤可溶物 （ NDS） 中性洗涤纤维 （ NDF）
酸性洗涤剂 1N H2SO4
酸性洗涤纤维 （ ADF) 酸性洗涤可溶物 （ ADS）
KMnO4处理, pH=3.0 或 72%H2SO4处理 (半纤维素 ）
纤维素 +矿物质 木质素被氧化 纤维素被溶解 木质素 +矿物质
Van Soest(1976)的方法
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? 近年提出的一些新方法：
? 酶 —比重测定方法，即将日粮不能被淀粉酶、
蛋白酶降解的部分因比重不同进行分离测定。
? 酶 —化学方法，是根据日粮 NSP的化学成分来
测定的。总 NSP是中性糖和糖醛酸测值的和。
一、非淀粉多糖的概念
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? 单胃动物对纤维素和半纤维素的消化，主要
依赖于盲肠和结肠中微生物发酵作用。
? 草食动物 (如马、驴等 )盲肠比较发达，其中的细菌区系
对纤维素和半纤维素具有较强的消化能力。
? 家禽的盲肠借助于细菌的作用亦可消化少量纤维素和半
纤维素，且消化率一般在 18%左右。
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
1、单胃动物对 NSP的消化和吸收
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2、反刍动物对 NSP的消化和吸收
? 瘤胃是反刍动物消化 NSP的主要场所。
? 瘤胃产生纤维素分解酶，在纤维酶作用下，纤维
素基本上能全部分解；
? 半纤维素大部分能分解；
? 果胶在细菌和原生动物作用下可迅速分解，部分
果胶可用于合成微生物体内多糖。
? 反刍动物后肠对 NSP的消化吸收与非反刍动物类同。
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
3,NSP的代谢
纤维素 半纤维素 果胶
单糖
磷酸己糖
丙酮糖
丁酰 CoA 乙酰 CoA 甲 酸 草酰乙酸
乙酰磷酸 H2+CO2
丁酸 乙酸 甲烷 丙酸
N
S
P
物
质
在
瘤
胃
中
的
代
谢
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? 单胃动物后肠微生物对 NSP的分解代谢与
反刍动物类同。
? 乙酸可经磷酸化转变为乙酰辅酶 A,而后进入
三羧酸循环。
? 丙酸在肝脏转变为葡萄糖 。
? 丁酸主要是以酮体形态为机体所吸收，然后转
变为乙酰辅酶 A参与机体的代谢
3,NSP的代谢
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
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1,NSP的正面营养作用
? NSP的供能作用
? NSP物质对营养物质摄入的调控作用
? NSP的解毒作用
? NSP的代谢效应
? 日粮中 NSP物质的物理作用
? NSP物质的其他作用
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.1 NSP的供能作用
? NSP经瘤胃和盲肠微生物分解可产生各种挥发性脂
肪酸。
? 乙酸和丁酸是合成脂肪的原料或可氧化供能，丙
酸可以合成氨基酸。
? 研究表明,NSP类物质通过大肠微生物作用，产
生的挥发性脂肪酸，可满足生长猪维持需要的
10%～ 30%。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.2 NSP物质对营养物质摄入的调控作用
? 常用 NSP物质冲淡日粮营养浓度的方法，通过 NSP
物质对采食量的调控实现对营养物质摄入的调控。
? ARC(1967)测知当日粮 NSP含量低于 100g/kg
时，日粮中 NSP每提高 1%，猪的采食量提高
3%。若日粮 NSP高于 100g/kg时，则猪的采
食量反而下降。
? NSP物质对营养摄入的调控在实际生产中很有意
义，如母猪怀孕前期 。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.3 NSP的解毒作用
(1） 日粮中的适量 NSP类物质可提高动物对一些不
能耐受的物质的耐受程度。
（ 2） NSP可预防仔猪断奶后大肠杆菌引起的肠毒
血症，可防止猪胃肠溃炎，但 NSP过量时无效。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.4 NSP的代谢效应
? NSP可增加胆汁排泄,降低胆结石的可能性；
? 另外有报道指出 NSP物质可降低禽类肝中
脂肪含量，避免脂肪肝。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.5 日粮中 NSP物质的物理作用
(1).刺激消化道粘膜,促进胃肠蠕动作用,还可促进胃、
肠道的发育和成熟。
(2).容积大、吸水力强,且较难消化,从而可充实胃肠
使动物食后有饱腹感。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.6 NSP物质的其他作用
? 1.改善畜产品质量
? 2.可提高母畜的生产性能
三、非淀粉多糖的营养特性
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2,NSP的负面营养作用
? 动物种类不同,采食饲料不同,NSP类物质的
负面营养作用表现不同。
?反刍动物
?单胃动物
?家禽
三、非淀粉多糖的营养特性
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2.1 反刍动物
（ 1）,对营养物质吸收方面的负效应
? NSP物质对反刍动物瘤网胃后营养物质的吸收
的负面效应,相对较小。
（ 2）,降低能值的负效应
? 饲料 NSP物质过多时，使饲料消化率降低，不
能提供较多的能量
（ 3）,增加内源物质损失的负效应
三、非淀粉多糖的营养特性
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2.2 单胃动物
(1) 营养物质吸收方面的负效应
? NSP物质对单胃动物营养物质吸收方面的负效应要比
反刍动物明显得多。生长猪饲料中加入果胶能降低回
肠氨基酸的消化率。
(2）降低能值的负效应
? 猪的试验表明 NSP每增加 1%，饲料消化能浓度下降
0.5～ 0.8MJ。
（ 3） 增加内源物质损失方面
? 猪的试验表明，饲料 NSP可通过加速肠粘膜脱落和增
加消化液的分泌量来增加内源氮的分泌。
三、非淀粉多糖的营养特性
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2.3 家禽
? NSP类物质对家禽营养的负效应与单胃动
物基本相同。
? 由于家禽消化道更短，对 NSP的耐受性更
差，使 NSP对家禽营养的负效应更明显。
? 水溶性 NSP对家禽营养的负效应倍受研
究者们关注。
三、非淀粉多糖的营养特性
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(1）水溶性 NSP对禽类的抗营养表现
? 降低能量利用效率
? 降低养分消化率
? 降低生产性能
? 产生粘性粪便
三、非淀粉多糖的营养特性
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（ 2）家禽日粮中水溶性 NSP抗营养机理
? 增加食糜粘性
? 引起动物消化道形态和生理变化
? 和生理活性物质结合
? 和后肠道微生物区系相互作用
三、非淀粉多糖的营养特性
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（ 3）克服 NSP抗营养作用的措施
? 添加酶制剂
? 水处理
? 添加抗生素
? 其他方法，如日粮中添加燕麦壳
三、非淀粉多糖的营养特性
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The End
的营养
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?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；
?非淀粉多糖的概念及营养
特性。
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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
第四节 非淀粉多糖营养
第一节 碳水化合物及其
营养生理作用
二,碳水化合物的营养生理功能
一、碳水化合物的结构与分类
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一、碳水化合物的结构与分类
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
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（ 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
一、碳水化合物的结构与分类
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二,CHO的营养生理功能
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。
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? 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
二,CHO的营养生理功能
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
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一、消化吸收
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。
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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
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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
动物营养学理论教学课件
（ 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
（ 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：
动物营养学理论教学课件
（ 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。
二、代谢
血糖去路：
动物营养学理论教学课件
三、粗纤维的作用
? 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：
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? 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）。
三、粗纤维的作用
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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
三、粗纤维的作用
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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
三、粗纤维的作用
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? 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
三、粗纤维的作用
第三节 反刍物碳水化合物营养
一、消化吸收
二,VFA的代谢
三、葡萄糖的代谢
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（ 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%。
一、消化吸收
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。
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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；
一、消化吸收
1．消化过程
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（ 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。
一、消化吸收
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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
2．瘤胃发酵产生的 VFA种类及影响因素
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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。
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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%。
一、消化吸收
3．甲烷的产生及其控制
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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：
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一、消化吸收
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。
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二,VFA的代谢
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：
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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。
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。
第四节 非淀粉多糖的营养
一、非淀粉多糖的概念
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
三、非淀粉多糖的营养特性
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1、非淀粉多糖的概念
多
糖
贮存
多糖
结构
多糖
淀粉
非淀粉多糖 (NSP)
NSP与饲料纤维有区别,纤维是 NSP和木质
素的总和
一、非淀粉多糖的概念
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2、非淀粉多糖的种类
2.1 根据结构特点分类
根据结构特点可将 NSP分类如下：
NSP
1.纤维素
2.半纤维素
3.果 胶
β-葡聚糖
阿拉伯木聚糖
葡萄甘露聚糖
半乳甘露聚糖
阿拉伯聚糖
鼠李半乳糖醛酸聚糖 Ⅰ,Ⅱ
半乳聚糖
阿拉伯半乳聚糖
一、非淀粉多糖的概念
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(1)纤维素
? 纤维素由 β-(1→ 4） 糖苷键结合而成的 D—葡
萄糖单位组成,其葡萄糖单位数一般都在几百
至上千个以上,平均 8000个葡萄糖单位。
? 纤维素不溶于水和碱溶液。
一、非淀粉多糖的概念
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(2)半纤维素
? 最早认为半纤维素是能用 17.5%NaOH溶液提
取的多糖。
? 1958年以后，国际上认为半纤维素应是非纤维
素,非果胶类的物质。
? 1973年,Bauer认为，半纤维素应是能与纤维
素形成氢键结合，与果胶形成共价键结合的多糖。
? 半纤维素耐受酸碱的能力较纤维素差。
一、非淀粉多糖的概念
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(2)半纤维素
? β-葡聚糖 (β-glucans)
? 阿拉伯木聚糖 (arabinoxylans)
? 葡萄甘露聚糖 (glucomannan)
? 半乳甘露聚糖 (galactomannan)
一、非淀粉多糖的概念
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(3)果胶 (pectin)
? 果胶包括鼠李半乳糖醛酸聚糖 Ⅰ 和 Ⅱ,同
型半乳糖醛酸聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚
糖和阿拉伯半乳聚糖 Ⅰ 等。
一、非淀粉多糖的概念
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(3)果胶 (pectin)
? 实际中，果胶以杂多糖组成更常见，其主骨架是
α－ 1,4链连接的半乳糖醛酸。
? 在酸、碱条件下，果胶、原果胶都会发生水解。
高温强酸条件下，其中糖醛酸会发生脱羧作用。
? 一般成熟植物中果胶消化率比未成熟者高。
一、非淀粉多糖的概念
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2.2 根据水溶性分类
? 可溶于水的 NSP称为水溶性 NSP(soluble
NSP,SNSP)；
? 不溶于水的称不溶性 NSP(insoluble
NSP,INSP)。
? 可溶性 NSP比不溶性 NSP更具明显的抗营养作用。
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
3,饲料中非淀粉多糖的含量与分布
3.1 饲料中非淀粉多糖的含量
3.2 NSP在植物饲料中的分布
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
3.1 饲料中非淀粉多糖的含量
? 不同种类、不同生长阶段的植物，其 NSP
组成的种类和含量不同。
? 一般纤维素含量约占 20%－ 40%，可高达
60％；半纤维素含量约占 10％－ 40％； 果
胶约占 1％－ 10％。
一、非淀粉多糖的概念
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谷物籽实中 NSP的组成
t:痕量
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β— 葡聚糖和阿拉伯木聚糖在谷物中的含量 (%DM)
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3.2 NSP在植物饲料中的分布
? NSP主要是作为植物细胞壁的成分而存在。植
物细胞壁作为结构物质可分为间隔层、初生壁和
次生壁等三层。
? 不同谷物细胞壁中纤维素的结构组成无多少变化，
但其中半纤维素和果胶的组成和含量变化很大。
一、非淀粉多糖的概念
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4,NSP测定方法
? 德国学者 Henneberg提出测定碳水化合物的粗纤
维 —无氮浸出物传统方案 。
? 粗纤维是经稀酸、稀碱处理 (煮沸 ),并经烧灼灰化
后计算求得的有机物残渣量，包括有纤维素、半
纤维素、果胶和木质素等。
一、非淀粉多糖的概念
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? Van Soest(1976)提出用中性洗涤纤维
(NDF),酸性洗涤纤维 (ADF),酸性洗
涤木质素 (ADL),作为测定饲料中纤维
性物质的指标：
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
饲料样品
中性洗涤剂 pH=7.0
中性洗涤可溶物 （ NDS） 中性洗涤纤维 （ NDF）
酸性洗涤剂 1N H2SO4
酸性洗涤纤维 （ ADF) 酸性洗涤可溶物 （ ADS）
KMnO4处理, pH=3.0 或 72%H2SO4处理 (半纤维素 ）
纤维素 +矿物质 木质素被氧化 纤维素被溶解 木质素 +矿物质
Van Soest(1976)的方法
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? 近年提出的一些新方法：
? 酶 —比重测定方法，即将日粮不能被淀粉酶、
蛋白酶降解的部分因比重不同进行分离测定。
? 酶 —化学方法，是根据日粮 NSP的化学成分来
测定的。总 NSP是中性糖和糖醛酸测值的和。
一、非淀粉多糖的概念
动物营养学理论教学课件
? 单胃动物对纤维素和半纤维素的消化，主要
依赖于盲肠和结肠中微生物发酵作用。
? 草食动物 (如马、驴等 )盲肠比较发达，其中的细菌区系
对纤维素和半纤维素具有较强的消化能力。
? 家禽的盲肠借助于细菌的作用亦可消化少量纤维素和半
纤维素，且消化率一般在 18%左右。
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
1、单胃动物对 NSP的消化和吸收
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2、反刍动物对 NSP的消化和吸收
? 瘤胃是反刍动物消化 NSP的主要场所。
? 瘤胃产生纤维素分解酶，在纤维酶作用下，纤维
素基本上能全部分解；
? 半纤维素大部分能分解；
? 果胶在细菌和原生动物作用下可迅速分解，部分
果胶可用于合成微生物体内多糖。
? 反刍动物后肠对 NSP的消化吸收与非反刍动物类同。
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
3,NSP的代谢
纤维素 半纤维素 果胶
单糖
磷酸己糖
丙酮糖
丁酰 CoA 乙酰 CoA 甲 酸 草酰乙酸
乙酰磷酸 H2+CO2
丁酸 乙酸 甲烷 丙酸
N
S
P
物
质
在
瘤
胃
中
的
代
谢
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? 单胃动物后肠微生物对 NSP的分解代谢与
反刍动物类同。
? 乙酸可经磷酸化转变为乙酰辅酶 A,而后进入
三羧酸循环。
? 丙酸在肝脏转变为葡萄糖 。
? 丁酸主要是以酮体形态为机体所吸收，然后转
变为乙酰辅酶 A参与机体的代谢
3,NSP的代谢
二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
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1,NSP的正面营养作用
? NSP的供能作用
? NSP物质对营养物质摄入的调控作用
? NSP的解毒作用
? NSP的代谢效应
? 日粮中 NSP物质的物理作用
? NSP物质的其他作用
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.1 NSP的供能作用
? NSP经瘤胃和盲肠微生物分解可产生各种挥发性脂
肪酸。
? 乙酸和丁酸是合成脂肪的原料或可氧化供能，丙
酸可以合成氨基酸。
? 研究表明,NSP类物质通过大肠微生物作用，产
生的挥发性脂肪酸，可满足生长猪维持需要的
10%～ 30%。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.2 NSP物质对营养物质摄入的调控作用
? 常用 NSP物质冲淡日粮营养浓度的方法，通过 NSP
物质对采食量的调控实现对营养物质摄入的调控。
? ARC(1967)测知当日粮 NSP含量低于 100g/kg
时，日粮中 NSP每提高 1%，猪的采食量提高
3%。若日粮 NSP高于 100g/kg时，则猪的采
食量反而下降。
? NSP物质对营养摄入的调控在实际生产中很有意
义，如母猪怀孕前期 。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.3 NSP的解毒作用
(1） 日粮中的适量 NSP类物质可提高动物对一些不
能耐受的物质的耐受程度。
（ 2） NSP可预防仔猪断奶后大肠杆菌引起的肠毒
血症，可防止猪胃肠溃炎，但 NSP过量时无效。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.4 NSP的代谢效应
? NSP可增加胆汁排泄,降低胆结石的可能性；
? 另外有报道指出 NSP物质可降低禽类肝中
脂肪含量，避免脂肪肝。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.5 日粮中 NSP物质的物理作用
(1).刺激消化道粘膜,促进胃肠蠕动作用,还可促进胃、
肠道的发育和成熟。
(2).容积大、吸水力强,且较难消化,从而可充实胃肠
使动物食后有饱腹感。
三、非淀粉多糖的营养特性
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1.6 NSP物质的其他作用
? 1.改善畜产品质量
? 2.可提高母畜的生产性能
三、非淀粉多糖的营养特性
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2,NSP的负面营养作用
? 动物种类不同,采食饲料不同,NSP类物质的
负面营养作用表现不同。
?反刍动物
?单胃动物
?家禽
三、非淀粉多糖的营养特性
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2.1 反刍动物
（ 1）,对营养物质吸收方面的负效应
? NSP物质对反刍动物瘤网胃后营养物质的吸收
的负面效应,相对较小。
（ 2）,降低能值的负效应
? 饲料 NSP物质过多时，使饲料消化率降低，不
能提供较多的能量
（ 3）,增加内源物质损失的负效应
三、非淀粉多糖的营养特性
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2.2 单胃动物
(1) 营养物质吸收方面的负效应
? NSP物质对单胃动物营养物质吸收方面的负效应要比
反刍动物明显得多。生长猪饲料中加入果胶能降低回
肠氨基酸的消化率。
(2）降低能值的负效应
? 猪的试验表明 NSP每增加 1%，饲料消化能浓度下降
0.5～ 0.8MJ。
（ 3） 增加内源物质损失方面
? 猪的试验表明，饲料 NSP可通过加速肠粘膜脱落和增
加消化液的分泌量来增加内源氮的分泌。
三、非淀粉多糖的营养特性
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2.3 家禽
? NSP类物质对家禽营养的负效应与单胃动
物基本相同。
? 由于家禽消化道更短，对 NSP的耐受性更
差，使 NSP对家禽营养的负效应更明显。
? 水溶性 NSP对家禽营养的负效应倍受研
究者们关注。
三、非淀粉多糖的营养特性
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(1）水溶性 NSP对禽类的抗营养表现
? 降低能量利用效率
? 降低养分消化率
? 降低生产性能
? 产生粘性粪便
三、非淀粉多糖的营养特性
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（ 2）家禽日粮中水溶性 NSP抗营养机理
? 增加食糜粘性
? 引起动物消化道形态和生理变化
? 和生理活性物质结合
? 和后肠道微生物区系相互作用
三、非淀粉多糖的营养特性
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（ 3）克服 NSP抗营养作用的措施
? 添加酶制剂
? 水处理
? 添加抗生素
? 其他方法，如日粮中添加燕麦壳
三、非淀粉多糖的营养特性
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The End
