2022醫(yī)學(xué)課件反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系及其應(yīng)用

1、反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系及其應(yīng)用盧德勛內(nèi)蒙古畜牧科學(xué)院，內(nèi)蒙古，呼和浩特第一頁(yè)，共四十二頁(yè)。報(bào)告內(nèi)容前言反芻動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖來(lái)源反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)和代謝特點(diǎn)反芻動(dòng)物葡萄糖代謝的穩(wěn)衡調(diào)控反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控目標(biāo)的整體思路反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)措施反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化：系統(tǒng)集成反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系主要內(nèi)容第二頁(yè)，共四十二頁(yè)。前 言第三頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)和代謝具有極其重要的位置葡萄糖代謝在所有脊椎動(dòng)物碳水化合物代謝中間居中心位置葡萄糖是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)唯一能通過(guò)血漿和細(xì)胞在全身循環(huán)的碳水化合物葡萄糖是動(dòng)物機(jī)體重要的能量載體物質(zhì)葡萄糖與機(jī)體各種生理功能有密切關(guān)

2、系第四頁(yè)，共四十二頁(yè)。20世紀(jì)末反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步養(yǎng)殖業(yè)的需求推動(dòng)了科技進(jìn)步低質(zhì)粗飼料固有的葡萄糖營(yíng)養(yǎng)障礙對(duì)預(yù)防和治療妊娠毒血癥和酸中毒的迫切需求兩次主要飛躍由定量化研究向模型化研究飛躍由理論研究向營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化飛躍第五頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)研究思路必須創(chuàng)新把葡萄糖營(yíng)養(yǎng)研究放在整個(gè)NFC非纖維性碳水化合物的視野內(nèi)進(jìn)行NFC是一個(gè)充滿(mǎn)未知知識(shí)的領(lǐng)域TERRA IN-COGNITA葡萄糖營(yíng)養(yǎng)研究必須從NFC與NDF相互聯(lián)系中探求葡萄糖營(yíng)養(yǎng)研究必須把能量載體物質(zhì)和能量利用結(jié)合起來(lái)葡萄糖營(yíng)養(yǎng)研究必須和蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)代謝結(jié)合起來(lái)第六頁(yè)，共四十二頁(yè)。植物的碳水化合物細(xì)胞內(nèi)容物

3、細(xì)胞壁物質(zhì)有機(jī)酸單糖淀粉果糖果膠物質(zhì)-葡聚糖半纖維素纖維素NFCNDSF（中性可溶性纖維）ADFNDSC（中性可溶性碳水化合物）NDF木質(zhì)素第七頁(yè)，共四十二頁(yè)。建立現(xiàn)代反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系勢(shì)在必行乳牛日糧內(nèi)碳水化合物局部占到65%以上。日糧內(nèi)碳水化合物平衡狀況對(duì)乳牛健康和生理性能有重大影響促進(jìn)瘤胃營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化影響瘤胃內(nèi)微生物蛋白合成保證瘤胃正常的生理功能反芻動(dòng)物日糧碳水化合物不平衡會(huì)造成許多不良后果瘤胃消化不良動(dòng)物減重出現(xiàn)酸中毒、真胃移位和蹄葉炎粗飼料利用率下降反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控從消化道層次日糧碳水化合物平衡啟動(dòng)，涉及到整個(gè)機(jī)體內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)代謝的方方面面，在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)調(diào)控中間居核心

4、地位第八頁(yè)，共四十二頁(yè)。日糧碳水化合物非葡萄糖物質(zhì)葡萄糖被利用葡萄糖非葡萄糖物質(zhì)代謝被利用葡萄糖庫(kù)其他生理活動(dòng)供能消 化 道組 織 代 謝 層 次第九頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖來(lái)源第十頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖三種來(lái)源日糧來(lái)源外源葡萄糖微生物途徑來(lái)源內(nèi)源葡萄糖糖異生來(lái)源內(nèi)源葡萄糖葡萄糖進(jìn)入組織代謝層次日糧碳水化合物消化酶日糧碳水化合物微生物發(fā)酵丙酸乳酸葡萄糖日糧蛋白質(zhì)微生物蛋白質(zhì)消化酶AAs蛋白質(zhì)合成合成葡萄糖第十一頁(yè)，共四十二頁(yè)。不同生理階段和不同種類(lèi)的反芻動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖來(lái)源初生反芻動(dòng)物：日糧來(lái)源瘤胃發(fā)育完全反芻動(dòng)物：微生物途徑為主日糧來(lái)源微生物來(lái)源糖異生來(lái)源肉牛33%44%

5、23%乳牛28%67%5%第十二頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)和代謝特點(diǎn)第十三頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)和代謝主要特點(diǎn)內(nèi)源葡萄糖是獲得葡萄糖的主要來(lái)源小腸對(duì)淀粉消化、吸收能力比非反芻動(dòng)物低原因：淀粉水解酶活性低主要是胰淀粉酶小腸對(duì)葡萄糖吸收有一定限度小腸對(duì)淀粉水解時(shí)間缺乏消化吸收能力并不是一成不變，隨淀粉進(jìn)食量增加而增加幼年反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)狀況隨年齡而異第十四頁(yè)，共四十二頁(yè)。表1 由不同前體物合成的葡萄糖占綿羊體內(nèi)葡萄糖周轉(zhuǎn)量和肝臟葡萄糖合成量比例Begman,1973;Lindsay,1978)前體物占葡萄糖周轉(zhuǎn)量%占肝臟葡萄糖合成量%飼喂?fàn)顟B(tài)絕食狀態(tài)妊娠飼喂?fàn)顟B(tài)絕食狀態(tài)妊娠丙

6、酸血液來(lái)源27-4085-9085-90瘤胃來(lái)源40-5034-4329乳酸和丙酮酸15-201310-158-1520-30甘油515-3018-40*40-5060-70丙氨酸5-65-77-111524第十五頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖代謝的穩(wěn)衡控制第十六頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)代謝穩(wěn)衡控制屬于動(dòng)物機(jī)體四大自我調(diào)控功能范疇采食調(diào)控營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝穩(wěn)衡控制蛋白質(zhì)、葡萄糖、脂肪、礦物質(zhì)代謝穩(wěn)衡控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)諧調(diào)分配抗?fàn)I養(yǎng)應(yīng)激調(diào)控第十七頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖代謝的穩(wěn)衡控制體系碳水化合物投入產(chǎn)出體系 通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)：改變飼料碳水化合物的采食量改變飼料碳水化合物的吸收率改變糞中碳

7、水化合物的損失量改變?nèi)樘欠置诹扛淖兇x能中C3+C6能的比例糖原沉積發(fā)動(dòng)體系葡萄糖周轉(zhuǎn)體系：在特定代謝庫(kù)內(nèi)葡萄糖生成或進(jìn)入或被氧化利用這一代謝過(guò)程稱(chēng)做為葡萄糖周轉(zhuǎn)。第十八頁(yè)，共四十二頁(yè)。表2 肉用閹牛和乳牛葡萄糖周轉(zhuǎn)的一些參數(shù)Huntington,1997) 注：IGL葡萄糖不可逆損失量，指離開(kāi)血漿不再返回的葡萄糖數(shù)量 TGE葡萄糖總進(jìn)入量，指肝臟葡萄糖凈產(chǎn)生量加淀粉消化提供的葡萄糖量RG葡萄糖周轉(zhuǎn)量，指離開(kāi)血漿參加代謝并會(huì)重新返回的葡萄糖量 OG葡萄糖氧化量，指被氧化生成CO2葡萄糖量參 數(shù)肉用閹牛乳牛IGL（g/d）10962007OG(g/d)487345合成乳糖量（g/d）01600肝

8、臟葡萄糖凈產(chǎn)生量（g/d）14433313內(nèi)臟凈輸出量（g/d）-60220由淀粉消化提供的葡萄糖量（g/d）7071276TGE （g/d）21504589RG （g/d）10542582第十九頁(yè)，共四十二頁(yè)。表3 激素對(duì)糖異生作用的調(diào)節(jié)Van soest,1994反應(yīng)步驟激素調(diào)節(jié)下調(diào)上調(diào)丙酸鹽琥珀酸？丙酮鹽草酰乙酸胰島素胰高血糖素草酰乙酸烯醇丙酮酸胰島素糖皮質(zhì)激素果糖-1，6-磷酸葡萄糖-6-磷酸胰島素葡萄糖葡萄糖-6-磷酸胰島素、腎上腺素胰高糖素第二十頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控目標(biāo)的整體思路概述第二十一頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的兩大方面利用能量和能量載體物質(zhì)之間

9、的相互關(guān)系，調(diào)控C3+C6能占代謝能的比例，提高能量利用率調(diào)控葡萄糖營(yíng)養(yǎng)與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)之間的平衡第二十二頁(yè)，共四十二頁(yè)。表4 日糧中生葡萄糖能占代謝能理想比例動(dòng)物種類(lèi)C3+C6能/代謝能進(jìn)食量（%）綿 羊9.9-24.2Orskov(1980)9.9-24.9孫海洲（1999）閹 牛9.9-23.2Orskov(1980)奶 牛9.9-39Orskov(1980)絨山羊12.28-15.8王玲（2003）第二十三頁(yè)，共四十二頁(yè)。代謝葡萄糖MG定義：飼料經(jīng)動(dòng)物消化吸收后，可以給動(dòng)物本身代謝提供的可消化的葡萄糖總量。公式： MG=POEG+BSEG =0.09K1Pr+0.9K2BS POEG由瘤胃

10、發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸轉(zhuǎn)化形 式的葡萄糖 BSEG由過(guò)瘤胃淀粉提供的葡萄糖 Pr飼料瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸產(chǎn)量Mm/d BS過(guò)瘤胃淀粉量g/d K1瘤胃丙酸吸收率；K2過(guò)瘤胃淀粉消化率第二十四頁(yè)，共四十二頁(yè)。表5 一些常用飼料的MG值種類(lèi)BSEG(g/kg)POEG(g/kg)MG(g/kg)玉米籽實(shí)163.0226.47189.49小麥麩39.6828.7168.39玉米淀粉210.5670.33280.89豆餅37.5926.5764.16亞麻餅49.9418.8368.77棉籽餅45.726.3752.09第二十五頁(yè)，共四十二頁(yè)。MG值的測(cè)定方法韓非、任瑩和盧德勛，2001BSEGBS：用尼龍袋方法

11、K2：用綿羊的小腸液凍干粉體外培養(yǎng)法POEG丙酸產(chǎn)量：用公式估測(cè)K1用以下公式估測(cè)：R2=0.8005，P0.05，N=17第二十六頁(yè)，共四十二頁(yè)。估測(cè)綿羊瘤胃中丙酸產(chǎn)量的公式能量飼料： Y1=0.051CA+0.0037CB1+0.0043CB2+0.011PA-0.00093PB1-0.79 R2=0.999，n=6，P0.01蛋白質(zhì)飼料 Y2=0.0016CA+0.0087CB1+0.00042CB2-0.0036PA+0.34 R2=0.999，n=6，P0.01優(yōu)質(zhì)粗飼料 Y3=0.0062CA+0.092CB1+0.0052CB2-0.027PA-0.059PB1-3.68 R2=

12、0.999，n=6，P0.01低質(zhì)粗飼料 Y4=0.0029CA+0.045CB1+0.0029CB2-0.03PA-0.9PB1-0.29 R2=0.999，n=6，P30Kg日糧碳水化合局部平衡要求占日糧%NDF25-65%瘤胃可降解NDF50-65%日糧NDFNSC（差減法）35-40%瘤胃可降解碳水化合物50-60%日糧碳水化合物總量淀粉（酶法）32-40%瘤胃可降解淀粉50-70%日糧淀粉總量NDF/NSC0.9-1.2（Nocer,Rnssll,1988）第三十四頁(yè)，共四十二頁(yè)。表10 乳牛日產(chǎn)乳量30Kg日糧碳水化合物與蛋白質(zhì)適宜比例占日糧DM%NDF25-32NSC35-40淀

13、粉（酶法分析）32-40CP15-17RDP9.3-11.2NSC/RDP3.76-3.57淀粉/RDP3.44-3.57第三十五頁(yè)，共四十二頁(yè)。營(yíng) 養(yǎng) 調(diào) 控 劑 的 使 用緩沖劑 ：提高飲水量和瘤胃食糜液相的稀釋率，進(jìn)而提高了過(guò)瘤胃淀粉的數(shù)量。酵母培養(yǎng)物：提高丙酸產(chǎn)量，影響反芻動(dòng)物肝臟葡萄糖合成。 瘤胃素：調(diào)控瘤胃發(fā)酵模式，提高飼料利用率。 第三十六頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化：系統(tǒng)集成綜合技術(shù)系統(tǒng)集成營(yíng)養(yǎng)調(diào)控優(yōu)先第三十七頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系第三十八頁(yè)，共四十二頁(yè)。人為調(diào)控技術(shù)動(dòng)物葡萄糖代謝穩(wěn)衡控制（動(dòng)物機(jī)體自我營(yíng)養(yǎng)調(diào)控功能）調(diào)控瘤胃發(fā)酵提高小腸消化率和吸收率調(diào)控糖異生作用加工調(diào)制技術(shù)營(yíng)養(yǎng)平衡技術(shù)使用營(yíng)養(yǎng)調(diào)控劑反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系示意圖第三十九頁(yè)，共四十二頁(yè)。反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論體系盧德勛，20041、反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控涉及兩個(gè)方面，即動(dòng)物機(jī)體自我營(yíng)養(yǎng)調(diào)控功能主要是葡萄糖代謝穩(wěn)衡控制和人為調(diào)控技術(shù)。2、反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控目標(biāo)的整體思路主要集中在兩個(gè)方面：即調(diào)控C3+C6能量代謝能的比例；調(diào)控葡萄糖和蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)平衡。3、反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化必須走系統(tǒng)集成的路子。第四十頁(yè)，共四十二頁(yè)。謝謝大家！第四十一頁(yè)，