(盧)反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控理論體系及其應(yīng)用

反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控理論體系及其應(yīng)用1報(bào)告內(nèi)容前言反芻動物體內(nèi)葡萄糖來源反芻動物葡萄糖營養(yǎng)和代謝特點(diǎn)反芻動物葡萄糖代謝的穩(wěn)衡調(diào)控反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控目標(biāo)德整體思路反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)措施反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化：系統(tǒng)集成反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控理論體系主要內(nèi)容2前言3反芻動物營養(yǎng)和代謝具有極其重要的位置葡萄糖代謝在所有脊椎動物碳水化合物代謝中間居中心位置葡萄糖是動物機(jī)體內(nèi)唯一能通過血漿和細(xì)胞在全身循環(huán)的碳水化合物葡萄糖是動物機(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)系420世紀(jì)末反芻動物葡萄糖營養(yǎng)研究取得了長足進(jìn)步養(yǎng)殖業(yè)的需求推動了科技進(jìn)步低質(zhì)粗飼料固有的葡萄糖營養(yǎng)障礙對預(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養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化飛躍5反芻動物葡萄糖營養(yǎng)研究思路必須創(chuàng)新把葡萄糖營養(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)充滿未知知識的領(lǐng)域（TERRAIN-COGNITA）葡萄糖營養(yǎng)研究必須從NFC與NDF相互聯(lián)系中探求葡萄糖營養(yǎng)研究必須把能量載體物質(zhì)和能量利用結(jié)合起來葡萄糖營養(yǎng)研究必須和蛋白質(zhì)營養(yǎng)代謝結(jié)合起來6植物的碳水化合物細(xì)胞內(nèi)容物細(xì)胞壁物質(zhì)有機(jī)酸單糖淀粉果糖果膠物質(zhì)β-葡萄糖半纖維素纖維素NFCNDSF（中性可溶性纖維）ADFNDSC（中性可溶性碳水化合物）NDF木質(zhì)素7建立現(xiàn)代反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控理論體系勢在必行乳牛日糧內(nèi)碳水化合物部分占到65%以上。日糧內(nèi)碳水化合物平衡狀況對乳牛健康和生理性能有重大影響促進(jìn)瘤胃營養(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物日糧碳水化合物不平衡會造成許多不良后果瘤胃消化不良動物減重出現(xiàn)酸中毒、真胃移位和蹄葉炎粗飼料利用率下降反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控從消化道層次日糧碳水化合物平衡啟動，涉及到整個(gè)機(jī)體內(nèi)部營養(yǎng)代謝的方方面面，在反芻動物營養(yǎng)調(diào)控中間居核心地位8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其他生理活動供能消化道組織代謝層次9反芻動物體內(nèi)葡萄糖來源10反芻動物體內(nèi)葡萄糖三種來源日糧來源（外源葡萄糖）微生物途徑來源（內(nèi)源葡萄糖）糖異生來源（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11不同生理階段和不同種類的反芻動物體內(nèi)

葡萄糖來源初生反芻動物：日糧來源瘤胃發(fā)育完全反芻動物：微生物途徑為主12反芻動物葡萄糖營養(yǎng)和代謝特點(diǎn)13反芻動物葡萄糖營養(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源小腸對淀粉消化、吸收能力比反芻動物低原因：淀粉水解酶活性低（主要是胰淀粉酶）小腸對葡萄糖吸收有一定限度小腸對淀粉水解時(shí)間不足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物葡萄糖營養(yǎng)狀況隨年齡而異14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)15反芻動物葡萄糖代謝的穩(wěn)衡控制16反芻動物葡萄糖營養(yǎng)代謝穩(wěn)衡控制屬于動物機(jī)體四大自我調(diào)控功能范疇采食調(diào)控營養(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）營養(yǎng)物質(zhì)諧調(diào)分配抗?fàn)I養(yǎng)應(yīng)激調(diào)控17反芻動物葡萄糖代謝的穩(wěn)衡控制體系碳水化合物投入——外出體系通過以下途徑來實(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——?jiǎng)訂T體系葡萄糖周轉(zhuǎn)體系：在特定代謝庫內(nèi)葡萄糖生成或進(jìn)入或被氧化利用這一代謝過程稱做為葡萄糖周轉(zhuǎn)。18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，指離開血漿參加代謝并會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）21501589RG（g/d）1054258219表3激素對糖異生作用的調(diào)節(jié)（Vansoest,1994）反應(yīng)步驟激素調(diào)節(jié)下調(diào)下調(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20反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控目標(biāo)的整體思路概述21反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控的兩大方面利用能量和能量載體物質(zhì)之間的相互關(guān)系，調(diào)控C3+C6能量代謝能的比例，提高能量利用率調(diào)控葡萄糖營養(yǎng)與蛋白質(zhì)營養(yǎng)之間的平衡22表4日糧中生葡萄糖能占代謝能理想比例動物種類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）23代謝葡萄糖（MG）定義：飼料經(jīng)動物消化吸收后，可以給動物本身代謝提供的可消化的葡萄糖總量。公式：MG=POEG+BSEG=0.09K1*Pr+0.9K2*BS

POEG——由瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸轉(zhuǎn)化形式的葡萄糖BSEG——由過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——過瘤胃淀粉量（g/d）K1——瘤胃丙酸吸收率；K2——過瘤胃淀粉消化率24表5一些常用飼料的MG值種類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45.726.3752.0925MG值的測定方法

（韓非、任瑩和盧德勛，2001）BSEGBs：用尼龍袋方法K2：用綿羊德小腸液凍干粉體外培養(yǎng)法POEG丙酸產(chǎn)量：用公式估測K1用以下公式估測：R2=0.8005，P<0.05，N=1726估測綿羊瘤胃中丙酸產(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，P<0.01）蛋白質(zhì)飼料

Y2=0.0016CA+0.0087CB1+0.00042CB2-0.0036PA+0.34（R2=0.999，n=6，P<0.01）優(yōu)質(zhì)粗飼料

Y3=0.0062CA+0.092CB1+0.0052CB2-0.027PA-0.059PB1-3.68（R2=0.999，n=6，P<0.01）低質(zhì)粗飼料

Y4=0.0029CA+0.045CB1+0.0029CB2-0.03PA-0.9PB1-0.29（R2=0.999，n=6，P<0.01）27估測綿羊瘤胃中丙酸產(chǎn)量的公式（2）式中：CA(mg)=可溶糖含量CB1(mg)=淀粉含量CB2(mg)=可利用纖維含量PA=非蛋白氮含量PB1=快速降解蛋白質(zhì)含量28反芻動物葡萄糖調(diào)控內(nèi)容調(diào)控瘤胃發(fā)酵類型，提高丙酸產(chǎn)量調(diào)控日糧淀粉降解程度，優(yōu)化在MG中間過瘤胃淀粉所占比例提高小腸淀粉消化率調(diào)控肝臟糖異生作用，控制合成內(nèi)源葡萄糖前體物比例和肝臟葡萄糖凈生產(chǎn)量和葡萄糖氧化量29反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控實(shí)用技術(shù)飼料加工調(diào)制技術(shù)營養(yǎng)平衡技術(shù)營養(yǎng)調(diào)控劑使用緩沖劑酵母培養(yǎng)物瘤胃素30表6不同加工調(diào)制方法對飼料淀粉消化率和消化部位的影響（Huntington,1991）飼料加工調(diào)制方法淀粉采食量（Kg/d）淀粉消化率（%）瘤胃內(nèi)（占采食量%）瘤胃后（占采食量%）占進(jìn)入量%全消化道玉米干碾壓2.06±1.0876.2±7.916.2±6.768.9±18.492.2±3.0蒸汽壓片2.20±0.5284.8±4.114.2±3.792.6±4.198.9±0.8蒸汽碾壓6.9172.119.068.291.2高水分處理3.8989.96.367.895.3粉碎10.6549.544.086.593.5高粱干碾壓1.81±1.4959.8±12.026.1±11.462.5±16.287.2±5.4蒸汽壓片4.7878.419.689.998.0高水分處理3.6473.219.646.192.8粉碎3.8170.215.451.091.0大麥干碾壓4.09±1.7480.7±3.913.7±3.875.2±5.294.3±2.9蒸汽碾壓4.5384.613.688.098.2小麥干碾壓2.9488.39.995.498.2蒸汽碾壓2.8788.110.188.298.6燕麥干碾壓1.5392.75.676.398.8蒸汽碾壓1.49944.578.898.331表7不同加工調(diào)制方法對玉米的淀粉消化部分和消化率的影響（Owens等，1986）加工調(diào)制方法占日糧內(nèi)淀粉%瘤胃小腸大腸全消化道全粒玉米58.917.02.891.7破碎68.912.98.287.6壓扁71.816.14.993.2磨碎77.713.74.393.5青貯86.05.51.094.6蒸汽+壓片處理82.815.61.397.832表8不同來源和不同加工調(diào)制方法對一些籽實(shí)淀粉瘤胃消化率的影響（Herrera-saldana等，1991；Huntington,1997)33表9乳牛（日產(chǎn)乳量>30Kg）日糧碳水化合部分平衡要求34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35反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)實(shí)用化：系統(tǒng)集成綜合技術(shù)系統(tǒng)集成營養(yǎng)調(diào)控優(yōu)先36反芻動物葡萄糖營養(yǎng)調(diào)控

理論體系37人為調(diào)控技術(shù)動物葡萄糖代謝穩(wěn)衡控制（動物機(jī)體自我營養(yǎng)調(diào)控功能）調(diào)控瘤胃