反芻動物營養(yǎng)學(xué)(年上學(xué)期)-碳水化合物的營養(yǎng)

反芻動物營養(yǎng)學(xué)付彤E-mail：futong2004@126.com第四節(jié)反芻動物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)需要一、奶牛蛋白質(zhì)的需要量二、肉牛蛋白質(zhì)需要復(fù)習(xí)與回顧第三章蛋白質(zhì)的營養(yǎng)第四章碳水化合物的營養(yǎng)第一節(jié)飼料中的碳水化合物碳水化合物是多羥基的醛、酮或其簡單衍生物以及能水解產(chǎn)生上述產(chǎn)物的化合物的總稱。碳水化合物綠色植物和某些簡單微生物（藍、綠藻等）進行光合作用的產(chǎn)物。是太陽能的儲存庫。6CO2+6H2O太陽能葉綠素C6H12O6（葡萄糖）+6O2一、碳水化合物的組成碳水化合物單糖低聚糖或寡糖（2～10個糖單位）多聚糖（10個以上糖單位）其他化合物1.單糖飼料中主要有戊糖（核糖、木糖、阿拉伯糖等）、己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）和衍生糖（脫氧糖等）。單糖和雙糖都有甜味（相對甜度）葡萄糖74.4蔗糖100果糖173.3麥芽糖32.5乳糖162.寡糖低聚糖（2～10個糖單位）：二糖（蔗糖、麥芽糖、乳糖等）、三糖（麥芽三糖）等。3.多糖由10個以上糖單位構(gòu)成，包括同質(zhì)多糖（同一糖單位組成）和雜多糖。同質(zhì)多糖：淀粉、纖維素等。雜多糖：半纖維素、果膠等。α-1,4-糖苷鍵α-1,6-糖苷鍵支鏈淀粉直鏈淀粉β-1,4-糖苷鍵4.其他化合物木質(zhì)素、丹寧等。木質(zhì)素是植物生長成熟后才出現(xiàn)在細胞壁中的物質(zhì)，含量為5％～10％，它是苯丙烷衍生物的聚合物（亦稱苯丙基的多聚物）。木質(zhì)素通常與細胞壁中的多糖形成動物體內(nèi)的酶難降解的復(fù)合物，從而限制動物對植物細胞壁物質(zhì)的利用。

非碳水化合物——不含糖含有大量多酚的復(fù)合物，使其和蛋白質(zhì)及其他分子交聯(lián)在一起

降低蛋白質(zhì)的消化率

降低腸壁的通透性，影響其吸收能力丹寧櫟樹，也稱橡樹或柞樹蟲癭（yǐng）二、碳水化合物的分類非結(jié)構(gòu)性碳水化合物：單糖、寡糖和淀粉等結(jié)構(gòu)性碳水化合物：纖維素、半纖維素、果膠等植物細胞壁可分為間隔層、初生壁和次生壁等三層。漿膜層果膠：α-1,4連接的多聚半乳糖醛酸Cytoplasm細胞質(zhì)Plasmodesma胞間連絲Plasmamembrane質(zhì)膜Multilayered多層Middlelamella中間薄層Fibrils小纖維Cellulose纖維素植物中的結(jié)構(gòu)性碳水化合物非結(jié)構(gòu)性碳水化合物

大多數(shù)非結(jié)構(gòu)性碳水化合物比較容易被微生物和酶降解，幾乎可以100%被動物利用實驗室有專門的分析方法結(jié)構(gòu)性碳水化合物舊的粗纖維（CF）和無氮浸出物

（NFE）分析法被VanSoest洗滌纖維法替代

中性洗滌纖維NDF(NeutralDetergentFiber)–用于測定纖維素,半纖維素和木質(zhì)素總量

酸性洗滌纖維

ADF(AcidDetergentFiber)–用于測定纖維素和木質(zhì)素總量

酸性洗滌木質(zhì)素

ADL(AcidDetergentLignin)三、評定日糧碳水化合物營養(yǎng)價值的方法碳水化合物粗纖維無氮浸出物纖維素木質(zhì)素等半纖維素單糖淀粉二糖三、評定日糧碳水化合物營養(yǎng)價值的方法一百多年來，人們一直沿用德國Weende試驗站的漢尼伯格（Hunneberg）和司徒門（Stohman）兩位科學(xué)家在1860年所創(chuàng)立的方法來分析飼料，這種方法稱為Weende飼料分析體系，也就是飼料常規(guī)成分分析體系（也叫概率養(yǎng)分分析法），此法可測定飼料中六種概率養(yǎng)分，即水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物的含量。粗纖維分析常用方法是：先將樣品用沸熱的12.5g·L-1

H2SO4溶液處理30min，過濾，洗盡酸后再用沸熱的12.5g·L-1

NaOH溶液處理30min，從烘干殘渣灼燒失重計算樣品的粗纖維含量（%）。此法操作手續(xù)冗長，測定條件不易控制，而且樣品經(jīng)沸熱NaOH溶液處理時，木質(zhì)素有不等比例的溶解，使粗纖維的測得值偏低，從而使“無氮浸出物”含量偏高。VanSoest

1976年提出了洗滌纖維分析法，測定飼草中中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。其原理是植物性飼料經(jīng)中性洗滌劑煮沸處理，不溶解的殘渣為中性洗滌纖維，主要為細胞壁成分，其中包括半纖維素、纖維素、木質(zhì)素和硅酸鹽。植物性飼料經(jīng)酸性洗滌劑處理，剩余的殘渣為酸性洗滌纖維，其中包括纖維素、木質(zhì)素和硅酸鹽。酸性洗滌纖維經(jīng)72%硫酸處理后的殘渣為木質(zhì)素和硅酸鹽。“VanSoest”纖維分析法

中性洗滌纖維（NDF

）殘渣包括纖維素,半纖維素和木質(zhì)素.

對于高纖維日糧，殘渣中會含有淀粉，應(yīng)先用淀粉酶預(yù)處理.NDF被作為牧草可采食性的重要指標.NDF不能回收可溶的粘性多糖如果膠、黏液和樹脂等.“VanSoest”纖維分析法

酸性洗滌纖維（ADF）

溶解半纖維素和蛋白質(zhì)

殘渣包括纖維素和木質(zhì)素NDF–ADF=半纖維素

酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）

沒有定義的化學(xué)成分

纖維素=ADF-ADL第二節(jié)碳水化合物的消化與代謝1.瘤胃對碳水化合物的發(fā)酵一、碳水化合物在瘤胃中的發(fā)酵淀粉粗纖維微生物酶二糖＋單糖飼料中二糖和單糖微生物揮發(fā)性脂肪酸（VFA）＋CH4＋CO2

＋H2乙酸丙酸丁酸噯氣2.影響瘤胃發(fā)酵、VFA產(chǎn)量和比例的因素（1）日糧類型

精粗料比例（2）碳水化合物類型結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性

（3）日糧加工工藝

蒸汽壓片，切斷、揉碎、制粒，化學(xué)處理（4）瘤胃環(huán)境

pH、纖維分解菌、原蟲（5）添加劑瘤胃素（莫能霉素，離子載體類抗生素），提高丙酸比例通常情況下，產(chǎn)生三種VFA的摩爾濃度比為：乙酸70%丙酸20%丁酸10%CF<17%乳脂率<正常值CF<13%乳酸中毒丙酸乳酸

高精料日糧;乙酸:丙酸=1

3葡萄糖

2乙酸+2丙酸+1丁酸+3CO2+CH4+2H2O高纖維日糧;乙酸:丙酸=35

葡萄糖6乙酸+2丙酸+1丁酸+5CO2+3CH4+6H2O紫花苜蓿羊草粗（>1.9cm），10%～15%；中（0.8cm<中<1.9cm），30%～50%；細（<0.8cm），40%～60%。蒸汽壓片玉米

4H2+HCO3-+H+→CH4+3H2O甲烷產(chǎn)量很高，能值高（7.6kcal/g）不能被動物利用，因而是巨大的能量損失，甲烷能占食入總能的6-8%。3.甲烷的產(chǎn)生及其控制綿羊：甲烷（g）=2.41x+9.80牛：甲烷（g）=4.012x+17.68x：可消化碳水化合物的克數(shù)（1）日糧中加入不飽和脂肪酸（相應(yīng)提高丙酸產(chǎn)量）；（2）加添加劑，如氯仿、水合氯醛、銅鹽等，在總體上抑制甲烷菌生長。甲烷產(chǎn)量估計式：降低甲烷產(chǎn)量的措施：二、揮發(fā)性脂肪酸的吸收與代謝1.VFA的吸收吸收部位：約有75％通過瘤胃壁擴散進入血液約有25％經(jīng)皺胃和瓣胃壁吸收約5％經(jīng)小腸吸收影響因素：碳原子含量：碳原子含量越多，吸收速度越快滲透壓：瘤胃液與血液中濃度差瘤胃酸堿度：pH低吸收快，反之慢2.VFA的代謝揮發(fā)性脂肪酸（VFA）乙酸丙酸丁酸乳脂肪和體脂肪葡萄糖和乳糖脂肪氧化供能糖異生轉(zhuǎn)化效率67%-71%vs33%1.反芻動物體內(nèi)葡萄糖的來源日糧來源（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)合成合成葡萄糖三、反芻動物葡萄糖的營養(yǎng)與代謝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：微生物途徑為主日糧來源微生物來源糖異生來源肉牛33%44%23%乳牛28%67%5%2.反芻動物葡萄糖營養(yǎng)和代謝主要特點內(nèi)源葡萄糖是獲得葡萄糖的主要來源小腸對淀粉消化、吸收能力比非反芻動物低原因：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間不足幼年反芻動物葡萄糖營養(yǎng)狀況隨年齡而異3.葡萄糖分解與合成代