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反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)付彤E-mail:futong2004@126.com第四節(jié)反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)的營(yíng)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(yíng)養(yǎng)第四章碳水化合物的營(yíng)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(jiǎn)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(jiǎn)單微生物(藍(lán)、綠藻等)進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物。是太陽(yáng)能的儲(chǔ)存庫(kù)。6CO2+6H2O太陽(yáng)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(gè)糖單位)多聚糖(10個(gè)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(duì)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(gè)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(gè)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(zhǎng)成熟后才出現(xiàn)在細(xì)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(xì)胞壁中的多糖形成動(dòng)物體內(nèi)的酶難降解的復(fù)合物,從而限制動(dòng)物對(duì)植物細(xì)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(shù),也稱橡樹(shù)或柞樹(shù)蟲(chóng)癭(yǐng)二、碳水化合物的分類非結(jié)構(gòu)性碳水化合物:?jiǎn)翁恰⒐烟呛偷矸鄣冉Y(jié)構(gòu)性碳水化合物:纖維素、半纖維素、果膠等植物細(xì)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(xì)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(dòng)物利用實(shí)驗(yàn)室有專門(mén)的分析方法結(jié)構(gòu)性碳水化合物舊的粗纖維(CF)和無(wú)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(cè)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(cè)定纖維素和木質(zhì)素總量
酸性洗滌木質(zhì)素
ADL(AcidDetergentLignin)三、評(píng)定日糧碳水化合物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的方法碳水化合物粗纖維無(wú)氮浸出物纖維素木質(zhì)素等半纖維素單糖淀粉二糖三、評(píng)定日糧碳水化合物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的方法一百多年來(lái),人們一直沿用德國(guó)Weende試驗(yàn)站的漢尼伯格(Hunneberg)和司徒門(mén)(Stohman)兩位科學(xué)家在1860年所創(chuàng)立的方法來(lái)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(cè)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(wú)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(guò)濾,洗盡酸后再用沸熱的12.5g·L-1
NaOH溶液處理30min,從烘干殘?jiān)茻е赜?jì)算樣品的粗纖維含量(%)。此法操作手續(xù)冗長(zhǎng),測(cè)定條件不易控制,而且樣品經(jīng)沸熱NaOH溶液處理時(shí),木質(zhì)素有不等比例的溶解,使粗纖維的測(cè)得值偏低,從而使“無(wú)氮浸出物”含量偏高。VanSoest
1976年提出了洗滌纖維分析法,測(cè)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?jiān)鼮橹行韵礈炖w維,主要為細(xì)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?jiān)鼮樗嵝韵礈炖w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?jiān)鼮槟举|(zhì)素和硅酸鹽?!癡anSoest”纖維分析法
中性洗滌纖維(NDF
)殘?jiān)ɡw維素,半纖維素和木質(zhì)素.
對(duì)于高纖維日糧,殘?jiān)袝?huì)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(biāo).NDF不能回收可溶的粘性多糖如果膠、黏液和樹(shù)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?jiān)ɡw維素和木質(zhì)素NDF–ADF=半纖維素
酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)
沒(méi)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(duì)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(chóng)(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(xì)(<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(dòng)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(zhǎng)。甲烷產(chǎn)量估計(jì)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(guò)瘤胃壁擴(kuò)散進(jìn)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(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的來(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)合成合成葡萄糖三、反芻動(dòng)物葡萄糖的營(yíng)養(yǎng)與代謝不同生理階段和不同種類的反芻動(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%23%乳牛28%67%5%2.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)間不足幼年反芻動(dòng)物葡萄糖營(yíng)養(yǎng)狀況隨年齡而異3.葡萄糖分解與合成代
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