1、第五章第五章碳水化合物營養碳水化合物營養 NoImage第一節第一節 碳水化合物及其營養生理功能碳水化合物及其營養生理功能第三節第三節 反芻動物碳水化合物營養反芻動物碳水化合物營養內容目錄內容目錄第二節第二節 單胃動物碳水化合物營養單胃動物碳水化合物營養 碳水化合物是多羥基醛或多羥基酮，以及水解碳水化合物是多羥基醛或多羥基酮，以及水解所產生這類結構的物質，所產生這類結構的物質，含含C C、H H、O O，有些含，有些含N N、P P、S S，通式，通式(CH(CH2 2O)nO)n。 動物飼料中動物飼料中2/32/3為為(CH(CH2 2O)nO)n，但動物產品中，但動物產品中(CH(CH2

2、2O)nO)n含量不足含量不足1%1%，主要起供能的作用。，主要起供能的作用。 動物對動物對(CH(CH2 2O)nO)n沒有特殊的要求。因此，飼養標沒有特殊的要求。因此，飼養標準中不列準中不列(CH(CH2 2O)nO)n的需要量。的需要量。第一節第一節 碳水化合物及其營養生理功能碳水化合物及其營養生理功能一、碳水化合物分類一、碳水化合物分類 二、碳水化合物的營養生理功能二、碳水化合物的營養生理功能一（一（CHCH2 2O O）n n分類分類1.1.化學分類：化學分類： 單糖單糖 低聚糖或寡糖（低聚糖或寡糖（2 21010個糖單位）個糖單位） 多聚糖（多聚糖（1010個糖單位以上）個糖單位以

3、上） 其衍生物其衍生物 NoImage關于非淀粉多糖關于非淀粉多糖(NSP)(NSP)2.NPS2.NPS的分類：的分類： 不溶性不溶性NSP(NSP(如纖維素如纖維素) ) 可溶性可溶性NSP(NSP(如如-葡聚糖和阿拉伯木聚糖葡聚糖和阿拉伯木聚糖) )。1.NSP1.NSP的概念：的概念： NSPNSP主要主要由纖維素、半纖維素、果膠和抗性由纖維素、半纖維素、果膠和抗性淀粉淀粉( (阿拉伯木聚糖、阿拉伯木聚糖、-葡聚糖、甘露聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖等葡糖甘露聚糖等) )組成。組成。 豬雞消化道缺乏相應的內源酶而難以將其降解；豬雞消化道缺乏相應的內源酶而難以將其降解； 其與水分子

4、直接作用增加溶液的黏度，且隨多糖其與水分子直接作用增加溶液的黏度，且隨多糖濃度的增加而增加。濃度的增加而增加。 多糖分子本身互相作用，纏繞成網狀結構，引起多糖分子本身互相作用，纏繞成網狀結構，引起溶液黏度大大增加，甚至形成凝膠。溶液黏度大大增加，甚至形成凝膠。關于非淀粉多糖關于非淀粉多糖(NSP)(NSP)3.3.可溶性可溶性NSPNSP的性質和抗營養作用：的性質和抗營養作用： 因此，因此，可溶性可溶性NSPNSP在動物消化道內能使食糜變黏，在動物消化道內能使食糜變黏，進而阻止養分接近腸黏膜表面進而阻止養分接近腸黏膜表面, ,最終降低養分消化率最終降低養分消化率. .NoImage 纖維性物質

5、（纖維性物質（CFCF）：）：指植物飼料中難溶于指植物飼料中難溶于水、稀酸、稀堿，不易被單胃動物利用的碳水化水、稀酸、稀堿，不易被單胃動物利用的碳水化合物，一般為細胞壁成分。合物，一般為細胞壁成分。 CFCF的兩缺點：的兩缺點： a.a.本身利用率低；本身利用率低； b.b.是細胞壁，影響細胞內容物的利是細胞壁，影響細胞內容物的利用用2 2飼料概略養分分析法：飼料概略養分分析法：一（一（CHCH2 2O O）n n分類分類 NFE：無氮浸出物，：無氮浸出物，細胞內容物，細胞內容物， 是單胃動是單胃動物最主要的能源。物最主要的能源。常見飼料常見飼料NFENFE含量含量：禾本科籽實：禾本科籽實：6

6、070% 豆科籽實豆科籽實3055% 糠麩類：糠麩類：4761% 禾本科干草禾本科干草4050% 餅粕類餅粕類：2433% 一（一（CHCH2 2O O）n n分類分類3. .粗纖維分析的改進方案粗纖維分析的改進方案：Van Soest 1976 分類分類 組成組成 反芻動物反芻動物 非反芻動物非反芻動物A類類（細胞內容物）（細胞內容物） 可溶性糖，淀粉可溶性糖，淀粉 完全利用完全利用 完全利用完全利用 果膠原果膠原 完全利用完全利用 利用率較高利用率較高 NPN 利用率較高利用率較高 利用率較高利用率較高 蛋白質蛋白質 較高較高 較高較高 脂類脂類 較高較高 較高較高其他可溶性物質其他可溶性

7、物質 較高較高 較高較高B類類（細胞壁成分）（細胞壁成分） 半纖維素半纖維素 部分利用部分利用 利用率低利用率低 纖維素纖維素 部分利用部分利用 利用率低利用率低 木質素木質素 利用率低利用率低 幾乎不能利用幾乎不能利用中性指示劑中性指示劑 酸性指示劑酸性指示劑 成分成分 可溶部分（細胞內可溶部分（細胞內容物）容物）NDS 可溶性糖，淀粉，可溶性糖，淀粉，果膠原果膠原可溶可溶Pr，NPN，脂，脂類，有機酸等類，有機酸等 不溶解部分不溶解部分NDF 可溶部分（可溶部分（ADS） 半纖維素半纖維素 不溶部分（不溶部分（ADF） 纖維素，木質素，纖維素，木質素，角質角質Pr，硅酸鹽，硅酸鹽處理方法處

8、理方法 3. .粗纖維分析的改進方案粗纖維分析的改進方案：Van Soest 1976 1 1供能貯能作用：供能貯能作用：葡萄糖是最有效的供能物質葡萄糖是最有效的供能物質 單胃：葡萄糖（淀粉）單胃：葡萄糖（淀粉） 反芻：揮發性脂肪酸反芻：揮發性脂肪酸 轉化為糖原、脂肪貯能轉化為糖原、脂肪貯能 （CHCH2 2O O）n n作為能源主體的原因作為能源主體的原因： 1 1）來源豐富，價格相對低廉）來源豐富，價格相對低廉 2 2）（）（CHCH2 2O O）n n 在體內過多不會像其他營養在體內過多不會像其他營養物質引起代謝紊亂物質引起代謝紊亂二二 (CH2O)n(CH2O)n的營養生理功能的營養生

9、理功能2 2作為體成分作為體成分 戊碳糖（戊碳糖（DNADNA、RNA RNA ）是核酸的）是核酸的組成部分；粘多糖是結締組織成分；糖脂神經細組成部分；粘多糖是結締組織成分；糖脂神經細胞的組成部分；糖蛋白是細胞膜的組成部分。胞的組成部分；糖蛋白是細胞膜的組成部分。 3.3.提供動物產品的重要原料提供動物產品的重要原料反芻動物：反芻動物： 葡萄糖葡萄糖乳糖乳糖 （505085%85%的葡萄糖的葡萄糖乳糖）乳糖） 非反芻動物：葡萄糖非反芻動物：葡萄糖乳中乳中FAFA 二二 (CH2O)n(CH2O)n的營養生理功能的營養生理功能4.4.合成合成NEAANEAA：非必需氨基酸：非必需氨基酸 （CHC

10、H2 2O O）n n的某些中間產物可與的某些中間產物可與NHNH2 2結合形成結合形成AAAA。 -酮戊二酸酮戊二酸+ NH+ NH2 2谷氨谷氨AA AA 谷谷AA+AA+丙酮酸經丙酮酸經NHNH2 2轉移生成丙轉移生成丙AAAA5 5 CFCF粗纖維有重要的營養生理功能粗纖維有重要的營養生理功能二二 (CH2O)n(CH2O)n的營養生理功能的營養生理功能（1 1）供能作用）供能作用：對反芻動物來說，對反芻動物來說，CF可提供其所可提供其所需要能量的需要能量的50%，非反芻動物，非反芻動物CF經大腸微生物發經大腸微生物發酵，可滿足維持能量需要的酵，可滿足維持能量需要的1030%。（2 2

11、）維持胃腸道正常功能，促進胃腸蠕動，消化）維持胃腸道正常功能，促進胃腸蠕動，消化液的分泌，有利于糞便的排出。液的分泌，有利于糞便的排出。 CF CF的營養生理功能的營養生理功能反芻動物日糧適宜的反芻動物日糧適宜的CFCF對于緩沖瘤胃對于緩沖瘤胃pHpH下降，下降，防止瘤胃酸中毒防止瘤胃酸中毒，瘤胃黏膜潰瘍和蹄病是絕瘤胃黏膜潰瘍和蹄病是絕對不可缺乏的。對不可缺乏的。且且CFCF可刺激咀嚼和反芻，可刺激咀嚼和反芻，促促進唾液分泌進唾液分泌。在繁殖動物中常用不溶解的部。在繁殖動物中常用不溶解的部分（纖維素）調節胃腸道食糜排空速度，保分（纖維素）調節胃腸道食糜排空速度，保證胃腸道蠕動。證胃腸道蠕動。

12、CF CF的營養生理功能的營養生理功能（3 3） 刺激胃腸道發育：刺激胃腸道發育：研究表明，飼喂高水平研究表明，飼喂高水平苜蓿草苜蓿草 飼糧的豬，其胃，小腸，盲腸，結腸的飼糧的豬，其胃，小腸，盲腸，結腸的重量均顯著提高。尤其對幼小動物。種畜胃腸道重量均顯著提高。尤其對幼小動物。種畜胃腸道的充分發育，保證日后高產時的采食量（的充分發育，保證日后高產時的采食量（現代動現代動物生產中常用物生產中常用CFCF沖淡營養濃度沖淡營養濃度）（4 4）解毒作用）解毒作用：CFCF可吸附飼料和消化道中產生的可吸附飼料和消化道中產生的某些有害物質，使其排體外。（某些有害物質，使其排體外。（CFCF可防止仔豬腹可防

13、止仔豬腹瀉）瀉） CF CF的營養生理功能的營養生理功能（5 5）改善產品品質，維持動物正常生產）改善產品品質，維持動物正常生產： 在豬肥育后期飼糧中增加在豬肥育后期飼糧中增加CFCF，可減少脂肪沉，可減少脂肪沉積，提高胴體品質。積，提高胴體品質。 奶牛飼糧適宜的奶牛飼糧適宜的CFCF可維持乳中較高的乳脂率可維持乳中較高的乳脂率和產乳量和產乳量。（6 6）CFCF不易消化，吸水量大，可填充胃腸道，不易消化，吸水量大，可填充胃腸道，給動物以給動物以“飽腹感飽腹感”，有利于動物安靜便于管理。，有利于動物安靜便于管理。（7 7）妨礙養分的消化、吸收：）妨礙養分的消化、吸收： CF CF的營養生理功能

14、的營養生理功能第二節第二節 單胃動物碳水化合物營養單胃動物碳水化合物營養一、消化吸收一、消化吸收三、小結三、小結二、代謝二、代謝NoImage 2.- 2.-淀粉酶只能水解淀粉酶只能水解-1.4-1.4糖苷鍵，因此，糖苷鍵，因此，支鏈淀粉水解終產物除了麥芽糖外，還有支鏈支鏈淀粉水解終產物除了麥芽糖外，還有支鏈寡聚糖，最后被寡聚寡聚糖，最后被寡聚1 1，6-6-糖苷酶水解，釋放麥糖苷酶水解，釋放麥芽糖和葡糖。芽糖和葡糖。 1. 1.主要部位在小腸主要部位在小腸，在胰淀粉酶作用下，水，在胰淀粉酶作用下，水解產生麥芽糖和少量葡萄糖的混合物。解產生麥芽糖和少量葡萄糖的混合物。一、消化吸收一、消化吸收N

15、oImage 3. 3.水解產生的單糖經主動轉運吸收入細胞，水解產生的單糖經主動轉運吸收入細胞，順序為：半乳糖順序為：半乳糖 葡糖葡糖 果糖果糖 戊糖。戊糖。 4. 4.未消化吸收的未消化吸收的CH2OCH2O進入后腸，在微生進入后腸，在微生物作用下發酵產生物作用下發酵產生VFAVFA。 5. 5.幼齡動物乳糖酶活性高，斷奶后下降，幼齡動物乳糖酶活性高，斷奶后下降，蔗糖酶在幼齡很低，麥芽糖酶斷奶時上升蔗糖酶在幼齡很低，麥芽糖酶斷奶時上升一、消化吸收一、消化吸收NoImage1.1.葡萄糖是單胃動物的主要能量來源，是其他生葡萄糖是單胃動物的主要能量來源，是其他生物合成過程的起始物質，血液葡萄糖維

16、持在狹小物合成過程的起始物質，血液葡萄糖維持在狹小范圍內。范圍內。單胃動物與人：單胃動物與人：70-100mg/100ml 70-100mg/100ml 反芻動物：反芻動物：40-70mg/100ml 40-70mg/100ml 禽：禽：130-260mg/100ml130-260mg/100ml二、代謝二、代謝NoImage（1 1）葡萄糖從腸道、肝和其他器官進入血液；）葡萄糖從腸道、肝和其他器官進入血液；（2 2）血液葡萄糖離開到達各組織被利用（氧化）血液葡萄糖離開到達各組織被利用（氧化或生物合成）。或生物合成）。二、代謝二、代謝（1 1）從食物消化的葡萄糖吸收入血；）從食物消化的葡萄糖吸

17、收入血；（2 2）體內合成，主要在肝體內合成，主要在肝，前體物有，前體物有AAAA、乳酸、乳酸、丙酸、甘油、合成量大，但低于第丙酸、甘油、合成量大，但低于第(1(1）途徑；）途徑；2.2.血糖維持穩定是兩個過程的結果血糖維持穩定是兩個過程的結果: :3.3.血糖來源：血糖來源：NoImage（1 1）合成糖原；）合成糖原；（2 2）合成脂肪；）合成脂肪；（3 3）轉化為）轉化為AAAA，葡糖代謝的中間產物為非，葡糖代謝的中間產物為非EAA CEAA C骨架；骨架；（4 4）作為能源：葡糖是紅細胞的唯一能源，）作為能源：葡糖是紅細胞的唯一能源，大腦、大腦、N N組織、肌肉的主要能源。組織、肌肉的

18、主要能源。4.4.血糖去路：血糖去路：二、代謝二、代謝1 1單胃動物對（單胃動物對（CH2OCH2O）n n的消化起始于口腔（豬），的消化起始于口腔（豬），尤其是淀粉的消化。尤其是淀粉的消化。2 2消化道前端（從口腔到回腸末端）主要是營養性消化道前端（從口腔到回腸末端）主要是營養性（CH2OCH2O）n n消化的場所。后端（回腸末端以后）主要消化的場所。后端（回腸末端以后）主要是微生物消化結構性（是微生物消化結構性（CH2OCH2O）n n的場所。的場所。單胃動物消化利用（單胃動物消化利用（CH2OCH2O）n n 小結小結3 3胃對（胃對（CH2OCH2O）n n的消化量很有限，主要是為的消

19、化量很有限，主要是為后期消化作準備。后期消化作準備。4 4十二指腸是（十二指腸是（CH2OCH2O）n n消化產物主要吸收部消化產物主要吸收部位，位，其吸收以直接吸收為主，其吸收以直接吸收為主，代謝以葡萄糖代代謝以葡萄糖代謝為主，謝為主，VFAVFA揮發性脂肪酸代謝為輔。揮發性脂肪酸代謝為輔。單胃動物消化利用（單胃動物消化利用（CH2OCH2O）n n 小結小結第三節反芻動物碳水化合物營養第三節反芻動物碳水化合物營養一、消化吸收一、消化吸收二、二、VFAVFA的代謝的代謝三、葡萄糖的代謝三、葡萄糖的代謝四、小結四、小結NoImage（1 1）飼料飼料CHCH2O O 葡糖葡糖丙酮酸丙酮酸VFA

20、VFA，單糖很，單糖很少；少；（2 2）瘤胃是消化瘤胃是消化CHCH2 2O O的主要場所的主要場所，消化量占總，消化量占總CHCH2O O進食量的進食量的50-55%50-55%。 反芻動物消化反芻動物消化CHCH2 2O O與單胃動物不同，表現在：與單胃動物不同，表現在：消化方式、消化部位和消化產物。消化方式、消化部位和消化產物。一、消化吸收一、消化吸收NoImage CH2O CH2O降解為降解為VFAVFA有二個階段：有二個階段：（1 1）復合）復合CH2OCH2O（纖維素、半纖維素、果膠）（纖維素、半纖維素、果膠）在細胞外水解為寡聚糖，主要是雙糖（纖維二糖、在細胞外水解為寡聚糖，主要

21、是雙糖（纖維二糖、麥芽糖和木二糖）和單糖；麥芽糖和木二糖）和單糖；1 1消化過程消化過程一、消化吸收一、消化吸收NoImage（2 2）雙糖與單糖雙糖與單糖對瘤胃微生物不穩定，被其吸收后對瘤胃微生物不穩定，被其吸收后迅速地迅速地被細胞內酶降解為被細胞內酶降解為VFAVFA，首先將單糖轉化為丙首先將單糖轉化為丙酮酸，以后的代謝途徑可有差異，同時產生酮酸，以后的代謝途徑可有差異，同時產生CH4CH4和熱和熱量。量。 飼料中未降解的和細菌的飼料中未降解的和細菌的CH2OCH2O占采食占采食CH2OCH2O總總量的量的10-20%10-20%，這部分在小腸由酶消化，其過程同單，這部分在小腸由酶消化，其

22、過程同單胃動物，未消化部分進入大腸發酵。胃動物，未消化部分進入大腸發酵。 1 1消化過程消化過程NoImage 主要有乙酸、丙酸、丁酸，少量有甲酸、異丁酸、主要有乙酸、丙酸、丁酸，少量有甲酸、異丁酸、戊酸、異戊酸和己酸。瘤胃中戊酸、異戊酸和己酸。瘤胃中24hrsVFA24hrsVFA產量產量3-4kg3-4kg（奶牛瘤網胃），綿羊（奶牛瘤網胃），綿羊300-400g300-400g；大腸產生并被動；大腸產生并被動物利用了的物利用了的VFAVFA為上述量的為上述量的10%10%。 乙酸、丙酸、丁酸的比例受日糧因素影響，日糧乙酸、丙酸、丁酸的比例受日糧因素影響，日糧組成（精粗比）、物理形式（顆粒大

23、小）、采食量組成（精粗比）、物理形式（顆粒大小）、采食量和飼喂次數等和飼喂次數等。 2 2瘤胃發酵產生的瘤胃發酵產生的VFAVFA種類及影響因素種類及影響因素一、消化吸收一、消化吸收 乙酸發酵類型乙酸發酵類型 乙：丙：丁乙：丙：丁=70=70：2020：1010（正常泌乳型）（正常泌乳型） 丙酸發酵類型丙酸發酵類型 乙：丙：丁乙：丙：丁=55=55：3030：1515（異常泌乳型）（異常泌乳型） 減少精飼料，增加優質粗飼料可以使減少精飼料，增加優質粗飼料可以使VFAVFA形成形成乙酸發酵型，以增加乳脂率。乙酸發酵型，以增加乳脂率。 飼喂奶牛精飼料過多，乳脂率低，應加醋酸鈉，飼喂奶牛精飼料過多，

24、乳脂率低，應加醋酸鈉，雙乙酸鈉或瘤胃抑制劑來提高。雙乙酸鈉或瘤胃抑制劑來提高。瘤胃發酵類型瘤胃發酵類型NoImagev乙酸是主要酸，喂粗料時產量高乙酸是主要酸，喂粗料時產量高，喂谷物，喂谷物時丙酸產量高，乙時丙酸產量高，乙/ /丙比受日糧處理影響。丙比受日糧處理影響。v加瘤胃素可提高丙酸比例，有利于肉牛育肥加瘤胃素可提高丙酸比例，有利于肉牛育肥。v飼料磨粉或制粉可提高丙酸產量。飼料磨粉或制粉可提高丙酸產量。v VFA VFA的濃度受到吸收和產出的平衡調節。的濃度受到吸收和產出的平衡調節。一、消化吸收一、消化吸收NoImage 4H2+HCO3-+H+CH4+3H2O 4H2+HCO3-+H+C

25、H4+3H2O 各種瘤胃菌均可進行此反應。各種瘤胃菌均可進行此反應。 甲烷產量很高，能值高（甲烷產量很高，能值高（7.6kcal/g7.6kcal/g）不能被）不能被動物利用，因而是巨大的能量損失，甲烷能占食動物利用，因而是巨大的能量損失，甲烷能占食入總能的入總能的6-8%6-8%。3 3甲烷的產生及其控制甲烷的產生及其控制一、消化吸收一、消化吸收NoImage綿羊：甲烷（綿羊：甲烷（g g）=2.41x+9.80 =2.41x+9.80 牛：甲烷（牛：甲烷（g g）=4.012x+17.68 =4.012x+17.68 x x：可消化碳水化合物的克數：可消化碳水化合物的克數（1 1）日糧中）

26、日糧中加入不飽和脂肪酸加入不飽和脂肪酸（相應提高丙酸產（相應提高丙酸產量）；如油脂量）；如油脂（2 2）加）加添加劑，如氯仿、水合氯醛、銅鹽等添加劑，如氯仿、水合氯醛、銅鹽等，在，在總體上抑制微生物生長。總體上抑制微生物生長。甲烷產量估計式：甲烷產量估計式：降低甲烷產量的措施：降低甲烷產量的措施：一、消化吸收一、消化吸收NoImage4 4VFAVFA的吸收的吸收 CH2O CH2O分解產生的分解產生的VFAVFA有有75%75%直接從瘤網胃吸收，直接從瘤網胃吸收，20%20%從真胃和瓣胃吸收，從真胃和瓣胃吸收，5%5%隨食糜進入小腸后吸收。隨食糜進入小腸后吸收。 VFAVFA吸收是被動的吸收

27、是被動的，C C原子越多，吸收越快，原子越多，吸收越快，吸收過程中，丁酸和一些丙酸在上皮和細胞中轉吸收過程中，丁酸和一些丙酸在上皮和細胞中轉化為化為-羥丁酸和乳酸。上皮細胞對丁酸代謝十羥丁酸和乳酸。上皮細胞對丁酸代謝十分活躍，相應促進其吸收速度。分活躍，相應促進其吸收速度。一、消化吸收一、消化吸收乙酸、丁酸乙酸、丁酸體脂、乳脂體脂、乳脂 丙酸丙酸葡萄糖葡萄糖 1 1、合成：、合成：奶牛組織中體內奶牛組織中體內50%50%乙酸，乙酸， 2/32/3丁酸，丁酸， 1/41/4丙酸丙酸被氧化，其中乙酸提供的能量占總能量需要量被氧化，其中乙酸提供的能量占總能量需要量的的70%70%。2 2、氧化供能：、氧化供能：二、二、VFAVFA的代謝的代謝NoImage 2 2、葡萄糖的生理功能：、葡萄糖的生理功能： 是神經組織和血細胞的主要能源。是神經組織和血細胞的主要能源。肌糖原和肝糖原合成的前體。肌糖原和肝糖原合成的前體。反芻動物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡反芻動物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡萄糖作為乳糖和甘油的前體物。萄糖作為乳糖和甘油的