反芻動物葡萄糖營養(yíngyǎng)調控理論體系及其應用盧德勛（內蒙古畜牧(xùmù)科學院，內蒙古，呼和浩特）第一頁，共四十二頁。報告(bàogào)內容前言反芻動物體內葡萄糖來源反芻動物葡萄糖營養和代謝特點(tèdiǎn)反芻動物葡萄糖代謝的穩衡調控反芻動物葡萄糖營養調控目標的整體思路反芻動物葡萄糖營養調控技術措施反芻動物葡萄糖營養調控技術實用化：系統集成反芻動物葡萄糖營養調控理論體系主要內容第二頁，共四十二頁。前言第三頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖營養(yíngyǎng)和代謝具有極其重要的位置葡萄糖代謝(dàixiè)在所有脊椎動物碳水化合物代謝(dàixiè)中間居中心位置葡萄糖是動物機體內唯一能通過血漿和細胞在全身循環的碳水化合物葡萄糖是動物機體重要的能量載體物質葡萄糖與機體各種生理功能有密切關系第四頁，共四十二頁。20世紀末反芻動物葡萄糖營養(yíngyǎng)研究取得了長足進步養殖業的需求推動了科技進步低質粗飼料固有的葡萄糖營養障礙對預防和治療妊娠毒血癥和酸中毒的迫切需求兩次主要(zhǔyào)飛躍由定量化研究向模型化研究飛躍由理論研究向營養調控技術實用化飛躍第五頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖營養研究思路(sīlù)必須創新把葡萄糖營養研究放在整個NFC（非纖維性碳水化合物）的視野內進行NFC是一個充滿未知知識的領域（TERRAIN-COGNITA）葡萄糖營養研究必須從NFC與NDF相互聯系中探求葡萄糖營養研究必須把能量載體物質和能量利用(lìyòng)結合起來葡萄糖營養研究必須和蛋白質營養代謝結合起來第六頁，共四十二頁。植物的碳水化合物細胞內容物細胞壁物質有機酸單糖淀粉果糖果膠物質β-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木質素第七頁，共四十二頁。建立現代(xiàndài)反芻動物葡萄糖營養調控理論體系勢在必行乳牛日糧內碳水化合物部分占到65%以上。日糧內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瘤胃營養物質消化影響瘤胃內微生物蛋白(dànbái)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調控從消化道層次日糧碳水化合物平衡啟動，涉及到整個機體內部營養代謝的方方面面，在反芻動物營養調控中間居核心地位第八頁，共四十二頁。日糧碳水化合物非葡萄糖物質葡萄糖被利用葡萄糖非葡萄糖物質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第九頁，共四十二頁。反芻動物體內(tǐnèi)葡萄糖來源第十頁，共四十二頁。反芻動物體內(tǐnèi)葡萄糖三種來源日糧來源(láiyuán)（外源葡萄糖）微生物途徑來源（內源葡萄糖）糖異生來源（內源葡萄糖）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酵丙酸乳酸葡萄糖日糧蛋白質微生物蛋白質消化酶AAs蛋白質合成合成葡萄糖第十一頁，共四十二頁。不同生理階段(jiēduàn)和不同種類的反芻動物體內

葡萄糖來源初生反芻動物：日糧來源瘤胃(liúwèi)發育完全反芻動物：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%第十二頁，共四十二頁。反芻動物(fǎnchúdònɡwù)葡萄糖營養和代謝特點第十三頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖營養(yíngyǎng)和代謝主要特點內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消化吸收能力并不是一成不變，隨淀粉進食量增加(zēngjiā)而增加(zēngjiā)幼年反芻動物葡萄糖營養狀況隨年齡而異第十四頁，共四十二頁。表1由不同前體物合成的葡萄糖占綿羊體內(tǐnèi)葡萄糖周轉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量%占肝臟葡萄糖合成量%飼喂狀態絕食狀態妊娠飼喂狀態絕食狀態妊娠丙酸血液來源27-40————85-9085-90——瘤胃來源40-50——34-4329乳酸和丙酮酸15-201310-158-1520-30——甘油515-3018-40*40-5060-70——丙氨酸5-65-7——7-111524第十五頁，共四十二頁。反芻動物(fǎnchúdònɡwù)葡萄糖代謝的穩衡控制第十六頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖營養代謝穩衡控制屬于動物機體四大自我調控功能(gōngnéng)范疇采食調控營養物質代謝穩衡控制(kòngzhì)（蛋白質、葡萄糖、脂肪、礦物質代謝穩衡控制(kòngzhì)）營養物質諧調分配抗營養應激調控第十七頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖代謝的穩衡控制(kòngzhì)體系碳水化合物投入——產出體系通過以下途徑來實現：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乳糖分泌量改變代謝能中C3+C6能的比例糖原沉積——動員(dòngyuán)體系葡萄糖周轉體系：在特定代謝庫內葡萄糖生成或進入或被氧化利用這一代謝過程稱做為葡萄糖周轉。第十八頁，共四十二頁。表2肉用閹牛(yānniú)和乳牛葡萄糖周轉的一些參數（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量

TGE——葡萄糖總進入量，指肝臟葡萄糖凈產生量加淀粉(diànfěn)消化提供的葡萄糖量RG——葡萄糖周轉量，指離開血漿參加代謝(dàixiè)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肝臟葡萄糖凈產生量（g/d）14433313內臟凈輸出量（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，共四十二頁。表3激素(jīsù)對糖異生作用的調節

（Vansoest,1994）反應步驟激素調節下調上調丙酸鹽→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，共四十二頁。反芻動物(fǎnchúdònɡwù)葡萄糖營養調控目標的整體思路概述第二十一頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖營養(yíngyǎng)調控的兩大方面利用能量和能量載體物質之間的相互關系，調控C3+C6能占代謝能的比例，提高(tígāo)能量利用率調控葡萄糖營養與蛋白質營養之間的平衡第二十二頁，共四十二頁。表4日糧中生葡萄糖能占代謝能理想(lǐxiǎng)比例動物種類C3+C6能/代謝能進食量（%）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，共四十二頁。代謝(dàixiè)葡萄糖（MG）定義：飼料經動物消化吸收后，可以給動物本身代謝提供(tígōng)的可消化的葡萄糖總量。公式：MG=POEG+BSEG=0.09K1×Pr+0.9K2×BS

POEG——由瘤胃發酵產生的丙酸轉化形式的葡萄糖BSEG——由過瘤胃淀粉提供的葡萄糖Pr——飼料瘤胃發酵產生的丙酸產量（Mm/d）BS——過瘤胃淀粉量（g/d）K1——瘤胃丙酸吸收率；K2——過瘤胃淀粉消化率第二十四頁，共四十二頁。表5一些常用(chánɡyònɡ)飼料的MG值種類BSEG(g/kg)POEG(g/kg)MG(g/kg)玉米籽實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，共四十二頁。MG值的測定方法

（韓非(hánfēi)、任瑩和盧德勛，2001）BSEGBS：用尼龍袋方法K2：用綿羊的小腸液凍干粉體外培養(péiyǎng)法POEG丙酸產量：用公式估測K1用以下公式估測：R2=0.8005，P<0.05，N=17第二十六頁，共四十二頁。估測綿羊(miányáng)瘤胃中丙酸產量的公式能量(néngliàng)飼料：Y1=0.051CA+0.0037CB1+0.0043CB21-0.79（R2=0.999，n=6，P<0.01）蛋白質飼料

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

Y3=0.0062CA+0.092CB1+0.0052CB21-3.68（R2=0.999，n=6，P<0.01）低質粗飼料

Y4=0.0029CA+0.045CB1+0.0029CB21-0.29（R2=0.999，n=6，P<0.01）第二十七頁，共四十二頁。估測綿羊瘤胃(liúwèi)中丙酸產量的公式（2）式中：CA(mg)=可溶糖含量CB1(mg)=淀粉含量CB2(mg)=可利用纖維(xiānwéi)含量PA=非蛋白氮含量PB1=快速降解蛋白質含量第二十八頁，共四十二頁。反芻動物(fǎnchúdònɡwù)葡萄糖調控內容調控瘤胃發酵類型，提高丙酸產量調控日糧淀粉降解(jiànɡjiě)程度，優化在MG中間過瘤胃淀粉所占比例提高小腸淀粉消化率調控肝臟糖異生作用，控制合成內源葡萄糖前體物比例和肝臟葡萄糖凈生產量和葡萄糖氧化量第二十九頁，共四十二頁。反芻動物葡萄糖營養(yíngyǎng)調控實用技術飼料加工調制技術營養平衡技術營養調控劑使用(shǐyòng)緩沖劑酵母培養物瘤胃素第三十頁，共四十二頁。表6不同加工(jiāgōng)調制方法對飼料淀粉消化率和消化部位的影響（Huntington,1991）飼料加工調制方法淀粉采食量（Kg/d）淀粉消化率（%）瘤胃內（占采食量%）瘤胃后（占采食量%）占進入量%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1.49944.578.898.3第三十一頁，共四十二頁。表7不同加工調制方法對玉米(yùmǐ)的淀粉消化部分和消化率的影響（Owens等，1986）加工調制方法占日糧內淀粉%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82.815.61.397.8第三十二頁，共四十二頁。表8不同來源和不同加工調制方法對一些籽實淀粉瘤胃(liúwèi)消化率的影響（Herrera-saldana等，1991；Huntington,1997）籽實種類淀粉含量%±SD加工調制方法瘤胃消化率（占淀粉進食量）小麥70.3±2.9干碾壓88.3蒸汽+碾壓88.1大麥64.3±3.3干碾壓80.7±3.9蒸汽+碾壓84.6燕麥58.1±4.3干碾壓92.7蒸汽+碾壓94.0玉米76±1.8干碾壓76.2±7.9蒸汽+壓扁84.8±4.1蒸汽+碾壓72.1高溫處理89.9磨碎49.5高粱71.3±2.7干碾壓59.8±12.0蒸汽+壓扁78.4高溫磨碎73.2磨碎70.0第三十三頁，共四十二頁。表9乳牛(rǔniú)（日產乳量>30Kg）日糧碳水化合部分平衡要求占日糧%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，共四十二頁。表10乳牛(rǔniú)（日產乳量30Kg）日糧碳水化合物與蛋白質適宜比例占日糧DM%NDF25-32NSC35-40淀粉（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，共四十二頁。營養調控劑的使用緩沖劑：提高飲水量和瘤胃食糜液相的稀釋率，進而提高了過瘤胃淀粉的數量。酵母培養物：提高丙酸產量，影響反芻動物肝臟葡萄糖合成。

瘤胃素：調控(diàokònɡ)瘤胃發酵模式，提高飼料利用率。第三十六頁，共四十二頁。反芻動物(fǎnchúdònɡwù)