反刍动物碳水化合物代谢调控经典文稿演示
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二)、瘤胃对碳水化合物的消化
• 瘤胃是消化碳水化合物特别是粗纤维的主要器官。瘤胃中未分解的纤维进入
以后的消化道中变化不大,形成粪便。
•
1、瘤胃消化碳水化合物的机制:微生物分泌纤维素、半纤维素分解酶,将纤
维素、半纤维素分解为挥发性脂肪酸,供动物吸收。(其它哺乳动物不具备
二、不饱合脂肪酸的过瘤胃保护。(亚油酸、亚麻油酸)
• 不饱和脂肪酸的生理功能:降低血中胆固醇和甘油三酯;保持细胞膜 的相对流动性;具有较为灵活的可塑性;是合成前列腺素和凝血恶烷 的前体物质;能够提高动物产品的质量。但是瘤胃内微生物对不饱合 脂肪酸具有较强的氢化作用(使不饱合变为饱和)和分解作用,因此
病
因
• 大量饲喂精料而缺乏干草时(精料发酵只需几小时,干草需一昼夜以
上),产生大量的VFA和乳酸,瘤胃中主要的乳酸产生菌—牛链球菌 的数量明显增加,而乳酸利用菌—反刍兽新月单胞菌和埃氏巨型球菌
的增长速度相对较慢。
• 埃氏巨型球菌是瘤胃内主要的乳酸利用菌,可发酵瘤胃中乳酸产量的 60%——80%,还能与牛能链菌竞争性争夺葡萄糖、麦芽糖等底物, 抑制牛链球菌的生长。 •
降解和氢化反应的发生。
游离羧基能毒害瘤胃微生物,抑制其生长。 •
不饱合脂肪酸的过瘤胃保护
• 3、技术: ① 整粒 油籽过瘤胃技术。利用整粒油籽代替植物油,可起保护作用(轻微)。
②甲醛---蛋白质复合包被油脂技术。 指用甲醛处理后的酪蛋白对植物油进行包裹。形成保护膜。保护膜
在PH值5-7的瘤胃环境中不被分解,在PH值为2-3的真胃环境中被破坏
瘤胃pH值的调控
• 瘤胃发酵产生大量的有机酸,正常情况下,瘤胃pH值相对稳定。(5-7) • 大量含碳酸盐和磷酸盐缓冲物的唾液进人瘤胃(高产奶牛每天唾液分泌 量高达300L)。(两个缓冲对) • 瘤胃微生物对乳酸的代谢利用。 • 通过瘤胃壁吸收扩散到血液循环系统。 • 部分酸以VFA、NH+(氨基酸脱氨基的产物)等形式随食糜流入消化道 后段。
在反刍家畜营养中碳水化合物的研究进展
在反刍家畜营养中碳水化合物的研究进展吴秋珏(河南科技大学动物科技学院,河南洛阳471003)中图分类号:¥816.11;¥823文献标识码:A文章编号:1001—0084(2006)02—0012—02碳水化合物是反刍家畜饲粮最重要的营养成分,通常占饲粮比例的65%以上,主要是为瘤胃微生物和宿主动物提供能量,维持胃肠道的健康。
饲粮中碳水化合物主要以两种形式存在:结构性碳水化合物(sc)和非结构性碳水化合物(NSCo非结构性碳水化合物存在于植物细胞内部,而结构性碳水化合物存在于细胞壁中。
非结构性碳水化合物通常比结构性碳水化合物更容易被消化。
1非结构性碳水化合物一般来说,非结构性碳水化合物可以描述为非中性洗涤纤维部分,它主要由糖、淀粉和果胶所组成。
因为糖、淀粉和果胶的消化率高,通常可以替代部分中性洗涤纤维,以满足动物对能量的需要。
非结构性碳水化合物在瘤胃中的发酵状况随着饲料的种类、保存时间及加工的方法的不同而差异很大。
饲粮中非纤维的部分,近年来一直被称作为非纤维碳水化合物(NFC)和非结构性碳水化合物(NSCo非结构性碳水化合物通过两种不同的方法得到:酶学方法或者计算。
前者是一项费时和困难的技术,在许多的化学实验室并不采用。
但是,它却能够清楚的表示诸如甜菜渣、苜蓿、狗尾草和青贮料等饲料的营养成分。
在NRC(2001)奶牛营养需要评述体系中,NSC与NFC所包含的内容有若收稿日期:2006—01—04作者简介:吴秋珏(1979一),女,河南南阳人,硕士,讲师,主要从事动物营养与饲料科学的研究工作。
干相似之处,但有差异,主要是对果胶和有机酸的处理不同。
NFC内包括果胶和有机酸,但NSC不包含果胶和有机酸。
此体系用Smith(1981)改进的(铁氰化物作为比色的指示剂)酶学方法测定NSC,其中包括淀粉、蔗糖和果聚糖fJ1。
但另一些研究者给予NSC不同的内涵,他们用公式(NSC=100一CP一(NDF—NDFIP)一Ash—Etherextract)(CPMDairy)t2]计算的NSC,包括了果胶和有机酸等物质,其实质与以上所述体系的NFC相同,因此,在阅读文献与进行有关研究时,要先确定所用NSC的内涵。
第5章碳水化合物与动物营养8ppt课件-文档资料
口腔:
淀粉(少部分)
肠淀粉酶 胰淀粉酶 细 菌
唾Hale Waihona Puke 淀粉酶麦芽糖葡萄糖
麦芽糖酶
小肠: 淀粉
麦芽糖
大肠: 淀粉
挥发性脂肪酸 + 气体
二、粗纤维营养
单胃动物的胃及小肠不分泌纤维素酶及半纤维素酶, 粗纤维酶解不了,只能到大肠中靠细菌酵解: 盲肠、结肠: 粗纤维
细菌
甲酸+丙酸+丁酸
CH4 + H2 + CO2
小肠: 麦芽糖
葡萄糖
蔗 糖
半乳糖
葡萄糖 + 果糖 葡萄糖 + 半乳糖
葡萄糖被小肠壁吸收后,一部分进入肝脏合成肝糖元,一部分 送至肌肉中形成肌糖元,一部分参加三羧酸循环。过多的则被送至 脂肪组织及细胞中合成脂肪。
(三)淀粉 饲料中的淀粉转化是从口腔中开始的。单胃动物中以 猪口腔的唾液淀粉酶的活性较强。
多年来人们一直认为,碳水化合物的唯一功用是作为能 源(因单糖骨架较简单)。 近年来研究表明,碳水化合物除作为能源物质外,还具 有许多其它方面的功用。 (一)动物体组织的构成物质 (二)动物体内能量的主要来源 细胞 日粮一半以上、80%
(三)动物体内的营养贮备物质
(四)乳脂和乳糖的重要合成原料 (五)寡聚糖的特殊作用
(一)粗纤维含量 包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等。多存在于 植物茎秆和壳中。 各类饲料的粗纤维含量(%)
饲 料 种 类 秸 秆 类 秕 壳 类 青 干 草 类 糠 麸 类 粗 纤 维 含 量 饲 料 种 类 3 5 4 5 3 0 3 5 2 0 3 5 1 0 2 9 谷 实 类 油 饼 类 块 根 和 块 茎 类 粗 纤 维 含 量 2 ~ l O 3 ~ 2 0 O . 4 ~ 2
反刍动物碳水化合物代谢及瘤胃调控技术研究进展
反刍动物碳水化合物代谢及瘤胃调控技术研究进展杨在宾(山东农业大学动物科技学院, 泰安, 271018)摘要本文综述了碳水化合物被瘤胃微生物降解成单糖,并进而分解成VFA的途经。
反刍动物葡萄糖来源主要是丙酸糖异生。
综述还阐述了甲烷能产生量估测、控制和过瘤胃碳水化合物调控技术。
关键词:碳水化合物,代谢规律,调控技术,反刍动物。
RECENT DEVELOPMENT ON METABOLISM AND CONTROL TECHNOLOGY OFCARBOHYDRATES FOR RUMINANTS(College Of Animal Science And Technology, Shandong Agricultural University, Taian 271018,China)YANG Zai-binAbstract: This paper briefly reviewed the metabolic pathways that all the dietary carbohydrates are converted to glycoses, and the glycoses are promptly converted to VFA, propionate acid is largely converted to glucose by the liver, and it is the primary source of glucose for ruminants. This paper also discussed the ways of estimate and control on methane energy produced in rumen and the technology of by pass carbohydrates.Key words: carbohydrate, metabolism, control technology and ruminant改革开发20余年,我国畜牧业发展迅速,生产结构已改变了长期以来以猪为首的传统饲养格局,实现了猪、鸡、牛、羊全面发展的新局面。
抑制反刍动物采食的养分降解
抑制反刍动物采食的养分降解反刍动物瘤胃就像一个天然的高效厌氧发酵罐,在反刍动物营养中占有重要地位。
蛋白质在瘤胃中降解,产生可降解蛋白和过瘤胃蛋白,可降解蛋白参与合成瘤胃微生物蛋白和过瘤胃蛋白一起进入小肠被消化和利用。
碳水化合物则被降解为VFA,为机体提供能量。
因为不同种类饲粮中的营养物质在动物瘤胃内降解程度不尽相同,很多饲粮营养价值评价系统中,瘤胃降解的研究都被选定为基本的评价程序。
研究不同的日粮调控和添加物对反动物生产性能的研究中,瘤胃降解程度的大小能客观的反应出日粮调控和添加物的作用方式,从而对更合理的选择日粮调控和添加物具有重要意义。
此外,研究反动物营养中能量(瘤胃可发酵糖)和日粮蛋白质(N资源,可降解蛋白质)在瘤胃中的同步性中,对饲料瘤胃降解性的研究也起着基础支撑作用。
本文将根据已有的研究文献作综述,分别对瘤胃降解的研究方法,考量指标,影响瘤胃降解的因素-日粮调控,饲粮添加物,和饲粮中各营养成分降解性的关系及相关性预测做出探讨和分析。
研究瘤胃降解的重要指标干物质(DM),中性洗涤纤维(NDF)和蛋白质(CP)在瘤胃中降解率的大小是衡量饲粮品质的重要指标。
自由采食量是衡量动物生产性能的客观指标,DM降解率同采食量呈正相关;饲粮DM降解率高即表明其在瘤胃中利用程度更高。
Allen[1]报道青贮玉米饲粮中NDF的降解能力每增加1%,DMI增加0。
17 kg,乳产量增加0。
25kg,这可能与NDF降解能力差时,在前胃的滞留时间较长,使得瘤胃充满的程度较高而使得DMI下降有关。
饲粮蛋白质可分为瘤胃降解蛋白(RDP)和瘤胃非降解蛋白(RUP),其中RDP能提供瘤胃微生物所需要的3种氨源:肽,氨基酸和氨。
NRC (1989)表示,为了满足瘤胃微生物的生长需要,全日粮中应有60%~65%的蛋白质为瘤胃可降解蛋白。
氨是结构性糖类降解细菌唯一利用的氮源,非结构性糖类(NSC)降解细菌首要利用的氮源是肽和氨基酸。
反刍动物碳水化合物代谢利用机制及消化道健康的系统营养调控研究进展
动物营养学报2020,32(10):4686⁃4696ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2020.10.020反刍动物碳水化合物代谢利用机制及消化道健康的系统营养调控研究进展王洪荣(扬州大学动物科学与技术学院,扬州225009)摘㊀要:碳水化合物是反刍动物体内的主要能量来源,在维持动物生长发育㊁机体代谢和生产性能等方面发挥关键作用㊂饲粮中碳水化合物结构是否合理对能量利用效率㊁动物生产性能和消化道健康有重要影响㊂本文系统分析和综述了反刍动物饲粮中碳水化合物的利用机制及其对消化道健康的影响的最新研究进展,并提出系统营养调控技术措施,为提高饲粮碳水化合物的利用效率和动物消化道健康营养调控决策提供参考㊂关键词:反刍动物;碳水化合物;消化道健康;系统营养调控中图分类号:S823㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2020)10⁃4686⁃11收稿日期:2020-08-03基金项目:国家重点研发计划(2017YFD0500504);国家自然科学基金项目(31872988)作者简介:王洪荣(1962 ),男,内蒙古丰镇人,教授,博士,主要从事反刍动物营养代谢与消化道健康营养调控研究㊂E⁃mail:hrwang@yzu.edu.cn㊀㊀饲粮中碳水化合物是反刍动物的主要能量来源,大部分在瘤胃内被微生物代谢利用产生有机酸而氧化提供ATP,小部分在瘤胃后消化道分解代谢提供能量,在维持动物生长发育㊁机体代谢和生产性能等方面发挥重要作用㊂动物体内的75% 85%的能量来源于饲粮中的碳水化合物,饲粮中碳水化合物结构是否合理对动物生长和健康有很大影响,譬如反刍动物生产中出现的瘤胃健康问题和能量负平衡问题均与碳水化合物代谢有关㊂我国传统的反刍动物以 低投入-低产出节粮型 生产模式为主,而西方发达国家以 高投入-高产出 的生产模式为主㊂近年来,随着我国畜牧业逐步向 集约㊁高效 发展,奶牛㊁肉牛和肉羊生产盲目追求高产,为了提高生产效率大量饲喂以谷物淀粉为主的全混合日粮(TMR)和颗粒饲料,从而改变了原有的饲粮中碳水化合物结构的平衡,导致以亚急性瘤胃酸中毒(SARA)为主的代谢性疾病的发病率提高,也导致动物消化道和机体健康受损㊂这种饲养模式不仅消耗掉大量谷物粮食,而且对动物本身的消化道健康和环境带来负面影响,已成为我国反刍动物生产中的突出问题之一㊂本文结合本团队及国内外研究进展,围绕反刍动物饲粮中碳水化合物结构与能量高效利用和消化道健康的关系,采用系统整体营养调控措施提高饲料利用效率和改善健康方面进行综述,为反刍动物营养调控决策提供参考㊂1 反刍动物饲粮结构与能量供给的特点㊀㊀反刍动物由于在长期的进化中形成独特的消化系统,其前胃(包括瘤胃和网胃)栖居有大量的微生物,能够消化和利用大量的富含纤维素和半纤维素的植物来源的碳水化合物㊂反刍动物的消化生理是以微生物消化为主要特点,其体内能量的前体物是由瘤胃微生物发酵所产生的挥发性脂肪酸(FVA)为主,而单胃动物(猪和家禽体)能量的前体物是以葡萄糖为主㊂碳水化合物中纤维性碳水化合物(FC)的作用是维持瘤胃健康和为机体提供能量;而非纤维性碳水化合物(NFC)的作用是为瘤胃微生物提供能量和为机体提供能量,其次是提供葡萄糖㊂碳水化合物转化为乙酸㊁丙酸10期王洪荣:反刍动物碳水化合物代谢利用机制及消化道健康的系统营养调控研究进展和丁酸能量利用效率分别为62%㊁109%和78%,可见瘤胃丙酸发酵是机体和微生物能量利用效率最高的发酵方式[1-2]㊂符合反刍动物消化生理特点的饲粮结构要以纤维性碳水化合物为主,非纤维性碳水化合物为辅,这样才能保证反刍动物的消化道健康㊂饲粮中纤维物质在反刍动物营养生理中发挥重要作用,同时对维持正常瘤胃功能和保持动物消化道健康有着不可替代的作用㊂正是反刍动物能够大量利用粗饲料的特点,反刍动物可以将人类不能直接利用的低质粗饲料转化为畜产品而为人类服务,这也是世界各国大力发展反刍动物,作为节粮型畜牧业发展的优势所在㊂在反刍动物生产中也需要根据其基本的消化生理特点合理配制饲粮,才能保证反刍动物生产的健康发展㊂2㊀饲粮中碳水化合物结构对能量利用效率和消化道健康的影响2.1㊀饲粮中瘤胃可降解淀粉(RDS)评价㊀㊀根据饲粮的碳水化合物在反刍动物体内转化为能量的速度,可将其分为快速能量物质和慢速能量物质㊂非纤维性碳水化合物属于快速能量物质㊂其中,RDS是决定反刍动物消化道健康与养分利用的关键饲粮因子[3]㊂正常情况下,瘤胃内碳水化合物代谢的主要产物为乙酸(55% 70%)㊁丙酸(16% 25%)㊁丁酸(8% 10%)和少量支链脂肪酸,其比例随饲粮精粗比而变化㊂正常情况下,瘤胃内有机酸的产生和利用保持平衡,中和酸度主要通过唾液分泌㊁瘤胃上皮吸收有机酸㊁瘤胃液外流稀释和代谢途径来完成㊂如果动物采食大量富含谷物淀粉的快速能量物质则会引起SARA㊂瘤胃对酸度变化的缓冲能力受内源因素和饲粮因素的影响,内源缓冲能力主要由动物的唾液分泌量决定;饲粮缓冲能力主要由饲粮中的中性洗涤纤维(NDF)水平和饲粮阴阳离子差决定㊂国内外学者在饲粮精粗料比例对瘤胃微生物代谢的影响以及SARA的发生方面进行了大量研究㊂近年来,在反刍动物饲粮结构,特别是碳水化合物类型对SARA发生的影响方面也进行了研究㊂研究普遍认为保持瘤胃微生物区系的稳定是维持瘤胃酸度平衡和健康的关键所在㊂非纤维性碳水化合物中的不同组分(蔗糖㊁果胶㊁淀粉和抗性淀粉)对瘤胃发酵的影响存在差异,与淀粉相比,可溶性糖(如蔗糖)发酵产生的丁酸较多,果胶发酵产生乙酸较多㊂另外,据报道不同类型的碳水化合物饲粮其在瘤胃中的发酵速度不同,如可溶性糖㊁淀粉㊁半纤维素及纤维素被降解的时间分别为12 25min㊁1.2 5.0h㊁8 25h㊁24 96h,即使是同类型饲粮因其淀粉结构(支链淀粉和直链淀粉)不同而其代谢的时间与方式也不尽一致,如小麦淀粉和马铃薯淀粉的瘤胃降解速率分别为每小时34%和5%;软粒小麦比硬粒小麦在瘤胃内发酵产生的乳酸少[4]㊂饲粮中碳水化合物在瘤胃中的降解速度和代谢产物可改变瘤胃微生物区系,也可以影响瘤胃微生物对有机酸代谢的途径㊂通过饲粮加工可改变饲粮中淀粉的瘤胃降解率,从而改变进入小肠淀粉的量㊂过瘤胃淀粉在胰腺α-淀粉酶的作用下生成葡萄糖,是反刍动物代谢葡萄糖中外源葡萄糖的最主要来源㊂提高饲粮中淀粉的过瘤胃率和过瘤胃淀粉的消化率,可提高淀粉的能量利用效率㊂当淀粉的小肠消化率低于70%时,在保证瘤胃健康的前提下,提高RDS的量可提高淀粉能量利用效率㊂然而,小肠淀粉的利用率会受到小肠中胰淀粉酶的分泌量限制㊂淀粉在小肠水解过程中生成的葡萄糖比在瘤胃中生产有机酸的供能效率高约42%[5-6],因此,在生产应用中可适当提高过瘤胃淀粉量来提高淀粉的能量利用率,但过多的过瘤胃淀粉会降低淀粉的小肠消化率,未消化的淀粉随粪便排出体外又会造成能量损失,降低动物生产性能[7]㊂综合淀粉在瘤胃㊁小肠和大肠降解特点及其对反刍动物的能量供应差异,姚军虎等[3]提出饲粮淀粉能量利用效率(SEF)公式:SEF(%)=0.7RDS+1.0SIDS+0.4LIDS,式中RDS㊁SID和SLIDS分别为瘤胃㊁小肠和大肠降解淀粉量占动物总淀粉摄入量的百分比(%)㊂假设淀粉在小肠内完全消化吸收的能量效率为1,已知淀粉在瘤胃内降解利用的能量利用效率为小肠的0.7倍,淀粉在大肠内降解利用的能量利用效率为小肠的0.4倍㊂胰腺α-淀粉酶分泌不足是限制过瘤胃淀粉在小肠消化率的最关键因素㊂于志鹏[8]研究发现,一些功能性氨基酸如亮氨酸和苯丙氨酸均能促进α-淀粉酶分泌,有助于提高淀粉在小肠的利用率㊂大肠对全肠道淀粉消化率的贡献比瘤胃和小肠低,淀粉在大肠发酵的能量利用效率仅为小肠的40%,是能量利用效率最低的淀粉消化位点[6],要避免大量淀粉进入7864㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷大肠发酵㊂但大肠对动物生产和健康具有同样重要的影响㊂大肠贡献反刍动物消化道吸收总挥发性脂肪酸的8% 17%,提供5% 10%代谢能[9]㊂因此,在生产实践中,除考虑饲粮淀粉含量外,还需要综合考虑胃肠道不同位点(瘤胃和小肠)淀粉的降解率与能量利用效率㊂2.2㊀饲粮中有效纤维的评价㊀㊀饲粮中纤维物质包括所有非淀粉多糖(NSP)和果胶,属于慢速能量物质㊂纤维的物理和化学特性与其在动物体内消化活动以及消化酶的作用关系密切,NDF含量在很大程度上影响瘤胃正常功能发挥与健康,饲粮的物理与化学特性在很大程度上影响动物对饲粮的咀嚼㊁反刍时间㊁流通㊁饲料利用率和瘤胃酸碱平衡,与消化道健康和SARA的发生有密切关㊂Mertens[10]提出物理有效纤维(peNDF)的评价指标,将饲粮中纤维长短与动物咀嚼能力和反刍次数相联系,将宾州筛(PSPS)应用于饲料粒度的测定㊂peNDF水平过低或饲料颗粒太小也是引起SARA的重要因素㊂奶牛饲粮中充足的peNDF是维持其瘤胃健康和牛奶中乳脂率恒定所必需的㊂当饲粮淀粉含量大于28%(干物质基础)㊁精粗比例大于55%㊁饲粮纤维含量过低,如NDF小于25%和来源于粗饲料的NDF小于19%时,均可引发SARA㊂Wang等[11]采用以长㊁中㊁短不同长度的羊草为基础的不同peNDF水平的饲粮饲喂后备奶牛,获得8 10月龄后备奶牛最佳生长发育和瘤胃健康的饲粮peNDF>8.0为18%㊂Yang等[12]测定了奶牛饲粮中不同peNDF水平对咀嚼时间㊁瘤胃酸度㊁NDF消化率㊁产乳量和乳脂率的影响,发现增加饲粮peNDF水平可延长动物咀嚼时间,但不能保证提高瘤胃液pH㊂尽管peNDF评价指标系统在反刍动物饲粮纤维有效性评价技术方面有很大的进步,但也存在一些局限性,主要是测定饲料粒度的筛的标准化㊁计算以干物质还是以饲喂时风干状态为基础㊁NDF是否均匀分布及其受饲料中水分含量的影响等;该系统没有考虑影响反刍时间的粗饲料脆性和消化率;一些学者已经提出和采用饲粮中非粗饲料来源纤维(NFFS)作为饲粮有效纤维的评价指标;潮湿和干燥状态下的粗饲料对反刍活动和唾液分泌量的影响存在较大差异,但采用peNDF指标却没有区分度㊂因此,NRC(2001)中未将peNDF指标列入饲粮碳水化合物指标㊂最近,一些学者[13-14]提出校正物理有效纤维(paNDF)指标,采用PSPS测定饲料粒度,并用瘤胃可降解NDF(dNDF)㊁瘤胃可降解淀粉(dStarch)㊁粗饲料源NDF(fNDF)和粒度脆性指标建立用于预测年干物质采食量㊁反刍时间和瘤胃酸度的模型㊂Mertens[15]也提出潜在可消化中洗纤维(pdNDF)和不可消化中洗纤维(iNDF)的指标,即纤维消化率=pdNDFˑ[kd/(kd+kp)]㊂今后建立一种在国际上统一的反刍动物饲粮有效纤维评价方法势在必行㊂2.3㊀饲粮碳水化合物结构对瘤胃微生物菌群及其代谢的影响2.3.1㊀瘤胃微生物区系的变化㊀㊀高谷物精料饲粮会诱发反刍动物瘤胃微生物区系发生显著变化,通常表现为在门水平上引起瘤胃中优势菌群发生变化,使厚壁菌门数量增加,拟杆菌门㊁变形菌门和放线菌门数量减少㊂饲喂高精料饲粮的奶牛瘤胃液中牛链球菌和乳酸杆菌数量分别提高3.62%和4.65%,溶纤维丁酸弧菌和埃氏巨型球菌的数量分别降低1.14%和4.90%[16]㊂在高精料饲粮条件下,奶牛易发生SARA,同时发现由于高精料型碳水化合物结构饲粮可致使瘤胃液pH降低,进而导致瘤胃菌群结构失衡;瘤胃上皮乳头出现肿大㊁角质层脱落等异常状态[17]㊂2.3.2㊀高精料饲粮激活瘤胃微生物的乳酸代谢通路㊀㊀高精料饲粮会引起瘤胃内微生物紊乱,特别是乳酸产生菌与乳酸利用菌之间的菌群失衡而导致瘤胃内乳酸积累,这是诱发SARA的直接原因[17]㊂瘤胃中乳酸产生菌主要包括溶纤维丁酸弧菌㊁牛链球菌㊁乳酸杆菌等;乳酸利用菌主要包括反刍兽新月单胞菌㊁埃氏巨形球菌等,二者之间的平衡状态决定了瘤胃中乳酸的积累程度㊂当反刍动物摄入大量可溶性碳水化合物后,几乎所有瘤胃微生物均加速生长㊂牛链球菌在诱发SARA中至关重要,该菌在不同的pH条件下所代谢的产物不同,当pH低于6.0时,则激活该菌的乳酸脱氢酶(LDH)活性,同时抑制其丙酮酸甲酸裂解酶(PFL)的活性,激活乳酸代谢通路后将以乳酸为代谢终产物[18];当pH高于6.0时,牛链球菌快速繁殖的代谢产物是乳酸,而缓慢生长则以产乙酸㊁甲酸和乙醇为主;如果在反刍动物生产中长期饲喂886410期王洪荣:反刍动物碳水化合物代谢利用机制及消化道健康的系统营养调控研究进展以谷物为主的高精料饲粮,牛链球菌可将淀粉和可溶性糖快速地分解为乳酸的比例增加,那么瘤胃乳酸浓度维持一定水平,瘤胃液pH长时间(3h/d)维持在5.0 5.5,将诱发SARA㊂大部分乳酸可被乳酸利用菌代谢转化为丙酸和乙酸,然而,当瘤胃液pH低于5.0时乳酸利用菌受到抑制,就会造成乳酸积累[19]㊂在集约化养殖条件下,以淀粉为主的高精料饲粮的饲养方式会引起反刍动物瘤胃中牛链球菌快速增殖和发酵产生大量乳酸,造成乳酸积累,加速SARA进程[20-21]㊂Asanu⁃ma等[22]研究发现,牛链球菌糖酵解产酸主要倾向乳酸和甲酸㊂瘤胃中超过70%的乳酸能被埃氏巨型球菌分解利用,埃氏巨型球菌酵解乳酸产物主要为丙酸㊁丁酸及少量的乙酸㊁戊酸等㊂瘤胃中乳酸的分解代谢主要有3条通路:琥珀酸途径㊁丙烯酸途径㊁乙酸和丁酸途径(图1)㊂图1㊀瘤胃中乳酸的代谢途径Fig.1㊀Metabolicpathwaysoflacticacidinrumen[23]㊀㊀埃氏巨型球菌利用乳酸可产生丙酸,主要通过丙烯酸途径和琥珀酸途径[24]㊂在不同饲粮条件下的乳酸利用途径存在差异,瘤胃中pH是决定乳酸代谢途径的关键㊂常规饲粮条件下,瘤胃中乳酸主要经琥珀酸途径或者由乙酸和丁酸途径进行代谢,乳酸经由对应的LDH转化为丙酮酸,进入三羧循环后生成丙酸;丙酮酸也可能生成乙酸和丁酸㊂而在高精料饲粮条件下,乳酸主要经过丙烯酸途径,生成乳酰辅酶A,随后脱水生成丙烯酰辅酶A,最终丙烯酰辅酶通过加氢作用被还原为丙酸㊂㊀㊀高谷物精料型碳水化合物结构的饲粮会引起瘤胃内pH降低㊂本团队Chen等[25]的研究发现底物浓度相同,pH分别在5.5(发生SARA)和6.5(正常生理状态)条件下,牛链球菌的增殖速率有所差异,且其产酸模式受pH的调控㊂瘤胃酸度对牛链球菌糖酵解产酸起到调控作用,主要是因为酵解产酸过程中相关酶的活性随pH的变化被不同程度地抑制或激活㊂除对酶的活性影响外,pH还可从转录水平调控LDH合成㊂Asanuma等[26]研究发现培养基pH会影响LDH的转录水平㊂但其信号通路或者感应机制介导途径仍有待进一步研究㊂由于乳酸代谢产生ATP的效率明显低于其他有机酸,这样会降低谷物能量的利用效率㊂2.4㊀高淀粉饲粮诱发瘤胃异常代谢产物形成㊀㊀高谷物饲粮诱发SARA后,瘤胃代谢紊乱,使瘤胃中G-菌死亡崩解而产生大量异常代谢产物[包括细菌内毒素(LPS)㊁组胺㊁酪胺㊁色胺㊁乙醇胺㊁亚硝基二甲胺和D-乳酸等][27]㊂这些异常代谢产物会引起消化道炎症反应而影响消化道上皮结构的完整性;当奶牛发生SARA时,瘤胃中低pH和高渗透压可能导致瘤胃复层扁平上皮的结构受损,降低细胞颗粒层间的紧密连接[28],因此,在饲喂高精料诱发SARA时,瘤胃上皮和肠上皮9864㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷屏障功能受损,消化道中产生的LPS可能同时通过瘤胃壁和肠壁而转移至循环系统,导致LPS渗透性增强,使得大量革兰氏阴性菌死亡崩解释放的LPS被吸收入血,形成内毒素血症[29-31]㊂㊀㊀组胺是一种结构简单的化学信号分子和自体活性物质,其与组胺受体(HR)结合可改变细胞的生物活性,发挥广泛的生理或病理作用[32]㊂在酸性条件下,组胺由组氨酸脱羧酶作用于组氨酸而产生㊂当奶牛采食高精料饲粮时,导致瘤胃内不同种类细菌促使组氨酸脱羧,组胺浓度升高[33]㊂组胺可以通过瘤胃壁和肠壁转运至血液㊂生理状体下,进入机体的微量组胺可通过肝脏的甲基化或氧化作用迅速转化为非活性物质从尿液排出体外[34]㊂当SARA发生时,血液中组胺浓度升高会造成胃肠道紧密连接蛋白和内嵌蛋白表达下调以及上皮细胞凋亡速率提高[35],黏膜和上皮细胞损伤,屏障功能下降,导致组胺和LPS转运增加,进而加重SARA㊂乙醇胺是由瘤胃中革兰氏阴性菌大量死亡和瘤胃上皮细胞更新产生,可通过为肠道中致病菌供给碳源和氮源促进其在肠道定植,进而发挥致病作用㊂2.5㊀高淀粉饲粮诱发动物发生炎症反应及免疫反应㊀㊀高精料型碳水化合物结构饲粮诱发消化道内产生大量的LPS,通过瘤胃或小肠吸收而进入血液循环系统运送至其他组织和器官,从而引起炎性反应和免疫反应,也可能沉积在乳㊁肉畜产品中而影响畜产品的品质,增加畜产品的安全风险㊂血液中的LPS可激活核因子-κB(NF⁃κB)通路而引起炎症反应[36]㊂同时,LPS也可诱导细胞因子的表达而激活免疫系统㊂奶牛发生SARA后,外周血中白细胞数在24h时内增加11ˑ103个/μL,中性粒细胞比例提高35%,淋巴细胞比例降低33%[37]㊂有研究也表明,高精料(63%)饲粮相对于低精料(41%)饲粮,能诱发奶牛血中白细胞㊁中性粒细胞和CD14细胞数量显著升高[38]㊂另有报道,SARA会导致奶牛外周血中急性期蛋白(血清珠蛋白㊁内毒素结合蛋白等)含量上升[39]㊂㊀㊀组胺可以作为一种炎症信号,促进细胞表达和释放炎症因子㊂Aschenbach等[40]研究发现,外周血中组胺含量将会随着瘤胃内产生的组胺增加而增加;另有研究表明,奶牛瘤胃内高浓度的组胺可以激活瘤胃上皮细胞的NF⁃κB信号通路,引起奶牛瘤胃上皮细胞的炎症损伤[41]㊂组胺是通过与组胺受体(H1R㊁H2R㊁H3R和H4R)结合而产生的㊂组胺与H1R结合,主要诱导或增强炎症反应;与H2R结合,主要抑制或减弱炎症反应[42]㊂组胺对机体免疫系统也有广泛的调节作用,并调节先天和获得性免疫㊂组胺通过其受体主动参与抗原递呈细胞(树突状细胞,DC)各分化阶段的功能和活化,与H1R和H3R结合诱导未成熟DC的钙内流㊁肌动蛋白聚合,提高DC的趋化活性,增强其细胞递呈抗原㊁合成促炎性细胞因子及激活辅助性T细胞(Thl)的能力㊂相反,H2R抑制其抗原递呈能力,抑制单核细胞合成肿瘤坏死因子-α(TNF⁃α)㊁白细胞介素-12(IL⁃12)及白细胞介素-18(IL⁃18)等促炎性细胞因子,促进白细胞介素-10(IL⁃10)等抗炎性细胞因子的合成,并诱导合成IL⁃10的T细胞(或Th2细胞)增殖[43]㊂成熟DC的这些反应丧失,但组胺仍可以通过H2R剂量依赖性增加成熟DC内环磷酸腺苷(cAMP)水平并刺激IL⁃10分泌,同时抑制DC的IL⁃12合成[44]㊂3㊀采用系统整体营养调控技术措施提高饲粮中碳水化合物利用效率和消化道健康的研究进展3.1㊀饲粮结构和组成平衡调控㊀㊀生命在于平衡,营养平衡是动物健康的基础㊂中国最早的典籍之一‘黄帝内经“中记载有 五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充,气味合而服之,以补精益气 ㊂这里强调的是食物的综合平衡㊂动物机体内营养平衡是保证动物获得较好的饲粮利用效率㊁理想的生产性能和良好的健康状况的重要技术指标㊂从系统动物营养学多层次营养平衡理论[45]的角度出发,从饲粮层次㊁消化道层次和代谢层次(肝脏和外周组织)3个水平考虑调控反刍动物对饲粮碳水化合物的高效利用㊂在饲粮层次上,徐明[6]提出采用饲粮中碳水化合物平衡指数,即物理有效纤维与饲粮中瘤胃可降解淀粉比值(peNDF/RDS)来调控饲粮中碳水化合物结构的平衡,研究确定泌乳牛和泌乳山羊的适宜peNDF/RDS为1.0 1.1,育肥牛peNDF/RDS为0.25㊂Sun等[46]将饲粮中物理有效纤维与代谢葡萄糖比值(peNDF/MG)应用于8 10月龄后备奶牛的生长发育评定,确定最佳比值为1.46㊂在消化道层次上,在维持瘤胃微生物高效发酵的前提096410期王洪荣:反刍动物碳水化合物代谢利用机制及消化道健康的系统营养调控研究进展下,通过调控淀粉的降解和消化部位以及粗饲料的能量利用来提高碳水化合物的利用效率㊂在代谢层次上,通过调控C2+C4能和C3+C6能占摄入代谢能的比例,为机体有效地提供葡萄糖(MG),并进一步提高碳水化合物利用效率;另外,动物体内的渗透压平衡㊁酸碱平衡㊁氧化平衡和免疫平衡是重要的生理基础,与体内碳水化合物的代谢㊁吸收㊁利用密切相关,在实施营养调控技术中必须加以重视㊂㊀㊀充足的纤维供给是反刍动物唾液分泌㊁反刍㊁瘤胃缓冲和瘤胃壁健康所必需的㊂在生产实际中依据动物的生产目标,通过调控碳水化合物组成来制定合理平衡的饲粮结构和预期采食量,包括RDS㊁中性洗涤纤维(NDF㊁peNDF)㊁有机酸等组分的合理结构㊂以奶牛为例,NRC(2001)颁布的标准中推荐泌乳奶牛饲粮中碳水化合物结构平衡的推荐量,详见表1㊂即在NRC(2001)奶牛饲养标准中提出:采用饲粮中非纤维性碳水化合物与中性洗涤纤维比例(NFC/NDF)作为评价奶牛饲粮中碳水化合物平衡的标准,并提出奶牛饲粮中75%的NDF应来源于粗饲料,饲粮中NFC含量最高不超出44%,这样保证饲粮中peNDF的充足含量㊂在奶牛和肉牛的饲养实践中,以美国为先导的世界上许多国家在奶牛饲粮配制方法上推广使用科学的TMR,以保证饲粮中的peNDF含量,饲粮中淀粉含量在22%以下,最大限度地预防SARA的发生㊂表1㊀泌乳奶牛饲粮中碳水化合物结构(NFC/NDF)平衡的推荐量(NRC,2001)Table1㊀Referencesofcarbohydratestructure(NFC/NDF)indietsoflactatingdairycows(NRC,2001)项目Items泌乳初期Earlylactation泌乳中期Middlelactation泌乳后期Latelactation粗饲料中性洗涤纤维NDFinforage/%DM21 2425 2627 28饲粮中性洗涤纤维NDFinadiet/%DM28 3233 3536 38非结构性碳水化合物NSC/%DM32 3832 3832 38非结构性碳水化合物/中性洗涤纤维NSC/NDF1.14 1.190.79 1.090.89 1.00㊀㊀Plaizier等[47]在其综述中提出饲粮中peNDF低于12.5%时就会发生SARA㊂Zebeli等[48]用45个试验的Meta分析结果中指出:奶牛饲粮peNDF与RDS的比值达到1.45时可维持瘤胃液pH在6.2以上,以保证奶牛消化道的健康㊂淀粉在消化道不同部位消化的供能效率不同,谷物饲料原料理化特性和加工处理方法对消化部位有很大影响,要调控淀粉在消化道的最佳位点,适当提高饲粮中淀粉的过瘤胃率可提高淀粉的能量利用效率㊂3.2㊀谷物能量饲料原料预处理技术㊀㊀为充分发挥高产反刍动物生产性能,生产中常大量饲喂谷物饲料,以高淀粉增加饲粮能量水平㊂由于不同来源谷物的淀粉含量和瘤胃降解率有较大差异,常用谷物的有效降解率顺序为燕麦>小麦>大麦>玉米>高粱㊂对谷物进行预处理可以在一定程度上提高谷物的消化率和能量利用率,也可预防和缓解SARA,目前对谷物的预处理技术主要有:物理处理(如制粒㊁膨化㊁烘焙㊁爆破㊁蒸汽压片㊁包衣等)㊁化学处理(如酸碱法㊁氨化㊁化学修饰等)和生物学处理(如微生物㊁酶处理等)㊂多数物理处理谷物可提高谷物淀粉的瘤胃降解率和消化率,但烘焙加工后,淀粉与蛋白质结合形成复合结构,可降低淀粉的瘤胃降解率㊂部分物理加工方式可能会加快谷物在瘤胃内的发酵,诱发SARA㊂Shen等[49]运用有机酸处理谷物在调控瘤胃发酵㊁缓解瘤胃酸中毒方面显示出正效应㊂最近有研究表明,有机酸不仅可以用作饲料添加剂,还可直接作用于反刍动物的谷物精料,通过增加精料中的瘤胃抗性淀粉的含量来改善瘤胃发酵,提高瘤胃液pH等,从而在缓解SARA方面发挥重要的作用㊂这里值得注意的是谷物粉碎程度和粒度对淀粉利用和消化道健康会产生很大影响,特别是在生产应用谷物时不宜粉碎太细,甚至在低精料饲粮条件下可整粒饲喂玉米㊂对谷物原料进行预处理,不仅可以提高过瘤胃淀粉的量,也可提高淀粉能量的利用效率,而且有助于保证瘤胃健康,从而改善反刍动物健康状况和生产性能㊂但是在生产应用时仍需进一步进行成本与效益的综合评估㊂1964。
最新整理养猪饲养管理- 碳水化合物的消化、吸收和代谢.docx
最新整理养猪饲养管理- 碳水化合物的消化、吸收和代谢整理一、消化吸收(一)非反刍动物的消化吸收营养性碳水化合物主要在消化道前段(口腔到回肠末端)消化吸收,而结构性碳水化合物主要在消化道后段(回肠末端以后)消化吸收。
总的来看,猪、禽对碳水化合物的消化吸收特点,是以淀粉形成葡萄糖为主,以粗纤维形成VFA为辅,主要消化部位在小肠。
所以,在猪、禽的饲养实践中,其饲粮粗纤维水平不宜过高,对生长育肥猪应控制在8%以下,对母猪可在10-12%。
马、兔对粗纤维则有较强的利用能力,它们对碳水化合物的消化吸收是以粗纤维形成VFA为主,以淀粉形成葡萄糖为辅。
1. 碳水化合物在消化道前段的消化吸收唾液与饲料在口腔中的接触是碳水化合物进入消化道进行化学消化的开始,但不是所有动物的唾液对饲料中碳水化合物都有化学消化作用。
猪、兔、灵长目和人等哺乳动物唾液中含有α-淀粉酶,在微碱性条件下能将淀粉分解成糊精和麦芽糖。
因时间较短,消化很不彻底。
禽类唾液分泌量少,α-淀粉酶的作用甚微。
产蛋鸡嗉囊中存在有淀粉酶的消化作用,但因饲料粒度限制,消化不具明显营养意义。
饲料未与胃液混合之前,唾液含有淀粉酶的动物可继续消化淀粉,唾液不含淀粉酶的动物,胃中碳水化合物的消化甚微。
胃内无淀粉酶,在胃内酸性条件下仅有部分淀粉和部分半纤维素酸解。
非反刍草食动物,如马,由于饲料在胃中停留时间较长,饲料本身所含的碳水化合物酶或细菌产生的酶对淀粉有一定程度的消化。
十二指肠是碳水化合物消化吸收的主要部位。
饲料在十二指肠与胰液、肠液、胆汁混合。
α-淀粉酶继续把尚未消化的淀粉分解成为麦芽糖和糊精。
低聚α-1,6-糖苷酶分解淀粉和糊精中α-1,6-糖苷键。
这样,饲料中营养性多糖基本上都分解成了二糖,然后由肠粘膜产生的二糖酶—麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等彻底分解成单糖被吸收。
小肠吸收的单糖主要是葡萄糖和少量的果糖和半乳糖。
果糖在肠粘膜细胞内可转化为葡萄糖,葡萄糖吸收入血后,供全身组织细胞利用。
反刍动物饲料碳水化合物和蛋白质组分划分及消化道代谢规律
表 1 CNCPS 碳水化合物和蛋白质组分计算公式( 干物质基础)
Table 1 Equations for carbohydrate and protein fractions in CNCPS ( DM basis)
性洗涤剂 和 酸 性 洗 涤 剂 的 残 渣 中 粗 蛋 白 质 含 量;
SolCP 含量参照 Roe 等[25] 的方法测定;NDF 含量 采用 Van Soest 等[2] 的方法测定;挥发性脂肪酸和 乳酸含量参 照 Fussell 等[26] 气相色谱分 析方法测 定;淀粉含量采 用试剂盒( Megazyme Total Starch Assay Kit,爱尔兰) 测定。
1 136
动 物 营 养 学 报
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
26 卷
984.13) 、木 质 素 ( AOAC 973.18) 和 糖 类 ( AOAC 968.28) 含量;真蛋白质和非蛋白氮含量利用三氯 乙酸方法测定[24] ;NDIP 和 ADIP 含量参照 Licitra 等[24] 的方法,采用凯氏定氮仪分别测定不溶于中
价更加精确。 本文对 CNCPS 中碳水化 合物和蛋 白质组分 的 划 分 及 变 化、 各 组 分 在 瘤 胃 内 及 后 肠 道降解规 律 以 及 最 新 的 研 究 成 果 进 行 概 述, 以 便 更系统地了解 CNCPS 饲料营养价值评定体系,更 加精确地 评 价 饲 料 营 养 价 值, 为 更 好 地 优 化 反 刍 动物饲粮配方提供参考价值。
多年 来, 反 刍 动 物 饲 料 营 养 价 值 的 评 定 主 要 集中在碳 水 化 合 物 和 蛋 白 质 的 组 分 含 量、 它 们 在 瘤胃内降解和流通规律以及到达后肠道的消化代 谢的研究。 目前已有的饲料营养价值评定体系主 要包括 Weende 体系[1] 、Van Soest 体系[2] 、康奈尔 净碳水化合物和蛋白质体系( Cornell Net Carbohy- drate and Protein System, CNCPS ) [3] 和 NRC (2001) 体系[4] 。 其中 Weende 体系和 Van Soest 体 系是传统 的 饲 料 营 养 价 值 评 价 方 法 及 其 改 进 版, 两者均是 静 态 地 研 究 饲 料 营 养 成 分, 不 能 反 映 反 刍动物瘤胃动态降解的特征;NRC( 2001) 体系[4] 既吸收了 CNCPS 在 2001 年以前的先进理论与技 术,又保留了 NRC 对动物营养物质需要量的研究 特色,综合了饲料和动物因素评定饲料营养价值。 CNCPS 依据降解速率( Kd) 的不同将碳水化合物 和蛋白质 进 行 划 分 并 不 断 细 分, 同 时 建 立 了 各 组 分瘤胃动 态 降 解 的 模 型, 使 得 饲 料 的 营 养 价 值 评
反刍动物碳水化合物的营养调控Microsoft Word 文档 (4)
反刍动物碳水化合物的营养调控反刍动物日粮中的碳水化合物可分为纤维性和非纤维性碳水化合物。
纤维性碳水化合物(FC)的主要营养生理功能包括,保证瘤胃的健康和为机体提供能量;非纤维性碳水化合物(NFC)的营养生理功能包括为瘤胃微生物提供能量,为机体提供能量和葡萄糖。
理想供应碳水化合物的方式为,供应瘤胃充盈度低、瘤胃发酵率高的日粮,在保证动物健康的前提下,提供适量的能量和葡萄糖。
本文着重于介绍反刍动物碳水化合物的营养调控标准和营养检测方法。
1 瘤胃健康程度的营养调控临床和亚临床症状的瘤胃酸中毒是高产反刍动物常见的代谢性疾病,其他代谢疾病,如蹄叶炎、跛行、真胃移位等与瘤胃酸中毒也有一定的关系。
瘤胃酸中毒直接影响动物健康、饲料利用效率和奶牛的利用年限,严重时甚至导致动物死亡。
瘤胃pH是衡量瘤胃酸度最直接的指标。
1.1 影响瘤胃pH的主要因素瘤胃pH是饲料在瘤胃内发酵产生的酸和动物唾液中的缓冲物质中和的结果。
在1天内,瘤胃pH一般在5.0~7.0之间变化,采食饲料使瘤胃pH急剧下降。
饲料的酸产生量、缓冲物质产生量、一些饲料添加剂和动物饲养管理措施是影响瘤胃pH的主要因素。
影响NFC瘤胃降解量的因素均可影响饲料的酸产生量,主要包括:日粮NFC含量、谷物的种类和加工处理方法。
影响动物咀嚼活动的因素是影响缓冲物质产生量的主要因素,包括:日粮NDF含量、饲料长度、韧性。
环境温度(尤其是热应激)、动物对饲料的适应时间、某些饲料添加剂(如碳酸氢钠、酵母培养物、饲喂微生物、瘤胃素、阴阳离子调节剂),以及饲养管理措施(如饲喂次数、全混日粮或精粗分开的饲喂方式)均在一定程度上影响瘤胃pH。
总体而言,决定瘤胃pH的主要因素为日粮瘤胃降解NFC含量、物理有效纤维(peNDF)含量和采食量。
1.2 非纤维性碳水化合物和纤维性碳水化合物的推荐标准日粮NFC含量过低,氮利用率和能量供应量不足;NFC含量过高,代谢疾病频发,影响动物健康和饲长纤维可刺激咀嚼,维持瘤胃内环境的稳定。
碳水化合物的消化CHO-digppt课件
Exact ratios of acetate:propionate:butyrate vary with diet and feeding practices, but the ranking never changes
20 |H 乙酸:丙酸:丁酸的比例会随饲粮和饲养水平而变化,但排序不会变。
19 | H
Importance of VFA’s for Ruminants
Pr挥im发性a脂ry肪m酸对o反le刍c动ul物e的s重u要se性d for energy at the tissue level
在组织水平是合成能量的基本分子
Acetate is the most abundant VFA produced by fermentation; propionate = 2nd; butyrate = 3rd
Volatile fatty acids
Lactase Sucrase
Glucose Fructose Galactose
Small Intestine
Large Intestine
Fermentation
3 |H
Fermentation Fermentation
Energy, Synthesis of Fatty acid
16 | H
Acetate乙酸
Absorbed and carried to the liver, but a small amount is converted to ketone bodies in the rumen wall
吸收转运至肝脏,但小量在瘤胃壁内转化成酮体
In the liver acetate is converted to acetyl CoA which can be:在肝,乙酸被转化成乙酰辅酶A
反刍动物饲料利用 ppt课件
蛋白质饲料:鱼粉、大豆饼粕、血粉等
矿物质饲料:骨粉、石粉、磷酸氢钙等
全
全
价
价
氨基酸添加剂:赖氨酸、蛋氨酸
配
配 合 饲
微量元素添加剂: Cu、Fe、Zn、Mn、 Se、I、Co
浓合 缩饲 饲料
料
维生素 添加剂
水溶性维生素:维生素B1、B2、B6、C、 料
B12、泛酸、胆碱、烟酸、生物素、叶酸
预混料
脂溶性维生素:VA、VD、VE、VK
籽实类饲料—禾本科和豆科籽实 加工副产品饲料—糠麸、油饼、糟粕等
饲料
动物性饲料
脱脂乳、鱼粉、肉粉、肉骨粉、血粉、蚕蛹粉等
常量元素饲料 微量元素饲料
添加剂饲料
食盐、石粉、碳酸钙、骨粉、蛎粉等
硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌、硫酸锰、 亚硒酸钠、硫酸钴等
氨基酸、维生素、抗菌素、抗氧化剂等
ppt课件
13
(二)国际分类法
反刍动物营养与饲料利用
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1
目
录
一、反刍动物营养消化生理特点
1、反刍动物消化道的结构
2、瘤胃微生物内环境
3、瘤胃微生物
4、瘤胃微生物的作用
二、植物及其产品的组成
三、饲料能量在体内的转化过程
四、反刍动物饲料及利用
五、全价配合饲料和精料补充料
六、今后的发展趋势
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2
一、反刍动物营养消化生理特点
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30
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31
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17
4、能量饲料
能量饲料是指干物质中粗纤维含量低18%,粗 蛋白质低于20%的饲料。包括谷实类、糠麸类、草 籽树实类、淀粉质块根、块茎、果类等。
碳水化合物动物营养学课件下载
幼龄动物乳糖酶活性高,断奶后下降,蔗糖酶 在幼龄很低,麦芽糖酶断奶时上升
二、代谢
No Image
葡萄糖是单胃动物的主要能量来源,是其 他生物合成过程的起始物质,血液葡萄糖 维持在狭小范围内。
单胃动物与人:70-100mg/100ml 反刍动物:40-70mg/100ml 禽:130-260mg/100ml
适口性差,质地硬粗,减低动物的采食量。 绵羊:甲烷(g)=2.
成菌体蛋白和动物体内合成NEAA提供C架。 主要部位在小肠,在胰淀粉酶作用下,水解产生麦芽糖和少量葡萄糖的混合物。
(2)加添加剂,如氯仿、水合氯醛、铜盐等,在总体上抑制维生素生长。 第三节 反刍动物碳水化合物营养
4.形成产品:
奶、肉、蛋
第二节 单胃动物碳水化合物营养
(2)加添加剂,如氯仿、水合氯醛、铜盐等,在总体上抑制维生素生长。 饲料磨粉或制粉可提高丙酸产量。 绵羊:甲烷(g)=2.
未消化吸收的C·H O进入后肠,在微生 2 (2)体内合成,主要在肝,前体物有AA、乳酸、丙酸、甘油、合成量大,但低于第(1)途径;
一、碳水化合物的结构与分类
物作用下发酵产生VFA。 C·H2O分解产生的VFA有75%直接从瘤网胃吸收,20%从真胃和瓣胃吸收,5%随食糜进入小肠后吸收。
No Image
2、分类
(1)单糖 (2)低聚糖或寡糖(2-10个糖单位) (3)多聚糖
(4)其它化合物
二、非淀粉多糖(NSP)的性质
No Image
1.NSP的概念:
NSP主要由纤维素、半纤维素、果胶和抗 性淀粉(阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、 葡糖甘露聚糖等)组成。
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根据Offer和Sauvant(2004)提供的公式: RDS= 0.439 + 0.68×ED–0.083×DMI ED:有效降解率 DMI:采食量占动物体重的百分含量
长度测定方法 – 粗饲料分级筛
筛底 1.18mm 8.00mm
19.00mm
Recommended particle size of forages
苜蓿干草、优质玉米青贮
其他粗饲料 ?
☻ NFC≤44%
粉碎玉米
其他加工方法?
如果: FNDF>>19% 且 NFC>44%其是他否谷可物种行类???
1 碳水化合物平衡指数的构建
解决办法
粗饲料中性洗涤纤维 物理有效纤维 非纤维性碳水化合物 瘤胃降解淀粉
(CBI)
碳水化合物平 衡指数
1 碳水化合物平衡指数的构建
1 碳水化合物平衡指数的构建
摘自:徐明(2007)。
1 碳水化合物平衡指数的构建
结论
① [RDS(kg/d) – FNDF(kg/d)] 可统一育肥牛和泌乳牛 ② (RDS – FNDF)≤1.3 kg/d可保证瘤胃pH≥6.0
每kg RDS或FNDF分别使瘤胃pH降低、增加0.1个百分点。
1 碳水化合物平衡指数的构建
peN平D衡F/指RD数S)
• 模型:线性、二次、折线和混合模型 • 衡量指标:瘤胃平均pH(①采食、咀嚼行为; ②消化道形态; ③消化及代
谢动力学; ④健康状况;⑤生产性能)
1 碳水化合物平衡指数的构建
育肥牛
拐点: x=0.3
2
y=6.0时 x=0.22
摘自:徐明(2007)。
1 碳水化合物平衡指数的构建
反刍时间min/g FNDF
2.15
1.97
2.36
NS
咀嚼时间min/g FNDF
3.61ab
3.42b
4.09a
*
平均瘤胃 pH
6.25a
6.05b
6.20a
*
摘自:徐明(2007)。
1.1 粗饲料种类对物理有效性的影响
Chewing time (min/kg FNDF) l Rumen pH
<5%
<5%
pef (1.4a + 1.1b + 0.7c)
0.95
From Heinrichs and Kononoff (2005)
1.00
1 碳水化合物平衡指数的构建
FNDF/RDS的回归
• 考虑到有关peNDF的文献数据较少,可先对FNDF/RDS进行回归
• (FN初D级F平/R衡D指S 数
碳水化合物平衡指数的计算和推荐标准
• 指数的推荐形式:peNDF/RDS或(RDS-peNDF)? • 计算方法: CBI= peNDF/RDS • 泌乳牛推荐标准: CBI=1.0±0.1 • 育肥牛推荐标准: CBI=0.25±0.05
CBI 碳水化合物平衡指数 peNDF 物理有效纤维 RDS 瘤胃降解淀粉
表1 日粮组成和FNDF来源
日粮(% of dry matter)
玉米秸青贮
苜蓿干草
麦秸
50.0
20.0
20.0
0
43.5
0
0
0
24.7
33.0
33.0
33.0
17.0
3.5
22.3
32.46 32.46( 100%)
0 0
32.50
32.22
12.98
12.98
19.52(60%)
0
0
19.24(60%)
peNDF和RDS的计算方法
peNDF的计算方法
采用三个筛层(19、8和1.18 mm)一个筛底的宾夕法尼亚筛按照 Kononoff等(2003)的方法确定日粮的颗粒分布。 peNDF1.18 = pef1.18×NDF% peNDF8.0= pef8.0×NDF% pef1.18和pef8.0:1.18和8.0 mm筛以上的颗粒占日粮干物质的比例。
Forage
Particle size distribution
Silage
Haylage
> 19.00 mm (a)
5 – 10 %
10 – 20 %
8.00 – 19.00 mm (b)
45 – 65 %
45 – 65 %
1.18 - 8.00 mm (c)
30 – 40 %
20 – 30 %
< 1.18 mm
1 碳水化合物平衡指数的构建
已进行的部分研究工作
1)CBI对咀嚼、反刍的影响
2)CBI对瘤胃黏膜形态的影响 3) CBI对瘤胃液酶活性
和养分降解参数的影响 4) CBI对胰腺外分泌功能的影响 5) CBI对生产性能的影响
1.1 粗饲料种类对物理有效性的影响
Item 组成
玉米青贮 苜蓿干草 麦秸 玉米 其他成分 FNDF 总含量 玉米青贮 苜蓿干草 麦秸
含量过高,能量浓度低,限制动物生产 潜能的发挥。
非纤维性碳 水化合物
(NFC)
为瘤胃微生物和机体 提供能量
、代谢葡萄糖
含量过低,氮利用率和能量供应不足;
含量过高,代谢疾病频发,饲料利用效 率低下。
1 碳水化合物平衡指数的构建
NRC(2001)维持瘤胃健康
措施
缺陷
☻ FNDF≥19%
足够长度
其他长度 ?
反刍动物碳水化合物代谢调控经典文稿演示
碳水化合物的营养体系作用
(纤维性碳水化合物,FC;非纤维性碳水化合物,NFC)
• 维持健康高效的瘤胃发酵(CBI) • 为机体提供能量(EF) • 为机体提供代谢葡萄糖(MG)
碳水化Байду номын сангаас物的分类和营养生理功能
分类
营养生理功能
供应特点
纤维性碳水 化合物
(FC)
刺激咀嚼,产生唾液, 含量过低,代谢疾病频发; 维持瘤胃内环境稳定
4.2
Wheat straw 6.3
4
6.25
3.8
Corn silage
6.2
3.6
Alfalfa hay
3.4
3.2
6.15
6.1 Chewing time
Rumen pH
泌乳牛
拐点: x=1.1
0
y=6.0时 x=0.75
摘自:徐明(2007)。
1 碳水化合物平衡指数的构建
FNDF/RDS推荐标准 育肥牛: 0.2 - 0.3 泌乳牛: 0.8 - 1.1
不同 ?
1 碳水化合物平衡指数的构建
可能原因
①采食量差异; ②RDS和FNDF对瘤胃pH的影响程度
平衡指数 = RDS -FNDF
摘自:徐明(2007)。
1.1 粗饲料种类对物理有效性的影响
饲料种类对咀嚼活动和养分消化率的影响
Item
玉米青贮 苜蓿干草 麦秸
P
NDF含量, %DM
64.9
44.9
77.9
**
FNDF采食量, g/d
210.6b
241.3a
188.4b
**
采食时间min/g FNDF
1.46
1.45
1.73
NS