动物饲料之碳水化合物

趋于乙酸发酵，大量淀粉时，趋于丙酸发酵；
反刍动物消化利用（CH2O）n 小结
4.（CH2O）n在瘤胃中发酵为微生物提供营养（能量，
C架），VFA吸收后又为动物提供营养（能量）。总 体来说，以瘤胃消化为主，以小肠、盲肠、结肠消 化功能为辅，以VFA代谢为主，以葡萄糖代谢为辅。 5．瘤胃消化（CH2O）n有利有弊：CF的消化有利，
存在于乳汁中，如牛奶中约含5%的乳糖
C. 麦芽糖 Maltose
1.
.
-1, 4 linkage
2. 3.
由2分子葡萄糖构成
在消化道中由淀粉分解产生
D.纤维二糖 Cellobiose
-1, 4 linkage
1.
2.
由2分子 -D-葡萄糖构成 哺乳动物的消化酶不能消化而微生物酶可将其 断裂 在纤维素分子中的基本连接方式
是在所有CHO中最甜的
二 糖 Disaccharides
A.
蔗糖 Sucrose 1. .
2.
由1分子-D-葡萄糖和1分子-D-果糖构成 容易消化，并且消化速度很快
3.
4.
主要存在于甜菜、甘蔗、糖蜜中
B. 乳糖 Lactose
1.
.
-1,4-linkage
2. 3. 4.
由1分子 -D-半乳糖和1分子 -D-葡萄糖构成 除了家禽以外，其他动物都能很好的消化
反刍物碳水化合物营养
一、消化吸收 二、VFA的代谢
三、葡萄糖的代谢
一、消化吸收
1．消化过程 C·2O降解为VFA有二个阶段： H
（1）复合C·2O（纤维素、半纤维素、果 H
胶）水解为寡聚糖，主要是双糖（纤维
二糖、麦芽糖和木二糖）和单糖；
一、消化吸收
（2）双糖与单糖对瘤胃微生物不稳定，被其吸 收后迅速地被细胞内酶降解为VFA，首先将单 糖转化为丙酮酸，以后的代谢途径可有差异， 同时产生CH4和热量。 饲料中未降解的和细菌的C·2O占采食C·2O总 H H 量的10-20%，这部分在小肠由酶消化，其过 程同单胃动物，未消化部分进入大肠发酵。

二、代谢 血糖来源：
（1）从食物消化的葡糖吸收入血；
（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；
二、代谢
血糖去路：
（1）合成糖原； （2）合成脂肪；
（3）合成乳糖；
（4）作为能源：葡糖是红细胞的唯一能源， 大脑、N组织、肌肉的主要能源。
第三节
1.供能和贮能：
直接氧化供能。 转化为糖元（肝脏、肌肉）-短期存在形式。


转化为脂肪-长期贮备能源。
2.构成体组织：

戊糖构成核酸。 粘多糖，结缔组织的重要成分。
二、CHO的营养生理功能

糖蛋白，细胞膜的组成成分。 糖脂、几丁质、硫酸软骨素。
3.作为前体物质：

为反刍动物瘤胃利用NPN合成菌体蛋白或重组 合成菌体蛋白和动物体内合成NEAA提供C架。
3.
在胃中没有消化CHO的酶
C. 肠
1.
十二指肠
a.
胰脏
☻ ☻
胰液含有NaHCO3可缓冲肠内的pH值
肠腔中的CHO具有刺激淀粉酶分泌的作用 水解-1, 4 糖苷键 麦芽糖
b.
淀粉酶的作用
☻
直链淀粉
支链淀粉
麦芽糖 + 异麦芽糖
2.
十二指肠粘膜细胞
a.
b. c.
CHO的彻底分解有赖于十二指肠粘膜细胞
3.
多 糖 Polysaccharides
I. 特性
a.
分子量相对较高
b.
c.
是由数千个单糖构成的大分子
日粮中的CHO主要是多糖
•
1. 淀粉 Starch
a. b. c. d.
植物中贮存能量的主要物质 存在于谷物、块茎作物的子实中 是葡萄糖很好的来源 自然界存在2种形式的淀粉
① ②
直链淀粉 支链淀粉
2.
3.
4.
B.
按糖的摩尔数分类：
1.
：
单糖 Monosaccharides – 1 molecule of sugar 二糖 Disaccharides – 2 molecules linked together 寡糖 Oligosaccharides – 3-10 molecules linked 多糖 Polysaccharide - >10 molecules linked
有多种消化酶存在于十二指肠刷状缘 这些酶包括 乳糖酶、蔗糖酶、异麦芽糖酶、-葡糖苷酶（包括： 麦芽糖酶、糊精酶）
① 乳糖 ② 蔗糖 ③ 异麦芽糖
Lactase
Sucrase
葡萄糖+ 半乳糖 葡萄糖 + 果糖 葡萄糖 + 葡萄糖
-glucosidase (maltase, dextrinase)
而大量消化（CH2O）n有能量损失，且容易使瘤胃pH
降低，抑制微生物发酵，不利于CF消化。
6.反刍动物所需葡萄糖主要由糖的异生产生而不是
直接吸收，其前体物是丙酸 。
第四节
非淀粉多糖的营养
一、非淀粉多糖的概念 二、非淀粉多糖的消化、吸收和代谢
注意 ①生的淀粉颗粒（如：土豆）由于 H键的作用不易消化
②烹饪或糊化能很好地断裂化学键 而提高淀粉的消化率
2. 直链淀粉 Amylose
a. 约有25-30%的淀粉是以直链淀粉的形势存在的
b. 可溶解于热水中
c.
d.
由-D-葡萄糖经 -1,4-糖苷键连接
可被淀粉酶水解
3. 支链淀粉 Amylopectin
4.六碳糖 a.
Hexoses 在自然界最丰富
① – D –葡萄糖

是大多数单胃动物的主要能量来源
淀粉是其多聚物，能被动物很好地消化

② – D – 葡萄糖 纤维素的其多聚物
③ -D-半乳糖 -D-galactose
是乳糖的构成成分 ④ -D-果糖 -D-fructose 是蔗糖的构成成分
乙酸是主要酸，喂粗料时产量高，喂谷物时丙酸 产量高，乙/丙比受日粮处理影响。 加瘤胃素可提高丙酸比例，有利于肉牛育肥。 饲料磨粉或制粉可提高丙酸产量。 VFA的浓度受到吸收和产出的平衡调节。
一、消化吸收
3．甲烷的产生及其控制
4H2+HCO3-+H+→CH4+3H2O
甲烷产量很高，能值高（7.6kcal/g） 不能被动物利用，因而是巨大的能 量损失，甲烷能占食入总能的6-8%。
a.
b.
c.
d. e.
约有70-75%的淀粉以支链的形式存在 在水中不溶解 葡萄糖以–1, 4–糖苷键连接 支链以–1, 6–糖苷键连接 这两种化学键均可被动物的消化酶作用
直链淀粉 Amylose
-1,4 linkage -1,6 linkage 支链淀粉 Amylopectin
4. 糖原 Glycogen
第五章
碳水化合物 的营养
内 容
第一节 第二节 第三节 第四节 碳水化合物及其营养生理作用 单胃动物碳水化合物营养 反刍动物碳水化合物营养 非淀粉多糖营养
第一节
碳水化合物及其营 养生理作用
一、碳水化合物的结构与分类
二、碳水化合物的营养生理功能
一、碳水化合物的结构与分类
1、结构
C·2O是多羟基醛或多羟基酮，以及水解所 H
a.
b. c.
俗称动物淀粉，存在于肌肉和肝脏中 多个D-葡萄糖以a-1, 4 & a-1, 6糖苷键连接 类似于支链淀粉，但其侧链较短
5. 纤维素 Cellulose
a.
植物中CHO的主要形式


约占植物干物质的50%
是在自然界中最丰富的有机物
b.
是构成细胞壁的主要结构性物质

构成植物的骨架 根、茎、叶中的纤维
二、VFA的代谢
1、合成：
乙酸→乳脂 丙酸→葡萄糖、乳糖 丁酸→葡萄糖、乳脂 2、氧化： 奶牛组织中体内50%乙酸， 2/3丁酸， 1/4丙酸被氧化，其中乙酸提供的能量占总 能量需要量的70%。
三、葡萄糖的代谢
反刍动物所需葡糖主要是体内合成，部 位在肝脏，前体物是丙酸。
反刍动物消化利用（CH2O）n 小结
反刍动物：40-70mg/100ml
禽：130-260mg/100ml
单胃动物消化利用（CH2O）n 小结

营养性（CH2O）n 主要在消化道前段消化、 吸收，而结构性（CH2O）n 主要在消化道 后段消化吸收；
猪禽对（CH2O）n 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，主要部位在小肠。
牛瘤网胃），绵羊300-400g；大肠产生并被动物利用 了的VFA为上述量的10%。 乙酸发酵：C6H12O6+2H2O→2CH3COOH+2CO2+4H2
丙酸发酵： C6H12O6+2H2→2CH3CH2COOH+2H2O
丁酸发酵：C6H12O6→CH3CH2CH2COOH+2CO2+2H2
一、消化吸收
H2等
2.挥发性脂肪酸的吸收
① 吸收位点
a) 有75％在瘤网胃 b) 有20%在瓣胃和皱胃 c) 有5%在小肠
②
吸收方式： 以被动扩散的方式通过瘤胃壁
一、消化吸收
3．瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素
主要有乙酸、丙酸、丁酸，少量有甲酸、异丁酸、
戊酸、异戊酸和己酸。瘤胃中24hrsVFA产量3-4kg（奶
Isomaltase
麦芽三糖 30%
④ 淀粉
麦芽糖 40%
葡萄糖
a-葡糖苷酶
限制性糊精 30%
注意：对于幼龄动物 : ► 在断奶以前，乳糖酶活性逐渐上升
► 在断奶以前，麦芽糖酶活性逐渐下降
3.
空肠和回肠
a. b.
水解减少 主要是吸收
4.
盲肠和结肠 Cecum and Colon
a.
对在小肠中未消化的物质进行消化
4.形成产品：

奶、肉、蛋
第二节
单胃动物碳水化合物营养
一、消化吸收 二、代谢
一、消化吸收
A. 口腔 Mouth
1. 2.
咀嚼作用 唾液
♣ ♣ ♣ ♣
湿润和软化饲料 唾液淀粉酶 人的含量较高 猪含量较少（但猪的含量是所有家畜中含量最 高的）
B. 胃
1. 2.
为胃中的酸性环境使唾液淀粉酶变性 胃酸进一步湿润CHO并破坏氢键
c.
β-D-葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接
β- 1,4 linkage
d. e.
哺乳动物的消化酶不能消化
只有微生物酶（纤维素酶）能消化
6. 木质素 Lignin
a. 在植物中与CHO相结合
b. 不能被动物和大多数微生物消化
c. 随年龄的增长不断增加
d. 随木质素的增加，植物的消化率不断下降
二、CHO的营养生理功能
1.前胃是消化CF的主要场所，是微生物消耗可溶性碳 水化合物，不断产生纤维素分解酶分解CF的一个连续 循环过程；
2．VFA的75%由瘤胃壁吸收，20%由皱胃瓣胃吸收，5%
由小肠吸收，吸收速度丁酸＞丙酸＞乙酸；
3．饲粮的组成、加工方法、饲喂方法影响VFA的组成
和瘤胃的发酵类型，日粮（CH2O）n中含大量CF时，
产生这类结构的物质，含C、H、O，有些含 N、P、S，通式（CH2O）n。
2、分类
A.
按C原子数分类：
1.
三碳糖 Triose (C3H6O3) – 3 Carbon atoms 四碳糖 Tetrose (C4H8O4) – 4 Carbon atoms 五碳糖 Pentose (C5H10O5)– 5 Carbon atoms 六碳糖 Hexose (C6H12O6) – 6 Carbon atoms
2.
3.
4.
单 糖
Monosaccharides
1.
三碳糖 Triose – 3 carbons a. 甘油醛 Glyceraldehyde
H C
O
H–C-OH CH2OH
b.
二羟丙酮 Dihydroxyacetone（DHA） CH2OH C=O CH2OH
2.
四碳糖 Tetrose – monosaccharide containing 4 carbon atoms
① ②
粗纤维
未消化的无氮浸出物
b. c.
微生物的发酵 吸收水和挥发性脂肪酸
D. ① ②
CHO的吸收
只有单糖被小肠吸收 一些二糖被肠上皮细胞吸收后被进一步水 解
一、消化吸收
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
一、消化吸收
反刍动物消化C·2O与单胃动物不同，表现在： H 消化方式、消化部位和消化产物。 （1）微生物消化，消化过程分两个阶段； （2）瘤胃是消化的主要场所（消化量为食入量的
70-90％,占采食量的50-55%），瘤胃后的消化与单胃
动物相同（10-20％）；
（3）产物：VFA（瘤胃发酵类型）、CH4、CO2、
3.
五碳糖 Pentose
a. 例如
①
核糖 Ribose 存在于活细胞中 是构成ATP、ADP、AMP、RNA的成分
②
2-脱氧核糖 2-deoxy D-ribose 是构成DNA的成分 Nhomakorabea③
D-木糖 D-xylose

是半纤维素的组成成分
④
阿拉伯糖 Arabinose

是半纤维素的组成成分