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
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VFA的浓度受到吸收和产出的平衡调节。
4．甲烷的产生及其控制
4H2+HCO3-+H+→CH4+3H2O 各种瘤胃菌均可进行此反应。 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%。
5．VFA的吸收
碳水化合物分解产生的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。
第六节 碳水化合物与动物营养
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 粗纤维的合理利用
一.碳水化合物结构与分类
1、结构
碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮，以及水解所 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
（1）无氮浸出物： 单 糖：葡萄糖、果糖； 双 糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖； 多聚糖：淀粉。
VFA吸收是被动的，C原子越多，吸收越快，吸收 过程中，丁酸和一些丙酸在上皮和细胞中转化为 β-羟丁酸和乳酸。上皮细胞对丁酸代谢十分活跃， 相应促进其吸收速度。
（二）挥发性脂肪酸的代谢
1、合成：
乙酸，丁酸→体脂、乳脂
丙酸→葡萄糖
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%。
碳水化合物进食量的50-55%。
1．消化过程
碳水化合物降解为VFA有二个阶段：
（1）复合碳水化合物（纤维素、半纤维素、果胶）在 细胞外水解为寡聚糖，主要是双糖（纤维二糖、麦 芽糖和木二糖）和单糖；
（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。
（三）葡萄糖的代谢
1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成，部位在肝脏。
2、葡萄糖的生理功能： 是神经组织和血细胞的主要能源。 肌糖原和肝糖原合成的前体。 反刍动物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡 萄糖作为乳糖和甘油的前体物。 是合成NADPH所必需的原料。
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非必需氨基酸提供C架。
4.形成产品： 肉、蛋、奶。
三.单胃动物碳水化合物营养
（一）消化吸收 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。
α-淀粉酶只能水解а-1.4糖苷键，因此支链淀粉 水解终产物除了麦芽糖外，还有支链寡聚糖，最后 被寡聚1，6-糖苷酶水解，释放麦芽糖和葡萄糖。
单胃动物与人：70-100mg/100ml 反刍动物：40-70mg/100ml 禽：130-260mg/100ml
（三）粗纤维的营养作用
1.营养作用：
优点: 单胃动物用一定量粗纤维，起填充消化道的作用，产 生饱感。 刺激胃肠道发育，促进胃肠运动，减少疾病。 提供能量，单胃动物CF在盲肠消化，可满足正常维 持需要的10—30%。 改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。 降低饲料成本。
了 的VFA为上述量的10%。
乙酸、丙酸、丁酸的比例受日粮因素影响，日粮组成 （精粗比）、物理形式（颗粒大小）、采食量和饲喂 次数等。
3. 瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素
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。
（3）饲料中未降解的和细菌的碳水化合物占采食碳水 化合物总量的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。
2．瘤胃发酵产生的VFA种类
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
牛 瘤网胃），绵羊300-400g；大肠产生并被动物利用
缺点：
• 适口性差，质地硬粗，减低动物的采食量。 • 消化率低(猪为3-25%)，且影响其它养分的消化， 与能量、蛋白的消化呈显著负相关。 • 影响生产成绩，实质是影响能量的利用率（表1）。
表1 不同大豆秸粉喂乳猪的结果
豆秸杆粉(%) CF(%Baidu Nhomakorabea DE(Mcal/kg) 采食量(Mcal) ADG(g)
水解产生的单糖经主动转运吸收入细胞，顺序为： 半乳糖>葡糖>果糖>戊糖。
未消化吸收的碳水化合物进入后肠，在微生物作 用下发酵产生VFA。
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
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。
5 4.9 3.03 4.68 387
10 5.9 2.94 3.8 309
20 7.8 2.77 2.8 236
40 14.3 2.41 2.1 193
60 20.3 2.05 1.45 152
2.影响CF利用的因素
动物因素：种类、年龄、健康状况。 营养因素：能蛋水平、CF、微量养分(矿物质，维生
素)。 饲料加工：物理粉粹；化学加工(高温、高压膨化)，
煮熟、生物发酵等。
五.反刍动物碳水化合物营养
（一）消化吸收 反刍动物消化碳水化合物与单胃动物不同， 表现在：消化方式、消化部位和消化产物。
（1）饲料C·H2O→葡萄糖→丙酮酸→VFA，单糖很少； （2）瘤胃是消化碳水化合物的主要场所，消化量占总
（2）粗纤维： 包括纤维素、半纤维素以及镶嵌物质等。
二.碳水化合物营养功能
1.供能和贮能：
直接氧化供能。 转化为糖原（肝糖原、肌糖原）-短期存在形式。 转化为脂肪-长期贮备能源。
2.构成体组织：
•核糖和脱氧核糖构成核酸。 •粘多糖，结缔组织的重要成分。 •糖脂、几丁质、硫酸软骨素。 •糖蛋白，细胞膜的组成成分。
4．甲烷的产生及其控制
4H2+HCO3-+H+→CH4+3H2O 各种瘤胃菌均可进行此反应。 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%。
5．VFA的吸收
碳水化合物分解产生的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。
第六节 碳水化合物与动物营养
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 粗纤维的合理利用
一.碳水化合物结构与分类
1、结构
碳水化合物是多羟基醛或多羟基酮，以及水解所 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
（1）无氮浸出物： 单 糖：葡萄糖、果糖； 双 糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖； 多聚糖：淀粉。
VFA吸收是被动的，C原子越多，吸收越快，吸收 过程中，丁酸和一些丙酸在上皮和细胞中转化为 β-羟丁酸和乳酸。上皮细胞对丁酸代谢十分活跃， 相应促进其吸收速度。
（二）挥发性脂肪酸的代谢
1、合成：
乙酸，丁酸→体脂、乳脂
丙酸→葡萄糖
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%。
碳水化合物进食量的50-55%。
1．消化过程
碳水化合物降解为VFA有二个阶段：
（1）复合碳水化合物（纤维素、半纤维素、果胶）在 细胞外水解为寡聚糖，主要是双糖（纤维二糖、麦 芽糖和木二糖）和单糖；
（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。
（三）葡萄糖的代谢
1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成，部位在肝脏。
2、葡萄糖的生理功能： 是神经组织和血细胞的主要能源。 肌糖原和肝糖原合成的前体。 反刍动物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡 萄糖作为乳糖和甘油的前体物。 是合成NADPH所必需的原料。
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非必需氨基酸提供C架。
4.形成产品： 肉、蛋、奶。
三.单胃动物碳水化合物营养
（一）消化吸收 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。
α-淀粉酶只能水解а-1.4糖苷键，因此支链淀粉 水解终产物除了麦芽糖外，还有支链寡聚糖，最后 被寡聚1，6-糖苷酶水解，释放麦芽糖和葡萄糖。
单胃动物与人：70-100mg/100ml 反刍动物：40-70mg/100ml 禽：130-260mg/100ml
（三）粗纤维的营养作用
1.营养作用：
优点: 单胃动物用一定量粗纤维，起填充消化道的作用，产 生饱感。 刺激胃肠道发育，促进胃肠运动，减少疾病。 提供能量，单胃动物CF在盲肠消化，可满足正常维 持需要的10—30%。 改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。 降低饲料成本。
了 的VFA为上述量的10%。
乙酸、丙酸、丁酸的比例受日粮因素影响，日粮组成 （精粗比）、物理形式（颗粒大小）、采食量和饲喂 次数等。
3. 瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素
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。
（3）饲料中未降解的和细菌的碳水化合物占采食碳水 化合物总量的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。
2．瘤胃发酵产生的VFA种类
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
牛 瘤网胃），绵羊300-400g；大肠产生并被动物利用
缺点：
• 适口性差，质地硬粗，减低动物的采食量。 • 消化率低(猪为3-25%)，且影响其它养分的消化， 与能量、蛋白的消化呈显著负相关。 • 影响生产成绩，实质是影响能量的利用率（表1）。
表1 不同大豆秸粉喂乳猪的结果
豆秸杆粉(%) CF(%Baidu Nhomakorabea DE(Mcal/kg) 采食量(Mcal) ADG(g)
水解产生的单糖经主动转运吸收入细胞，顺序为： 半乳糖>葡糖>果糖>戊糖。
未消化吸收的碳水化合物进入后肠，在微生物作 用下发酵产生VFA。
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
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。
5 4.9 3.03 4.68 387
10 5.9 2.94 3.8 309
20 7.8 2.77 2.8 236
40 14.3 2.41 2.1 193
60 20.3 2.05 1.45 152
2.影响CF利用的因素
动物因素：种类、年龄、健康状况。 营养因素：能蛋水平、CF、微量养分(矿物质，维生
素)。 饲料加工：物理粉粹；化学加工(高温、高压膨化)，
煮熟、生物发酵等。
五.反刍动物碳水化合物营养
（一）消化吸收 反刍动物消化碳水化合物与单胃动物不同， 表现在：消化方式、消化部位和消化产物。
（1）饲料C·H2O→葡萄糖→丙酮酸→VFA，单糖很少； （2）瘤胃是消化碳水化合物的主要场所，消化量占总
（2）粗纤维： 包括纤维素、半纤维素以及镶嵌物质等。
二.碳水化合物营养功能
1.供能和贮能：
直接氧化供能。 转化为糖原（肝糖原、肌糖原）-短期存在形式。 转化为脂肪-长期贮备能源。
2.构成体组织：
•核糖和脱氧核糖构成核酸。 •粘多糖，结缔组织的重要成分。 •糖脂、几丁质、硫酸软骨素。 •糖蛋白，细胞膜的组成成分。