06 第五章 碳水化合物的营养.pptx

第1页：第一篇动物营养原理

第一篇动物营养原理

第2页：第五章碳水化合物营养

第五章碳水化合物营养 本章主要目的：了解碳水化合物的组成、性质。掌握其营养生理作用以及在反刍动物与非反刍动物体内的代谢利用过程和供能效率。掌握非淀粉多糖的概念及营养特性，反映纤维物质的主要指标及其基本概念

第3页：碳水化合物在单胃

• 本章重点：
• 1.碳水化合物在单胃动物与反刍动物体内消化、吸收及代谢特点；
• 2.反映纤维物质的主要指标及其基本概念；
• 3.掌握纤维物质的作用本章难点：碳水化合物在单胃动物与反刍动物体内的消化、吸收及代谢特点。第五章碳水化合物营养

第4页：第一节碳水化合物性质

第一节碳水化合物性质、含量及测定方法第二节碳水化合物在动物体内的生理作用第三节动物对碳水化合物的消化吸收和代谢第四节纤维物质在动物饲养中的利用第五章碳水化合物营养

第5页：第一节碳水化合物性质

第一节碳水化合物性质、含量及测定方法第二节动物对碳水化合物的消化吸收和代谢第三节碳水化合物在动物体内的生理作用第四节纤维物质在动物饲养中的利用第五章碳水化合物营养

第6页：组成及分类

• 一、组成及分类二、性质三、含量四、测定第一节碳水化合物性质、含量及测定方法

第7页：组成及分类

• 1、组成通式：（CH2O）n表示，H：O一般为2：1，与水的组成比例相同。有些含N、P、S。一、组成及分类

第8页：组成及分类1单糖2低聚糖或寡糖

• 2、分类1单糖2低聚糖或寡糖(2-10个糖单位)3多聚糖4其它化合物一、组成及分类

第9页：组成及分类植物体内

• 2、分类植物体内：粗纤维与NFE粗纤维：纤维素、半纤维素与木质素NFE：淀粉、糖结构性碳水化合物与非结构性碳水化合物动物体内：无粗纤维，主要糖原，其次葡萄糖。一、组成及分类

第10页：无N浸出物

（一）无N浸出物（NFE）有机物质中的无N物质除去粗脂肪及粗纤维外称作无N浸出物，也称作可溶性碳水化合物。主要包括单糖、双糖、多糖类（淀粉）和果胶质、脂肪以外的有机酸。计算公式为：饲料中无氮浸出物（%）=1-（水分%+粗灰分%+粗脂肪%+粗纤维%+粗蛋白%）植物性饲料中量多，其中以禾谷类籽实最多二、性质

第11页：淀粉可分为

淀粉可分为：直链淀粉（α-1，4糖苷键）支链淀粉α-1，4糖苷键，α-1，6糖苷键单糖:双糖：蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖三糖、四糖、五糖等二、性质

第12页：粗纤维

• （二）粗纤维
• 1、纤维素（Cellulose）：属于同质多糖类，D-葡萄糖通过β—1，4糖苷键结合而成。理化性质特别稳定，在沸水和弱酸弱碱中不能分解。80%的硫酸作用可水解。
• 2、半纤维素（Hemi-cellulose）：属杂多糖类，是木糖、阿拉伯糖、半乳糖和其它碳水化合物的聚合物，含大量β—糖苷键。半纤维素在弱酸中可以水解，比纤维素易消化。二、性质

第13页：粗纤维

• （二）粗纤维
• 3、木质素并非碳水化合物，与纤维素、半纤维素伴随存在，结合在一起，作为植物细胞壁的结构物质。木质素是植物是最坚硬的物质，最稳定，是高分子苯基—丙烷衍生物的复杂聚合物。酸、碱不能使其降解，微生物所分泌的酶不能消化降解。二、性质

第14页：非淀粉多糖

（三）非淀粉多糖二、性质多糖贮存多糖结构多糖淀粉非淀粉多糖(NSP)NSP与饲料纤维有区别:纤维是NSP和木质素的总和

第15页：性质

• 二、性质NSP
• 1.纤维素
• 2.半纤维素β-葡聚糖阿拉伯木聚糖葡萄甘露聚糖半乳甘露聚糖
• 3.果胶鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ,Ⅱ阿拉伯聚糖半乳聚糖阿拉伯半乳聚糖

第16页：性质在酸

• 二、性质在酸、碱条件下，果胶、原果胶都会发生水解。高温强酸条件下，其中糖醛酸会发生脱羧作用。一般成熟植物中果胶消化率比未成熟者高。可溶性NSP——具有抗营养作用NSP不溶性NSP

第17页：猪鸡消化道缺乏相应的内源酶

• ①猪鸡消化道缺乏相应的内源酶，难以将其降解。②与水分子直接作用增加溶液粘度，且随多糖浓度增加而增加。③多糖分子本身互相作用，缠绕成网状结构，这种作用过程大大增加溶液的粘度，甚至形成凝胶。二、性质

第18页：不同种类

不同种类、不同生长阶段的植物，其NSP组成的种类和含量不同。一般纤维素含量约占20%-40%，可高达60%；半纤维素含量约占10%-40%；果胶约占1%-10%。二、性质

第19页：谷物籽实中NSP的组成

谷物籽实中NSP的组成

第20页：葡聚糖和阿拉伯木聚糖在谷物中的

β—葡聚糖和阿拉伯木聚糖在谷物中的含量(%DM)

第21页：寡糖定义

（四）寡糖定义：由2~10个糖单位构成的低聚糖。动物分泌的酶不能消化。作用：①可以选择性地作为有益菌生长的底物，主要有：乳酸杆菌、双歧杆菌，而有害菌则不能利用。②促进有益菌生长，抑制有害菌繁殖，防止有害菌在动物肠粘膜上定殖，调整胃肠道微生物区系平衡，微生态平衡（益生素）。二、性质

第22页：增加免疫机能

• ③增加免疫机能。④微生物表面的糖蛋白能够特异性地识别肠粘膜上皮的寡糖受体，并与之结合。当寡糖进入动物体后，胃肠道中的致病菌通过特异性识别作用，结合寡糖，从而不能在肠壁表面定植，保护宿主动物免受某些致病菌的侵害。种类：甘露寡糖、果寡糖、豆科籽实中的棉籽糖、小苏糖、毛蕊草糖等、苜蓿寡糖。二、性质

第23页：饲料中碳水化合物是植物性

饲料中碳水化合物是植物性饲料中含量最多的一种营养物质，通常可占到饲料干物质的60~90%。它分为两大类：NEF和粗纤维。有的饲料中含NEF多粗纤维少，而有的饲料中正好相反，如秕壳、秸杆。三、含量

第24页：饲料中

饲料中NEF含量也因饲料种类不同而异。籽实中含量最多，糠麸和干草次之，油饼含量最少。禾本科籽实豆科籽实糠麸干草油饼60~70%；30~55%47~55%；32~46%29~33%三、含量

第25页：饲料中粗纤维

饲料中粗纤维含量因植物种类、生长部位不同而异，与植物生长阶段正相关，且增加的主要是木质素。成熟植物>幼嫩植物；茎部>叶部；干草、秸秆>籽实和块根茎，油饼。秸杆、秕壳26~48%籽实干草2~9%；油饼3~12%23~36%青草1~7%；块根块茎1~2%糖麸10~29%三、含量

第26页：测定

• 1、粗纤维的测定：不准确。因经过酸碱处理，纤维素、半纤维素部分溶解于酸或碱中，使测得的粗纤维含量低于实际含量，而加大了NEF含量。四、测定

第27页：测定

• 2、中性洗涤纤维系统Vansoest（19
• 7
• 6）提出了用中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF,）、酸性洗涤木质素（ADL,）作为评定饲料中纤维性物质的指标。四、测定

第28页：测定0中性洗涤可溶物

• 饲料样品中性洗涤剂pH=
• 7.0中性洗涤可溶物（NDS）中性洗涤纤维（NDF）酸性洗涤剂1NH2SO4酸性洗涤纤维（ADF)KMnO4处理，pH=
• 3.0或72%H2SO4处理酸性洗涤可溶物（ADS）(半纤维素）纤维素+矿物质木质素被氧化纤维素被溶解木质素+矿物质VanSoest(19
• 7
• 6)的方法灰分纤维素分解木质素分解灰分

第29页：测定

• 2、中性洗涤纤维系统优点：VanSoest分析方案将饲料中的纤维素、半纤维素与木质素分开，因此可更确切地反映饲料中纤维性物质的实际情况。此外，测定的结果比常规分析体系（Hennbery）的粗纤维测定结果更精确。四、测定

第30页：测定反映纤维物质的指标

• 3、反映纤维物质的指标NDF、ADF、ADL粗纤维NSP四、测定

第31页：测定供能和贮能直接氧化

• 第二节碳水化合物的营养生理作用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。
• 糖蛋白，细胞膜的组成成分。
• 糖脂、几丁质、硫酸软骨素

第32页：测定作为前体物质

• 第二节碳水化合物的营养生理作用
• 3.作为前体物质：为反刍动物瘤胃微生物利用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。
• 4.合成体脂的原料
• 5.形成产品的原料：乳脂、乳糖等奶、肉、蛋
• 6.其他作用：寡糖、糖苷、糖蛋白、糖脂、结构性碳水化合物（粘多糖、透明质酸、硫酸软骨素等）的作用

第33页：非反刍动物

• 第三节动物对碳水化合物的消化、吸收和代谢一、非反刍动物（杂食动物）
• 非反刍动物不能分泌消化纤维素和半纤维素的酶
• 饲料纤维物质主要依靠消化道后段盲肠、大肠中的微生物消化。
• 但大肠微生物对结构性碳水化合物的消化率很低；
• 因此非反刍动物对碳水化合物的消化主要是消化道前段对无N浸出物（淀粉和糖）的消化，而且主要是淀粉

第34页：非反刍动物

• 一、非反刍动物
• 1、淀粉
• （
• 1）口腔部分淀粉部分动物的唾液中含有淀粉酶，如猪、兔、灵长目、人，猪>反刍动物。鸡等禽类唾液分泌量少，淀粉酶作用甚微，产蛋鸡嗉囊中可出现淀粉酶消化。2无淀粉酶的唾液只起到物理性消化作用。3胃未分解的淀粉和麦芽糖一同进入胃，无大的变化。4小肠消化淀粉的主要部位，尤其是十二指肠。分解的终产物及吸收形式：在胰淀粉酶、肠麦芽糖酶的作用下，最终分解产物是葡萄糖（G），被肠壁吸收。
• (
• 5)盲肠、结肠小肠内未被消化的淀粉、葡萄糖等加入盲肠、结肠分解的终产物及吸收形式：VFA，经肠壁吸收唾液淀粉酶麦芽糖

第35页：非反刍动物未分解淀粉未

• 一、非反刍动物未分解淀粉未分解淀粉、麦芽糖、G小肠盲肠、大肠VFA为主吸收麦芽糖麦芽糖小肠胰淀粉酶肠麦芽糖酶小肠葡萄糖微生物发酵

第36页：非反刍动物葡萄糖是单胃

• 一、非反刍动物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

第37页：非反刍动物血糖维持稳定

• 一、非反刍动物血糖维持稳定:1葡萄糖从肠道、肝和其他器官进入血液；2血液葡萄糖离开到达各组织被利用（氧化或生物合成）。血糖来源：1从食物消化的葡糖经肠壁吸收入血；2体内合成：主要在肝脏前体物有AA、乳酸、丙酸、甘油，合成量大，但低于第
• (
• 1）途径

第38页：非反刍动物血糖去路

• 一、非反刍动物血糖去路：1合成糖原、乳糖；2合成脂肪；3转化为AA，葡糖代谢的中间产物为非EAAC骨架4作为能源：氧化分解供能。葡糖是红细胞的唯一能源，大脑、N组织、肌肉的主要能源

第39页：非反刍动物粗纤维消化部位

• 一、非反刍动物
• 2、粗纤维消化部位：盲肠和结肠吸收形式：VFA为主口腔、胃、小肠：基本无变化。盲肠、结肠：经细菌发酵（分泌的纤维素酶、半纤维素酶降解）分解为VFA和CO2,CO2可氢化为CH4。部分VFA被肠壁吸收参与机体代谢，CO
• 2、CH4气体排出体外

第40页：非反刍动物

• 一、非反刍动物
• 2、粗纤维草食动物如马、驴等与猪相似。但草食动物的盲肠比较发达，对纤维素、半纤维素具有较强的消化能力。如猪对苜蓿干草中纤维性物质的消化率仅18%，而马39%。因此饲料纤维性物质在草食单胃动物营养中具有重要作用。消化大量粗饲料时，吸收的营养物质以VFA为主，G为辅。消化大量淀粉多的精饲料时，被吸收的营养物质则以G为主，VFA为辅

第41页：非反刍动物

• 一、非反刍动物
• 2、粗纤维启示：马担任繁重苦役时，需要较多的能量，应供给淀粉多的碳水化合物饲料，产生较多G；在休闲时，可供给较多的粗饲料，产生较多VFA。家禽消化道存在的酶类与哺乳动物大致相同，但缺少乳糖酶，不能水解乳糖。盲肠细菌也可少量消化纤维性物质，与猪相似

第42页：非反刍动物总结

• 一、非反刍动物总结：单胃杂食动物：消化：主要是淀粉和糖，粗纤维次之。消化部位：主要在小肠，吸收形式：以G为主，VFA为辅。动物体内G的来源：以肠壁吸收的G为主，而以糖异生作用生成的糖为辅（主要是由丙酸异生形成的糖）。单胃草食动物：对粗纤维有较强的消化利用能力。消化部位：淀粉主要主要在小肠，纤维在盲肠消化吸收形式：以粗纤维形成的VFA为主，淀粉形成的G为辅。动物体内G的来源：以糖异生作用生成的糖为主，以肠壁吸收的G为辅

第43页：反刍动物消化部位粗纤维的消化在瘤

• 二、反刍动物消化部位：主要在瘤胃（无论淀粉，还是粗纤维），尤其是粗纤维消化的主要器官，其次为小肠、盲肠、结肠。（一）瘤胃中的消化（ ）
• 1、粗纤维的消化在瘤胃中形成VFA，主要是乙酸、丙酸和丁酸。VFA被瘤网胃壁迅速吸收，参与碳水化合物代谢。VFA比例视日粮种类不同而异。正常情况下应为：乙酸70%、丙酸20%、丁酸10%。例如：反刍动物采食干草组成的日粮时，瘤胃VFA中乙酸65%、丙酸20%、丁酸12%，其余为异丁酸、戊酸和异戊酸等

第44页：反刍动物乙酸

• 二、反刍动物乙酸：合成乳脂、体脂丙酸：体内G、乳糖的重要原料（糖异生）丁酸：先转为乙酰COA参与代谢，可合成乳脂或合成乳糖进入三羧循环氧化供能粗纤维瘤胃微生物VFA瘤网胃壁吸收瘤胃中未分解的纤维性物质进入小肠

第45页：反刍动物乙酸发酵

• 二、反刍动物乙酸发酵：产生4H2；丙酸发酵，利用H2；丁酸发酵，产生2H2；H2可被甲烷产气菌利用合成甲烷，通过嗳气排出体外甲烷：高能物质，但动物不能利用，它的释放必然造成饲料能量的损失。控制甲烷的生成：是瘤胃发酵控制、提高饲料能量利用率的重要途径之一

第46页：反刍动物NEF的消化

• 二、反刍动物
• 2、NEF的消化（主要是淀粉）口腔：分泌的唾液中淀粉酶量少，活性比单胃动物低，因此大部分淀粉不被消化，而进入瘤胃。瘤胃降解终产物：VFA与CO2，VFA中丙酸比例高于纤维物质的降解。吸收：瘤网胃壁吸收入血参与代谢

第47页：反刍动物瘤胃微生物无氮浸出物2瘤

• 二、反刍动物瘤胃微生物无氮浸出物2瘤网胃壁吸收丙酸比例较高，参与机体的碳水化合物代谢VFACO瘤胃中未分解的无氮浸出物进入小肠

第48页：反刍动物

• 二、反刍动物（二）小肠中消化（ ）瘤胃中未消化的淀粉等进入小肠，其代谢过程同单胃动物。瘤胃中未消化的纤维性物质在小肠中无变化。（三）盲肠、大肠中消化小肠中未消化的纤维性物质、淀粉等物质进入盲肠，在肠道微生物作用下生成VFA和CO
• 2、CH4，VFA被肠壁吸收参与代谢，CO
• 2、CH4气体排出体外

第49页：反刍动物总结

• 二、反刍动物总结：反刍动物对碳水化合物的消化部位主要在瘤胃代谢（吸收）形式是以VFA为主，而以G为辅。体内碳水化合物的来源，主要来自糖异生作用（主要是VFA中丙酸异生作用产生的糖）生成的糖，而不是肠壁吸收的G。在大量饲喂纤维性饲料的情况下，反刍动物从消化道小肠吸收的G几乎为零。非反刍草食动物则介于单胃杂食与反刍动物之间

第50页：第五章碳水化合物营养

本页源文件仅提取到标题性文字，正文以图片示意为主。建议对照原课件图片补充本页要点说明。

第51页：碳水化合物的能量利用效率碳水

• 三、碳水化合物的能量利用效率碳水化合物发酵产物的能量利用效率均低于50%，但高于蛋白质G:43%乙酸：38%丙酸：39%丁酸：41%脂肪酸：43%蛋白质（谷氨酸）：24%

第52页：日粮精粗比对反刍

• 四、日粮精粗比对反刍动物的影响
• 1.精粗比例VFA中各种酸的比例饲料能量利用率、，乙酸比例乳脂率、酮病精料比例CH4的产量VFA中丙酸、丁酸的比例饲料的能量利用率，但精料比例过高，导致乳脂率。VFA在通过瘤胃壁过程中可转化成酮体，其中，丁酸的转化率最高，乙酸很低。因此，高精料日粮有使乳牛发生酮病的潜在危险

第53页：日粮精粗比对反刍

• 四、日粮精粗比对反刍动物的影响饲
• 1.精粗比例VFA中各种酸的比例料能量利用率、乳脂率、酮病VFA中丙酸、丁酸的比例，CH4的产量饲料的能量粗料比例乙酸比例利用率

第54页：日粮精粗比对反刍

• 四、日粮精粗比对反刍动物的影响
• 2.饲喂大量劣质粗饲料的不良后果
• （
• 1）体脂肪的合成与沉积量下降：饲料，但饲喂大量劣质粗饲料，从饲料获得的数量很少乙酸与丁酸合成：需要NADPH的参加（磷酸戊糖途径产生）NADPH的来源：G，磷酸戊糖途径产生（70%）G的来源：丙酸糖异生，肠道吸收饲喂大量的劣质粗饲料：肠道吸收的外源G几乎为零；丙酸比例很低，糖异生生成的内源G很少，NADPH缺乏，同时甘油三酯所必需的甘油的合成受阻，使乙酸的代谢利用效率降低，导致体脂的合成与沉积量下降

第55页：日粮精粗比对反刍

• 四、日粮精粗比对反刍动物的影响
• 2.饲喂大量劣质粗饲料的不良后果
• （
• 2）机体蛋白质的代谢恶化丙酸不足G不足白质的沉积下降酸的浓度升高动物利用生糖氨基酸合成G蛋N代谢趋于负平衡生酮氨基蛋白质的代谢更加恶化。代谢能源不足动用体脂导致酮体的生成增加紊乱。
• （
• 3）母畜的泌乳量下降G不足，乳糖的合成不足，泌乳量下降

第56页：正面营养作用

• 第四节纤维物质在动物饲养中的利用一、正面营养作用
• 供能作用
• 对营养物质摄入的调控作用-营养物质浓度
• 解毒作用：提高动物对一些不能耐受的物质的耐受程度
• 代谢效应：可增加胆汁排泄,降低胆结石的可能性；避免脂肪肝
• 物理作用：饱腹感，刺激、蠕动
• 其他作用：提高乳脂率、改善产品品质等
• 纤维可维持瘤胃的正常功能与动物的健康

第57页：正面营养作用

• 第四节纤维物质在动物饲养中的利用一、正面营养作用
• 通常反刍动物的日粮中粗纤维含量占日粮干物质的15~20%为宜，最低不低于13%（泌乳牛）；
• 目前，推荐泌乳牛日粮中至少应含有19%~21%的ADF或25%~28%的NDF，并且日粮中NDF的总量中至少有75%由粗饲料提供

第58页：第四节纤维物质在动物饲养中的利用

• 第四节纤维物质在动物饲养中的利用二、负面作用
• 动物种类不同,采食饲料不同,负面作用表现不同。
• 反刍动物
• 单胃动物
• 家禽
• 纤维物质与可溶性NSP

第59页：第四节纤维物质在动物饲养中的利用

第四节纤维物质在动物饲养中的利用表5-1植物饲料粗纤维含量与动物采食量的关系采食率（以青草为100%）粗纤维含量（占干物质%）饲料种类10025-30青草5030-35干草33以下40以上秸杆

第60页：第四节纤维物质在动物饲养中的利用

• 第四节纤维物质在动物饲养中的利用表5-2反刍动物饲料中粗纤维含量对其它营养物质消化率的影响消化率（%）饲料的粗纤维含量（%）无N浸出物粗纤维脂肪蛋白质有机物质
• 7
• 6.3
• 6
• 5.9
• 5
• 9.8
• 7
• 6.3
• 7
• 2.210-20
• 7
• 2.9
• 6
• 4.9
• 5
• 9.4
• 7
• 2.9
• 6
• 9.720-25
• 7
• 2.3
• 6
• 5.1
• 5
• 4.6
• 7
• 1.7
• 6
• 9.325-30
• 6
• 8.5
• 6
• 0.3
• 5
• 3.4
• 6
• 4.4
• 6
• 4.630-35
• 6
• 5.7
• 5
• 4.4
• 5
• 2.8
• 6
• 2.4
• 6
• 1.635-40
• 6
• 3.3
• 4
• 4.8
• 4
• 4.8
• 5
• 8.9
• 5
• 4.440-45

第61页：第四节纤维物质在动物饲养中的利用

• 第四节纤维物质在动物饲养中的利用三、影响反刍动物对粗纤维消化利用的因素
• 动物种类：
• 日粮Pr水平
• 日粮中纤维素和淀粉含量
• 饲料的加工调制
• 日粮中矿物质水平

第62页：第四节纤维物质在动物饲养中的利用

• 第四节纤维物质在动物饲养中的利用表5-3羊日粮中纤维素和淀粉水平对粗纤维消化率的影响（%）粗纤维消化率脂肪消化率Pr消化率DM消化率淀粉纤维素
• 2
• 9.3
• 5
• 4.1
• 6
• 3.4
• 5
• 4.
• 0
• 5.60
• 2
• 8.8
• 3
• 3.4
• 6
• 3.4
• 7
• 0.4
• 6
• 3.2
• 1
• 0.6
• 2
• 1.4
• 3
• 5.1
• 7
• 2.1
• 7
• 5.2
• 7
• 3.4
• 1
• 4.7
• 1
• 4.7
• 3
• 9.3
• 8
• 0.4
• 8
• 2.6
• 8
• 0.2
• 1
• 4.
• 8
• 9.0

第63页：影响反刍碳水化合物的营养生理作用

• 本章思考题：
• 1.碳水化合物的营养生理作用
• 2.反映纤维物质的指标有哪些?各有何优缺点?
• 3.何谓NDF,ADF，ADL，CF,NSP?
• 4.碳水化合物在非反刍动物、反刍动物体内的消化、吸收及代谢特点。
• 5.纤维物质的正反作用及利用
• 6.NSP的抗营养作用
• 7.寡糖的作用
• 8.日粮精粗比对反刍动物的影响

第64页：

第65页：