第五章 碳水化合物的营养
C掌握碳水化合物的含义、营养生理作用
C比较学习并掌握反刍与非反刍动物饲料碳水化合物的消化、吸收、利用过程及其异同。
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、非淀粉多糖的性质
三、碳水化合物的营养生理功能
第二节 单胃动物碳水化合物营养
一、消化吸收
二、代谢
三、粗纤维的作用
第三节 反刍动物碳水化合物营养
一、消化吸收
二、VFA的代谢
三、葡萄糖的代谢
★ 1.（CH2O）n的分类。
答：（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
★2.（CH2O）n的营养生理作用。
答：1.供能和贮能：
3直接氧化供能。
3转化为糖元（肝脏、肌肉）-短期存在形式。
3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。
3糖蛋白，细胞膜的组成成分。
3糖脂、几丁质、硫酸软骨素。
3.作为前体物质：
3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。
4.形成产品：
3奶、肉、蛋
★3.比较反刍动物与单胃动物对（CH2O）n消化、吸收、代谢的异同。
答：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。
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C•H2O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。
血糖维持稳定是二个过程的结果:
（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
血糖去路：
（1）合成糖原；
（2）合成脂肪；
（3）转化为AA，葡糖代谢的中间产物为非EAA C骨架；
（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。
反刍物碳水化合物营养
一、消化吸收
反刍动物消化C•H2O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→葡糖→丙酮酸→VFA，单糖很少；
（2）瘤胃是消化C•H2O的主要场所，消化量占总C•H2O进食量的50-55%。
1．消化过程
C•H2O降解为VFA有二个阶段：
（1）复合C•H2O（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。
饲料中未降解的和细菌的C•H2O占采食C•H2O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、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．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%。
4．VFA的吸收
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。
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。
VFA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%。
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：
l是神经组织和血细胞的主要能源。
l肌糖原和肝糖原合成的前体。
l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。
l是合成NADPH所必需的原料
★ 4.部分寡糖的特殊营养生理作用。
答：粗纤维的作用
.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。
®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和2）。
®降低饲料成本。
C掌握碳水化合物的含义、营养生理作用
C比较学习并掌握反刍与非反刍动物饲料碳水化合物的消化、吸收、利用过程及其异同。
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、非淀粉多糖的性质
三、碳水化合物的营养生理功能
第二节 单胃动物碳水化合物营养
一、消化吸收
二、代谢
三、粗纤维的作用
第三节 反刍动物碳水化合物营养
一、消化吸收
二、VFA的代谢
三、葡萄糖的代谢
★ 1.（CH2O）n的分类。
答：（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
★2.（CH2O）n的营养生理作用。
答：1.供能和贮能：
3直接氧化供能。
3转化为糖元（肝脏、肌肉）-短期存在形式。
3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。
3糖蛋白，细胞膜的组成成分。
3糖脂、几丁质、硫酸软骨素。
3.作为前体物质：
3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。
4.形成产品：
3奶、肉、蛋
★3.比较反刍动物与单胃动物对（CH2O）n消化、吸收、代谢的异同。
答：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。
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C•H2O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。
血糖维持稳定是二个过程的结果:
（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
血糖去路：
（1）合成糖原；
（2）合成脂肪；
（3）转化为AA，葡糖代谢的中间产物为非EAA C骨架；
（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。
反刍物碳水化合物营养
一、消化吸收
反刍动物消化C•H2O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→葡糖→丙酮酸→VFA，单糖很少；
（2）瘤胃是消化C•H2O的主要场所，消化量占总C•H2O进食量的50-55%。
1．消化过程
C•H2O降解为VFA有二个阶段：
（1）复合C•H2O（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。
饲料中未降解的和细菌的C•H2O占采食C•H2O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、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．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%。
4．VFA的吸收
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。
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。
VFA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%。
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：
l是神经组织和血细胞的主要能源。
l肌糖原和肝糖原合成的前体。
l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。
l是合成NADPH所必需的原料
★ 4.部分寡糖的特殊营养生理作用。
答：粗纤维的作用
.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。
®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和2）。
®降低饲料成本。
