动物营养学 第4-9章

第四章碳水化合物(carbohydrates)

与动物营养

本章要点碳水化合物在动物体的营养作用；动物对碳水化合物的利用；粗纤维在动物饲养上的作用第一节

碳水化合物的营养作用一、饲料中的碳水化合物二、碳水化合物的营养作用三、碳水化合物缺乏和过多的后果〔一〕碳水化合物的相关概念多羟基的醛、酮或其简单衍生物以及能水解产生上述产物的化合物的总称；糖〔sugar〕：水溶性的单糖和低聚糖，不包括多糖；单糖：CHO的根本单位，根据官能团分为醛糖和酮糖；根据碳原子数分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。低聚糖或寡糖：2-10糖单位失水而构成的糖。一、饲料中的碳水化合物多聚糖：10个以上单糖脱水以苷键结合的糖；直链淀粉：250-300个glc单位以α-1,4糖苷键连结；支链淀粉：每隔24-30glc单位出现一个α-1,6

糖苷键连结。

不溶性：纤维素、半纤维素、果胶NSP

可溶性：β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖非淀粉多糖〔NSP〕纤维素、半纤维素、果胶、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〕糖分子结构H-C=OH-C=OH-C=OH-C-OHCH2H-C-OHH-C-OHH-C-OHHO-C-HH-C-OHH-C-OHH-C-OHCH2OHCH2OHCH2OHD-核糖2-脱氧-D-核糖D-木糖糖分子结构

CHOCH2OHCHOCHOHCOHC=OHCOHHOCHHOCHHOCHHOCHHOCHHCOHHCOHHCOHHCOHHCOHHCOHHCOHHCOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2OHD-葡萄糖D-果糖D-半乳糖D-甘露糖

〔二〕碳水化合物分类表1.单糖丙糖：甘油醛、二羟丙酮丁糖：赤鲜糖、苏阿糖等戊糖：核糖、核酮糖、木糖、木酮糖、阿拉伯糖己糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等庚糖：景天庚酮糖、葡萄庚酮糖、半乳庚酮糖等衍生糖：脱氧糖〔脱氧核糖、岩藻糖、鼠李糖〕氨基糖〔葡萄糖胺半乳糖胺〕糖醇〔甘露糖醇、木糖醇、肌糖醇等〕糖醛酸〔葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸〕糖苷〔葡萄糖苷、半乳糖苷、果糖苷〕2.低聚糖或寡糖〔2-10个糖单位〕二糖蔗糖〔葡萄糖+果糖〕乳糖〔半乳糖+葡萄糖〕麦芽糖〔葡萄糖+葡萄糖〕纤维二糖〔葡萄糖+葡萄糖〕龙胆二糖〔葡萄糖+葡萄糖〕密二糖〔半乳糖+葡萄糖〕三糖:棉籽糖〔半乳糖+葡萄糖+果糖〕松三糖〔2葡萄糖+果糖〕龙胆三糖〔2葡萄糖+果糖〕洋槐三糖〔2鼠李糖+半乳糖〕四糖：水苏糖〔2半乳糖+葡萄糖+果糖〕五糖：毛蕊草糖〔3半乳糖+葡萄糖+果糖〕六糖：乳六糖3.多聚糖〔10个糖单位以上〕〔1〕同质多糖〔由同一糖单位组成〕糖原〔葡萄糖聚合物〕淀粉〔葡萄糖聚合物〕纤维素〔葡萄糖聚合物〕木聚糖〔木糖聚合物〕半乳聚糖〔半乳糖聚合物〕甘露聚糖〔甘露糖聚合物〕〔2〕杂多糖〔由不同糖单位组成〕半纤维素〔葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖、糖醛酸〕阿拉伯树胶〔半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖〕菊糖〔葡萄糖果糖〕果胶〔半乳糖醛酸聚合物〕粘多糖〔N-乙酰氨基糖、糖醛酸为单位的聚合物〕透明质酸〔葡萄糖醛酸、N-乙酰氨基糖为单位的聚合物〕。4.其他化合物几丁质〔N-乙酰氨基糖、CaCO3的聚合物〕硫酸软骨素〔葡萄糖醛酸、N-乙酰氨基半乳糖硫酸脂的聚合物〕糖蛋白糖脂木质素〔苯丙烷衍生物的聚合物〕

(三)饲料中的碳水化合物

1.粗纤维:

纤维素、半纤维素、木质素等,植物细胞壁主要成分,最难消化。

β-1，4糖苷键

2.无氮浸出物:

可溶性糖(单糖、二糖等)、淀粉(包括糊精)。单糖主要存于果实,饲料中含量较少；二糖在甜菜、甘蔗中丰富；淀粉主要贮存植物籽实和块根、块茎中。

-1，4；-1，6糖苷键

最易消化吸收营养物质。单胃动物日粮比例最大。二、碳水化合物的营养作用〔一〕动物体内能量的主要来源最经济能源。多余CHO转化为肝糖元、肌糖元和脂肪贮备能量；〔二〕体内合成NEAA及其他物质的原料如：糖→(α-KGA、草酰乙酸、丙酮酸等)α-酮酸，参与AA合成。〔三〕动物机体的重要成分如核糖、脱氧核糖;粘多糖存于动物体胶原、结缔组织及粘液中;糖蛋白于血液、粘液、胃粘膜及某些酶、激素中;糖脂于脑蛋白和脑灰质等。〔四〕畜产品的原料肉蛋奶等的脂肪主要以CHO为原料,Glc是合成乳糖的原料。乳牛1.2kgGlc/d、绵羊200gGlc/d乳糖〔五〕其他作用1.某些寡糖的作用：化学益生素；2.糖苷的生理作用：解毒；3.结构性碳水化合物的营养生理作用：

营养、促进肠道蠕动、便通、饱感；4.糖蛋白的生理作用：

物质运输、血液凝固、生物催化、润滑保护、结构支持、黏着细胞、降低冰点、卵子受精、免疫；5.糖脂的生理作用：

神经细胞的组成。三、CHO缺乏和过多的后果(一)缺乏不能满足动物的能量需要,生产性能下降;严重缺乏动用体内贮备能量物质。顺序为：糖元→体脂→体蛋白动物消瘦,体重下降、抗病力下降等。(二)过多动物体内脂肪贮积增加,那么肉的品质下降；种用动物体脂肪贮积过多,繁殖性能下降。第二节碳水化合物的消化、吸收和代谢一、单胃动物CHO的消化利用二、反刍动物对CHO的消化利用

一、单胃动物碳水化合物的消化利用〔一〕非草食单胃动物1.胃和小肠底物：淀粉、可溶性糖酶：淀粉酶、二糖酶〔乳糖酶、蔗糖酶、麦芽糖酶〕产物：单糖；2.大肠底物：纤维素、半纤维素和少量淀粉、可溶性糖,酶：微生物产物：VFA〔二〕草食单胃动物粗纤维为主单胃肉食动物和水产类动物消化道的淀粉酶活性低,对淀粉类物质的消化利用能力低。单胃动物对淀粉和可溶性糖的消化

酶分泌部位酶基质产物口腔唾液淀粉酶淀粉糊精、麦芽糖胰腺胰淀粉酶淀粉、糊精糊精、麦芽糖小肠蔗糖酶蔗糖葡萄糖、果糖小肠麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖小肠乳糖酶乳糖葡萄糖、半乳糖

干淀粉悬于水中并加热时，淀粉粒吸水溶胀发生破裂，淀粉分子进入水中形成半透明的胶悬液，同时失去晶态和双折光性质的过程称为糊化或凝胶化。(三)幼龄哺乳动物单胃、幼龄反刍动物不能利用CF；可溶性碳水化合物和淀粉的利用能力随年龄变化有很大差异；初生哺乳动物只能利用乳糖；4-5周龄仔猪才对天然淀粉有一定消化能力；8-10周龄仔猪消化道酶活性接近成年动物。

瘤胃内碳水化合物的代谢Pectin〔果胶〕Pentosan(戊糖酸)Cellulose(纤维素)Starch(淀粉)菌体多糖Uronicacid(糖醛酸)Xylose(木糖)Arabinose(阿拉伯糖)Cellobiose(纤维二糖)麦芽糖蔗糖葡萄糖果糖

单糖发酵H2,CO2,HCOOHCH4乙酸丁酸乳酸Propionicacid(丙酸)丁二酸CO2二、成年反刍动物对CHO的消化利用

Xylan(木聚糖)(maltose)(Sucrose)Hemicellulose(半纤维素)反刍动物的碳水化合物和氮化物代谢蛋白质蛋白质微生物碳水化合物NH3VFA发酵Glucose尿素肽氨基酸饲料主要是瘤胃微生物发酵产生VFA被吸收利用,以单糖吸收的数量很少;日粮组成对瘤胃产生VFA比例有明显影响。CF含量高,生成乙酸比例高,丙酸比例低；日粮中增加谷实,乙酸比例下降,丙酸比例增加;饲料的蒸气处理、制粒、粉碎过细可提高VFA中丙酸比例,降低乙酸、丁酸比例;瘤胃素等添加剂可调节瘤胃发酵,提高丙酸比例,降低乙酸、丁酸比例。反刍动物利用CHO的特点三、碳水化合物的代谢〔一〕非反刍动物的CHO代谢1.单糖互变Glc、果糖、半乳糖、甘露糖、木糖、核糖单糖代谢之间的相互关系半乳糖糖原木糖核糖1-磷酸半乳糖1-磷酸Glc5-磷酸木糖5-磷酸核糖Glc6-磷酸Glc磷酸戊糖循环甘露糖6-磷酸甘露糖6-磷酸果糖果糖1-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖甘油醛磷酸二羟丙酮三磷酸甘油醛脂肪〔肝脏〕继续糖酵解和进入TCA2.Glc分解代谢〔1〕无氧酵解〔2〕有氧氧化〔3〕磷酸戊糖循环3.Glc参与的合成代谢〔1〕糖元合成〔2〕乳糖合成〔3〕合成体脂肪〔二〕反刍动物的CHO代谢1.糖原异生前体物：丙酸当前体物缺乏：体脂肪合成与沉积量下降；蛋白质代谢更加恶化；泌乳量下降2.挥发性脂肪酸的代谢乙酸、丁酸合成体脂、乳脂丙酸合成Glc和乳糖〔三〕体内CHO的代谢效率1molGlc及VFA的能量利用效率总能代谢耗用总产ATP净获能捕获能利用率〔kJ/mol〕〔mol〕〔mol〕〔mol〕〔kJ〕〔%〕Glc281644036120643乙酸8762121033538丙酸15364221860339丁酸21942292790541第三节家畜饲养中的粗纤维一、CF在家畜饲养中的主要作用〔一〕草食动物重要的营养物质在瘤胃及大肠微生物作用下纤维素、半纤维素产生的VFA是重要能源；其中丙酸是合成Glc、乳糖的原料；乙酸、丁酸是合成乳脂中FA的主要原料。泌乳母牛日粮中粗饲料比例过低,那么瘤胃中乙酸、丁酸浓度降低,乳脂率降低,牛奶质量下降。〔二〕填充物:饱腹感〔三〕适量CF保护胃肠粘膜,并刺激胃肠粘膜,促进胃肠蠕动,利于消化与粪便的排泄日粮CF含量缺乏，动物出现消化不良，积食，便秘，内容物腐败，肠炎，腹泻等。〔四〕饲料CF过多会降低营养物质消化率特别是猪、鸡等单胃非草食动物,影响更大。应控制单胃非草食动物日粮中CF含量。〔五〕刺激幼龄的胃肠道健康生长发育猪鸡配合饲料中CF最高限量(＜，%)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━饲料种类前期中期(产蛋顶峰期)后期────────────────────────仔猪饲料4.0-5.0生长肥育猪7.0-8.0肉用仔鸡饲料5.05.05.0产蛋后备鸡饲料5.56.07.0产蛋鸡饲料5.55.06.0━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━二、影响动物对CF消化率的因素(一)动物种类

反刍＞单胃草食(马,驴,兔)＞单胃(猪,禽)

畜禽对CF的消化率(%)

动物种类消化部位消化率

牛、羊瘤胃50-90马盲肠13-40猪盲肠3-25兔盲肠65-78鸡盲肠20-30

(二)饲料因素

一切影响微生物生长、繁殖的因素1.日粮CP水平:适当的CP有助于微生物生长、繁殖、活力→CF消化率↑2.日粮CF水平：CF水平↑CF本身消化率↓，其他养分消化率也↓。3.矿物元素：Ca、P、S、Co、NaCI对微生物生长、繁殖影响较大。4.某些饲料添加剂：高精料日粮中添加缓冲剂〔如NaHCO3等〕、瘤胃素等。5.饲料的加工、处理：(1)过细→反刍↓，瘤胃酸度；通过瘤胃速度↑，消化率↓。(2)一定的温度、压力、碱化、发酵、加酸、酶等处理。复习思考题1.CF主要包括哪些物质？成年猪禽、成年马兔、成年牛羊、幼龄动物对其消化、利用如何？2.碳水化合物的主要营养作用有哪些？3.为什么日粮中粗饲料比例低(CF低)，乳脂含量会降低？4.影响动物对CF消化率的主要因素有哪些？5.初生哺乳动物对淀粉的消化利用如何?第五章脂类与动物营养本章要点脂类物质在动物体内的营养作用；必需脂肪酸的概念、种类和生理功能；动物对饲料脂类物质消化利用特点。第一节脂类物质的营养作用一、饲料中的脂类物质二、脂类物质的营养作用三、必需脂肪酸四、脂类物质过多的后果一、饲料中的脂类物质

(一)概念脂类：一类存在于动植物组织中，不溶于水，但溶于乙醚、苯、氯仿等有机溶剂的物质。真脂肪：又称中性脂肪,即甘油三酯。是动、植物体的主要脂类物质。类脂质：主要包括磷脂、糖脂、固醇及类固醇、蜡质、FA等。饲料中脂肪含量差异较大,高者达17%,低者不及1%。除油料植物籽实(大豆、菜籽、芝麻等)及其加工副产品外,大多数饲料中脂肪含量不高。磷脂：一种复合脂肪，在结构上除含有磷酸根、甘油和FA外，还含有氮的有机碱。是动植物细胞重要组成成分，脑、心、肝均含有大量。糖脂：含糖的脂肪，糖脂与磷脂不同，分子不含磷酸，但含FA、半乳糖及神经氨基醇各一分子。存于动物外周和中枢神经，是禾本科青草和三叶草中脂肪的主要成分。固醇：一类高分子量的一元醇，化学结构属于环戊烷多氢菲的衍生物。其中重要的胆固醇和麦角固醇。蜡：由高级FA与高级一元醇生成的酯。一般为固体，不易水解，无营养价值。熔点---固、液两态在大气压下达成平衡的温度。碘价---100g油脂中吸收的碘的g数，表示油脂不饱和程度，也可以了解被氧化程度。酸价---中和1g油脂中所含游离FA所需碱mg数，当酸败时其值变高。皂化价---1g油脂和碱煮沸能到达皂化时，中和FA所需碱的mg数，越大说明含有分子量小的FA越多。〔二〕脂类分类简单脂:甘油酯、蜡脂可皂化脂复合脂：磷脂、糖脂、脂蛋白脂类固醇类非皂化脂类胡萝卜素脂溶性Vit

动物营养中脂类的分类、组成和来源分类

名称

组成

来源可皂化脂类

简单脂类甘油酯甘油+3FA动植物体特别是蜡脂长链醇+FA脂肪组织植物和动物

复合脂类

磷脂类磷脂酰胆碱甘油+2FA+磷酸+胆碱动植物磷脂酰乙醇胺甘油+2FA磷酸+乙醇胺动植物磷脂酰丝氨酸甘油+2FA+Ser+磷酸动植物

鞘脂类神经鞘磷脂鞘氨醇+FA+磷酸+胆碱动物脑苷酯鞘氨醇+FA+糖动物

糖脂类半乳糖甘油酯甘油+2FA+半乳糖植物

脂蛋白乳糜微粒等蛋白+甘油三酯+胆固醇+磷酸糖动物血浆非皂化脂类

固醇类胆固醇环戊烷多氢菲衍生物动物麦角固醇环戊烷多氢菲衍生物高等植物、细菌、藻类

类胡萝卜素ß-胡萝卜素等萜烯类植物

脂溶性维生素A、D、E、K见Vit动植物(三)脂类的主要性质1.脂类的水解:稀酸、稀碱、微生物脂酶作用，产生异味，不影响营养价值，但影响适口性2.脂类的氧化酸败:自动氧化：自由基激发的氧化，先生成过氧化物再与氢形成氢过氧化物，继续分解形成不适宜的酸败味。微生物氧化：由酶催化的氧化，存于植物性饲料中的脂肪氧化酶或微生物产生的脂肪氧化酶最易使UFA氧化，催化反响与自动氧化一样，但形成的过氧化物在同样温湿度条件下比自动氧化多。3.脂肪酸氢化：在催化剂或酶作用下UFA的双键得到氢而变成SFA，使脂肪硬度增加，不易氧化酸败，利于贮存，但也损失EFA。甘油三酯:CH2OHHOOCR1CH2OCOR1CHOH+HOOCR2CHOCOR2+3H2OCH2OHHOOCR3CH2OCOR3二、脂类物质的营养作用(一)构成动物体组织细胞的重要成分1.磷脂、固醇、糖脂、某些FA等是细胞膜和细胞内的重要成分，对膜的功能和细胞活动起重要作用。2.真脂肪是脂肪组织的主要组成成分。(二)动物体主要的能量来源和贮存形式能值39.06kJ/g，是CHO(17.36kJ/g)的2.25倍、CP〔23.64kJ/g〕1.65倍。脂肪氧化产生的水最多，体内最正确的能量和水贮备形式；动物食入能量超过需要，多数动物以脂肪形式贮存皮下、内脏器官周围，骆驼以脂肪形式在驼峰中贮存水。(三)可提供给动物EFA亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸(四)脂溶性Vit的溶剂(五)畜产品的组成成分(六)特殊作用(六)特殊作用1.恒温动物:皮下脂肪不易传热,减少体温失散；2.体内器官有保护作用:脏器周围脂肪对剧烈活动的缓冲；3.皮脂、禽的尾脂保护皮肤；羽毛有光泽,柔软,弹性。除EFA外,其他脂类都可在体内由其他物质合成。日粮EFA和能量满足需要,动物不会表现出对脂类物质的缺乏。三、必需脂肪酸

(essentialfattyacid,EFA)

(一)EFA和多不饱和FA的概念1.EFA:动物机体不能合成或合成的数量不能满足动物需要,必须由饲料供给的FA。2.多不饱和FA:(1)定义：具有二个或二个以上双键的FA〔polyunsaturatedfattyacid:PUFA〕(2)表示方法：x:yωz或Cx:yωz-距甲基末端最近双键的位置││碳原子数双键数PUFA的命名ω编号系统：从FA碳链的甲基端开始计数碳原子编号；根据第一个双键所处的位置将PUFA分：ω-3、ω-6、ω-7、ω-9系列。其中ω-6和ω-3系列PUFA不能从头合成，EFA分属这两个系列。C-C-C-C-C-C=C-C-C-C-…COOH:ω-612345678910C-C-C=C-C-C-C-C-…COOH:ω-3(二)EFA种类动物的EFA是一些具有特定分子结构的多UFA。1.陆生恒温动物：体内ω6组多UFA高于ω3组，不能从头合成ω3组和ω6组，但ω3组的第一个可由ω6组的多UFA转化而来。一般认为畜禽EFA有3种亚油酸(C18:2，ω6组的第一个)亚麻油酸(C18:3，ω3组的第一个)花生油酸(C20:4,ω6)C20:4、C18:3可由C18:2转化而来，亚油酸是重要的EFA。ω-6系列:亚油酸合成其它PUFAC18:2ω-6〔亚油酸〕C18:3ω-6〔γ-亚麻油酸〕C20:3ω-6C20:4ω-6〔花生四烯酸〕C22:4ω-6C22:5ω-6ω-3系列:α-亚麻油酸合成其它PUFAC18:3ω-3〔α-亚麻油酸〕C18:4ω-3C20:4ω-3C20:5ω-3C22:5ω-3C22:6ω-32.鱼类对多UFA需要特点:

鱼体ω3多UFA高于ω6。

ω6/ω3的比值：淡水鱼：0.37

海水鱼：0.16

一般说来，鱼类对ω3的需要多于ω6，

ω3组多UFA对鱼类比ω6组更重要。

对ω3的需要：

海水鱼＞淡水鱼冷水鱼＞温水鱼

人长期食富含ω3多UFA(如深海鱼油)可降低血浆和

组织中的胆固醇，降低血压。(三)EFA的生理功能1.生物膜(细胞、线粒体)结构脂质的主要成分参与磷脂合成;2.与类脂质代谢有密切关系胆固醇与EFA结合才能在体内转运，正常代谢。缺乏,胆固醇不能在体内正常运转,导致脂肪肝;3.合成前列腺素的原料由亚油酸合成，可控制脂肪组织中甘油三酯的水解过程,EFA缺乏,前列腺素合成减少,脂肪组织的酯解速度加快;4.与精子形成有关长期缺乏,可导致动物繁殖性能降低。(四)EFA的缺乏1.缺乏症:(1)皮肤受损：皮肤枯燥，出现角质鳞片、掉毛、尾部坏死，经皮肤损失水分增加，饮水量增加。(2)毛细血管的脆性增加、通透性增强:引起水肿和皮下出血等。(3)生长受阻:生长动物需稳定供给EFA才能保证细胞膜结构正常，利于生长。(4)繁殖力下降,免疫力下降。严重的甚至死亡。幼龄、生长迅速的动物反响敏感。EFA缺乏对雏鸡影响最大:生长缓慢,饮水量增加,抵抗力降低,脂肪肝；公鸡睾丸变小,第二性征发育推迟；成年鸡较晚出现缺乏症:产蛋鸡缺乏使蛋变小,产蛋率下降;种蛋受精率,孵化率下降;胚胎死亡率增加。2.EFA缺乏生化指标变化：体内亚油酸系列FA比例下降，特别是磷脂含量减少。C20:4显著下降，C20:3ω-9显著积累,C20:3ω-9/C20:4ω-6的比值显著增加。此比值在一定程度上反映体内EFA满足程度。亚油酸主要源于植物油(玉米、大豆)，亚麻酸主要源于绿叶蔬菜、牧草和亚麻籽。一般不会缺乏。在配制纯化日粮时要注意添加EFA。四、脂类物质过多的后果脂类物质特别是UFA(包括EFA)过多，饲料不易保存，易酸败，对其他易氧化物有破坏作用，且酸败物对动物体有害；动物对VE需要量增加；日粮脂肪过多会降低Ca的吸收、利用。第二节动物对脂类的消化、

吸收和利用

一、单胃动物对脂类的消化、吸收

甘油三酯CH2OHHOOCR1CH2OCOR1CHOH+HOOCR2CHOCOR2+3H2OCH2OHHOOCR3CH2OCOR3脂类水解可溶的微粒小肠粘膜摄取小肠粘膜细胞中合成TGTG进入血循

〔一〕单胃动物脂类的消化胃：酸性环境不利于脂肪的乳化十二指肠：胰液、胆汁胰脂酶甘油三酯FFA+甘油一酯脂肪水解酶甘油+FA磷脂酶磷脂溶血卵磷脂胆固醇酯胆固醇+FA胆酸混合乳糜微粒12指肠、空肠上段吸收固醇、脂溶性Vit、胡萝卜素激活胆固醇酯水解酶〔二〕单胃动物脂类的吸收1.吸收脂类的消化产物主要依靠微粒途径；2.相当一局部固醇、脂溶性Vit、胡萝卜素等非极性物质，甚至包括甘油三酯都随脂类-胆盐微粒吸收；3.脂类水解产物通过易化扩散进入吸收细胞；之后重新合成脂肪那么需要能量；4.鸡的吸收过程不需胆汁，FA与载体蛋白形成复合物转运。5.吸收的长链FA(C12以上)与甘油重新合成甘油三酯；中、短链FA直接进入门脉血液。6.甘油三酯和少量磷脂、胆固醇酯和蛋白质构成乳糜微粒，经过胞饮作用的逆过程逸出粘膜细胞，通过细胞间隙进入乳糜管，与淋巴系统相通，经胸导管入血。〔运输长链FA〕。〔三〕影响脂肪和FA吸收率的主要因素1.与FA链长度：短的高于长的2.与FA中双键数目：多那么吸收率高3.FFA比三酸甘油酯的高。二、反刍动物对脂类的消化、吸收〔一〕反刍动物脂类的消化瘤胃饲料中脂肪类半乳糖甘油酯FAUFASFAFAVFA微生物脂肪磷脂半乳糖甘油丙酸加氢吸收吸收小肠瘤胃壁甘油三酯Pectin〔果胶〕Pentosan(戊糖酸)Cellulose(纤维素)Starch(淀粉)菌体多糖Uronicacid(糖醛酸)Xylose(木糖)Arabinose(阿拉伯糖)Cellobiose(纤维二糖)麦芽糖蔗糖葡萄糖果糖

单糖发酵H2,CO2,HCOOHCH4乙酸丁酸乳酸Propionicacid(丙酸)丁二酸CO2成年反刍动物瘤胃对CHO的消化利用

Xylan(木聚糖)(maltose)(Sucrose)Hemicellulose(半纤维素)〔二〕反刍动物瘤胃对脂的消化吸收1.在微生物作用下,饲料脂转化为菌体脂肪和VFA；2.UFA经氢化作用,变为SFA〔C18:2、C18:3C18:1C18:0〕;3.甘油VFA被瘤胃壁吸收。〔三〕反刍动物小肠内脂类的消化吸收

十二指肠脂乳糜微粒FA〔缺甘油一脂，C14以下的FA不形成乳糜微粒而直接吸收〕微生物脂、少量饲料脂；溶血性卵磷脂FA胆酸成年反刍动物小肠不吸收甘油一酯，粘膜细胞中甘油三酯通过磷酸甘油途径重新合成。三、动物体内脂类的转运消化道吸收细胞长链FA中链FA甘油三酯乳糜微粒淋巴血循门静脉血与清蛋白结合转运禽类：淋巴系统发育不健全，脂类根本上都通过门脉血转运血脂脂肪组织、肌肉、乳腺等毛细血管后，FFA通过被动扩散进入细胞内，乳糜微粒中的甘油三酯经毛细血管壁的酶分解成FFA再吸收，未被吸收的物质经血循肝中代谢四、动物脂类的代谢连续的动态平衡过程，维持根底是不停地化学变化，包括合成、分子内部转化和分解，决定代谢过程快慢程度的是代谢转化和分解。饲料脂类在体内代谢极为复杂，不同的饲料、动物、不同组织部位不同。〔一〕不同营养水平在日粮脂类和能量供给充足情况下，体内脂肪组织、肌肉组织以甘油三酯的合成为主。在饥饿维持条件下，以氧化分解代谢为主。〔二〕不同动物猪和反刍动物：FA合成主要在脂肪组织中进行；人：主要在肝中进行脂肪合成；禽：完全在肝中合成，过量那么沉积于肝，产生脂肪肝症。〔三〕不同组织部位1.脂肪组织中脂肪代谢血GlcCH3COOH脂蛋白、甘油三酯FFA脂肪组织脂酰CoAFA甘油三酯脂肪组织中脂肪代谢受遗传、种类、内源激素、营养等因素影响主要为了贮存过多的能量和通过脂肪代谢循环向血浆提供FFA2.肌肉组织中脂肪代谢：主要氧化供能，体内最主要脂肪代谢库。胞内营养素氧化代谢的总耗氧量中，脂肪占60%。肌肉组织沉积的脂肪可直接通过局部循环进入肌肉细胞氧化代谢，使脂肪表现出高的能量利用率。日粮和内源代谢供给的FA，肌细胞都能氧化利用。长链FA只在Glc供能缺乏时才发挥供能作用。进入肾脏的FA也主要用于氧化供能。心肌氧化β-羟丁酸供能比FA更有效。3.肝细胞中脂肪代谢：主要摄取血中FFA合成甘油三酯或脂蛋白，转运到其他组织器官中代谢；肝细胞也能氧化FFA，但正常情况比例不大，且氧化的FFA约70%转为酮体；尽管肝对酮体和乙酸氧化不够彻底，但这些物质比FA和脂肪更易溶于水，在血浆中或细胞内转运不需载体，容易转运。五、合成体脂肪的原料来源１.饲料脂肪经消化分解产生的FA和甘油;２.饲料CHO经消化酶和消化道微生物作用产生有机酸和Glc,在体内转化为甘油和FA;３.饲料蛋白质经酶消化产生AA,脱氨基,不含氮局部转为糖,糖再转化为甘油和FA;４.动物体脂肪水解产生的甘油和FA。动物体脂肪的来源脂肪FA饲料蛋白质AA有机酸血液中脂肪动物体脂肪碳水化合物甘油复习思考题1.脂类物质的营养作用有哪些?2.饲料脂肪的性质对动物体脂肪品质有何影响?3.什么是EFA?其生理功能是什么?畜禽有哪些EFA?4.单胃和反刍动物对脂类的消化、吸收及代谢过程？第六章能量与动物营养

[本章要点]总能、可消化能、代谢能、净能、体增热的概念；动物所需能量的主要来源；饲料能量在动物体内的利用过程及其损失；能量利用效率。

第一节能量来源及能量单位一、动物所需能量的来源与衡量单位

(一)能量的主要来源(二)能量的衡量单位二、饲料中的能量

(一)饲料总能和总能值的概念(二)几种营养物质和饲料中的总能值(三)饲料能值的测定

一、动物所需能量的来源与衡量单位(一)能量的主要来源碳水化合物、脂肪和蛋白质〔三大能源物质〕当能量供给缺乏时，动用体内的贮备能源物质糖原、体脂肪。严重能量供给缺乏时，体蛋白也可被分解供能。(二)能量的衡量单位曾以“卡〔calorie〕〞表示1g水从14.5℃上升到15.5℃需要的热量为1卡。实践中以千卡〔大卡〕、兆卡〔热姆〕表示：1千卡(Kcal)=1000卡(cal)1兆卡(Mcal)=1000千卡(Kcal)目前国际通用焦耳、千焦(耳)、兆焦(耳)表示：1千焦耳(KJ)=1000焦耳(J)1兆焦耳(MJ)=1000千焦耳(KJ)1卡(cal)=4.184焦耳(J)。二、饲料中的能量〔一〕饲料的总能和总能值1.饲料的总能(grossenergy,GE)：饲料中有机物经完全燃烧(或体内氧化)生成H2O、CO2和其他气体时，释放的全部能量；与CHO、CP、EE含量有关；与C、H、O、N有关。2.饲料的总能值：每单位重量饲料中的总能。三大有机营养物的C、H、O含量CHO脂肪771211蛋白质52722碳水化合物446503.饲料的有效能：饲料中可被动物利用的能量。

主要决定于其中的C、H含量，特别是C含量。C、H含量高，有机物的化学潜能多。〔二〕几种营养物质和饲料的总能值

(KJ/g·DM)

营养物质或饲料

能值

营养物质或饲料

能值

葡萄糖15.73

玉米18.54

蔗糖16.57

燕麦19.58

淀粉17.70

三叶干草18.70

纤维素17.49

秸秆18.41牛肉23.85植物油39.04猪肉22.64猪油39.66酪蛋白24.52

从上表可见:脂肪的能值最高，是碳水化合物的2.25倍，蛋白质介于脂肪与碳水化合物之间；饲料中的能值受脂肪含量影响很大,脂肪含量越高那么能值越高；总能值不能真实地反映饲料的能量营养价值。三种主要能源物质的平均能值分别为：碳水化合物17.36KJ/g蛋白质23.64KJ/g脂肪39.33KJ/g。〔三〕能值的测定氧弹式热量计(bombcalorimeter)氧弹式热量计模式图贝克曼温度计搅拌器电极氧弹坩埚外筒内筒第二节饲料能量在动物体内的转化*一、饲料能量在动物体内的转化二、消化能三、代谢能四、净能(一)饲料能量在动物体内的转化过程饲料总能(GE)

粪能(FE)消化能(DE)尿能(UE)

(反刍动物占DE3-5%)气体(CH4)

(反刍动物占DE3-10%)代谢能(ME)(生理有效能)体增热发酵热净能(NE)维持净能生产净能(二)饲料能量在体内转化过程中的损失粪能(FE)、尿能(UE)、气体〔甲烷〕能(Eg)以及体增热等损失。降低这些能量损失，可提高能量的利用效率。二、消化能(DigestibleEnergy,DE)〔一〕消化能的概念DE：食入饲料总能减去粪能(fecalenergy)。DE＝GE-FE消化能值：每单位重量饲料中的DE：食入总能〔MJ〕－粪能〔MJ〕消化能(MJ/kg)＝─────────────采食量〔Kg)〔表观消化能(ApparentDigestibleEnergy,ADE)〕〔二〕真消化能(TrueDigestibleEnergy，TDE)矫正了FmE后的DE：食入总能－(粪能－代谢粪能)TDE(MJ/kg)＝───────────────

采食量

粪能来源1.未消化饲料2.肠道微生物及其产物3.消化道分泌物4.消化道脱落细胞粪代谢产物：含能量为代谢粪能(FmE)TDE很难测，很少测,通常指表观消化能;粪能损失与动物及饲料的性质有关：

哺乳幼畜FE<10％，猪20%，马40%；反刍动物采食劣质粗饲料>60％。〔三〕影响DE的因素影响消化率的因素都影响DE。奶牛：

瘤胃、十二指肠、回肠三位一体瘘管扬州大学实验农牧场三、代谢能〔一〕代谢能(MetabolizableEnergy,ME)生理有效能。DE减去尿能和消化道可燃气体〔主要是CH4〕能后剩余的能量:ME＝DE-(UE+Eg)＝GE-FE-UE-Eg代谢能值:每单位重量饲料中的ME:GE-FE-UE-EgME(MJ/kg)＝────────采食量通常ME是指饲料的代谢能值〔二〕表观代谢能与真代谢能1.内源尿能(UeE)：尿中来自体内物质的代谢产物含的能量。2.真代谢能(TME)：矫正了代谢粪能和内源尿能的代谢能GE-(FE-FmE)-(UE-UeE)-EgTME(MJ/kg)＝───────────采食量3.表观代谢能〔GE-FE-UE〕/采食量(三)尿中的能量(EnergyinUrine)损失1.主要是蛋白质代谢的能量损失:含氮物不完全氧化，形成尿酸、尿素、肌酐等随尿排出损失。2.影响尿能的因素：

日粮蛋白质含量、能量蛋白比及AA平衡状况。(四)可燃气体的能量损失

(energy

in

gaseous

products

of

digestios)1.可燃气体能的来源:

消化道微生物作用产生可燃气体，经肠道和口腔排出。反刍:CH4;单胃可忽略。2.反刍动物CH4产量:

与日粮性质、采食量有关，约占GE3%-10%：

低质日粮产生CH4比例大；采食量增加，CH4损失的比例减少;维持时CH4损失占DE的8%,高水平饲养占6%-7%;粗饲料细粉碎或制颗粒可降低CH4产量。〔五〕氮校正代谢能

〔N-correctedmetabolizableenergy,MEn〕根据氮在体内沉积来校正的ME。主要用于家禽公式：AMEn=AME-RN×34.39TMEn=TME-RN×34.39

RN:Totalnitrogenretained，用g表示，可正负或零34.39:每1g尿氮对应的能量〔六〕影响ME的因素DE、UE〔猪2-3%、反刍4-5%〕、Eg〔占GE的6-8%〕的影响因素。四、净能

(一)净能(NetEnergy,NE)

1.NE:动物维持生命活动和生产产品的能量，即ME减去HI和微生物HF剩余的能量。

NE＝ME-HI-HF＝GE-FE-UE-Eg-HI-HF

ME-(HI+HF)

NE(MJ/Kg)＝────────或

采食量

GE-FE-UE-Eg-HI-HF

NE(MJ/Kg)＝──────────

采食量2.维持净能(NEm)(NetEnergyforMaintenance)根底代谢(BM)随意活动3.生产净能(NEp)(NetEnergyforProduction)产奶净能(NEl)增重净能(NEg)产蛋、产毛、劳役、繁殖产脂净能(NEf)〔二〕体增热(HeatIncrement,HI)

1.概念：

饥饿动物采食后数小时内的产热量高于饥饿时的代谢产热---HI；

食后体增热、

体增热、

食物的特殊动力作用、食物生热效应、热增耗。2.体增热的产生：(1)主要来自营养物质代谢：约80%来自内脏，主要是肝脏物质代谢过程中的损失。(2)少局部来自采食及食物的消化(咀嚼、吞咽、消化道蠕动、微生物发酵)、吸收及废物的排泄等。3.影响HI的因素:〔１〕动物的种类：反刍比非反刍动物的大、持久：咀嚼、反刍、瘤胃蠕动和瘤胃内物质代谢产较多能量；〔２〕饲喂水平：体增热随ME进食水平提高而增加。〔３〕日粮的组成：营养物质越平衡，HI越低；缺CP、Mg、P、微量元素、Vit都增加HI；单胃动物日粮AA不平衡也会增加HI；日粮中以油脂代替局部CHO可使HI减少。〔脂类的额外能量效应〕饲料的种类、采食及反刍时间〔min/kg·DM〕饲料种类采食时间反刍时间合计时间大麦秸秆41-5894-133145-191优质干牧草27-3155-7487-105牧草青贮31-5860-8399-120大麦秸和精饲料60：4018446240：6017365320：801620360：10021021人工枯燥干草8-1833-3944-53粉碎大麦秸秆15-180-2215-374.发酵热(heatoffermentation,HF)饲料在动物胃肠经微生物发酵产生的热量。反刍动物瘤胃，单胃动物盲肠、结肠。HI与HF很难分开,将二者合并，统称HI(进食后的产热量与进食前的产热量之差)。人工气候室日本筑波国立畜产试验场5.体增热在营养上的作用和意义：〔1〕作用：寒冷时维持体温；高温时给机体增加额外散热负担。〔2〕意义：代谢能的损失情况。〔三〕影响净能的因素1.动物种类：反刍、单胃2.饲料组成：CP、EE、CHO、CF、P3.饲养水平：第三节动物能量需要的表示体系一、消化能体系二、代谢能体系三、净能体系四、能量价值的相对单位体系〔一〕总的消化养分(TotalDigestibleNutrients)TDN=DCP+2.25×DEE+DCF+DNFE〔二〕淀粉价体系1kg淀粉在阉公牛体内沉积248g体脂肪。第四节饲料的能量效率一、饲料的能量效率二、日粮能量对饲养实践的影响一、饲料的能量效率(一)概念动物利用饲料中的能量转化为NEp〔如NEL等〕，这种产出与投入的能量比率关系称为能量效率。(二)表达方式或指标1.能量总效率：产品能────────×100%食入有效能

2.能量净效率〔纯效率〕：产品能───────────×100%食入有效能－维持能〔食入有效能：DE或ME〕3.饲料总能的转化效率：〔1〕概念：产品能──────×100%食入饲料总能〔2〕各种产品的转化效率：猪肉17%、牛乳15%、鸡肉12%、兔肉9%、鸡蛋7%、羔羊肉5%、牛肉4%。(三)影响饲料能量利用率的因素1.动物：

种类、品种、性别、年龄、生产目的2.饲料饲养

饲养水平、饲料成分。二、日粮能量水平对饲养实践的影响〔一〕不能满足生产需要的情况生产力下降，饲料能量利用效率降低。动物日渐消瘦，健康恶化。〔二〕日粮能量水平过高的情况脂肪沉积过多，繁殖性能下降，受胎率、泌乳量下降，产蛋量下降；乳牛产后瘫痪、乳房炎发病率提高。猪体脂沉积过多，肉品质下降。复习思考题

一、名词解释：1.饲料GE；2.DE；3.ME；4.NE；5.HI；6.能量总效率；7.能量净效率〔纯效率〕二、问答题:1.动物体内有哪三大能源物质？哪种是动物最主要的能量来源，哪种含能值最高，哪种被动物吸收后在体内氧化供能不完全？2.饲料在动物内消化利用过程中，能量主要以哪几种形式损失？影响其损失的因素有哪些?3.饲料能量在动物体内的转化过程？第七章

矿物元素与动物营养本章要点

矿物元素的主要生理功能、典型缺乏症。第一节概述第二节常量元素第三节微量元素第一节概述一、动物的必需矿物元素〔一〕动物必需元素的概念在动物体内具有确切生理功能和代谢作用，缺乏会导致缺乏症和相应的生化变化，补给相应的元素缺乏症即可消失。〔二〕动物必需元素种类(22种)Ca、P、K、Na、CI、Mg、S；Fe、Zn、Cu、Mn、I、Se、Co、Mo、Cr、F、Ni、Si等〔三〕常量元素和微量元素1.常量元素:体内含量≥0.01%,

Ca、P、K、Na、CI、Mg、S;

其中Ca、P、Na、CI动物常感缺乏，一般反刍动物还需补S，牛春季大量采食幼嫩青草需补Mg。2.微量元素:体内含量<0.01%,Fe、Zn、Cu、Mn、I、Se、Co、Mo、Cr、F、Ni、Si、Sn、V、As等。前6种单胃动物常感缺乏，反刍动物常需补Co。锶(Sr)、Li、Ba、Br、B等为动物所必需，有争议。表7-1动物体内某些必需矿物元素含量常量元素

体内浓度(%)微量元素

体内浓度(mg/kg)

钙

1.50

铁

20-80

磷

1.00

锌

10-50

钾

0.20

铜

1-5.0

钠

0.16

锰

0.2-0.5

氯

0.11

碘

0.3-0.6

硫

0.15

钴

0.02-0.1

镁

0.04

钼

1.0-4.0

硒

1.7

铬

0.08不同动物体内矿物元素含量常量元素〔%〕微量元素〔mg/kg〕CaPNaKCISMgFeZnCuMnISeCo猪1.110.710.160.250.150.049025250.20鸡1.500.800.120.110.060.150.0340351.30.40.25牛1.200.700.140.100.170.150.0550205.00.30.43<0.04绵羊2.001.100.130.170.110.100.0678265.30.40.200.01人1.801.000.150.350.150.250.0574281.70.30.400.30二、矿物元素的一般功能(一)构成动物体组织的重要组成成分如Ca、P、Mg是骨骼牙齿主要成分；(二)调节、催化体内生化反响和激活剂如H、E和某些Vit的成分；(三)维持体液的渗透压和酸碱平衡如NaHCO3/H2CO3(四)维持神经、肌肉的兴奋性Na+、K+使兴奋性提高，Ca++、Mg++降低兴奋性；(五)畜禽产品的组成成分矿物元素在体内的动态平衡肌肉、骨骼血液消化道尿、体表软组织器官产品〔奶蛋等〕三、矿物元素利用率〔一〕净利用率矿物元素在体内收支平衡为根底，测定两组矿物质沉积量：〔B2-B1〕/〔I2-I1〕×100%〔二〕相对利用率以动物效应为标识，用待测元素的效应与所选含同样元素的标准物效应比较。〔三〕净吸收率〔I-C1+C0〕/I×100%，

区分内外源，采用同位素进行。第二节常量元素一、钙与磷二、镁三、钾、钠和氯四、硫一、钙与磷〔一〕钙、磷在动物体内的分布含量最高，Ca+P为活重的1-2%，体内矿物元素总量的3/4。Ca的99%、P的75%-85%存于骨骼牙齿。软骨组织中也丰富，其余Ca主要存于细胞外液。P除骨骼、牙齿外，分布各组织器官的细胞和血液。骨骼牙齿中Ca、P存在形式:1.非晶型化合物Ca3(PO4)2、CaCO3、Mg3(PO4)22.结晶羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2

不同动物Ca的代谢〔g〕动物年龄体重摄入吸收内源粪Ca内源尿Ca总粪Ca存积Ca分解Ca〔kg〕猪15周35114.71.450.117.813.310.2绵羊6月302.651.30.850.052.22.42.03牛5周505.85.30.50.011.1215.010.3牛14周38026.69.66.46微量23.46(二)钙Ca、P主要生理功能1.骨骼、牙齿的主要成分：骨组织中灰分25%；骨骼灰分中钙36%，磷18%。骨骼是动物体钙、磷贮备库，并调节血液中钙、磷水平。2.Ca的其他功能:

①激活多种酶：凝血；

②维持正常的神经与肌肉兴奋性，血钙下降,神经、肌肉兴奋性增强，严重时发生抽搐；

③体液调节，改变生物膜通透性；

④促进胰岛素、儿茶酚胺、肾上腺皮质固醇、甚至唾液分泌；

⑤产蛋、泌乳。3.P的其他作用：①参与体内能量代谢;②促进营养物质的吸收;③保证生物膜的完整;④构成DNA、RNA和一些酶的成分。(三)影响Ca、P吸收利用的因素1.消化道酸性环境利于Ca、P吸收：无机Ca、P主要在小肠前端以离子吸收，有机P主要在小肠后端吸收。假设消化道pH过高，溶解的Ca、P也会结合成不溶性磷酸三钙。胃酸分泌缺乏，Ca、P吸收减少。2.饲料中Ca、P比例：Ca、P供给充足，比例不当会严重影响吸收利用；生长动物钙、磷比1-1.5∶1为宜，产蛋鸡4-6∶1。3.VitD促进对钙、磷的吸收与利用，并起着调节钙、磷比例平衡的作用。4.钙、磷来源不同，其利用率不同：(1)植物中磷1/3-2/3是植酸磷〔六磷酸环已酯〕，利用率:猪20-60%，鸡30%甚至更低。有效磷含量＝总磷含量－植酸磷含量或有效磷含量＝总磷含量×30%可利用P%=无机P+植物来源P×30%植酸磷与Ca、Mg、Cu、Mn、Fe、Zn等离子生成稳定络合物，影响消化吸收。瘤胃微生物可分泌植酸酶，可利用植酸磷。马、兔植酸磷利用率高于猪、禽。

(2)植物中草酸、FA等与Ca结合成草酸钙、钙皂等不溶物，降低钙利用率。

(3)动物性饲料Ca、P利用率较高。

猪、禽对无机磷利用率较高，70%以上。在配制日粮时，动物性饲料中的P和无机P视为有效磷，其总磷的含量即为有效磷的量。例：一种大麦含总磷0.33%，植酸磷0.16%。一种肉骨粉含总磷4.7%。此大麦和肉骨粉的有效磷含量各为多少?

大麦有效磷含量：0.33%-0.16%=0.17%

肉骨粉有效磷含量：4.7%5.过多的Fe、Pb、Mn、Al等与磷酸根形成不溶性盐，影响磷吸收；过多的Fe、Zn等降低Ca的吸收、利用。6.人蛋白质摄入量明显影响尿钙排出，摄入增加，尿钙排出随之增加。7.日粮Ca、P↑，Ca吸收利用率↓。8.不同生理阶段利用率不同。

如妊娠和泌乳期、产蛋期等Ca、P利用率高；年龄↑，Ca、P利用率↓。(四)钙、磷缺乏和过多1.钙、磷缺乏症轻者，异嗜癖;严重者，骨骼