第三章 碳水化合物与动物营养 ppt课件
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碳水化合物与动物营养
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4、粗纤维是动物日粮中不可缺少的成分
是维持瘤胃的正常功能和动物的健康必需的物质；
经微生物发酵产生的各种挥发性脂肪酸，除形成葡 萄糖外，可维持反刍动物较高的乳脂肪率和产乳率；
粗纤维发酵产生的各种挥发性脂肪酸，是反刍动物 的主要能源物质；
粗纤维体积大，吸水性强，不易消化，可充填胃肠 容积，使动物食后有饱腹感；
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3.4 反刍动物碳水化合物的营养特点
以挥发性脂肪酸代谢为主，是在瘤胃和大肠中靠细菌发酵。 而以葡萄糖代谢为辅，是在小肠中靠酶的作用进行。反刍 动物不仅能大量利用无氮浸出物，也能大量利用粗纤维。
反刍动物对粗纤维铁消化率一般可达42%~61%。
瘤胃发酵形成的各种挥发性脂肪酸的数量，因日粮组成、 微生物区系等因素而异。
碳水化合物含C、H、O，其比例为1:2:1
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3.1.2 碳水化合物的种类和特点
1、单糖
戊糖：核糖，2-脱氧核糖，木糖，阿拉伯糖 己糖：葡萄糖，果糖，半乳糖，甘露糖
2、低聚糖
二糖：蔗糖，麦芽糖，纤维二糖，乳糖 三糖、四糖、五糖：棉籽糖，水苏糖，
3、多糖
淀粉 糖原 纤维素、半纤维素、木质素、果胶
寡聚糖可作为有益菌的基质，改变肠道菌相，建 立健康的肠道微生物区系；
寡聚糖还有消除消化道内病原菌，激活机体免疫 系统等作用。
日粮中添加寡聚糖可增强机体免疫力，提高成活 率、增重及饲料转换率。
寡聚糖作为一种稳定、安全、环保性良好的抗生 素替代物，在畜牧业生产中有着广阔的发展前景。
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生长发育、乳腺等代谢的惟一能源。
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3、机体内能量贮备物质
饲料中碳水化合物在动物体内可转变为糖原和 脂肪而作为能量贮备。
ppt课件-第三章 动物营养需要与饲养标准
第二节 生产的营养需要 第三节 动物的饲养标准
2
学习目标
熟悉动物营养需要及饲养标准等根 本概念
掌握动物在不同生理阶段对营养物 质的需要
3
第一节 动物营养需要与维持营养需要
营养需要 维持需要
4
一、营养需要
畜禽的营养需要是每天每头〔只〕畜禽对能量、 蛋白质、矿物质和维生素等营养物质的总需要量。 营养需求包括维持需求和生产需求 维持需求 生产需求
应用：生长前期应加强营养，发挥生长快的优 势；一般公畜体重增长速度高于母畜，使公畜 的营养略高于母畜；肉用畜禽，一般在生产上 利用生长转缓点时的体重或年龄作为屠宰〔出 栏〕的适宜期。
28
2.生长重点顺序转移规律〔体组织的 生长规律〕
从胚胎开始，最早发育和最先完成的是神经系统，依次为骨骼系 统、肌肉组织，最后是脂肪组织。即一般生长初期，体组织以 骨骼生长，生长部位以头和四肢属于早熟部位，表现头大、腿 高；生长中期，肌肉生长加快，生长速度以胸部和臀部为快， 体长生长加快；生长后期，体组织那么以沉积脂肪为主，腰部 生长和体深增长加快。〔图〕。
34
小结
家畜生长的概念及衡量指标 家畜的生长规律及其应用
35
繁殖营养需要
〔一〕种公畜的营养需要 〔二〕繁殖母畜的营养需要
36
〔一〕种公畜的营养需要
37
饲养公畜的要求与目的：
使种公畜保持健壮的体况、旺盛的 性欲和配种能力，产出量多质优的 精液。因此，要定期称量种公畜的 体重。
确定营养需要的原那么：
肥育的概念:肥育是指肉用畜禽生长后期经强化饲养而使瘦肉和脂肪快速沉积。
24
二、衡量家畜生长的指标
25 0.
1、生长速度：是指日增重，用一定时期内的增重 种类、品种和生产水平 按单位体重计算鸡最高、牛羊最低。
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学习目标
熟悉动物营养需要及饲养标准等根 本概念
掌握动物在不同生理阶段对营养物 质的需要
3
第一节 动物营养需要与维持营养需要
营养需要 维持需要
4
一、营养需要
畜禽的营养需要是每天每头〔只〕畜禽对能量、 蛋白质、矿物质和维生素等营养物质的总需要量。 营养需求包括维持需求和生产需求 维持需求 生产需求
应用：生长前期应加强营养，发挥生长快的优 势；一般公畜体重增长速度高于母畜，使公畜 的营养略高于母畜；肉用畜禽，一般在生产上 利用生长转缓点时的体重或年龄作为屠宰〔出 栏〕的适宜期。
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2.生长重点顺序转移规律〔体组织的 生长规律〕
从胚胎开始，最早发育和最先完成的是神经系统，依次为骨骼系 统、肌肉组织，最后是脂肪组织。即一般生长初期，体组织以 骨骼生长，生长部位以头和四肢属于早熟部位，表现头大、腿 高；生长中期，肌肉生长加快，生长速度以胸部和臀部为快， 体长生长加快；生长后期，体组织那么以沉积脂肪为主，腰部 生长和体深增长加快。〔图〕。
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小结
家畜生长的概念及衡量指标 家畜的生长规律及其应用
35
繁殖营养需要
〔一〕种公畜的营养需要 〔二〕繁殖母畜的营养需要
36
〔一〕种公畜的营养需要
37
饲养公畜的要求与目的：
使种公畜保持健壮的体况、旺盛的 性欲和配种能力，产出量多质优的 精液。因此，要定期称量种公畜的 体重。
确定营养需要的原那么：
肥育的概念:肥育是指肉用畜禽生长后期经强化饲养而使瘦肉和脂肪快速沉积。
24
二、衡量家畜生长的指标
25 0.
1、生长速度：是指日增重，用一定时期内的增重 种类、品种和生产水平 按单位体重计算鸡最高、牛羊最低。
动物营养与饲料：碳水化合物与动物营养
H2
皱胃
细菌多糖体
吸收 嗳气 排出
小肠 胰、肠淀粉酶 葡萄糖 吸收
CF与 细菌 多糖 体
产物
吸收 粪排出
乙酸 VFA 丁酸
丙酸
TCA循环，氧化供能
乳腺
乳脂
合成体脂肪 在上皮组织中形成酮体
TCA循环，氧化供能
分解产生乙酸的作用
在肝脏转变成葡萄糖，参与TCA循环 形成糖原贮存在肝、肌肉 形成乳糖和体脂肪
肝脏 需要
供能 肝糖元 （贮存）
脂肪（肥肝）
血液 循环
各组织器官
肌糖元 （贮存）
肌肉
脂肪组织
体脂肪
合成非必 需AA碳架
2.马、兔 马、兔对碳水化合物的消化部 位是以肓结肠为主，小肠为辅。
3.家禽 利用是以CF形成的挥发性脂肪 酸为主，而以淀粉形成葡萄糖 为辅。
总之，猪对碳水化合物的消化部位 是以小肠为主，肓结肠为辅。利用 是以淀粉形成葡萄糖为主，而以CF 形成的挥发性脂肪酸为辅。
1.纤维素：β —葡萄糖分子的聚 合物，不溶于水和稀酸，在高
温、高压和酸煮条件下可水解
成葡萄糖；植物细胞壁的主要
成分，常与木质素伴存或单独 存在。 2.半纤维素：戊糖和己糖的混 聚物，溶于稀酸，与纤维素、 木质素一起构成细胞壁。
3.果胶：部分溶于稀酸和稀碱，可被冷水 或热水浸出而成胶状物，主要存在于植物 的细胞壁及其间隙中。
五、粗纤维在家畜饲养中的利弊
1.作为填充物质。
➢有利作用 2.作为营养物质。
3.刺激胃肠蠕动，有通便的作用
➢消极作用 1.降低饲料消化率。
2.过多量易引起便秘
6、寡聚糖的特殊作用
三、单胃家畜对碳水化合物消化与代谢
动物饲料之碳水化合物ppt课件
➢ 淀粉是其多聚物，能被动物很好地消化
② – D – 葡萄糖 ③ 纤维素的其多聚物
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11
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
➢ 是在所有CHO中最甜的
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二糖 Disaccharides
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直链淀粉 Amylose
-1,6 linkage
24
4. 糖原 Glycogen
a. 俗称动物淀粉，存在于肌肉和肝脏中 b. 多个D-葡萄糖以a-1, 4 & a-1, 6糖苷键连接 c. 类似于支链淀粉，但其侧链较短
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25
5. 纤维素 Cellulose
a. 植物中CHO的主要形式
反刍动物：40-70mg/100ml
禽：130-260mg/100ml
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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。
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22
3. 支链淀粉 Amylopectin
a. 约有70-75%的淀粉以支链的形式存在 b. 在水中不溶解 c. 葡萄糖以–1, 4–糖苷键连接 d. 支链以–1, 6–糖苷键连接 e. 这两种化学键均可被动物的消化酶作用
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-1,4 linkage
支链淀粉 Amylopectin
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② – D – 葡萄糖 ③ 纤维素的其多聚物
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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
➢ 是在所有CHO中最甜的
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二糖 Disaccharides
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直链淀粉 Amylose
-1,6 linkage
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4. 糖原 Glycogen
a. 俗称动物淀粉，存在于肌肉和肝脏中 b. 多个D-葡萄糖以a-1, 4 & a-1, 6糖苷键连接 c. 类似于支链淀粉，但其侧链较短
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5. 纤维素 Cellulose
a. 植物中CHO的主要形式
反刍动物：40-70mg/100ml
禽：130-260mg/100ml
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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。
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22
3. 支链淀粉 Amylopectin
a. 约有70-75%的淀粉以支链的形式存在 b. 在水中不溶解 c. 葡萄糖以–1, 4–糖苷键连接 d. 支链以–1, 6–糖苷键连接 e. 这两种化学键均可被动物的消化酶作用
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-1,4 linkage
支链淀粉 Amylopectin
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碳水化合物和动物营养
生长和发育
对于生长中的动物，营养 需求更为重要，包括能量 、蛋白质、矿物质和维生 素等。
繁殖和泌乳
繁殖和泌乳期的动物需要 额外的营养来支持繁殖和 泌乳。
动物营养的来源和摄取
饲料
为满足动物的营养需求， 通常需要提供专门的饲料 ，包括全价饲料、添加剂 饲料等。
水
水是动物摄取的重要营养 物质，对于水的质量和管 理也需要重视。
谷物类碳水化合物在动物营养中的应用
玉米
含有大量淀粉和少量脂肪、蛋白质和维生素，是全球最重 要的饲料作物之一。在猪、鸡、牛等动物的饲料中广泛使 用。
小麦
含有大量淀粉、蛋白质和矿物质，以及少量的脂肪和维生 素。是猪、鸡、牛等动物的饲料中重要的能量来源。
大麦
含有大量的淀粉、蛋白质、矿物质和维生素，同时也是良 好的纤维来源。在猪、鸡、牛等动物的饲料中作为能量和 营养的补充。
动物营养与免疫研究
研究营养物质对动物免疫系统的影响和作用机制，揭示营养与免疫之间的相互关系，为提 高动物抗病能力和健康状况提供理论支持。
动物营养与环境互作研究
探讨动物营养与环境之间的相互作用和影响，研究营养物质对动物行为和生态系统的调控 机制，为保护生态环境和维护动物生态平衡提供参考。
碳水化合物和动物营养的未来研究方向
动物营养对碳水化合物代谢的影响
碳水化合物消化吸收
动物体内的消化酶可分解碳水化合物，使其更易于吸收利用。
碳水化合物合成与储存
动物肝脏和肌肉等组织可利用葡萄糖等碳水化合物合成糖原等储存 物质，以备不时之需。
碳水化合物代谢与基因表达
动物营养状况会影响碳水化合物代谢相关基因的表达，进而影响碳 水化合物的代谢过程。
案例三
总结词
动物营养碳水化合物的营养演示文稿
日粮中碳水化合物占大部分，在Weende的 常规分析体系中，包括无氮浸出物及 粗纤 维。
第11页，共45页。
（二）碳水化合物与动物营养有 关的一些性质
1、直链和支链淀粉 直链淀粉呈线性，由250~300个葡萄
糖单位组成，以—1，4糖苷键连结而成。 支链淀粉每隔24~30个葡萄糖单位出
现一个分支，分支点以—1，6糖苷键连结， 分支内以—1，4糖苷键连结。
丙酸 15~36 19~38 8~11 14
18~23
丁酸 5~10 5~14 8~17
14 4~6
第27页，共45页。
（二）反刍动物碳水化合物的消化
幼年反刍动物及成年非反刍动物与非反刍 动物相似。 反刍动物对碳水化合物的消化和吸收以形 成VFA为主，形成葡萄糖为辅，消化部位以 前胃为主，小肠、盲肠、结肠为辅。
（1）甘露寡糖（MOS，酵母细胞壁的衍生物）果 寡糖（FOS）等，与肠道中的致病细菌结合，使细 菌不能在肠壁定植。MOS可防止沙门氏菌、大肠杆菌
和霍乱弧菌在肠上皮的黏附。
（2）寡糖可选择性地作为某些细菌生长的底物。 FOS作为乳酸杆菌和双歧杆菌的底物，但沙门氏菌、大肠
埃希氏杆菌和其他革兰氏阴性菌发酵效率低。
淀粉在天然状态下呈不溶的晶粒，对 其消化性有影响。
第12页，共45页。
2、糖原每隔10~12个葡萄糖单位出现一个 分支。
3、淀粉与纤维素的消化
麦芽糖由两
分子的-D-葡萄糖以-1，4糖苷键连接而
成。纤维二糖以- 1，4糖苷键连接而成。
动物分泌-淀粉酶仅分解-1，4糖苷键，
不能分解-1，4糖苷键。
4、半纤维素含有大量的- 1，4糖苷键， 与木质素结合后很难溶于水。
2、碳水化合物在小肠后段的消化吸收 结构多糖和未消化的营养性碳水化合物， 以微生物消化为主，产生挥发性的脂肪酸、 二氧化碳和甲烷。挥发性脂肪酸扩散进入 体内，气体由肛门逸出。
第11页，共45页。
（二）碳水化合物与动物营养有 关的一些性质
1、直链和支链淀粉 直链淀粉呈线性，由250~300个葡萄
糖单位组成，以—1，4糖苷键连结而成。 支链淀粉每隔24~30个葡萄糖单位出
现一个分支，分支点以—1，6糖苷键连结， 分支内以—1，4糖苷键连结。
丙酸 15~36 19~38 8~11 14
18~23
丁酸 5~10 5~14 8~17
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第27页，共45页。
（二）反刍动物碳水化合物的消化
幼年反刍动物及成年非反刍动物与非反刍 动物相似。 反刍动物对碳水化合物的消化和吸收以形 成VFA为主，形成葡萄糖为辅，消化部位以 前胃为主，小肠、盲肠、结肠为辅。
（1）甘露寡糖（MOS，酵母细胞壁的衍生物）果 寡糖（FOS）等，与肠道中的致病细菌结合，使细 菌不能在肠壁定植。MOS可防止沙门氏菌、大肠杆菌
和霍乱弧菌在肠上皮的黏附。
（2）寡糖可选择性地作为某些细菌生长的底物。 FOS作为乳酸杆菌和双歧杆菌的底物，但沙门氏菌、大肠
埃希氏杆菌和其他革兰氏阴性菌发酵效率低。
淀粉在天然状态下呈不溶的晶粒，对 其消化性有影响。
第12页，共45页。
2、糖原每隔10~12个葡萄糖单位出现一个 分支。
3、淀粉与纤维素的消化
麦芽糖由两
分子的-D-葡萄糖以-1，4糖苷键连接而
成。纤维二糖以- 1，4糖苷键连接而成。
动物分泌-淀粉酶仅分解-1，4糖苷键，
不能分解-1，4糖苷键。
4、半纤维素含有大量的- 1，4糖苷键， 与木质素结合后很难溶于水。
2、碳水化合物在小肠后段的消化吸收 结构多糖和未消化的营养性碳水化合物， 以微生物消化为主，产生挥发性的脂肪酸、 二氧化碳和甲烷。挥发性脂肪酸扩散进入 体内，气体由肛门逸出。
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第二节 碳水化合物的营养功能
1.供给动物能量的主要来源（80%）；
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。
葡萄糖是最有效的营养素，来源于胃肠道吸收与 体内生糖物质转化。
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2.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
◆刺激胃肠道发育，促进胃肠运动，减少疾病。
◆提供能量，CF在盲肠发酵，满足10-30%能量。
◆改善胴体品质，能提高瘦肉率、乳脂率。
◆降低饲料成本。
◆饲粮粗纤维水平，育肥猪8%以下，母猪10-12%，鸡3%-
5%。
◆代谢效应，刺激胃液、胆液、胰液等分泌。
◆解毒作用
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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
定。
细菌纤维分解酶
半纤维素
己糖+戊糖
糖分解酶
半纤维分解酶
丙酸 H2 丁酸+CO2 乙酸 CH4
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3.果胶：它是半乳糖醛酸单位与鼠李糖单位的聚合物， 可被热水或冷水浸出而成胶状物。动物消化道分泌 的酶不能使其水解，但在微生物作用下可被消化。
果胶可用来防治犊牛等幼龄动物的腹泻。
4.木质素：实质上并不是碳水化合物，而是苯的衍生物。 木质素不溶于水和常见的有机溶剂，酸碱均不能使 其分解。
猪、禽：以淀粉形成葡萄糖为主，粗纤维形成VFA 为辅，主要部位在小肠。饲粮粗纤维水平不宜过高。
马、兔：以粗纤维形成VFA为主，以淀粉形成葡萄 糖为辅。
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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 和葡糖。
糖
类
多
糖
贮存 多糖
结构 多糖
淀粉、糖原
非淀粉多糖 (NSP)
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非淀粉多糖（NSP）：由纤维素、半纤维素、果 胶和抗性淀粉（阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、 葡糖甘露聚糖等）组成。根据水溶性，分为可溶性 （如β-葡聚糖等）和不溶性（如纤维素等）。
可溶性NSP在动物消化道内能使食糜变粘，阻 止养分接近肠粘膜表面，最终降低养化消化率。
合成菌体蛋白和动物体内合成NEAA提供C架。 3.形成产品；
奶、肉、蛋 4.粗纤维是动物日粮中不可缺少的成分；
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5.体组织的构成物质（核糖、糖脂、糖蛋白等）；
核糖：指具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上 的氢，被烷基或芳香基团所取代的缩醛衍生物。许 多糖苷具有解毒作用。
糖脂：是神经细胞的组成成分，以传导突轴刺激冲动 起重要作用。
第三章 碳水化合物与动物营养
第一节 碳水化合物的组成、性质 及在动植体中的存在
第二节 碳水化合物的营养生理功能 第三节 单胃动物碳水化合物营养 第四节 反刍动物碳水化合物营养 第五节 粗纤维的合理利用
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第一节 碳水化合物的组成、性质及在动植物体中的存在
一、碳水化合物的组成与性质
单糖、低聚糖
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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(volatile fatty)、CO2和甲烷。
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
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二、粗纤维营养 ◆一定量粗纤维，能填充消化道，产生饱感。
ADG(g)
690 690 680 730 710 750
F/G
3.28 3.54 3.44 3.55 3.16 3.77
20 7.8 2.77 2.8 236
40 14.3 2.41 2.1 193
60 20.3 2.05 1.45 152
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表2 等能条件下粗纤维对生产性能的影响
CF(%)
3.5 5.5 7.5 9.5 11.5 13.5
CP(%)
15 15 15 15 15 15
ME(Cal/kg)
3103 2990 2915 2898 2889 2872
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6. 寡聚糖的特殊作用 微生物表面的凝集素和宿主细胞表面的某些寡糖
特异性地识别结合，从而不能在肠壁表面定植，随食糜 排出，保护动物免遭侵害。
合成寡糖（化学益生素，chemical probiotics） 有甘露寡糖（MOS）、果寡糖（FOS）等。
最常见天然寡糖来源是豆科籽实，饲料中主要为棉 籽糖系列（棉籽糖、水苏糖、毛蕊草糖等）。
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谷物籽实中NSP的组成
的含量(%DM)
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常规营养分析中包括：
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1.纤维素：纤维素的化学性质稳定。
纤维素 细菌纤维分解酶 葡萄糖+纤维二糖 细菌糖分解酶
丙酸 H2 丁酸+CO2
乙酸 CH4
2.半纤维素：是己糖和戊糖的混合聚合物。化学性质不如纤维素稳
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）。
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表1 不同大豆秸粉喂乳猪的结果
豆秸杆粉(%) CF(%) DE(Mcal/kg) 采食量(Mcal) ADG(g)
5 4.9 3.03 4.68 387
10 5.9 2.94 3.8 309
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糖蛋白质：指比较短、往往是分支的寡糖链与多肽共 价相连所构成的复合糖。其种类繁多、作 用巨大。
粘液分泌物中的糖蛋白中含有大量糖类，能束缚 大量的水，且具有很高的粘性，有保护和润滑作用， 可作为润滑剂和表面保护剂。
细胞质膜糖蛋白质的功能：质膜的许多作用都与 糖蛋白质寡糖链所提供的“识别标记”直接相关。
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寡聚糖已知1000余种，常用有寡果糖、寡甘露糖、 异麦芽糖、寡乳糖和寡木糖等。（益生元、益生素）
作用： （1）与肠道中致病菌结合，并一道排出体外，
保护动物免受侵害。 （2）作为有益细菌生长的底物。
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第三节 单胃动物碳水化合物营养
一、无氮浸出物营养
营养性碳水化合物主要在消化道前段（口腔到回肠 未端）消化、吸收，而结构性碳水化合物主要在消化道 后段（回肠未端以后）消化、吸收。