第五章碳水化合物营养
- 格式：doc
- 大小：7.53 MB
- 文档页数：104
下载文档原格式
合集下载
简述碳水化合物的营养生理作用
简述碳水化合物的营养生理作用碳水化合物是人体能量的主要来源之一，也是人体维持正常生命活动所必需的营养物质。
在人体内，碳水化合物主要通过消化和吸收后转化为葡萄糖，供给身体各组织和器官进行能量代谢。
碳水化合物的营养生理作用主要体现在以下几个方面：1. 提供能量：碳水化合物是人体最主要的能量来源，每克碳水化合物可产生4千卡的能量。
葡萄糖是碳水化合物的最终代谢产物，通过糖酵解和氧化磷酸化的过程，将葡萄糖分解为二氧化碳和水释放出能量。
这些能量用于维持基础代谢、身体运动、体温调节等各种生理活动。
2. 脑部功能：脑部对葡萄糖的需求量相当高，大约占全身能量的20%左右。
脑细胞几乎完全依赖葡萄糖作为能量供应，脑功能的正常运转需要足够的葡萄糖供应。
当葡萄糖供应不足时，可能会导致头晕、注意力不集中、思维迟缓等脑功能障碍。
3. 蛋白质代谢：碳水化合物在蛋白质代谢中起着重要的作用。
当葡萄糖供应充足时，可以抑制蛋白质分解，促进蛋白质合成，维持良好的氮平衡。
而当葡萄糖供应不足时，由于机体需要能量，会导致蛋白质分解加速，使人体蛋白质储备减少，影响身体的正常功能。
4. 脂肪代谢：碳水化合物在脂肪代谢中也起着重要的作用。
当葡萄糖供应充足时，机体能够更有效地利用脂肪进行能量代谢，减少脂肪的堆积。
而当葡萄糖供应不足时，机体会将脂肪转化为葡萄糖，以满足能量需求，导致脂肪的积累。
5. 肠道健康：碳水化合物在肠道中的作用不仅仅是提供能量，还有助于维持肠道健康。
膳食纤维是一种无法被人体消化吸收的碳水化合物，但它能够增加粪便的体积，促进肠蠕动，预防便秘和结肠癌的发生。
同时，膳食纤维还有助于调节肠道菌群平衡，促进有益菌的生长，维护肠道健康。
碳水化合物在人体的营养生理作用是不可忽视的。
它不仅是人体主要的能量来源，还参与调节蛋白质和脂肪代谢，维持脑部功能和肠道健康。
合理摄入碳水化合物对于维持身体的正常功能和健康非常重要。
尽管碳水化合物的摄入需要适量控制，但不能完全禁止摄入，否则会影响人体的正常代谢和功能。
复习题-碳水化合物
第五章碳水化合物第一节碳水化合物的分类①碳水化合物的分类（1）糖（单糖、双糖、糖醇）（2）寡糖（3）多糖（淀粉、非淀粉多糖）②低聚糖的组成及生物部作用低聚糖可分为低聚果糖和大豆低聚糖，因易被大肠双歧杆菌利用，是双歧杆菌的增值因子。
③直链淀粉和支链淀粉的结构特点和特性直链淀粉又称糖淀粉，由几十个到几百个葡萄糖分子残基以a-1、4-糖苷链相连而成的一条直链，并卷曲成螺旋状二级结构，分子量为1万至10万，在热水中可以溶解，与碘产生蓝色反应，一般不显还原性。
支链淀粉又称胶淀粉，分子相对较大，一般由几千个葡萄糖残基组成，其中每25-30个葡萄糖残基以a-1、6-糖苷键连接，如此则使整个支链淀粉分子形成许多分支再分支的树冠样的复杂结构，它难溶于水，其分子中有许多个非还原性末端，但却只有一个还原性末端，故不显现还原性，遇碘产生棕色反应。
第二节碳水化合物的生理功能①碳水化合物的主要生理功能是生命细胞结构的主要成分及主要供能物质，并且有调节细胞活动的重要功能（1）供给和储存能量（2）构成组织及重要生命物质（3）节约蛋白质作用（4）抗生酮作用（5）解毒作用（6）增强肠道功能第三节碳水化合物的代谢①碳水化合物的消化口腔内消化→胃内消化→肠内消化（肠腔内消化→小肠内结膜上皮细胞表面上的消化→结肠内消化）②碳水化合物的吸收碳水化合物经过消化变成单糖后，才能被细胞吸收，糖吸收的主要部位是在小肠的空肠，单糖首先进入肠粘膜上皮细胞，再进入小肠壁的毛细血管，并汇合于门静脉而进入肝脏，最后进入大循环，运送到全身各个器官，单糖的吸收过程不单是被动扩散吸收，而是一种耗能的主动吸收。
③糖酵解过程及生理意义过程第一阶段由1分子葡萄糖转变为2分子磷酸丙糖，第二阶段由磷酸丙糖生成酮酸。
生理意义：如体力劳动或剧烈运动时，肌肉可因氧供应不足处于严重相对缺氧状态，这时需要通过糖酵解作用补充急需的能量。
④糖有氧氧化过程嘿生理意义过程：第一阶段是葡萄糖降解为丙酮酸。
《基础营养学》预习笔记
《基础营养学》预习笔记第一章：绪论一、营养学的基本概念1. 定义：营养学是一门研究食物中的营养成分、人体对这些营养成分的摄取、消化、吸收、代谢以及它们如何影响人体健康和疾病的科学。
2. 核心概念：- 营养素：指食物中能够为人体提供能量、构成机体组织、调节生理功能的化学物质，包括蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素和水等。
- 膳食：指一个人在一定时间内所摄入的所有食物和饮料。
- 营养不良：包括营养不足和营养过剩两种情况，均会对人体健康产生不良影响。
二、营养学的发展简史1. 古代阶段：- 古代文明中，如埃及、希腊、罗马和中国，已有关于食物治疗疾病的记载。
- “药食同源”的观念在古代就已形成，食物被视为治疗和预防疾病的重要手段。
2. 近代阶段：- 18世纪末至19世纪，科学家们开始通过实验研究食物的成分，如碳水化合物、蛋白质和脂肪的发现。
- 1900年，发现了第一种维生素——维生素B1，随后其他维生素相继被发现。
3. 现代阶段：- 20世纪中叶，营养学开始成为一个独立的学科，研究范围不断扩大。
- 1992年，联合国粮农组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）发布了《膳食营养素参考摄入量》（Dietary Reference Intakes, DRIs）。
4. 我国营养学发展：- 20世纪50年代，我国开始系统研究营养学。
- 1989年，我国发布了第一版《中国居民膳食指南》。
三、营养学的研究内容与方法1. 研究内容：- 食物营养成分的分析和评价。
- 营养素在人体内的代谢过程及其生理功能。
- 膳食结构与营养状况的关系。
- 营养与健康、疾病的关系。
- 营养政策和法规的制定。
2. 研究方法：- 实验研究：包括动物实验和细胞培养等，用于研究营养素的生物学效应。
- 流行病学研究：通过调查和分析人群的饮食习惯与健康状况，探讨营养与健康的关系。
- 营养干预研究：通过对特定人群进行营养干预，观察其对健康的影响。
- 营养评价：使用膳食调查、人体测量、生化指标等方法评估个体或群体的营养状况。
《动物营养学》课程笔记
《动物营养学》课程笔记第一章绪论1.1 动物营养学发展动物营养学的发展可以分为几个阶段：- 初始阶段：18世纪末至19世纪初，科学家们开始关注动物饲料的化学成分，通过对饲料中蛋白质、脂肪、碳水化合物等养分含量的分析，初步了解了动物对营养的需求。
- 科学阶段：20世纪初，随着生物学、生物化学、生理学等学科的发展，动物营养学开始从单一的化学分析转向对动物营养生理和代谢过程的研究。
- 系统阶段：20世纪中叶至今，动物营养学逐渐形成了以动物生理代谢为基础，研究营养素对动物生长、生产、繁殖和健康影响的科学体系。
同时，分子生物学、遗传学、生态学等学科的发展，为动物营养学的研究提供了新的思路和方法。
1.2 动物营养学的研究热点动物营养学的研究热点主要集中在以下几个方面：- 营养与基因表达：研究营养素对动物基因表达的调控作用，以及通过基因工程技术改变动物对营养素的利用效率。
- 营养与免疫：探讨营养对动物免疫系统的影响，提高动物对疾病的抵抗力。
- 营养与肠道健康：研究营养素对肠道微生物群落结构、肠道黏膜屏障功能的影响，以及通过营养调控改善肠道健康。
- 营养与环境：研究动物营养与环境保护之间的关系，降低畜牧业对环境的影响。
1.3 畜牧业热词解析（上）- 绿色畜牧：指在养殖过程中，采用环保、低碳、可持续的生产方式，生产出安全、优质、营养的畜产品。
这包括合理利用资源、减少废弃物排放、保护生态环境等方面。
- 精准营养：根据动物的品种、生长阶段、生产性能等个体差异，为其提供定制化的营养方案，实现营养的精准供给。
这有助于提高饲料利用率，减少资源浪费，降低生产成本。
- 生态养殖：在养殖过程中，模拟动物在自然生态环境中的生长条件，提高动物福利，生产出高品质的畜产品。
这包括采用有机饲料、减少抗生素使用、提供宽敞舒适的养殖环境等措施。
1.4 畜牧业热词解析（下）- 饲料添加剂：为改善动物生产性能、保障动物健康、提高饲料利用率等目的，而在饲料中添加的具有特定功能的物质。
《动物营养学》课程笔记
《动物营养学》课程笔记第一章绪论一、动物营养学发展1. 动物营养学起源动物营养学起源于人们对动物饲养实践中的观察和思考。
18世纪末至19世纪初，随着农业生产力的提高和科学技术的进步，人们开始系统地研究动物的营养需求与饲料的营养价值。
（1）早期研究：早期的研究主要集中在饲料的化学组成和动物对饲料的消化能力上。
法国化学家拉瓦锡（Antoine Lavoisier）提出了“呼吸是燃烧的一种形式”，为动物营养学的发展奠定了基础。
（2）李比希的贡献：德国农业化学家尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）是动物营养学的奠基人之一，他提出了动物营养的有机体理论，即动物体需要的营养物质主要来源于饲料中的有机物质。
2. 动物营养学的发展阶段（1）初创阶段（18世纪末-19世纪末）：在这一阶段，动物营养学的研究主要集中在饲料的化学分析和动物对营养物质的消化吸收上。
研究者们开始认识到不同营养物质对动物生长和健康的重要性。
（2）发展阶段（20世纪初-20世纪中叶）：这一时期，动物营养学形成了较为完整的理论体系，包括营养物质的分类、营养生理学、营养代谢等。
同时，饲料工业的发展和饲养标准的建立为动物营养学的研究提供了实践基础。
（3）成熟阶段（20世纪中叶至今）：随着生物化学、分子生物学、遗传学等学科的发展，动物营养学研究进入了分子水平，开始探讨营养与基因表达的调控、营养与免疫系统的关系等深层次问题。
3. 我国动物营养学发展（1）起步阶段（20世纪初-20世纪40年代）：我国动物营养学研究起步较晚，主要依赖于引进和消化国外的研究成果。
（2）发展阶段（20世纪50年代-20世纪80年代）：在这一阶段，我国动物营养学研究取得了显著成果，如饲料资源的开发利用、饲养标准的制定和推广等。
（3）快速发展阶段（20世纪90年代至今）：我国动物营养学研究取得了世界领先水平，研究领域不断拓展，包括营养与基因调控、营养与环境友好型畜牧业、饲料添加剂研究等。
营养碳水化合物
对肠道健康的影响
膳食纤维
许多碳水化合物食物富含膳食纤维，有助于维持肠道正常功能，促进益生菌生长。
肠道疾病预防
适量摄入富含纤维的碳水化合物食物可降低患肠道疾病（如便秘、憩室炎和肠易激综合征等）的 风险。
免疫系统支持
肠道是人体最大的免疫器官之一，健康的肠道菌群对免疫系统至关重要。富含纤维的碳水化合物 食物有助于维护肠道菌群的平衡和多样性。
奶制品类
牛奶
牛奶是一种含有乳糖的奶制品，同时也提供 蛋白质和钙。
奶酪
奶酪是一种浓缩的奶制品，含有较少的乳糖 但富含蛋白质和钙。
酸奶
酸奶是经过发酵的牛奶制品，含有乳糖和益 生菌。
黄油
黄油是一种高脂肪的奶制品，也含有少量的 乳糖。
03
碳水化合物的消化肠阶段
碳水化合物在口腔中开始被唾液中的 淀粉酶分解为麦芽糖等小分子糖。
等。
大米
大米是世界上许多地区的主食 ，含有丰富的碳水化合物。
玉米
玉米是另一种常见的谷物，可 以作为主食或零食食用。
燕麦
燕麦是一种营养丰富的谷物， 通常被加工成燕麦片或燕麦粥
。
水果类
苹果
苹果是一种富含碳水化 合物的水果，同时也含
有纤维和维生素。
香蕉
葡萄
橙子
香蕉是快速提供能量的 水果，含有丰富的碳水
化合物和钾。
05
不同人群碳水化合物的需求与选择
婴幼儿及儿童
婴幼儿期
对于0-1岁的婴儿，碳水化合物主要来源于母乳或配方奶。随着辅 食的添加，逐渐引入富含碳水化合物的食物，如米粉、稀粥等。
学龄前期
2-5岁的儿童需要更多的碳水化合物来提供能量，应增加谷类、薯 类、水果等食物的摄入。
第五章碳水化合物营养
第五章碳水化合物营养
No Image
一、消化吸收
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%。
第五章碳水化合物营养
No Image
一、消化吸收
2.NPS的分类：
不溶性NSP(如纤维素) 可溶性NSP(如β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖)。
第五章碳水化合物营养
关于非淀粉多糖(NSP) 3.可溶性NSP的性质和抗营养作用：
猪鸡消化道缺乏相应的内源酶而难以将其降解； 其与水分子直接作用增加溶液的黏度，且随多糖浓 度的增加而增加。 多糖分子本身互相作用，缠绕成网状结构，引起溶 液黏度大大增加，甚至形成凝胶。
No Image
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%。
第五章碳水化合物营养
No Image
一、消化吸收 1．消化过程
二、VFA的代谢
1、合成：
乙酸、丁酸→体脂、乳脂 丙酸→葡萄糖
2、氧化供能： 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%。
第五章碳水化合物营养
No Image
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。
No Image
一、消化吸收
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%。
第五章碳水化合物营养
No Image
一、消化吸收
2.NPS的分类：
不溶性NSP(如纤维素) 可溶性NSP(如β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖)。
第五章碳水化合物营养
关于非淀粉多糖(NSP) 3.可溶性NSP的性质和抗营养作用：
猪鸡消化道缺乏相应的内源酶而难以将其降解； 其与水分子直接作用增加溶液的黏度，且随多糖浓 度的增加而增加。 多糖分子本身互相作用，缠绕成网状结构，引起溶 液黏度大大增加，甚至形成凝胶。
No Image
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%。
第五章碳水化合物营养
No Image
一、消化吸收 1．消化过程
二、VFA的代谢
1、合成：
乙酸、丁酸→体脂、乳脂 丙酸→葡萄糖
2、氧化供能： 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%。
第五章碳水化合物营养
No Image
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。
食品营养学-第五章-碳水化合物
血糖含量降低，产生头晕、心悸、脑功能障碍等。严 重者会导致低血糖昏迷。 当膳食中碳水化合物过多时，就会转化成脂肪贮 存于体内，使人过于肥胖而导致各类疾病如高血脂、 糖尿病等。
五、碳水化合物的食物来源
膳食碳水化合物主要来源于植物性食物： 谷类（大米、小米、面粉、玉米等） 干豆类 块根、块茎类（山芋、山药、土豆等） 硬果类（花生、核桃、栗子） 日常食物中：多糖主要来源于谷豆类、薯类、根茎类 食物。单糖及双糖大都来源于制成品，如白糖、葡萄 糖、红糖等。 主食不容替代
③麦芽糖：小麦、种子幼芽中最多，特别是麦芽中。 各种谷物类种子幼芽中均较多，一般仅占食物碳水化合 物的3%。
来源：淀粉水解、发芽的种子（麦芽）； 特点：食品工业中重要的糖质原料，温和的甜 味剂，甜度约为蔗糖的l／2。
上述各糖甜度，一般以蔗糖为100，其它为：果糖170， 葡萄糖50，山梨醇50，乳糖20。
单糖
碳水化合 物分类
双糖
寡糖
多糖
碳水化合物的 家族成员
单糖：葡萄糖，果糖，半乳糖 碳水化合物 双糖：蔗糖，乳糖，麦芽糖 寡糖：棉子糖，水苏糖 多糖：淀粉，糖原，膳食纤维
低聚糖，寡糖是指由3～10个单糖构成的一类小分子 由10个以上单糖组成的大分子糖为多糖。 糖。不能被肠道内的酶分解而吸收。促进排便，体内 环保。它是替代蔗糖的新型功能性糖源，是面向二十 一世纪“未来型”新一代功效食品
温
馨
提
示
贪吃低分子 糖危害
麻省理工学院的研究人员发现，摄入的精炼碳水化合 物越多，智商（IQ）就越低。如果你想优化大脑功能 或是保持大脑健康，要遵守的第一条原则就是：尽量 不要摄入食糖，拒绝任何形式的精炼碳水化合物。
贪吃甜食头发会易变白 骨质生长不良与精神烦躁 近视眼少吃甜食
五、碳水化合物的食物来源
膳食碳水化合物主要来源于植物性食物： 谷类（大米、小米、面粉、玉米等） 干豆类 块根、块茎类（山芋、山药、土豆等） 硬果类（花生、核桃、栗子） 日常食物中：多糖主要来源于谷豆类、薯类、根茎类 食物。单糖及双糖大都来源于制成品，如白糖、葡萄 糖、红糖等。 主食不容替代
③麦芽糖：小麦、种子幼芽中最多，特别是麦芽中。 各种谷物类种子幼芽中均较多，一般仅占食物碳水化合 物的3%。
来源：淀粉水解、发芽的种子（麦芽）； 特点：食品工业中重要的糖质原料，温和的甜 味剂，甜度约为蔗糖的l／2。
上述各糖甜度，一般以蔗糖为100，其它为：果糖170， 葡萄糖50，山梨醇50，乳糖20。
单糖
碳水化合 物分类
双糖
寡糖
多糖
碳水化合物的 家族成员
单糖：葡萄糖，果糖，半乳糖 碳水化合物 双糖：蔗糖，乳糖，麦芽糖 寡糖：棉子糖，水苏糖 多糖：淀粉，糖原，膳食纤维
低聚糖，寡糖是指由3～10个单糖构成的一类小分子 由10个以上单糖组成的大分子糖为多糖。 糖。不能被肠道内的酶分解而吸收。促进排便，体内 环保。它是替代蔗糖的新型功能性糖源，是面向二十 一世纪“未来型”新一代功效食品
温
馨
提
示
贪吃低分子 糖危害
麻省理工学院的研究人员发现，摄入的精炼碳水化合 物越多，智商（IQ）就越低。如果你想优化大脑功能 或是保持大脑健康，要遵守的第一条原则就是：尽量 不要摄入食糖，拒绝任何形式的精炼碳水化合物。
贪吃甜食头发会易变白 骨质生长不良与精神烦躁 近视眼少吃甜食
营养学--碳水化合物
膳食纤维生理作用： 纤维性质：吸水膨胀 结果：增体积、重量。
(1)润肠通便作用
65岁以上老年人中20％～30％有便秘，女性高于男性 。膳食中缺乏膳食纤维是便秘重要的原因。
防便秘、肠憩室 （2）有助于减肥（有赖于体积增大）：抗饥饿、控制热 能、减轻体重。有助于预防肥胖、糖尿病和高脂血症。
膳食纤维生理作用：
单糖(monosaccharide) 双糖(disaccharide) 寡糖(oligosaccharide) 多糖（polysaccharide）
（一）单糖 不能再水解的糖
1、葡萄糖(glucose)——最常见、最主要。是构成各种糖类的基 本单位。游离形式存在水果、蜂蜜中。
分为L型、D型。人体只能代谢D型，L型作为甜味剂。 2、果糖(fructose)——甜度最高。是饮料、糖果、蜜饯的重要 原料。
(3)降低血糖、血脂作用 高纤维碳水化合物消化得比较慢，结果使体内血糖、
血脂水平不会升高的太快。
(4)降低血脂和胆固醇，减少动脉粥样硬化 膳食纤维可以和胆酸结合，生成胆红素随粪便排出
体外，故有降血脂作用。摄人膳食纤维少者，胆汁酸在粪 便中排出少，血浆胆固醇升高，增加了动脉硬化和心脏病 的危险。
(5)降低肠癌的发生率
分为直链淀粉和支链淀粉。支链淀粉吸水膨胀，消化率升高，引起 血糖升高的幅度大。比如糯米、糯玉米等含支链淀粉多。
膳食纤维： 食物中含有的大量纤维素，称为膳食纤
维。因人体内无-糖苷酶而不能对其分解利 用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持 健康所必需。
包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、 树胶和粘胶。
膳食纤维摄入不足，造成便秘，使得食物在 肠内通过时间太长，肠道微生物代谢产生的有 害物质以及分解的酵素长时间与肠黏膜接触， 结果造成有害物质的吸收和肠黏膜细胞受到伤 害，其中各种毒素的吸收是肠道肿瘤发生的最 主要原因。
公共营养师碳水化合物
第五章碳水化合物一、糖的概念、分布及主要生物学作用概念：糖，也称碳水化合物，但这个名称并不确切，也不能用Cm(H2O)n表示。
如，脱氧核糖C5H10O4，但固沿用已久，所以至今在西文中还广泛使用。
-CHO醛 H-C-OH羟基-C=O 酮 -OH羟基二、糖的分类根据其水解产物的情况，可分四类：（一）单糖：不能水解为更小单位的糖1.根据碳原子的多少可分：丙糖、丁糖、已糖等五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等六碳糖（已糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖三碳糖（丙糖）：甘油醛、二羟丙酮等2.葡萄糖是体内糖代谢的中心（1）葡萄糖是食物中糖（如淀粉）的消化产物（2）葡萄糖在生物体内可转变成其它的糖，如核糖、果糖（3）葡萄糖哺乳动物及胎儿的主要供能物质（4）葡萄糖可转变为氨基酸和脂肪酸的碳骨架（二）双糖是由两个相同或不同的单糖组成常见的有：1.麦芽糖：是由2分子D-葡萄糖通过а-1，4糖苷键连接而成，是还原糖，具有还原性。
2.异麦芽糖：麦芽糖的同分异构体，通过а-1，6糖苷键连接而成。
3.蔗糖：是由1分子а-葡萄糖和1分子β-果糖通过а，β-（1、2）糖苷键连接而成。
4.乳糖：由1分子β-半乳糖和1分子β-葡萄糖连接而成。
（三）寡糖由2-10个单糖聚合而成的低聚糖，重要的有棉籽糖，水苏糖，异麦芽低聚糖，低聚果糖，低聚甘糖，大豆低聚糖。
（四）多糖的共同特性1.水解产物含10个以上的单糖，分子量很大，在几万以上2.有旋光性3.在水中不能形成真溶液（五）同聚多糖1.淀粉：天然淀粉呈颗粒状，其外层为支链淀粉，约占70%-90%，内层为直链淀粉，约占10%-30%。
（1）直链淀粉遇碘显紫蓝色（2）支链淀粉遇碘显紫红色直链淀粉的性质：水解淀粉 ---→ 红色糊精--→无色糊精---→麦芽糖---→葡萄糖与碘的反应蓝（紫）红色不显色不显色不显色还原性无有有强最强2.糖原结构与友链淀粉相似糖原在体内的作用：糖原是体内糖的贮存形式，人体贮存量有限，一般不超500克。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五章碳水化合物营养日粮中的碳水化合物在反刍动物营养中的起着重要的作用。
碳水化合物在瘤胃微生物的作用下生成乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸等挥发性脂肪酸（VFA），这些VFA是反刍家畜主要的能量来源，可以满足宿主动物总能量需要的70%~80%。
但由于瘤胃微生物对日粮中碳水化合物的有效降解，小肠吸收的葡萄糖不能满足宿主动物的需要。
因此，糖元异生对反刍类动物极其重要，并且葡萄糖前体物的供应量和某些器官合成葡萄糖的效率都可能是反刍动物整体生产性能提高的限制性因素。
奶牛酮病和绵羊妊娠毒血症的预防、奶牛泌乳量和乳脂率的提高?以及保证瘤胃添加剂最大限度的提高生产性能，所有这些都取决于饲喂日粮中碳水化合物的水平和类型。
本章将论及反刍动物碳水化合物营养的许多方面。
首先从界定具有重要营养价值的碳水化合物开始，而后论述瘤胃微生物对它们的代谢作用；影响碳水化合物消化部位、效率和程度的因素；小肠和大肠对碳水化合物消化的作用；宿主动物体内的糖元异生过程；幼龄反刍动物碳水化合物营养的特征；日粮中碳水化合物营养价值的评定方法；最后讨论饲料加工贮存过程中影响碳水化合物利用率的因素。
其中，结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物都将被考虑在内。
第一节饲料中的碳水化合物碳水化合物（carbohydrates）是多羟基的醛、酮及其多聚物和某些衍生物的总称。
常规营养分析中将这类营养素分为无氮浸出物和粗纤维两大类。
无氮浸出又可称为可溶性无氮化合物（nitrogen free extract）,它包括单糖及其衍生物、寡糖（含2—10个糖单位）和某些多糖（如淀粉、糊精、糖原、果聚糖等）。
粗纤维包括纤维素、半纤维素、多缩戊糖、木质素、果胶、角质组织等，其中纤维素、半纤维素等也属于多糖。
它们是一类重要的营养素，在反刍动物日粮中占一半以上。
碳水化合物的组成和分类详见表1。
在青粗饲料的理化性质研究领域还有结构型碳水化合物（structural carbohydrate,SC）非结构性碳水化合物（nonstructural carbohydrate,NSC）水溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate,WSC）以及糖与非糖物质的结合物—结合糖。
分为淀粉、纤维素、半纤维素和果胶。
表5-1 碳水化合物组成及其分类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、阿拉伯糖等已糖：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、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）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）杂多糖（由不同单位组成）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（半乳糖醛酸的聚合物）黏多糖（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）糖蛋白质糖脂木质素（苯丙烷衍生物的聚合物）一.单糖（monosaccharide）单糖是组成碳水化合物的基本单位。
其所含的化学功能基团是酮基或是醛基，分为醛糖和酮糖两类，以含4~6个碳原子的单糖最为普遍。
1. 戊醛糖营养学上有两种重要的戊醛糖，它们是DL-阿拉伯糖和D-木糖（α-D-吡喃木糖）。
1.1DL-阿拉伯糖该糖通常不以游离形式存在，而是作为树胶（粘多糖）和半纤维素（大部分的细胞壁多糖）的一个基团出现。
阿拉伯糖在配糖键中是一个呋喃糖苷。
1.2D-木糖即吡喃糖苷戊醛糖，是半纤维素的主要成分。
棉籽壳、玉米穗轴以及各种谷物秸秆都是生产该糖的很好的原料。
2. 己醛糖2.1 D—葡萄糖（右旋糖）在生物体系中发现以游离形式存在，也是蔗糖、乳糖等双糖的组成成分和多糖的糖苷（如生氰糖苷）。
青绿饲料只含有小量的游离已糖，但由葡萄糖相连而形成的多糖是植物性饲料的主要成分，所以葡萄糖主要来自动物消化多糖的终产物，为动物提供能量，一些葡萄糖的衍生物在代谢过程起着重要作用。
该糖一般通过淀粉在40Ψ，pH1.5条件下水解获得。
2.2 D—甘露糖通常是多糖的组成成分，不游离存在。
可以通过酸水解获得。
2.3 D—半乳糖是乳糖、蜜二糖、棉子糖等寡糖的组成成分，也是阿拉伯树胶、琼脂及其它树胶、粘质等多糖的组成成分。
它通常是由乳糖水解的D—半乳糖直接结晶获得。
D—半乳糖多存在于与葡萄糖结合形成的双糖中，如乳糖，它是哺乳动物乳汁的重要成分。
半乳糖也是神经组织以及青绿植物的组分。
3. 己酮糖D—果糖是一种左旋糖，商业上通过玉米淀粉的酶解获得。
它可被酵母发酵，是已知的最甜的糖。
鉴于转化糖（葡萄糖+果糖）比蔗糖的溶解度大，产量高出5%，也比蔗糖甜，因此具有重要的工业价值。
果糖游离存在于青绿饲料中、以及精子、胎儿和初生幼畜的血液中，并且是蔗糖和果聚糖的组分。
4. 衍生糖核糖为五碳醛糖，是核酸的碳水化合物组分，存在于活细胞中。
葡萄糖木糖阿拉伯糖HOH22OH甘露糖果糖牛乳糖图5-1 几种营养价值重要的单糖的结构式二. 寡糖（oligosaccharide）1.寡糖的概念寡糖又叫低聚糖，这类碳水化合物自然条件下以游离态或化合态存在。
和多糖相比，它们的分子量较小，是由2-10个分子的单糖（糖单位）通过糖苷键连接起来形成的，是多糖的组成部份。
与酸加热反应后，寡糖可水解成各种单糖。
寡糖中的二糖是其基本模式，最为普遍。
2. 寡糖的分类寡糖包括二糖（双糖）、三糖、四糖、五糖和六糖以及七糖、八糖。
据统计，具有一定的化学结构的寡糖，包括各种结晶形衍生物已达584种，其中二糖310种，三糖157种，四糖52种，五糖23种，六糖23种，七糖12种，八糖7种。
2.1 双糖（disaccharide）双糖含有两个单糖分子，2C6H12O6→C12H22O11＋H2O。
常见的双糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二糖、海藻二糖、蜜二糖、松二糖和龙胆二糖等。
2.1.1蔗糖(sucrose)含有一分子葡萄糖和一分子果糖，对金属离子不表现还原性。
它广泛地存在于植物王国中，蔗糖在糖甘蔗、制糖甜菜和高梁以及有甜味的果实中（如香蕉、菠萝等）中含量较高（图5－2），具有重要的商业意义。
但在饲料甜菜、其他块根及青绿饲料中的含量很低。
蔗糖在酸处理或酶催化作用下水解成等量的葡萄糖和果糖的混合物，蔗糖的水解常称为蔗糖的转化作用，其水解产物称转化糖，其甜度比蔗糖高，蜂蜜的主要成分是转化糖。
2.1.2 麦芽糖(maltose)又称饴糖，还原性双糖，通过淀粉和糖元的酶解获得。
是淀粉的基本组成单元。
大量存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中，由2个分子的葡萄糖分子缩合失水形成。
天然的存在于人类、动物和植物的组织中，尤其是高等植物的花粉、花蜜和谷物发芽的麦芽中（图5-3）。
2OH图5-2 蔗糖的环状化学结构 图5－3 麦芽糖的环状化学结构2.1.3 乳糖(lactose)由葡萄糖和半乳糖个1分子缩合失水形成，植物中鲜见。
乳糖不能被一般的酵母发酵。
乳糖是乳腺代谢产物，以乳汁的形式分泌出。
乳糖在乳汁中以游离态或乳糖低聚糖的形态存在。
未加热的乳汁中，游离态和化合态乳糖的比例是8:1，乳糖的甜度是蔗糖的1/6，并且溶解度也相对较低。
牛乳中含乳糖4％-5％，人乳中5％-8％（图5-4）。
2.1.4 ?纤维二糖（cellobiose ）是纤维素的基本组成单元，水解纯纤维素时可得到纤维二糖，由2个葡萄糖分子通过β-1，4-糖苷键相连，它与麦芽糖的区别是纤维二糖为β-葡萄糖苷（图5-5）。
图5－4 乳糖的环状化学结构 图5－5 纤维二糖的环状化学结构2.2 三糖（trisaccharide）是主要的寡糖，分还原性与非还原性两类。
2.2.1非还原性三糖包括棉子糖（raffinose），由а－D－葡萄糖和β-D-果糖相连组成；它在制糖甜菜中含量较低，在大豆和棉籽粕中的含量较为可观。
只有在微生物作用下才能被消化。
龙胆三糖，由β-D-葡萄糖与β-D-果糖和а－D－葡萄糖相连组成。
2.2.2 还原性三糖包括甘露三糖，由а－D－半乳糖与а－D－半乳糖和а－D－葡萄糖相连组成；刺槐三糖，由半乳糖与鼠李糖和鼠李糖相连组成；鼠李三糖，由半乳糖与鼠李糖和鼠李糖组成。
2.3 四糖由4个单糖残基组成，主要有水苏四糖（stachyose），主要存在于水苏（stachys tuberifera）的根中，是非还原性糖，由两分子半乳糖＋葡萄糖＋果糖组成，水解后变为果糖。
最初是在大豆中发现。
2.4 其他此外还有由3分子半乳糖＋葡萄糖＋果糖组成的五糖（毛蕊草糖）以及六糖、乳六糖等。
自然界中很少存在，在动物营养学中无重要意义。
三. 多糖（polysaccharide）多糖是自然界中分子结构复杂、且庞大的糖类物质，它是由多个（10个以上-上万个）单糖分子或单糖衍生物缩合、失水，通过糖苷键连接而成的大分子聚合物，是植物的重要成分。
其中纤维素对植物起着支撑和骨架的作用，淀粉起着储存能量的作用。
Vansoet等在20世纪60年代后期建议用中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、细胞壁成分（CWC）以及结构性碳水化合物（SC）和非结构性碳水化合物（NSC）等作为鉴别饲料中纤维性和非纤维性营养的分类方法。
目前在反刍动物碳水化合物的营养研究中已广泛使用Vansoet纤维分类体系。
1. 非结构性多糖（non-structural polysaccharide）1.1 淀粉(starch)是植物性多糖，遇碘呈蓝色或红色。
植物的种子、茎、根、髓和叶中均含淀粉。
马铃薯、木薯和玉米是淀粉的重要来源。
淀粉在谷物中的含量可高达70％，在块根的干物质中大约含有30％的淀粉，植物青绿部分的含量则较少。
不同种类的植物，其淀粉微粒的大小和外观不同（见表5-2）。