动物营养学：第五章 碳水化合物营养

《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。

《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。

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。

绪论1、名词解释养分（营养物质）：饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品，具有类似化学性质的物质统称为营养物质，亦称为养分或营养素。

营养：是动物摄取、消化、吸收食物并利用食物中的营养物质来维持生命活动、修补体组织、生长和生产产品的全部过程。

营养学：研究生物体营养过程的科学。

通过这一过程的研究，可以阐明生命活动的本质，并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。

饲料：正常情况下，凡能被动物采食、消化吸收、无毒无害、且能提供营养物质的所有物质均可称为饲料。

饲料的营养价值：饲料或养分完成一定营养或营养生理功能的能力大小。

2、试述动物营养学的研究目标和任务。

答：总体目标：通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形成饲料资源的高效利用、动物产品的高效生产、人类健康及生态环境的长期维护的动物营养科学指南，使动物生产在土壤----植物----动物----人食物链中与其他要素协调发展，为维持食物链的高效运转发挥积极作用。

任务：(1)确定必需营养素、研究其理化特性和营养生理作用；(2)研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制；(3)研究营养摄入与动物健康、动物体内外环境间的关系；(4)研究提高动物对饲料利用率的原理与方法；(5)制定动物的适宜养分需要量；(6)探索或改进动物营养学的研究新方法或新手段（饲料营养价值评定、营养需要量）。

3、简述动物营养学在动物生产中的地位。

答：（1）保障动物健康（2）提高生产水平与50年前比较，现代动物的生产水平提高了80-200%。

其中，营养的贡献率占50-70%。

(3)改善产品质量(4)降低生产成本动物生产的总成本中，饲料成本占50-80% (5)保护生态环境4、学习动物营养学的意义。

答：(1)研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规律，可为动物生产提供理论依据和实践指南，维持动物生产的高效进行。

(2)有助于揭示动物生命活动的本质、动物与人及环境的互作关系，并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。

2023-11-11CATALOGUE目录•碳水化合物概述•碳水化合物的消化与吸收•碳水化合物在动物体内的代谢与利用•碳水化合物与动物健康•碳水化合物在动物饲料中的应用•未来研究方向01碳水化合物概述碳水化合物是一类由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。

定义其主要特点是氢氧比例为2:1，分子中常含有羟基或醛基/酮基。

特点碳水化合物的定义不能再被水解为更小分子的糖，如葡萄糖、果糖等。

碳水化合物的分类单糖由两个单糖分子通过糖苷键连接而成，如蔗糖、乳糖等。

双糖由多个单糖分子聚合而成，包括淀粉、纤维素、糖原等。

其中淀粉和糖原是动物体内主要的储能物质。

多糖能量来源：碳水化合物是动物体内主要的供能物质，被氧化分解为葡萄糖后，通过三羧酸循环产生ATP供能。

维持消化道健康：某些碳水化合物（如膳食纤维）可以促进肠道蠕动，维持肠道微生物平衡，有助于消化道健康。

请注意，不同类型的动物对碳水化合物的需求和利用能力存在差异。

在设计动物饲料配方时，需要根据动物的种类、生长阶段和生产目的等因素，合理选择和搭配碳水化合物来源。

节省蛋白质：当饲料中碳水化合物不足时，动物会利用蛋白质进行糖异生以维持血糖水平，导致蛋白质浪费。

因此，足够的碳水化合物摄入可以节省蛋白质。

碳水化合物在动物营养中的作用02碳水化合物的消化与吸收碳水化合物在口腔中开始消化，唾液中的淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖和葡萄糖。

口腔消化胃部消化小肠消化胃中的胃酸和消化酶进一步分解碳水化合物，将其转化为更小的糖分单位。

碳水化合物进入小肠后，胰液中的酶类继续消化糖分，将其分解成单糖，如葡萄糖、果糖和半乳糖。

03碳水化合物的消化过程0201主动转运小肠黏膜细胞通过主动转运机制将单糖从肠腔转运到血液中，这需要消耗能量。

被动扩散部分单糖可以通过被动扩散的方式，顺着浓度梯度从肠腔进入小肠黏膜细胞。

碳水化合物的吸收机制影响碳水化合物消化与吸收的因素不同种类的碳水化合物，如淀粉、蔗糖、乳糖等，其消化和吸收速度不同。