反刍动物葡萄糖营养调控理论体系及其应用.ppt

反刍动物葡萄糖营养调控理反刍动物葡萄糖营养调控理论体系及其应用论体系及其应用 卢德勋 （内蒙古畜牧科学院，内蒙古，呼和浩特）报告内容报告内容 前言 反刍动物体内葡萄糖来源 反刍动物葡萄糖营养和代谢特点 反刍动物葡萄糖代谢的稳衡调控 反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路 反刍动物葡萄糖营养调控技术措施 反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：系统集成 反刍动物葡萄糖营养调控理论体系主要内容 前前 言言 反刍动物葡萄糖营养和代谢具有极其重要反刍动物葡萄糖营养和代谢具有极其重要的位置的位置 葡萄糖代谢在所有脊椎动物碳水化合物代谢中间居中心位置 葡萄糖是动物机体内唯一能通过血浆和细胞在全身循环的碳水化合物 葡萄糖是动物机体重要的能量载体物质 葡萄糖与机体各种生理功能有密切关系 2020世纪末反刍动物葡萄糖营养研究取得世纪末反刍动物葡萄糖营养研究取得了长足进步了长足进步 养殖业的需求推动了科技进步 低质粗饲料固有的葡萄糖营养障碍 对预防和治疗妊娠毒血症和酸中毒的迫切需求 两次主要飞跃 由定量化研究向模型化研究飞跃 由理论研究向营养调控技术实用化飞跃 反刍动物葡萄糖营养研究思路必须创新反刍动物葡萄糖营养研究思路必须创新 把葡萄糖营养研究放在整个NFC（非纤维性碳水化合物）的视野内进行 NFC是一个充满未知知识的领域（TERRA IN-COGNITA）葡萄糖营养研究必须从NFC与NDF相互联系中探求 葡萄糖营养研究必须把能量载体物质和能量利用结合起来 葡萄糖营养研究必须和蛋白质营养代谢结合起来 植物的碳水化合物 细胞内容物 细胞壁物质 有机酸 单糖 淀粉 果糖 果胶物质-葡聚糖 半纤维素 纤维素 NFC NDSF（中性可溶性纤维）ADF NDSC（中性可溶性碳水化合物）NDF 木质素 建立现代反刍动物葡萄糖营养调控理论建立现代反刍动物葡萄糖营养调控理论体系势在必行体系势在必行 乳牛日粮内碳水化合物部分占到65%以上。日粮内碳水化合物平衡状况对乳牛健康和生理性能有重大影响 促进瘤胃营养物质消化 影响瘤胃内微生物蛋白合成 保证瘤胃正常的生理功能 反刍动物日粮碳水化合物不平衡会造成许多不良后果 瘤胃消化不良 动物减重 出现酸中毒、真胃移位和蹄叶炎 粗饲料利用率下降 反刍动物葡萄糖营养调控从消化道层次日粮碳水化合物平衡启动，涉及到整个机体内部营养代谢的方方面面，在反刍动物营养调控中间居核心地位 日粮碳水化合物 非葡萄糖物质 葡萄糖 被利用 葡萄糖 非葡萄糖物质代谢 被利用 葡萄糖库 其他生理活动 供能 消消 化化 道道 组组 织织 代代 谢谢 层层 次次 反刍动物体内葡萄糖来源反刍动物体内葡萄糖来源 反刍动物体内葡萄糖三种来源反刍动物体内葡萄糖三种来源 日粮来源（外源葡萄糖）微生物途径来源（内源葡萄糖）糖异生来源（内源葡萄糖）葡萄糖 进入组织代谢层次 日粮碳水化合物 消化酶 日粮碳水化合物 微生物发酵 丙酸 乳酸 葡萄糖 日粮蛋白质 微生物蛋白质 消化酶 AAs 蛋白质合成 合成葡萄糖 不同生理阶段和不同种类的反刍动物体内不同生理阶段和不同种类的反刍动物体内 葡萄糖来源葡萄糖来源 初生反刍动物：日粮来源 瘤胃发育完全反刍动物：微生物途径为主 日粮来源 微生物来源 糖异生来源 肉牛 33%44%23%乳牛 28%67%5%反刍动物葡萄糖营养和代谢特点反刍动物葡萄糖营养和代谢特点 反刍动物葡萄糖营养和代谢主要特点反刍动物葡萄糖营养和代谢主要特点 内源葡萄糖是获得葡萄糖的主要来源 小肠对淀粉消化、吸收能力比非反刍动物低 原因：淀粉水解酶活性低（主要是胰淀粉酶）小肠对葡萄糖吸收有一定限度 小肠对淀粉水解时间不足 消化吸收能力并不是一成不变，随淀粉进食量增加而增加 幼年反刍动物葡萄糖营养状况随年龄而异 表表1 由不同前体物合成的葡萄糖占绵羊体由不同前体物合成的葡萄糖占绵羊体内葡萄糖周转量和肝脏葡萄糖合成量比例内葡萄糖周转量和肝脏葡萄糖合成量比例（Begman,1973;Lindsay,1978)前体物 占葡萄糖周转量%占肝脏葡萄糖合成量%饲喂状态 绝食状态 妊娠 饲喂状态 绝食状态 妊娠 丙酸 血液来源 27-40 85-90 85-90 瘤胃来源 40-50 34-43 29 乳酸和丙酮酸 15-20 13 10-15 8-15 20-30 甘油 5 15-30 18-40*40-50 60-70 丙氨酸 5-6 5-7 7-11 15 24 反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制 反刍动物葡萄糖营养代谢稳衡控制属于反刍动物葡萄糖营养代谢稳衡控制属于动物机体四大自我调控功能范畴动物机体四大自我调控功能范畴 采食调控 营养物质代谢稳衡控制（蛋白质、葡萄糖、脂肪、矿物质代谢稳衡控制）营养物质谐调分配 抗营养应激调控 反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制体系反刍动物葡萄糖代谢的稳衡控制体系 碳水化合物投入产出体系 通过以下途径来实现：改变饲料碳水化合物的采食量 改变饲料碳水化合物的吸收率 改变粪中碳水化合物的损失量 改变乳糖分泌量 改变代谢能中C3+C6能的比例 糖原沉积动员体系 葡萄糖周转体系：在特定代谢库内葡萄糖生成或进入或被氧化利用这一代谢过程称做为葡萄糖周转。表表2 肉用阉牛和乳牛葡萄糖周转的一些肉用阉牛和乳牛葡萄糖周转的一些参数参数（Huntington,1997)注：IGL葡萄糖不可逆损失量，指离开血浆不再返回的葡萄糖数量 TGE葡萄糖总进入量，指肝脏葡萄糖净产生量加淀粉消化提供的葡萄糖量 RG葡萄糖周转量，指离开血浆参加代谢并会重新返回的葡萄糖量 OG葡萄糖氧化量，指被氧化生成CO2葡萄糖量 参 数 肉用阉牛 乳牛 IGL（g/d）1096 2007 OG(g/d)487 345 合成乳糖量（g/d）0 1600 肝脏葡萄糖净产生量（g/d）1443 3313 内脏净输出量（g/d）-60 220 由淀粉消化提供的葡萄糖量（g/d）707 1276 TGE（g/d）2150 4589 RG（g/d）1054 2582 表表3 激素对糖异生作用的调节激素对糖异生作用的调节（Van soest,1994）反应步骤 激素调节 下调 上调 丙酸盐琥珀酸？丙酮盐草酰乙酸 胰岛素 胰高血糖素 草酰乙酸烯醇丙酮酸 胰岛素 糖皮质激素 果糖-1，6-磷酸葡萄糖-6-磷酸 胰岛素 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸 胰岛素、肾上腺素 胰高糖素 反刍动物葡萄糖营养调控目标的反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路概述整体思路概述 反刍动物葡萄糖营养调控的两大方面反刍动物葡萄糖营养调控的两大方面 利用能量和能量载体物质之间的相互关系，调控C3+C6能占代谢能的比例，提高能量利用率 调控葡萄糖营养与蛋白质营养之间的平衡 表表4 日粮中生葡萄糖能占代谢能理想比例日粮中生葡萄糖能占代谢能理想比例 动物种类 C3+C6能/代谢能进食量（%）绵 羊 9.9-24.2 Orskov(1980)9.9-24.9 孙海洲（1999）阉 牛 9.9-23.2 Orskov(1980)奶 牛 9.9-39 Orskov(1980)绒山羊 12.28-15.8 王玲（2003）代谢葡萄糖（代谢葡萄糖（MG）定义定义：饲料经动物消化吸收后，可以给动物本身代谢提供的可消化的葡萄糖总量。公式公式：MG=POEG+BSEG =0.09K1Pr+0.9K2BS POEG由瘤胃发酵产生的丙酸转化形 式的葡萄糖 BSEG由过瘤胃淀粉提供的葡萄糖 Pr饲料瘤胃发酵产生的丙酸产量（Mm/d）BS过瘤胃淀粉量（g/d）K1瘤胃丙酸吸收率；K2过瘤胃淀粉消化率 表表5 一些常用饲料的一些常用饲料的MG值值 种类 BSEG(g/kg)POEG(g/kg)MG(g/kg)玉米籽实 163.02 26.47 189.49 小麦麸 39.68 28.71 68.39 玉米淀粉 210.56 70.33 280.89 豆饼 37.59 26.57 64.16 亚麻饼 49.94 18.83 68.77 棉籽饼 45.72 6.37 52.09 MG值的测定方法值的测定方法（韩非、任莹和卢德勋，（韩非、任莹和卢德勋，20012001）BSEG BS：用尼龙袋方法 K2：用绵羊的小肠液冻干粉体外培养法 POEG 丙酸产量：用公式估测 K1用以下公式估测：R2=0.8005，P0.05，N=17 796.040.811xk 估测绵羊瘤胃中丙酸产量的公式估测绵羊瘤胃中丙酸产量的公式 能量饲料：Y1=0.051CA+0.0037CB1+0.0043CB2+0.011PA-0.00093PB1-0.79 （R2=0.999，n=6，P0.01）蛋白质饲料 Y2=0.0016CA+0.0087CB1+0.00042CB2-0.0036PA+0.34 （R2=0.999，n=6，P0.01）优质粗饲料 Y3=0.0062CA+0.092CB1+0.0052CB2-0.027PA-0.059PB1-3.68 （R2=0.999，n=6，P0.01）低质粗饲料 Y4=0.0029CA+0.045CB1+0.0029CB2-0.03PA-0.9PB1-0.29 （R2=0.999，n=6，P30Kg30Kg）日粮碳水）日粮碳水化合部分平衡要求化合部分平衡要求 占日粮%NDF 25-65%瘤胃可降解NDF 50-65%日粮NDF NSC（差减法）35-40%瘤胃可降解碳水化合物 50-60%日粮碳水化合物总量 淀粉（酶法）32-40%瘤胃可降解淀粉 50-70%日粮淀粉总量 NDF/NSC 0.9-1.2（Nocer,Rnssll,1988）表表10 10 乳牛（日产乳量乳牛（日产乳量30Kg30Kg）日粮碳水）日粮碳水化合物与蛋白质适宜比例化合物与蛋白质适宜比例 占日粮DM%NDF 25-32 NSC 35-40 淀粉（酶法分析）32-40 CP 15-17 RDP 9.3-11.2 NSC/RDP 3.76-3.57 淀粉/RDP 3.44-3.57 营营 养养 调调 控控 剂剂 的的 使使 用用 缓冲剂：提高饮水量和瘤胃食糜液相的稀释率，进而提高了过瘤胃淀粉的数量。酵母培养物：提高丙酸产量，影响反刍动物肝脏葡萄糖合成。瘤胃素：调控瘤胃发酵模式，提高饲料利用率。反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化：系统集成系统集成 综合技术 系统集成 营养调控优先 反刍动物葡萄糖营养调控反刍动物葡萄糖营养调控 理论体系理论体系 人为 调控技术 动物葡萄糖代谢稳衡控制（动物机体自我营养调控功能）调控瘤胃发酵 提高小肠消化率和吸收率 调控糖异生作用 加工调制技术 营养平衡技术 使用营养调控剂 反刍动物葡萄糖营养调控理论体系示意图反刍动物葡萄糖营养调控理论体系示意图 反刍动物葡萄糖营养调控理论体系反刍动物葡萄糖营养调控理论体系（卢德勋，（卢德勋，2004）1、反刍动物葡萄糖营养调控涉及两个方面，即动物机体自我营养调控功能（主要是葡萄糖代谢稳衡控制）和人为调控技术。2、反刍动物葡萄糖营养调控目标的整体思路主要集中在两个方面：即调控C3+C6能量代谢能的比例；调控葡萄糖和蛋白质营养平衡。3、反刍动物葡萄糖营养调控技术实用化必须走系统集成的路子。