1、l 一一. 概況概況l 1. 營養資源現狀營養資源現狀l 1). 再生性營養資源再生性營養資源. 主要指三大有機營養素主要指三大有機營養素. 地球上每一年經光合作用產生的地球上每一年經光合作用產生的 有機物質大約是有機物質大約是1000000億噸億噸. 一一. 概況概況 1. 營養資源現狀營養資源現狀 1). 再生性營養資源再生性營養資源. l 其中其中:l 陸生植物產生的陸生植物產生的CHO大約是大約是4000億噸億噸. l 水生光合作用產生的有機物質大約是陸水生光合作用產生的有機物質大約是陸 生植物的生植物的8倍倍. l 幾丁質中的幾丁質中的CHO(聚乙酰氨基葡萄糖聚乙酰氨基葡萄糖)大大

2、約是約是100億噸億噸.l 構成地球上的構成地球上的CHO大約包含大約包含600種以上種以上 的糖類的糖類. 動物營養中利用的礦物質有兩大類動物營養中利用的礦物質有兩大類:l 第一類是常量礦物元素第一類是常量礦物元素. 鈣磷鈉氯鉀鎂硫鈣磷鈉氯鉀鎂硫.l 第二類是微量礦物元素第二類是微量礦物元素. 鐵鋅銅錳碘硒鈷等鐵鋅銅錳碘硒鈷等.l 作營養素利用作營養素利用, 常利用礦物元素的離子態化合物常利用礦物元素的離子態化合物.l 動物營養中主要利用兩類化合物動物營養中主要利用兩類化合物, 即即:l 天然來源的礦物元素化合物及氧化物天然來源的礦物元素化合物及氧化物;l 天然原子態礦物質經人工用化學方法處

3、理天然原子態礦物質經人工用化學方法處理l 形成的離子態物質形成的離子態物質.l主要指人工合成營養源主要指人工合成營養源.l目前主要有兩大類，即：目前主要有兩大類，即：l 人工合成的人工合成的AA、Vit、有機酸等營養物質有機酸等營養物質.l 對飼料和動物有好處的促營養物質對飼料和動物有好處的促營養物質(Pronutrients).l 促營養物質包括所有的非營養性飼料添加劑促營養物質包括所有的非營養性飼料添加劑.l 促營養物質是飼料資源開發中極具開發潛力的一類物質促營養物質是飼料資源開發中極具開發潛力的一類物質.l1). 利用方式利用方式 l 主要有兩種方式主要有兩種方式.l 第一第一. 傳統利

4、用方式傳統利用方式. 不經濟不經濟, 浪費資源浪費資源.l 利用量約占總利用量的一半左右利用量約占總利用量的一半左右.l 第二第二. 科學利用方式科學利用方式. 高效利用方式高效利用方式.l 包括科學飼養的飼料利用方式包括科學飼養的飼料利用方式,l 科學合理的飼料加工制備科學合理的飼料加工制備,l 科學合理的飼料配合科學合理的飼料配合.l 再生資源利用再生資源利用:l 實際利用量不足總資源實際利用量不足總資源 量的量的5%.l 可利用資源量不足總資源可利用資源量不足總資源 量的量的10%. 其余待開發其余待開發.l 目前全世界飼料利用量約為目前全世界飼料利用量約為13億噸億噸. l 未來未來5

5、年內也不超過年內也不超過20億噸億噸.l 飼料利用飼料利用: l 商品配合飼料約占商品配合飼料約占40-45%. 自配飼料占自配飼料占30-35%.l 單一飼料利用占單一飼料利用占25%.l 微量元素化合物微量元素化合物100萬噸以上萬噸以上.l 創生性飼料資源利用創生性飼料資源利用, 每年在每年在100萬噸左右萬噸左右.l3. 飼料資源開發飼料資源開發l1). 蛋白質飼料資源開發蛋白質飼料資源開發. 目前的開發方向是目前的開發方向是l 植物育種植物育種, SCP, 水產水產, 副產物副產物, 廢棄物廢棄物. l2). 能量飼料資源開發能量飼料資源開發. 目前主要集中于發目前主要集中于發l 展

6、高能作物展高能作物(木薯木薯,甜菜等甜菜等), 野生植物利用野生植物利用.l1. 纖維素纖維素l 高等植物中占高等植物中占1/3 , 數量很大數量很大.l 有的動物中也含纖維素有的動物中也含纖維素, 如蝸牛中的被囊素如蝸牛中的被囊素.l 微生物中常含有纖維素微生物中常含有纖維素, 如膠醋酸桿菌可用甘露糖如膠醋酸桿菌可用甘露糖l 合成纖維素合成纖維素.l 不同種類植物不同種類植物, 不同植物部位不同植物部位, 纖維素含量差異很纖維素含量差異很l 大大, 如棉花含纖維素如棉花含纖維素95%以上以上, 塊根類則少于塊根類則少于1%.l 植物中還存在其他類似纖維素結構的植物中還存在其他類似纖維素結構的

7、NSP. 纖維素是由纖維素是由D 葡萄糖單位經葡萄糖單位經 1,4 糖苷鍵結合而成糖苷鍵結合而成的多聚化合物的多聚化合物. 不同來源纖維素不同來源纖維素, 其組成的糖單位數不同其組成的糖單位數不同. 一般由幾百至數千一般由幾百至數千, 平均約平均約8000個葡萄糖單位組成個葡萄糖單位組成. 如棉花纖維約由如棉花纖維約由9200個葡萄糖單位組成個葡萄糖單位組成. 棉花纖維用乙醇脫脂后洗滌棉花纖維用乙醇脫脂后洗滌, 再用再用1%NaOH溶液煮溶液煮沸沸, 最后用醋酸中和最后用醋酸中和, 洗凈可得到洗凈可得到99.8%以上的標準纖以上的標準纖維素維素.纖維素用纖維素用17.5%的的NaOH溶液處理溶

8、液處理, 纖維素即溶解纖維素即溶解而變成而變成 纖維素纖維素. 纖維素鹼溶液用甲酸中和即得纖維素鹼溶液用甲酸中和即得 纖維素沉淀物纖維素沉淀物. 纖維素鹼溶液在酸溶液中仍然不沉淀者叫纖維素鹼溶液在酸溶液中仍然不沉淀者叫 纖維素纖維素.纖維素分子鏈是直鏈纖維素分子鏈是直鏈, 無分支結構無分支結構.苧麻纖維糖苷鏈由苧麻纖維糖苷鏈由11300個葡萄糖單位組成個葡萄糖單位組成,因此因此,苧麻纖維很長苧麻纖維很長.二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成 1。纖維素纖維素 1). 纖維素的化學組成纖維素的化學組成2). 纖維素的物理化學特性纖維素的物理化學特性纖維素分子之間和分子內存在大量氫鍵，纖維素分子之

9、間和分子內存在大量氫鍵，因此，纖維素纖維的化學鍵結合力很強，因此，纖維素纖維的化學鍵結合力很強，使纖維變得硬而直，使纖維變得硬而直，其物理特性對動物的適合性差其物理特性對動物的適合性差。 二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成 1。纖維素纖維素 1). 纖維素的化學組成纖維素的化學組成 2). 纖維素的物理化學特性纖維素的物理化學特性纖維素分子屬同質多糖結構。纖維中的纖維素容纖維素分子屬同質多糖結構。纖維中的纖維素容易形成整齊的排列結構，不溶于水。易形成整齊的排列結構，不溶于水。濃或稀酸條件下，需長時間加水加壓才能水解。濃或稀酸條件下，需長時間加水加壓才能水解。表明對動物直接利用纖維的效果差。表

10、明對動物直接利用纖維的效果差。高等植物中纖維素一般都與其他多糖、蛋白質、高等植物中纖維素一般都與其他多糖、蛋白質、木質素等結合存在，游離存在的情況比較少見，木質素等結合存在，游離存在的情況比較少見，幼嫩階段，纖維素游離存在的量相對較大幼嫩階段，纖維素游離存在的量相對較大。二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成 1。纖維素纖維素 1). 纖維素的化學組成纖維素的化學組成 2). 纖維素的物理化學特性纖維素的物理化學特性3). 纖維素微纖維纖維素微纖維 是由多個纖維素分子經氫鍵結是由多個纖維素分子經氫鍵結 合而形成的纖維素分子有序排列的集合。合而形成的纖維素分子有序排列的集合。 微纖維中間部位氫鍵結

11、合力很強，使微纖維形微纖維中間部位氫鍵結合力很強，使微纖維形 成微晶束而變成晶形微纖維，難降解。成微晶束而變成晶形微纖維，難降解。 微纖維外部，鍵結合力較弱，未形微纖維外部，鍵結合力較弱，未形成微晶束，微晶束， 一般稱為微纖維一般稱為微纖維。二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成 1。纖維素纖維素 1). 纖維素的化學組成纖維素的化學組成 2). 纖維素的物理化學特性纖維素的物理化學特性3). 纖維素微纖維纖維素微纖維微纖維形成主要可分成三個階段：微纖維形成主要可分成三個階段：第一階段，微絲形成，由纖維素分子經氫鍵凝結成第一階段，微絲形成，由纖維素分子經氫鍵凝結成直徑直徑3.53.5埃的纖維素集

12、合體埃的纖維素集合體. .第二階段第二階段, ,原纖維形成原纖維形成, ,即微絲沿長軸方向延長。即微絲沿長軸方向延長。第三階段，纖維素纖維，即原纖維進一步聚合。第三階段，纖維素纖維，即原纖維進一步聚合。高等植物中的纖維素一般以纖維素微纖維的形式存高等植物中的纖維素一般以纖維素微纖維的形式存在，且屬于同質多糖，由在，且屬于同質多糖，由1,41,4苷鍵連接而成。苷鍵連接而成。植物越成熟，纖維素越難利用植物越成熟，纖維素越難利用。1). -葡萄糖聚糖類葡萄糖聚糖類 (除除-1,4苷鍵的纖維素外苷鍵的纖維素外) 具有實際意義的具有實際意義的-葡萄糖聚糖是：葡萄糖聚糖是： 微生物微生物, 藻類中存在的藻

13、類中存在的-1,3和和-1,6苷鍵高苷鍵高 聚葡萄糖聚葡萄糖. 是高質量是高質量CHO飼料發酵，降低能量價值的飼料發酵，降低能量價值的 主要根據。主要根據。 谷類和蕎麥中的谷類和蕎麥中的NSP主要含主要含-1,3葡萄糖聚糖葡萄糖聚糖. 二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成 1。纖維素纖維素 2. 其他同質其他同質- -聚糖聚糖1). -葡萄糖聚糖類葡萄糖聚糖類l谷類和蕎麥中的谷類和蕎麥中的- 1,3葡萄糖聚糖葡萄糖聚糖, 物理特性適宜，柔物理特性適宜，柔曲特性比較好曲特性比較好, 是麥麩常用于單胃動物的主要原因。是麥麩常用于單胃動物的主要原因。l谷類和蕎麥中的谷類和蕎麥中的- 1,3葡萄糖聚糖

14、分子量較大，葡萄糖聚糖分子量較大，2 4萬萬左右，常與蛋白質共價結合存在左右，常與蛋白質共價結合存在, 而而-1,4葡萄糖聚糖較葡萄糖聚糖較少少, 使此類聚糖質地變得比微生物中硬使此類聚糖質地變得比微生物中硬. 從動物利用角從動物利用角度看度看, -1,3未必比未必比-1,4更容易更容易.l微生物更易產生消化微生物更易產生消化-1,4的酶的酶. 是禾本科和菊科植物中重要的短期貯存多糖是禾本科和菊科植物中重要的短期貯存多糖, 溶溶 于水于水. 菊糖是菊糖是-2,1苷鍵連接的果聚糖苷鍵連接的果聚糖. 分子中分子中 有一個葡萄糖單位有一個葡萄糖單位, 但無還原性但無還原性, 分子量分子量6000.

15、禾本科牧草中的禾本科牧草中的NSP主要是主要是-2,6連接的線狀連接的線狀 果聚糖果聚糖. 無還原性無還原性. 分子量分子量5000-50000. 有木聚糖有木聚糖, 阿拉伯聚糖阿拉伯聚糖, 半乳糖醛酸聚糖等半乳糖醛酸聚糖等. 植物中含量很少植物中含量很少.二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成1。纖維素纖維素2. 其他同質其他同質- -聚糖聚糖1). -葡萄糖聚糖類葡萄糖聚糖類2). 果聚糖果聚糖3). 甘露聚糖甘露聚糖 植物植物, 特別是種子中大量存在特別是種子中大量存在. 微生微生 物中也有物中也有. 一般是一般是-1,4連接連接. 酵母中是酵母中是-結構結構 .4). 其他多聚糖其他多聚

16、糖 主要有木聚糖主要有木聚糖, 阿拉伯聚糖阿拉伯聚糖, 半乳半乳 糖醛酸聚糖等糖醛酸聚糖等. 植物中含量很少植物中含量很少. 植物和微生物中的一些聚糖植物和微生物中的一些聚糖很難與纖維素區分開很難與纖維素區分開. 1). 1).半纖維素定義半纖維素定義. . 最早認為最早認為, ,半纖維素是能用半纖維素是能用17.5% 17.5% NaOHNaOH溶液提取溶液提取 的物質的物質. . 1958 1958年以后國際上認為是非纖維年以后國際上認為是非纖維, , 非果膠類物質非果膠類物質. . 1973 1973年年, ,BauerBauer人為人為, ,半纖維素應該是能與纖維素半纖維素應該是能與纖

17、維素 形成氫鍵結合形成氫鍵結合, , 與果膠能形成共價結合的植物細與果膠能形成共價結合的植物細 胞壁多糖胞壁多糖. . 半纖維素以木聚糖為主鏈半纖維素以木聚糖為主鏈. .可能存在其他聚糖或單糖可能存在其他聚糖或單糖. . 有的木聚糖可能是被乙?；哪揪厶怯械哪揪厶强赡苁潜灰阴；哪揪厶? , 如谷類中的阿如谷類中的阿拉伯糖基木聚糖拉伯糖基木聚糖, , 阿拉伯糖以阿拉伯糖以- 苷鍵與苷鍵與木聚糖連結木聚糖連結; ; 某些植物種籽中的葡萄糖基甘露聚糖某些植物種籽中的葡萄糖基甘露聚糖; ; 軟木質中的半軟木質中的半乳糖基葡萄糖聚糖和半乳糖基甘露糖聚糖等乳糖基葡萄糖聚糖和半乳糖基甘露糖聚糖等. .l二

18、、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成1。纖維素纖維素2. 其他同質其他同質- -聚糖聚糖3. 半纖維素半纖維素 1).1).半纖維素半纖維素 2). 2).半纖維素的化學結構特征半纖維素的化學結構特征l半纖維素中除了木聚糖半纖維素中除了木聚糖, , 其次是阿木聚糖其次是阿木聚糖, ,l 葡甘聚糖葡甘聚糖, ,l 半乳甘聚糖半乳甘聚糖, ,木葡聚糖等含量較多木葡聚糖等含量較多. .l 半纖維素利用率低與其聚糖種類多有關半纖維素利用率低與其聚糖種類多有關. .l 5%5%的稀鹼可提取木聚糖的稀鹼可提取木聚糖, ,用乙醇可沉淀其中的木糖用乙醇可沉淀其中的木糖. .l 天然半纖維素一般都與纖維素結合存在

19、天然半纖維素一般都與纖維素結合存在. .l 飼料來源不同飼料來源不同, ,組成的質和量不同組成的質和量不同. .l 地球上光合作用形成的有機物三分之一是半纖維素地球上光合作用形成的有機物三分之一是半纖維素. .l 麥類胚乳中的半纖維素主要由阿木聚糖組成麥類胚乳中的半纖維素主要由阿木聚糖組成. .l 木本和草本非種籽中的半纖維素主要由木聚糖組成木本和草本非種籽中的半纖維素主要由木聚糖組成. .l 谷類藁桿的半纖維素主要由非纖維素性葡聚糖組成谷類藁桿的半纖維素主要由非纖維素性葡聚糖組成. .l 半纖維素來源不同半纖維素來源不同, ,木聚糖組成類似木聚糖組成類似, , 聚合度不同聚合度不同. .二、

20、二、二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成1。纖維素纖維素2. 其他同質其他同質- -聚糖聚糖 3. 半纖維素半纖維素 1).1).半纖維素半纖維素 2). 2).半纖維素的化學結構特征半纖維素的化學結構特征 3). 3).高等植物中纖維素高等植物中纖維素, , 半纖維素的組成特點半纖維素的組成特點l 枯草桿菌枯草桿菌, ,根霉菌根霉菌, ,蝸牛體內含蝸牛體內含B-B-葡聚糖葡聚糖l 酶酶, ,能有效利用谷類藁桿中的半纖維素能有效利用谷類藁桿中的半纖維素. .l 成熟禾本科作物和牧草含半纖維素成熟禾本科作物和牧草含半纖維素23-23- 28%, 28%,纖維素纖維素26-42%,26-42%,其

21、葉含半纖維素其葉含半纖維素 21-27%, 21-27%,纖維素纖維素27-36%.27-36%.l 莖葉中纖維素與半纖維素之比從幼到成莖葉中纖維素與半纖維素之比從幼到成 熟呈熟呈0:80:8到到1.6:11.6:1變化變化. .l果膠主要是由一種半乳糖醛酸經果膠主要是由一種半乳糖醛酸經-1,4苷鍵形成的長苷鍵形成的長鏈多糖鏈多糖, 基本糖單位基本糖單位30-300左右左右.l 其他多糖有其他多糖有: 鼠李半乳糖醛酸聚糖鼠李半乳糖醛酸聚糖, 半乳聚糖半乳聚糖, 阿拉阿拉伯糖聚糖伯糖聚糖, 阿拉伯半乳聚糖阿拉伯半乳聚糖(阿拉伯糖是阿拉伯糖是-連結連結). l 實際飼料中果膠以雜多糖形式存在更常見

22、實際飼料中果膠以雜多糖形式存在更常見, 主骨主骨架是架是-1,4連結的半乳糖醛酸連結的半乳糖醛酸, 部分羧基被甲酯化部分羧基被甲酯化,也也有部分羧基與有部分羧基與Ca、Mg 結合結合.二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成1。纖維素纖維素2。其他同質其他同質- -聚糖聚糖3。半纖維素半纖維素4。半纖維素半纖維素l原果膠原果膠. 存在與幼嫩植物中存在與幼嫩植物中. 與纖維素和半纖維素結合存與纖維素和半纖維素結合存在在. 較較 硬硬, 不溶于水不溶于水.l果膠果膠. 存在成熟植物中存在成熟植物中, 纖維素和半纖維素于果膠分離纖維素和半纖維素于果膠分離, 質質地較地較 軟軟, 有粘性有粘性, 液化程度

23、增加液化程度增加.l果膠酸果膠酸. 果實過熟果實過熟, 果膠去甲酯化作用而成果膠去甲酯化作用而成. 無粘性無粘性,呈液體呈液體.l在酸鹼條件下在酸鹼條件下, 果膠和果膠酸都會水解果膠和果膠酸都會水解. 高溫強酸高溫強酸, 其中糖其中糖醛醛 酸會發生脫羧作用酸會發生脫羧作用.l果膠屬果膠屬-1,4連結連結, 成熟植物中果膠消化率比未成熟者高成熟植物中果膠消化率比未成熟者高.l是一類是一類 由多糖組成，無明顯結構和界限的由多糖組成，無明顯結構和界限的CHO.l主要是半乳聚糖類主要是半乳聚糖類, 半乳糖醛酸鼠李聚糖半乳糖醛酸鼠李聚糖, 葡萄糖醛葡萄糖醛l酸甘露聚糖酸甘露聚糖, 木聚糖木聚糖, 木葡聚

24、糖木葡聚糖,其他多糖尚不清楚其他多糖尚不清楚.l具有蔬水性的膠質叫樹脂具有蔬水性的膠質叫樹脂.l具有親水性的膠質叫樹膠具有親水性的膠質叫樹膠, 包括粘質包括粘質(粘膠粘膠).二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成1。纖維素纖維素2。其他同質其他同質- -聚糖聚糖3.半纖維素半纖維素4。半纖維素半纖維素5.膠質膠質l膠質是植物代謝過程正常的營養貯存形式膠質是植物代謝過程正常的營養貯存形式. 在植物在植物l中廣泛存在中廣泛存在, 如阿拉伯膠如阿拉伯膠, 黃芪膠黃芪膠, 種籽膠等種籽膠等. l有一些膠質如石花菜和海藻中的海藻膠有一些膠質如石花菜和海藻中的海藻膠(瓊膠或叫瓊瓊膠或叫瓊l脂脂)僅溶于熱水僅

25、溶于熱水.l一些微生物產生的右旋糖酐和動物腸道中狀明串珠一些微生物產生的右旋糖酐和動物腸道中狀明串珠l菌產生的膠粘質葡萄糖都有粘性菌產生的膠粘質葡萄糖都有粘性.l角質角質. 是一類由飽和脂肪酸構成的聚合物是一類由飽和脂肪酸構成的聚合物.l木醛質木醛質. 主要由不飽和脂肪酸構成的聚合物主要由不飽和脂肪酸構成的聚合物.l木質素木質素. 是由非三大營養素結構單位構成的聚合物是由非三大營養素結構單位構成的聚合物.l 常見聚合單位有對羥苯丙稀基醇常見聚合單位有對羥苯丙稀基醇, 松柏基醇松柏基醇,l 芥子基醇芥子基醇, 對對-OH-苯甲醛苯甲醛, 4-OH-3-甲氧基甲氧基-l 苯苯, 丁香醛丁香醛, 對

26、對-OH-苯丙稀酸苯丙稀酸, 阿魏酸等阿魏酸等.二、二、植物細胞壁組成植物細胞壁組成1。纖維素纖維素2。其他同質其他同質- -聚糖聚糖3。半纖維素半纖維素4。半纖維素半纖維素5. 膠質膠質6. 非CHO 類物質l成熟植物中的木質素成熟植物中的木質素,一般是聚合性木質素結構單位一般是聚合性木質素結構單位.l一種是由三個松柏基醇結合構成的木質素結構單位一種是由三個松柏基醇結合構成的木質素結構單位.l第二種是由三個松柏基醇與非木質素成分第二種是由三個松柏基醇與非木質素成分, 纖維素纖維素,l蛋白質等構成的復合結構單位蛋白質等構成的復合結構單位.l 1. 按常規分析方法定義按常規分析方法定義.l 粗纖

27、維粗纖維. 1860年年Henneberg等提出等提出, 認為無營養意義認為無營養意義,l 其中包含纖維素其中包含纖維素50-90%, 木質素木質素20-50%, 半纖維素半纖維素,l 角質角質, 木栓質木栓質20%.l ADF. 1963年年Van Soest提出提出, 飼料中僅纖維素和木質飼料中僅纖維素和木質l 素較穩定素較穩定, 半纖維素難準確測定半纖維素難準確測定.ADF真正無營養真正無營養.l ADL. 1963年年 Van Soest提出提出, 僅木質素對動物無意義僅木質素對動物無意義,l 可分開考慮可分開考慮.l NDF. 1967年年Van Soest等提出等提出,纖維素纖維素

28、,半纖維素半纖維素,木木l 質素代表了真正的細胞壁物質質素代表了真正的細胞壁物質. l飼料填充物質飼料填充物質:l1944年年Lehmann提出，纖維應看成是不消化的有提出，纖維應看成是不消化的有機物機物.l消化殘余物質消化殘余物質:l1929年年McCane &Lawrence認為，認為，纖維纖維是不能被是不能被酶消化酶消化的植物多糖的植物多糖. l1969S年年outhgate認為，纖維是不能被動物酶分認為，纖維是不能被動物酶分解的解的CHO. l1975年年 Hellendoorn等認為，纖維是所有不能消等認為，纖維是所有不能消化的植物成分化的植物成分.l日糧纖維日糧纖維:l19

29、53 Hipsley認為日糧纖維是由纖維素認為日糧纖維是由纖維素, 半纖維素半纖維素, 木質素木質素, 果膠組成的一種復合物質果膠組成的一種復合物質.l1974年年Trwell認為是哺乳動物酶不能分解的植物細認為是哺乳動物酶不能分解的植物細胞殘渣胞殘渣.l同年同年(1974)Eastwood認為是不能消化的植物細胞壁認為是不能消化的植物細胞壁成分成分.l1976年年Trowell等認為是不能消化的多糖和木質素等認為是不能消化的多糖和木質素.l( (一一). ). 粗飼料細胞壁的組成結構特點粗飼料細胞壁的組成結構特點. .l1.1.細胞壁組成結構細胞壁組成結構. .l 初生壁初生壁. .是植物細

30、胞剛分裂形成新細胞的細胞壁是植物細胞剛分裂形成新細胞的細胞壁. .l 含纖維素含纖維素, ,半纖維素半纖維素, ,木質素木質素, , 果膠等物質果膠等物質. .l 次生壁次生壁. .是初生細胞成熟后細胞壁加厚形成的細胞是初生細胞成熟后細胞壁加厚形成的細胞l 壁壁. .主要含纖維素主要含纖維素. . l 中間層中間層. .初生壁和次生壁之間的一層初生壁和次生壁之間的一層. .主要含果膠主要含果膠l 和木質素和木質素. .l初生細胞壁加厚停止即細胞發育成熟初生細胞壁加厚停止即細胞發育成熟. .l細胞發育成熟以后才開始木質化進程。細胞發育成熟以后才開始木質化進程。l木質化過程從初生壁到次生壁逐漸發展

31、木質化過程從初生壁到次生壁逐漸發展. .l植物發育越成熟植物發育越成熟, ,木質化程度越高木質化程度越高. .l植物再嫩也不同程度含木質素植物再嫩也不同程度含木質素. .l植物植物細胞壁細胞壁多糖呈四級結構狀態多糖呈四級結構狀態.l初級結構是糖苷鍵連結初級結構是糖苷鍵連結. .l二級結構是氫鍵連結二級結構是氫鍵連結. .l三級結構是非共價鍵連結三級結構是非共價鍵連結. .CHOCHO通過糖通過糖, , 羥基羥基, , 羧基羧基, ,氨基等之間的非共價鍵的相互促進作用而使糖苷鏈氨基等之間的非共價鍵的相互促進作用而使糖苷鏈形成有規則的立體空間結構形成有規則的立體空間結構. .l四級結構是多聚糖苷鏈

32、之間的非共價鍵連結四級結構是多聚糖苷鏈之間的非共價鍵連結. .也也常稱亞單位現象常稱亞單位現象. .l木質素與木質素與CHOCHO呈共價鍵結合呈共價鍵結合, ,不容易被酶分解不容易被酶分解. .半半纖維素一般都是這種連結纖維素一般都是這種連結. .植物越成熟植物越成熟, ,半纖維素半纖維素的消化利用率越低的消化利用率越低. .l1.1.解毒作用解毒作用. .l1).1).提高動物對有毒有害物質或非極性表面活性物提高動物對有毒有害物質或非極性表面活性物質的耐受程度質的耐受程度. .l抗壞血酸葡萄糖抗壞血酸葡萄糖, ,氯代烷烴鹽酸鹽等均屬非極性表氯代烷烴鹽酸鹽等均屬非極性表面活性物質面活性物質,

33、,影響營養物質的消化利用率影響營養物質的消化利用率. .l飼料中的苜宿飼料中的苜宿, , 豆莢豆莢, , 稻殼稻殼, , 果膠果膠, , 瓊脂瓊脂, , 十花十花菜等都有提高耐受力的作用菜等都有提高耐受力的作用. .l但日糧纖維用量不宜超過但日糧纖維用量不宜超過10%10%. .l1938年年Shank發現發現, 仔豬斷奶后容易因大腸桿菌繁仔豬斷奶后容易因大腸桿菌繁殖引起腸毒血癥殖引起腸毒血癥.l1963Smith等發現等發現,日糧纖維可預防腸毒血癥，但日糧纖維可預防腸毒血癥，但用量超過用量超過20%無效無效.l日糧纖維可預防母豬日糧纖維可預防母豬MMA綜合癥綜合癥.l降低胃炎發生率降低胃炎發

34、生率.l1968年年Freese研究發現研究發現, 5%的日糧纖維可預防仔豬腹的日糧纖維可預防仔豬腹l瀉瀉. 為開發仔豬高營養濃度為開發仔豬高營養濃度, 高日糧纖維型飼糧提供高日糧纖維型飼糧提供了了l實驗依據實驗依據.l麥麩粗纖維質地比較柔軟麥麩粗纖維質地比較柔軟, 適合用于開發仔豬高纖維適合用于開發仔豬高纖維l飼糧飼糧. l但不宜全用麥麩提供日糧纖維但不宜全用麥麩提供日糧纖維, 因麥麩中鎂含量高因麥麩中鎂含量高, l過量鎂同樣可能引起腹瀉過量鎂同樣可能引起腹瀉. 結合其他粗飼料利用比結合其他粗飼料利用比l較適宜較適宜。l1). 增加膽汁排泄增加膽汁排泄. 降低膽結石的可能性降低膽結石的可能性

35、.l 實驗證明實驗證明, 日糧纖維中的木質素日糧纖維中的木質素, 半纖維素半纖維素, 能與能與膽膽l 汁結合汁結合, 加速膽汁排泄速度加速膽汁排泄速度, 避免膽汁在膽囊中的避免膽汁在膽囊中的l 停留時間過長停留時間過長, 起到避免結石的作用起到避免結石的作用.l2). 降低血清膽固醇和血脂水平降低血清膽固醇和血脂水平.l 日糧纖維加速膽汁排泄日糧纖維加速膽汁排泄, 有利于促進血液中膽固醇有利于促進血液中膽固醇l 等物質的周轉流動等物質的周轉流動, 避免過量膽固醇等物質蓄積于避免過量膽固醇等物質蓄積于l 血液中血液中.l 實驗證明實驗證明, ,日糧纖維可以降低進入體內的脂肪在肝日糧纖維可以降低進

36、入體內的脂肪在肝l 臟中積累臟中積累. .起原因可能與日糧纖維促進酯類代謝產起原因可能與日糧纖維促進酯類代謝產l 物周轉排泄物周轉排泄, ,進而促進肝中脂肪代謝有關進而促進肝中脂肪代謝有關. .l4).4).日糧纖維具有陽離子交換作用日糧纖維具有陽離子交換作用. .l 實驗表明實驗表明, , 實驗鼠長時間喂實驗鼠長時間喂12%12%的日糧纖維的日糧纖維, , 可減可減l 少固鈣和鍶的含量少固鈣和鍶的含量. .進一步研究表明進一步研究表明, ,日糧纖維可以日糧纖維可以l 使一些陽離子發生置換作用使一些陽離子發生置換作用. . 1 1).).刺激消化道運動刺激消化道運動, ,增加食糜在消化道中的流

37、動速度增加食糜在消化道中的流動速度, , 促進營養物質消化吸收促進營養物質消化吸收. . 2).2).吸水力強吸水力強, ,有預防動物便秘的作用有預防動物便秘的作用. .妊娠動物合理妊娠動物合理 利用日糧纖維有利于提高繁殖性能利用日糧纖維有利于提高繁殖性能. . 3). 3).利用日糧纖維的大容積特性利用日糧纖維的大容積特性, , 可作為限飼動物飼可作為限飼動物飼 糧的填充物質糧的填充物質, ,稀釋營養濃度稀釋營養濃度, , 起到限制飼養的作起到限制飼養的作 用用. . 日糧纖維是自由采食飼養條件下日糧纖維是自由采食飼養條件下, ,控制營養物質過控制營養物質過 量攝入的有效方法量攝入的有效方法

38、. . 1.1.單胃動物單胃動物. . 不同生產目的商品生產動物不同生產目的商品生產動物, , 利用目的不同利用目的不同. . 產肉動物用于提高飼養后期的瘦肉率產肉動物用于提高飼養后期的瘦肉率.50-100.50-100千千 克體重的豬克體重的豬, ,日糧纖維控制在日糧纖維控制在5-10%5-10%以內使用以內使用, ,日日 糧纖維量每變化糧纖維量每變化1%, 1%, 可使有效能量攝如變化可使有效能量攝如變化0.3-0.3- 1.2 1.2MJ.MJ. 日糧纖維用于小豬日糧纖維用于小豬, , 超過超過5%, 5%, 甚至在甚至在6-7%6-7%范圍內范圍內 也降低也降低FI.FI. 肥育豬飼糧

39、日糧纖維超過肥育豬飼糧日糧纖維超過10%,10%,日采食的有效營養日采食的有效營養 物質攝入可能減少物質攝入可能減少10-15%10-15%以上以上. .理論上推測理論上推測, 反芻動物利用纖維素反芻動物利用纖維素, 半纖維素及其他半纖維素及其他非非- 糖苷鍵結構的糖苷鍵結構的CHO, 效果與淀粉一樣效果與淀粉一樣.實際利用粗飼料的效果則有差異實際利用粗飼料的效果則有差異. 主要原因是主要原因是, 微生物和所有酶都不能降解木質素微生物和所有酶都不能降解木質素. 營養物質在消化過程中營養物質在消化過程中,木質素可能阻擋酶與消化底物木質素可能阻擋酶與消化底物接觸屏而成為蔽物質接觸屏而成為蔽物質.木

40、質素與其他物質形成交聯結構木質素與其他物質形成交聯結構, 增加消化底物的穩增加消化底物的穩定性定性.木質素成為粗飼料利用的限制因素木質素成為粗飼料利用的限制因素.脫木質化的粗飼料脫木質化的粗飼料, OM消化率可達到消化率可達到80-90%.減少粗飼料中的木蜘素減少粗飼料中的木蜘素, 膨化增加容積膨化增加容積, 改變二改變二, 三三, 四級結構都可提高利用效率四級結構都可提高利用效率. 1.1.日糧纖維晶型結構與消化日糧纖維晶型結構與消化. .l BakerBaker等等,1959,1959年發現年發現, ,日糧纖維晶型化程度越高日糧纖維晶型化程度越高, ,l 消化率越低消化率越低. .l 微生

41、物也更喜歡非晶型化的植物纖維微生物也更喜歡非晶型化的植物纖維. .l 酸酸, ,鹼提高日糧纖維的非晶型化程度和降解程度鹼提高日糧纖維的非晶型化程度和降解程度. .l 主要是通過破壞氫鍵達到目的主要是通過破壞氫鍵達到目的. .增大酸鹼作用的增大酸鹼作用的l 空間空間, ,效果更顯著效果更顯著. .l 加壓提高日糧纖維的非晶型化程度加壓提高日糧纖維的非晶型化程度. . 實驗表明實驗表明, ,酸鹼分子量越小酸鹼分子量越小, ,穿透能力越強穿透能力越強, ,破壞氫破壞氫 鍵的能力越強鍵的能力越強. . 氨是一種低分子量的鹼性物質氨是一種低分子量的鹼性物質, ,在水中可變成帶鹼在水中可變成帶鹼 性的氨離

42、子性的氨離子, ,用于處理粗飼料破壞氫鍵結構比較理用于處理粗飼料破壞氫鍵結構比較理 想想. . 多糖結構中分子內和分子之間的交聯結構多糖結構中分子內和分子之間的交聯結構, ,主要由主要由 多糖的游離羧基與酯化羧基結合而成多糖的游離羧基與酯化羧基結合而成, ,用用NaOHNaOH進行進行 皂話處理比較理想。皂話處理比較理想。 高度成熟的粗飼料兩種方法結合處理比較好高度成熟的粗飼料兩種方法結合處理比較好. . 日糧纖維通過鹼處理日糧纖維通過鹼處理, ,或物理作用或物理作用( (壓力壓力) )降解降解, , 僅在一定程度上除去了次級鍵結構的影響僅在一定程度上除去了次級鍵結構的影響, , 一級結構基本

43、沒有發生變化一級結構基本沒有發生變化. .仍然需要酶和微生仍然需要酶和微生 物才能進一步降解物才能進一步降解, , 最終將不能利用的最終將不能利用的CHOCHO變變 成宿主動物的營養成宿主動物的營養. . 粗飼料經過物理或化學處理粗飼料經過物理或化學處理, ,因次級鍵在一定程因次級鍵在一定程 度上被破壞度上被破壞, ,使粗飼料體積變大使粗飼料體積變大, , 為酶和微生為酶和微生 物的消化提供了更多的機會和可能性物的消化提供了更多的機會和可能性. . 1.1.淀粉淀粉 屬于屬于- 構型的構型的D-葡聚糖葡聚糖. 在細胞質粒中形成在細胞質粒中形成. 淀粉支點是淀粉支點是-1,6連結連結, 只臉和側鏈是只臉和側鏈是-1,4連結連結. 常用淀粉中直鏈淀粉占常用淀粉中直鏈淀粉占15-30%, 40個糖單位以下的個糖單位以下的 直鏈淀粉使碘變紅直鏈淀粉使碘變紅, 40個以上變蘭個以上變蘭, 200-300個糖單個糖單 位變橙黃位變橙黃. 支鏈淀粉糖單位含量大支鏈淀粉糖單位含量大, 一般在此一般在此6000-10000個糖個糖 單位左右單位左右. 熱處理過程提高溫度熱處理過程提高溫度(90(90度以上度以上), ), 增加直