单胃动物和反刍动物对三大营养物质的消化机理及研究热点

　　来源：国际畜牧网-《湖南饲料》

　　当前,随着动物营养学的发展,从三大营养素的宏观定量早已转向了微观的研究,单胃动物和反刍动物的生理不同,它们对三大营养素的消化机理也有所不同,因此,针对这些情况,产生了诸多的研究热点.

　　1蛋白质的消化吸收

　　1.1蛋白质的营养生理作用

　　蛋白质是构建机体组织细胞的重要原料,动物的肌肉、神经、结缔组织、皮肤、毛发等都是以蛋白质为主要成分,其起着传导、运输、保护、运动的功能.蛋白质是机体内功能物质的主要成分,动物生命活动中的酶、激素、抗体都是以蛋白质为主要成分.此外,蛋白质是组织更新、修补的主要原料,同时,蛋白质可供能和转化为糖、脂肪,在机体能量供应不足时,为动物提供能量,维持机体的代谢活动.

　　1.2单胃动物对蛋白质的消化机理及研究热点

　　单胃动物蛋白质的消化起始于胃.首先盐酸使之变性,蛋白质立体的三维结构被分解,肽键暴露；接着在胃蛋白酶、十二指肠胰蛋白酶和糜蛋白酶等内切酶的作用下,蛋白质分子降解为含氨基酸数目不等的各种多肽.随后在小肠中,多肽经胰腺分泌的羧基肽酶和氨基肽酶等外切酶的作用,进一步降解为游离氨基酸和寡肽,寡肽能被肠黏膜直接吸收或经二肽酶等水解为氨基酸后被吸收.

　　当前,对于单胃动物蛋白质研究最为热点的还是理想蛋白质的问题,其基本含义是指能在动物体内实现最大沉积率的饲料蛋白质.但其中涉及到氨基酸的平衡,拮抗,以及利用率等一系列的问题.因此,理想蛋白质的概念提出已有40年,但仍然存在许多问题,如各种饲料中可消化氨基酸的测定,不同条件下畜禽对氨基酸,尤其是对赖氨酸的需要量,合成氨基酸应用的限制,日粮蛋白质水平降低的限制等.目前,小肽的研究也较为广泛,小肽是动物降解蛋白质为氨基酸过程中的中间产物,是动物的重要营养,是由2个或2个以上的氨基酸以肽键相连的化合物.小肽的吸收具有转运速度快、耗能低、载体不易饱和等优点；而游离氨基酸却是吸收慢,载体易饱和,吸收时耗能大.小肽的吸收可避免与氨基酸吸收之间的竞争.Daniel等认为,小肽载体吸收能力可能高于各种氨基酸载体吸收能力的总和.而对猪、鸡等动物的十二指肠小肽混合物灌注试验表明,小肽混合物的吸收率明显高于氨基酸混合物.并且动物肉质中肌苷酸含量、肌肉的主要鲜味氨基酸的含量均能提高.

　　1.3反刍动物对蛋白质的消化机理及研究热点

　　反刍动物真胃和小肠中蛋白质的消化吸收与单胃动物类似.但由于瘤胃微生物的作用,使反刍动物对蛋白质的消化、利用与单胃动物又有很大的差异.进入瘤胃的饲料蛋白质,经微生物的作用降解成肽和氨基酸,其中多数氨基酸又进一步降解为有机酸、氨和二氧化碳.微生物降解所产生的氨与一些简单的肽类和游离氨基酸,又被用于合成微生物蛋白质.如果饲喂的蛋白质含量过高,降解的氨会在瘤胃积聚并超过微生物所能利用的最大氨浓度,多余的氨会被瘤胃壁吸收,经血液输送到肝脏,并在肝中转变成尿素.饲料供给的蛋白质少,瘤胃液中氨浓度就很低,经血液和唾液以尿素形式返回瘤胃的氮的数量可能超过以氨的形式从瘤胃吸收的氮量,在瘤胃中可转变为微生物蛋白质.因此,瘤胃微生物对反刍动物蛋白质的供给有一种“调节”作用,能使劣质蛋白质品质改善,优质蛋白质生物学价值降低.瘤胃微生物蛋白质的品质一般略次于优质的动物蛋白,与豆饼和苜蓿叶蛋白大约相当,优于大多数谷物蛋白.所以,通过给反刍动物饲料中添加尿素,提高瘤胃细菌蛋白质合成量已成为一项使用措施,此外,优质蛋白质要进过适当处理,如包被等,使其在瘤胃中不过多的降解.

　　反刍动物对小肽的吸收依然是一研究热点.反刍动物吸收小肽的主要部位是瓣胃,其次是瘤胃等其他非肠系膜和肠系膜组织.瘤胃和瓣胃采用被动扩散和主动转运两种方式进行小肽的吸收,可促进蛋白质的合成、瘤胃微生物的生长,提高动物生产性能,促进矿物质的吸收、利用等.目前,对高产奶牛,即使瘤胃微生物蛋白质产量增加到最大程度,仍存在进入小肠的蛋白质不足以供应奶牛发挥产奶性能需要的问题.其主要原因是瘤胃微生物在饲料蛋白质分解和菌体蛋白质合成的过程中,改变了饲料中蛋白质氨基酸的构成比例,而微生物蛋白质与奶牛产奶的理想蛋白质氨基酸构成是不同的.由于这个原因,营养学家用RUP（瘤胃未降解蛋白质）来补充瘤胃微生物蛋白质的不足.常用的RUP源是鱼粉、羽毛粉、玉米面筋粉、血粉、肉骨粉和处理的大豆饼、菜籽饼及玉米烧酒糟等.有许多方法可用来降低饲料蛋白质在瘤胃降解的速度和程度.其中大多数方法是加热和化学处理.主要目标是通过合适的加工条件增加可消化RUP数量,同时尽量减少氨基酸的损失.加热不够使RUP数量增加不多,加热过度会由于形成不可消化的Maillard产物和蛋白质复合物而降低RUP在小肠的消化.加热过度也会影响到赖氨酸、胱氨酸和精氨酸绝对数量的减少.由于在反刍动物的日粮中添加结晶型的Lys和Met会受瘤胃微生物的作用而在瘤胃中迅速发生脱氨基作用,给反刍动物饲喂通过瘤胃而不被降解,同时又不影响氨基酸在小肠的消化的瘤胃保护Lys和Met则可取得满意的结果.国内外的大量研究表明：饲喂瘤胃保护氨基酸（RPAA）对奶牛干物质的采食量没有显著影响,但可提高奶产量和乳蛋白含量,饲喂RPAA可提高血浆中相应氨基酸的浓度及日粮蛋白质的利用率.

　　2碳水化合物的消化吸收

　　碳水化合物是多羟基的醛、酮或其简单衍生物以及能水解产生上述产物的化合物的名称.这类营养素主要包括无氮浸出物和粗纤维,是动物生产中的主要能源.

　　2.1碳水化合物的营养生理作用

　　碳水化合物,特别是葡萄糖是供给动物代谢活动的最有效营养素,也是动物产品形成中重要的组成成分.此外,某些碳水化合物,如寡糖,糖苷在动物疾病的防治上起着重要的作用.

　　2.2单胃动物对碳水化合物的消化机理及研究热点

　　唾液与饲料在口腔中的接触是碳水化合物进入消化道进行化学消化的开始,哺乳动物唾液中含α-淀粉酶,在微碱性条件下能将淀粉分解成糊精和麦芽糖,但时间短,消化不具备明显的营养意义.饲料进入胃中,唾液含淀粉酶的动物可继续消化淀粉酶,唾液不含淀粉酶的动物,胃中碳水化合物的消化甚微.胃内无淀粉酶,在胃内酸性条件下仅有部分淀粉和部分半纤维素酸解.饲料在十二指肠与胰液、肠液、胆汁混合,α-淀粉酶继续把尚未消化的淀粉分解为麦芽糖和糊精.低聚糖α-1,6糖苷酶分解淀粉和糊精中α-1,6糖苷键.饲料中营养性多糖基本分解成二糖,然后由肠粘膜产生的二糖酶--麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等彻底分解成单糖吸收.因此,单胃动物碳水化合物吸收主要在十二指肠,以单糖形式经载体主动转运通过小肠壁吸收.随着食糜向回肠移动,吸收率逐渐下降.进入肠后段的碳水化合物以结构性多糖为主,包括部分在肠前段未被消化吸收的营养碳水化合物,这些物质由微生物发酵分解,主要产物为挥发性脂肪酸,二氧化碳和甲烷,部分挥发性脂肪酸通过肠壁扩散进体内,气体组要由肛门逸出体外.