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碳水化合物在動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中扮演著非常重要的角色，是動(dòng)物主要的能量來(lái)源，生理機(jī)能也是多種多樣的。在豬的日糧中，碳水化合物的比例可達(dá)55%～70%，為動(dòng)物提供了充足的能量。在飼料原料日益緊缺的現(xiàn)實(shí)背景下，飼料研究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是如何高效利用碳水化合物，提高其利用率。因此，本文以促進(jìn)豬群生理健康狀態(tài)為目的，分析不同生長(zhǎng)階段豬對(duì)日糧中碳水化合物的利用特點(diǎn)，為豬日糧碳水化合物的科學(xué)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

 

 

1 碳水化合物的定義

 

碳水化合物，是包含多羥基醛、多羥基酮及其多聚物衍生物的統(tǒng)稱(chēng)。碳水化合物作為三大必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，不僅僅是動(dòng)物的基本需求，更是動(dòng)物重要的能量供給來(lái)源。

 

2 碳水化合物的分類(lèi)

 

2.1 按結(jié)構(gòu)分類(lèi)

 

根據(jù)其形態(tài)特征，碳水化合物可分為兩大類(lèi)：結(jié)構(gòu)碳水化合物和非結(jié)構(gòu)碳水化合物。前者主要存在于細(xì)胞壁上，包括粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維；后者主要存在于細(xì)胞質(zhì)上，包括糖類(lèi)、淀粉、有機(jī)酸。這些特征均能夠反映出其形態(tài)特征。

 

2.2 按聚合度分類(lèi)

 

碳水化合物按分子中碳原子的數(shù)量分為三大類(lèi)：?jiǎn)翁?、低聚糖（寡糖）、多聚糖。單糖是最后的消化物，包括葡萄糖、果糖、半乳糖等；低聚糖（寡糖）是一種新型功能糖源，對(duì)動(dòng)物的生命活動(dòng)起著至關(guān)重要作用，由2～10個(gè)單糖分子以糖苷鍵連接而成，是含支鏈或者直鏈的糖類(lèi)化合物；多糖是由糖苷鍵連接而成的糖鏈，由10多個(gè)單糖組成，主要分為微生物多糖、植物多糖、動(dòng)物多糖三大類(lèi)，具有多種生物作用，是聚合糖的高分子碳水化合物。

 

多糖分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是淀粉類(lèi)，另一類(lèi)是非淀粉多糖類(lèi)（NSP）。淀粉，是葡萄糖的聚合物，淀粉的消化和吸收主要發(fā)生在單胃動(dòng)物的小腸中，依賴(lài)于內(nèi)源性消化酶。淀粉可分為兩種：直鏈淀粉（AM）和支鏈淀粉（AP），按有無(wú)支鏈結(jié)構(gòu)和連接其結(jié)構(gòu)的糖苷鍵來(lái)區(qū)分。AM是通過(guò)α-1，4這種糖苷鍵連接的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，分子量在1×105～1×106之間；AP則是由α-1，4這種糖苷鍵連接的主鏈結(jié)構(gòu)，分支是由α-1，6這種糖苷鍵和主鏈連接而成的束狀結(jié)構(gòu)，分子量在1×107～1×109之間。NSP是指植物中含有多種糖類(lèi)物質(zhì)，如纖維素、半纖維素、糖原、果膠多糖、菊粉等。NSP的組成結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)十分復(fù)雜，按其水溶性分為兩種：可溶性NSP和不可溶性NSP。

 

2.3 按消化性分類(lèi)

 

碳水化合物按其消化特性的不同，可分為兩大類(lèi)：可消化碳水化合物和不可消化碳水化合物。

 

可消化的碳水化合物包括單糖、雙糖、糖原和淀粉，它們是由豬消化吸收并在前消化道代謝的小腸中通過(guò)消化酶水解生成單糖，為動(dòng)物的生命活動(dòng)提供所需的能量。

 

不可消化的碳水化合物包括功能性低聚糖、抗性淀粉、非淀粉多糖(纖維素、半纖維素、果膠等)，統(tǒng)稱(chēng)為纖維。它們無(wú)法被動(dòng)物分泌的消化酶分解利用，只能通過(guò)微生物在腸道內(nèi)發(fā)酵利用，產(chǎn)生短鏈脂肪酸，這些脂肪酸可以被腸道上皮細(xì)胞吸收和利用。

 

3 碳水化合物的消化吸收

 

單糖可以直接在小腸內(nèi)消化吸收，而不需要消化液的參與；而雙糖（麥芽糖、乳糖、蔗糖）需要酶素降解成單糖，才能進(jìn)行吸收。由于寡糖和多糖要形成以雙糖為主的產(chǎn)物，需通過(guò)動(dòng)物體內(nèi)一系列消化酶的作用，因此在小腸黏膜上需要將一部分寡糖和雙糖酶分解成單糖，從而進(jìn)行吸收。在小腸不能消化吸收的部位，經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵，直到結(jié)腸，才能將其吸收掉。因此，消化吸收碳水化合物主要有兩種途徑：一是小腸消化吸收，二是結(jié)腸發(fā)酵。

 

4 碳水化合物生理功能

 

一是儲(chǔ)能、供能，而最主要和最經(jīng)濟(jì)的獲取能量的途徑就是碳水化合物。經(jīng)過(guò)消化酶分解后，豬體內(nèi)的碳水化合物經(jīng)胃和小腸吸收，最后被吸收并氧化，以葡萄糖的形式供給能量；二是糖脂、糖蛋白等組成機(jī)體的重要物質(zhì)，與機(jī)體的組成有所牽連。同時(shí)，還可以調(diào)節(jié)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝，起到解毒的作用。在肝糖原含量豐富的情況下，可增強(qiáng)對(duì)有害物質(zhì)的解毒作用。此外，也可以增加腸胃的充盈性，促進(jìn)腸道功能的改善。

 

5 豬碳水化合物營(yíng)養(yǎng)研究各階段進(jìn)展

 

5.1 仔豬階段

 

碳水化合物在母豬乳汁中的成分以乳糖為主。仔豬消化酶分泌不足的現(xiàn)象，會(huì)在仔豬出生后的40d內(nèi)會(huì)發(fā)生；斷奶后的仔豬如果得不到合適的碳水化合物供給，就會(huì)造成消化不良，從而出現(xiàn)腹瀉的問(wèn)題。固態(tài)飼料中淀粉含量較高，如果淀粉酶分泌不足，加上仔豬腸道微生物區(qū)系統(tǒng)發(fā)育不完善，必然會(huì)導(dǎo)致淀粉消化不良，從而引起腹瀉，使豬的生產(chǎn)性能下降。研究表明，仔豬斷奶時(shí)的應(yīng)激反應(yīng)可通過(guò)調(diào)控日糧組成得到有效減輕。早期斷奶仔豬的主要能量來(lái)源是碳水化合物，它是構(gòu)成日糧的重要成分，在斷奶仔豬的生長(zhǎng)中，其種類(lèi)和劑量都扮演著至關(guān)重要的作用。譚碧娥等人研究，在仔豬的飼糧中添加6%的乳糖，效果明顯優(yōu)于蔗糖組和玉米淀粉組，可以減少它們的腸桿菌數(shù)量，增加它們的乳酸菌數(shù)量，對(duì)斷奶仔豬腸道微生物區(qū)系有明顯的改善。研究表明，Yan等人在仔豬飼糧中添加殼寡糖，不僅有助于提升仔豬的生長(zhǎng)性能和消化率，而且還可以改善其腸道結(jié)構(gòu)，有效降低其腹瀉率。以上研究都表明，通過(guò)添加不同碳水化合物的日常飼糧，可以緩解斷奶仔豬的應(yīng)激反應(yīng)。

 

5.2 生長(zhǎng)豬階段

 

膳食纖維是重要的營(yíng)養(yǎng)成分，分為兩大類(lèi)：木質(zhì)素和非淀粉多糖。研究表明，這些物質(zhì)的理化特性會(huì)影響動(dòng)物體內(nèi)消化道的吸收，進(jìn)而影響飼糧養(yǎng)分消化率和能量利用率。據(jù)羅有文等人的研究表明，當(dāng)乳酸桿菌的濃度提高時(shí)，150 mg/kg的低聚木糖可以有效地降低沙門(mén)氏菌的比例，這是由于將相應(yīng)的低聚木糖添加到生長(zhǎng)豬的飼料中所致。

 

5.3 育肥豬階段

 

育肥豬的胃容量明顯超過(guò)其他豬，這使得它們更容易適應(yīng)環(huán)境；而且在飼料中添加碳水化合物可以有效地降低成本，節(jié)省飼料資源；但是它們?nèi)匀恍枰欢ǖ奶妓衔餇I(yíng)養(yǎng)，以滿(mǎn)足自身的營(yíng)養(yǎng)需求。在育肥豬的飼料中，提高飼料中碳水化合物的含量，可以有效促進(jìn)腸胃發(fā)育，使腸胃保持正常蠕動(dòng)，保證正常的消化功能，從而對(duì)飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)起到有益的消化吸收作用。研究結(jié)果表明，LeGoff等人提出的玉米麩皮飼糧（TDF200 g/kg干物質(zhì)）作為育肥豬的飼料，其能量消化率高達(dá)83%，而對(duì)照組飼糧（TDF100 g/kg干物質(zhì)）的能量消化率為91%。

 

5.4 后備母豬階段

 

隨著年齡的增長(zhǎng)，后備母豬在5～8月存欄達(dá)到115 kg以上，體重達(dá)到115 kg時(shí)進(jìn)入繁殖期。在碳水化合物缺乏時(shí)，生產(chǎn)母豬會(huì)表現(xiàn)出發(fā)情延遲或著完全不發(fā)情。血檢后發(fā)現(xiàn)，可能是黃體素分泌減少，血清中葡萄糖和膽固醇含量過(guò)低所致。因此，后備母豬的飲食需要保證其正常的生理狀態(tài)，即需要通過(guò)不同的碳水化合物含量來(lái)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)在70～100 kg重量的后備母豬的飼料中添加30%的葡萄糖，可以明顯促進(jìn)胰島素、雌二醇、促卵泡激素和促黃體素的生成，從而使其發(fā)生性早熟的時(shí)間提前26 d。

 

5.5 妊娠母豬階段

 

在母豬懷孕期間，通過(guò)添加不同水平的碳水化合物，可以顯著提高它們的生產(chǎn)性能。碳水化合物與孕酮相互作用，促進(jìn)胚胎的附著和發(fā)育，并且還可以調(diào)節(jié)印跡基因的表達(dá)，從而促進(jìn)胎盤(pán)的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)和胎兒的宮內(nèi)生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在妊娠飼料中添加32%的玉米淀粉時(shí)，母豬的胎死率顯著下降，而且初產(chǎn)0.8～1.0 kg體重的仔豬的比例也有所減少。

 

5.6 圍產(chǎn)母豬階段

 

在懷孕期間，母豬會(huì)經(jīng)歷許多生理上的改變，包括胎兒的成長(zhǎng)、乳房的發(fā)育、筑巢、生產(chǎn)和哺乳等，都會(huì)造成母豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)需求的增加。研究表明，胎程延長(zhǎng)會(huì)提高死胎率。母豬的血糖水平作為產(chǎn)程長(zhǎng)短的關(guān)鍵指標(biāo)，被認(rèn)為是一種功能，主要是衡量生產(chǎn)前母豬的能量狀態(tài)。在母豬臨產(chǎn)前食用碳水化合物飼料，血糖濃度會(huì)升高，其效果是能夠有效地減少助產(chǎn)和降低胎死率。盡管良好的營(yíng)養(yǎng)攝入可以提高母豬的生育力，但如果攝入的營(yíng)養(yǎng)不足，就可能引起妊娠期延長(zhǎng)、死亡率增加，甚至出現(xiàn)流產(chǎn)的情況。此外，攝入碳水化合物含量較少的飼糧也可以使妊娠期的母豬出現(xiàn)腹瀉，從而影響到仔豬的生存。因此，對(duì)于圍產(chǎn)期的母豬來(lái)說(shuō)，日糧碳水化合物能量水平的適宜程度是至關(guān)重要的。

 

5.7 泌乳母豬階段

 

當(dāng)血糖不足時(shí)，泌乳母豬就會(huì)分解脂肪進(jìn)行能量供給，血液中的葡萄糖就是最先被利用起來(lái)的。研究表明，通過(guò)外源葡萄糖灌注處理生產(chǎn)的母豬，母豬的胎死率由16.1%降到7.4%，助產(chǎn)比例由21%降到9.0%。通過(guò)將5%的葡萄糖摻入到泌乳飼料中，可以大大降低母豬的營(yíng)養(yǎng)流逝，同時(shí)也能夠促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)和發(fā)育，并且可以大大縮短母豬斷奶-發(fā)情的間隔。

 

6 小結(jié)

 

動(dòng)物飼糧的主要組分是碳水化合物，它是維持機(jī)體能量、參與機(jī)體代謝的重要物質(zhì)。由于碳水化合物的豐富性和復(fù)雜性，探索出能夠提升它們使用價(jià)值的最佳營(yíng)養(yǎng)方法顯得尤為必要。因此，深入探討和評(píng)估豬日糧中碳水化合物的利用特性，將為業(yè)內(nèi)人士提供一條可持續(xù)的、科學(xué)的、可行的路徑，以期望更好地滿(mǎn)足畜牧業(yè)的需求，實(shí)現(xiàn)更加可持續(xù)的發(fā)展。