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[第十一届] 仔猪对淀粉的消化吸收

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发表于 2013-3-7 17:40:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
仔猪对淀粉的消化吸收                                                                    普爱集团  王潇

  仔猪断奶后由于消化酶分泌不足、肠绒毛萎缩从而引起消化吸收能力下降、采食量降低、消化功能紊乱、腹泻、生长停滞、饲料利用率下降、饮水量不足等症状。大量试验证明,产生这种现象的主要原因是由于营养应激。能量供应状况是影响仔猪生长性能的重要因素。谷物中的淀粉是断奶仔猪的主要能量来源,本文就有关仔猪对淀粉的消化吸收方面的部分内容进行探讨。

  1.淀粉的结构和性质

  1.1直链淀粉和支链淀粉

  淀粉是由许多葡萄糖分子聚缩而成的多聚体,分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是由葡萄糖分子通过α-1,4键连接在一起的聚合物,由500-600个葡萄糖单位组成,分子量大约为100kDa,。它的悬浮液在加热状态下以胶体状态溶解,形成粘度较低的不稳定的溶液,在50~60OC下静置较长时间后,析出晶形沉淀,反应是可逆的,碘反应呈纯蓝色。支链淀粉的聚合度一般为1000多个葡萄糖单位,它除有α-1,4键连接外,还有α-1,6键连接,分子量在104-106kDa之间,形成高度分支链结构,现已发现,两种链长不同的支链淀粉分子,主链长度分别为12~20和40~60个葡萄糖单位,支链平均长18个葡萄糖单位,数目约为50~70个,遇碘呈红紫色,易溶于水,生成稳定的溶液,具有很高的粘性一般没有凝沉性。但支链淀粉的侧链通过氢键结合,可显示很微弱的凝沉性,为无定型粉末,放于水中加热便膨胀成为一种胶粘的糊化物,而且只有在加压并加热条件下,开始能溶于水而形成非常粘滞的很稳定的溶液。

  1.2淀粉的颗粒和晶体结构

  淀粉以颗粒状态存在胚乳中,淀粉颗粒中含有大量半晶体或无定型结构,淀粉颗粒尺寸为1-50μm,小麦淀粉颗粒尺寸主要集中在22μm,稻谷淀粉为8μm,马铃薯淀粉为38μm,利用X射线衍射技术可以更好地分辨淀粉颗粒。淀粉颗粒尺寸和形状影响淀粉的功能。而淀粉的颗粒形状受很多因素影响。不同原料中淀粉颗粒的晶体结构不同,通常分为A、B、C三种类型。A型淀粉存在于谷物中且认为可被完全消化。B型淀粉主要存在于生马铃薯和香蕉中,高度抵抗消化,且比A型淀粉含有更高量的水分,这种淀粉不易被a-淀粉酶水解,因此在回肠中可以大量得到。C型淀粉是A型与B型的混合体,存在于豆科植物中,它具有部分抵抗淀粉酶的作用。淀粉与水一起加热后变成凝胶后,结晶结构遭到破坏,使得淀粉分子颗粒更易被消化酶所利用。现已有大量数据表明直链淀粉和淀粉颗粒大小有关, 谷物粉碎后,淀粉颗粒破坏程度低于0.5%, 颗粒的完整性限制了动物对其的利用程度。

  1.3糊化淀粉

  淀粉颗粒不溶于水,但在水中能吸收少量水分,颗粒稍膨胀。普通玉米淀粉和马铃薯淀粉在水中所含平衡水分大约28%和33%。这种吸水和膨胀现象是可逆的,水分被干燥后仍恢复原来的颗粒结构大小。淀粉颗粒悬浮于水,形成白色悬浮液,称为淀粉乳。加热淀粉乳,颗粒随温度的升高,吸水更多,膨胀更大,达到一定的温度,原淀粉结构被破坏,吸水膨胀成粘稠胶状体。这种现象称为糊化。其温度称为糊化温度,糊化的淀粉称为α-淀粉。淀粉的糊化温度在不同品种之间存在差别,同一种淀粉在大小不同的颗粒间也存在差别。大颗粒易糊化,糊化温度低,小颗粒难糊化,糊化温度高。淀粉乳受热,其中大颗粒先糊化,接着更多颗粒糊化,最后小颗粒糊化。糊化温度是一个范围,并非固定的温度值,相差约10OC。

  糊化是淀粉的基本特性之一。淀粉的糊化特性与其含水量、温度和淀粉来源等因素有关。通常认为淀粉糊化的本质是淀粉颗粒束的熔解所致。淀粉在过量水分下糊化的同时,还伴随有其颗粒的润胀、直链淀粉的溶解以及淀粉糊的形成。淀粉糊化是食品以及饲料在加工过程中最重要的变化之一。随着挤压时加水加热,淀粉粒膨大,其中的直链淀粉开始散逸出来。最后,主要含支链淀粉的淀粉粒瓦解,变成以直链淀粉为间质的胶性凝胶体。

  1.4抗性淀粉

  过去人们认为单喂动物可以完全消化淀粉,近些年通过人的研究,有证据表明,部分淀粉不能在小肠全部消化吸收,人们将这部分淀粉称为抗性淀粉(Resistent Starch, RS)。抗性淀粉不能在小肠消化吸收和提供葡萄糖,但在结肠可被生理性细菌发酵,产生短链脂肪酸和气体。

  2淀粉的消化吸收过程及影响淀粉消化的因素

  2.1口腔内的消化

  日粮中淀粉消化的第一步是在口腔。固体饲料需经牙齿和肌肉质口腔咀嚼所撕碎,并被唾液腺所分泌的唾液所浸润,猪在出生时,唾液腺中已有淀粉酶的存在,在3周龄内,单位体重的唾液淀粉酶增加,但周龄较大的猪,单位体重的唾液淀粉酶减少。唾液中含有淀粉酶,也可以消化一部分淀粉,但食物在口腔中停留的时间很短且唾液淀粉酶活性很低,故淀粉在口腔消化的量很少。

  2.2食道和胃内的消化

  唾液淀粉酶的作用从口腔开始,持续到食道及胃中的食道区。唾液淀粉酶随食糜进入胃并继续发挥其作用,在胃的食道区具有分泌碱的细胞,故在胃中食物混合的间歇时间内,该区的PH值高于其它区域,胃中PH值在餐后马上由2.0升至稍低于食物PH值的数值,以后经过几个小时后,逐渐降至2.0,因此生长猪胃的PH在至少一半食物离开胃之前很少会将到4以下,食物在胃内可以至少有2-3个小时发生水解。不过唾液淀粉酶分泌量不大,故作用程度不大。据报道此时约有50-60%的淀粉发生水解,淀粉在胃中水解程度不同,日粮类型不同消化率不同。

  2.3小肠的消化

  小肠是淀粉消化和吸收的主要部位。淀粉进入小肠后,在几种消化酶主要是α-淀粉酶的作用下,其分子中α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键发生断裂,水解直链淀粉的终产物为麦芽糖和葡萄糖,水解支链淀粉的终产物为葡萄糖、麦芽糖和异麦芽糖。除α-淀粉酶外,糖化酶不仅水解α-1,4糖苷键而且可以水解α-1,6糖苷键和α-1,3糖苷键,只是水解后两者的速度较慢,最后可将淀粉完全水解为葡萄糖。除此之外,作用于淀粉的酶类还有β-淀粉酶,它从淀粉分子的非还原末端间隔水解α-1,6糖苷键并且不能跨越该键,水解的结果产生极限糊精。仔猪对淀粉利用率很低,但淀粉的水解产物-糊精能被仔猪有效利用。

  肠黏膜是碳水化合物的最终消化场所,具有关键地位。研究结果表明,淀粉水解的单糖可自由穿过肠壁上皮细胞,而淀粉的其它水解产物包括麦芽糖、麦芽三糖和极限糊精(3-5个1,4-葡萄糖单位及1个1,6-葡萄糖单位),不能被肠壁直接吸收,必须由黏膜二糖酶水解成单糖后吸收利用。所以黏膜二糖酶在碳水化合物的利用方面起着至关重要的作用。

  2.4影响淀粉消化的因素

  影响淀粉消化的因素很多,不同的动物消化淀粉的能力不同;来源于不同植物的淀粉,消化率也不同;淀粉颗粒大小、直链淀粉与支链淀粉的比例、加工处理工艺等很大程度影响了植物淀粉的消化。目前,有关如何提高仔猪对淀粉的消化吸收和利用是许多学者和企业共同关心的课题,膨化、加热处理、添加外源酶、微波、发酵等许多物理、化学以及生物学方法的应用成为研究热点,所有上述研究都为进一步解决断奶应激奠定了坚实的理论基础,并具有广泛的实际应用价值。
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发表于 2013-3-7 18:53:31 | 显示全部楼层
淀粉营养,目前的饲料界,少数走在前面的国际性饲料集团,已经把我们拉下很远了,我们要奋起直追哦
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发表于 2013-6-16 15:37:57 | 显示全部楼层
:hua:很详细
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