Tài liệu Giáo trình dinh dưỡng gia súc P5 ppt

Mặc dù carbohydrate có công thức cấu tạo là CH;On với n bằng 3 hoặc lớn hơn, định nghĩa trên là không hòan tòan đúng vì có những hợp chất có đặc tính carbohydrate nhưng có chứa phosphore

DAI HOC CAN THO - KHOA NONG NGHIEP

GIAO TRINH GIANG DAY TRUC TUYEN Đường 3/2, Tp Cần Thơ Tel: 84 71 831005, Fax: 84 71 830814 Website: htto:/Avww.ctu.edu.vn/knn email: dminh@ctu.edu.vn, vtanh@ctu.edu.vn

GIAO TRINH

DINH DUONG GIA SUC

CHUONG 5 CARBOHYDRATE

Chủ biên: PTS Luu Huu Manh Tham gia biên soạn: Th.S Nguyên Nhựt Xuân Dung

va PTS V0 Van Son

Thang 1 nam 1999

Chuong 5 CARBOHYDRATE

Tên cua carbohydrate xuat phát từ tiếng Pháp là hydrate de carbon cé nguén gốc áp dụng cho những hợp chất hóa học trung tính có cấu tao g6m carbon, oxygen và hydrogen Oxygen và hydrogen có mặt cùng một ti lệ trong nước Mặc dù carbohydrate có công thức cấu tạo là (CH;O)n với n bằng 3 hoặc lớn hơn, định nghĩa trên là không hòan tòan đúng vì có những hợp chất có đặc tính carbohydrate nhưng có chứa phosphore, nitrogen, sulphur thêm vào cấu

tử trên Acid lactic có công thức chung giống như trên nhưng không phải là carbohydrate Hơn nữa có một vài hợp chất là carbohydrate như deoxyribose nhưng không cùng ti lệ oxygen và hydrogen trong nước

Một tiếp cận hiện đại hơn, người ta định nghĩa carbohydrate như là một polyhydroxy của aldehydes, ketones, alcohols hoặc acids, những dẫn xuất đơn giản của chúng, và bất kỳ hợp chất mà có thể bị thủy phân để cho ra các chất

trên

I PHAN LOAI CARBOHYDRATE

Carbohydrat hoặc Glucid có thể chia làm hai nhóm chính:

1 Nhóm đường:

| Triose Glyceraldehyde

Tetroses

(Đường đơn) C;H,,O; Xylose

Xylulose Ribose Ribulose

Hexose Glucose

Mannose

— Cellobiose Heptose

— Disaccharides f Sucrose

Oligosaccharides Lactose

—C ellobiose Trisaccharides —_ | Raffinose

!_Gentinose, Robinose

L_letrasaccharides —{ Stachyose

Scrosdose

2.Nhóm không phải đường

2.1 Polysaccharides

— Arabinans Xylans Homoglycan Tinh bét

Glucans Dextrin

Glycogen

| Cellulose

Fructans —r Tum

L Jy evan

Galactans

Mannans

Glucosamines

— Pectin

Hemicellulose

Gôm

Heteroglycans Acidic mucilage

Hyaluronic acid

| Chondroitin

2.2 Carbohydrates phtic tap

Gồm có cac glycolipid va glycoprotein

Bảng 5.1 Độ ngọt tương đối các đường:

Sucrose 1,0 D_ Fructose 1,35

D Glucose 0,74

Xylose 0,67

Lactose 0,16

Il CARBOHYDRATE CUA THUC AN:

Carbohydrate gan như chi có trong thức ăn gốc thực vật

A Đường đơn

1 Pentose:

It hién dién tv do trong thién nhién

Arabinose và Xylose thường ở đa hợp (polymers) là pentosan, là một cấu chất của hemicellulose có trong thức ăn ủ chua Arabinose cũng có ở trong chất gôm arabic và các gôm khác

Ribose là cầu tử của acid ribonucleic có trong mọi tê bào sống và cũng là

câu tử của nhiêu vitamin và coenzym

2 Hexose:

Glucose va fructose cé rat nhiéu trong thiên nhiên dưới dạng đường hexose, còn galaclose ở thực vật dưới dạng đa hợp là galactan

D- glucose có ở tất cả trái cây, nhựa cây là đường của nho, mật ong (40% ølucoz) ít ở đạng dextrose tự do mà là phần tử đa hợp (tinh bột, celluse) Đường này hiện diện tự do ở thực vật, mật ong , máu, bạch huyết, dịch não tủy và là một cấu tử chủ yếu của nhiều Oligosaccharid, polysaccharid và glycosid

D- fructose là đường trái cây, còn gọi là levulose, hiện điện tự do ở lá cây, trái và mật ong Nó là cấu tử của đường sucrose và các fructosan Lá cây xanh chứa rất nhiều đường D- fructose ở cả thể tự đo mà là lẫn thể đa hợp D- fructose kết tỉnh trắng và vị ngọt hơn sucrose, vì thế mật ong rẤt ngọt

D-mannose không hiện diện tự do trong thiên nhiên mà ở thể đa hợp là mannan (thực vật) và cũng là cấu tử của gycoprotein Mannans phân bế trong

nam men, moc va vi khuan

D- galactose không ở thể tự đo trong tự nhiên ngoại trừ sản phân giải đo lên men Là cấu tử chính của sữa động vật dưới dạng disaccharid lactose Galactose là thành phần của sắc tố anthocyanin, galactolipid, gôm và mucilage

4 Heptoses

D-sedoheptulose là một thí dụ quan trọng của monosaccharid chứa 7 nguyên

tử carbon, là sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi pentose phosphate

5 Glycosides:

Nếu gốc -OH trên C phi đối xứng của glucose được thay thế bằng rượu hay là 1 phân tử đường khác hoặc phenol thì được gọi là glucosid Tương tự đối với galactose goi la galatoside và đôi với fructose thi 1a fructoside

Thuật ngữ glycoside được dùng một cách chọn lọc để điển tả những dẫn

xuất nay

Tat ca cdc oligosaccharide, polysaccharide va hetero polysaccharide dtige xếp chung vào nhóm glycoside

Cac cyanogenetic glycoside giai phéng HCN do phan ting thủy phân là chất độc có trong tự nhiên Cây có chứa loại glycoside nầy rất nguy hiểm cho gia súc Tính độc này không phải do glycosid ma do HCN Tuy nhién glycoside rat

để bị phân giải bởi tác dung của nhiệt Cyanogenetic glycoside gọi là linamarin

có trong hạt bông vải, đậu Java và khoai mì Vì vậy nên nấu chín trước khi cho gia súc ăn

Bảng 5.2: Vài glycosid có HCN trong thiên nhiên thường gặp

Tên chất Nguồn gốc Sản phẩm thủy giải ngoài

ølucose và HCN

Linamarin Hat béng vai, khoai mi Aceton

(phaseolunatin)

Dau Java (Phaseolus lunatus)

Amygdalin Hạt hạnh nhân đắng, hạt trái | Benzaldehyd

dao, anh dao, man, tao va

trai cua Rosaceae

Dhurrin La vulgare) milet lớn (Sorghum p-hydroxy benzaldehyde

B Disaccharide

củ carrot và nhiều trong trái cây Sucrose rất để bị enzyme succrase

và acid lõang thủy phân Khi làm nóng đến 160C sẽ hình thành đường mạch nha, nấu nóng đến 200°C hình thành caramel

2 Lactose: Đường sữa, không dễ hòa tan và ít ngọt hơn các đường khác

Lactose rất để lên men đo vi sinh vật như là Sfrepfococcus lacHs Vì

sinh vat nay làm cho sữa trở nên chua bằng cách chuyển déi lactose thanh acid lactic Néu lactose bi tac dung nhiệt đến 175°C đường sẽ chuyển đổi thành một hợp chất màu vàng gọi là lactocaramel Thủy phân lactose cho ra một phân tử glucose và galactose

3 Maltose Đường lúa mạch và là sản phâm của phản ứng lên men thủy giải

tỉnh bột bởi acid lõang hoặc enzyme Đường nây được tạo ra từ tỉnh bột, trong giai đọan nây mầm đo hạot động của enzyme amilase Maltose tan trong nước nhưng không ngọt như đường sucrose

4 Cellobiose: Không có ở thể tự do mà kết hợp nhau thành cellulose Cellobiose

thủy giải thành glucose

C TRISACCHARIDE

1 Raffinose : cting hién dién rat nhiéu ¢ cu cải đường như sucrose và nhiều thực vat khac

2 Gentianose: đường của cây long đớm (gentian)

D TETRASACCHARIDE

,

1 Stachyose: một số cây có đường này Nó có ở hạt họ đậu và củ Stachys

tubertfere

2 Scorodose: có ở củ hành, tỏi

E POLYSACCHARIDE

1 Homoglycan

Cac carbohydrate nay rất khác với các dạng đường, chúng có trọng lượng phân

tử lớn Chúng có trong thực vật, là thành phần của thức ăn như là tỉnh bột hoặc là vật liệu xây dựng như là cellulose

1.1 Arabinans và Xylans là các đa hợp của arabinose và xyÌose

1.2 Glucans

1.2.1 Tỉnh bột là một glucosan (hay Glutan) có rất nhiều và là chất dự trữ chủ

yêu trong thực vật C hột có thể chiếm đến 70%, trái và khoai củ có

thể đến 30% Trong ti? nhién tinh bét & dang hat, kich thich va hinh dang ở các lòai thực vật rất khác nhau Thành phần hóa học của tỉnh bột cũng rất khác nhau

1.2.2 Glycogen: là một polyssaccharid dạng có nhánh, có ở động vật và vi sinh

vật, có trong gan, cơ và các mô khác của cơ thể

1.2.3 Dextrins: là chất trung gian của sự thủy giải tinh bột và glycogen

Tỉnh bột

> Dextrin ———>Maltose » Glucose

Glycogen Dextrin tan trong nước tao ra dung dịch giống như gôm Sự có mặt cua dextrin cho mui vi của vỏ bánh mì nướng hay của thức ăn ngủ

côc rang

1.2.4.Cellulose là 1 glucosan, có rất nhiều ở tất cả thực vật vì là cấu chất

chính yếu của vách tế bào thực vật Gần đây có những đề nghị cho

là phải có một liên kết hóa học giữa cellulose và hemicellulose cting như giữa cellulose và hemicellulose Cotton là cellulose có hầu như

¢ dang tinh khiét

1.2.5 Fructosans (= Fructans): là chất dự trữ ở củ, thân, lá và hạt của các loài

thuộc họ hòa thảo (Graminea) và họ cúc (Compositae) Chúng hòa tan trong nước lạnh, có trọng lượng phân tử thấp

1.2 6 Galactans và Mannans: là cấu chất của vách tế bào Mannan là thành

phần chính của vách tế bào hạt cọ, hạt cỏ mục túc (Alfalfa) và cỏ 3

la (Trefoil) co galactan

1.2.7 Glucosaminans

Chitin la mé6t homoglycan chtfa glucosamin, chitin c6 mat rat phd

biển ở động vật cấp thấp, đặc biệt có rất nhiều ở lòai Crustacea, ở nấm, và có trong một vài loại tảo xanh Sau cellulose, có lẻ nó là

một polysaccharids rất phổ biên trong thiên nhiên

2 HETEROGLYCANS

2.1 Pectin: là chất của vách tế bào và lớp xen kẻ giữa các tế bào,có tính hòa tan

trong nước nóng Rất nhiều ở võ trái chanh, được dùng để chế biến mứt

2.2 Hemicellulose: tên gọi này có vẻ không đúng vì khi thủy giải nó không cho

trở lại cellulose, tìm thấy trong rơm, 26, hạt, cám, tỏi, ngô

19 Gôm: là chất do cây tiết ra, có tác dụng làm liền vết thương Cấu chất của

gôm là arabinose, galactose, acid glucuronic va rhamnose

20 Mucilase: (chất nhờn) có ở một vài loại cây như: bông vải, gòn, rêu Mucilase

bông vải thủy gidi cho arabinose, rhamnose, galactose va acid galacturonic Mucilase cua réu 1a ester sulfuric cua galactan

.22 Lignin: thực ra không phải là carbohydrate, nhưng thường được đề cập

chung với carbohydrat vì nó kết hợp chung với chất này để làm thành vách tế bào Thuật ngữ lignin được dùng không phải chỉ đề cập tới một hợp chất đơn độc mà để chỉ những hợp chất có liên quan gần gũi với nó Lipnin là một chất ở thể đa hợp, có nguồn gốc từ 3 dẫn xuất: cumaryl alcohol, coniferil alcohol và synapil alcohol Phân tử lignin được cấu tạo

từ nhiều đơn vị phenylpropanoid kết hợp trong một cấu trúc liên kết chéo rất phức tạp

Hợp chat nay cần đặc biệt chú ý trong dinh dưỡng gia súc bởi vì nó không bị các hóa chất phân giai Lignin tạo nên lớp võ cứng của cây làm cho các enzyme không thể tác dụng với chúng được Liên kết vững chắc giữa lignin và nhiều polyssacharid cùng với protein của vách tế bào thực vật làm cho các hợp chat nay không thể tiêu được Lipgnin được tìm thấy trong những phần của gỗ của

thực vật như lõi bắp, võ trấu, những thành phần sợi của rễ, cọng, lá, cỏ khô già,

và rơm rất giàu lignin Phần gỗ cứng hầu nhw chi toan lignin Ham lveng của

nó gia tăng lên khi cây trưởng thành với liên kết hóa học đặc biệt đối với

cellulose và hemicellulose vì vậy mức tiêu hóa của cá chất này thấp ngoại trừ trường hợp được sứ lý bằng biện pháp hóa học để bẻ gãy liên kết giữa lignin và những carbohydrate khác như là liên kết hemicellulose- lignin, để cải tiến mức tiêu hóa hemicellulose những không phân hủy được lignin

IV TIÊU HÓA, HẤP THU VÀ TRAO ĐỔI CARBOHYDRATE:

(xem chương 4)

Ill CHUC NANG CUA CARBOHYDRATE:

1 Chức năng chủ yếu cua carbohydrate trong dinh dưỡng gia súc là sản sinh năng lượng Carbohydrate là thành phần chủ yếu cung cấp năng lượng cho

cơ thể Tuy nhiên hàm lượng chất béo trong khẩu phần thường rất thấp so với carbohydrate Nhu cầu về carbohydrate của gia súc là nhằm thỏa mãn yêu cầu năng lượng để duy trì và sản xuất

2 Nhu cầu về carbohydrate ở từng loài và từng lứa tuổi khác nhau

a Đương và tỉnh bột:

Gia súc non đòi hỏi carbohydrate chuyên biệt vì hệ enzym tiêu hóa của

nó biến đổi theo tuổi Vật non cần có lactose (bú sữa) vì không tiêu hóa được tỉnh bột Càng lớn, amylase càng nhiều thì con vật mới có thể sử dụng tinh bột được

b Chất xơ:

Nhu cau thay đối theo loài:

Nhai lai: 10 -23% xe

Ga thit: 3 - 5%

Ga dé 5 - 7%

Heo: 5 - 7%

Gia sức nhai lại cần celluloz không những để tiêu hóa mà còn làm chất độn (nhu cầu khối xác) Thức ăn thiếu chất xơ, trâu bỏ thường tìm rơm rác hoặc liếm lông con khác Các loại khác cần chất xơ để nhằm làm sạch ống tiêu hóa, tăng tốc độ

đi chuyển của thức ăn

IV ROI LOAN TRAO ĐỔI CARBOHYDRATE

Thé ketones

Bệnh xảy ra phổ biến trên bò đang ở đỉnh cao của giai đọan cho sữa, và cừu ở giai đọan cuối của kỳ chửa Triệu chứng bao gồm sự dư thừa thể ketones như hàm lượng aceton, acetoacetate và - hydroxybutyrate tích tụ trong mô và nồng

độ ketones trong máu sẽ gia tăng, mức độ cao sẽ bài thải theo nước tiểu gọi là tiểu có mùi ketone, sự tiêu thụ nước gia tăng gây rối lọan cân bằng chất điện giải Bệnh xảy ra đo rối loạn trao đồi năng lượng, đo hàm lượng glucose hấp thu từ bộ máy tiêu hóa bị hạn chế, gan cần glucose để tổng hợp glycogen đề duy trì nồng

độ chất nầy trong cơ thể ồn định, nhất là ở giai đọan đặc biệt con vật gia tăng

nhu cầu glucose như lúc chứa và tiết sữa Bệnh cũng xảy ra ở heo và thú độc vị khác nhất là giai đọan con vật ăn bị thiếu ăn, không cung cấp đủ glucose cho cơ thể Có thể truyền dung dich glucose cho con vật để xoa dịu tình trạng trên, bồ

* * ~ ` ot tA 2 ^

sung niacin cing lam giam triệu chứng bệnh