가축사양학 정리(4) 영양소와 대사작용 - 탄수화물

3. 탄수화물

 

⚉특징 및 기능 : 태양에너지를 이용하여 CO2,H2O로부터 식물의 엽록소에 의해 합성된다. 종류가 매우 다양하다. C.H,O로 구성되어 있는 화합물로 수소와 산소의 결합비율은 물과 동일하다. 단당류의 결합수가 10개 이상인 것을 비당, 10개 미만인 것을 당이라고 한다. 사료 중 가장 값 싼 에너지 공급원이다. 동물체는 글리코겐의 형태로 간과 근육에 저장되고 포도당은 혈당을 유지한다. 지방과 단백질의 합성원료(비필수아미노산)이다. 뇌와 신경조직의 구성성분으로 유당이 있다. 유당은 장내에서 산성을 증가시키고, 칼슘의 흡수를 돕는다. 지방대사를 원활하게 하여 케톤체가 축적되지 않도록 한다.

 

⚉탄수화물의 종류

단당류 : 3탄당(글리세르알데히드)

5탄당(리보오스, 아라비노스, 자이로스) - 1위에서 흡수

6탄당(포도당(탄수화물 최종분해물), galactose(유당의 한 성분), fructose(꿀과 과일 등 자연계에 널리 분포), mannose(식물계에 널리 분포))

 

감미도 : Fructose-sucrose-galactose-maltose-lactose (푼실가마라)

흡수속도 : galactose-glucose-fructose-mannose-xylose-arabinose(가글을 ‘푸’했더니 맞았어, 아팠어)

 

2당류 : sucrose(글+프), lactose(글+갈), maltose(글2)

3당류 : 라피노스 (사탕수수, 면실 등에 분포, 갈+글+프)

4당류 : 스타키오스 (갈 2 + 프 1 + 글 1) scorodose (프 4)

다당류 : 전분(Amylose(가용성 20~30%), Amylopectin(불용 70~80%))

 

글리코겐(전분 저장형태, 전분보다 더 多 지선 결합)→동물의 간과 근육에 저장

덱스트린(녹말소화or가수준해로 생기는 중간화합물, 발아종자에 多)

셀룰로스(가장 풍부, 식물세포벽주성분, 초식가축만 분해, glucose 직선연결, 강산에 가수분해)

이눌린(돼지감자비축영양, fructose로 구성, 산에 쉽게 분해)

펜토산(산에 의해 pentose로 완전분해, 건초에 들어 있는 다당류의 20%, 유박, araban, xylan)

헤미셀룰로스(cellulose보다 소화 쉬움, 녹말과 섬유소의 중간, pentosan과 hexosan를 통틀어 말함, 약알칼리에 녹음)

리그닌(곡류껍질, 줄기, 잎의 섬유질부, 불소화물질, 화학구조식, 성분도 일정치 X)

 

동질다당류 :전분, 셀룰로오스, 만난

이질다당류 : 펙틴

 

 

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⚉탄수화물 대사작용

☀에너지 발생 – 포도당형태로 십이지장 및 공장 상부에서 흡수

조직으로 운반되어 CO2와 H2O로 산화되며 에너지발생

ATP → ADP (7.3Kcal생성) 1 Glucose : 686Kcal

포도당 에너지 발생효율 : 40.4%

1. 해당작용 – 8ATP

2. 피르브산-아세틸 CoA – 6ATP

3. TCA회로(크렙스회로) - 24ATP 총 38 ATP 생성

글루코오스가 혐기성에서 피루브산으로 산화되기까지의 과정

ATP, pyruvate를 생산해 낸다. 트리글리세라이드, 인지질의 합성에 필요한 glycerol-3-phosphate의 생성이 관여한다.

큰분자의 글루코오스가 작은 입자로 가수분해된다. 포도당이 피루브산이나 acetyl CoA로 분해되는 것을 당분해라고 한다. 탄수화물이 함유한 총 화학에너지의 70%는 TCA회로와 씨토크롬체인에 의해 탄소, 수소가 CO2와 H2O로 분해된 후 ATP 형태로 축적된다. 탄수화물의 대사과정은 총 3단계를 거쳐 진행된다.

 

☀글리코겐의 합성 – E 발생 후 남는 것 간, 근육에 저장

Glucose 모자랄 때 쉽게 동원되어 E 발생

glycogen ↔ glucose → 젖산+CO2+H2O

운동량 多 → 글리코겐 ↓ 젖산축적多

글루코스신합성 : 글루코스 결핌 시 신장과 간에서 글리세롤, 젖산 혹은 프로피온산을 이용하여 글루코스를 합성

 

☀미생물 대사

이당류–글루코스, 전분-말토스-글루코스, 섬유소-셀로바이오스-글루코스,

헤미셀룰로오스-헥소스나 자일로바이오스-펜토스

펙틴은 요산으로 분해된 후 미생물에 의해 흡수

글루코스, 헥소스, 펜토스, 요산은 미생물에 의해 휘발성지방산 제조

전분은 휘발성 지방산 이외에도 젖산이 생성되어 반추위내 산도를 저하시킴

 

☀휘발성지방산

아세트산 : 아세틸 CoA 전환 후 산화 또는 지방산 합성, 1분자당 10ATP생성

프로피온산 : 간에서 글루코스합성에 쓰임, 체지방, 유당 합성에 이용, 1분자당 17ATP생성

부티르산 : 1분자당 25ATP생성, 유지방 원료나 에너지원으로 이용

★조사료 급여시 아세트산↑ 배합사료(농후사료) 급여시 프로피온산↑

★흡수속도 : 아세트산 《 프로피온산 《 부티르산

 

⚉혈당과 케토시스

혈당 : 단위동물에서 가장 중요한 에너지원

포도당의 혈중농도가 170mg% 이상일 때 당이 오줌으로 배설되면 당뇨

인슐린 분비 부족이나 저항으로 혈당이 세포로 등러가지 않고 오줌으로 배설

반추가축은 혈당치가 낮다.

포도당을 과잉섭취하면 글루코스는 지방으로 저장

 

케토시스 : 혈당과 간세포의 글리코젠 양이 적어 발생하는 탄수화물과 지방대사 장애이다.

지방대사로 에너지를 얻게 되는 경우 과다하게 생성되는 아세틸 CoA 를 다 처리하지 못하는 아세틸 CoA가 케톤체가 된다.

케톤체는 아세토아세트산, 히드록시부티르산이 탈탄산 하여 생긴 아세톤의 총칭

소는 분만 후 10~14일 경에 많이 발생

식욕부진, 우유생산량감소, 체중감소, 신경증상발현 등의 증상

동물체 내의 기능 : 에너지공급, 열발생, 지방으로 축적, 타영양소와의 합성

탄수화물 결핍증상 : 체중감소, 수분섭취량 증가, 유산, 인슐린부족, 포도당 과량손실, 케톤생산량증가