高粱的主要利用部位有籽粒、米糠、茎秆等。其中籽粒中主要养分含量：粗脂肪3%、粗蛋白8-11%、粗纤维2-3%、淀粉65-70%。
1、蛋白质籽粒中一般含量9-11%，其中约有0.28％的赖氨酸，0．11％的蛋氨酸，0．18％的胱氨酸，0．10％的色氨酸，0．37％的精氨酸，0．24％的组氨酸，1．42％的亮氨酸，0．56％的异亮氨酸，0．48％的苯丙氨酸，0，30％的苏氨酸，0．58％的缬氨酸。高梁子粒中亮氨酸和缬氨酸的含量略高于玉米，而精氨酸的含量又略低于玉米。其他各种氨基酸的含量与玉米大致相等。高粱糠中粗蛋白质含量达10％左右，在鲜高粱酒糟中为9．3％，在鲜高粱醋渣中是8．5％左右。高梁秆及高粱壳的蛋白质含量较少，分别为3．2％及2．2％左右。
高粱蛋白质略高于玉米，同样品质不佳，缺乏赖氨酸和色氨酸，蛋白质消化率低，原因是高粱醇溶蛋白质的分子间交联较多，而且蛋白质与淀粉间存在很强的结合键，致使酶难以进入分解。
2、脂肪脂肪含量3%，略低于玉米，脂肪酸中饱和脂肪酸也略高，所以，脂肪熔点也略高些。亚油酸含量也较玉米稍低。高粱加工的副产品中粗脂肪含量较高。风干高粱糠的粗脂肪含量为9．5％左右，鲜高粱糠为8．6％左右。酒糟和醋渣中分别为4．2％和3．5％。子粒中粗脂肪的含量较少仅为3．6％左右，高粱秆和高粱壳中含量也较少。
3、无氮浸出物无氮浸出物包括淀粉和糖类，是饲用高粱中的主要成分，也是畜禽的主要能量来源，饲用高粱中无氮浸出物的含量变化于17．4—71.2％之间。高粱秆和高粱壳中的粗纤维较多，其含量分别为23．8％和26.4％左右。淀粉含量与玉米相当，但高粱淀粉颗粒受蛋白质覆盖程度高，故淀粉的消化率低于玉米，有效能值相当于玉米的90-95%。高粱秆和高粱壳营养价值虽不及精料，但来源较多，价格低廉、能降低饲养成本。
4、矿物质与维生素矿物质中钙、磷含量与玉米相当，磷约40-70%为植酸磷。维生素中B1、B6含量与玉米相同，泛酸、烟酸、生物素含量多于玉米，但烟酸和生物素的利用率低。据中央卫生研究院(1957)分析，每公斤高粱子粒中含有硫胺素，(维生素B：)1.4mg，核黄素(维生素B：)0．7mg，尼克酸6mg。成熟前的高粱绿叶中粗蛋白质的含量约13．5％，核黄素的含量也较丰富。高梁的子粒和茎叶中都含有一定数量的胡萝素，尤其是作青饲或青贮用时含量较高。
5、丹宁(tannin)属水溶性多酚化合物，也称鞣酸或丹宁酸。丹宁具有强烈的苦涩味，影响适口性；丹宁能与蛋白质和消化酶结合，影响蛋白质和氨基酸的利用率。给雏鸡饲喂丹宁，引起关节肿胀，产生类似其他养分缺乏的胫骨短粗症。
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