水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料學(xué).ppt

水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料學(xué),成艷芬,緒論,營養(yǎng) 飼料,緒論,營養(yǎng)：有機體消化吸收并利用食物中的有效成分來維持生命活動、修補組織、生長和生產(chǎn)的全部過程 營養(yǎng)素,緒論,營養(yǎng)學(xué)：研究生物體營養(yǎng)過程的科學(xué) 內(nèi)容：1.闡明生命活動本質(zhì) 2.通過營養(yǎng)調(diào)控維持生態(tài)系統(tǒng)平衡 作用：1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理論基礎(chǔ) 2.生命科學(xué)與資源環(huán)境科學(xué)組成部分,緒論,水產(chǎn)動物營養(yǎng)學(xué)：研究營養(yǎng)物質(zhì)攝入與生命活動關(guān)系的科學(xué) 內(nèi)容：1.養(yǎng)分攝入與高效生產(chǎn)的定性定量規(guī)律 2.確定必需營養(yǎng)素及其理化特性 3.必需營養(yǎng)素體內(nèi)代謝及其調(diào)節(jié)機制 4.水產(chǎn)動物營養(yǎng)與人及環(huán)境間互作規(guī)律 5.確定不同條件，不同生產(chǎn)目的對營養(yǎng)素 的需求 6.確定營養(yǎng)學(xué)的研究方法 作用：1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理論基礎(chǔ) 2.生命科學(xué)與資源環(huán)境科學(xué)組成部分,緒論,飼料 配方 原料 添加劑 加工 工藝 質(zhì)量管理 投飼,緒論,漁用配合飼料的特點 原料粉碎粒度：全部通過40目，60目篩上物 10% 水穩(wěn)定性：粘合劑 飼料形狀：顆粒狀，粉狀（糜狀） 營養(yǎng)成分 能量： 比陸上動物低 蛋白質(zhì)：比畜禽高 糖：利用率低 必需脂肪酸：n-3系列 無機鹽：可從水體中吸收,緒論,漁用配合飼料與畜禽飼料的差異 原因:棲息環(huán)境 相同：營養(yǎng)全面 異同： 原料粉碎粒度 水穩(wěn)性 飼料形狀 營養(yǎng)成分組成,緒論,飼料工業(yè) 為畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)提供全價配合飼料 帶動新工業(yè)發(fā)展、充分利用各行業(yè)副產(chǎn)品 機械工業(yè) 城鄉(xiāng)勞動力 教學(xué)、科研并進，豐富學(xué)科,緒論,飼料業(yè)概況及前景 世界工業(yè)： 飼料產(chǎn)量：歐洲、亞太（日本） 飼料品種：豬飼料、奶牛、肉牛、水產(chǎn) 中國工業(yè) 概況：混合投喂顆粒飼料配合飼料 前景：工業(yè)體系 飼料轉(zhuǎn)化率 開發(fā)蛋白源,現(xiàn)代動物營養(yǎng)學(xué)存在的主要問題,1.缺乏動物組織代謝和生長的細胞調(diào)節(jié)和分子調(diào)節(jié)過程的基本知識。 2.缺乏對動物與其消化道微生物生態(tài)系統(tǒng)相互關(guān)系的了解。 3.對營養(yǎng)與遺傳、營養(yǎng)與健康、營養(yǎng)與環(huán)境及動物福利、營養(yǎng)與產(chǎn)品品質(zhì)等關(guān)系的研究十分薄弱。綜合考慮這些因素的相互作用時，動物營養(yǎng)需要的含義及需要量有何變化，目前知之極少.,4.動物達到最佳生產(chǎn)性能時的采食量及其調(diào)控機制與措施了解不足。 5.有效迅速地檢測飼料中養(yǎng)分和抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量以及評定養(yǎng)分的生物利用率的技術(shù)尚不完善。 6.飼料資源的開發(fā)及利用各類副產(chǎn)物合成動物的必需養(yǎng)分或其前體物的研究十分有限。 7.缺乏準確、客觀評定動物福利要求的理論和技術(shù)。,現(xiàn)代動物營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展趨勢,1.蛋白質(zhì)合成與動物生長的細胞調(diào)節(jié)與分子調(diào)節(jié)機制，分子技術(shù)將廣泛應(yīng)用于營養(yǎng)學(xué)研究及飼料資源的開發(fā)利用。 2.消化道微生物生態(tài)系統(tǒng)、消化功能和動物營養(yǎng)之間的相互關(guān)系，微生態(tài)營養(yǎng)學(xué)將不斷發(fā)展。 3.動物營養(yǎng)需要的動態(tài)模型，動態(tài)營養(yǎng)學(xué)會迅速發(fā)展. 4.采食量的調(diào)控機制與措施，達到飼料投入與產(chǎn)出的最佳平衡。 5.飼料及飼糧養(yǎng)分生物學(xué)效價的快速準確評定。如：近紅外分析、核磁共振法、體外細胞培養(yǎng)技術(shù)等。,6動物生產(chǎn)目標的改變、動物福利、環(huán)境與資源保護、人畜健康、立法等因素將明顯影響動物營養(yǎng)需要與飼養(yǎng)方式，成為未來動物營養(yǎng)學(xué)的熱點研究領(lǐng)域。 7提高生產(chǎn)效率的營養(yǎng)管理綜合技術(shù)，如生物高新技術(shù)應(yīng)用于飼料資源的開發(fā)利用、飼料加工技術(shù)、添加劑工業(yè)等的發(fā)展。 8研究手段和學(xué)科的更新，如系統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)、分子營養(yǎng)學(xué)、動態(tài)營養(yǎng)學(xué)、計算機模擬等。,第一章 水產(chǎn)動物營養(yǎng)原理,營養(yǎng)素：能在動物體內(nèi)消化吸收，供給能量，構(gòu)成體質(zhì)及調(diào)節(jié)生理機能的物質(zhì) 蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、礦物質(zhì)、水,功用,1.供給能量：體溫、作功 脂肪、糖 2.構(gòu)成機體：生長、更新、修補 蛋白質(zhì)、礦物質(zhì) 3.調(diào)節(jié)生理機能：調(diào)節(jié)、控制、平衡 維生素、礦物質(zhì),水產(chǎn)動物體與飼料的化學(xué)組成,特點： 異養(yǎng)生物 不能利用簡單的無機物 依賴于自然界中有機物,動物體化學(xué)組成,1.元素：必需元素 非礦物質(zhì)(4)：C、H、O、N 礦物質(zhì)(16): 常量(7)：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg; 微量(9)：Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I、Co、F、Mo,2.化合物： 碳水化合物：C、H、O 單糖：G、F、半乳糖 雙糖：蔗糖、麥芽糖、乳糖 多糖：淀粉、糖原、半纖維素、纖維素、木質(zhì)素 脂肪：含C、H、O， C、H對O比例高于碳水化合物 蛋白質(zhì)： C、H、O、N 其他：維生素、水,飼料養(yǎng)分,飼料 在正常情況下，凡能被動物采食、消化、利用，并對動物無毒無害的所有物質(zhì)的總稱 養(yǎng)分：飼料中凡能被動物用以維持生命、生產(chǎn)產(chǎn)品的物質(zhì),概略養(yǎng)分分析方案,1864年，德國Weende試驗站Hameberg提出 分為六大類別： 水分 粗灰分 粗蛋白 粗脂肪 粗纖維 無氮浸出物,水分,各種飼料均含595 動物體內(nèi)水形態(tài) 游離水：結(jié)合不緊密，易揮發(fā) 結(jié)合水：與細胞內(nèi)膠體物質(zhì)緊密結(jié)合，難揮發(fā) 飼料狀態(tài) 風(fēng)干狀態(tài)：6070烘干，失去初水的剩余物 全干狀態(tài)：100105烘干，失去結(jié)合水的剩余物,粗灰分,飼料、動物組織和動物排泄物樣品在550600 高溫爐中將所有有機物質(zhì)全部氧化后剩余殘渣。,粗蛋白,飼料中含氮化合物的總稱 真蛋白 非蛋白氮 分析時，蛋白量N6.25,粗脂肪,飼料、動物組織、動物排泄物中脂溶性物質(zhì)總稱 常規(guī)飼料分析：用乙醚浸提樣品所得產(chǎn)品 真脂肪 其他脂溶性物質(zhì)(色素、維生素等）,粗纖維,植物細胞壁的主要組成成分：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、角質(zhì)等 常規(guī)分析：強制條件(1.25酸、1.25堿，乙醇、高溫)測定 結(jié)果分析：部分纖維素、半纖維素、木質(zhì)素溶解. CF偏低，NFE偏高,Van Soest改進方案,中性洗滌纖維NDF 酸性洗滌纖維ADF 酸性洗滌木質(zhì)素ADL,能量與動物營養(yǎng),第一節(jié) 能量概述及其轉(zhuǎn)化代謝,一、能量的概念及單位 二、能量來源 三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝,1.能量的概念 能量是做功的能力，包括光能、化學(xué)能、電能、熱能等。動物所需的能量是飼料中能產(chǎn)生能量的營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化后的一種特性，是動物的第一需要，沒有能量就沒有動物體任何功能活動，甚至于維持。,一、能量的概念及單位,(1) 傳統(tǒng): 卡（cal） 1Mcal = 103Kcal =106 cal （2）焦耳（J）: 1MJ = 103KJ = 106J （3）卡體系和焦耳體系的轉(zhuǎn)化: 1cal = 4.184J 1Kcal = 4.184KJ 1Mcal = 4.184MJ,2.能量單位,一、能量的概念及單位,1.主要來源于三大有機物： 碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì) 碳水化合物是主要來源 單胃動物：淀粉、單糖、寡糖 反芻動物：纖維素、半纖維素、淀粉 脂肪次之：是高產(chǎn)動物的能量補充 蛋白質(zhì)作能源物質(zhì)既不經(jīng)濟也不科學(xué),二、能量的來源,3. 飼料的能量高低取決于三大有機物的比例與含量 含脂肪高的飼料含能高：大豆、花生、豆餅 骨粉含有機物低，能量低,二、能量的來源,2. 純養(yǎng)分能量高低取決于分子中的C、H含量 C、H比例高能值高。O含量越低，能值越高。C/H越小，氧化釋放的能量越多。各類物質(zhì)能值的高低取決于分子中氧化時能結(jié)合外來氧的能力。,三大有機物的分子組成及其能值,三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝,總能,糞能,消化能,尿能,甲烷能,代謝能,熱增耗,凈能,維持凈能,生產(chǎn)凈能,動物總產(chǎn)熱,飼料能量在動物體內(nèi)的分配,三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝,TID and NE system for pigs (Noblet et al., 1994) 可消化氨基酸體系和凈能體系,（一）總能（gross energy，GE）,飼料中的有機物完全氧化燃燒生成二氧化碳、水和其他氧化產(chǎn)物時釋放的全部能量，主要為碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的總和。 在體外通過彈式測熱計測定。,定義,三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝,2. 飼料的總能取決于三大有機物的含量，其能量與分子中C/H、O、N含量相關(guān)，C/H高，O越低，則能量越高。 脂肪碳水化合物蛋白質(zhì) 3.各種植物性飼料GE均約為18.5MJ/Kg.DM GE是化學(xué)能，與動物無關(guān)，用GE來衡量飼料能量價值的大小極不準確，它只是作為其它能量評定的基礎(chǔ)。,（一）GE,（二）消化能(digestible energy，DE),消化能（DE）=總能（GE）- 糞能（FE） 按上式計算的消化能為表觀消化能（ADE）,1.定義： 飼料可消化養(yǎng)分所含的能量，即動物攝入飼料的總能與糞能之差。,2.糞能（FE）： 糞中所含的能量（不能消化的養(yǎng)分隨糞便排出）。是飼料能量代謝的第一道損失，也是最大的損失。,內(nèi)源性物質(zhì)所含的能量稱為代謝糞能（FmE） FE中扣除FmE后計算的消化能稱真消化能（TDE）,3. 糞能的來源,（二）DE,4. 表觀消化能 = 總能-糞能，即： ADE = GE FE 5. 真消化能 = 總能 -（糞能 - 內(nèi)源物質(zhì)所含的能量) 即: TDE = GE-（FE - FmE） TDE=ADE+FmE FmE：代謝糞能 表觀消化能（ADE）（TDE）真消化能 TDE比ADE能更準確的反映飼料的有效值，但測定困難,（二）DE, 總能 影響不大 消化能（Kcal /Kg）= （總能 - 糞能）/進食量（DM） 糞能 損失最大的部分 消化率取決于飼料中的粗纖維（CF）含量 DE（MJ/Kg）=17.15 - 0.41CF CF：粗纖維含量 動物種類,6.影響消化能的因素,（二）DE,反芻動物 飼喂粗飼料 糞能占總能的40%-50% 飼喂精飼料 糞能占總能的30% 馬 糞能占總能的40% 豬 糞能占總能的20% 哺乳動物（其它） 糞能占總能的比例 10% 家禽因糞尿難分開，一般不測定禽類的消化能 魚 0.6%-40%,（二）DE,(三)代謝能(metabolizable energy，ME),即食入的飼料消化能減去尿能（UE）及消化道氣體的能量（Eg）后，剩余的能量，也就是飼料中能為動物體所吸收和利用的營養(yǎng)物質(zhì)所含的能量。 ME = DE - （UE+ Eg） = GE - FE - UE Eg,1.定義,2.氣體能（Eg） 消化道發(fā)酵產(chǎn)生氣體所含能量。甲烷能占總能3%-10% （主要針對反芻動物） 。單胃動物消化道產(chǎn)氣較少，Eg一項可以忽略不計。 CH4產(chǎn)量與采食量、營養(yǎng)水平、日糧結(jié)構(gòu)有關(guān)。維持水平飼養(yǎng)時Eg占GE8-10%;高于維持GE6-8%；采食易消化飼料，ECH4比例降低，Eg占 GE3-10%。,（三）E,UE：尿中有機物所含的總能，主要來自蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物如尿素、尿酸、肌酐等。 UE的高低主要取決于尿中含N物質(zhì)。每gUN的能值： 反芻動物 31KJ/g 豬 28KJ（尿素） 禽 34KJ（尿酸） UE損失占GE 的5-8%。一般比較穩(wěn)定：豬占GE 2-3%，反芻動物4-5%。日糧蛋白質(zhì)過高或氨基酸不平衡時，UE增加。,3.尿能(UE),（三）E,（三）E,魚: 脂肪和碳水化合物的分解代謝形成水和二氧化碳。氨基酸的分解代謝產(chǎn)生氨，另外也產(chǎn)生水和二氧化碳。氮的排泄物在大多數(shù)魚類上有85是以氨的形式代謝，因為這些排泄物也包含一定的能量，所以這將會導(dǎo)致非糞能的喪失。魚類的排氨代謝中以尿排出的部分很少。而尿循環(huán)的酶在許多種類的魚上已被發(fā)現(xiàn)。然而，在魚上嘌呤的分解代謝是尿及其它產(chǎn)物的主要來源。在相當(dāng)一部分海洋硬骨魚類上，尿會以其他可燃性物質(zhì)的形式排出，比如三甲氨（TMA）和氧化三甲氨（TMAO），但是在高密度養(yǎng)殖的條件下并沒有被量化。所有這些非糞能的喪失主要是通過鰓，有時也通過腎。,（三）E,并不能運用日糧的可消化能的值來說明，也就是對魚來說，日糧的可消化能高估了其實際的能量值。魚類日糧在生理上的燃燒值被定義為新陳代謝能. 新陳代謝能攝入總能（糞能尿能+鰓能）,表觀消化能（AME）= 總能（GE）-糞能（FE）- 尿能（UE）-氣能（Eg) 真代謝能（TME）= 總能-（糞能-代謝糞能）- （尿能-內(nèi)源尿能）-氣能 即TME = GE-（FE-FmE）-（UE-UeE）-Eg TME=AME+FmE+UeE UeE：內(nèi)源尿能，來自于體內(nèi)蛋白質(zhì)動員分解的產(chǎn)物所含的能量。,4.表觀代謝能（AME）和真代謝能（TME）,（三）E,ME受體內(nèi)N沉積的影響，為了比較不同飼料的代謝能值，應(yīng)消除體內(nèi)氮沉積量(RN)對ME值的影響，即將實際ME測值校正到氮沉積為零時的ME。主要用于家禽。 校正公式：AMEn = AME - RN34.39 TMEn = TME - RN34.39 RN：家禽每日沉積的氮量（+，-，0）,5. 氮校正代謝能（MEn）,（三）E,ME = 總能-糞能-尿能-氣能 影響飼料消化的因素（CF） 糞能 碳水化合物含量 氣能 蛋白質(zhì)水平 尿能 AA含量及平衡狀況平衡 尿能 （5）飼料抗?fàn)I養(yǎng)因子及毒素 糞、尿能,6.影響代謝能的因素,（三）E,（四）凈能(Net Energy，NE),能夠真正用于動物維持生命和生產(chǎn)產(chǎn)品的能量，即飼料代謝能扣除飼料在體內(nèi)的熱增耗（HI)后剩余的那部分能量。包括維持凈能和生產(chǎn)凈能。,1. 定義,NE = ME HI NE = NEm + NEp,指絕食動物在采食飼料后的短時間內(nèi)，機體產(chǎn)熱高于絕食代謝產(chǎn)熱的那部分熱量。 體增熱 = 采食動物產(chǎn)熱量 - 絕食動物產(chǎn)熱量,2. 熱增耗（heat increment,HI）,（四）NE, 消化過程產(chǎn)熱，消化道運動產(chǎn)熱。 營養(yǎng)物質(zhì)的代謝做功產(chǎn)熱。 營養(yǎng)物質(zhì)代謝增加了不同器官肌肉活動所產(chǎn)生的熱量。 腎臟排泄做功產(chǎn)生熱量。 飼料在胃腸道發(fā)酵產(chǎn)熱。,3. 產(chǎn)生熱增耗的原因,（四）NE,4. 影響熱增耗大小的因素,（四）NE,HI是不可避免的以熱的形式損失的能量，也是飼料ME轉(zhuǎn)化為NE過程中的損耗。在寒冷環(huán)境中可用以維持體溫，高溫季節(jié)有害。一般是能量損失。,不同的營養(yǎng)素?zé)嵩龊?：Pr HI占ME的30%， CH2O 10-15% ， fat 5-10%,（四）NE,指飼料能量沉積到產(chǎn)品中的部分，也包括用于勞役做功部分。根據(jù)生產(chǎn)目的不同，可分為增重凈能、產(chǎn)蛋凈能、產(chǎn)奶凈能、產(chǎn)肉凈能、產(chǎn)毛凈能等。,指維持動物生命活動、適度隨意運動和維持體溫恒定所耗能量。這部分能量最終以熱的形式散失。,5.維持凈能（NEm）,6.生產(chǎn)凈能（NEp）,（四）NE,（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響,體溫恒定 產(chǎn)熱：飼料、體組織 散熱：a.蒸發(fā)散熱 呼吸、皮膚出汗 b.非蒸發(fā)散熱 傳導(dǎo)、對流、輻射 環(huán)境溫度影響兩個過程的強弱比例，也影響飼料的能量分配,1.環(huán)境溫度主要通過影響動物的熱調(diào)節(jié)來影響飼料能量的利用效率。,2.等熱區(qū)：在環(huán)境溫度的某一范圍內(nèi)，動物不需要提高代謝率，只靠物理調(diào)節(jié)（蒸發(fā)、傳導(dǎo)、對流、輻射），即可維持體溫的恒定，通常將這一溫度范圍稱為等熱區(qū)。等熱區(qū)內(nèi)動物的代謝率最低。 3.臨界溫度: 等熱區(qū)的下限點溫度為下限臨界溫度，或簡稱臨界溫度。 4.上限溫度:等熱區(qū)的上限點溫度叫上限溫度。,（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響,等熱區(qū)能量利用最高。環(huán)境溫度超過等熱區(qū)高限，動物產(chǎn)熱略有下降，但隨著環(huán)境溫度升高，動物機體代謝加快，產(chǎn)熱增加。環(huán)境溫度低，動物本能增加采食。環(huán)境溫度高于一定值，動物本能降低采食量，減少體增熱。 通過飼養(yǎng)，管理擴大等熱區(qū)。 低溫下，每下降1，20kg豬多需13g飼料。,（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響,第二節(jié) 動物能量需要的表示體系,一、能量表示體系,二、能量體系間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點,一、能量體系,考慮了糞能損失，準確性小于代謝能和凈能，魚, 豬多采用消化能體系。 2.代謝能體系,在消化能基礎(chǔ)上，考慮了尿能和氣能的損失，比消化能準確，但測定困難。代謝能體系主要用于家禽。,1.消化能體系,不但考慮了糞能、尿能、氣能的損失，還考慮了熱增耗的損失，比消化能和代謝能都準確。但測定難度大，費工費時。 反芻動物多采用凈能體系。 凈能體系是動物營養(yǎng)學(xué)界評定動物能量需要和飼料能量價值的趨勢。,3. 凈能體系,一、能量體系,各種動物的適用能量體系： 豬： DE ME 一般用DE 禽： AME TME 一般用AME 反芻動物： NE,一、能量體系,TDN是可消化粗蛋白、可消化粗纖維、可消化無氮浸出物和2.25倍可消化粗脂肪的總和。 TDN = X1 + X22.25 + X3 + X4 X1：可消化粗蛋白; X2： 可消化粗脂肪 X3：可消化粗纖維; X4： 可消化無氮浸出物,4.可消化總養(yǎng)分（TDN）,一、能量體系,1 kgTDN = 18.4MJ DE = 15.1MJ ME 由于TDN沒有考慮氣體能的損失，因此過高估計了飼料的能量含量，尤其對反芻動物。,TDN可換算成DE或ME,一、能量體系,5.淀粉價體系（德）Kellner 1924創(chuàng)建 1個淀粉價指在1kg淀粉可在閹牛體內(nèi)沉積248g脂肪（相當(dāng)于9.858MJ NE），凡沉積248g脂肪即為1個淀粉價。通過氮碳平衡實驗測定，為凈能體系，比較直觀。 6.奶牛能量單位（NND，中國） 1Kg標準乳所含的凈能值為1個NND，相當(dāng)于3.138 MJ 凈能（750kcal)。 7.肉牛能量單位（RND，中國） 1kg中等質(zhì)量的玉米所含的NE值8.08MJ(中等質(zhì)量：DM88.5%,CP8.6%,CF2.0%),一、能量體系,二、能量體系間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,鰓能,三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點,1.由GE轉(zhuǎn)化為NEp的過程中有許多環(huán)節(jié)造成的能 量損失，飼料中能轉(zhuǎn)化為畜產(chǎn)品能量的僅是食 入量的極少部分。減少各環(huán)節(jié)的損失就可以提高能量的利用率. 能量轉(zhuǎn)化效率=（產(chǎn)品能/食入能）100% 豬肉17% 、雞肉12% 、雞蛋7%、 牛奶15%、肉牛4% 、羔羊肉5%、鯽魚10-20%,降低UE：利用理想AA平衡模式設(shè)計日糧、降低日糧蛋白質(zhì)水平，減少抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒素。 降低Eg：適當(dāng)添加抑制CH4產(chǎn)生的物質(zhì)，反芻動物飼料中添加瘤胃素（莫能霉素）。 降低NEm：控制環(huán)境溫度、適度限制動物活動、提高動物健康水平、控制體重、養(yǎng)分分配劑。,三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點,2.評定飼料能量營養(yǎng)價值或動物能量需要時，GE效果最差，NEp準確性最高，但考慮到實用性，一般魚、豬用DE/ME、家禽用ME、反芻用NE體系。 3.動物采食飼料能量以后，能量首先滿足或用以非生產(chǎn)NE，只有多出的部分才能用作NEp的攝入量，若飼以維持或維持水平以下的能量，就不可能有動物的生長或生產(chǎn)。,三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點,4.NEm和HI均以熱能的形式散失，夏季對動物有害，應(yīng)當(dāng)避免，如減少動物活動、飼養(yǎng)低敏感動物，冬季對動物有益，但不應(yīng)當(dāng)以體熱來維持體溫(成本太高)。 5.不同飼料對同一動物，同一飼料對不同動物的有效能值不同。飼料有效能受養(yǎng)分含量、飼養(yǎng)水平、有無添加劑、生產(chǎn)水平、動物品種、體況、加工處理、飼養(yǎng)方法等因素的影響，能值是個可變值，是動態(tài)的。,三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點,本節(jié)思考題,1.簡述動物所需能量的作用及來源。 2.圖示能量在動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程。 3.GE、DE、ME、AME、TME、AMEn、TMEn、NE、HI的概念。 4. 簡述提高飼料能量利用率的原理與措施,蛋白質(zhì)營養(yǎng),內(nèi)容目錄,第一節(jié) 蛋白質(zhì)的組成及營養(yǎng)作用 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化吸收,第三節(jié) 動物蛋白質(zhì)營養(yǎng),第一節(jié) 蛋白質(zhì)的組成及營養(yǎng)作用,三、蛋白質(zhì)的分類及性質(zhì),二、蛋白質(zhì)的組成,一、基本概念,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,4.對單胃動物，蛋白質(zhì)營養(yǎng)實質(zhì)上是AA/小肽的營養(yǎng)。從小腸層次講，單胃動物與反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)沒有差異。,一、基本概念,1.蛋白質(zhì)：protein ,是指由AA組成的一類數(shù)量龐 大的物質(zhì)的總稱。,3.組成機體蛋白質(zhì)的AA種類、數(shù)量，AA間的結(jié)合 方式、蛋白質(zhì)本身結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致蛋白質(zhì)性質(zhì)不同。 沒有兩種蛋白質(zhì)的生理功能是完全一樣的。,2.CP：將飼料中的含氮化合物統(tǒng)稱為CP。包括真蛋白質(zhì)和NPN。,C : 5155% O : 21.523.5% N ：15.58.0% H：6.57.3% S : 0.52.0% P : 01.5%,二、蛋白質(zhì)的組成,1、元素組成,尿素CP = 46.7%6.25 = 288%,CP = N16% = N 6.25 (N是蛋白質(zhì)的特征元素),平均含量： C：53% O：23% N：16% H：7% S：1%,由于組成蛋白質(zhì)的AA的數(shù)量、種類、排列順序、空間結(jié)構(gòu)不同而形成了各種各樣的蛋白質(zhì)，因此,蛋白質(zhì)營養(yǎng)實際上是AA的營養(yǎng)。 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)200多種AA，但常見的構(gòu)成動植物體蛋白質(zhì)的AA只有20種。,2AA組成,AA是蛋白質(zhì)的基本組成單位,二、蛋白質(zhì)的組成,AA的通式： NH2 RCHCOOH,植物能合成自己所需的全部AA，而動物不能合成其所需的全部AA，動物所需的AA須直接或間接從飼料中獲得。動物是異養(yǎng)生物，而植物是自養(yǎng)生物。,二、蛋白質(zhì)的組成,除Met外，L-AA生物學(xué)效價大于D-AA。,AA的類型,天然飼料中僅含L-AA；微生物能合成L-AA和D-AA.；人工化學(xué)合成的是L-AA 或D、L混合物。,因為： # 動物體內(nèi)缺乏分解D-AA的酶。 # D-AA不構(gòu)成體蛋白質(zhì)，它必須轉(zhuǎn)化成L-AA才能構(gòu)成體蛋白質(zhì)。,大多數(shù)D-AA不能被動物利用或利用率很低。,（一）分類,三、蛋白質(zhì)分類及性質(zhì),糖蛋白 脂蛋白,蛋白質(zhì),纖維蛋白,球狀蛋白,結(jié)合蛋白,膠原蛋白,彈性蛋白,角蛋白,組蛋白 魚精蛋白,清蛋白 球蛋白,谷蛋白 醇溶蛋白,核蛋白 磷蛋白,金屬蛋白 色素蛋白,三、蛋白質(zhì)分類及性質(zhì),1纖維蛋白,包括膠原蛋白、彈性蛋白、角蛋白。 膠原蛋白：軟骨、結(jié)締組織 彈性蛋白：彈性組織（腱、動脈） 角蛋白：羽毛、蹄、角、爪、喙、腦灰質(zhì)、脊髓和視網(wǎng)膜神經(jīng)的Pr,消化利用率較低，AA組成不好（含有大量羥脯AA、羥lys）,酸、堿、膨化或水解處理后可提高利用率。,包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、組蛋白、魚精蛋白等。 這類蛋白質(zhì)利用率很高，AA組成較纖維蛋白好，但成本較高。,三、蛋白質(zhì)分類及性質(zhì),是蛋白質(zhì)部分再結(jié)合一個非AA的輔基。如核蛋白、磷蛋白、金屬蛋白、脂蛋白、糖蛋白等。,2球狀蛋白,3結(jié)合蛋白,2. 緩沖和維持滲透壓：兩性特征使蛋白質(zhì)可作為體內(nèi)很好的緩沖劑，且由于其分子量大、離解度低，對維持滲透壓也有一定作用，可維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和平衡。,（二）蛋白質(zhì)的性質(zhì),1. 酸堿兩性：利用不同蛋白質(zhì)等電點不同和在等電點易生成沉淀的特點，常用作蛋白質(zhì)的分離提純。,3. 變性：蛋白質(zhì)是生物活性物質(zhì)、在紫外線照射或遇到酸、堿、熱、金屬鹽、有機溶劑處理時，蛋白質(zhì)的一些物理和生物學(xué)性質(zhì)會發(fā)生改變。一定程度的變性有利于消化。,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,蛋白質(zhì)是除水外，體內(nèi)含量最多的養(yǎng)分，占干物質(zhì)的50%，占無脂固形物的80%。,動物體蛋白質(zhì)每天約 0.25-0.3%更新，約6-12月全部更新。,1. 機體和水產(chǎn)品的重要組成部分,2.機體更新的必需養(yǎng)分,3.是體內(nèi)功能物質(zhì)的主要成分,（2）肌肉蛋白質(zhì)： 肌肉收縮,（1）血紅蛋白、肌紅蛋：運輸氧,（3）酶、激素：代謝調(diào)節(jié),四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,（4）免疫球蛋白：抵抗疾病,（5）運輸?shù)鞍祝ㄝd體）：脂蛋白、鈣結(jié)合蛋白等,（6）核蛋白：遺傳信息的傳遞、表達,4.提供能量、轉(zhuǎn)化為糖和脂肪,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,Pr轉(zhuǎn)化為糖、脂肪、能量的情況一般發(fā)生于：,飼料營養(yǎng)不足，能氮比過低； CP含量或攝入過多； 飼料的AA組成不平衡,1）蛋白質(zhì)價格高，由高價物轉(zhuǎn)化為低價物不經(jīng)濟。,Pr轉(zhuǎn)化為糖、脂肪、能量既不科學(xué)，也不經(jīng)濟：,3) Pr分解、脫氨，使血氨含量上升，對各種代謝和機體健康都有不利影響。禽痛風(fēng)、脂肪肝。,2) 過多的Pr氧化及其排泄均是耗能過程，Pr過多造成能量利用率下降。,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,4) 三大營養(yǎng)物中，Pr的熱增耗（HI）最高,在高溫季節(jié)飼喂過多Pr加重?zé)釕?yīng)激，不利于生產(chǎn)。,5) Pr過多，使大量 Pr在大腸中發(fā)酵、腐敗，生成三甲胺，引起動物腹瀉，對生產(chǎn)不利。,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化吸收,蛋白質(zhì) HCl 高級結(jié)構(gòu)分解，肽鏈暴露 胃、胰、糜蛋白酶 內(nèi)切酶使蛋白質(zhì)分解為多肽 羧基肽酶、氨基肽酶 外切酶使之分解為AA/小肽,1. 蛋白質(zhì)的消化起始于胃，終止于小腸,消化道內(nèi)主要蛋白酶類,HCL,胃蛋白酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶,羧肽酶,胃蛋白酶原,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原,羧肽酶原,壁細胞,主細胞,胰,AA & 二/三肽,刷狀緣 (腸細胞),吸收,腸激酶,胃,（4）順序：L-AA D-AA CysMetTrpLeuPheLysAlaSerAspGlu,2.吸收,（1）部位:小腸上2/3部位,（2）方式: 主動吸收,（3）載體:堿性、酸性、中性系統(tǒng),單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,3. 新生哺乳動物在出生后2436小時內(nèi)能夠直接吸收免疫球蛋白，獲得被動免疫。,4. 23個肽鍵的寡肽可被腸黏膜直接吸收，其特點是吸收快、不競爭有限的載體，分解、吸收時耗能少，可作為活性物質(zhì)，合成時耗能少。,5. 影響蛋白質(zhì)消化吸收的因素,(1)動物種類與年齡(消化酶發(fā)育的時間效應(yīng)),(2)日糧蛋白質(zhì)種類與水平(底物誘導(dǎo)效應(yīng)),(3)日糧礦物元素水平(酶激活劑),(4)日糧粗纖維水平(縮短消化時間),(8)影響吸收的因素（AA平衡、腸粘膜狀態(tài)）,(5)抗?fàn)I養(yǎng)因子(胰蛋白酶抑制劑),(6)飼料加工(熱損害),(7)飼養(yǎng)管理(補飼、飼喂次數(shù)、飼喂量）,一、AA的代謝 二、AA的營養(yǎng)生理功能 三、有關(guān)概念 四、蛋白質(zhì)、AA營養(yǎng)價值評定 五、飼料AA之間的關(guān)系 六、用AA指標配制動物日糧的應(yīng)用,第三節(jié) 蛋白質(zhì)營養(yǎng),有人提出CP的品質(zhì)體現(xiàn)在小腸中釋放小肽的多少,首先強調(diào)氨基酸營養(yǎng),Rose 1930 提出EAA概念,Black 1944 提出以動物體組織AA組成來確定AA的需要量,Almguist 1947 提出理想蛋白質(zhì)概念,Carpenter 1973 提出AA有效性的概念,Sibbald 1976 提出AA真消化率的概念,一、氨基酸的代謝,飼料蛋白,葡萄糖,酮體,游離氨基酸,能量,肌肉、酶、抗體,4.調(diào)節(jié)采食量 Trp （色氨酸）,1.合成蛋白質(zhì)Lys（賴氨酸）的作用幾乎全在于此；,2.分解供能 小腸可能不能降解Asp、Cys、Trp、His；,3.參與免疫調(diào)節(jié)過程 Thr、SAA、Gln、Val；,二、氨基酸的營養(yǎng)生理作用,7.Gln在仔豬腸道發(fā)育和供能中具有重要作用,5.Thr（蘇氨酸 ）與生糖、維持和采食量調(diào)節(jié),6.BCAA（支鏈AA） 與體蛋白周轉(zhuǎn)和能量代謝 Leu（亮氨酸 ）促進骨骼肌蛋白的合成,二、氨基酸的營養(yǎng)生理作用,(2)種類 生長豬：10種-lys賴氨酸 Met蛋 Trp Thr蘇 Leu亮 Ile Arg精 phe苯丙 His組 Val 成年豬：8種-不包含Arg His ； 禽：13種-包含Gly Cys-Cys Tyr ； 魚：10種-亮、異亮、賴、蛋（甲硫）、苯丙、蘇、色、纈、精、組氨酸等10種氨基酸,必需氨基酸 （EAA，essential amino acid）,(1)概念：動物體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量與速度不能滿足需要，必須由飼料供給的氨基酸。,三、有關(guān)概念,3.條件性必需氨基酸： 特定條件下必需由飼料供給的AA. 如:對仔豬, Arg、Glu是條件性EAA,動物體自身能合成，無需由飼料提供的氨基酸(酪、丙、甘、脯、谷、絲、胱、天門冬氨酸8種氨基酸),2.半必需氨基酸,能代替或部分節(jié)約EAA的AA。,4.非EAA:,苯丙氨酸,酪氨酸,胱氨酸,蛋氨酸,必需氨基酸和非必需氨基酸比較,（1）相同點 構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位； 維持動物生長和生產(chǎn)的必需成分； 數(shù)量必須滿足蛋白質(zhì)合成需要；,（2）不同點 在體內(nèi)合成的速度和數(shù)量不同； 血液中的濃度是否取決于飼糧中相應(yīng)氨基酸的濃度； 是否必須從飼糧中供給-缺乏癥；,（2）LAA與EAA的比較 相同：LAA一定是EAA 不同：LAA是針對特定的飼料而言 EAA是針對特定的動物而言,5. 限制性氨基酸（LAA）,（1）概念:與動物需要量相比，飼料（糧）中含量不足的EAA。由于他們的不足， 限制了動物對其他氨基酸的利用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)利用率下降。滿足需要程度最低的為第一LAA，依次為第二、三、四等LAA。,（3）LAA限制性次序說明： A.不同飼料類型，LAA 不同： 蛋白飼料Met多為第一LAA；谷物飼料Lys多為第一LAA； B.不同動物L(fēng)AA不同： 對生長動物lys一般是第一LAA； 對產(chǎn)蛋家禽Met一般是第一LAA。,（4）確定AA限制順序的方法 飼料中AA含量動物對AA的需要量 比值越低，AA越缺乏，最低的為第一LAA,6.理想蛋白（ideal protein IP） （1）概念 指飼料或日糧蛋白質(zhì)中各種AA平穩(wěn)的一種理想模式，或者說飼料中蛋白質(zhì)的AA在組成和比例上與動物所需要蛋白質(zhì)的AA組成和比例一致。 當(dāng)飼料/日糧中EAA的含量和比例接近IP模式時，動物對蛋白質(zhì)的利用率接近100%。,（2）建立理想蛋白概念的必要性,1）蛋白飼料資源的開發(fā)及優(yōu)質(zhì)蛋白飼料替代品的利用所必需。,2）蛋白飼料價格上揚及動物生產(chǎn)效益的下降要求隨時調(diào)整日糧的和蛋白供應(yīng)水平。,3）動物生產(chǎn)中由于利用率低下，排泄量大，環(huán)境污染嚴重。,4）過量或蛋白質(zhì)既造成能量的損失，又增加機體的負擔(dān)，影響動物健康。,5）合成（種類增加、價格下降）的合理利用所必需。,（3）理想蛋白的表達方式 1） g/16gN 2）以Lys為100 的EAA相對比例理想模式,1） 一般情況lys是第一LAA。 2） 在所有的AA中，lys的需要量一般最多，其他AA與之比較，容易看出變化規(guī)律。 3）就目前而言，對lys需要量的研究較多，較精確。 4） lys已普遍應(yīng)用于生產(chǎn)，且可大量工業(yè)化合成。 5）對飼料中l(wèi)ys含量的測定方法較成熟，測定結(jié)果較準確 。,（4）IP中以lys作為參照的原因：, 建立動物需要量 指導(dǎo)飼糧配制及合成氨基酸的應(yīng)用，充分合理利用飼料資源。 預(yù)測生產(chǎn)性能 實現(xiàn)日糧低化，降低日糧成本，降低排泄量，減少環(huán)境污染。,（5）理想蛋白的應(yīng)用,四、蛋白質(zhì)、氨基酸營養(yǎng)價值評定,（一）蛋白質(zhì) 1.CP和DCP CP是最早用的指標，只反映飼料中含N物質(zhì)的多少 DCP=CPdgcp 不同動物對同一蛋白質(zhì)飼料的消化率不同 2.消化率 有真消化率，表觀消化率。一般蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值與消化率成正比，但蛋白質(zhì)消化后的利用率差別很大。Dg是粗指標，不很準確。因為Pr的營養(yǎng)價值主要取決于AA的消化率和AA的平衡性。,四、蛋白質(zhì)、氨基酸營養(yǎng)價值評定,3.生物學(xué)效價（biological value,BV）,沉積蛋白,BV,食入N（FNUN）,100,100,消化蛋白,食入NFN,BV值越高，說明其質(zhì)量越好。BV一般在50%80%范圍內(nèi),4.凈蛋白利用率（net protein utilization, NPU）,沉積Pr與食入Pr的比（食入蛋白轉(zhuǎn)化為體組織蛋白的效率）,NPU,沉積N,食入N,100BVdg蛋白質(zhì),四、蛋白質(zhì)、氨基酸營養(yǎng)價值評定,（二）AA的有效性評定 1AA的消化率 根據(jù)是否考慮內(nèi)源分為真消化率和表觀dg 根據(jù)收糞部位：回腸消化率/肛消化率 規(guī)律：TdgAdg5%； 糞消化率比回腸dg高510%；,四、蛋白質(zhì)、氨基酸營養(yǎng)價值評定,2.生長斜率比 標準日糧：基礎(chǔ)日糧+不同水平lys 待測日糧：待測飼料（lys）保證其他養(yǎng)分與基礎(chǔ)日糧相同 假設(shè)：（1）合成AA的效率為100% （2）AA的食入量與體增重，Pr沉積，飼 料轉(zhuǎn)化率等有線性關(guān)系 缺點：（1）兩條假設(shè)不完全成立 （2）依次試驗只能測一個AA，成本很高,四、蛋白質(zhì)、氨基酸營養(yǎng)價值評定,3有效lys含量的測定 -NH2 lys游離與還原性基因反應(yīng) 4血漿游離AA濃度 動物食入AA越多，血漿游離AA越高，根據(jù)采食前后游離AA濃度差來評定飼料品質(zhì)。 5.微生物法 根據(jù)某種微生物對某一AA的利用情況來評定飼料品質(zhì)。,五、飼料氨基酸之間的關(guān)系,1AA的缺乏 飼料本身AA含量不足 飼料CP高而某些AA不足 羽毛粉 CP75%cys高而lys不足 2AA不平衡 各種AA均超量，但比例不平衡 大部分AA滿足，個別AA不足 AA不平衡指AA之間的比例與動物的實際需要量不相吻合,五、飼料氨基酸之間的關(guān)系,3.AA平衡 指飼料中含各種AA的含量，比例與動物需要量相符合的情況。 有兩種情況 （1）AA滿足自身平衡，生產(chǎn)中很難做到，是一種理想情況 （2）都不滿足但平衡（做配方所謂技巧）,Lysine,Threonine,Valine,Methionine,Tryptophan,Isoleucine,水桶理論,氨基酸平衡理論,Lysine,Threonine,Valine,Methionine,Tryptophan,Isoleucine,水桶理論,氨基酸平衡理論,五、飼料氨基酸之間的關(guān)系,制作配方時應(yīng)考慮與AA有關(guān)的問題 （1）添加合成AA，用低CP但AA平衡日糧 （2）EAA滿足而NEAA不足，同樣會造成EAA不足。所以做配方時應(yīng)同時考慮NEAA。EAA：NEAA=1：1 （3）對單胃動物來說，對日糧CP或完整蛋白有一個最低需要量。當(dāng)CP低于10%時，AA滿足也不能達到很好的效果,五、飼料氨基酸之間的關(guān)系,4.互補關(guān)系：由于各種飼料AA含量不平衡，將兩種/兩種以上飼料搭配使用，可提高飼糧Pr品質(zhì)和利用率。 5.拮抗關(guān)系：過多地添加一種AA會影響另一種AA的效價或利用率或提高動物對 對另一種AA的需要量的現(xiàn)象 AA的主要拮抗對： lys與Arg最典型 Val與Leu，Ile pheThr ThrTrp Leu與Gly,五、飼料氨基酸之間的關(guān)系,6.特異AA對 （1） M