動物營養(yǎng)學(xué)化學(xué)組成

第一章動物與植物的化學(xué)組成2目的要求了解動物與植物的相互關(guān)系了解動植物體的化學(xué)組成及其比較掌握飼料中各種營養(yǎng)物質(zhì)的基本概念和基本功能3內(nèi)容第一節(jié)動物與飼料第二節(jié)動植物體的化學(xué)組成第三節(jié)飼料養(yǎng)分4第一節(jié)動物與飼料一、動植物的代謝特點二、動植物的相互關(guān)系5一、動植物的代謝特點動物代謝特點

異養(yǎng)生物(Heterotroph)，不能利用簡單的無機(jī)物，而要依賴于自然界中的有機(jī)物。植物代謝特點自養(yǎng)生物(autotroph)，可利用自然界存在的簡單無機(jī)物合成所需有機(jī)物。6二、動植物的相互關(guān)系7排泄物和死后尸體種植業(yè)畜牧業(yè)相互依存相互制約8第二節(jié)動植物體的化學(xué)組成

一、元素組成二、化合物組成三、動植物體組成成分的比較9一、元素組成動植物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)90多種元素（element），含量最多的為C、H、O、N四種，可達(dá)DM90%以上。10必需化學(xué)元素26種，其中：非礦物元素4種：C、H、O、N；礦物元素22種：常量元素7種：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg微量元素15種:Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I、Co、F、Mo元素組成11第二節(jié)動植物體的化學(xué)組成

一、元素組成二、化合物組成三、動植物體組成成分的比較12二、化合物組成碳水化合物(carbohydrates)脂質(zhì)(lipids)蛋白質(zhì)(protein)維生素(vitamin)水(water)131.碳水化合物(carbohydrates)含C、H、O，其中H：O=2：11）單糖(monosaccharide)根據(jù)C原子數(shù)多少，有丙糖、丁糖、戊糖、己糖，最重要的是己糖?；衔锝M成14戊糖化合物組成15己糖化合物組成16重要己糖包括：葡萄糖（Glucose)：常見于玉米糖蜜和動物血液中，甜度微,蔗糖的3/4果糖(Fructose)：主要存在于成熟水果和蜂蜜中，是最甜的糖半乳糖(Galactose)：乳糖水解產(chǎn)物之一果糖化合物組成172）雙糖(disaccharides)重要雙糖包括：蔗糖(Sucrose)：水解產(chǎn)生葡萄糖和果糖

麥芽糖

(Maltose)：由淀粉水解產(chǎn)生，甜度為蔗糖的1/4

乳糖

(Lactose)：主要存在于乳中，甜度為蔗糖的1/6化合物組成183）多糖(polysaccharides)少于15個單糖單元的多糖叫寡糖化學(xué)式：（C6H10O5）n化合物組成19重要多糖包括：淀粉(Starch):植物的能量貯存形式,動物的主要能量來源。水解式：淀粉→糊精→麥芽糖→葡萄糖糖原

(glycogen)：動物淀粉，在肝臟合成，水解產(chǎn)生葡萄糖?；衔锝M成20半纖維素(Hemicellulose）：異質(zhì)多糖，由多縮戊糖和多縮己糖組成。性質(zhì)介于淀粉和纖維素之間。纖維素(Cellulose)：由葡萄糖聚合而成。自然界最豐富的碳水化合物，占植物界C含量的50%以上。棉花含量90%以上。化合物組成木質(zhì)素

(Lignin)：非碳水化合物，含C過多，H:O比≠2:1，含N。21半纖維素、纖維素、木質(zhì)素為植物細(xì)胞壁的主要成分，粗飼料中含量高化合物組成22二、化合物組成碳水化合物(carbohydrates)脂質(zhì)(lipids)蛋白質(zhì)(protein)維生素(vitamin)水(water)232.脂肪(fat)含C、H、OC、H對O的比例高于碳水化合物化合物組成必需脂肪酸：亞油酸(linoleicacid)亞麻酸(linolenicacid)花生四烯酸(arachidonicacid)24理想脂肪酸組成乳典型脂肪酸組成與理想脂肪酸組成的比較(Grummer,1991)25理想脂肪酸組成牛奶典型脂肪酸組成與理想脂肪酸組成的比較(Grummer,1991)OOHOOHOOHOOHSaturatedFA(Stearicacid)MonounsaturatedFA(Oleicacid)ConjugatedLinoleicAcid(CLA)9c,11t-18:2PolyunsaturatedFALinoleicacid(18:2n-6)(9c12c-18:2)功能脂肪酸：Reportedhealthbenefits/anti-diseaseeffectsofCLAs28共軛亞油酸的來源原料CLA(g/kgfat)其中C9，t11-CLA(%)牛奶3-592牛肉4.385豬肉0.682植物油0.2-0.740-50海產(chǎn)品0.3-0.6Nd29二、化合物組成碳水化合物(carbohydrates)脂質(zhì)(lipids)蛋白質(zhì)(protein)維生素(vitamin)水(water)303.蛋白質(zhì)(Protein)含C、H、O、N部分蛋白質(zhì)含少量Fe、P、S蛋白質(zhì)平均含N16%由20種AA組成化合物組成31名稱三字母符號單字母符號名稱三字母符號單字母符號丙氨酸AlaA精氨酸ArgR天冬酰胺AsnN組氨酸HisH天冬氨酸AspD異亮氨酸IleI半胱氨酸CysC亮氨酸LeuL谷氨酸GluE賴氨酸LysK谷氨酰胺GlnQ蛋氨酸MetM甘氨酸GlyG苯丙氨酸PheF脯氨酸ProP蘇氨酸ThrT絲氨酸SerS色氨酸TryW酪氨酸TyrY纈氨酸ValV32二、化合物組成碳水化合物(carbohydrates)脂質(zhì)(lipids)蛋白質(zhì)(protein)維生素(vitamin)水(water)334.維生素(vitamin)為有機(jī)物；動物需要量??；調(diào)節(jié)代謝；含C、H、O，有些含N及礦物元素。主要維生素包括：脂溶性維生素：維生素A、D、E、K;水溶性維生素：B1、B2、B6、B12、煙酸、泛酸、生物素、葉酸、膽堿、VC.34二、化合物組成碳水化合物(carbohydrates)脂質(zhì)(lipids)蛋白質(zhì)(protein)維生素(vitamin)水(water)355.水(water)由H、O組成，動植物的主要組成成分。

36第二節(jié)動植物體的化學(xué)組成

一、元素組成二、化合物組成三、動植物體組成成分的比較37三、動植物體組成成分比較1）元素種類基本相同，數(shù)量差異較大；2）元素含量規(guī)律異同:相同：均以氧最多、碳?xì)浯沃?，其他較少不同：植物含鉀高，含鈉低

動物含鈉高，含鉀低動物含鈣、磷高于植物1.元素比較：3）元素含量的變異情況動物的元素含量變異較小;植物的變異較大。382.化合物組成比較1）動植物化合物有三類：第一類是構(gòu)成機(jī)體組織的成分，如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、水和礦物質(zhì)；動植物比較第二類是合成或分解的中間產(chǎn)物，如氨基酸、脂肪酸、甘油、氨、尿素、肌酸等；第三類是生物活性物質(zhì)，如酶、激素、維生素和抗體等。39水分含量：植物體變異大于動物；

植物含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素；

動物無；

植物能量儲備為淀粉，含量高；

動物為脂肪，碳水化合物少（<1%），主要是糖原和少量葡萄糖；動植物比較2）動植物化合物差異：40蛋白質(zhì)：

植物除含真蛋白外,含有較多的氨化物;

動物主要是真蛋白及少量游離AA,無其他氨化物;動物蛋白質(zhì)含量高,變異小，品質(zhì)也優(yōu)于植物；

植物除含真脂肪外,還有其他脂溶性物質(zhì),如脂肪酸、色素、蠟質(zhì);

動物主要是真脂肪\脂肪酸及脂溶性V;動物脂肪含量高于除油料作物外的植物。動植物比較2）動植物化合物差異：41第三節(jié)飼料養(yǎng)分一、概略成分二、純養(yǎng)分三、養(yǎng)分的基本功能四、養(yǎng)分含量的表示方法42一、概略成分(proximateanalysis)飼料(feed)：動物的食物稱為飼料；定義:是指在正常情況下，凡是能被動物采食、消化、利用，并對動物無毒無害的所有物質(zhì)的總稱。43養(yǎng)分(nutrients)：飼料中凡能被動物用以維持生命、生產(chǎn)產(chǎn)品的物質(zhì)，稱為營養(yǎng)物質(zhì)，簡稱養(yǎng)分。概略成分44國際上通常采用1864年，德國Weende試驗站的Hanneberg提出的常規(guī)飼料分析方案，即概略成分分析方案（FeedProximateAnalysis），將飼料中的養(yǎng)分分為六大類（圖1-3）概略成分45水分無氮浸出物圖1-3概略成分與飼料組成之間的關(guān)系

飼料

干物質(zhì)無機(jī)物（粗灰分或礦物質(zhì)）有機(jī)物含氮化合物（粗蛋白質(zhì)）無氮化合物乙醚浸出物（粗脂肪）碳水化合物粗纖維46（一）水分（moisture)各種飼料均含有水分，其含量差異很大，最高可達(dá)95%以上，最低可低于5%。概略成分47游離水（自由水、初水）:存在于細(xì)胞之間，結(jié)合不緊密，容易揮發(fā)。結(jié)合水（吸附水、束縛水）:與細(xì)胞內(nèi)膠體物質(zhì)緊密結(jié)合，難以揮發(fā)。飼料干物質(zhì)=100%-水分%總水概略成分482.飼料狀態(tài)風(fēng)干（air-dried）狀態(tài)（基礎(chǔ)）：60-70℃烘干，失去初水，剩余物為風(fēng)干物質(zhì)，其狀態(tài)叫～全干（absolutedry）狀態(tài)（基礎(chǔ)）：100-105℃烘干，失去結(jié)合水，剩余物叫全干（絕干）物質(zhì)，其狀態(tài)叫～概略成分49（二）粗灰分(crudeAsh)粗灰分：是飼料、動物組織和動物排泄物樣品在550-600℃高溫爐中將所有有機(jī)物質(zhì)全部氧化后剩余的殘渣。概略成分50（三）粗蛋白質(zhì)(CrudeProtein，縮寫CP)粗蛋白質(zhì)----飼料中含氮化合物的總稱。分析上，CP=N×6.25粗蛋白真蛋白非蛋白氮概略成分51（四）粗脂肪(EtherExtracts,縮寫EE)粗脂肪是飼料、動物組織、動物排泄物中脂溶性物質(zhì)的總稱。常規(guī)飼料分析是用乙醚浸提樣品所得產(chǎn)品，故稱為乙醚浸出物。EE包括真脂肪和其他脂溶性物質(zhì)（如色素、維生素等）。概略成分52（五）粗纖維（CrudeFiber）粗纖維是植物細(xì)胞壁的主要組成成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及角質(zhì)等成分。常規(guī)分析法是在強(qiáng)制條件(1.25％酸、1.25%堿、乙醇、高溫）下測定。結(jié)果：一部分纖維素、半纖維素和木質(zhì)素溶解，使CF測值偏低，NFE偏高。概略成分53中性洗滌纖維

Neutraldetergentfiber,NDF

酸性洗滌纖維

Aciddetergentfiber,ADF酸性洗滌木質(zhì)素

Aciddetergentlignin,ADLVanSoest(1976)改進(jìn)方案：（圖1-4）概略成分54圖1-4VanSoest(1976)改進(jìn)方案飼料中性洗滌劑中性洗滌纖維中性洗滌可溶物酸性洗滌劑酸性洗滌纖維酸性洗滌可溶物72%硫酸纖維素酸性洗滌木質(zhì)素和灰分燃燒灰分55范氏纖維成分計算半纖維素=NDF

–

ADF

纖維素=ADF–ADL

–

灰分概略成分56圖1-5不同分析方案比較100

水細(xì)胞內(nèi)容物

水

水

灰分灰分灰分粗蛋白粗蛋白粗蛋白粗脂肪粗脂肪粗脂肪NFE無N浸出物(NFE)NFE半纖維素細(xì)胞壁NDF纖維素ADF

粗纖維木質(zhì)素ADL飼料組成常規(guī)分析體系VanSoest分析體系57（六）無氮浸出物（NitrogenFreeExtracts,NFE）為可溶性碳水化合物，包括單糖、雙糖和淀粉等可溶性多糖的總稱。NFE%=100%-(水分+灰分+粗蛋白質(zhì)+粗脂肪+粗纖維)概略成分58圖1-3概略成分與飼料組成之間的關(guān)系

水分飼料干物質(zhì)無機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)含氮化合物無氮化合物乙醚浸出物碳水化合物粗纖維無氮浸出物59二、純養(yǎng)分不能再進(jìn)一步剖分的養(yǎng)分。如氨基酸、礦物元素、脂肪酸、維生素、單糖、雙糖等，共50多種。優(yōu)點：更科學(xué)、準(zhǔn)確、客觀要求高缺點：方法復(fù)雜、設(shè)備優(yōu)缺點

60三、養(yǎng)分的基本功能3、作為動物機(jī)體正常機(jī)能活動的調(diào)節(jié)物質(zhì)1、作為動物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)

2、作為動物生存和生產(chǎn)的能源4、形成產(chǎn)品

———附屬功能基本功能61表1-3不同養(yǎng)分的功能構(gòu)成機(jī)體提供能量調(diào)節(jié)乳蛋形成水+-++蛋白質(zhì)++