動物營養(yǎng)學(xué)課件第四章蛋白質(zhì)與動物營養(yǎng)

動物營養(yǎng)學(xué)課件第四章蛋白質(zhì)與動物營養(yǎng)第1頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)蛋白質(zhì)的組成和作用一、元素組成主要元素：碳、氫、氧、氮，大多數(shù)還含硫，少數(shù)含磷、鐵、銅和碘等。典型的蛋白質(zhì)元素組成（%）C53%；H7%；O23%；N16%

；S+P<1%。測定動物組織和飼料中真蛋白質(zhì)含氮量較困難，通常只測定其中的總含氮量，并以粗蛋白表示。第2頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月基本概念粗蛋白質(zhì)：飼料中所有含氮化合物的總稱。包括真蛋白+NPN。NPN又包括游離氨基酸、肽、硝酸鹽、銨鹽（如硫酸銨）、酰胺、生物堿、有機堿、含氮糖苷、氨、尿素、尿酸等。真蛋白除含有碳、氫、氧元素外，還含有氮元素，有的蛋白質(zhì)還含有硫、磷、鐵、銅等元素。第3頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、化合物組成單位生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的氨基酸有180多種，但常見的構(gòu)成動植物體蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種左右。植物能合成自己全部需要的氨基酸，動物蛋白質(zhì)雖然含有與植物蛋白質(zhì)同樣的氨基酸，但動物不能全部自己合成。第4頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月常見的構(gòu)成動植物體蛋白質(zhì)的19種氨基酸丙氨酸（Ala），精氨酸（Arg），天門冬氨酸（Asp），半胱氨酸（Cysteine），胱氨酸（Cys），谷氨酸（Glu），甘氨酸（Gly），組氨酸（His），異亮氨酸（Ile），亮氨酸（Leu），賴氨酸（Lys），蛋氨酸（Met），苯丙氨酸（Phe），脯氨酸（Pro），絲氨酸（Ser），蘇氨酸（Thr），色氨酸（Trp），酪氨酸（Tyr），頡氨酸（Val）。第5頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸的分類根據(jù)性質(zhì)分為中性氨基酸（1：1）：甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、絲氨酸、蘇氨酸等；堿性氨基酸（2：1）：賴氨酸、精氨酸等；酸性氨基酸（1：2）：天門冬氨酸、谷氨酸等。RNH2CHCOOH第6頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理作用1.機體和畜產(chǎn)品的重要組成部分

是除水外，含量最多的養(yǎng)分，占干物質(zhì)的50%，占無脂固形物的80%蛋白質(zhì)也是乳、蛋、毛的主要組成成分。除反芻動物外，食物蛋白質(zhì)幾乎是唯一可用以形成動物體蛋白質(zhì)的氮來源。第7頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2.機體更新的必需養(yǎng)分

動物體蛋白質(zhì)每天約0.25-0.3%更新，約6-12月全部更新。第8頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3.生命活動的體現(xiàn)者，參與新陳代謝肌肉蛋白質(zhì)-----肌肉收縮；血紅蛋白、肌紅蛋白-----運輸氧；酶、激素-----代謝調(diào)節(jié)；免疫球蛋白-----抵抗疾??；運輸?shù)鞍祝ㄝd體）-----脂蛋白、鈣結(jié)合蛋白、內(nèi)因子等；核蛋白-----遺傳信息的傳遞、表達。第9頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月4.提供能量、轉(zhuǎn)化為糖和脂肪

機體能量供應(yīng)不足；蛋白質(zhì)過多或氨基酸不平衡時；魚等水生動物在正常情況下利用蛋白質(zhì)供能。第10頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月三、蛋白質(zhì)營養(yǎng)的特殊性1.飼糧中最重要的養(yǎng)分---其獨特作用不能被其他養(yǎng)分代替，在幼齡動物，需要量最大。2.最昂貴的飼料養(yǎng)分（有時與能量相等，或略低）3.蛋白質(zhì)資源缺乏，營養(yǎng)價值變異很大。第11頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月4.蛋白質(zhì)營養(yǎng)的研究一直是動物營養(yǎng)領(lǐng)域的熱點或前沿研究領(lǐng)域。

蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評定、理想蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)需要量、提高飼糧蛋白質(zhì)利用率、發(fā)掘或制造新的蛋白質(zhì)資源等。第12頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月四、蛋白質(zhì)的缺乏癥主要癥狀

食欲不振、采食量下降、厭食，此又導(dǎo)致能量攝入不足，伴隨能量缺乏。其他癥狀

生長不良、氮沉積下降、血液蛋白質(zhì)濃度下降、貧血、脂肪肝、不育、出生重下降、初生死亡率高、產(chǎn)奶量下降、產(chǎn)蛋率下降、某些激素和酶合成受影響。第13頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)的缺乏伴隨某種特定氨基酸的缺乏，可能產(chǎn)生特異性缺乏癥。蛋白質(zhì)的亞臨床癥狀普遍，但難判斷。蛋白質(zhì)缺乏的受害動物：幼齡動物、高產(chǎn)動物第14頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月五、蛋白質(zhì)中毒特點：不容易發(fā)生癥狀：當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的品質(zhì)較好，而且特定氨基酸不過量時，未見典型癥狀。但過多氨基酸發(fā)生脫氨，增加肝臟和腎臟的負(fù)擔(dān)，引起體增熱增加，加重?zé)釕?yīng)激。特定氨基酸過量，產(chǎn)生特定癥狀。第15頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)蛋白質(zhì)的消化和吸收一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝(一）消化1.胃鹽酸使蛋白質(zhì)變性，胃蛋白酶催化降解產(chǎn)生胨等肽類和少量氨基酸。飼料蛋白質(zhì)約20%在胃中消化。2.小腸在各種酶（小腸液、胰液中）的作用下，產(chǎn)生游離氨基酸和寡肽（進入腸粘膜細(xì)胞內(nèi)，降解成氨基酸）第16頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3.大腸

微生物消化，蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生氨基酸、硫化氫、二氧化硫、NH3、糞臭素等。馬、兔的大腸對飼料蛋白質(zhì)的消化程度大，占食入蛋白質(zhì)的50%。第17頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）吸收消化終產(chǎn)物：氨基酸和寡肽吸收部位：小腸的上2/3部位吸收產(chǎn)物：主要為氨基酸，大部分進入血液，少量進入淋巴系統(tǒng)。第18頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）代謝1.體組織蛋白質(zhì)的合成2.轉(zhuǎn)化為酶、激素、核酸和其他代謝產(chǎn)物3.供能或轉(zhuǎn)化為糖、脂肪第19頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收和代謝（一）消化1.瘤胃微生物消化，約占攝入蛋白質(zhì)的70%（40-80%），其余部分（30%）進入真胃和小腸消化。

CP----肽、AA----NH3、CO2、VFA（揮發(fā)性脂肪酸）

MCP（微生物蛋白）第20頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2.真胃和小腸方式與產(chǎn)物：與單胃動物相同底物：與單胃動物不同

MCP底物

RDP3.大腸與單胃動物相同第21頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）吸收1.瘤胃吸收NH3---肝門靜脈----肝臟（尿素）----腎臟---尿2.小腸與單胃動物相同，氨基酸來自MCP和RDP（三）代謝與單胃動物相同第22頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月三蛋白質(zhì)代謝的動態(tài)平衡機體蛋白質(zhì)是一個動態(tài)平衡體系，體蛋白沉積是其合成和降解的結(jié)果。生長動物蛋白質(zhì)合成率大于降解率。成年動物兩個過程的速率相等。蛋白質(zhì)攝入嚴(yán)重不足的動物，體蛋白質(zhì)降解率責(zé)大于合成率。第23頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝概念：機體老組織不斷更新，被更新的組織蛋白降解為氨基酸，而又重新用于合成組織蛋白質(zhì)的過程。第24頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月四、影響蛋白質(zhì)消化的因素1.動物因素2.飼糧因素3.熱損害4.影響微生物生長的因子第25頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月動物因素動物種類：不同種類動物各自消化生理特點不同；年齡：不同年齡動物消化道功能完善程度不同。例如：仔豬胃內(nèi)鹽酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶的分泌在2～3月齡才能達到成年豬的水平。第26頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月飼糧因素（1）纖維水平：纖維物質(zhì)對飼糧蛋白質(zhì)的消化、吸收都有阻礙作用，隨著纖維水平的增加，蛋白質(zhì)在消化道中的排空速度也增加，因而降低了其被酶作用的時間以及被腸道吸收的幾率。第27頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）蛋白酶抑制因子未經(jīng)處理或熱處理不夠的大豆及其餅粕和其它豆科籽實中的蛋白酶抑制劑。第28頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月熱損害在對蛋白質(zhì)熱處理時，溫度過高或時間過長，產(chǎn)生一種棕色反應(yīng)（Maillard反應(yīng)）。Maillard反應(yīng)：氨基酸上的氨基與還原糖上的醛基發(fā)生反應(yīng)，生成一種棕褐色的氨基糖復(fù)合物，胰蛋白酶不能切斷與還原糖結(jié)合的氨基酸的相應(yīng)肽鏈，導(dǎo)致氨基酸不能被動物消化、吸收。第29頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)氨基酸營養(yǎng)一、必需氨基酸和非必需氨基酸1.必需氨基酸（EAA）----動物體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量不能滿足需要，必須由飼料供給的氨基酸。生長豬：10種EAA----賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、組氨酸、精氨酸成年豬：8種---不包含組氨酸和精氨酸第30頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月禽：13種----包含甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸反芻動物（瘤胃功能正常）：必需氨基酸來自微生物蛋白半必需氨基酸：甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸甘氨酸（部分）-----絲氨酸蛋氨酸（50%）-----胱氨酸苯丙氨酸（30-50%）-----酪氨酸2.非必需氨基酸：動物體內(nèi)能夠合成，不需要從飼糧直接供給的氨基酸。第31頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月必需氨基酸和非必需氨基酸比較1.相同1.1構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位1.2維持動物生長和生產(chǎn)的必需成分1.3數(shù)量必須滿足蛋白質(zhì)合成需要2.不同點2.1在體內(nèi)合成的速度和數(shù)量不同2.2血液中的濃度是否取決于飼糧中相應(yīng)氨基酸的濃度2.3是否必須從飼糧中供給-----缺乏癥第32頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、限制性氨基酸1.概念一定飼料或飼糧中某種或幾種氨基酸的含量低于動物的需要量，并由于他們的不足，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，故稱LEAA，并根據(jù)限制程度的大小稱為第一、二、三等限制性氨基酸。2.與必需氨基酸的比較相同：LEAA一定是EAA不同：LEAA是針對特定的飼料而言，EAA是針對特定的動物而言第33頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月常用飼料的限制性氨基酸飼料第一LEAA第二LEAA玉米LysTrp豆粕SAA蘇氨酸菜籽餅Lys肉骨粉Trp大麥Lys第35頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月三、氨基酸的相互關(guān)系1.氨基酸的缺乏----某種或幾種氨基酸含量不足，不能滿足動物需要，而影響動物的生產(chǎn)性能。缺乏癥：氨基酸的缺乏引起其他氨基酸脫氨、氧化分解供能，使蛋白質(zhì)利用率下降，產(chǎn)生蛋白質(zhì)缺乏癥，個別氨基酸產(chǎn)生特異性癥狀，如賴氨酸使禽類的有色羽毛白化等。特點：缺乏的氨基酸常常是EAA；常發(fā)生在低蛋白飼糧和生長快、高產(chǎn)的動物；缺乏癥可過補充所缺乏的氨基酸而緩解或糾正。第36頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2.氨基酸中毒

由于飼糧中某種氨基酸含量過高而引起動物生產(chǎn)性能下降，添加其他氨基酸可部分緩解中毒癥，但不能完全消除。在必需氨基酸中，蛋氨酸最容易發(fā)生。第37頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月3.氨基酸平衡和不平衡

體內(nèi)蛋白質(zhì)合成時，要求所有的必需氨基酸都存在，并保持一定的相互比例。該比例是根據(jù)動物的需要來確定。若某種飼糧（料）的EAA的相互比例與動物的需要相比最接近，說明，該飼糧（料）的氨基酸平衡，反之，則為不平衡。第38頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸平衡的意義-----蛋白質(zhì)利用率高氨基酸失衡的結(jié)果-----蛋白質(zhì)利用率下降，因多余的氨基酸發(fā)生脫氨、氧化分解，并加重氨代謝負(fù)擔(dān)。第39頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

4.氨基酸的互補作用

兩種或多種飼料混合使用時，由于各自所含的必需氨基酸種類、含量、限制的程度不同，彼此可取長補短，使混合后的飼糧蛋白質(zhì)的氨基酸平衡得以改善，從而提高蛋白質(zhì)的利用率，此效應(yīng)稱為氨基酸的互補作用。第40頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月互補作用也可能發(fā)生在不同飼料在同一天的不同時間飼喂時，但不能超過一定時間范圍。氨基酸互補作用的意義-----提高蛋白質(zhì)利用率的有效途徑，是配合飼料生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)之一。第41頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月5.氨基酸拮抗作用----由于某種氨基酸含量過高而引起另一種或幾種氨基酸需要量提高，這就稱為氨基酸拮抗作用。拮抗作用的實質(zhì)：干擾吸收------競爭相同的吸收載體，如賴氨酸和精氨酸、亮氨酸和異亮氨酸。第42頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月四、理想蛋白質(zhì)1.概念----

指氨基酸比例（平衡）與動物需要比例相同的飼糧蛋白質(zhì)。平衡：1）EAA間的比例平衡

2）EAA和LEAA之間比例平衡特點：蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值最高，不能再通過改變氨基酸的平衡來提高蛋白質(zhì)的利用率。第43頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月2.理想蛋白質(zhì)的表示方法EAA間的比例-----理想蛋白模式用各種EAA占蛋白質(zhì)的比例（%）表示以賴氨酸或色氨酸為100或1，計算其他氨基酸與之的比例，其中最常用賴氨酸。第44頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)非蛋白氮的利用一、反芻動物對NPN的利用1.NPN的利用原理瘤胃微生物2.NPN的意義-----節(jié)約蛋白質(zhì)、降低成本3.NPN中毒-----氨中毒原因：NPN釋放氨的速度大大超過微生物利用氨的速度，使血液氨濃度大大增加。血氨濃度：5ppm以上中毒，表現(xiàn)神經(jīng)癥狀，肌肉震顫、呼吸困難、強直性痙攣，運動失調(diào)、死亡。第45頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月4.合理利用NPN的途徑4.1延緩NPN的分解速度：選用分解速度慢的NPN，如雙縮脲等；采用包被技術(shù)，減緩尿素等分解；使用脲酶抑制劑等抑制脲酶活性。4.2增加微生物的合成能力：提供充足的可溶性碳水化合物；提供足夠的礦物元素。4.3正確的使用技術(shù)用量：不超過總氮的1/3；不超過飼糧干物質(zhì)的1%；不超過精料補充料的3%；適應(yīng)期：2-4周；不能加入水中飼喂

第46頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、非反芻動物對NPN的利用利用NPN合成體蛋白的能力低第47頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評定概念蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值是指蛋白質(zhì)能被動物吸收利用的程度。其程度越高則蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值越高。第48頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月一、單胃動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值評定主要方法：粗蛋白質(zhì)、可消化粗蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)生物學(xué)價值、凈蛋白利用率、蛋白質(zhì)效率比、化學(xué)比分、必需氨基酸指數(shù)。第49頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月A蛋白質(zhì)消化率飼料蛋白質(zhì)食入飼料蛋白質(zhì)量—糞中排出蛋白質(zhì)量表觀消化率（%）=-------------------------------------------×100

食入飼料蛋白質(zhì)量

食入