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)第一頁，共51頁?；靖拍畲值鞍踪|(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(jī)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。第一頁第二頁，共51頁。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。第二頁第三頁，共51頁。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）。第三頁第四頁，共51頁。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第四頁第五頁，共51頁。二、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理作用1.機(jī)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。第五頁第六頁，共51頁。2.機(jī)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。第六頁第七頁，共51頁。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(yùn)輸氧；酶、激素-----代謝調(diào)節(jié)；免疫球蛋白-----抵抗疾??；運(yùn)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(dá)。第七頁第八頁，共51頁。4.提供能量、轉(zhuǎn)化為糖和脂肪

機(jī)體能量供應(yīng)不足；蛋白質(zhì)過多或氨基酸不平衡時(shí)；魚等水生動物在正常情況下利用蛋白質(zhì)供能。第八頁第九頁，共51頁。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(dú)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(shí)與能量相等，或略低）3.蛋白質(zhì)資源缺乏，營養(yǎng)價(jià)值變異很大。第九頁第十頁，共51頁。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(diǎn)或前沿研究領(lǐng)域。

蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)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。第十頁第十一頁，共51頁。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。第十一頁第十二頁，共51頁。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)動物第十二頁第十三頁，共51頁。五、蛋白質(zhì)中毒特點(diǎn)：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(shí)，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。第十三頁第十四頁，共51頁。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(jìn)入腸粘膜細(xì)胞內(nèi)，降解成氨基酸）第十四頁第十五頁，共51頁。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%。第十五頁第十六頁，共51頁。（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(jìn)入血液，少量進(jìn)入淋巴系統(tǒng)。第十六頁第十七頁，共51頁。（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、脂肪第十七頁第十八頁，共51頁。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(jìn)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）第十八頁第十九頁，共51頁。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十九頁第二十頁，共51頁。（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二十頁第二十一頁，共51頁。三蛋白質(zhì)代謝的動態(tài)平衡機(jī)體蛋白質(zhì)是一個(gè)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(gè)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。第二十一頁第二十二頁，共51頁。蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝概念：機(jī)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。第二十二頁第二十三頁，共51頁。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二十三頁第二十四頁，共51頁。動物因素動物種類：不同種類動物各自消化生理特點(diǎn)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(dá)到成年豬的水平。第二十四頁第二十五頁，共51頁。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(shí)間以及被腸道吸收的幾率。第二十五頁第二十六頁，共51頁。（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(shí)中的蛋白酶抑制劑。第二十六頁第二十七頁，共51頁。熱損害在對蛋白質(zhì)熱處理時(shí)，溫度過高或時(shí)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。第二十七頁第二十八頁，共51頁。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二十八頁第二十九頁，共51頁。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。第二十九頁第三十頁，共51頁。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(diǎn)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-----缺乏癥第三十頁第三十一頁，共51頁。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三十一頁第三十二頁，共51頁。第三十二頁第三十三頁，共51頁。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第三十三頁第三十四頁，共51頁。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(gè)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(diǎn)：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(bǔ)充所缺乏的氨基酸而緩解或糾正。第三十四頁第三十五頁，共51頁。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。第三十五頁第三十六頁，共51頁。3.氨基酸平衡和不平衡

體內(nèi)蛋白質(zhì)合成時(shí)，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。第三十六頁第三十七頁，共51頁。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)。第三十七頁第三十八頁，共51頁。

4.氨基酸的互補(bǔ)作用

兩種或多種飼料混合使用時(shí)，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(bǔ)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(bǔ)作用。第三十八頁第三十九頁，共51頁?；パa(bǔ)作用也可能發(fā)生在不同飼料在同一天的不同時(shí)間飼喂時(shí)，但不能超過一定時(shí)間范圍。氨基酸互補(bǔ)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。第三十九頁第四十頁，共51頁。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(shí)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。第四十頁第四十一頁，共51頁。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(diǎn)：蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)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。第四十一頁第四十二頁，共51頁。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(jì)算其他氨基酸與之的比例，其中最常用賴氨酸。第四十二頁第四十三頁，共51頁。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(qiáng)直性痙攣，運(yùn)動失調(diào)、死亡。第四十三頁第四十四頁，共51頁。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(bǔ)充料的3%；適應(yīng)期：2-4周；不能加入水中飼喂

第四十四頁第四十五頁，共51頁。二、非反芻動物對NPN的利用利用NPN合成體蛋白的能力低第四十五頁第四十六頁