实验动物营养学PPT演示课件

第一节 实验动物的营养第二节 实验动物的饲料第三节 实验动物饲料的质量管理和标准,实验动物的营养和饲料质量控制,.,第一节 实验动物的营养,实验动物所需的营养素蛋白质碳水化合物脂肪矿物质维生素水,.,一、蛋白质生理功能1. 构成机体组织细胞的基本成分；2. 酶、激素、抗体等功能蛋白；3. 参与组织的修复；4. 提供能量。饲料蛋白质含量不足引起生长缓慢，抵抗力下降，贫血，低蛋白血症。饲料中蛋白质含量过高引起代谢紊乱，严重者酸中毒。,.,实验动物饲料中的氨基酸,必需氨基酸蛋白质（氨基酸）的互补作用,8种必需氨基酸简易谐音记忆法：一两色素，本来淡些,.,二、碳水化合物碳水化合物包括无氮浸出物和粗纤维 （一）无氮浸出物：包括淀粉和糖类生理功能1.供应能量2.构成组织器官的成分3.参与多种生命过程4.合成乳糖、乳脂的原料 （二）粗纤维：包括纤维素、半纤维素和木质素生理功能1.刺激胃肠道的发育和蠕动2.可给动物胃肠道饱感3.供应能量：纤维素经酵解，部分转变成挥发性脂肪酸吸收，部分转变成二氧化碳和甲烷排出。,.,三、脂肪脂肪分为真脂肪和类脂肪脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 生理功能机体组织细胞重要的组成部分；能量的重要来源和储备；脂溶性维生素的溶剂，可促进吸收和利用。必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸必需脂肪酸缺乏引起生长发育缓慢停止，生殖能力下降，泌乳量减少，脱毛等。,.,四、矿物质常量元素 钙、磷、氯、钠、钾、镁微量元素 铁、铜、锌、锰、碘,.,五、维生素维生素的生理功能: 主要作为代谢过程的激活剂，调节控制机体的代谢活动。维生素的分类 脂溶性维生素：A、D、E、K 水溶性维生素：B族、C,.,维生素的生理功能、缺乏症和来源,.,六、水水约占实验动物体重的60%,是一切组织、细胞和体液的组成成分。体内物质的输送、组织器官形态的维持、渗透压调节和体温调节、生化反应与排泄等活动的进行，都有赖于水的参与。失水表现为严重干渴、食欲丧失、粘膜干燥、抗病力下降、蛋白质和脂肪分解加强。水分减少10%时，会引起严重的代谢紊乱；水分减少20%，将导致动物死亡。因此，缺水比缺饲料对实验动物健康的危害更严重。一定要保证给实验动物供应充足的饮水。,.,不同实验动物的营养需要,根据食性的不同，将动物分为三类： 肉食性动物：犬、猫等 草食性动物：豚鼠、兔、羊等 杂食性动物：小鼠、大鼠、地鼠、猴等不同食性的动物对营养素的要求差异很大 肉食性动物对蛋白质和粗脂肪需求大 草食性动物对粗纤维需求大根据实验动物食性的不同，制定不同的饲料营养配方和标准，以满足不同动物不同生长期营养的需要。,.,不同食性动物营养素需求和解剖特点,.,常用实验动物对营养的要求,.,第二节 实验动物饲料,一、饲料原料的种类及营养特点1.植物性原料：植物秆秸茎叶谷物豆类2.动物性原料：鱼粉、肉粉、骨粉3.矿物质原料：食盐、石灰石、贝壳等4.维生素添加剂：酵母、鱼肝油、维生素等5.饲料添加剂：防腐剂、抗氧化剂、着色剂等,.,二、饲料的分类,（一）按配合饲料的营养成分进行分类1全价营养配合饲料 全价营养配合饲料是将各种饲料原料粉碎后按一定比例混合，含有各种营养物质和能量均衡，能够完全满足动物的各种营养需要，不需添加任何其它成分就可以直接饲喂，并能获得最大的经济效益。目前，大鼠、小鼠、家兔、豚鼠和犬都采用全价营养配合饲料。2混合饲料 又叫基础饲料，是由能量饲料、蛋白质饲料等按一定的比例组成，它基本上可满足动物需要，但营养不全面，还需另外添加一定量的青、粗饲料，部分中小单位用于饲养家兔、豚鼠等动物。,.,3. 人工合成配方饲料 根据科研的需要，用完全人工提取的合成原料和营养素制成饲料配方，如高纯度的酪蛋白、纯淀粉、纯油脂、纯纤维素、多种维生素及达到分析级纯度的混合无机盐等，在饲料配方中人为地增加或减少某些营养素的比例，以观察其对动物生长发育及药物毒性等的影响。这种人工合成配方饲料已广泛应用于实验营养学研究中。,.,常用实验动物的饲料参考配方,.,（二）饲料按物理性状的分类颗粒料粉料膨化料凝胶料液体饲料,.,颗粒饲料的优点 颗粒饲料加工过程中营养素加热易于动物的消化吸收加热有烧煮作用，能将粉料湿润软化，并促使组织细胞破裂，纤维撕碎；能使生淀粉化（淀粉糊化）,容易被动物消化吸收；能引起蛋白质变性,降低蛋白质溶解性,增强蛋白食感优良性。,., 颗粒饲料加工过程中产生的热还具有以下作用：杀菌作用，使颗粒饲料细菌数减少,烘干后提高了饲料质量和保存期，保证了动物健康生长；加热能去除对生理代谢有害的物质。例如在未经煮烧过的豆类蛋白中含有胰蛋白酶抑制剂，对动物生长和生理代谢有影响；通过加热,可除去腥味而增加饲料的适口性。 颗粒饲料方便运输储存。能有效地保证其分布均匀。 便于饲养管理。 颗粒饲料饲喂方便，一般大小鼠每两三天喂一次，兔每天喂一次即可,而且饲喂量容易掌握。饲喂过程中能避免动物扒食而造成不必要的浪费。,.,三、饲料使用前的灭菌 饲料在加工、储存和运输过程中都有可能被病原菌污染，在用于清洁级、SPF级和无菌级动物前，均需进行灭菌。高压蒸汽灭菌：121 20 min放射线钴60辐照灭菌: 25kGy,.,第三节 实验动物饲料的质量管理和标准,一、饲料污染的可能来源生物性污染 A. 细菌、真菌及其毒素的污染 B. 寄生虫及虫卵的污染 C. 昆虫污染2. 化学性污染 农药、化肥；铅、汞；3. 放射性污染 天然放射性物质，核放射性物质；,.,二、饲料的管理1.饲料的储存应有专用的饲料仓库，要求宽敞、干燥、通风、无直射阳光，有仓垫板，有防蝇、鼠、昆虫的措施。有条件应安装温控设备，使仓库内温度控制在20以下。2.饲料应该从有实验动物饲料生产许可证的供应商处进货，并应定期提供饲料的营养成分分析，60Co辐照饲料还应提供微生物检测指标。3.饲料进货时应进行验收，饲料袋（箱）上应注明进货日期，各种饲料应分区分批分类堆放整齐。,.,二、饲料的管理4饲料水分控制在10%以下时储存期在3个月以内是安全的，但每次进货量不宜过多，最好控制在能供应1-2个月的用量；发货时应坚持先到先发的原则，储存时间不宜过长，尤其是在南方的黄霉季节。5应建立饲料出入库的账目，注明日期、供应商、饲料名称、数量、批号等，以备后查。,.,第四节 营养因素对动物实验结果的影响,对动物实验结果造成影响最常见的营养因素是蛋白质的摄入不足导致动物生长发育缓慢，抵抗力下降，贫血，低蛋白血症。由于碳水化合物和脂肪在体内不能转化成蛋白质，因此过量的碳水化合物和脂肪无法纠正蛋白质的摄入不足导致的疾病。,.,（一）要注意不同种属动物的不同营养需求 实验动物种属不同，对营养的需求各不相同。即使是同属啮齿类动物，大小鼠繁殖料的粗蛋白需求为20%，而仓鼠为24%。如用大小鼠繁殖料去饲养繁殖仓鼠则可引起雄性仓鼠生殖系统发育不全，繁殖力低下。豚鼠和兔同属草食类动物，但豚鼠对粗蛋白的需求为18-20%，对粗纤维的需求为5%，而兔对粗蛋白的需求为14-17%，对粗纤维的需求为10-15%，两者相差很大。而且豚鼠体内因缺乏左旋葡萄糖内酯氧化酶，需要从饲料中补充足够的维生素C,而兔体内可合成维生素C,不需在饲料中添加维生素C。,.,（二）要注意动物生长发育不同阶段的不同营养需求 动物生长发育不同阶段对各种营养的要求也不相同。一般实验动物饲料分为繁殖料和育成料，繁殖料供繁殖种群食用，而育成料供成年动物食用，前者的粗蛋白含量高于后者约10%。涉及动物的交配、妊娠、哺乳阶段的实验，如生殖毒性试验、遗传工程小鼠制备时所需的种公鼠、供受精卵雌鼠、结扎公鼠和假孕雌鼠，要饲喂繁殖料。,.,（三）要注意与疾病动物模型有关的营养问题制作各种动物模型时，常伴有因各种原因（如失血性贫血、肝肾功能不全等）引起的低蛋白血症，进而导致动物的免疫功能低下。在观察药物治疗这些疾病的同时，不要忽略营养因素对实验结果的影响，即应同时给予高蛋白饲料，以补充机体组织修复对外源蛋白质的需求。大动物手术后要增添额外高蛋白饲料，以促进伤口的愈合。,.,（四）要注意自行设计饲料配方中的营养问题 在一些与摄入营养有关的代谢性疾病和营养缺陷动物试验研究中，常常需要根据试验目的自行配制特殊配方饲料，人为地增加或减少某些营养素的比例，以制作代谢性疾病和某种营养缺陷的动物模型。在制定特殊饲料配方过程中，研究人员往往注重目的营养成分的比例而忽视各种营养成分的合理配比，结果导致试验结果并未达到预期效果。其中最常见的是忽视饲料蛋白质含量降低，导致饲喂特殊配方饲料的动物生长缓慢，影响了实验结果。,.,常见问题：1. 忽略过量添加成分对总蛋白含量的挤压。如：正常育成料粗蛋白含量为18%，但如果加入20%脂肪的话，饲料单位重量的粗蛋白含量降低为14.4%。解决办法：可调整饲料配方，增加豆粕（植物蛋白质）或鱼粉（动物蛋白质）含量，使整个配方蛋白含量达到国家标准。2. 忽略有的营养成分的实际粗蛋白含量，例如奶粉实际蛋白含量为25%，蛋清蛋白实际蛋白含量为80-90%，玉米淀粉实际蛋白含量为0.5%。当自行设计饲料配方时，常误以为奶粉蛋白含量为100%,错把玉米淀粉当成玉米粉。解决办法：将饲料配方中各成分的实际蛋白质含量（商品标签上标注）进行累加，计算饲料总蛋白含量，调整配方比例,使整个配方蛋白含量达到国家标准,保证动物生长发育对蛋白质的需求。,.,例1：在某杂志的血虚动物模型的创建及试验论文中，作者用剪尾放血法建立大鼠缺铁性贫血模型后，用低铁配方饲料喂养。其低铁饲料配方为：玉米淀粉54%，奶粉40%，豆油5%，食盐1%。由于玉米淀粉蛋白质含量一般在0.5%，奶粉蛋白质含量一般在25%，由此计算出该配方的蛋白质含量在10.27%，远远低于啮齿类动物20%的蛋白质需求。 试验1：根据这篇论文，学生用剪尾放血建立大鼠缺铁性贫血模型，再用上述例1的低铁饲料配方饲喂模型组和治疗组。正常组饲喂普通全价营养颗粒饲料。结果实验期间大鼠的体重增长情况如下：,图1. 低铁饲料饲喂大鼠后的体重变化,举例：在配制特殊配方饲料时应注意饲料蛋白含量！,.,例2：在某杂志的低脂饮食和有氧运动干预对高脂大鼠脂肪组织蛋白激酶B表达的影响论文中，作者采用高脂饲料喂养Wistar大鼠诱导胰岛素抵抗动物模型，对照组给予基础饲料主要营养成份比为蛋白质22.41%，碳水化合物57.36%、脂肪20.23%，而模型组给予高脂饲料的配方按重量比66.5%基础饲料、20%蔗糖、10%熟猪油、2.5%胆固醇、1%胆酸盐等混合而成。经过计算可得出该高脂饲料配方中蛋白质12.65% 。,.,用不同配方高脂高糖饲料饲喂大鼠制作糖尿病模型的体重增长情况,将配方1进行了调整，增加了动物蛋白质的含量，减少了碳水化合物的含量，制成配方2高脂饲料。配方2高脂饲料营养成分比为：碳水化合物37%，蛋白质21.6