脂类与动物营养.ppt

第五章 脂类与动物营养,本章要点 脂类物质在动物体内的营养作用； 必需脂肪酸的概念、种类和生理功能； 动物对饲料脂类物质消化利用特点。,第一节 脂类物质的营养作用,一、饲料中的脂类物质 二、脂类物质的营养作用 三、必需脂肪酸 四、脂类物质过多的后果,一、饲料中的脂类物质,(一)概念 脂 类：一类存在于动植物组织中，不溶于水，但溶于乙 醚、苯、氯仿等有机溶剂的物质。 真脂肪：又称中性脂肪,即甘油三酯。是动、植物体的主要 脂类物质。 类脂质：主要包括磷脂、糖脂、固醇及类固醇、蜡质、FA 等。 饲料中脂肪含量差异较大,高者达17%,低者不及1%。除油料植 物籽实(大豆、菜籽、芝麻等)及其加工副产品外,大多数饲料中 脂肪含量不高。,磷脂：一种复合脂肪，在结构上除含有磷酸根、甘 油和FA外，还含有氮的有机碱。是动植物细 胞重要组成成分，脑、心、肝均含有大量。 糖脂：含糖的脂肪，糖脂与磷脂不同，分子不含磷 酸，但含FA、半乳糖及神经氨基醇各一分 子。 存于动物外周和中枢神经，是禾本科青 草和三叶草中脂肪的主要成分。 固醇：一类高分子量的一元醇，化学结构属于环戊 烷多氢菲的衍生物。其中重要的胆固醇和麦 角固醇。 蜡： 由高级FA与高级一元醇生成的酯。一般为固 体，不易水解，无营养价值。,熔点-固、液两态在大气压下达成平衡的温度。 碘价-100g油脂中吸收的碘的g数，表示油脂不饱和程 度，也可以了解被氧化程度。 酸价-中和1g油脂中所含游离FA所需碱mg数，当酸败 时其值变高。 皂化价-1g油脂和碱煮沸能达到皂化时，中和FA所需 碱的mg数，越大说明含有分子量小的FA越多。,（二）脂类分类 简单脂: 甘油酯、蜡脂 可皂化脂 复合脂：磷脂、糖脂、脂蛋白 脂类 固醇类 非皂化脂 类胡萝卜素 脂溶性Vit,动物营养中脂类的分类、组成和来源,分类 名称 组成 来源 可皂化脂类 简单脂类 甘油酯 甘油+3FA 动植物体特别是 蜡脂 长链醇+FA 脂肪组织 植物和动物 复合脂类 磷脂类 磷脂酰胆碱 甘油+2FA+磷酸+胆碱 动植物 磷脂酰乙醇胺 甘油+2FA磷酸+乙醇胺 动植物 磷脂酰丝氨酸 甘油+2FA+Ser+磷酸 动植物 鞘脂类 神经鞘磷脂 鞘氨醇+FA+磷酸+胆碱 动物 脑苷酯 鞘氨醇+FA+糖 动物 糖脂类 半乳糖甘油酯 甘油+2FA+半乳糖 植物 脂蛋白 乳糜微粒等 蛋白+甘油三酯+胆固醇+磷酸糖 动物血浆 非皂化脂类 固醇类 胆固醇 环戊烷多氢菲衍生物 动物 麦角固醇 环戊烷多氢菲衍生物 高等植物、细菌、藻类 类胡萝卜素 -胡萝卜素等 萜烯类 植物 脂溶性维生素 A、D、E、K 见Vit 动植物,(三)脂类的主要性质,1.脂类的水解: 稀酸、稀碱、微生物脂酶作用，产生异味，不影响营养 价值，但影响适口性 2.脂类的氧化酸败: 自动氧化：自由基激发的氧化，先生成过氧化物再与氢 形 成氢过氧化物，继续分解形成不适宜的酸败味。 微生物氧化：由酶催化的氧化，存于植物性饲料中的脂肪氧 化酶或微生物产生的脂肪氧化酶最易使UFA氧 化，催化反应与自动氧化一样，但形成的过氧 化物在同样温湿度条件下比自动氧化多。 3.脂肪酸氢化：在催化剂或酶作用下UFA的双键得到氢而变 成SFA，使脂肪硬度增加，不易氧化酸败， 利于贮存，但也损失EFA。,甘油三酯:,CH2OH HOOCR1 CH2OCOR1 CHOH + HOOCR2 CHOCOR2 +3H2O CH2OH HOOCR3 CH2OCOR3,二、脂类物质的营养作用,(一)构成动物体组织细胞的重要成分 1.磷脂、固醇、糖脂、某些FA等是细胞膜和细 胞内的重要成分，对膜的功能和细胞活动起 重要作用。 2.真脂肪是脂肪组织的主要组成成分。,(二)动物体主要的能量来源和贮存形式,能值39.06kJ/g，是CHO(17.36kJ/g)的2.25倍、CP（23.64kJ/g）1.65倍。 脂肪氧化产生的水最多，体内最佳的能量和水贮备形式； 动物食入能量超过需要，多数动物以脂肪形式贮存皮下、内脏器官周围，骆驼以脂肪形式在驼峰中贮存水。,(三)可提供给动物EFA 亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸 (四)脂溶性Vit的溶剂 (五)畜产品的组成成分 (六)特殊作用,(六)特殊作用,1.恒温动物:皮下脂肪不易传热,减少体温失散； 2.体内器官有保护作用:脏器周围脂肪对剧烈活动的缓冲； 3.皮脂、禽的尾脂保护皮肤；羽毛有光泽,柔软,弹性。 除EFA外,其他脂类都可在体内由其他物质合成。 日粮EFA和能量满足需要,动物不会表现出对脂类物 质的缺乏。,三、必需脂肪酸 (essential fatty acid,EFA),(一)EFA和多不饱和FA的概念,1.EFA: 动物机体不能合成或合成的数量不能满 足动物需要,必须由饲料供给的FA。 2.多不饱和FA: (1)定义：具有二个或二个以上双键的FA （polyunsaturated fatty acid: PUFA） (2)表示方法： x : yz 或 Cx : yz-距甲基末端最近双键的位置 碳原子数 双键数,PUFA的命名,编号系统： 从FA碳链的甲基端开始计数碳原子编号； 根据第一个双键所处的位置将PUFA分：-3、 -6、-7、-9系列。 其中-6 和-3系列PUFA不能从头合成，EFA分 属这两个系列。 C-C-C-C-C-C=C-C-C-C-COOH : -6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C-C-C=C-C-C-C-C-COOH : -3,(二)EFA种类,动物的EFA是一些具有特定分子结构的多UFA。 1.陆生恒温动物：体内6组多UFA高于3组，不能 从头合成3组和6组，但3组的第一个可由6 组的多UFA转化而来。 一般认为畜禽EFA有3种 亚油酸(C18:2，6组的第一个) 亚麻油酸(C18:3，3组的第一个) 花生油酸(C20:4,6) C20:4、C18:3可由C18:2转化而来，亚油酸是重要的EFA。,-6系列:亚油酸合成其它PUFA,C18:2-6（亚油酸） C18:3-6（-亚麻油酸） C20:3-6 C20:4-6（花生四烯酸） C22:4-6 C22:5-6,-3系列:-亚麻油酸合成其它PUFA,C18:3-3（-亚麻油酸） C18:4-3 C20:4-3 C20:5-3 C22:5-3 C22:6-3,2.鱼类对多UFA需要特点: 鱼体3多UFA高于6。 6/3的比值： 淡水鱼：0.37 海水鱼：0.16 一般说来，鱼类对3的需要多于6， 3组多UFA对鱼类比6组更重要。 对3的需要： 海水鱼淡水鱼 冷水鱼温水鱼 人长期食富含3多UFA(如深海鱼油)可降低血浆和 组织中的胆固醇，降低血压。,(三)EFA的生理功能,1.生物膜(细胞、线粒体)结构脂质的主要成分 参与磷脂合成; 2.与类脂质代谢有密切关系 胆固醇与EFA结合才能在体内转运，正常代谢。缺乏,胆 固醇不能在体内正常运转, 导致脂肪肝; 3.合成前列腺素的原料 由亚油酸合成，可控制脂肪组织中甘油三酯的水解过程, EFA缺乏,前列腺素合成减少,脂肪组织的酯解速度加快; 4.与精子形成有关 长期不足,可导致动物繁殖性能降低。,(四)EFA的缺乏,1.缺乏症: (1)皮肤受损： 皮肤干燥，出现角质鳞片、掉毛、尾部坏死，经皮肤 损失水分增加，饮水量增加。 (2)毛细血管的脆性增加、通透性增强: 引起水肿和皮下出血等。 (3)生长受阻: 生长动物需稳定供给EFA才能保证细胞膜结构正常，利 于生长。 (4)繁殖力下降,免疫力下降。严重的甚至死亡。 幼龄、生长迅速的动物反应敏感。,EFA缺乏 对雏鸡影响最大: 生长迟缓,饮水量增加,抵抗力降低,脂肪肝； 公鸡睾丸变小,第二性征发育推迟； 成年鸡较晚出现缺乏症: 产蛋鸡缺乏使蛋变小,产蛋率下降; 种蛋受精率,孵化率下降; 胚胎死亡率增加。,2.EFA缺乏生化指标变化：,体内亚油酸系列FA比例下降，特别是磷脂含量减少。C20:4显著下降，C20:3-9显著积累,C20:3-9/C20:4-6的比值显著增加。此比值在一定程度上反映体内EFA满足程度。 亚油酸主要源于植物油(玉米、大豆)，亚麻酸主要源于绿叶蔬菜、牧草和亚麻籽。一般不会缺乏。在配制纯化日粮时要注意添加EFA。,四、脂类物质过多的后果,脂类物质特别是UFA(包括EFA)过多，饲料不易保存，易酸败，对其他易氧化物有破坏作用，且酸败物对动物体有害； 动物对VE需要量增加； 日粮脂肪过多会降低Ca的吸收、利用。,第二节 动物对脂类的消化、 吸收和利用,一、单胃动物对脂类的消化、吸收,甘油三酯,CH2OH HOOCR1 CH2OCOR1 CHOH + HOOCR2 CHOCOR2 + 3H2O CH2OH HOOCR3 CH2OCOR3,脂类水解 可溶的微粒 小肠粘膜摄取 小肠粘膜细胞中合成TG TG进入血循,（一）单胃动物脂类的消化 胃：酸性环境不利于脂肪的乳化 十二指肠：胰液、胆汁 胰脂酶 甘油三酯 FFA+甘油一酯 脂肪水解酶 甘油+ FA 磷脂酶 磷脂 溶血卵磷脂 胆固醇酯 胆固醇+ FA 胆酸,混合乳糜微粒,12指肠、空肠上段吸收,固醇、脂溶性Vit、胡萝卜素,激活,胆固醇酯水解酶,（二）单胃动物脂类的吸收,1.吸收脂类的消化产物主要依靠微粒途径； 2.相当一部分固醇、脂溶性Vit、胡萝卜素等非极性物 质，甚至包括甘油三酯都随脂类-胆盐微粒吸收； 3.脂类水解产物通过易化扩散进入吸收细胞；之后重 新合成脂肪则需要能量； 4.鸡的吸收过程不需胆汁，FA与载体蛋白形成复合物转运。 5.吸收的长链FA(C12以上)与甘油重新合成甘油三酯；中、 短链FA直接进入门脉血液。 6.甘油三酯和少量磷脂、胆固醇酯和蛋白质构成乳糜微粒， 经过胞饮作用的逆过程逸出粘膜细胞，通过细胞间隙进入 乳糜管，与淋巴系统相通，经胸导管入血。（运输长链FA）。,（三）影响脂肪和FA吸收率的主要因素,1.与FA链长度：短的高于长的 2.与FA中双键数目：多则吸收率高 3.FFA比三酸甘油酯的高。,二、反刍动物对脂类的消化、吸收,（一）反刍动物脂类的消化,瘤胃,饲料中脂肪类,半乳糖甘油酯,FA,UFA,SFA,FA,VFA,微生物脂肪,磷脂,半乳糖,甘油,丙酸,加氢,吸收,吸 收,小肠,瘤胃壁,甘油三酯,Pectin （果胶）,Pentosan(戊糖酸),Cellulose(纤维素),Starch(淀粉),菌体多糖,Uronic acid(糖醛酸),Xylose(木糖),Arabinose(阿拉伯糖),Cellobiose(纤维二糖),麦芽糖,蔗糖,葡萄糖,果糖,单 糖 发 酵,H2,CO2,HCOOH,CH4,乙酸,丁酸,乳酸,Propionic acid(丙酸),丁二酸,CO2,成年反刍动物瘤胃对CHO的消化利用,Xylan(木聚糖),(maltose),(Sucrose),Hemicellulose(半纤维素),（二）反刍动物瘤胃对脂的消化吸收 1.在微生物作用下,饲料脂转化为菌体 脂肪和VFA； 2.UFA经氢化作用,变为SFA（C18:2、 C18:3 C18:1 C18:0）; 3.甘油 VFA被瘤胃壁吸收。,（三）反刍动物小肠内脂类的消化吸收,十二指肠脂,乳糜微粒,FA（缺甘油一脂，C14以下的FA不形成乳糜微粒而直接吸收） 微生物脂、少量饲料脂； 溶血性卵磷脂 FA 胆酸 成年反刍动物小肠不吸收甘油一酯，粘膜细 胞中甘油三酯通过磷酸甘油途径重新合成。,三、动物体内脂类的转运,消化道,吸收细胞,长链FA,中链FA,甘油三酯,乳糜微粒,淋巴,血循,门静脉血与清蛋白结合转运,禽类：淋巴系统发育不健全，脂类基本上都通过门脉血转运,血脂 脂肪组织、肌肉、乳腺等毛细血管后，FFA通过被动扩散进入细胞内，乳糜微粒中的甘油三酯经毛细血管壁的酶分解成FFA再吸收，未被吸收的物质经血循 肝中代谢,四、动物脂类的代谢,连续的动态平衡过程，维持基础是不停地化学变化，包括合成、分子内部转化和分解，决定代谢过程快慢程度的是代谢转化和分解。 饲料脂类在体内代谢极为复杂，不同的饲料、动物、不同组织部位不同。,（一）不同营养水平,在日粮脂类和能量供给充足情况下，体内脂肪 组织、肌肉组织以甘油三酯的合成为主。 在饥饿维持条件下，以氧化分解代谢为主。 （二）不同动物 猪和反刍动物：FA合成主要在脂肪组织中进行； 人：主要在肝中进行脂肪合成； 禽：完全在肝中合成，过量则沉积于肝，产生 脂肪肝症。,（三）不同组织部位,1.脂肪组织中脂肪代谢,血,Glc,CH3COOH,脂蛋白、甘油三酯,FFA,脂肪组织,脂酰CoA,FA,甘油三酯,脂肪组织中脂肪代谢受遗传、种类、内源激素、营养等因素影响,主要为了贮存过多的能量和通过脂肪代谢循环向血浆提供FFA,2.肌肉组织中脂肪代谢：,主要氧化供能，体内最主要脂肪代谢库。胞内营养素氧化代谢的总耗氧量中，脂肪占60%。肌肉组织沉积的脂肪可直接通过局部循环进入肌肉细胞氧化代谢，使脂肪表现出高的能量利用率。 日粮和内源代谢供给的FA，肌细胞都能氧化利用。 长链FA只在Glc供能不足时才发挥供能作用。 进入肾脏的FA也主要用于氧化供能。 心肌氧化-羟丁酸供能比FA更有效。,3.肝细胞中脂肪代谢：,主要摄取血中FFA合成甘油三酯或脂蛋白，转运到其他组织器官中代谢； 肝细胞也能氧化FFA，但正常情况比例不大，且氧化的FFA约70%转为酮体； 尽管肝对酮体和乙酸氧化不够彻底，但这些物质比FA和脂肪更易溶于水，在血浆中或细胞内转运