鱼类蛋白质营养课件

Chapter 5 Protein Nutrition of Aquatic Animal 第五章 鱼类蛋白质营养 1 第一节 蛋白质的组成、作用及特点 第二节 蛋白质的消化、吸收和代谢 第三节 蛋白质的需要 第四节 水生动物的氨基酸营养 第五节 评定水生动物蛋白质 和氨基酸营养价值 第五章、鱼类蛋白质营养 2 第一节 蛋白质的组成和作 用及特点 一、蛋白质的组 成 二、蛋白质的生 理 作用及特点 3 一、 蛋白质的组 成 1、组成元素： C：5055% H：6.08.0% O：1924% N：1419% S： 04% N平均含量为16%，这是概略养分分析法CP含量计算的理论 依据。 CP=蛋白质含N量16%=蛋白质含N量6.25 4 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，主要 由20种氨基酸组成。 2、化合物组成 ： 5 二、蛋白质的生理作用及特 点 1、蛋白质是水生动物主要的能量来源 ； 2、体组织蛋白质的更新、修复以及维 持体蛋白的现状； 3、用于生长（体蛋白质的增加）； 4、组成机体各种激素和酶类等具有特 殊生物学功能的物质。 6 一、蛋白质消化的主要场所 二、蛋白质的消化过程 三、消化酶活力受到年龄大小的影响 四、消化的主要产物及吸收位置 五、蛋白质的消化率 六、含氮物质在体内分解产物 第二节 蛋白质的消化特 点 7 一、蛋白质消化的主要场所 1、场所： 有胃鱼在胃和小肠，而无胃鱼则主要在小肠 ； 2、原因： （1）在有胃鱼的胃和小肠中已监测出消化蛋 白的酶类； （2）鲤鱼的胰腺、小肠粘膜的提取物具有蛋白 酶活性，其活性最高的部位是小肠后1/3，而活性 最高的酶是胰蛋白酶，活性最低的酶是寡肽酶和 二肽酶。 8 二、蛋白质的消化过程 9 三、消化酶活力受到年龄 大小的影响 10 年龄龄（天） 碱性蛋白酶活力（ ug/g) 842 17219 22266 *在孵化出来的几天内，分泌蛋白酶的组织没有发 育完全，酶活力较低。 表5-1 幼鲤小肠蛋白消化酶 活力 11 重量胃蛋白酶活力肠蛋白酶活力 3.94611 5.36320 11.98249 15.67675 88100100 172 8793 9807962 表5-2 虹鳟蛋白酶活力与体重的关系 12 四、消化的主要产物及吸收 位置 1、主要产物：氨基 酸 2、吸收位置：鲤鱼 的氨基酸65%是在 小肠的前1/2吸收 。 13 五、蛋白质的消 化率 （一）主要水生动物对蛋白质的消 化率（表5-35-6） （二）影响水生动物蛋白质消化率 的主要因素 （三）满足测定结果有意义的条件 14 （一）主要水产动物对蛋白质的消 化率 15 表5-3 虹鳟蛋白质的消化率（体重10-155g，Cha等， 1979） 原料名称消化率(%)原料名称消化率（%） 酪蛋白 92-97水解羽毛 粉 62 牛肝 92-97豆 粕 68-87 白鱼粉 76-92棉 粕 75 鱼粉 68-79 次 粉 95 血粉 40干 酵 母 88 蚕蛹 81-89 16 表5-4 斑点叉尾鮰蛋白质消化率（Wilson， 1985) 原料消化率(%)原料消化率(%) 鱼鱼粉70-86小麦88-92 肉粉61-68棉粕76-83 家禽下脚料65豆粕72-79 血粉23-47花生粕74-86 玉米蛋白粉80-92米皮73-78 玉米96-97 17 表5-5 鲤鱼对饲料中蛋白消化率 （Ogino等，1973） 原 料消化率（%） 酪蛋白99 白鱼粉95 干蛋黄95 胶原蛋白97 玉米蛋白91 豆粕96 小麦胚97 18 表5-6 草鱼的饲料中蛋白消化率（Law， 1986） 原 料消化率（%） 鱼 粉91 豆 粕96 玉 米 粉51 洗 米 糠71 青 干 草 粉73-76 19 （二）影响水产动物蛋白质消 化率的主要因素 1、个体大小 2、水温 3、蛋白质的摄入量 4、淀粉含量 5、非淀粉多糖 6、加工调质 20 1、个体大小 21 表5-7 不同体重大小对蛋白的消化率 (Kitamikado，1964) 体重(g) 表观蛋白消化率（%） 酪蛋白白鱼粉冻牛肝冻鱼 5.673408282 6.47669 - - 11.894829194 19.195829293 22 2、水温 23 表5-8 水温对鲤鱼内源粪氮EFN 、鳃氮和尿氮的影响 水温(0C)EFN(mg/100g.d)EN(mg/100g.d) 203.37.2 223.67.6 243.98.0 264.38.4 274.48.6 Y1=5.4210- 2+0.16X1 (r=0.9999 p杂食性草食性 40 （二）食性的影响 41 表5-14 不同食性建议蛋白质需要量（ %）（周小秋，1996） 肉食性杂食性草食性 水花45-5038-4238-42 鱼苗40-4535-4033-38 成鱼35-4030-3525-32 42 （三）水温环境 43 表5-15 不同水温条件下蛋白质需要 量 动物水温(0C)蛋白需要资料来源 鲑鱼 840 Delong ,1958 1555 鲈鱼 2047 Millikin ,1983 2455 虹鳟 935 NRC,1981 1545 44 第四节 水产动物氨基酸营 养 一、水生动物的蛋白质、氨基酸代谢与N平衡 二、水生动物必需氨基酸的种类及确定方法 三、研究氨基酸需要量的方法 四、主要水生动物氨基酸需要量 五、氨基酸之间的营养关系 六、氨基酸的消化率 七、合成氨基酸的应用 45 一、水产动物的蛋白质、 氨基酸代谢与N平衡 46 （一）蛋白质、氨基酸的代 谢 脱氨 蛋白质 氨气、尿素、尿酸等 不含氮部分 CO2 、H2O+能量 糖、脂肪 氧化分解 氨基转换 新的氨基酸 合成 组织蛋白、酶 转化 脱羧 胺类 氨基酸 含氮部分 47 （二）氮平衡 氮平衡：指动物所摄取的蛋白质的氮 量与在粪和尿中排出的氮量之差。 B= I( F + U ) B氮平衡 I摄入的氮量 F粪中的氮量 U尿中的氮量 式中： 1.氮的总平衡：B = 0 2.正氮平衡：B 0， 表现为体重增加 3.负氮平衡：B0，表现为鱼体消瘦 注： 48 二、水产动物必需氨基 酸的种类及确定方法 （一）水生动物必需氨基酸种类 的确定方法 （二）水生动物必需氨基酸的种类 49 （一）确定必需氨基酸的方 法 1、确定必需氨基酸的常用方法 2、目前水生动物必需氨基酸的 确定方法 50 1、确定必需氨基酸的常用方 法 （1）生长实验 （2）同位素标记实验 51 （1）生长实验 对对照组组试验组试验组 研究氨基酸 + 观测观测 指标标：缺乏症观观察 增重（SGR）饵饵 料系数 判定依据：有显显著差异，主要以增重 和饵饵料系数为为主 表5-16 生产实验的设计 52 （2）同位素标记实验 1)原理：鱼类是否可以利用碳水化合物合成 氨 基酸。 2)方法： 给试验鱼注射14C标记的葡萄糖，分离组 织蛋白并测定其放射性，具有放射性的氨基 酸是鱼体以自身已具备的物质合成的，不是 必要的食物成分，因此是非必需氨基酸；不 具放射性的氨基酸不是在鱼体中合成，而是 直接从食物中得到的，为必需氨基酸。 53 2、目前水产动物必需氨基 酸的确定方法 （1）生长试验： 斑点叉尾鮰、鲑鱼、鲤鱼、鳗鱼 、虹鳟、罗非鱼、鳖 （2）同位素方法： 虾、鲽、鲈鱼 54 （二）水产动物必需氨基酸的 种类 1、必需氨基酸和非必需氨基酸的概念 2、必需氨基酸的种类 55 1、必需氨基酸和非必需氨基酸的概 念 （1）必需氨基酸（EAA）:指水生动物在体内 不能合成或合成的量很少，远不能满足其需 要量，必须从饵料中供给，如果缺乏会严重 的降低生产性能，出现缺乏症。添加后生产 性能得以部分恢复，缺乏症有所缓解，我们 就称这些氨基酸为某水生动物的必需氨基酸 。 （2）非必需氨基酸：指水生动物体内能利用 其他物质合成足量的AA，不从饵料中供给， 也不会出现缺乏症。 56 2、必需氨基酸的种类 57 表5-17 水产动物必需氨基酸的种 类 AA种类类缩缩写结结构式备备注 赖赖氨酸Lys 罗罗氏沼虾虾可以足 够够合成以满满足需要 组组氨酸His 精氨酸Arg 缬缬氨酸Val 色氨酸Trp 58 表5-17水产动物必需氨基酸的种类（续 ） AA种类缩写结构式备注 亮氨酸Leu 异亮氨酸Ile 蛋氨酸Met 苯丙氨酸Phe 苏氨酸Thr 天门冬氨酸ASP 只是小龙虾的 必需氨基酸 59 三 研究氨基酸需要量的方 法 （一）生长试验法： 水生动物摄食由低到高水平氨基 酸的不同日粮，一般设6个水平，通过 一定时间的饲养，然后测定其增重，采 食量和饵料系数及体组织的其它指标， 以不同的氨基酸水平为变量x，不同的 增重为因变量y，来模拟回归模型，确 定氨基酸的需要量。 60 1、原理：当氨基酸没有满足需要量 时，血清中的氨基酸水平维持在最低值 ，满足需要量以后，血清中的氨基酸大 幅度增加，且随添加水平的增加而增加 。 2、结果：根据斑点叉尾鮰血清中Lys 、Thr、His、Met，虹鳟血清中Arg，罗 非鱼肌肉中的Lys、Thr、Val确定了相 应AA需要。 （二）血清和组织氨基酸 研究 61 即根据测定氧化产物来判断。 设氨基酸在没有满足需要量以前，主 要用作体蛋白的沉积。因此在组织中 氧化产物的量一直在较低的水平，而 当满足需要量后，主要用于氧化供能 ，氧化产物大幅度提高。 （三）氨基酸氧化研 究： 62 四、主要水产动物氨基酸 的需要量 63 表5-18 主要水产动物氨基酸需要 量 品种ArgHisIsoLeuLysMetPheThrTrpVal 鲑鱼6.01.82.23.95.04.05.12.20.53.2 鳗鱼4.52.14.05.35.33.25.84.01.14.0 鲤鱼4.32.12.53.35.73.16.53.90.83.6 鮰4.31.62.63.55.02.35.02.00.53.0 64 五、氨基酸之间的营养关系 （一 ）氨基酸的互补 （二）氨基酸的拮抗 65 （一）氨基酸的互 补 指在饲料配合中，利用各种饲料 氨基酸的含量和比例的不同，通过 两种或两种以上饲料蛋白质配合， 相互取长补短，弥补氨基酸的缺陷 ，使饲料氨基酸比例达到较理想状 态。 66 （二）氨基酸的拮抗 1、赖氨酸（Lys）与精氨酸（Arg） 在斑点叉尾鮰（Robinson,1981)、虹鳟（ Davies,1997)、对虾(Hew,1982)没有发现有拮 抗 在稚鳖上发现有拮抗现象，对生产性能没 有影响，仅引起蛋白净沉积效率下降（周小秋 ,1998） 2、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)之 间 斑点叉尾鮰上两种氨基酸存在拮抗（ Robinson，1984) 67 六、合成氨基酸的应用 （一）合成氨基酸应用后的效果 （二）影响水生动物利用合成氨基酸的因 素 （三）提高合成氨基酸利用采取的措施 68 （一）合成氨基酸应用后的 效果 1、现在大量研究发现：在饵料中添加合成氨氨基酸 没有效果，水生动物是几乎不能利用合成氨基酸 。 2、在含棉籽粕较高的饵料中添加L-赖氨酸可以减少 毒性。 3、在含豆粕的饵料中添加赖氨酸可以提高鳟鱼和鲤 鱼的生长率。 69 （二）影响水产动物氨基 酸合成的因素 1、合成氨基酸与蛋白结合的氨基 酸吸收不同步 2、电解质平衡问题 3、氨基酸排出增加 70 1、合成氨基酸与蛋白结 合的氨基酸吸收不同步 （1）合成氨基酸进入消化道后，不经过消 化直接吸收，速度较快。而以蛋白结合形 式的氨基酸要先经过消化，进入体内速度 慢。 （2）测定相差15小时左右。 71 2、电解质平衡问题 （1）通过添加乙酸钠和乙酸钾调节 pH，提高鲤鱼氨基酸的利用。 （2）在调节氨基酸的代谢中起作用。 72 3、氨基酸排出增加 （1）幼鲤摄食合成氨基酸配制的饵料 ，在24小时内，排出36%； （2）在鲤鱼上研究发现：晶体氨基酸 +酪蛋白饵料；凝胶+酪蛋白饵料氨基 酸的排出量分别为12.8%和1%。 73 （三）提高合成氨基酸利用 采取的措施 1、添加合理构型的氨基酸 2、提高合成氨基酸吸收的同步性 3、提高投饵次数 74 1、添加合理构型的氨基酸 （1）赖氨酸必需使用L型； （2）水生动物对DL型蛋氨酸利用率为100% ； （3）水生动物对羟蛋氨酸（MHA）的利用率 仅为L-型的26%，但是畜禽则为80%。 75 2、提高合成氨基酸吸收的同 步性 主要采取稳定化处理，其中最主 要的方法是将合成氨基酸进行包被。 Murai(1981)研究表明：用酪蛋 白包被的合成氨基酸纯合饵料饲喂鲤 鱼，生长速度为没有包被的4倍。 76 3、提高投饵次 数 饲含合成氨基酸饵料，在投饵率为3%时 ，投喂次数从4次提高到6次，可以提高生 长速度（Aoe等，1970） 作用机理：使后投喂的合成氨基酸与蛋白 质的吸收同前面投喂的蛋白质同步。 77 四、氨基酸的消 化率 （一） 氨基酸消化率的表示 （二）主要原料氨基酸的消化率 （三）影响水生动物氨基酸消化率的因素 78 （一）氨基酸消化率的表示 氨基酸消化率=（摄入氨基酸量排出 氨基酸量）/摄入氨基酸量 79 （二）主要原料氨基酸的消化 率 80 表5-19 二龄鲤鱼氨基酸消化率 ArgHisIleLeuLysMetPheThrVal 小 麦 95.792.892.194.692.888.194.7 81.788. 1 豆 粕 83.667.874.186.366.572.077.3 57.572. 0 葵 粕 86.272.275.778.263.275.182.0 61.175. 1 棉 粕 87.374.876.8 /46.578.081.1 71.274. 6 81 （三）影响水产动物氨基酸 消化率的因素 1、加工工艺：粉碎粒度，调制的温度和 时间，碳水化合物糊化程度。 2、有害因子：引起酶活力降低，消化道 破坏，影响消化吸收的抗营养因子。 （有毒有害物质，抗营养因子，多聚糖 ） 3、氨基酸的不同测定方法 82 五 水产动物蛋白质和氨 基酸营养价值 （一）化学分析和化学比分，限制氨基 酸的概念 （二）必需氨基酸指数 （三）蛋白质效率比和蛋白质利用率 （四）理想蛋白质 83 （一）几个重要的概 念 1、化学分析：对饲料，动物组织及动物排泄物 的某些成分，进行定性、定量的分析。 2、化学比分：饲料中某种氨基酸与全卵（鸡蛋 ）中某氨基酸的比值。若1则定义为氨基酸 的缺乏。 3、限制氨基酸：饲料中的必需氨基酸含