实验动物营养与饲料ppt课件

北京大学医学部实验动物科学部郑振辉,实验动物营养与饲料,1,主要内容,主要营养素及作用 影响营养需求的因素 常用实验动物营养需要特点,2,生物体从外界摄取维持自身生命所必需的物质及其消化、吸收和排泄过程称为营养;动物自发地从外界寻求到的营养物质称为食物;人类饲喂给动物的营养物质称为饲料;食物或饲料中所包含的各种营养物质统称为营养素。,营养、食物、饲料、营养素,3,动物机体需要的营养素50余种，可以概括为七大类,蛋白质 脂肪 碳水化合物 矿物质 维生素 纤维素和水,4,水的营养作用,动物身体重要组成部分 运送各种营养物质和代谢物的载体 参与体温调节 直接参加生化反应，促进各种生理活动,5,动物对水的需要量 受多种因素制约,动物种类 年龄 生理状态 环境温、湿度等,6,动物对水的摄取,饲料中（不推荐用青饲料作为水源，可能会伴随潜在寄生虫感染） 饮水,7,蛋白质及其营养功能,粗蛋白： 蛋白质： 由氨基酸组成 非蛋白氮： 未结合成蛋白质分子的个别氨基酸、植物体中由无机氮合成蛋白质的中间产物和植物蛋白经酶类和细菌分解后的产物等,8,蛋白质的作用,构造机体细胞、组织 修补机体组织 代替碳水化合物及脂肪的产热作用 维持机体正常生化反应及新陈代谢,9,必须氨基酸与非必须氨基酸,必须氨基酸：动物体内不能合成，必须由饲料提供。其中，赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸在植物性饲料中常不足，缺乏还影响其它氨基酸利用，又称为限制性氨基酸。 非必须氨基酸：动物体内能够合成。,10,氨基酸平衡：饲料氨基酸组分之间的相对含量与动物氨基酸需要量之间比值较为一致的状态。 氨基酸失衡：一种或几种必需氨基酸过多或过少，相互间比例与动物的需要不一致，造成饲料利用率降低，生长迟缓、繁殖力下降的现象。,氨基酸平衡与氨基酸失衡,11,多种饲料成分搭配或添加部分必需氨基酸，来提高饲料蛋白质的营养价值，即为蛋白质的互补作用。 蛋白质的互补作用实际上是达到氨基酸平衡的过程。,蛋白质的互补作用,12,蛋白缺乏对动物影响,蛋白质含量不足或氨基酸比例不当 生长发育缓慢，体重减轻； 抵抗力下降，贫血，低蛋白血症，水肿等； 影响生殖。,13,蛋白质过高对动物影响,引起代谢紊乱，严重者甚至出现酸中毒,14,脂肪（含类脂）,脂类：包括脂肪和类脂 脂肪：即甘油三脂 类脂：与脂肪化学结构不同，但理化性质相似。比较重要的有磷脂，糖脂，胆固醇，脂蛋白等 脂类中大部为脂肪，类脂只占5%且常与脂肪同时存在，故常把脂类通称脂肪,15,产生热能 构成动物组织的重要组成部分，如神经、肌肉及血液等 保证动物对脂溶性维生素的消化、吸收和利用 亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸在动物体内不能合成，称为必需脂肪酸。 必需脂肪酸对维持细胞及亚细胞结构的功能和完整性很重要，还参与类脂代谢，在调节胆固醇代谢，特别是输送、分解和排泄方面有重要意义。亚油酸是合成前列腺素的原料。,脂肪的营养功能,16,分为粗纤维和可溶性碳水化合物两大类，此处主要为后者。 反刍动物和马属动物，粗纤维在瘤胃及盲肠中经发酵形成挥发性脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸），参与碳水化合物代谢，通过三羧酸循环，形成高能磷酸化合物，产生热能。 可溶性碳水化合物，包括单糖、二糖、多糖和淀粉等，是动物机体能量物质的主要来源，多余部分可转化为体脂和糖原，贮存在机体中。,碳水化合物及其营养功能,17,粗纤维及其营养作用,粗纤维由纤维素、半纤维素、木质素等所组成 特别是草食性动物，粗纤维必不可少，如不足可造成消化机能紊乱，消化道疾病等。,18,常量元素（占动物体重的0.01以上）包括钙、磷、钠、氯、硫、镁、钾等 微量元素（不足体重的0.01）包括铁、铜、锌、锰、碘等元素。 是动物体的重要组成部分（如钙、磷是构成骨骼的主要成分） 在各种生理过程起重要作用（如铁参与血液对氧的运送过程），供给不足会出现一系列缺乏症，过量则会出现中毒症。,矿物质及其营养功能,19,常量元素的营养,20,含量最多，占机体矿物质总量的70以上 是骨骼的主要组分.钙还对维持神经、肌肉的正常功能，正常凝血过程有重要作用;磷是某些酶的重要组分，在脂类代谢和运输、能量代谢中起重要作用 钙、磷缺乏时，生长期动物可形成软骨病，成年动物则造成骨质疏松。血钙过低，会引起钙痉挛，缺磷时动物食欲不良，有异食癖 钙过多可引起骨硬化症、软组织钙化并影响其他矿物元素的吸收。磷过多可使钙不足，引起严重骨重吸收，发生肋骨软化，影响正常呼吸。既要保证适量的钙磷数量又要保持两者适宜的比例,钙 和 磷,21,维持渗透压以及机体酸碱平衡 钾促进细胞对中性氨基酸的吸收及蛋白质的合成，维持心、肾、肌肉正常活动。还参与丙酮酸激酶的活化、肌酸磷酸化作用，影响细胞对葡萄糖的吸收。 钠大量存在于肌肉中，使肌肉兴奋性加强，对心肌活动起调节作用 氯是胃液中的主要阴离子，形成盐酸使胃蛋白酶活化，并保持胃内酸性，有杀菌作用 动物可以通过肾脏调节钾、钠、氯的排出量。食盐过多，饮水受限或肾功能异常时，也会出现中毒症状,钾、钠、氯,电解质,22,镁是构成骨骼和牙齿的成分,还分布于软组织细胞中，是焦磷酸酶、胆碱脂酶、三磷酸腺苷等多种酶的活化剂，在糖与蛋白质代谢中起重要作用 硫分布于全身每个细胞中，是蛋氨酸、胱氨酸、生物素的重要成分,镁 和 硫,23,微量元素的营养,微量元素参与动物机体的生长发育、繁殖等主要机能和维持机体的健康。缺乏或过剩时，会引起动物疾病的发生,24,微量元素,铁 大部存在于血红蛋白和肌红蛋白中，部分与蛋白质结合形成铁蛋白存在于肝、脾和骨髓之中，少量存在于色素和多种氧化酶中。保证机体组织内氧的输送并与细胞内生物氧化过程密切相关。 铜 主要分布于肝、脑、肾、心的色素部分以及毛发之中，是多种酶的成分和激活剂，红细胞的生成、骨骼的构成，被毛色素的沉着等均需要适当的铜。 硒 分布于全身所有细胞，以肝脏、肾脏、肌肉中含量最高。是谷胱甘肽过氧化物酶的主要成分，对保护细胞膜的完整性起重要作用并为保护胰腺细胞的正常功能所需，还有助于维生素E的吸收和存留。 其他微量元素 锰、锌、碘、钴、铬等同样为动物所必需，缺乏上述元素能引起某些组织的及机能异常。,25,维生素,多数在动物体内不能合成，必须由饲料或肠道寄生的细菌合成后提供。正常情况下,水溶性维生素和维生素K不会缺乏，但在高温灭菌时应当给予补充。豚鼠和灵长类动物体内不能合成维生素C，必须在饲料中供给。,26,脂溶性维生素,包括维生素A、D、E、K，可溶于脂肪和脂肪溶剂中，不溶于水。吸收后可在体内贮存，短期供给不足不会对生长发育和健康产生不良影响。,27,主要存于肝脏，其余存于脂肪中，需要时释放入血液 细胞和亚细胞结构必不可少的重要成分，有促进生长发育，维护骨骼正常生长、修补，维护上皮组织完整，促进结缔组织中粘多糖合成、增强疾病抵抗力，维持正常视觉等作用。还与繁殖机能和免疫机能有关 缺乏将对机体产生广泛影响：不能合成视紫红质,产生夜盲症；上皮组织增生、角质化、易被细菌感染。尤其对眼、呼吸道和消化道、泌尿及生殖器官的影响最明显；影响幼龄动物生长和骨骼的正常生长发育,维生素A,28,主要调节钙和磷的代谢，维持骨骼牙齿正常发育，还参与柠檬酸代谢等 缺乏严重影响钙磷代谢，影响骨骼生长发育。幼龄动物出现佝偻病， 成年动物出现骨质疏松,特别是妊娠、哺乳和老年期的动物易出现骨质疏松。此外,血中钙、磷含量降低还影响肌肉和神经系统的正常功能。,维生素D,29,保持细胞和细胞内结构的完整， 防止某些酶和细胞内成分遭到破坏 抗氧化作用 可抵制多价不饱和脂肪酸的氧化，稳定细胞脂类，保证红细胞完整 是细胞呼吸的必需因子，参与体内DNA、维生素C和辅酶Q的合成 与动物的生殖机能、免疫机能密切相关 缺乏可发生肌营养不良，急性表现为心肌变性， 亚急性表现为骨骼肌变性。长期缺乏可使红细胞膜溶解，出现溶血性贫血；严重影响动物的繁殖机能，雄性动物精细胞形成受阻，精液品质不佳，精子数减少。雌性动物受胎率下降，产生死胎或胎儿被吸收。,维生素E,30,是一组化合物的总称，最重要的是K1、K2、K3三种。维生素K1存在于绿色植物中，K2由微生物合成。 促进肝脏合成凝血酶元 增强胃肠道蠕动和分泌机能，参与体内的氧化还原过程 一般不会缺乏，因广泛存在于饲料中，且大肠内的细菌也能合成，但无菌动物可发生维生素K 缺乏。,维 生 素 K,31,水溶性维生素,主要有维生素B族和维生素C。由于很少或几乎不在体内贮存，水溶性维生素短时间缺乏或不足均会引起体内某些酶活性的改变，阻抑相应的代谢过程，从而影响动物生长发育和抗病力 反刍动物瘤胃微生物可合成足够需要的B族维生素。 单胃动物虽肠道微生物也可合成，但可以利用的较少，多数随粪排出体外 具有食粪癖的动物如兔，可从粪中得到维生素B族的补充,32,动物机体内贮存量在所有维生素中最少，应经常供应 参与碳水化合物代谢，在能量代谢和葡萄糖转变成脂肪的过程中作为一种辅酶。另外，对维持神经组织及心肌的正常功能、维持正常的肠蠕动及脂肪在消化道的吸收均起一定作用 缺乏将影响生长，可引起食欲减退、消化不良、胃部松弛等消化障碍，还会影响神经活性，继而造成神经炎，使神经系统功能退化，导致瘫痪和肌萎缩,维生素B1(硫胺素),33,肝和肾含量较多，但机体的贮存能力有限 参与能量代谢，是生物氧化过程中不可缺少的重要物质，对促进生长，维护皮肤和粘膜的完整性，对眼睛感光过程、晶体的角膜呼吸过程具有重要作用 缺乏通常无明显的和特异的病变，甚至在严重缺乏时也只表现若干非特异性症状，如幼龄动物表现为生长停滞，食欲减退，被毛粗乱，眼角分泌物增多等,维生素B2（核黄素）,34,存在于一切组织之中 是辅酶A的成分，还是形成乙酰胆碱所必需的物质 参与碳水化合物、 脂肪和蛋白质代谢，特别是对脂肪的合成与代谢起十分重要的作用 缺乏可使动物生长速度下降，皮肤受损，神经系统紊乱，抗体形成受阻,维生素B3（泛酸）,35,是卵磷脂结构中的一个关键部分，在体内有重要的生理功能 作为某些磷脂类物质的一种成分，通过脂肪代谢防止脂肪肝 作为乙酰胆碱的成分，在神经传导方面起作用 作为不稳定甲基来源，用于肌酸的生成及几种激素的合成 缺乏可引起动物生长缓慢，脂肪代谢障碍,维生素B4(胆碱),36,在生物氧化过程中起重要作用，对维护神经系统、消化系统和皮肤的正常功能，扩张末梢血管和降低血清胆固醇水平也有作用 缺乏可使动物生长减缓、食欲丧失、鳞状皮炎、神经反射紊乱、运动失调、骨骼发育异常,维生素B5(烟酸),37,在蛋白质代谢中有特别重要的作用 在碳水化合物和脂肪的代谢中也起作用 也是能量产生、中枢神经活动、血红蛋白合成及糖原代谢所必需的 缺乏症最常见的是中枢神经系统紊乱，动物产生惊厥，外周神经发生进行性病变，导致运动失调，最后死亡。,维生素B6(吡哆醇),38,通常情况下，动物肠道内的微生物都能合成生物素，并且合成的数量可以满足动物的营养需要 无菌动物由于缺少肠道微生物，可能会缺乏生物素，出现生长减缓、食欲不佳的表现,维生素B7(生物素),39,在自然界中的唯一来源是微生物合成 造血器官的正常作用所必需 维护神经系统正常功能 参与碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢 一般情况下动物不易缺乏,维生素B12,40,与核酸的合成有关，参与细胞的形成，一般动物体内微生物可以合成 缺乏时，动物生长受阻，食欲减退，脱毛，巨红细胞性贫血、白血球减少、血小板减少,维生素B11(叶酸),41,存在于一切生命组织 对于骨骼组织细胞间质中骨胶原的形成， 以及这些组织正常功能的维持都是必需的 对于机体的防御机能也有促进作用 可促进肠道内铁的吸收，参与叶酸、酪氨酸、色氨酸代谢，调节脂肪、类脂及胆固醇代谢，具有较强的解毒作用及抗氧化作用 缺乏时，生长阻滞，食欲减退，活动力差，皮下及关节弥散性出血,易骨折、贫血、下痢,维生素C,42,能量物质和蛋白质的比例（也称为蛋能比）不当会影响营养素的利用率，甚至造成营养障碍 粗纤维与其他营养素的利用一般呈负相关，但对于草食动物是必需的一种营养素 蛋白质的供给量对某些维生素如A、D、B2等的吸收也有明显的影响 脂类含量与维生素尤其是脂溶性维生素的吸收有明显关系 高脂饲料会影响钙的吸收，高蛋白质饲料则能提高机体对钙、磷的吸收,相互作用关系,43,维持需要 生长需要 繁殖需要 由于动物品种不同，生长、妊娠、泌乳等生理状态不同，以及温度、湿度等气候条件，耐受实验刺激、感染等外部条件的不同，对营养物质的需要有所差异,营养需要分类,44,维持是指健康动物体重不发生变化，不进行生产，体内各种营养物质处于平衡状态 维持需要量是指动物处于维持状态下对营养素的需要,维持需要,45,动物在生长阶段对营养的需要,生长需要,46,动物的繁殖过程包括两性动物的性成熟、性机能的形成与维持，受精过程、妊娠及哺育后代等许多环节，要求提供适宜的营养物质。,繁殖需要,47,影响动物营养需要的主要因素,遗传和环境因素 不同品种动物营养需要明显不同； 各品系间营养需要有明显差异； 在隔离或屏障环境中饲养动物其营养需要和同品系在普通环境中饲养动物的营养需要差别明显,48,18-20%的蛋白质可满足需要； 喜食含糖量高的饲料,糖的比重可适当大些； 泌乳期喜食含脂类高的饲料； 对维生素A的过量很敏感,特别是妊娠小鼠,过量会造成胚胎畸形； 对维生素A和D的需要量较高，应注意补充。,小鼠营养需要特点,49,18-20%的蛋白质即可； 生长期的大鼠易发生脂肪酸缺乏，饲料中必需脂肪酸的需要量应占热能物质的1.3； 对镁的需要量较高，应注意补充； 对营养缺乏敏感，易产生营养缺乏症,大鼠营养需要特点,50,大、小鼠配合饲料常规营养成分指标,51,大、小鼠配合饲料 维生素指标,52,对几种必需氨基酸需要量高，尤其是精氨酸； 粗纤维需要量高，不足可发生排粪胶粘和脱毛现象； 不能自身合成维生素C，对其缺乏特别敏感，缺乏时可引起坏血病、生殖机能下降、生长不良、抗病力降低，最后导致死亡，一般每只成年豚鼠每日需要量为10mg，繁殖豚鼠为30mg,豚鼠营养需要特点,53,豚鼠饲料常规营养成分,54,可以象反刍动物一样有效利用非蛋白氮 蛋白质需要量高，如不足成年地鼠将会出现性机能减退，幼鼠则生长发育迟缓,一般要求达到21-24% 胆固醇代谢较特殊,地鼠的营养需要特点,55,地鼠常规营养