动物营养原理.ppt

第一节动物营养原理 一 饲料在动物体内的消化吸收1 饲料与动物体的组成 动物的食物称为饲料 1 饲料中营养物质分类构成动植物体的化合物为水分 粗灰分 粗蛋白质 CP 粗脂肪 乙醚浸出物 EE 粗纤维 CF 和无氮浸出物 NFE 6种成分 A水分一种是自由水 另一种是结合水 这两种水分之和 称为总水 B粗灰分在550度灼烧后所得残渣 残渣中主要是氧化物 盐类等矿物质 也包括混入饲料的泥沙 故称粗灰分或矿物质 C粗蛋白质根据凯氏法 测定出饲料中总氮 用总氮值再乘以6 25所得积 称为饲料中的粗蛋白质 多数蛋白质的含氮量相当接近 一般14 19 平均为16 蛋白质含量 样本含氮量 100 16 样本含氮量 6 25 D粗脂肪粗脂肪包括了饲料中可溶于乙醚的所有成分 脂肪 蜡质 有机酸 酯溶性色素 脂溶性维生素等 因此 通常把粗脂肪称为乙醚浸出物 E碳水化合物碳水化合物是植物性饲料中最主要的组成成分 约占干物质的50 80 是动物日粮中能量的主要来源 按常规分析 可将碳水化合物分为粗纤维和无氮浸出物两部分 2 饲料与畜体组成的差异 植物性饲料都含粗纤维 而动物没有 植物性饲料中的粗蛋白质中包括氨化物 而畜体组成中除体蛋白外只含有氨基酸和某些激素 植物性饲料中含有的脂肪不多 性质也与动物脂肪有别 植物性饲料中所含的无氮浸出物以淀粉为主 而畜体内仅含有少量的糖原和葡萄糖 植物性饲料矿物质钙较缺乏 钾 镁 铁较多 而动物体则相反 2 动物的消化系统及消化方式 饲料在消化道内的这种分解过程叫消化 饲料经过消化后 营养物质通过消化道黏膜上皮细胞进入血液循环的过程叫吸收 1 消化系统的结构消化系统由消化道和消化腺两部分组成 消化系统根据其不同结构可以分为以下3种类型 A单胃类包括单胃肉食类 单胃杂食类和单胃草食类 B反刍类牛的消化系统C禽类鸡的消化系统 2 动物对饲料的消化方式消化方式主要归纳为物理性消化 化学性消化和微生物消化 A物理性消化主要靠动物的咀嚼器官 牙齿和消化道管壁的肌肉运动把食物压扁 撕碎 磨烂 增加食物的表面积 使其易与消化液充分混合 并把食糜从消化道的一个部位运送到消化道的另一个部位 B化学性消化化学性消化主要是酶的消化 酶的消化是饲料变成动物能吸收的营养物质的一个过程 各种消化酶均有其专一作用的特征 可以将酶分为3类 分解碳水化合物的是淀粉酶 分解蛋白的是蛋白酶 分解脂类的是脂肪酶 C微生物消化消化道中的微生物的作用对反刍动物的消化十分重要 是反刍动物能大量利用粗饲料的根本原因 成年反刍动物瘤胃容积庞大 大型牛为140 230L 几乎占整个腹腔的一半 为消化道容积的70 瘤胃好似一个厌氧的高效率的发酵罐 3 单胃动物对营养物质的消化吸收 1 蛋白质的消化吸收蛋白质在胃内盐酸的作用下变性 在胃蛋白酶 胰蛋白酶等内切酶的作用下 降解为各种多肽 在小肠中 多肽经羧基肽酶和氨基肽酶等外切酶的作用变为游离氨基酸和寡肽 寡肽经二肽酶水解为氨基酸 氨基酸经肠壁吸收 进入血液 运送到全身各个器官及各种组织细胞中合成体蛋白 2 碳水化合物的消化代谢A淀粉的消化代谢饲料中淀粉被唾液淀粉酶水解产生可溶性淀粉 糊精 再分解为麦芽糖 但由于饲料在口腔逗留时间较短 此消化作用并不重要 食糜进入胃后 在胃液的酸性环境中 迫使唾液淀粉酶的作用停止 直到进入小肠 在胰液淀粉酶的作用下继续分解为麦芽糖 再由麦芽糖酶将其分解为葡萄糖并被吸收 未消化完的淀粉及葡萄糖 在大肠受细菌的作用产生挥发性脂肪酸和气体 气体由粪排出 挥发性脂肪酸则被肠壁吸收 参与畜体代谢 B纤维素的消化代谢饲料中纤维性物质进入猪胃和小肠后不发生变化 转移至大肠后 经细菌发酵 纤维素被分解成为挥发性脂肪酸和CO2 后者经氢化作用变为甲烷 由肠道排出 挥发性脂肪酸被肠道吸收 参与畜体代谢 3 脂肪的消化吸收饲料脂肪在小肠内受到胆汁 胰脂肪酶和肠脂肪酶的作用 分解为甘油和脂肪酸 被肠壁直接吸收 沉积于畜体脂肪组织中 变为体脂肪 4 反刍动物对营养物质的消化吸收 1 蛋白质的消化吸收A饲料蛋白质在瘤胃中的降解饲料蛋白质进入瘤胃后 一部分被微生物降解生成氨 生成的氨除用于微生物合成菌体蛋白外 其余的氨经瘤胃吸收 入门静脉 随血液进入肝脏合成尿素 合成的尿素一部分经唾液和血液返回瘤胃再利用 另一部分从肾排出 这种氨和尿素的合成和不断循环 称为瘤胃中的氮素循环 它在反刍动物蛋白质代谢过程中具有重要意义 它可减少食入饲料蛋白质的浪费 并可使食入蛋白质被细菌充分利用合成菌体蛋白 以供畜体利用 B微生物蛋白质的产量和品质瘤胃中80 的微生物能利用氨 其中26 可全部利用氨 55 可以利用氨和氨基酸 少数的微生物能利用肽 瘤胃微生物蛋白质的品质次于优质的动物蛋白 与豆饼和苜蓿叶蛋白相当 优于大多数的谷物蛋白 对瘤胃微生物在反刍动物营养中的作用也得一分为二 一方面它能将品质低劣的饲料蛋白质转化为高质量的菌体蛋白 这是主流 同时它又可将优质的蛋白质降解 2 碳水化合物的消化和吸收A粗纤维的消化吸收前胃是反刍动物消化粗饲料的主要场所 前胃内微生物每天消化的碳水化合物占采食粗纤维和无氮浸出物的70 90 饲料中粗纤维被反刍动物采食后 在口腔中不发生变化 进入瘤胃后 瘤胃细菌分泌的纤维素酶将纤维素和半纤维素分解为乙酸 丙酸和丁酸 B淀粉的消化吸收由于反刍动物唾液中淀粉酶含量少 活性低 因此饲料中的淀粉在口腔中几乎不被消化 进入瘤胃后 淀粉等在细菌的作用下发酵分解为VFA与CO2 VFA的吸收代谢与前述相同 瘤胃中未消化的淀粉与糖转移至小肠 在小肠受胰淀粉酶的作用 变为麦芽糖 在有关酶的进一步作用下 转变为葡萄糖 并被肠壁吸收 参与代谢 3 脂肪的消化吸收脂肪在瘤胃微生物作用下发生水解 产生甘油和各种脂肪酸 不饱和脂肪酸在瘤胃中经过氢化作用变为饱和脂肪酸 脂肪酸进入小肠后被消化吸收 随血液运送至体组织 变成体脂肪贮存于脂肪组织中 二 饲料营养物质与动物营养1 水与动物营养 动物失去1 10的水就会有死亡的危险 1 水在动物体内的分布水约占动物体重的70 左右 肌肉中含水量约为72 78 血液80 左右 脂肪组织含水量最少 不到10 2 水在动物体内的功能A水是动物体的主要组成成分动物体内的水大部分与蛋白质结合形成胶体 使组织细胞具有一定的形态 硬度和弹性 B水是一种理想的溶剂体内各种营养物质的吸收 转运和代谢废物的排出都必须溶于水后才能进行 C水是化学反应的介质有机体内所有聚合和解聚合作用都伴有水的结合或释放 D调节体温水的比热大 导热性好 蒸发热高 有利于恒温动物体温的调节 E润滑作用动物体关节囊内组织液中的水 可以减少关节间的摩擦力 起到润滑作用 3 水的来源和排出A动物体内水的来源动物体内的水来源于饮水 饲料水和代谢水3个方面 a饮水饮水是动物水的重要来源 一般牛的饮水量最多 猪次之 家禽饮水少 b饲料水饲料含水量变动于10 95 之间 也是动物体内水分的重要来源 c代谢水代谢水又称内源水 系指动物体内有机物质代谢过程中生成的水 B体内水的排泄a粪和尿的排泄动物由尿排出的水受总摄水量的影响 摄水量多 尿的排出增加 b肺脏和皮肤蒸发肺脏的水蒸气呼出的水量 随环境温度的提高和动物活动量的增加而增加 由皮肤表面失水的方式有两种 一是由皮肤的体液中简单地扩散到皮肤表面而蒸发 二是通过排汗失水 c经动物产品排出泌乳动物除以上几种方式失水外 泌乳也是水排出的重要途径 2 蛋白质与动物营养 1 蛋白质的营养生理作用A蛋白质是建造机体组织细胞的主要原料动物的肌肉 神经 结缔组织 腺体 精液 皮肤 血液 毛发 角 喙等 都以蛋白质为主要成分 起着传导 运输 支持 保护 连接 运动等多种功能的作用 B蛋白质是机体内功能物质的主要成分酶 激素和抗体 都是以蛋白质为其主体构成的 C蛋白质是组织更新修补的主要原料在动物的新陈代谢过程中 组织和器官的蛋白质不断更新 损伤组织也需修补 D蛋白质可供能和转化为糖 脂在机体营养不足时 蛋白质也可分解供能 维持机体的代谢活动 2 影响饲料蛋白质利用率的因素A动物本身的因素不同种动物之间其蛋白质代谢有差异 乳牛为75 猪一般在60 以下低于反刍动物 B饲料因素当日粮中能量不足时 蛋白质将被作为能量利用 这是一种很大的浪费 3 脂类与动物营养 1 脂类在动物体内的营养作用A脂类的供能贮能作用脂类是含能最高的营养素 动物生命活动所需的能量约30 由脂肪氧化供应 B脂类是脂溶性维生素的溶剂饲料中脂溶性维生素 VA VD VE和VK 必须溶解于脂肪中才能被畜体吸收和利用 C供给动物必需脂肪酸凡是体内不能合成 必须由日粮供给 对机体正常机能和健康具有重要保护作用的脂肪酸都叫必需脂肪酸 EFA D脂类的其他作用沉积于动物皮下的脂肪具有良好的绝热作用 在冷环境中可防止体热散失过快 对生活在水中的哺乳动物显得更重要 此外 禽类尤其是水禽尾脂腺中的脂肪对羽毛的抗湿作用特别重要 2 脂类的氧化酸败脂类的氧化酸败分自动氧化和微生物氧化 氧化酸败一方面降低了脂类的营养价值 同时会产生不适宜气体 4 碳水化合物与动物营养 1 粗纤维在的作用以及影响利用率的因素A粗纤维在动物营养中的作用a作为营养物质粗纤维在反刍动物的瘤胃及马的盲肠中可发酵生成挥发性脂肪酸 而为动物所利用 粗纤维多的饲料对反刍动物更是不可缺少的发酵原料 对促进瘤胃正常消化机能甚为重要 b作为填充物质家畜的采食量取决于家畜消化器官的容量 在配合饲料中加大粗料比例 增加粗纤维给量 则可以达到控制能量采食量的目的 c促进胃肠蠕动及粪便排泄粗纤维对肠黏膜有刺激作用 所以能促进胃肠蠕动及粪便排泄 B影响反刍动物粗纤维利用率的因素a日粮粗蛋白质水平蛋白质乃是微生物繁殖的基质 蛋白质过低将限制微生物的繁殖 从而影响对纤维的分解力 b饲料中粗纤维含量饲料中粗纤维含量愈高 粗纤维本身的消化率愈低 而且同时会降低其他养分的消化率 c日粮中矿物质日粮中加入不同种类的矿物质添加剂可以提高粗纤维的消化率 d饲料加工技术饲料加工技术不同 粗纤维消化率不同 粗饲料粉碎过细 反刍动物对饲料粗纤维的消化率约降低10 15 2 无氮浸出物在动物体内的营养作用A形成体组织器官所必需的成分例如 五碳糖是细胞核酸的组成成分 许多糖类可与蛋白质化合成糖蛋白 B畜禽体内热能的主要来源肌肉及肝脏中的糖原随时都可经生理氧化产生热能 以及呼吸 循环肌肉运动等体内各器官的正常活动所需 C转化为体脂贮存饲料中无氮浸出物供作能量尚有多余时 可转变为体脂肪沉积于体内 5 矿物质与动物营养 现已知畜禽所必需的矿物质元素有钾 钠 钙等16种之多 1 矿物质的主要功能A矿物质是构成体组织的重要组成成分矿物质元素约占体重的4 5 其中约有5 6存在于骨骼和牙齿中 有些元素如铜 锌还是酶 激素和某些维生素的组成成分 B矿物质可调节血液及淋巴液的渗透压矿物质可以调节血液 淋巴液的渗透压 使体液渗透压恒定 保证细胞获得营养 以维持细胞的正常生命活动 C矿物质可以维持血液的酸碱平衡动物血液在正常情况下呈弱碱性 pH过高或过低会引起碱中毒或酸中毒 D矿物质可以影响其他养分在体内的溶解度胃液中的盐酸可以溶解饲料中的矿物质 使矿物质容易吸收 矿物质还可以激活某些酶的活性 促进消化作用 2 钙和磷A钙 磷在动物体内的含量及分布平均占体重的1 2 其中98 99 的钙 80 的磷在骨骼和牙齿中 其余存在于软组织和体液中 B钙 磷不足对动物的影响幼畜在生长时如饲料中钙 磷供应不足 则生长缓慢 严重时可患佝偻病 患病幼畜由于软骨继续增生 成年动物钙 磷不足时 则易患骨质疏松症 溶骨症 6 维生素与动物营养 维生素是人类和动物代谢所必需的需要量很少的低分子有机化合物 虽然维生素不是构成各组织的主要成分 但在动物体内的作用极大 起着控制新陈代谢的作用 1 维生素A与胡萝卜素维生素A只存在于动物体中 植物中不含维生素A 而含有维生素A原 先体 胡萝卜素 维生素A是维持一切上皮组织健全所必需的物质 缺乏时消化道 呼吸道 生殖泌尿系统 眼角膜及其周围软组织等的上皮组织细胞都可能发生鳞状角质化变化 2 维生素D维生素D是骨正常钙化所必需的 佝偻病的产生除了钙 磷代谢的障碍和涉及某些别的矿物质元素的影响外 维生素D也是重要的因素 3 维生素EA维生素E的功能生物抗氧化作用 通过中和过氧化反应链中生成的游离基和阻止自由基的生成使氧化链中断 从而防止细胞膜中脂的过氧化和由此而引起的一系列损害 B维生素E的缺乏症反刍动物维生素E缺乏主要表现为肌肉营养不良 犊牛和羔牛的白肌病 猪表现为公猪睾丸退化 肝坏死 营养性肌肉障碍以及免疫力降低等 三 动物的营养需要与饲养标准1 营养需要的概念和衡量指标 1 营养需要营养需要 是指动物在最适宜环境条件下达到一定的生产水平时 对各种营养物质的最低需要量 动物对养分的需要包括两部分 一部分称为维持需要 另一部分称为生产需要 2 营养需要的衡量指标A营养需要指标营养需要的指标应包括采食量 能量 蛋白质 必需氨基酸 维生素 必需矿物元素和必需脂肪酸等 B营养需要量的度量单位能量用kJ MJ 蛋白质用g或 氨基酸用 维生素A D E用IU 其他维生素用mg或 g 常量元素用g mg或 微量元素用mg g C营养需要的表达方式a按每日每头需要量表示如我国奶牛饲养标准规定体重400kg的生长母牛 若日增重达到500g 每日每头需要日粮干物质5 94kg b按单位饲粮中营养物质浓度表示该表达方式分风干饲料和全干基础饲粮两种 对任食饲养和配合饲料生产或配方设计很适用 c按单位能量中的养分含量表示主要表示为单位能量中的蛋白质和必需氨基酸的需要量 d按体重或代谢体重表示营养物质的需要量与动物的体重或代谢体重成正比 此方法便于计算任何体重的营养需要 e按生产力表示动物的营养需要与生产力成正比 此方法便于计算不同生产性能动物的营养需要 如奶牛每产1kg标准奶需要粗蛋白质58g 2 营养需要的测定 1 综合法综合法是根据动物的总体反应来确定其对某种营养物质的总需要量 综合法是营养需要研究中最常用的方法 包括饲养试验法 平衡试验法 屠宰试验法 生物学法等 2 析因法析因法是把动物对营养物质的总需要量剖析为多个部分 如维持 产奶 产毛 产蛋等 分别研究每个部分 然后综合各个部分的试验结果 而得到动物对营养物质的总需要量 3 维持需要 1 维持与维持需要维持是动物生存过程的一种基本状态 成年动物或非生产动物 体重保持不变 体组织成分保持相对恒定 即体内合成代谢与分解代谢处于动态平衡状态 即称为处于维持状态 满足处于维持状态下动物的营养需要 称为维持需要 2 研究维持需要的意义动物生产中 维持需要属于无效损失 营养物质满足维持需要的生产利用率为零 只有生产需要才能产生经济效益 但维持需要是生产的基础 是研究其他各种生产需要的前提和基础 3 主要养分的维持需要A能量动物维持状态下对能量的需要主要用于基础代谢 自由运动及体温调节的能量消耗 基础代谢是指动物在理想条件下 维持自身生存所必需的最低限度的能量代谢 B蛋白质和氨基酸动物体内蛋白质始终处于分解代谢与合成代谢的动态平衡 在维持状态下动物也必须从饲料中获得一定数量的蛋白质 以补充机体蛋白质的消耗 C维持的矿物质需要动物在维持状态下 矿物质的代谢仍十分活跃 矿物元素的代谢同样存在内源损失 但与其他养分相比 研究动物矿物质的维持需要困难很多 D维持的维生素需要由于维生素在体内代谢过程中的特殊作用 保证其维持需要非常重要 由于研究比较困难 故目前维生素维持需要的相关研究资料较少 4 影响维持需要的因素A动物动物的种类 品种 年龄 性别 健康状况 皮毛的类型及密度等都影响维持需要 不同生长阶段的动物 维持需要量差异也比较大 年龄越小 单位体重的基础代谢越高 如牛每千克代谢体重绝食代谢耗能量 8日龄时为30月龄时的2倍 C饲料三大有机营养物质的绝对含量和相对比例不同 热增耗也不同 D环境温度温度过低或过高都会增加维持需要 4 生产需要 1 生长肥育的营养需要A生长肥育猪的营养需要由于猪的品种和类型不同 尤其研究方法的差异 导致各国对猪营养需要的研究结果有一定差异 B生长鸡的营养需要生长鸡主要包括肉用仔鸡和生长蛋鸡 肉用仔鸡生长速度快 需要高能量 高蛋白饲养 2 泌乳的营养需要泌乳的营养需要大多通过析因法研究而得 研究表明 1kg乳脂率4 的标准乳的净能含量在3 079 3 133MJ之间 因此 产奶母牛每日的产奶净能需要量为日泌乳量乘以每千克奶的净能值即得