第二讲.动物对饲料的消化.ppt

第二章动物对饲料的消化,第一节动物对饲料的消化和吸收第二节动物的消化力与饲料的可消化性,第一节动物对饲料的消化和吸收,一、动物对饲料的消化方式消化的概念：饲料中的有机成分以不溶解的大分子形式存在，这些物质必须分解成较简单的化合物，才能通过消化道黏膜进入血液和淋巴液。这种分解过程称作消化。已消化的养分通过消化道黏膜的过程称为吸收。,图，猪的消化系统结构,图，鸡的消化系统结构,图，马的消化系统结构,图，牛的消化系统结构,动物对饲料的消化的方式,1、物理性消化2、化学性消化3、微生物消化,8,物理性消化主要是指动物依靠牙齿和消化道管壁的肌肉运动把食物压扁、撕碎、磨烂，以增加食物的表面积，使之与消化液充分混合，并把食糜从消化道的一个部位运送到消化道的另一部位。,一、物理性消化（机械性消化）,2、化学性消化,动物对饲料的化学性消化主要是酶的消化。酶的消化是高等动物主要的消化方式，是饲料变成动物能吸收的营养物质的一过程。饲料中的大分子物质在酶的作用下变成可被吸收的小分子物质。消化即是吸收前的准备。,酶的消化：细胞内消化和细胞外消化。,1）细胞内消化：原生动物酶的消化主要是细胞内消化。变化虫和草履虫，吞噬食物后形成食物泡，再分泌溶酶体进行食物的化学性消化。,2）细胞外的消化：消化系统进行消化，各部位有不同的分工。口腔、肌胃以物理性的消化为主，有的部位用于贮存食物，如嗉囊和瘤胃，有的部位（真胃和小肠）主要分泌消化液，进行酶的消化，有的部位由于吸收（如小肠）。,表2-1消化道的主要酶类P18,来源酶前体物致活物底物终产物唾液唾液淀粉酶淀粉糊精、麦芽糖胃液胃蛋白酶胃蛋白酶原盐酸蛋白质肽胃液凝乳酶凝乳酶原盐酸、活化钙乳中酪蛋白凝结乳胰液胰蛋白酶胰蛋白酶原肠激酶蛋白质肽胰液糜蛋白酶糜蛋白酶原胰蛋白酶蛋白质肽胰液羧肽酶羧肽酶原胰蛋白酶肽氨基酸、小肽胰液氨基肽酶氨基肽酶原肽氨基酸胰液胰脂酶脂肪甘油、脂肪,表2-1消化道的主要酶类P18（续）,来源酶前体物致活物底物终产物胰液胰麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖胰液蔗糖酶蔗糖葡萄糖、果糖胰液胰淀粉酶淀粉糊精、麦芽糖胰液胰核酸酶核酸核苷酸肠液氨基肽酶肽氨基酸肠液双肽酶肽氨基酸肠液麦芽糖酶麦芽糖葡萄糖肠液乳糖酶乳酸葡糖糖、半乳糖肠液蔗糖酶蔗糖葡萄糖、果糖肠液核酸酶核酸核苷酸肠液核苷酸酶核酸核苷、磷酸,3、微生物的消化,微生物消化：消化道中微生物对饲料的消化作用称为微生物消化。反刍动物瘤胃主要是进行微生物的消化.盲肠、大肠也进行微生物的消化。单胃草食动物在盲肠和大肠进行微生物的消化。,瘤胃微生物,嫌气性的纤毛原虫,细菌,少量的酵母类型的微生物和噬菌体,0.22.0106个/ml瘤胃液,0.461010个/ml瘤胃液,16,瘤胃细菌,纤维素分解菌半纤维素分解菌淀粉分解菌利用糖类细菌利用酸细菌,蛋白分解菌产氨菌产甲烷菌脂肪分解菌维生素合成菌等,1）、瘤胃内环境（活体发酵罐）,(1)食物和水分相对稳定干物质1015%，水分8590%.食物和水分相对恒定。(2)瘤胃pH:5.07.5，适合微生物的发酵。(3)渗透压接近血浆水平(4)瘤胃温度超过体外12，38.540。,2)瘤胃内消化,瘤胃内微生物：主要有两大类一类是原生动物，如纤毛虫和鞭毛虫；另一类是细菌。瘤胃内容物每毫升含原虫106个，含细菌1010。微生物在瘤胃内充分繁殖时，约占瘤胃液的10%。,微生物对营养物质的消化降解，实质上也属化学（酶）消化过程，是微生物释放出各种酶来实现对各养分的消化降解。不同的微生物底物（营养物质）有一定特异性，如全毛原虫就不能释放消化淀粉和纤维素的酶。,1.碳水化合物的微生物降解主要微生物包括细菌、真菌和纤毛虫。,饲料中的蛋白质经瘤胃微生物的作用水解成肽和氨基酸，其中一些氨基酸又进一步降解为有机酸、氨和CO2。微生物再以氨基酸、NH3等作为底物来合成微生物体的蛋白质（MCP）。1头成年牛一昼夜约合成300700g，约占瘤胃蛋白质的2030%。,2.蛋白质的消化主要的微生物：细菌和纤毛虫。,饲料中的甘油三酯在瘤胃基本上都能被细菌脂肪酶水解，磷脂也是如此。饲料脂肪中的不饱和脂酸从酯类化合物中释放出来后又被细菌氢化。瘤胃微生物还合成大量脂类，其中含有一些不常见的FA（如含有支侧链的脂肪酸），这些脂肪酸参与反刍动物乳脂和体脂的合成。,3.微生物对脂类的消化,瘤胃微生物可以合成B族维生素和维生素K,4.维生素的合成,5.非反刍动物微生物消化,非反刍的草食动物的微生物消化也是非常重要的。它们的盲肠类似于瘤胃。对于猪和禽类来说，微生物消化的营养意义不大。,瘤胃微生物在反刍动物的整个消化过程中，具有两大优点：一是借助于微生物产生的糖苷酶、消化宿主动物不能消化的纤维素、半纤维素等物质，显著增加饲料中总能(GE)的可利用程度，提高动物对饲料中营养物质的消化率。二是微生物能合成必需氨基酸、必需脂肪酸和B族维生素等物质供宿主利用。,瘤胃微生物消化不足之处是微生物发酵使饲料中能量损失较多，优质蛋白质被降解和一部分碳水化合物发酵生成CH4、carbondioxide二氧化碳、H2、O2等气体，排出体外而流失，这种营养物质的二次利用明显降低利用效率。,二、动物对饲料的吸收,1、吸收的概念饲料中营养物质在动物消化道内经物理的、化学的、微生物的消化后，经消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程称为吸收。,2、营养物质吸收的部位,各种动物对营养物质吸收的主要部位在小肠。口腔、食道均不吸收营养物质。非反刍动物的胃可吸收少量的葡萄糖、小肽和水。反刍动物的瘤胃可吸收氨和挥发性脂肪酸，其余三个胃吸收水和无机盐。,3、吸收方式,已消化的各种养分经消化道上皮细胞进入血液或淋巴的过程称为吸收。养分吸收机制（方式）：,胞饮吸收主动吸收被动吸收,1）胞饮吸收,胞饮吸收是细胞通过伸出伪足或与物质接触处的膜内陷，从而将这些物质包入细胞内。如：初乳中免疫球蛋白的吸收。,2）被动吸收,被动吸收是通过滤过、渗透、简单扩散和易化扩散（需要载体）等几种形式，将消化的营养物质吸收进入血液和淋巴系统。不需消耗能量。分子量低的物质：简单多肽、各种离子、电解质和水,3）主动吸收,主动吸收必须通过机体消耗能量，依靠细胞壁“泵蛋白”来完成的一种逆电化学梯度的物质转运形式。,2020年5月1日年5月17日,32,第二节：动物的消化力与饲料的消化性,一、各种动物对饲料消化吸收特点,1、禽类对饲料的消化和吸收（以鸡为例）2、猪对饲料的消化和吸收（以猪为例）3、牛对饲料的消化和吸收（以牛为例）,1、禽类对饲料的消化,1）禽类的消化系统由喙、口腔、食道、嗉囊、腺胃、肌胃（砂囊）、小肠（十二指肠、空肠、回肠）、盲肠、直肠和泄殖腔组成。,2）家禽对饲料的消化和吸收,家禽口腔内没有牙齿。分泌唾液浸湿食物，仅含少量的-淀粉酶，对消化食物不起多大的作用。嗉囊：食物通过消化道后进入嗉囊。嗉囊不分泌消化液，仅分泌粘液来软化食物。嗉囊内表面有细菌（乳酸杆菌）附着，使一部分饲料在细菌和粘液的作用下变为可溶状态。,腺胃：分泌盐酸，对食物进行化学消化，还激活一些蛋白酶原，形成胃蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶。胃蛋白酶把蛋白质分解成多肽。淀粉酶把淀粉分解成寡糖、二糖和单糖。脂肪酶把脂肪分解成甘油和甘油一酯。肌胃：肌胃的沙砾和小方块进行物理性的消化。,十二指肠：是消化和吸收的主要器官小肠分泌肽酶、二糖酶以及脂肪酶。胆汁和胰液含有消化酶，分泌于十二指肠。空肠和回肠：在空肠和回肠消化过程继续进行。盲肠：盲肠中含有细菌，粗纤维被不同程度地消化，产生挥发性脂肪酸。大肠的主要功能是吸收水和水溶性矿物质。,总结：禽类消化的特点,口腔没有牙齿，有嗉囊储存食物，有两个胃，腺胃分泌消化液，肌胃进行机械性的消化，主要靠胃和小肠进行酶的消化，消化道短。有两根盲肠，盲肠内可进行微生物的消化。泄殖腔有3个开口，粪尿同时排出于泄殖腔，粪尿不分。,2、单胃非反刍动物对饲料的消化和吸收（以猪为例）,非反刍动物分为单胃杂食类、草食类和肉食类，主要有猪、马、兔和狗。单胃杂食类动物的消化特点是酶的消化较强，微生物的消化较弱。,2）猪对饲料的消化过程,口腔内靠牙齿的咀嚼，进行物理性的消化，猪和家禽唾液中含有少量淀粉酶。胃作为食物消化的器官和储存器官。胃液由水分、胃蛋白酶原、无机盐、黏液、盐酸。胃蛋白酶原由胃酸激活变为有活性的胃蛋白酶，蛋白质在胃蛋白酶的作用下，变为多肽和氨基酸。,小肠食糜在十二指肠与十二指肠、肝和胰腺的分泌液混合。十二指肠液产生一种碱性分泌液，中和胃酸。十二指肠分泌各种消化酶。肝脏分泌胆汁，胆汁中含有胆汁酸盐和钾盐、还包括色素、胆固醇和粘蛋白。胆汁盐的作用在消化中通过激活胰脂肪酶和使脂肪乳化。胰腺分泌胰液进入十二指肠。胰液中含有各种酶原。,胰液分泌各种蛋白酶原，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶原A、羧肽酶原B、和卵磷脂酶和核酸酶等酶原。无活性的酶原是十二指肠黏膜释放的肠激酶而激活。胰淀粉酶胰脂肪酶,小肠内的绒毛上分泌的酶从低聚糖到单糖的水解，从低肽到氨基酸的水解都是与小肠绒毛有关的酶实现的。大部分水解反应着发生于上皮细胞的管腔表面。有些寡肽被吸收入上皮细胞。绒毛产生的酶包括：蔗糖酶：把蔗糖转变为葡萄糖和果糖；麦芽糖酶：把麦芽糖分解为两分子葡萄糖；乳糖酶：把乳糖分解为1分子葡萄糖和1分子半乳糖。,低聚1，6葡糖苷酶，作用于极限糊精的-（1，6）键。氨肽酶，二肽酶。,大肠内的消化大肠是已消化养分的主要吸收部位。猪消化液中不存在任何消化纤维素和半纤维素的酶，木质素是完全不受消化酶的影响。大肠不产生任何消化酶。大肠内和盲肠内存在广泛的微生物活动，进行微生物消化，产生一些代谢产物；吲哚、类臭素、酚、硫化氢、胺类、氨、以及乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸。大肠内的微生物对B族某些维生素的合成有益。猪对粗纤维的消化是有限的。,大肠排泄废物，含有水分、未消化的饲料残渣、消化液、消化道脱落上皮细胞、无机盐类、细菌和微生物分解产物。,3、反刍动物对饲料的消化,口腔反刍现象牛、羊、马唾液中不含淀粉酶或含量极少，但存在其他酶类，如麦芽糖酶、过氧化物酶、脂酶、磷酶等。反刍动物唾液中所含NAHCO3和磷酸盐，对维持瘤胃适宜酸度具有较强的缓冲作用。,反刍动物有4个胃，瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃。哺乳仔畜的前两个胃室，即瘤胃和网胃发育不充分，奶汁通过食管沟或网状沟直接进入第三胃和第四胃。当开始吃固体饲料时，前两胃容积增大，到成年时瘤胃和网胃占四个胃室总容积的85%。,小肠中的消化：食糜由瘤胃、网胃、瓣胃进入真胃和小肠，进行酶的消化。盲肠和大肠食糜进入盲肠和大肠时又进行第二次微生物发酵消化。饲料中粗纤维经二次消化，消化率显著提高。,二、影响饲料消化率的因素,1.消化力与消化性消化力：动物消化饲料中营养物质的能力为动物的消化力。消化性：饲料被动物消化的性质或程度称为饲料的消化性。二者均用消化率表示。,饲料可消化某养分=食入饲料某养分粪中某养分量,饲料中某养分消化率（%）,饲料中某养分真消化率（%）,各营养物质的真、表观消化率差别,蛋白质：表观消化率小于真消化率脂肪：表观消化率测定值有波动矿物质：矿物质消化率易受消化道来源的代谢矿物质的影响，矿物质应采用真消化率。,2.影响消化率的因素,动物：动物的种类、年龄、生理阶段与个体差异饲料：饲料种类、化学成分与抗营养因子饲料加工调制与饲养水平,表不同动物消化率的差异（%）,表，不同年龄猪对各种养分的消化率（%）,月龄有机物粗蛋白质粗脂肪粗纤维无氮浸出物2.580.268.263.611.089.44.082.17245.439.490.56.080.973.665.036.988.18.082.876.567.936.489.810.083.477.672.635.190.212.084.581.274.546.290.1,表CP水平对养分消化率的影响（%）,表CF水平对饲粮有机物消化率的影响（%）,饲料对消化率的影响概况：1、种类幼嫩青绿饲料的可消化性高，干粗饲料的可消化性低,籽食的消化率高，茎杆的可消化性较低。2、化学成分粗蛋白和粗纤维蛋白质含量：反刍动物各种养分的消化率随蛋白质含量的升高而上升。猪和家禽也存在相同的趋势，但没有反刍动物明显。,3、抗营养因子饲料中的抗营养因子是指饲料本身含有，或从外界进入饲料中的阻碍养分消化的微量成分。如：蛋白酶抑制剂、凝结素、皂素、单宁、胀气因子、植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚。影响矿物质消化利用的有：植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚等影响维生素利用的有：脂氧化酶（破坏VA、胡萝卜素）、双香豆素等。,表不同粉碎程度大麦对猪消化率的影响（%）,L示