动物与饲料的化学组成

1、第一章第一章 动物与饲料的化学组成动物与饲料的化学组成 内内 容容 第一节第一节 动物与饲料动物与饲料 第二节第二节 动植物体的化学组成动植物体的化学组成 第一节第一节 动物与饲料动物与饲料 一、动物与植物的关系一、动物与植物的关系 二、饲料中的营养物质二、饲料中的营养物质 三、养分的基本功能三、养分的基本功能 四、养分含量的表示方法四、养分含量的表示方法 一、动物与植物的关系一、动物与植物的关系 1 1在生物界中，动物和植物是生态系统的两个重要在生物界中，动物和植物是生态系统的两个重要组成部分。二者共同保持着生态系统内的平衡；组成部分。二者共同保持着生态系统内的平衡；2 2在生产领域，动物生

2、产与植物生产是农业生产的在生产领域，动物生产与植物生产是农业生产的两大支柱。两大支柱。（1 1）植物生产的目的，是为人类提供食物，为动）植物生产的目的，是为人类提供食物，为动物提供饲料，尤其是人类不能直接食用的饲草及农物提供饲料，尤其是人类不能直接食用的饲草及农作物副产物，可通过动物生产为优质的动物产品；作物副产物，可通过动物生产为优质的动物产品；（2 2）动物生产的目的，不仅为人类提供食物和其）动物生产的目的，不仅为人类提供食物和其他资料他资料, ,同时为植物生产提供有机肥料，利于农作同时为植物生产提供有机肥料，利于农作物增产。物增产。 可见可见, ,动植物生产相互依存、相互促进。动植物生产

3、相互依存、相互促进。一、动物与植物的关系一、动物与植物的关系 二、饲料中的营养物质二、饲料中的营养物质 动物与植物相互联系的纽带是营养物质。现代农动物与植物相互联系的纽带是营养物质。现代农业的最大特点是营养物质在食物链中的快速和高效业的最大特点是营养物质在食物链中的快速和高效转移与回流，这不但是农业生产的根本基础，也是转移与回流，这不但是农业生产的根本基础，也是农业生产的最终目的。农业生产的最终目的。 对养分种类的认识随研究手段的进步而深入。对养分种类的认识随研究手段的进步而深入。 （一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系（二）纯养分分析法（二）纯养分分析法 （三）范氏粗纤维分析方案（三）

4、范氏粗纤维分析方案 二、饲料中的营养物质二、饲料中的营养物质 水分水分无氮浸无氮浸出物出物（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系 饲饲料料 干物质干物质无机物（粗灰分或矿物质）无机物（粗灰分或矿物质）有机物有机物含氮化合物（粗蛋白质）含氮化合物（粗蛋白质）无氮化合物无氮化合物乙醚浸出物（粗脂肪）乙醚浸出物（粗脂肪）碳水化合物碳水化合物粗纤维粗纤维德国德国hanneberg(1864)hanneberg(1864)提出。提出。1.1.水分与干物质水分与干物质 水分（水分（water)water) 饲料干物质（饲料干物质（dry matterdry matter，dm dm ） = 100%

5、 - = 100% - 水分水分% %（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系游离水（自由水、初水）游离水（自由水、初水） : :存在于细胞存在于细胞之间，结合不紧密，容易挥发。之间，结合不紧密，容易挥发。结合水（吸附水、束缚水）结合水（吸附水、束缚水） : :与细胞内胶体与细胞内胶体物质紧密结合，难以挥发。物质紧密结合，难以挥发。总水总水（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系 饲料状态饲料状态v 风干（半干）状态（基础）：风干（半干）状态（基础）： 60-70 60-70烘干，失烘干，失去初水，剩余物为风干物质，其状态叫风干状态。去初水，剩余物为风干物质，其状态叫风干状态。v 全干

6、（绝干）状态（基础）：全干（绝干）状态（基础）：100-105 100-105 烘干，烘干，失去结合水，剩余物叫全干（绝干）物质，其状态失去结合水，剩余物叫全干（绝干）物质，其状态叫全干状态。叫全干状态。v饲喂状态（新鲜状态）饲喂状态（新鲜状态）。（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系 2.2.粗灰分粗灰分( (ash)ash) 粗灰分：粗灰分：是饲料、动物组织和动物排泄物样品是饲料、动物组织和动物排泄物样品在在550-600550-600高温炉中将所有有机物质全部氧化高温炉中将所有有机物质全部氧化后剩余的残渣。后剩余的残渣。 烁烧后的残渣中含有泥沙，故为粗灰分。烁烧后的残渣中含有泥沙，

7、故为粗灰分。（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系3.3.粗蛋白质粗蛋白质( (crude proteincrude protein，cp)cp) 粗蛋白质是指粗蛋白质是指饲料中含氮化合物的总称。饲料中含氮化合物的总称。cp%=n%cp%=n%6.256.25粗蛋白质粗蛋白质真蛋白质真蛋白质非蛋白氮（非蛋白氮（npnnpn）：游离氨基酸、游离氨基酸、 硝酸盐、胺、激素等。硝酸盐、胺、激素等。（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系4.粗脂肪(ether extract, ee) 粗脂肪是饲料、动物组织、动物排泄物中脂溶粗脂肪是饲料、动物组织、动物排泄物中脂溶性物质的总称。常规饲料分析

8、是用乙醚浸提样品所性物质的总称。常规饲料分析是用乙醚浸提样品所得的物质得的物质，故称为乙醚浸出物。故称为乙醚浸出物。 eeee包括真脂肪和其他脂溶性物质（如色素、包括真脂肪和其他脂溶性物质（如色素、维生素、有机酸、叶绿素等）。维生素、有机酸、叶绿素等）。（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系5.5.粗纤维（粗纤维（crude fiber,crude fiber, cfcf）v粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，包括纤维素、粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分，包括纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分。半纤维素、木质素及角质等成分。v是饲料样品在是饲料样品在1.251.25稀酸、稀酸、1.25%

9、1.25%稀碱各煮沸稀碱各煮沸30min30min后所剩余的不溶解的碳水化合物。后所剩余的不溶解的碳水化合物。v分析过程中一部分纤维素、半纤维素和木质素溶解，分析过程中一部分纤维素、半纤维素和木质素溶解，使使cfcf测值偏低。测值偏低。（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系6.6.无氮浸出物（无氮浸出物（nitrogen freenitrogen free extractextract,nfe,nfe） nfenfe为可溶性碳水化合物，包括单糖、双糖为可溶性碳水化合物，包括单糖、双糖和淀粉等可溶性多糖的总称。和淀粉等可溶性多糖的总称。nfe%=100% -nfe%=100% -（水分水分

10、+ +灰分灰分+ +粗蛋白质粗蛋白质+ +粗脂粗脂 肪肪+ +粗纤维）粗纤维）（一）概略养分分析体系（一）概略养分分析体系（二）纯养分分析法（二）纯养分分析法饲料中最基础的、不可再分的营养物质叫纯养分，包饲料中最基础的、不可再分的营养物质叫纯养分，包括蛋白质中的氨基酸，脂肪中的脂肪酸，碳水化合物中括蛋白质中的氨基酸，脂肪中的脂肪酸，碳水化合物中的各种糖以及各种矿物元素、维生素等。的各种糖以及各种矿物元素、维生素等。测定纯养分的分析方法叫纯养分分析法，需要用更复测定纯养分的分析方法叫纯养分分析法，需要用更复杂的方法和设备才能进行纯养分分析。杂的方法和设备才能进行纯养分分析。纯养分分析比概略养分分

11、析更准确，更能反映饲料的纯养分分析比概略养分分析更准确，更能反映饲料的营养价值。营养价值。 n全自动生化分析仪 电子显微镜 全自动生化分析仪 气相色谱 紫外分光光度计 荧光分光光度计 中性洗涤纤维中性洗涤纤维(neutral detergent (neutral detergent fiber,ndffiber,ndf）酸性洗涤纤维（酸性洗涤纤维（acid detergent acid detergent fiber,adffiber,adf）酸性洗涤木质素酸性洗涤木质素(acid detergent (acid detergent lignin,adllignin,adl）（三）范氏粗纤维分

12、析方案（三）范氏粗纤维分析方案van soest(1976)van soest(1976)改进方案：改进方案：van soest(1976)van soest(1976)粗纤维改进方案粗纤维改进方案饲料饲料中性洗涤剂中性洗涤剂中性洗涤纤维中性洗涤纤维,ndf中性洗涤可溶物中性洗涤可溶物,nds酸性洗涤剂酸性洗涤剂酸性洗涤纤维酸性洗涤纤维,adf酸性洗涤可溶物酸性洗涤可溶物,ads72%硫酸硫酸纤维素纤维素酸性洗涤木质素和灰分酸性洗涤木质素和灰分燃烧燃烧灰分灰分范氏纤维成分计算范氏纤维成分计算半纤维素半纤维素= =ndf-adfndf-adf纤维素纤维素= =adf-adf-酸性洗涤木质素和灰分

13、酸性洗涤木质素和灰分木质素木质素= =酸性洗涤木质素和灰分酸性洗涤木质素和灰分- -灰分灰分（三）范氏粗纤维分析方案（三）范氏粗纤维分析方案三、养分的基本功能三、养分的基本功能n机体或动物产品的构成物质机体或动物产品的构成物质（蛋白蛋白 质、质、 矿物质、水分、脂肪）矿物质、水分、脂肪）-部件部件 动物生产的能源物质动物生产的能源物质（碳水化合物、脂（碳水化合物、脂 肪、蛋白质）肪、蛋白质）-动力动力 动物生产的调节物质动物生产的调节物质（矿物质、维生素、（矿物质、维生素、 氨基酸、脂肪酸、添加剂）氨基酸、脂肪酸、添加剂）-控制系统控制系统四、养分含量的表示方法四、养分含量的表示方法（一）一般

14、表示方法（一）一般表示方法1 1百分比（百分比（%） 为最常用的表示法。为最常用的表示法。2 2ppmppm与与ppbppb ppmppm即百万分之一，即百万分之一，1 1ppmppm表示为表示为1/101/106 6， mg/kg mg/kg （g/tg/t) ) 在在1 1kg(1t)kg(1t)饲料某种养分所占的饲料某种养分所占的mgmg数数(g (g 数数) )，相当于，相当于ppmppm。 。 ppb ppb即十亿分之一，即十亿分之一，1 1ppbppb即表示为即表示为1/101/109 9。 这两种单位多用于表示饲料中微量元素或痕量元素的含量这两种单位多用于表示饲料中微量元素或痕量

15、元素的含量。（二）不同干物质基础的换算（二）不同干物质基础的换算 新鲜基础（原样基础），含水新鲜基础（原样基础），含水0-100%0-100%。绝干基础（全干基础），含水绝干基础（全干基础），含水0%0%。风干基础（半干基础），通常含水风干基础（半干基础），通常含水10%10%。四、养分含量的表示方法四、养分含量的表示方法 将某一干物质基础下的养分含量换算成另一基础将某一干物质基础下的养分含量换算成另一基础下的养分含量，须按养分占干物质的比例不变的原则下的养分含量，须按养分占干物质的比例不变的原则来计算。来计算。 例：例：某饲料新鲜基础含某饲料新鲜基础含cp 5%cp 5%，水分水分75%75

16、%，求饲料风干，求饲料风干基础（含水基础（含水10%10%）下含蛋白质多少？）下含蛋白质多少？ 设为设为x x，则则 x90%=5%25%x90%=5%25%x=x=（5%5%90%90%）25% =18%25% =18%四、养分含量的表示方法四、养分含量的表示方法第二节第二节 动植物体的化学组成动植物体的化学组成一、元素组成的比较一、元素组成的比较 二、化合物组成的比较二、化合物组成的比较 三、营养成分与营养价值三、营养成分与营养价值 已知的化学元素中，动植物体内有已知的化学元素中，动植物体内有6060多种，多种，其中以其中以c c、hh、oo、n n含量最多，占动植物体元素含量最多，占动植

17、物体元素总重量的总重量的9 95%5%以上，矿物元素约占以上，矿物元素约占5%5%。 动植物体的元素组成比例差异大。动植物体的元素组成比例差异大。 一、元素组成的比较一、元素组成的比较必需化学元素：约必需化学元素：约20 20 种，其中：种，其中：非矿物元素（有机元素非矿物元素（有机元素4 4种）：种）：c c、hh、oo、 n n。矿物元素（矿物元素（1616种）：种）： 常量元素（常量元素（7 7种）：种）：caca、p p、k k、nana、s s、clcl、mgmg。 微量元素（常见微量元素（常见9 9种）：种）：fefe、cucu、mnmn、znzn、sese、 i i、coco、f

18、 f、momo。一、元素组成的比较一、元素组成的比较规律：规律：1 1植物与动物体中所含的化学元素种类基本相植物与动物体中所含的化学元素种类基本相同，元素间、动植物间元素含量差异较大。同，元素间、动植物间元素含量差异较大。2 2有机元素有机元素 组成植物、动物体的化学元素中，组成植物、动物体的化学元素中，均以碳、氢、氧、氮的含量最多，在植物中约占其均以碳、氢、氧、氮的含量最多，在植物中约占其干物质总重的干物质总重的95%95%，动物体中约占其干物质总重的，动物体中约占其干物质总重的91%91%以上，并主要以复杂的有机化合物形态存在，以上，并主要以复杂的有机化合物形态存在，其中均以碳为最多，氧和

19、氢其次，氮最少。其中均以碳为最多，氧和氢其次，氮最少。一、元素组成的比较一、元素组成的比较规律：规律：3 3. .无机元素无机元素 动物体内钙、磷、钠含量大大超过植物动物体内钙、磷、钠含量大大超过植物, ,钾含量低于植物，微量元素的含量相对较稳定。钾含量低于植物，微量元素的含量相对较稳定。4.4.植物中元素含量易受外界因素的影响。动物在生活植物中元素含量易受外界因素的影响。动物在生活和生长过程中，一般须从饲料中获得这些元素和生长过程中，一般须从饲料中获得这些元素, ,且含量且含量相对稳定。相对稳定。5.5.饲料饲料( (植物植物) )种类不同，元素含量差异大，而动物间种类不同，元素含量差异大，

20、而动物间差异小。差异小。一、元素组成的比较一、元素组成的比较二、化合物组成的比较二、化合物组成的比较1 1水分水分 一般情况下一般情况下, ,动物体与饲料植物中都以水分含量动物体与饲料植物中都以水分含量最高，但植物变异大，动物变异小最高，但植物变异大，动物变异小。（1 1）植物体水分变异范围很大，可多到）植物体水分变异范围很大，可多到95%95%，少到，少到5%5%；植物整体水分含量随植物从幼龄至成熟，逐渐减少。植物整体水分含量随植物从幼龄至成熟，逐渐减少。（2 2）动物体水分含量比较恒定，约占体重的）动物体水分含量比较恒定，约占体重的606070%70%，一，一般幼龄动物体内含水多，如初生犊

21、牛含水般幼龄动物体内含水多，如初生犊牛含水75758080，成年，成年动物含水较少，相对稳定，如成年牛体内含水仅动物含水较少，相对稳定，如成年牛体内含水仅40406060。越肥的动物，体内含水量越少，动物体内水分和脂肪的消长。越肥的动物，体内含水量越少，动物体内水分和脂肪的消长关系十分明显。关系十分明显。二、化合物组成的比较二、化合物组成的比较1 1水分水分（3 3）动植物体组织、部位不同含水量不同。）动植物体组织、部位不同含水量不同。（4 4）植物的栽培条件、气候、收获期等影响含水量，动物）植物的栽培条件、气候、收获期等影响含水量，动物的年龄、营养水平、饲料组成、健康状况也影响体内含水量。的

22、年龄、营养水平、饲料组成、健康状况也影响体内含水量。2 2碳水化合物碳水化合物 是植物干物质中的主要组成成分，既是植物干物质中的主要组成成分，既是植物的结构物质，又是植物的贮备物质。动物体内的碳水化是植物的结构物质，又是植物的贮备物质。动物体内的碳水化合物主要为糖元和葡萄糖，且含量极少，通常在合物主要为糖元和葡萄糖，且含量极少，通常在1 1以下。以下。（1 1）植物干物质中主要为碳水化合物，占其干物质重量的）植物干物质中主要为碳水化合物，占其干物质重量的3/43/4以上。以上。（2 2）动物体内完全不含有淀粉和粗纤维等这一类物质。）动物体内完全不含有淀粉和粗纤维等这一类物质。（3 3）碳水化合

23、物是动物日粮的主要成分，其主要作用是提）碳水化合物是动物日粮的主要成分，其主要作用是提供能量，也有其他特殊作用。供能量，也有其他特殊作用。 二、化合物组成的比较二、化合物组成的比较3 3蛋白质蛋白质 动物体的干物质中主要为蛋白质，它是动物动物体的干物质中主要为蛋白质，它是动物体内的结构物质。植物体内除真蛋白质外，还有非蛋白质含体内的结构物质。植物体内除真蛋白质外，还有非蛋白质含氮物（氨化物），而动物体内主要是真蛋白质及游离氮物（氨化物），而动物体内主要是真蛋白质及游离aaaa、激激素，无其他氨化物，动物体蛋白质含量高，且蛋白质的品质素，无其他氨化物，动物体蛋白质含量高，且蛋白质的品质优于植物蛋

24、白。优于植物蛋白。二、化合物组成的比较二、化合物组成的比较3 3蛋白质蛋白质 动物体蛋白质含量相对稳定（动物体蛋白质含量相对稳定（10-25%10-25%），），植物体蛋白质含量变化大（植物体蛋白质含量变化大（1-40%1-40%）。）。 植物体能自身合成全部的氨基酸，动物体则不能全部合成，植物体能自身合成全部的氨基酸，动物体则不能全部合成，一部分氨基酸必须从饲料中获得（必需氨基酸）。一部分氨基酸必须从饲料中获得（必需氨基酸）。蛋白质是饲料中成本最高的成分。蛋白质是饲料中成本最高的成分。蛋白质饲料，尤其是优质蛋白质饲料不足，是我国畜牧业蛋白质饲料，尤其是优质蛋白质饲料不足，是我国畜牧业发展中的主要限制性因素。发展中的主要限制性因素。二、化合物组成的比较二、化合物组成的比较4 4脂类脂类 动物体的贮备物质是脂肪。植物性饲料粗脂动物体的贮备物质是脂肪。植物性饲料粗脂肪中，除中性脂肪和脂肪酸外，还包括叶绿素、蜡质、磷肪中，除中性脂肪和脂肪酸外，还包括叶绿素、蜡质、磷脂、脂溶性维生素、挥发油等，在常温下呈液态。而动物脂、脂溶性维生素、挥发油等，在常温下呈液态。而动物体内只含有中性脂肪、脂肪酸和脂溶性维生素，常温下呈体内只含有中性脂肪、脂肪酸和脂溶性维生素，常温下呈固态。固态。脂肪是动物体的主要储备物质，其含量