嘉吉公司培训讲稿——猪的营养需要概述－张克英

1、猪的营养需要概述动物营养研究所 张克英教授一、猪需要的营养物质（一）有关概念营养-猪从外界摄取饲料以满足自身生理需要的过程。饲料-能够被动猪摄取、消化、吸收和利用的物质营养物质（营养素）为维持人和动物生命和生产所必需的物质，其化学成分可能是单个的化学元素，也可能是化合物。目前已知猪需要的营养物质种类达50种以上。 猪的营养学是研究营养物质摄入和猪生命活动之间关系的一门科学。研究内容包括： 猪需要什么养分？ 养分在猪体内的生理功能（与猪健康的关系） 摄入的养分在猪体内如何消化、吸收和代谢 养分的需要量 养分的摄入量与猪生产性能和产品质量的关系-目的是实现营养调控 猪的营养与人体健康、环境的关系（

2、二）猪需要的营养物质 分为六大类：水、蛋白质、脂肪、.碳水化合物、矿物质和维生素。除水分为一不可细分的养分外，其余无种均代表一类养分。养分具有四个方面的功能：参与机体的构成、提供能量、调节机体代谢过程、形成乳、蛋等体外产品（附加功能）。不同养分的功能和程度有所不同（表1）。 表1 不同养分的功能构成机体提供能量调节乳、蛋水+-+蛋白质+碳水化合物+脂肪+矿物质+-+维生素-+ 1、水分的营养功能l 水是猪体内的主要组成成分。大约占体重的1/31/2，对新生仔猪甚至可以达到80%以上。l 水是一种理想的溶剂：参与养分的消化、吸收、代谢和废物的排泄。l 参与化学反应：水既是化学反应的介质，也作为反

3、应底物或产物参与化学反应。l 调节体温：水的比热大，1g水从14.5上升到15.5需要4.184焦尔即1卡（Cal）的热；水的蒸发热高，1g水在37时完全蒸发，需吸收2260千焦尔或549千卡的热量。这一特性对猪调节体内热平衡起作十分重要的作用，在热环境条件下，通过呼吸散热，维持正常体温，实为一种有效方法。l 其他功能：如润滑作用、稀释毒物、产品的组成部分。作为养分的一种，水分具有其特殊性，表现为最容易获得、需要量最大、最廉价，也最容易忽略。水缺乏症n 采食量和生产性能下降n 体重减轻（脱水）n 增加氮和电解质（如钠和钾）排泄n 代谢紊乱n 死亡轻度缺水 失水1-2%，产生干渴；失水5%时，采

4、食量和生产性能下降。中度缺水 失水8%时，体重下降，严重干渴，食欲丧失、对疾病抵抗力下降。重度缺水 失水10%时，生理失常，代谢紊乱；失水20%，动物死亡。水中毒 水摄入量过度，引起代谢紊乱，导致死亡。原因在于渗透压改变、细胞破裂。水供给应注意的问题n 自由饮水：自动饮水器n 饮水温度：幼小动物、冬季n 水的卫生：不含病原微生物n 水的品质：硬度、离子浓度等。2、蛋白质的营养功能蛋白质的组成及结构 蛋白质的平均元素含量为C 53%、H 7% 、O 23%、N 16% 和S+P <1%。这些元素通过结合形成氨基酸，为蛋白质的基本构成单位。参与蛋白质构成的常见氨基酸有20多种，其中一些不能在

5、猪体内合成，必须从饲料中获取，这些氨基酸称为必需氨基酸，如赖氨酸、蛋氨酸等。猪的必须氨基酸有10种。那些能够在体内合成的氨基酸称为非必需氨基酸。一些氨基酸能够由必需氨基酸转化而来称为半必需氨基酸。蛋白质的营养功能 n 机体和畜产品的重要组成部分 ：是除水外，含量最多的养分，占干物质的50%，占无脂固形物的80%。n 机体更新的必需养分：动物体蛋白质每天约 0.25-0.3%更新，约6-12月全部更新。n 生命活动的体现者，参与新陈代谢。如血红蛋白、肌红蛋白参与氧的运输和储存；肌肉蛋白质参与肌肉收缩；酶、激素参与代谢调节。n 提供能量、转化为糖和脂肪贮备能量。蛋白质营养的特殊性n 猪饲粮中最重要

6、的养分-其独特作用不能被其他养分代替，仔猪和高产母猪对蛋白质的需要量大。 n 饲粮中最昂贵的饲料养分，有时与能量相等或略低。n 蛋白质资源缺乏，营养价值变异很大。n 猪的蛋白质营养的研究-一直是动物营养领域的热点或前沿研究领域，包括蛋白质营养价值的评定、理想蛋白质、蛋白质需要量、 提高饲粮蛋白质利用率、发掘或制造新的蛋白质资源等。蛋白质的缺乏症主要症状 食欲不振、采食量下降、厌食，此又导致能量摄入不足，伴随能量缺乏。其他症状 生长不良、 氮沉积下降、血液蛋白质浓度下降、贫血、脂肪肝、不育、出生重下降、初生死亡率高、产奶量下降、产蛋率下降、某些激素和酶合成受影响。蛋白质的缺乏伴随某种特定氨基酸的

7、缺乏，可能产生特异性缺乏症。蛋白质的亚临床症状较普遍，但难判断蛋白质中毒症状 不容易发生。当蛋白质的品质较好，而且特定氨基酸不过量时，未见典型症状。但过多氨基酸发生脱氨，增加肝脏和肾脏的负担，引起体增热增加，加重热应激。若特定氨基酸过量，产生特定症状。猪对饲料蛋白质的利用n 饲料蛋白质在猪消化道经降解成为游离氨基酸和小肽，被吸收利用；n 不同饲料的必需氨基酸含量和比例不同，营养价值各异。对一种特定饲料而言，某种或某几种必需氨基酸含量较低，而限制了猪对其他氨基酸的利用，降低蛋白质的营 养价值，这些氨基酸称为限制性氨基酸。谷物籽实的第一限制性氨基酸通常是赖氨酸，豆类及其饼粕的第一限制性氨基酸通常是

8、蛋氨酸。氨基酸在组成和比例上与猪所需蛋白质的氨基酸的组成和比例一致，包括必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的组成和比例的蛋白质称为理想蛋白质，猪对该种蛋白质的利用率应为100%。n 猪饲粮中必须提供种类齐全、数量足够、比例恰当的氨基酸。按理想蛋白质、可利用氨基酸来配制饲粮可提高蛋白质利用率，降低饲粮蛋白质的水平，减少氮排泄量。n 猪不能利用饲料中的非蛋白质氮如尿素。3、碳水化合物的营养功能碳水化合物是多羟基的醛、酮或其简单衍生物以及能水解产生上述产物的化合物的总称。从结构来分为单糖如葡萄糖；低聚糖或寡糖(2-10个糖单位)如乳糖、麦芽糖等；多聚糖如淀粉和纤维素等；其它化合物如木质素

9、等。 从对动物的营养价值来分（1）无氮浸出物如单糖、淀粉等；（2）粗纤维，包括纤维素、半纤维素和木质素。无氮浸出物的营养功能：l 供能和贮能：可直接氧化供能；或转化为糖元（肝脏、肌肉）-短期存在形式；转化为脂肪-长期贮备能源。l 构成体组织：如戊糖构成核酸。粘多糖为结缔组织的重要成分等。l 参与代谢调节：如肝素-抗凝血；内因子-糖蛋白；辅酶-FDA、FMN等；免疫等。l 作为前体物质：提供C架合成非必需氨基酸。l 形成产品：如构成奶、肉、蛋。粗纤维的作用l 营养性作用：提供能量，适当使用，可降低饲粮成本；可满足正常维持需要的1030%；刺激消化道发育，促进肠道蠕动，防止消化道疾病，利于粪便的排

10、泄，防止便秘；调控饲粮能量浓度，提高产品品质和保持动物的种用特性。l 非营养性作用：增加饲粮容积，使动物产生饱感；能够吸附微生物的有毒产物，减少对动物的伤害；防止腹泻、便秘等。l 不利作用：坚硬、粗糙，降低适口性，使养分摄入不足，生产性能降低；CF高，降低养分利用率，猪生产性能降低。碳水化合物营养的特殊性n 动物体内能够合成，不必须从饲料中供给；n 常用植物性饲料中含有大量的碳水化合物，是廉价的能量来源。n 饲粮中供给足够的可溶性碳水化合物，可防止蛋白质用于供能，起保护作用；n 饲粮中含一定类型的碳水化合物（粗纤维）有利于动物的健康。碳水化合物的缺乏症n 特点：一般不容易产生n 症状：能量缺乏

11、、低血糖、抗应激能力差n 易感动物：幼龄仔猪-因肝糖原含量低。4、脂类的营养功能脂类是一类存在于动植物组织中，不溶于水但溶于乙醚、苯、氯仿等有机溶剂的物质。甘油 真脂 脂肪酸 脂类 磷脂 类脂 糖脂 固醇 蜡脂类的营养功能n 供能和贮能作用：是重要的能源物质；n 构成和修补体组织的重要原料：细胞膜-磷脂、糖脂；脂质双层结构：养分的跨膜转运；n 参与代谢调节：胆固醇-性激素；n 提供必需脂肪酸（EFA）。必需脂肪酸指猪体内不能合成，必须由饲料供给的多不饱和脂肪酸。通常认为亚油酸（C18：2）、-亚麻酸（C18：3）和花生四烯酸（C20：4）为EFA。现在认为高不饱和脂肪酸（w-3PUFA）如二十

12、碳五烯酸（EPA，C20：5）和二十二碳六烯酸（DHA，C22：6）属于必需脂肪酸。n 其他作用-绝热保温、保护作用。如皮下脂肪可抵抗微生物侵袭、绝热，防寒保暖；作为溶剂促进类胡萝卜素的吸收；猪肌肉内脂肪含量提高可改善猪肉产品风味等。 EFA的生物学功能n EFA是细胞膜、线粒体膜和质膜等生物膜脂质的主要成分；n EFA是合成类二十烷(eicosanoids)的前体物质，参与代谢调节；n EFA能维持皮肤和其他组织对水分的不通透性；n 降低血液胆固醇水平，预防动脉粥样硬化，减少心血管疾病；猪对EFA的需要和来源： 饲粮中含1-2%或1.5%-3%/DE可满足猪需要。脂肪营养的特殊性n 需要量不

13、高，一般不容易缺乏；n EFA 的重要性对幼龄动物大，而对成年动物重要性小；n 正常含玉米高的猪饲粮不容易缺乏脂肪；n 猪饲粮中添加脂肪有营养性和非营养性作用，发挥脂肪的额外增热效应，提高养分的利用率，改善饲料外观和加工质量；n 饲粮脂肪水平可调控畜产品的质量，可用于生产风味、保健猪肉产品。脂肪的缺乏症n 一般症状：生产性能和饲料利用率下降，被毛损失，外观不良。原因为能量缺乏、EFA缺乏和脂溶性维生素缺乏引起。n 特异性症状：主要是EFA的缺乏症。引起皮肤病变，如角质鳞片：皮肤对水的通透性增强（水损失），毛细血管通透性和脆性增强，水肿，皮下血症；猪免疫力和抗病力下降，严重时引起死亡；繁殖机能混

14、乱，繁殖力下降，甚至不育。5、能量的营养能量可定义为做功的能力。能量的作用在于维持动物体的所有生命活动，如呼吸、心跳、 血液循环、肌肉活动、神经活动和生产产品。能量的表现形式 在动物体内以热能、机械能、电能和化学能等存在；但可相互转化：如化学能转化为热能（脂肪、葡萄糖或氨基酸氧化时）、化学能转为机械能（肌肉活动时）。在饲料中以化学能形式存在。能量的意义：n 数量：能量是饲粮中最多的部分；n 成本：饲粮成本的最主要部分；n 饲粮能量浓度: 影响猪采食量的主要因素；猪的营养需要或饲养标准均可以能量需要为基础来表示。饲料中的能量可根据猪利用的程度分为可利用能（有效能）和不可利用能，分别代表饲料被猪采

15、食后，饲料能量中可被利用和不能利用的部分。能量来源：动物需要的能量来自饲料和动用体成分（在绝食、饥饿、产奶、产蛋等状态下）。饲料能量来自碳水化合物、脂肪和蛋白质。其中，碳水化合物为主要能源，原因其在于常用植物性饲料中含量最高，来源丰富；脂肪含量较少；蛋白质作能源代价昂贵，不能完全氧化，氨基酸脱氨产生的氨过多, 对机体有害。总能粪能消化能尿能甲烷能代谢能热增耗净能维持净能生产净能总产热饲料能量在猪体内的分配总能 饲料的全部能量。饲料完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化物时释放的全部能量。碳水化合物、粗蛋白质和粗脂肪能值的总和。消化能（DE） 饲料可消化养分所含的能量。DE = GE - FE

16、其中，FE（Energy in Feces，粪能）是粪中养分所含的总能。代谢能(ME) 饲料中能为动物体利用的营养物质所含能量ME = DE -（ UE + Eg ）= GE FE UE EgUE：尿能；Eg：消化道可燃气体的能量n 尿能：尿中有机物所含总能，主要是蛋白质代谢产物，如尿素、尿酸、肌酐等所含能量。来自饲料蛋白质吸收后未沉积的部分和体蛋白动员和周转未重新利用的部分。猪的尿能/总能通常为2-3%。n 消化道气体能：来自动物消化道微生物发酵产生的气体，主要是甲烷。经肛门、口腔和鼻孔排出。猪的气体能主要在大肠产生，通常可以忽略不计。 净能(NE) 饲料中用于动物维持生命和生产产品的能量

17、NE = ME HI = GE FE UE Eg - HIn HI(热增耗) 绝食动物在采食饲粮后短时间内, 体内产热高于绝食代谢产热的那部分热能。以热的形式散失。HI的来源: 消化过程产热：咀嚼、主动吸收和消化道和消化腺活动；营养物质代谢做功产热：氧化释放的能量不能全部转移到ATP， l mol葡萄糖氧化：31%能量以热散失；与营养物质代谢相关的器官肌肉活动所产生的热量；肾脏排泄做功产热；饲料在胃肠道发酵产热。维持净能（NEm） 饲料能量用于维持生命活动、适度随意运动和维持体温恒定部分，以热的形式散失。生产净能（NEp） 饲料能量用于沉积到产品或劳役做功的部分。表现形式：增重净能、产奶净能、

18、产毛净能、产蛋净能和使役净能等。6、矿物质的营养功能 按含量分为二类n 常量元素n 在动物体内含量在0.01%以上的元素n 7种：Ca、P、Na、K、S、Mg、Cln 总量占矿物元素总量的99.95%。n 微量元素n 在动物体内含量在0.01%以下的元素，n 如：Fe、Cu、Zn、I、Mn、Co、Se等n 仅占矿物元素总量的0.05% 。矿物元素的营养功能 n 是构成机体组织的重要原料：主要是构成骨组织，其矿物元素的含量占机体总量的80%；其次：发、毛、羽毛、角组织；n 是细胞内外液的重要组成部分，参与维持渗透压；作为缓冲剂，维持体内的酸碱平衡；n 作为酶的激活剂、辅因子等，影响酶的活性；n

19、维持神经肌肉的正常功能；n 构成特殊化合物，完成特定生理功能，如参与激素的构成（甲状腺素、胰岛素等）。矿物元素营养的特殊性n 作用： 不是能源物质，参与机体构成和代谢调节，影响有机养分的代谢；n 需要量：相对有机养分而言，需要量较少，尤其是微量元素；n 重要性：不亚于有机养分，缺乏或过量均导致动物生产性能大幅度下降，甚至死亡。n 生产上容易产生缺乏症或中毒症；n 在动物体内代谢中可反复周转使用；n 需求具有地方特异性：饲粮中是否需供给某元素，取决于所用饲料生长的土壤中该元素的含量和该元素在体内的代谢情况。 7、维生素的营养功能维生素是一类动物代谢所必需而需要量极少的低分子有机化合物，体内一般不

20、能合成，必须由饲粮提供，或者提供其先体物。猪体内维生素来源：n 饲料 -维生素或其前体物；n 消化道微生物合成：大肠n 体内转化如烟酸可由色氨酸转化而来，但转化的维生素种类有限，合成效率较低。维生素的营养特点：n 不参与机体构成；n 不是能源物质；n 需要量少；n 主要以辅酶形式广泛参与体内代谢；n 缺乏时产生缺乏症-危害很大；n 过量引起-中毒症。维生素营养的特殊性n 维生素种类具有特异性；n 饲粮类型：有无青饲料、抗生素等影响维生素的需要；n 养殖类型：封闭式和开放式影响维生素的需要；n 饲料加工形式：颗粒、粉料、膨化料影响维生素的活性；n 应激程度：应激提高猪对维生素的需要；添加高水平维

21、生素可缓减应激；n 畜产品品质：添加具有抗氧化作用的维生素可提高猪肉品质。维生素的实际应用n 在配合饲料中添加，作为保险措施；n 添加量-逐年提高；n 最适维生素营养。维生素的种类 14种，可根据溶解性分为脂溶性维生素（A、D、E、K）和水溶性维生素（C、 B族（B1、B2、B6、泛酸、烟酸、胆碱、B12、叶酸、生物素）二大类。 脂溶性维生素的特点：n 溶于脂溶性物质进行吸收、运输、代谢、沉积；n 容易在体内积累；n 排泄途径-胆汁；n 容易产生中毒。水溶性维生素的特点：n 溶于水进行吸收、运输、代谢、沉积；n 作用方式：主要作为辅酶；n 除维生素B12外，水溶性维生素几乎不在体内贮存，易产生

22、缺乏症；n 主要经尿排出(包括代谢产物)；n 毒性相对较小。二、营养需要和饲养标准（一）有关概念营养需要(Nutrient Requirements，也称营养需要量) 是指猪在最适宜环境条件下，正常、健康生长或达到理想生产成绩对各种营养物质种类和数量的最低要求。营养需要量是一个群体平均值，不包括一切可能增加需要量而设定的保险系数。饲养标准(Feeding Standard) 是根据大量饲养实验结果和动物生产实践的经验总结，对各种特定动物所需要的各种营养物质的定额作出的规定，这种系统的营养定额及有关资料统称为饲养标准。简言之，即特定动物系统成套的营养定额就是饲养标准，简称“标准”。营养需要和饲养

23、标准的基本含义：在不同国家有着不同的解释，即使在同一国家，随着科学技术的发展，其含义亦不断变化。我国：总体上认为，饲养标准就是营养需要量，它们是动物在正常管理条件下，健康生产的营养需要量。中、美、英、法、日、澳等国家或称饲养标准，或称营养需要称谓不同，表达方式不一，大抵属同一类型的东西。实质基本相同：都是以大量的科学试验为依据，经反复验证、调整、归纳、总结而成的动物所需要的营养物质定额。由于各国制订饲养标准或营养需要量的条件和定义不同，其营养物质定额具有三个层次的含义：n 最低营养需要：在最佳饲养条件下，以防止营养缺乏症为目的而确定的营养物质定额。n 适宜供给量：最低需要量+保险系数。供给量&

24、gt;最低需要量。保险系数是在各种营养需要基础上增加的大小不等的安全裕量，主要考虑了动物个体、饲料原料以及千变万化的应激源造成的影响以实现一定的生产成绩为标识。n 最佳供给量：适宜供给量+提高部分。以实现某种特定的目标为标识：如最佳免疫功能、理想的生产成绩、最高瘦肉率等。（二）饲养标准的组成 一般可分为六个组成部分，即序言、研究综述、营养定额、饲料营养价值、典型饲粮配方和参考文献。序言主要说明制定和修订“标准”的意义和必要性，“标准”所涉及到的内容，“标准”利用研究资料的情况。修订“标准”还要说明本次修订的主要变化和与前一版显著不同的地方。 研究综述部分是详细总结到目前为止的有关研究资料。一般

25、是按营养物质划分子专题进行详细深入总结。综述是体现“标准”制定或修订后的科学性和先进性的基本依据，也是制定营养定额的基础。 营养定额是“标准”营养指标数量化的具体体现，是应用“标准”时的主要参考部分。营养定额一般是以表格的形式列出每一个营养指标的具体数值，方便查找参考。 饲料营养价值用表列出常用饲料的常规营养成分，部分或全部列出维生素、矿物元素含量。不同“标准”还不同程度列出蛋白质、氨基酸、磷等可消化或可利用程度方面的资料。饲料营养价值表与“标准”配套使用。 典型饲粮配方主要提供给应用“标准”规定的营养定额进行饲粮配合时参考。通过典型饲粮配方指导，可以使应用者得到如何设计符合“标准”要求的实际

26、饲粮配方方面的启发。参考文献详细列出了制定或修订“标准”所涉及到的可靠资料来源及与营养定额数值有关的文献，以便查阅。（三）饲养标准的基本特性n 饲养标准的科学性和先进性 饲养标准或营养需要是动物营养和饲料科学领域科学研究成果的概括和总结，高度反映了动物生存和生产对饲养及营养物质的客观要求，具体体现了本领域科学研究的最新进展和生产实践的最新总结。n 饲养标准的权威性“标准”的权威性首先是由其内容的科学性和先进性决定的。其次以其制定的过程和颁布机构的地位作用看，也体现了权威性。我国研究制订的猪、鸡、牛和羊等的饲养标准，均由农业部颁布。世界各国的“标准”或营养需要均由该国的有关权威部门颁布，其中有较

27、大影响的饲养标准有：美国国家科学研究委员会(NRC) 制订的猪的营养需要；英国农业科学研究委员会(ARC) 制订的畜禽营养需要；日本的畜禽饲养标准等。它们都颇有代表性，并各有特点，值得参考。n 饲养标准的灵活性 “标准”不可能一成不变。就“标准”本身而言，它不但随科学研究的发展而变化，也随实际生产的发展而变化。原因在于制定标准所用的猪品种、生产潜力、年龄、饲料种类、饲养管理等因素差异。n 饲养标准的条件性和局限性 “标准”是确切衡量动物对营养物质客观要求的尺度。“标准”的产生和应用都是有条件的，它是以特定动物为对象，在特定环境条件下研制的满足其特定生理阶段或生理状态的营养物质需要的数量定额。饲

28、养标准的发展趋势:n 总养分-可消化、可利用养分n 从静态-动态(模型)n 单一影响因素-多种因素三、如何确定猪的营养需要（一）确定猪营养需要的研究方法 1、综合法 根据“维持需要和生产需要”统一的原理，采用饲养实验、代谢实验及生物学方法笼统确定某种畜禽在特定生理阶段、生产水平下对某一养分的总需要量。该法确定的定额为猪对某养分的总需要量。优点：直接、客观，便于应用。缺点：不能剖分构成需要的各种成分，无普遍指导意义,难于总结变异规律。2、析因法 根据“维持需要和生产需要”分开的原理，分别测定维持需要和生产需要，各项需要之和即为畜禽的营养总需要量。养分总需要量=维持需要+生产需要R=aW 0.75+cX+dY+eZ+ W 0.75 :代谢体重; a:每kg代谢体重的养分需要量；X,Y,Z: 产品中养分含量；c,d,e: 饲粮养分的利用效率。按析因法公式可推算出任一体重,任一生理阶段,任一生产水平下