动物营养学课件-第四章蛋白质与动物营养

动物营养学课件----第四章蛋白质与动物营养第一页，共51页。基本概念粗蛋白质：饲料中所有含氮化合物的总称。包括真蛋白+NPN。NPN又包括游离氨基酸、肽、硝酸盐、铵盐（如硫酸铵）、酰胺、生物碱、有机碱、含氮糖苷、氨、尿素、尿酸等。真蛋白除含有碳、氢、氧元素外，还含有氮元素，有的蛋白质还含有硫、磷、铁、铜等元素。第一页第二页，共51页。二、化合物组成单位生物体内发现的氨基酸有180多种，但常见的构成动植物体蛋白质的氨基酸只有20种左右。植物能合成自己全部需要的氨基酸，动物蛋白质虽然含有与植物蛋白质同样的氨基酸，但动物不能全部自己合成。第二页第三页，共51页。常见的构成动植物体蛋白质的19种氨基酸丙氨酸（Ala），精氨酸（Arg），天门冬氨酸（Asp），半胱氨酸（Cysteine），胱氨酸（Cys），谷氨酸（Glu），甘氨酸（Gly），组氨酸（His），异亮氨酸（Ile），亮氨酸（Leu），赖氨酸（Lys），蛋氨酸（Met），苯丙氨酸（Phe），脯氨酸（Pro），丝氨酸（Ser），苏氨酸（Thr），色氨酸（Trp），酪氨酸（Tyr），颉氨酸（Val）。第三页第四页，共51页。氨基酸的分类根据性质分为中性氨基酸（1：1）：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、苏氨酸等；碱性氨基酸（2：1）：赖氨酸、精氨酸等；酸性氨基酸（1：2）：天门冬氨酸、谷氨酸等。RNH2CHCOOH第四页第五页，共51页。二、蛋白质的营养生理作用1.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%蛋白质也是乳、蛋、毛的主要组成成分。除反刍动物外，食物蛋白质几乎是唯一可用以形成动物体蛋白质的氮来源。第五页第六页，共51页。2.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。第六页第七页，共51页。3.生命活动的体现者，参与新陈代谢肌肉蛋白质-----肌肉收缩；血红蛋白、肌红蛋白-----运输氧；酶、激素-----代谢调节；免疫球蛋白-----抵抗疾病；运输蛋白（载体）-----脂蛋白、钙结合蛋白、内因子等；核蛋白-----遗传信息的传递、表达。第七页第八页，共51页。4.提供能量、转化为糖和脂肪

机体能量供应不足；蛋白质过多或氨基酸不平衡时；鱼等水生动物在正常情况下利用蛋白质供能。第八页第九页，共51页。三、蛋白质营养的特殊性1.饲粮中最重要的养分---其独特作用不能被其他养分代替，在幼龄动物，需要量最大。2.最昂贵的饲料养分（有时与能量相等，或略低）3.蛋白质资源缺乏，营养价值变异很大。第九页第十页，共51页。4.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。

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。第十页第十一页，共51页。四、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。第十一页第十二页，共51页。蛋白质的缺乏伴随某种特定氨基酸的缺乏，可能产生特异性缺乏症。蛋白质的亚临床症状普遍，但难判断。蛋白质缺乏的受害动物：幼龄动物、高产动物第十二页第十三页，共51页。五、蛋白质中毒特点：不容易发生症状：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。特定氨基酸过量，产生特定症状。第十三页第十四页，共51页。第二节蛋白质的消化和吸收一、单胃动物对蛋白质的消化、吸收和代谢(一）消化1.胃盐酸使蛋白质变性，胃蛋白酶催化降解产生胨等肽类和少量氨基酸。饲料蛋白质约20%在胃中消化。2.小肠在各种酶（小肠液、胰液中）的作用下，产生游离氨基酸和寡肽（进入肠粘膜细胞内，降解成氨基酸）第十四页第十五页，共51页。3.大肠

微生物消化，蛋白质降解产生氨基酸、硫化氢、二氧化硫、NH3、粪臭素等。马、兔的大肠对饲料蛋白质的消化程度大，占食入蛋白质的50%。第十五页第十六页，共51页。（二）吸收消化终产物：氨基酸和寡肽吸收部位：小肠的上2/3部位吸收产物：主要为氨基酸，大部分进入血液，少量进入淋巴系统。第十六页第十七页，共51页。（三）代谢1.体组织蛋白质的合成2.转化为酶、激素、核酸和其他代谢产物3.供能或转化为糖、脂肪第十七页第十八页，共51页。二、反刍动物对蛋白质的消化、吸收和代谢（一）消化1.瘤胃微生物消化，约占摄入蛋白质的70%（40-80%），其余部分（30%）进入真胃和小肠消化。

CP----肽、AA----NH3、CO2、VFA（挥发性脂肪酸）

MCP（微生物蛋白）第十八页第十九页，共51页。2.真胃和小肠方式与产物：与单胃动物相同底物：与单胃动物不同MCP底物RDP3.大肠与单胃动物相同第十九页第二十页，共51页。（二）吸收1.瘤胃吸收NH3---肝门静脉----肝脏（尿素）----肾脏---尿2.小肠与单胃动物相同，氨基酸来自MCP和RDP（三）代谢与单胃动物相同第二十页第二十一页，共51页。三蛋白质代谢的动态平衡机体蛋白质是一个动态平衡体系，体蛋白沉积是其合成和降解的结果。生长动物蛋白质合成率大于降解率。成年动物两个过程的速率相等。蛋白质摄入严重不足的动物，体蛋白质降解率责大于合成率。第二十一页第二十二页，共51页。蛋白质周转代谢概念：机体老组织不断更新，被更新的组织蛋白降解为氨基酸，而又重新用于合成组织蛋白质的过程。第二十二页第二十三页，共51页。四、影响蛋白质消化的因素1.动物因素2.饲粮因素3.热损害4.影响微生物生长的因子第二十三页第二十四页，共51页。动物因素动物种类：不同种类动物各自消化生理特点不同；年龄：不同年龄动物消化道功能完善程度不同。例如：仔猪胃内盐酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶的分泌在2～3月龄才能达到成年猪的水平。第二十四页第二十五页，共51页。饲粮因素（1）纤维水平：纤维物质对饲粮蛋白质的消化、吸收都有阻碍作用，随着纤维水平的增加，蛋白质在消化道中的排空速度也增加，因而降低了其被酶作用的时间以及被肠道吸收的几率。第二十五页第二十六页，共51页。（2）蛋白酶抑制因子未经处理或热处理不够的大豆及其饼粕和其它豆科籽实中的蛋白酶抑制剂。第二十六页第二十七页，共51页。热损害在对蛋白质热处理时，温度过高或时间过长，产生一种棕色反应（Maillard反应）。Maillard反应：氨基酸上的氨基与还原糖上的醛基发生反应，生成一种棕褐色的氨基糖复合物，胰蛋白酶不能切断与还原糖结合的氨基酸的相应肽链，导致氨基酸不能被动物消化、吸收。第二十七页第二十八页，共51页。第三节氨基酸营养一、必需氨基酸和非必需氨基酸1.必需氨基酸（EAA）----动物体内不能合成或合成数量不能满足需要，必须由饲料供给的氨基酸。生长猪：10种EAA----赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、组氨酸、精氨酸成年猪：8种---不包含组氨酸和精氨酸第二十八页第二十九页，共51页。禽：13种----包含甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸反刍动物（瘤胃功能正常）：必需氨基酸来自微生物蛋白半必需氨基酸：甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸甘氨酸（部分）-----丝氨酸蛋氨酸（50%）-----胱氨酸苯丙氨酸（30-50%）-----酪氨酸2.非必需氨基酸：动物体内能够合成，不需要从饲粮直接供给的氨基酸。第二十九页第三十页，共51页。必需氨基酸和非必需氨基酸比较1.相同1.1构成蛋白质的基本单位1.2维持动物生长和生产的必需成分1.3数量必须满足蛋白质合成需要2.不同点2.1在体内合成的速度和数量不同2.2血液中的浓度是否取决于饲粮中相应氨基酸的浓度2.3是否必须从饲粮中供给-----缺乏症第三十页第三十一页，共51页。二、限制性氨基酸1.概念一定饲料或饲粮中某种或几种氨基酸的含量低于动物的需要量，并由于他们的不足，限制了动物对其他氨基酸的利用，导致蛋白质利用率下降，故称LEAA，并根据限制程度的大小称为第一、二、三等限制性氨基酸。2.与必需氨基酸的比较相同：LEAA一定是EAA不同：LEAA是针对特定的饲料而言，EAA是针对特定的动物而言第三十一页第三十二页，共51页。第三十二页第三十三页，共51页。常用饲料的限制性氨基酸饲料第一LEAA第二LEAA玉米LysTrp豆粕SAA苏氨酸菜籽饼Lys肉骨粉Trp大麦Lys第三十三页第三十四页，共51页。三、氨基酸的相互关系1.氨基酸的缺乏----某种或几种氨基酸含量不足，不能满足动物需要，而影响动物的生产性能。缺乏症：氨基酸的缺乏引起其他氨基酸脱氨、氧化分解供能，使蛋白质利用率下降，产生蛋白质缺乏症，个别氨基酸产生特异性症状，如赖氨酸使禽类的有色羽毛白化等。特点：缺乏的氨基酸常常是EAA；常发生在低蛋白饲粮和生长快、高产的动物；缺乏症可过补充所缺乏的氨基酸而缓解或纠正。第三十四页第三十五页，共51页。2.氨基酸中毒

由于饲粮中某种氨基酸含量过高而引起动物生产性能下降，添加其他氨基酸可部分缓解中毒症，但不能完全消除。在必需氨基酸中，蛋氨酸最容易发生。第三十五页第三十六页，共51页。3.氨基酸平衡和不平衡

体内蛋白质合成时，要求所有的必需氨基酸都存在，并保持一定的相互比例。该比例是根据动物的需要来确定。若某种饲粮（料）的EAA的相互比例与动物的需要相比最接近，说明，该饲粮（料）的氨基酸平衡，反之，则为不平衡。第三十六页第三十七页，共51页。氨基酸平衡的意义-----蛋白质利用率高氨基酸失衡的结果-----蛋白质利用率下降，因多余的氨基酸发生脱氨、氧化分解，并加重氨代谢负担。第三十七页第三十八页，共51页。

4.氨基酸的互补作用

两种或多种饲料混合使用时，由于各自所含的必需氨基酸种类、含量、限制的程度不同，彼此可取长补短，使混合后的饲粮蛋白质的氨基酸平衡得以改善，从而提高蛋白质的利用率，此效应称为氨基酸的互补作用。第三十八页第三十九页，共51页。互补作用也可能发生在不同饲料在同一天的不同时间饲喂时，但不能超过一定时间范围。氨基酸互补作用的意义-----提高蛋白质利用率的有效途径，是配合饲料生产的理论基础之一。第三十九页第四十页，共51页。5.氨基酸拮抗作用----由于某种氨基酸含量过高而引起另一种或几种氨基酸需要量提高，这就称为氨基酸拮抗作用。拮抗作用的实质：干扰吸收------竞争相同的吸收载体，如赖氨酸和精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。第四十页第四十一页，共51页。四、理想蛋白质1.概念----指氨基酸比例（平衡）与动物需要比例相同的饲粮蛋白质。平衡：1）EAA间的比例平衡2）EAA和LEAA之间比例平衡特点：蛋白质营养价值最高，不能再通过改变氨基酸的平衡来提高蛋白质的利用率。第四十一页第四十二页，共51页。2.理想蛋白质的表示方法EAA间的比例-----理想蛋白模式用各种EAA占蛋白质的比例（%）表示以赖氨酸或色氨酸为100或1，计算其他氨基酸与之的比例，其中最常用赖氨酸。第四十二页第四十三页，共51页。第四节非蛋白氮的利用一、反刍动物对NPN的利用1.NPN的利用原理瘤胃微生物2.NPN的意义-----节约蛋白质、降低成本3.NPN中毒-----氨中毒原因：NPN释放氨的速度大大超过微生物利用氨的速度，使血液氨浓度大大增加。血氨浓度：5ppm以上中毒，表现神经症状，肌肉震颤、呼吸困难、强直性痉挛，运动失调、死亡。第四十三页第四十四页，共51页。4.合理利用NPN的途径4.1延缓NPN的分解速度：选用分解速度慢的NPN，如双缩脲等；采用包被技术，减缓尿素等分解；使用脲酶抑制剂等抑制脲酶活性。4.2增加微生物的合成能力：提供充足的可溶性碳水化合物；提供足够的矿物元素。4.3正确的使用技术用量：不超过总氮的1/3；不超过饲粮干物质的1%；不超过精料补充料的3%；适应期：2-4周；不能加入水中饲喂

第四十四页第四十五页，共51页。二、非反刍动物对NPN的利用利用NPN合成体蛋白的能力低第四十五页第四十六页