动物营养概述.ppt

1、第一章 动物营养概述,a,第一节 动植物体的化学组成,一、动植物元素组成的比较 二、饲料的营养物质组成 三、影响饲料营养成分的分析 四、动物体和植物性饲料营养成分的比较及相互关系,a,已知的化学元素中，动植物体内有60多种，其中以C、H、O、N含量最多，占动植物体元素总重量的95%以上，矿物元素约占5%。 动植物体的元素组成比例差异大。,一、动植物体的元素组成,a,必需化学元素：约20 种，其中：,非矿物元素（有机元素4种）：C、H、O、 N。,矿物元素（16种）： 常量元素（7种）：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg。 微量元素（常见9种）：Fe、Cu、Mn、Zn、Se、 I、F、Cr。,a

2、,规律： 1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。 2有机元素 组成植物、动物体的化学元素中，均以碳、氢、氧、氮的含量最多，在植物中约占其干物质总重的95%，动物体中约占其干物质总重的91%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，氧和氢其次，氮最少。,a,规律： 3.无机元素 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。 4.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,且含量相对稳定。 5.饲料(植物)种类不同，元素含量差异大，而动物间差异小。,a,二、饲料的营养

3、物质组成,一切能被动物采食、消化、利用，并对动物无毒无害的物质，皆可作为动物的饲料。 饲料中凡是能被动物用以维持生命、生产产品的物质，称为营养物质。 水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和无氮浸出物称为饲料概略养分。,a,水分,无氮浸出物,植物性饲料的营养成分,饲料,干物质,无机物（粗灰分或矿物质）,有机物,含氮化合物（粗蛋白质）,无氮化合物,乙醚浸出物（粗脂肪）,碳水化合物,粗纤维,德国Hanneberg(1864)提出。,a,1水分 一般情况下,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。 （1）植物体水分变异范围很大，可多到95%，少到5%；植物整体水分含量随植物从幼

4、龄至成熟，逐渐减少。 （2）动物体水分含量比较恒定，约占体重的6070%，一般幼龄动物体内含水多，如初生犊牛含水7580，成年动物含水较少，相对稳定，如成年牛体内含水仅4060。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。,a,1水分 （3）动植物体组织、部位不同含水量不同。 （4）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。,a,饲料中水分存在状态 饲料中的水分常以两种状态存在。 ）游离水或自由水含于动植物体细胞间、与细胞结合不紧密、容易挥发； ）结合水或束缚水与细胞内胶体物质紧密结合在一起、形成胶体水膜、难以挥发

5、。 常规饲料分析将饲料中总水分分为初水和吸附水。,a,饲料中水分的分析方法 ）初水(primary moisture) 将新鲜饲料样品切细，放置于饲料盘中，在6070烘箱中烘34h，取出在空气中冷却30min，再同样烘干lh，取出，待两次称重相差小于0.05g时，所失重量即为初水。各种新鲜的青绿多汁饲料，含有较多的初水。 初水含量=,鲜饲料重(g) 风干饲料(g),鲜饲料重(g),100%,a,2) 吸附水(absorption water ) 测定初水后的饲料、经自然风干的饲料或谷物饲料（一般含 14左右的吸附水）放入称量皿中，在100105烘箱内烘干23h后取出，放人干燥器中冷却30min

6、，再重复烘干lh，待两次称重小于0.002g时，即为恒重，失去的重量为吸附水。,吸附水含量=,风干饲料(g) - 烘干后饲料重 (g),风干饲料重(g),100%,绝干饲料(DM): 除掉初水和吸附水以后的饲料,a,2、粗灰分 将饲料、动物组织和动物排泄物样品在550600高温炉中将所有有机物质全部氧化后剩余的残渣。主要为矿物质氧化物或盐类等无机物质，有时还含有少量泥沙，故称粗灰分。,灰分含量=,灰分重,饲料样品重,100%,a,灰分的元素组成 常量元素: Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S 微量元素: Fe、Cu、Co、Zn、Mn、I、Se、Mo、Cr、Ni、V、F、Sr等。 各种元素的测定

7、采用普通化学方法或火焰原子吸收光谱分析法.,a,3粗蛋白质 1)概念 常规饲料分析中用以估计饲料、动物组织或动物排泄物中一切含氮物质的指标，它包括了真蛋白质和非蛋白质含氮物（nonprotein nitrogen，缩写 NPN）两部分。NPN包括游离氨基酸、硝酸盐、氨等。,a,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，还有非蛋白质含氮物（氨化物），而动物体内主要是真蛋白质及游离AA、激素，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白。,a,动物体蛋白质含量相对稳定（10-25%），植物体蛋白质含量变化大（1-40%）。 植物体能自身合成全部的氨

8、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）。 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，是我国畜牧业发展中的主要限制性因素。,a,2) 饲料粗蛋白质的分析方法 凯氏定氮法: 测出饲料样品中氮含量，用含氮量乘以6.25计算粗蛋白质含量。6.25称为蛋白质的换算系数，代表饲料样品中粗蛋白质的平均含氮量为16(100/16=6.25)。计算公式如下：,粗蛋白含量 =,饲料样品含氮量(g) 6.25,饲料样品重(g),100%,a,4、粗脂肪 1)粗脂肪的概念（ether extract，缩写 EE） 指饲料、动物组织、动物排泄物中脂溶性物质的总

9、称。 2)分析方法 用乙醚浸提样品所得的乙醚浸出物。粗脂肪中除真脂肪外，还含有其他溶于乙醚的有机物质，如叶绿素、胡萝卜素、有机酸、树脂、脂溶性维生素等物质，故称粗脂肪或乙醚浸出物。,a,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，常温下呈固态。 脂肪是动物体的主要储备物质，其含量高于除油料植物外的植物。,a,亦称为乙醚浸出物 粗脂肪,真脂肪,类脂肪,叶绿素 胡萝卜素 有机酸 脂溶性维生素 树脂等,a,5、粗纤维（crude fiber，缩写 CF） 1)概念

10、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。 2)纤维素的分类组成 * 纤维素是由-1，4葡萄糖聚合而成的同质多糖；,a,2)纤维素的分类组成 * 半纤维素是葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖和阿拉伯糖等聚合而成的异质多糖 * 木质素是一种苯丙基衍生物的聚合物，它是动物利用各种养分的主要限制因子,a,3)纤维素的分析方法 * 将饲料样品经1.25稀酸、稀碱各煮沸30min 后, 剩余的不溶解物质 * Van Soest（1976）提出了用中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，缩写ADF）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，缩写ADF

11、）、 酸性洗涤木质素(Acid detergent lignin，缩写 ADL)作为评定饲草中纤维类物质的指标。,a,6、无氮浸出物（nitrogen free extract，缩写 NFE） 1 ) 概念 由易被动物利用的淀粉、双糖、单糖等可溶性碳水化合物组成的一类物质 2) 计算方法 无氮浸出物含量=100（水分灰分粗蛋白质粗脂肪粗纤维）,a,三、影响饲料营养成分的因素,1、饲料的种类与品种,a,2、饲料的收获期、加工调制及贮存时间,a,a,储存时间和温度玉米蛋白质消化率的影响(%),a,储存时间和温度玉米淀粉消化率的影响(%),a,3、植物的生长环境,a,四、动物体与植物性饲料营养成分的

12、比较及相互关系,1、元素比较 2、化合物组成比较 3、相互关系,a,第二节 动物对饲料的消化,一.消化方式,三.消化率及影响因素,二.各类动物的消化特点,a,一 、消化方式,消化方式归纳为：物理性消化、化学性消化和微生物消化。,消化（Digestion)：饲料中的养分变成为能被动物吸收的形式的过程（大分子-小分子）。,每种消化方式对不同动物来说具有相同的重要作用吗？,a,（一）物理性消化： 咀嚼和消化道肌肉收缩，挤压、磨烂、撕碎、搅拌食物。 作用：改变饲料粒度、增加消化作用面积、运输食物 特点：无特异性，不彻底，效率低。,a,动物种类特异性,a,示意图,a,（二）化学性消化：实质是酶的消化，通

13、过动物分泌的酶使大分子物质变成小分子物质的过程。,高等动物：管腔内 原生动物：细胞内,优点：效率高、彻底 缺点：太强的特异性,部位,a,营养物质在肠道中的降解,1）消化道腔内,2） 肠粘膜细胞内,蛋白质,氨基酸 、小肽,脂 肪,甘油、脂肪酸,淀 粉,双糖、单糖,小肽,氨基酸,双糖,单糖,a,动物种类特异性,a,（三）微生物消化 微生物分泌的酶，分解饲料中的糖类、脂肪和蛋白质为挥发性脂肪酸、NH3（游离氨基酸及小肽）、CH4、CO2、H2、O2、N2等，微生物利用降解释放的能量和物质繁衍。,a,优点： 1、产生的-糖苷键酶，消化纤维素、半纤维素，为动物利用。 2、合成必需氨基酸，必需脂肪酸和B族

14、维生素 。,a,缺点： 1、饲料中能量损失较多。 2、优质蛋白质被降解。 3、不饱和脂肪酸被氢化。,场所：反刍动物主要在瘤胃，其次在盲肠和大肠，单胃草食动物在盲肠和大肠。,a,2）瘤胃微生物,厌氧细菌，1010个/ml，二类： 一类可利用纤维素、淀粉、葡萄糖等 二类可发酵第一类细菌的代谢产物,1.瘤胃内环境：水分（8590）、pH(5.0-7.5)、渗透压、温度（38.540OC),瘤胃,a,原生动物，106个/ml，吞噬食物和细胞颗粒，并可利用纤维素 细菌作用 原生动物,a,3）动物种类特异性,a,（4）化学性消化与微生物消化的异同？,a,（5）微生物对碳水化合物的降解,纤维素,纤维二糖,葡

15、萄糖1磷酸,葡萄糖6磷酸,果胶,糖醛酸,半纤维素,戊聚糖,戊糖,果糖6磷酸,果糖1，6磷酸,丙酮酸,淀粉,麦芽糖,异芽糖,葡萄糖,蔗糖,果聚糖,果糖,a,丙酮酸,甲酸,甲烷,CO2,H2,乙酸,丁酸,乳酸,丙酸,a,饲料,蛋白质,非蛋白氮,未降解蛋白质,降解蛋白质,非蛋白氮,肽,氨基酸,氨,微生物蛋白质,唾液 腺,肝 尿素,肾,排出,瘤胃内,小肠内,（6）微生物对粗蛋白质的降解,a,（一）单胃杂食动物的消化特点 1、猪：,二、各类动物消化的特点,消化道包括：口腔、咽、食道、胃、小肠和大肠。,a,口腔内消化：主要物理消化 唾液：,a-淀粉酶：水解a-（14）葡萄糖苷键,溶菌酶：杀死和溶解细菌,a

16、,胃内消化：成年猪胃容量8升 胃液：胃蛋白酶原、盐酸和维生素B12吸收内在因素。,胃液的酸度随日粮不同而变化，一般为0.1M，足以使PH降至2.0。 胃蛋白酶：胃酸激活胃蛋白酶原产生。,a,6周龄以前的仔猪胃壁细胞分泌盐酸的能力有限，胃中酸度不够，不能充分激活胃蛋白酶原，蛋白质的消化出现障碍。,向仔猪日粮中可以添加酸化剂，有机酸（乙酸、丙酸、柠檬酸、延胡索酸）的效果优于无机酸（盐酸和磷酸）。,降低仔猪日粮粗蛋白质含量，不能满足需要又怎么办？,如何应对？,a,小肠内消化：主要化学性消化 绒毛：小肠壁的许多指状突起，增加了消化吸收的面积。 胆汁：胆汁酸盐和钾盐乳化脂肪和激活胰脂肪酶，初生仔猪对脂肪

17、的乳化能力差。,绒毛的结构完整的重要性？,a,胰蛋白酶（trpsinogen) ：外切酶，作用于含赖氨酸和精氨酸羧基的肽键。,胰凝乳蛋白酶(chymotrypsinogen)：外切酶，作用于含酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸羧基的肽键。,胰a-淀粉酶：水解a-（14）葡萄糖苷键。 胰脂肪酶：水解三酰甘油脂为单酰甘油酯。,a,绒毛产生的酶： 蔗糖酶：水解蔗糖为葡萄糖和果糖 麦芽糖酶：两分子麦芽糖 低聚a-（1、6）葡聚糖酶：作用极限糊精。 氨肽酶：作用于简单多肽 二肽酶：分解二肽为氨基酸,a,大肠内消化： 酶来源：上段消化道和微生物。 微生物种类：乳酸杆菌、链球菌、大肠杆菌、类杆菌、梭状芽孢杆菌

18、和酵母菌。,a,猪对纤维素和其它高级多糖的消化能力总是比马和反刍动物低，比鸡强。猪后肠可消化谷物籽实及其加工副产品中一般纤维素和半纤维素。,a,仔猪的消化： 5周龄前的仔猪消化道分泌物的浓度和活性与成年猪不同：,胃酸分泌能力低、胃蛋白酶、 a-淀粉酶、麦芽糖酶和蔗糖酶的活性低，乳糖酶高。 对脂肪的乳化能力有限,出生头几天对天然蛋白质可渗透，24h降至低水平。,a,家禽：,a,喙：撕裂食物，口中无牙齿 嗉囊：储藏食物，一些微生物发酵，生产乳酸和乙酸。 肌胃：节律性收缩，磨碎食物，并与水分混合。砂砾可使整粒食物的磨碎率提高10。 盲肠：小肠与大肠连接处，主要为吸收器官，并非家禽所必需。,a,消化道

19、分泌的酶与哺乳动物相似，未检出乳糖酶。,a,食物在腺胃停留时间很短，消化作用不强，肌胃内的砂粒有助于磨碎和消化饲料。禽类的肠道较短，饲料在肠道中停留时间不长，所以酶的消化和微生物的发酵消化都比猪的弱。,a,（二）单胃草食动物的消化吸收特点,马： 大结肠(colon crassm)，特别发达，长约33.7米(驴约2.5米)，,a,a,小结肠(colon tenue)：长约33.5米(驴约2米)，管径约710厘米(驴56厘米)。小结肠也是结症易发部位。,a,a,马的盲肠约达1m, 食糜在大肠滞留达12小时。 食糜中纤维素的40%-50%,蛋白质的39%和24%的糖在盲肠和结肠消化,提供能量的1/2

20、。,a,兔：,结肠,盲肠,a,具有发达的盲肠 小肠和大肠较大，总长度为44.5米，约为体长10倍，盲肠极为发达，而且盲肠的内环境特别适宜微生物的大量繁殖。对不同来源的粗纤维，其消化率可达20%到40%。,a,异常的圆形球囊组织“圆小囊” 回盲肠连接处一膨大的中空的圆形球囊，具有发达的肌肉，机械压榨和消化吸收食物，分泌碱性溶液中和微生物所产生的有机酸，促进纤维素的消化。,a,食粪习性： 家兔通常排出两种粪便，一种粒状硬粪，约占总粪量的80%。,软粪：捻珠状，量少、质地软，表面细腻，有如涂油状，圆球有黏膜包裹，内容物呈半流体状态；约占总粪量的20%。,a,软粪的营养价值与盲肠内容物相似，家兔头伸向

21、肛门处采食粪便，经1060秒钟的咀嚼动作后将软粪球囫囵吞咽入胃。,a,鹅： 鹅消化对粗纤维消化率可达4550。对半纤维素消化能力强，而对纤维素尤其是木质素的消化能力有限。,鹅的日粮中纤维素含量以58为宜,不宜高于10。,a,喙：长而扁平，呈凿状、边缘粗糙，角质化的嚼缘，用此可截断青草,消化道：发达，食管膨大部较宽，富有弹性；,肌胃：肌肉发达，内常含砂砾，肌胃肌肉的收缩力约为265280mm汞柱，大约为鸡的两倍大。?,腺胃：酸性环境和小肠液的微碱性环境，均有助于粗纤维的消化。,a,盲肠：对粗纤维物质的消化能力还存在怀疑。总容量小（20mL），食糜进出盲肠十分频繁。,a,鹅对粗纤维的消化分解是机械

22、、化学、微生物三者协同作用的结果。,a,（三）反刍动物的消化吸收特点,a,图2-4 牛消化道结构,a,糖类的分解与利用： 纤维素纤维二糖葡萄糖丙酮酸乳酸VFACH4CO2。VFA主要是：乙酸、丙酸、丁酸。微生物也利用饲料中单糖和双糖合成糖原。,a,蛋白质的消化和代谢 反刍动物能同时利用饲料中的蛋白氮和非蛋白氮，构成微生物自身的蛋白质，部分未被瘤胃微生物降解的蛋白质和微生物体内的蛋白质，供宿主利用。,a,脂肪的消化和代谢: 饲料中的脂肪大部分被瘤胃微生物彻底水解，生成甘油和脂肪酸。甘油丙酸琥珀酸或乳酸,脂肪酸VFA,a,维生素的合成： 瘤胃微生物可合成多种B族维生素和维生素K。幼年反刍动物瘤胃发育不完善，微生物区系尚未建立，有可能患B族维生素缺乏症。,牛吃的是草，挤的是奶的原因？ 成年反刍动物的日粮需要添加B族维生素吗？如果要添加在什么情况下，添加什么，有什么作用？,a,气体产生与嗳气 牛一昼夜可产生6001300L的气体,主要为CH4和CO2，还有少量的氢、氧、氮、硫化氢气体。气体一部分约1/4被吸收入血液；一部分被微生物利用；一部分通过嗳气排出。