动物饲养学ppt课件.ppt

动物饲养学,第一篇 动物营养原理第二篇 饲料科学第三篇 饲养标准第四篇 动物饲养原理与饲养技术,Animal Feeding,绪 言,动物饲养学是研究动物体与其食入饲料养分间内在联系，揭示其供需动态平衡规律，并以此指导动物生产实践，以期获得显著（或最佳）效益为目的的科学。,动物饲养学的主要内容： 一、阐明一种联系动物体与其饲料养分之间的内在联系 动物所生存的环境决定着动物的个体表现，同时也是选育改良的背景。动物与环境之间的联系，主要是通过经常进入动物机体组织内一定食物（饲料）的联系，而这种联系实质上是动物与饲料中所含养分之间的联系。因此，饲料只是外形，而饲料中的养分才是动物真正需要的东西，即养分是内质。不同饲料其外形（形状）可能不同，但其所含的同类养分的作用是相同的。也就是说，动物体与饲料间的内在联系是通过有化学物质组成的养分而产生的联系。因此，对于饲料的养分组成，各类养分在动物体内的消化、吸收和代谢过程，各类养分的生理功能与缺乏症，养分间的相互作用等，从总体上阐明了动物体与其饲料养分间的内在联系。,二、揭示一种规律动物与饲料养分间的供需动态平衡规律 人的食物称食品，动物的食物称饲料。虽然语言表达不同，但实质是一样的。如玉米对人来说可称之为口粮，而对于动物则称之为饲料。饲料是养分的载体，是供给动物养分的形式。 解决好供和需的关系是动物饲养学的核心部分。动物对养分的需要是随时都在变化着的，如环境温度的改变、动物的应激反应、生产强度改变等对养分的需要都不同，这就要求我们以需定供，找出供和需之间的动态平衡规律。供方面包括饲料的养分含量、饲料的可消化性、可代谢性、养分间的互补与拮抗、养分的作用等。,三、学会应用上述规律指导动物生产，提高养殖经济效益 如根据不同动物、不同生长阶段、不同生产目的的动物对养分的需要及养分间的相互关系，合理选择饲料原料进行日粮配合，既可节约饲料，又可使动物的生产性能充分得到发挥。大量事实表明，使用全价饲料比单一饲料至少可节约饲料粮1/3，极大地提高了经济效益。,动物饲养学是一门边缘学科。它是以化学、生理学、生物化学和营养学的知识为基础；同时又与生态学、行为学、繁殖学、微生物学、生物统计学、加工工艺学及计算机技术等学科有着密切联系。,第一章 饲料养分与动物体组成,第一节 食物链与动物及饲料,一、食物链 是指以植物为来源的食物，通过动物的摄食及被摄食，动植物最后均被微生物分解等一系列生物能量转移和物质循环而形成的系统，是各生物之间，由于食物关系而形成的一种关系。生物链指的是：由动物、植物和微生物互相提供食物而形成的相互依存的链条关系。,动物与饲料在食物链中所处的位置,动物的食物称为饲料，多数是植物或直接与间接来源于植物。动物与饲料是食物链中不可缺少的环节，均居重要位置，两者紧密关联,第二节 饲料与动物体化学组成,一、 化学元素比较,动物体必需元素（26种）,宏量元素 （11）微量元素（15）,有机元素：C、H、O、N,常量矿物元素：Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S,Fe ,Zn, Cu,Mn ,I ,Ni ,V ,Co F, Mo ,Se ,Sn, As ,Si ,Cr,乃是就生物活性而言，动物缺乏时可引起生理功能和结构异常，并发生种种病变或疾病。,化学分析结果证明，饲料与动物体中所含的化学元素种类基本相同，数量略有差异。动植物体内以C、H、O、N含量最多（又称有机元素），占饲料与动物体DM重的90%以上。,构成动植物体的化学元素并非都以游离形式存在，绝大多数构成复杂的有机和无机化合物。,二、 化学成分比较,（一）饲料养分 饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品、做功等，具有类似化学成分和性质的物质称之。也称为营养物质或营养素。,饲料养分,水分,干物质(DM),无机物（矿物质）,碳水化合物 CHO,有机物,蛋白质 CP,脂肪 FAT（EE）,维生素 Vitamin,饲料养分可概括为6大类,（二）饲料（植物）与动物体的化学成分比较,1、共同点（1）都以水分含量最高。 但植物体水分变异范围大，595%，动物体水含量较恒定，约占体重的6070%。（2）干物质中都含有一定的蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素。 但动植物体内，同名化合物的理化性质及生物学作用极不相同。,2、不同点,第三节 饲料养分的一般功能,一、基本功能 （一）作为结构物质 （二）作为能源物质 （三）作为调节物质 如维生素、激素、酶、矿物质 某些氨基酸、脂肪酸等 二、附加功能 产乳、产蛋等。,不同养分的各种功能概要,注：“+”表示具有本项功能，“-”表示不具有本项功能,第四节 饲料养分的测定和表示方法,一、养分测定有两种方法：1、概略养分分析法（饲料常规成分分析法）由德国Hanneberg 1864年提出，即水分（或干物质）、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、矿物质。该法经济、适用，已使用100多年。其测定的是饲料中的概略养分（或称为粗略养分），每种成分均包括多种物质，而且不完整，没有维生素。2、纯养分分析 测定的是某种单一物质（或成分），而且随着分析手段的更新，分析的成分越来越具体，如粗纤维、氨基酸、脂肪酸中的各种成分。该种方法通常费用较高，时间长。但现在随着分析仪器的发展，已实现快速、低廉的分析（FOSS、近红外分析等）。,二、养分的一般表示方法,（一）百分比（）在100份（g、mg、g、Ib等）饲料总量中，某种养分所占的比例。 （二）ppm 在1000000（一百万）份（g、mg、g、Ib等）饲料总量中，某种养分所占的比例。 ppm与%表示的区别，仅在于小数点的位置。由于一百万是10000100，由%变为ppm，将其乘10000即得，或将小数点往右移四位即可。由ppm变为%，将其除以10000即得，或将小数点往左移四位即可。 （三）mg/kg 在1kg饲料总量中，某种养分所占的毫克数。由于1kg=1000000mg，故mg/kg相当于ppm。,三、养分不同干物质基础的表示方法,（一）饲喂基础（潮湿基础、新鲜基础） 即是不加以任何处理的基础。 饲料干物质含量的变化范围为0.0100%。动物获得的干物质量=100%一水分%。 （二）风干基础（半干基础） 即是实际的或采食干物质含量的基础。其干物质含量约占90%，水分约为10%。绝大多数饲料在风干基础饲喂 （三）绝干基础 即是去水或100%DM状态。这是理论化的，实际难于实现。其利于比较饲料养分的含量和对饲料进行营养价值评定。,不同干物质基础间饲料成分的换算,第五节 影响饲料养分的主要因素,一、植物生长所处的条件,（一）土壤黑土：由于其有机质含量高，土质肥沃，通透性好，所以可生产出优质饲料。粘土：通透性差，常偏酸性，有机质含量少，生产出的饲料较为粗糙。籽实CP含量低，茎叶CF含量高。泥炭土、沼泽土、干爆砂土则生产出的饲料营养价值更低。（二）肥料施用不同的肥料可改变草地植被的植物组成。氮肥：豆科比例下降，禾本科比例上升。磷、钾肥：豆科比例上升，禾本科比例下降。另外，肥料还影响饲料中元素的含量。如土壤缺Se则饲草中相应也缺乏。（三）气候雨量、气温、光照等对植物的收获期及其养分含量都有很大影响。,二、植物的品种、收获期和贮存时间,品种 不同品种养分含量有差异。（ 收获期 幼嫩时：水分高，CP高，CF低。 枯老时：水分低，CP低，CF高。（ 贮藏时间 由于植物细胞的呼吸、酶、微生物发酵等作用使饲料养分减少或发生变化（如糖分增加）。 贮藏时间愈长，养分总量减少的程度愈大。,第二章 水与动物营养,第一节 水的功能与用途,一、体内水的含量与分布 1. 动物体内水的含量 动物体内水的含量较恒定，约为6070%，但不同品种、性别、年龄和营养状况之间的动物之间也有较大差异。动物体内水分含量规律 ： 幼龄成年动物；廋动物肥胖动物；雌性动物较雄性高。,各种动物体脂及水分的含量（%),不同年龄猪体内水分和脂肪含量的变异（%）,2. 动物体内水的分布 动物体内的水通常是以与溶解在其中的有机物（如葡萄糖、蛋白质等）和无机物以体液的形式存在的。因此，在动物体内没有纯水存在。,水在动物器官和组织中的分布也不均匀，肌肉中大约占有总水的55%，皮中为10%，血液和骨骼中各占总水的67%，肝中相应为5%剩余部分含在软组织中。脂肪和骨类组织中含水量低，肌肉、肝和血液属中等，脑的灰质、淋巴、弹性组织等含水量很高。（郝正里主编，畜禽营养与标准化饲养）,二、水的生理功能,1参与生化反应 动物体内营养物质的消化、代谢过程中的许多生化反应都必须有水的参与。2参与物质的输送 水是一种良好的溶剂，其粘度小，流动性好，所以有利于体内养分的输送、奶汁分泌以及代谢废物的排泄等。3参与体温调节 水的比热值大，需要失去或获得较多的热量，才能使水温发生明显下降或上升，因此动物的体温不易因外界温度的变化而明显改变4参与维持组织器官形态 水能与蛋白质结合成胶体，使组织器官呈现一定的形态、硬度和弹性。5参与润滑液的组成 水是润滑液的主要成分，使骨关节和内脏组织器官保持润滑和活动自如。,第二节 动物体内水的代谢,一、水的来源,代谢水，即养分在体内代谢所产生的水。氧化：1g碳水化合物0.6ml水； 1g脂肪1.07ml水； 1g蛋白质0.41ml水 代谢水的数量是有限的，通常只能满足动物需水量的510%（沙漠反刍动物为1620%），但在缺水时对机体水的供应起着重要的作用。,二、水的排泄（去路）,动物体水的排出主要由肾、肺、皮肤、消化道和乳腺来完成。,1肾 肾是调节水平衡的重要器官。通常经肾随尿排出的水分可占动物体总排水量的50%左右。动物排尿量受其种类、饮水量、活动量、饲料性质及环境温度等因素的影响而发生变化。,不同动物的每日排尿量（L）,2肺 由肺呼出的气体含有较多水分，湿度较大，在散热上起着重要作用。每天蒸发排出水分的多少，随空气干湿、基础代谢率高低、呼吸深浅快慢及汗腺发达与否而变化。 3皮肤 体内水分由皮肤排出的有两种，即无感觉水分和有感觉水分。在适宜环境又不出汗的条件下，每天由皮肤消散的水分称为无感觉水分。它和由肺呼出的水分一起被称为蒸发水分，但肺呼出的水分所占的比例较大，尤其是不出汗的动物。4消化道 以粪的形式排出未被消化吸收的部分饲料和水分，其排出的水量与动物的种类、饲料的性质等因素有关。例如，奶牛粪排水量较高，可达80%左右，常超过尿中的排水量。5乳腺（或产蛋活动） 泌乳动物通过乳汁的分泌也是体内水分排出的重要途径。例如，牛乳中平均含水量达87%。另外，产蛋动物产蛋也排出大量水分（禽蛋含水量为70%）。,各种动物由蒸发排出的水分占总排出量的比例（%）,第三节 动物对水的需要及其影响因素,动物为了补充体内水的损失，需要不断地从外界补充水分，使体内的水维持在一定范围内。 在动物体水的三个来源中由于饲料水和代谢水的量难于测定，而且所占分额不太大，因此一般情况下将动物的饮水量粗略地视为动物对水的需要量。,一、动物对水的需要,猪的水需要量,二、影响动物对水需要量的因素,影响因素较多，如动物的品种、年龄、性别、生理状态、生产性能、采食量、饲料性质、水质、环境温度、水温等。现从三个方面来加以叙述。,1动物因素妊娠、泌乳动物较高，高产动物较低产动物高。2饲料因素通常随干物质采食量的升高而升高。日量中矿物质、蛋白质、纤维含量高时需水量增加。3环境温度产奶牛在气温30以上时，需水量比10以下时高75%。空气干燥时，需水量增加，相对湿度高时，饮水量则下降。,三、缺水的影响,1缺水的影响 缺水对动物的健康和生产性能的发挥都是有害的。当动物体失去占体重12%的水时，开始有渴感。如果失水量达到10%，则可引起代谢紊乱，如果超过20%，则会引起死亡。缺水，最初表现为食欲减退、采食量下降；以后随着时间的延长，渴感更为强烈，此时出现食欲废绝，消化机能迟缓直至完全丧失，机体免疫力下降。缺水对动物的生产性能发挥产生重要影响。幼龄动物生长发育缓慢，肥育动物增重速度降低，泌乳动物泌乳量下降；蛋禽产蛋量减少，蛋重减轻，蛋壳变薄。动物轻度缺水其生产性能可以恢复，但严重缺水则生产性能以后无法再使其恢复。,2不同动物对缺水的耐受力,奶牛和蛋鸡对缺水的耐受力较差，骆驼最强，绵羊次之。产蛋鸡只要断水一天，就会停产或换羽（强制换羽时采用）。骆驼之所以最耐旱，是由于：a 驼峰中的脂肪在需要时可分解产生代谢水（1620%）；b 通过体温的日内变动减少水耗。白天体温上升，暂时吸收热量，到晚上再将热量放散出来，因而能减少维持体温所消耗的水。绵羊具有类似骆驼的变温机制，故较猪和牛耐旱。,四、水的质量,水的质量指标包括固形物、有毒有害元素含量及微生物指标等。固形物应低于0.25%，不能检出沙门氏菌，大肠杆菌数量较少。 盐类含量在1000PPm以下的水可为各类动物安全饮用。硬水含钙、镁30PPm（mg/L）软水含钙、镁1PPm(mg/L),潜在有毒物质在水中的安全上限,第三章 养分的能量营养,第一节 基本概念,营养物质,水 、 CO2能量,有机物是能量的载体，而能量是有机物的综合指标。,生物氧化,光合作用,一、能量的衡量单位,过去用卡（Calorie,卡路里 ），Kcal，Mcal,现在用焦耳 ， KJ，MJ,1MJ=1000KJ=1000000J1MCal=1000Kcal=1000000Cal1J=0.239Cal1Cal=4.184J,二、能量的来源,动物所需的能量主要来源于三大有机物，即碳水化合物、脂肪和蛋白质。动、植物性饲料中的水分和矿物质在动物体内不释放能量；有机物质中，维生素的份额极少，它们含有的能量极微，主要作为活性物质参与体内代谢。,正常情况下，体内生物氧化所释放的能量主要来源于碳水化合物，其次为脂肪，最后才为蛋白质。,蛋白质不宜作为能源物质,三、能值及其测定,（一）能值的概念 单位重量某养分或饲料完全氧化时所放出的能量，成为该养分或饲料的能值。,（二）能值的测定 养分和饲料的能值常用氧弹式热量计测定,经测定，三种有机物的平均能值为： 碳水化合物 17.35KJ/g（4.15KCal/g） 蛋白质 23.64KJ/g(5.65Kcal/g) 脂肪 39.54KJ/g(9.45Kcal/g),氧弹式热量计,脂肪产热量最高约为CHO或蛋白质的2.25倍。三种有机物能质的差异与其元素组成有关特别是氧元素的比例我。,但值得注意的是，碳水化合物和脂肪在体内完全氧化时所产生的热量与用热量计测定值基本相等。而蛋白质在体内不能被完全氧化，随氨基的排出使部分能量损失，所以体内氧化产热低于热量计测定值。,第二节 饲料能量在动物体内的转化,有机物是能量的载体。饲料能量在动物体内的转化过程，也是饲料有机物被动物采食、消化、代谢及沉积的过程。能量在动物体内的转化，也遵循能量守恒定律（即能量从一种形式转变其它形式时，其总量保持不变）。,总能(GE),粪能（FE),消化能(DE),尿能（UE）甲烷能（AM）,代谢能(ME),热增耗（HI),净能（NE),维持净能(NEm) 基础代谢 随意活动 维持体温恒定,生产净能（NEp）生长 肥育 繁殖 产奶 产蛋 产毛 劳役,饲料能量在动物体内的转化过程,生成热量,一、总能,饲料的能值即为饲料总能，也成为粗能。是动物摄入饲料中三大有机物质所含能量的总和。饲料总能的大小主要取决于所含脂肪的高低。总能不能反映和区别饲料的真实营养价值。如玉米 18.87MJ/kg，燕麦秸18.83MJ/kg食入饲料总能（IGE）=饲料能值食入饲料量,几种饲料的总能值 （MJ/kg）,二、消化能（DE）,是被动物消化吸收的养分所含的能量。,消化能=总能-粪能,粪能（FE） 粪中有机物所含的能量。即饲料被动物采食以后，其中一部分有机物（养分）未被动物消化吸收，而随粪便排出体外，这部分有机物（养分）所含的能量就称为粪能。,代谢粪能（FME）由于动物粪便中除含有未被消化吸收的饲料残渣外，还含有来自动物体内的分解产物，如消化道脱落细胞、进入消化道的机体分泌物和消化道微生物及其产物等。这些物质也含有一定能量，称之为代谢粪能,代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为表观消化能（ADE）,真实消化能(TDE)是将FE中的FME扣除。计算公式为：,粪能损失量与动物的种类和饲料性质有关。,以乳为食时 10%采食劣质粗饲料时 可达60%干物质进食水平提高 粪能损失提高,马 ： 约 40% 猪： 约 20%,由某种动物测得的饲料消化能，不能用于不同种类的其它动物。,虽然吸收的能量在动物体内可能被利用的程度仍有差异，但已排出了影响最大的消化损失的影响，故消化能在一定程度上反映了不同饲料对动物的营养价值。,三、代谢能（ME）,饲料总能减去粪能、尿能和消化道甲烷气体能（AM）损失后，即为代谢能。它是指可被动物利用的饲料养分所含的能量，所以又称之为生理有用能。,代谢能= 总能 - 粪能 - 尿能 - 甲烷气体能,尿能（UE） 是指被吸收的饲料养分在代谢过程中所产生的不能被机体利用的副产物，主要是尿素、尿酸等含氮物质所含的能量。 尿代谢能（UME） 尿中也含有动物体的分解代谢的尾产物，这部分物质所含的能量称为尿代谢能 。尿能损失一般占进食总能的58%,甲烷气体能（AM） 主要对草食动物而言。饲料在消化过程中产生而随嗳气或粪便排出体外的含有化学潜能的气体主要是甲烷气，这些甲烷燃烧后所放出的能量称为甲烷气体能。,其能量约为饲料总能的3-10%。其甩占比例与饲料性质（特别是CHO的性质），以及饲养水平有关。 日粮中可消化CHO含量越高，甲烷能损失越多。 采食量增加时，甲烷能占饲料总能的比例下降。,对于非草食动物消化道甲烷气产量很少，可忽略不计。,反刍动物在，维持饲养水平时，甲烷损失能占总能的8-10% 二倍维持饲养水平时，甲烷损失能占总能的6-8%,表观代谢能和真代谢能,由于蛋白质在体内不完全氧化产物从尿排出，同一种饲料的代谢能的测定结果，受试验时氮平衡状况的影响。当氮平衡为负值时，测出的代谢能值较高；相反，氮平衡为正值时测值较低。可对代谢能值进行氮沉积校正，使之成为氮沉积为零的代谢能值，称之为氮校正代谢能（AMEn）,四、净能（NE）,1热增耗（HI） 动物采食后机体所增加的产热量称为热增耗,饲料能量在机体代谢过程中，其中部分能量可因代谢强度增大而以热的形式由体表散失，这部分热除在气候寒冷条件下可供作机体维持体温以外，在一般情况下却成为能量的额外损耗，故常将其称为热增耗。热增耗包括发酵热（HF）和营养代谢热(HNM),（1）发酵热（HF）食入饲料在被消化过程中由消化道微生物发酵而产生的热。主要针对草食动物。反刍动物的发酵热约为食入总能的5-10%，对于非草食动物的发酵热一般则忽略不计。,（2）营养代谢热 动物采食饲料后由于体内代谢活动加强而增加的产热量。主要产生于被吸收养分的代谢过程；此外，消化道肌肉活动、呼吸加快，以及分泌系统和循环系统等的机能加强，都会引起体热增加。,2净能（NE） 代谢能减去热增耗即为净能。它是动物真正被吸收利用的那部分饲料所含的能量。又可分为维持净能和生产净能两部分。,NE = GE 一 HI,维持净能 用于基础代谢、维持体温恒定和随意活动所消耗的能量。从生产效益考虑，维持净能也是一种无偿消耗，其最终转化为热能形式散失，但这又是不可避免的。生产净能 用于形成各种动物产品或做功的能量。如增重、繁殖、产奶、产毛、产蛋、劳役等。,表观代谢能：,第三节 饲料的能量利用率,一、饲料能量的转化效率,1.饲料能量的转化效率 ：指动物生产的产品所含能量占食入饲料总能的百分比。,合理利用饲料能量，提高能量利用效率上动物饲养中的中心环节,不同动物生产不同产品或类似产品时能量的转化效率不同（差异较大），如猪肉17%鸡肉12%、鸡蛋7%、牛乳15%、牛肉4%、兔肉9%。,2.饲料能量的总效率,由于能量用于维持和生产时的效率并不一致，而且饲料总能难以反应饲料的真实价值，所以饲料能量的利用率又常用总效率和纯效率来表示。,概念：动物生产的产品所含能量占食入有效能的百分比。,3.饲料能量的纯效率概念：动物生产的产品所含能量占食入饲料用于形成产品的有效能的百分比。,概念：指生产单位动物产品（如增重、产蛋、产奶等）所用去的饲料量。 饲料报酬=饲料量/产品量饲料报酬的缺陷：当饲料能量浓度不同时难于比较两种饲料养分或能量的利用率；不能反应动物增重的实质。饲料报酬的优点：便于生产成本和经济效益核算，方便实用。,4饲料报酬,二、消化能、代谢能及净能的转化效率,饲料能量在动物体内的转化过程中，各种能量之间的比值关系较为复杂，但在同一种动物、同一生产目的时所测得的比值大致有一定范围。,不同生产目的有效能的转化效率不同，其转化效率顺序是：,维持产奶生长、肥育妊娠、产毛,第四节 日粮能量水平,一、能量水平与营养物质的关系日粮能量水平（日粮能量浓度）指日粮所含可利用能量的高低。可利用能量是指消化能、代谢能、净能。,日粮能量水平是影响动物健康和生产性能的重要因素这一。只有能量需要得以满足，各种营养物质才能发挥基营养生理作用。,动物大都具有为能而食的本能。,在配合日粮时，首先应确定适宜的能量水平 ，然后根据能量水平的高低适当调整各养分的浓度，以保持与能量之间的平衡。 如：能量蛋白比,二、日粮能量缺乏时对动物的影响,实践中，动物能量的缺乏主要是由喂料不足或日粮能量浓度太低所造成。,生长动物：生长速度明显减慢，日增重大幅降低，成年母畜：妊娠期，初生仔畜体重减轻，体质较弱 泌乳期，母体迅速消瘦泌乳量和乳品质下降，进而造成 育成率下降后备公畜：性器官发育不正常，初情期推迟，精子品质下降成年公畜：性器官功能减弱，性欲降低 禽 类 ：生长缓慢；产蛋鸡的产蛋率下降。,轻度短期缺乏不会严重影响畜禽的各种生长、生产性能 ，得到补偿后能很快恢复。,三、日粮能量过高对动物的影响,日粮能量水平过高时，同样对动物的健康和生产性能具有不良影响。,奶牛：体组织中沉积的脂肪增加，体躯过肥，影响正常的繁殖，性周期紊乱，受胎率下降，难产增加等。 其次，泌乳机能 受到影响，泌乳量下降。 产后瘫痪和乳房炎的发病率明显增高。 妊娠母猪：繁殖机能降低，常出现死胎、产弱小仔猪；产后食欲不振，采食减少，从而体质软弱，乳量不足，影响仔猪成活率。种公畜：体脂沉积过多，体躯过肥，体况不佳，性机能严重衰退。 禽 类 ：产蛋母鸡产蛋率大幅下降，育成鸡体脂沉积，早熟，开产过早，料蛋比增高。,动物饲养学,第四章 蛋白质与动物营养,蛋白质概念与功能,一、蛋白质功能,二、基本概念,（一）粗蛋白质：饲料中含氮物质的总称,饲料中含氮物质除纯蛋白质外，还有非蛋白质含氮化合物，也称氨化物，如游离氨基酸、肽、铵盐、酰胺、生物碱、氨及尿素等。,（二）氨基酸：蛋白质的基本构成单位,参与蛋白质构成的氨基酸只有20余种，按其结构可分为脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。按其构型分为D型和L型氨基酸，L-型氨基酸的利用率较高，除蛋氨酸外，D型氨基酸利用率很低或者完全不能被利用。,（三）非蛋白质含氮化合物,胺类：氨基酸脱羧基产生相应的胺类物质，如组胺、酪胺、色胺等，具有特殊的生理作用，当其在体内积聚时会引起中毒。酰胺类：氨基酸的衍生物，如天门冬酰胺与谷氨酰胺、尿素等。尿酸：氮代谢的主要终产物。硝酸盐和生物碱：主要存在于植物中，动物过量采食易引起中毒。,二、基本概念,（四）理想蛋白,理想蛋白是近年来提出的有关饲料蛋白质品质的新概念，是以动物生长、妊娠、泌乳、产蛋等的氨基酸需要为理想比例的蛋白，它要求各种必需氨基酸以及供合成非必需氨基酸的氮源之间具有最佳比例。理想蛋白用于生产实践的关键：（1）第一限制性氨基酸的饲喂量；（2）其余氨基酸的变异幅度；（3）非必需氨基酸的保证量；（4）常用饲粮蛋白质与理想蛋白质的差距。 运用理想蛋白质最核心问题是以第一限制性氨基酸为标准确定饲粮蛋白质和氨基酸的水平。,二、基本概念,单胃动物蛋白质营养,蛋白质消化与吸收消 化,单胃动物对饲料蛋白质的消化主要是消化道分泌的蛋白质消化酶对蛋白质的水解过程；饲料中的蛋白质在胃和小肠中经消化酶消化为游离氨基酸和少量的肽。未经消化的饲料蛋白质以粪的形式排出，随粪排出的蛋白质并非全部来自未消化的饲料蛋白质，其中还包括肠道脱落粘膜及肠道分泌物、残存的消化液等，这部分蛋白质称为“代谢蛋白质”，约占整个粪蛋白质的30%。,蛋白质消化与吸收吸 收,单胃动物主要以氨基酸的形式吸收利用蛋白质，其吸收部位在小肠，且主要在十二指肠，此外亦可吸收少量二肽。哺乳动物生后最初一段时间(大多在24小时内)可吸收完整的蛋白质，以获得免疫机能。 氨基酸并非全部能被小肠吸收，各种氨基酸的吸收率不尽相同。如猪对鱼粉中异亮氨酸的吸收率仅为54%，而对组氨酸的吸收率高达89%。小肠对不同构型的同一氨基酸吸收率不同，通常L型氨基酸的吸收率比D型氨基酸高。,饲料蛋白质（外源性蛋白质）,组织氨基酸（内源性氨基酸）,血液氨基酸（外源性氨基酸）,NH3,胺,CO2,脱羧基作用,脱氨基作用,-酮酸,铵盐,尿素,其它含氮物,糖类,脂类,CO2+H2O,特殊代谢,其它含氮物,组织蛋白质（内源性蛋白质）,二、蛋白质代谢,在蛋白质代谢过程中，氨基酸的分解代谢具有重要意义。由于体内缺乏相应的合成必需氨基酸的-酮酸，因而不能合成必需氨基酸；而非必需氨基酸则可以通过多种途径由各种相应的-酮酸经氨基化合成。非必需氨基酸的合成，必须以足够的氮源为基础，这是动物营养中，同时要考虑必需氨基酸和蛋白质水平的原因所在。,二、蛋白质代谢,饲料蛋白质在动物体内消化、吸收、代谢利用的总结果可以氮平衡来表示（饲料N=粪N+尿N+沉积N），它可以反映出机体组织蛋白质的增、减情况： 饲料N=粪N+尿N，称为N的等平衡，体蛋白质不增不减； 饲料N粪N+尿N，称为N的正平衡，体蛋白质沉积； 饲料N粪N+尿N，称为N的负平衡，体蛋白质分解。,二、蛋白质代谢,影响氮平衡的主要因素是食入蛋白质的数量、品质、动物的生长时期、生理状态、生产水平等，氮平衡是动物蛋白质营养中经常使用的概念和指标。,二、蛋白质代谢,三、必需氨基酸和非必需氨基酸,猪有10种必需氨基酸：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；禽有13种必需氨基酸：除上述10种外还有甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸。,随年龄的增长，动物对组氨酸和精氨酸的需要量有所减少，且体内合成这两种氨基酸的能力也增强，所以组氨酸和精氨酸对成年动物属于非必需氨基酸。,三、必需氨基酸和非必需氨基酸,三、必需氨基酸和非必需氨基酸,某些必需氨基酸为合成某些特定非必需氨基酸的前体，因而充分提供某非些必需氨基酸即可节省相应必需氨基酸的需要量。胱氨酸可以提供含硫氨基酸的4050；酪氨酸可以提供芳香族氨基酸（苯丙氨酸+酪氨酸）的3050，但这种关系并非是可逆性的。胱氨酸不能转化为蛋氨酸，而蛋氨酸可以100取代胱氨酸；酪氨酸和苯丙氨酸的关系亦然。因此，在猪、鸡日粮中必须保证蛋氨酸和苯丙氨酸的最低需要量。,三、必需氨基酸和非必需氨基酸,不同生理状态下，动物对饲料中必需氨基酸有特定的要求，各种必需氨基酸之间要求有一定的比例关系，饲料中某一种氨基酸的缺乏会影响其它氨基酸的利用，称这一缺乏的氨基酸为限制性氨基酸。氨基酸的供给量与其需要量之比越低则缺乏的程度越大，即限制作用越强。通常将饲料中最缺少的氨基酸称为第一限制性氨基酸，其次缺少的氨基酸称为第二限制性氨基酸。根据饲料氨基酸分析结果与动物需要量的对比，即可推断出饲料中何种氨基酸是限制性氨基酸。,四、限制性氨基酸,四、限制性氨基酸,饲料中必需氨基酸含量不同，动物对各种必需氨基酸的需要量亦不同，所谓限制性氨基酸是指具体的一种饲料（或日粮）对某一具体动物而言的，但是对于某一特定地区的习用日粮，它们的限制性氨基酸种类通常是可知的，例如对大多数玉米一豆饼型日粮而言，蛋氨酸和赖氨酸分别是禽和猪的第一限制性氨基酸。,氨基酸平衡是指日粮中各种必需氨基酸在数量和比例上与动物特定需要量相符合，即供给与需要之间是平衡的，一般是指与最佳生产水平的需要量相平衡，这种氨基酸平衡的蛋白质称为“理想蛋白质”。 从理论上讲，各种氨基酸参与某一蛋白质代谢过程是以某种氨基酸的最低值为基础的。如果其中一种氨基酸过低，其它氨基酸都要以其为基准参与代谢，过量的氨基酸都不能参与这一代谢，而是通过其它代谢途径代谢。结果，氮在体内的存留量减少，蛋白质浪费，生产性能降低。,五、日粮的氨基酸平衡,氨基酸失衡：若日粮必需氨基酸总量较多，但相互之间比例与动物体需要不相适应，一种或几种氨基酸数量过多或过少则会出现氨基酸平衡失调。例如：向低蛋白日粮过多地添加第二限制性氨基酸，即会导致动物采食量减少、生长迟缓、繁殖力下降、寿命缩短。补加第一限制性氨基酸之后，即可缓解上述不良影响。,日粮的氨基酸平衡相关概念,氨基酸过量：添加过量的氨基酸即会引起动物中毒，且不能以补加其它氨基酸加以消除，尤以蛋氨酸具有毒性，过量摄食和引起动物生长抑制、降低蛋白质利用率。氨基酸拮抗：过多地添加一种氨基酸会影响另一种氨基酸的效价，即增加对另一种氨基酸的需要量。 如：精氨酸和赖氨酸之间的拮抗，日粮精氨酸过多时会增加动物对赖氨酸的需要。这种拮抗关系多见于以非常规植物性蛋白质饲料取代豆饼的饲粮。鸡日粮中赖氨酸与精氨酸的适宜比例为l:1.2。,日粮的氨基酸平衡相关概念,进行日粮氨基酸平衡的方法很多，使用最多的方法是根据限制性氨基酸选择相应的、必需氨基酸含量不同的饲料，进行合理搭配，以改善日粮氨基酸之间的比例，使不同饲料的氨基酸起到互补作用。实践中亦可根据限制性氨基酸添加合成氨基酸的方法获得氨基酸的平衡。然而，据此调整氨基酸平衡是以不降低日粮蛋白质水平为前提的，常常会引起其它必需氨基酸的大量过剩，从而导致日粮氨基酸新的失衡。因此，这一方法只能改善氨基酸的平衡状态，不能使氨基酸达到理想的平衡。,日粮的氨基酸平衡-平衡的方法,六、饲料中氨基酸的利用率,在制作饲料配方、进行日粮氨基酸平衡时，是以其中所含各种氨基酸的总量为依据的。从饲料蛋白质到可被利用的氨基酸，其间要经过一系列消化、吸收、代谢环节。 饲料蛋白质的消化终产物并非完全以游离氨基酸的形式存在，其中一些氨基酸分子与其它成分结合而不能被小肠吸收。细胞壁成分的存在、酶抑制因子、氨基酸之间的拮抗等都会影响氨基酸的吸收和利用。因此，动物对饲料氨基酸的利用存在生物学利用价值的问题。,六、饲料中氨基酸的利用率,氨基酸消化率：是指日粮中可消化氨基酸与总氨基酸之比，即（食入氨基酸一粪中氨基酸）/食入氨基酸。 氨基酸吸收率：是指氨基酸穿过肠壁的程度。氨基酸利用率：是指日粮中用于蛋白质合成的氨基酸占日粮中氨基酸总量的百分数，即氨基酸以适于消化、吸收和代谢的形式存在的程度。,单胃动物氨基酸利用率测定方法主要有消化法、生长曲线斜率比法和化学法，近年来普遍采用可消化氨基酸法测定饲料中氨基酸的消化率。,七、蛋白质营养价值评定,蛋白质营养价值：是指蛋白质被动物吸收利用满足需要的程度，其程度愈高则营养价值愈高，反之则相反。它既受饲料中粗蛋白质必需氨基酸含量的制约，又受可消化蛋白质含量以及可供动物吸收、利用的蛋白质和氨基酸量多少而定。蛋白质营养价值评定的方法有多种，主要为生物法与化学法 。生物法包括蛋白质消化率、蛋白质生物学价值、蛋白质净利用率、蛋白质效率比及蛋白质相对值等5种；化学法包括化学比分法和必需氨基酸指数法2种。,蛋白质营养价值评定生物法,1、蛋白质消化率 ：通常用表观消化率表示。,2、蛋白质生物学价值（PVB） ：指吸收的蛋白质转化为组织蛋白质的效率（即存留N量与吸收N量之比），常用表观PVB表示。,3、蛋白质净利用率（NPU）：指存留N与进食N之比，亦即PBV与消化率的乘积。,蛋白质营养价值评定生物法,4、蛋白质效率比（PER）：根据幼龄动物生长速度评定饲料蛋白质营养价值。,5、蛋白质相对值（RPV）：是将一种饲料蛋白质，按34个梯度饲喂不同组别的生长大鼠，然后按大鼠增重克数与蛋白质水平（）绘制回归线，求其斜率，此斜率与标准乳白蛋白的斜率比值即为RPV，各种饲料的RPV越高，则其蛋白质的利用率越高。,蛋白质营养价值评定化学法,第三节 反刍动物蛋白质营养,一、蛋白质的消化与吸收,1.消化,A. 瘤胃 瘤胃是一个大发酵罐，其内共生着大量的细菌和纤毛原虫，每克瘤胃内容物含细菌5001000亿个，每毫升瘤胃液含纤毛原虫20200万个。这些细菌和纤毛原虫对反刍动物的消化起这非常重要的作用。瘤胃自身并不分泌蛋白质水解酶，但细菌和纤毛原虫可产生大量的蛋白酶。进入瘤胃的饲料蛋白质约有70%（4080%）被细菌和纤毛原虫产生的蛋白质水解酶分解，约有30%（2060%）未经任何变化而进入消化道的下一部分。,饲料蛋白质在瘤胃微生物蛋白质水解酶（包括蛋白酶和肽酶）的作用下，首先被分解为肽，后被进一步分解为游离氨基酸。部分肽和氨基酸被微生物用于合成微生物蛋白（MCP），部分氨基酸也可在细菌脱氨基酶的作用下经脱氨基作用进一步降解为氨、二氧化碳和挥发性脂肪酸。饲料种的非蛋白质含氮化合物也可在细菌尿素酶作用下分解为氨和二氧化碳。,在瘤胃中被发酵而分解的蛋白质称为瘤胃降解蛋白（RDP）。瘤胃中的细菌蛋白氮有5080%来源于瘤胃中的氨气，另有2050%来源于食入蛋白质在瘤胃中水解而产生的氨基酸。瘤胃微生物区系中，约有80%的细菌以氨氮为唯一氮源，部分细菌既可利用氨，又可利用氨基酸，只有少数细菌可利用肽为氮源。纤毛原虫不能利用氨氮，只能利用细菌氮和饲料颗粒氮。,饲料蛋白质在瘤胃内的降解率与饲料的溶解度和在瘤胃内滞留时间有关。B. 皱胃和小肠 未经瘤胃微生物降解的饲料蛋白质被转移至皱胃和小肠，通常将这部分饲料蛋白质称为过瘤胃蛋白（RBPP）或未降解蛋白（VDP）。过瘤胃蛋白和微生物蛋白在皱胃和小肠的消化与单胃动物相似。瘤胃以下的消化道对蛋白质的消化率大约为6570%。,2吸收 反刍动物对蛋白质消化产物的主要吸收部位是瘤胃和小肠。A.瘤胃 瘤胃主要吸收氨，它对氨的吸收能力极强。瘤胃对蛋白质降解的产物氨，除用于合成微生物蛋白外，还可被瘤胃壁吸收进入门静脉。被吸收的氨随血液循环进入肝脏通过鸟氨酸循环合成尿素，所生成的尿素大部分进入肾脏随尿排出，部分可进入唾液腺随唾液又返回瘤胃或通过瘤胃壁由血液扩散回瘤胃，再次被微生物利用合成微生物蛋白。这个过程就称为瘤胃肝脏的氮素循环（或称为尿素循环）。瘤胃除可吸收氨外，还可吸收少量的游离氨基酸。,B.小肠 与单胃动物相似。 C.大肠（结肠和盲肠） 进入盲肠和结肠的含氮物主要是未被消化的蛋白质和来自血液的尿素。在此降解和合成的氨基酸几乎不能被吸收，最终以粪的形式排出体外。,二、反刍动物对必需氨基酸的需要由于反刍动物可借助瘤胃微生物合成大量的微生物蛋白，然后微生物蛋白被酶分解产生游离氨基酸供给机体需要，因此过去人们一度认为反刍动物不没有必需氨基酸和非必需氨基酸之分，但近几年研究结果表明，反刍动物同样存在必需氨基酸的问题。,和单胃动物一样，反刍动物对蛋白质的需要实质上也是对氨基酸的需要，其蛋白质营养本质上也是氨基酸营养。因此，对于反刍动物的饲养同样也应考虑氨基酸营养问题。只不过，瘤胃是一个蛋白质的加工厂，与单胃动物存在较大差异，单胃动物可获得的必需氨基酸直接决定于饲料蛋白质的氨基酸组成，而反刍动物可从微生物蛋白那里得到补充。在通常饲养条件下，反刍动物对必需氨基酸需要量的40%,三、瘤胃微生物蛋白质合成,1微生物蛋白的生成量 瘤胃微生物的生长是一个动态过程，处于不断生长和不断向后段胃肠道转移及被分解（如纤毛原虫利用）之中。从理论上讲，当瘤胃微生物的外流速度和微生物的繁殖速度接近时，微生物蛋白的产量达到最高。要使瘤胃微生物蛋白的产量达到最佳生产水平，必须保证充足的氮源和碳源，同时也要有充足的矿物质和维生素（如脂溶性维生素和维生素B12）。有研究认为，NS为101，NP为81时可使微生物蛋白的生成量达到最佳水平。瘤胃微生物合成微生物蛋白质的数量相当高，例如，一头中等体重的牛，一昼夜大约可以合成400g微生物蛋白。,2微生物蛋白的组成和品质 不同日粮间微生物蛋白的氨基酸组成差异不大。氨基酸氮约占微生物蛋白总含氮量的79%。细菌的粗蛋白质含量为5877%，纤毛