动物营养与饲料课件.ppt

第二章 动物对饲料的消化（2学时）,第一节 动物对饲料的消化和吸收 第二节 影响饲料消化率的因素,第一节 动物对饲料的消化和吸收,一、动物对饲料的消化方式 消化的概念：饲料中的有机成分以不溶解的大分子形式存在，这些物质必须分解成较简单的化合物，才能通过消化道黏膜进入血液和淋巴液。这种分解过程称作消化。已消化的养分通过消化道黏膜的过程称为吸收。,动物对饲料的消化的方式,1、物理性消化2、化学性消化3、微生物消化,1、物理性消化 物理性消化主要靠动物的咀嚼器官牙齿和消化道管壁的肌肉运动把食物压扁、撕碎、磨烂，增加食物的表面积易于与消化液充分混合，并把食糜从消化道的一个部位运送到消化道的另一个部位。,2、化学性消化,动物对饲料的化学性消化主要是酶的消化。酶的消化是高等动物主要的消化方式，是饲料变成动物能吸收的营养物质的一过程。饲料中的大分子物质在酶的作用下变成可被吸收的小分子物质。消化即是吸收前的准备。,酶的消化：细胞内消化和细胞外消化。,1）细胞内消化：原生动物酶的消化主要是细胞内消化。变化虫和草履虫，吞噬食物后形成食物泡，再分泌溶酶体进行食物的化学性消化。,细胞外的消化,2）细胞外的消化：消化系统进行消化，各部位有不同的分工。口腔、肌胃以物理性的消化为主，有的部位用于贮存食物，如嗉囊和瘤胃，有的部位（真胃和小肠）主要分泌消化液，进行酶的消化，有的部位由于吸收（如小肠）。,表2-1 消化道的主要酶类P18,来源 酶 前体物 致活物 底物 终产物唾液 唾液淀粉酶 淀粉 糊精、麦芽糖胃液 胃蛋白酶 胃蛋白酶原 盐酸 蛋白质 肽胃液 凝乳酶 凝乳酶原 盐酸、活化钙 乳中酪蛋白 凝结乳胰液 胰蛋白酶 胰蛋白酶原 肠激酶 蛋白质 肽胰液 糜蛋白酶 糜蛋白酶原 胰蛋白酶 蛋白质 肽胰液 羧肽酶 羧肽酶原 胰蛋白酶 肽 氨基酸、小肽胰液 氨基肽酶 氨基肽酶原 肽 氨基酸 胰液 胰脂酶 脂肪 甘油、脂肪,表2-1 消化道的主要酶类P18（续）,来源 酶 前体物 致活物 底物 终产物胰液 胰麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖 胰液 蔗糖酶 蔗糖 葡萄糖、果糖胰液 胰淀粉酶 淀粉 糊精、麦芽糖 胰液 胰核酸酶 核酸 核苷酸 肠液 氨基肽酶 肽 氨基酸肠液 双肽酶 肽 氨基酸肠液 麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖肠液 乳糖酶 乳酸 葡糖糖、半乳糖肠液 蔗糖酶 蔗糖 葡萄糖、果糖 肠液 核酸酶 核酸 核苷酸肠液 核苷酸酶 核酸 核苷、磷酸,消化道各部位解剖图作各种动物消化道的挂图（鸡、鸭、鹅、猪、牛、羊、马、兔）,3、微生物的消化,微生物消化：消化道中微生物对饲料的消化作用称为微生物消化。反刍动物瘤胃主要是进行微生物的消化.盲肠、大肠也进行微生物的消化。单胃草食动物在盲肠和大肠进行微生物的消化。,1）、瘤胃内环境（活体发酵罐）,（1）食物和水分相对稳定 干物质1015%，水分8590%.食物和水分相对恒定。（2）瘤胃 Ph 5.07.5，适合微生物的发酵。(3)渗透压 接近血浆水平（4）瘤胃温度 38.5C 40 C。,2)瘤胃内消化,瘤胃内微生物：主要有两大类一类是原生动物，如纤毛虫和鞭毛虫；另一类是细菌。瘤胃内容物每毫升含原虫106个，含细菌1010。微生物在瘤胃内充分繁殖时，约占瘤胃液的10%。,瘤胃微生物能分泌?淀粉酶、蔗糖酶、呋喃果聚糖酶、蛋白酶、胱氨酸酶、半纤维素酶和纤维素酶。将糖类和蛋白质分解成挥发性脂肪酸、NH3等物质，同时微生物发酵也产生CH4、carbon dioxide 二氧化碳、H2、O2、N2，等气体，通过嗳气排除体外。微生物利用这些营养物质来合成菌体蛋白。绵羊瘤胃中约82%属菌体蛋白。,瘤胃微生物在反刍动物的整个消化过程中，具有两大优点：一是借助于微生物产生的糖苷酶、消化宿主动物不能消化的纤维素、半纤维素等物质，显著增加饲料中总能(GE)的可利用程度，提高动物对饲料中营养物质的消化率。二是微生物能合成必需氨基酸、必需脂肪酸和B族维生素等物质供宿主利用。,瘤胃微生物消化不足之处是微生物发酵使饲料中能量损失较多，优质蛋白质被降解和一部分碳水化合物发酵生成CH4、carbon dioxide 二氧化碳、H2、O2等气体，排出体外而流失，这种营养物质的二次利用明显降低利用效率。,二、动物对饲料的吸收,1、吸收的概念 饲料中营养物质在动物消化道内经物理的、化学的、微生物的消化后，经消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程称为吸收。,2、营养物质吸收的部位,各种动物对营养物质吸收的主要部位在小肠。口腔、食道均不吸收营养物质。非反刍动物的胃可吸收少量的葡萄糖、小肽和水。反刍动物的瘤胃可吸收氨和挥发性脂肪酸，其余三个胃吸收水和无机盐。,3、吸收的方式,三种：1）胞饮吸收 2）被动吸收3）主动吸收,1）胞饮吸收,胞饮吸收是细胞通过伸出伪足或与物质接触处的膜内陷，从而将这些物质包入细胞内。如：初乳中免疫球蛋白的吸收。,2）被动吸收,被动吸收是通过滤过、渗透、简单扩散和易化扩散（需要载体）等几种形式，将消化的营养物质吸收进入血液和淋巴系统。不需消耗能量。分子量低的物质：简单多肽、各种离子、电解质和水,3）主动吸收,主动吸收必须通过机体消耗能量，依靠细胞壁“泵蛋白”来完成的一种逆电化学梯度的物质转运形式。,三、各种动物对饲料消化和吸收的特点,1、禽类对饲料的消化和吸收（以鸡为例）2、猪对饲料的消化和吸收（以猪为例）3、牛对饲料的消化和吸收（以牛为例）,1、禽类对饲料的消化,1）禽类消化系统的解剖结构（见图）禽类的消化系统由喙、口腔、食道、嗉囊、腺胃、肌胃（砂囊）、小肠（十二指肠、空肠、回肠）、盲肠、直肠和泄殖腔组成。,2）家禽对饲料的消化和吸收,1、家禽口腔内没有牙齿。分泌唾液浸湿食物，仅含少量的-淀粉酶，对消化食物不起多大的作用。2、嗉囊：食物通过消化道后进入嗉囊。嗉囊不分泌消化液，仅分泌粘液来软化食物。嗉囊内表面有细菌（乳酸杆菌）附着，使一部分饲料在细菌和粘液的作用下变为可溶状态。,3、腺胃：分泌盐酸，对食物进行化学消化，还激活一些蛋白酶原，形成胃蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶。胃蛋白酶把蛋白质分解成多肽。淀粉酶把淀粉分解成寡糖、二糖和单糖。脂肪酶把脂肪分解成甘油和甘油一酯。4、肌胃：肌胃的沙砾和小方块进行物理性的消化。,5、十二指肠：是消化和吸收的主要器官 小肠分泌肽酶、二糖酶以及脂肪酶。胆汁和胰液含有消化酶，分泌 于十二指肠。6、空肠和回肠：在空肠和回肠消化过程继续进行。7、盲肠：盲肠中含有细菌，粗纤维被不同程度地消化，产生挥发性脂肪酸。大肠的主要功能是吸收水和水溶性矿物质。,总结：禽类消化的特点,口腔没有牙齿，有嗉囊储存食物，有两个胃，腺胃分泌消化液，肌胃进行机械性的消化，主要靠胃和小肠进行酶的消化，消化道短。有两根盲肠，盲肠内可进行微生物的消化。泄殖腔有3个开口，粪尿同时排出于泄殖腔，粪尿不分。,2、单胃非反刍动物对饲料的消化和吸收（以猪为例）,非反刍动物分为单胃杂食类、草食类和肉食类，主要有猪、马、兔和狗。单胃杂食类动物的消化特点是酶的消化较强，微生物的消化较弱。,猪的消化,1）猪的消化系统解剖结构（见图）,2）猪对饲料的消化过程,（1）口腔内靠牙齿的咀嚼，进行物理性的消化，猪和家禽唾液中含有少量淀粉酶。（2）胃作为食物消化的器官和储存器官。胃液由水分、胃蛋白酶原、无机盐、黏液、盐酸。胃蛋白酶原由胃酸激活变为有活性的胃蛋白酶，蛋白质在胃蛋白酶的作用下，变为多肽和氨基酸。,（3）小肠 食糜在十二指肠与十二指肠、肝和胰腺的分泌液混合。十二指肠液产生一种碱性分泌液，中和胃酸。十二指肠分泌各种消化酶。肝脏分泌胆汁，胆汁中含有胆汁酸盐和钾盐、还包括色素、胆固醇和粘蛋白。胆汁盐的作用在消化中通过激活胰脂肪酶和使脂肪乳化。胰腺分泌胰液进入十二指肠。胰液中含有各种酶原。,胰液分泌各种蛋白酶原，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶原A、羧肽酶原B、和卵磷脂酶和核酸酶等酶原。无活性的酶原是十二指肠黏膜释放的肠激酶而激活。胰?-淀粉酶胰脂肪酶,小肠内的绒毛上分泌的酶 从低聚糖到单糖的水解，从低肽到氨基酸的水解都是与小肠绒毛有关的酶实现的。大部分水解反应着发生于上皮细胞的管腔表面。有些寡肽被吸收入上皮细胞。绒毛产生的酶包括：蔗糖酶：把蔗糖转变为葡萄糖和果糖；麦芽糖酶：把麦芽糖分解为两分子葡萄糖；乳糖酶：把乳糖分解为1分子葡萄糖和1分子半乳糖。,低聚1，6葡糖苷酶，作用于极限糊精的?-（1，6）键。氨肽酶，二肽酶。,（4）大肠,大肠内的消化大肠是已消化养分的主要吸收部位。猪消化液中不存在任何消化纤维素和半纤维素的酶，木质素是完全不受消化酶的影响。大肠不产生任何消化酶。大肠内和盲肠内存在广泛的微生物活动，进行微生物消化，产生一些代谢产物；吲哚、类臭素、酚、硫化氢、胺类、氨、以及乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸。大肠内的微生物对B族某些维生素的合成有益。猪对粗纤维的消化是有限的。,大肠排泄废物，含有水分、未消化的饲料残渣、消化液、消化道脱落上皮细胞、无机盐类、细菌和微生物分解产物。,3、反刍动物对饲料的消化,（1）口腔 反刍现象 牛、羊、马唾液中不含淀粉酶或含量极少，但存在其他酶类，如麦芽糖酶、过氧化物酶、脂酶、磷酶等。反刍动物唾液中所含NAHCO3和磷酸盐，对维持瘤胃适宜酸度具有较强的缓冲作用。,（2）反刍动物有4个胃，瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃。哺乳仔畜的前两个胃室，即瘤胃和网胃发育不充分，奶汁通过食管沟或网状沟直接进入第三胃和第四胃。当开始吃固体饲料时，前两胃容积增大，到成年时瘤胃和网胃占四个胃室总容积的85%。,小肠中的消化：食糜由瘤胃、网胃、瓣胃进入真胃和小肠，进行酶的消化。盲肠和大肠 食糜进入盲肠和大肠时又进行第二次微生物发酵消化。饲料中粗纤维经二次消化，消化率显著提高。,第二节 影响饲料消化率的因素,一、消化力与消化性1、消化力：动物消化饲料中营养物质的能力为动物的消化力。2、消化性：饲料被动物消化的性质或程度称为饲料的消化性。,3、消化率：是衡量饲料可消化性和动物消化力这两个指标不可分割的两个方面，它是饲料中可消化养分占食入饲料养分的百分率。饲料中可消化养分=食入饲料中养分-粪中养分 饲料中可消化养分饲料某养分消化率=*100%食入饲料中某养分粪中所含营养成分：大部分来自饲料，少量来自消化道分泌的消化液、肠道脱落的细胞、肠道微生物等内源物质。,4、真消化率,真消化率 食入饲料中某养分（粪中某养分消化道来源物中某养分）饲料中某养分=的真消化率 食入饲料中某养分真消化率高于表观消化率,各营养物质的真、表观消化率差别,蛋白质：表观消化率小于真消化率脂肪：表观消化率测定值有波动矿物质：矿物质消化率易受消化道来源的代谢矿物质的影响，矿物质应采用真消化率。,二、影响消化率的因素,（一）动物1、动物种类 牛对粗纤维消化率高，羊次之，猪较低。家禽几乎不能消化。2、年龄及个体差异 蛋白质、脂肪、粗纤维的消化率有随年龄增加呈上升的趋势，但老年有下降。同年龄、同种的不同个体也有差异，一般混合料可达6%，谷实类可达4%，粗蛋白差异可达1214%。,表2-3 不同年龄猪对各种养分的消化率（%）,月龄 有机物 粗蛋白质 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物2.5 80.2 68.2 63.6 11.0 89.44.0 82.1 72 45.4 39.4 90.56.0 80.9 73.6 65.0 36.9 88.18.0 82.8 76.5 67.9 36.4 89.810.0 83.4 77.6 72.6 35.1 90.212.0 84.5 81.2 74.5 46.2 90.1,（二）饲料1、种类 幼嫩青绿饲料的可消化性高，干粗饲料的可消化性低,籽食的消化率高，茎杆的可消化性较低。2、化学成分 粗蛋白和粗纤维（1）蛋白质含量 反刍动物各种养分的消化率随蛋白质含量的升高而上升。猪和家禽也存在相同的趋势，但没有反刍动物明显。,表2-4 粗蛋白质水平对各种养分消化率的影响,饲料粗 消化率 无氮蛋白水平 有机物 粗蛋白质 粗脂肪 粗纤维 浸出物8.8 60.7 54.5 52.5 59.6 62.812.5 65.4 64.0 56.0 61.4 68.917.2 66.3 72.7 61.3 56.5 70.921.9 69.6 79.0 55.4 55.1 74.226.7 69.7 82.7 54.5 61.7 67.232.2 77.5 84.6 71.8 72.1 73.9,3、抗营养因子 饲料中的抗营养因子是指饲料本身含有，或从外界进入饲料中的阻碍养分消化的微量成分。如：蛋白酶抑制剂、凝结素、皂素、单宁、胀气因子、植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚。影响矿物质消化利用的有：植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚等影响维生素利用的有：脂氧化酶（破坏VA、胡萝卜素）、双香豆素等。,（三）饲养管理技术,1、饲料的加工调制 物理、化学、微生物等方法。磨碎、加热、膨化，酸碱处理，微生物发酵等。2、饲养水平 随饲喂量的增加，饲料消化率降低。维持水平或低于维持水平，消化率增加。饲养水平对草食动物影响较大。,表2-6 碱化处理对秸杆消化率 的影响,营养物质 未经处理 处理时间(h)1.5 3 6 12 72有机物 45.7 59.3 70.3 70.3 71.2 73.1粗纤维 58.0 69.2 79.8 79.8 80.3 72.3无氮浸出物 40.2 48.1 57.6 57.3 60.3 78.5,表2-7 不同粉碎程度的大麦对猪消化率的影响（%）,处理 有机物 粗蛋白质 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物整粒 67.1 60.3 36.7 11.6 75.1中等粉碎 80.6 80.6 54.6 13.3 87.7磨细 84.6 84.4 75.5 30.0 89.6,表2-8 不同饲养水平对消化率的影响,动物 1倍维持 2倍维持 3倍维持阉牛 69.4 67.0 64.6绵羊 70.0 67.7 65.5,复习题,1、概念：消化、吸收、物理性消化、化学性消化、微生物消化、胞饮吸收、被动吸收、主动吸收、消化力、消化性、消化率、表观消化率、真消化率2、阐述题：（1）鸡、猪、牛的消化各有什么特点，有何不同？（2）瘤胃内环境有那些特点适合微生物发酵？（3）影响消化率的因素有那些？,