动物营养学第1-3章.ppt

第一章 动物与饲料的化学组成,第一节 动物与饲料 第二节 动、植物体的组成,第一节 动物体与饲料,一、自然界的物质循环（一）动物与饲料在食物链中的位置 1.自养生物-植物和大多数微生物，有机物质的创造者，食物链中 生产者；2.异养生物-动物，食物链中的消费者，自身不能生产有机物，必须从体外环境中获得体内所需物质；3.动物与饲料在食物链中的位置 草食动物：以植物为食，又称第一消费者；肉食动物：以动物为食，又分二级、三级、四级消费者。,（二）食物链（food chain）以植物为食物，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。各种生物之间通过食物关系而形成的一种联系，反映生产者、消费者、分解者和还原者之间在营养上的连锁关系。,二、动物的营养物质及其来源(一)营养物质、食物、饲料和动物营养概念(二)营养物质的来源(三)营养物质的一般作用,1.生物的营养物质:参与某生物体正常新陈代谢的物质。即维持某生物正常生命活动和生产产品所需要的物质，称为该生物的“营养物质(Nutrients)”或“营养素”、“营养成分”，简称“养分”。2.动物的营养物质:参与动物机体正常新陈代谢的物质。即维持动物正常生命活动和生产产品所需要的物质。例如蛋白质是动物体组织的结构物质；钙、磷参与骨骼形成；水参与动物体温调节等。,3.食物:能被某一生物利用以获取营养物质并对其无毒害作用的物质，称为该生物的食物。植物、微生物的食物通常称“肥料”或“养料”4.饲料:对人工饲养的动物所提供的食物，通常称“饲料”。即能被动物采食、利用以获取营养物质并对动物无毒害作用的物质。广义上讲，能强化饲养效果的某些非营养物质，如各种非营养性添加剂，也划归饲料之列。5.动物营养：动物摄取、消化、吸收和利用食物或饲料中营养物质维持生命活动、生产产品的过程。,(二)动物营养物质的来源,概略养分分析方案,饲料 水 分（初水分、吸附水）干物质 无机物（粗灰分）有机物 含氮化合物（粗蛋白）无氮化合物 乙醚浸出物（粗脂肪）碳水化合物 粗纤维 无氮浸出物,Van Soest 粗纤维分析方案,中性洗涤剂 中性洗涤可溶物饲料 酸性洗涤剂 酸性洗涤可溶物 中性洗涤纤维 酸性洗涤纤维 KMnO4 72%H2SO4纤维素和残余矿物质 木质素氧化损失 纤维素被溶解 木质素和矿物质灰分 纤维素被燃烧 灰分 木质素被燃烧,饲料或食物纯养分：氨基酸、脂肪酸、微量元素等饲料或食物纯养分分析仪器：氨基酸自动分析仪 原子吸收光谱仪 气相色谱仪 液相色谱仪,(三)动物营养物质的一般作用,1.动物体的结构物质：如蛋白质、钙、磷、脂类物质等2.供给动物生命活动所需能量：糖类物质、脂类物质和蛋白质3.动物生命活动必需活性物质组成部分或原料：如酶、激素、抗体等 4.畜产品的组成成分：如肉、蛋、奶、毛等。,第二节 动、植物体的组成,一、组成动、植物体的化学元素(一)动、植物体的化学元素比较 60种，基本相同，数量略有差异；C、H、O、N含量最多，DM的95%以上；有机形态。C O H N 矿物质 饲料（植物）45 42 6.5 1.5 5.0 肥育阉公牛 63 13.8 9.4 5.0 8.8,1.概念：在动物体内具有确切生理功能和代谢作用,缺乏会导致缺乏症和相应的生化变化,补给相应的元素,缺乏症即可消失的元素 2.元素种类：Ca、P、K、Na、CI、Mg、S、Fe、Zn、Cu、Mn、I、Se、Co3.常量元素和微量元素：常量元素:体内含量0.01%,Ca、P、K、Na、CI、Mg、S;微量元素:体内含量0.01%,Fe、Zn、Cu、Mn、I、Se、Co、Mo、Cr,(二)动物的必需元素,水 分(water)无机物(或矿物质)（crude ash）干物质(Dry matter)蛋白质(crude protein)脂类物质:脂肪、脂肪酸、蜡质等 有机物(ether extract)糖类物质(carbohydrate)植物:大部分80%(碳水化合物)动物:小于体重的1%维生素(vitamin)核 酸(Ribonucleic Acid)有机酸,二、动、植物体的化学成分,动、植物体,动物体的化学成分%,无脂样本 无脂干物质动物 水分 蛋白质 脂肪 灰分 水分 蛋白质 灰分 蛋白质 灰分犊牛（初生）74 19 3 4.1 76.2 19.6 4.2 82.2 17.8幼牛（肥）68 18 10 4.0 75.6 20.0 4.4 81.6 18.4阉牛（瘦）64 19 12 5.1 72.6 21.6 5.8 79.1 20.9阉牛（肥）43 13 41 3.3 72.5 21.9 5.6 79.5 20.5绵羊（瘦）74 16 5 4.4 78.4 17.0 4.6 78.2 21.8绵羊（肥）40 11 46 2.8 74.3 20.5 5.2 79.3 20.7猪（8kg）73 17 6 3.4 78.2 18.2 3.6 83.3 16.7猪（30kg）60 13 24 2.5 79.5 17.2 3.3 84.3 15.7猪（100kg）49 12 36 2.6 77.0 18.9 4.1 82.4 17.6母鸡 57 21 19 3.2 70.2 25.9 3.9 86.8 13.2兔子 69 18 8 4.8 75.2 19.6 5.2 79.1 20.9马 61 17 17 4.5 73.9 20.6 5.5 79.2 20.8人 60 18 18 4.3 72.9 21.9 5.2 80.7 19.3小鼠 66 17 13 4.5 75.4 19.4 5.2 79.1 20.9大鼠 65 22 9 3.6 71.7 24.3 4.0 86.0 14.0豚鼠 64 19 12 5.0 72.7 21.6 5.7 79.3 20.7,植物体的化学成分%,种类 水分 蛋白质 脂肪 碳水化合物 灰分 钙 磷植株（新鲜）玉米 66.4 2.6 0.9 28.7 1.4 0.09 0.08 苜蓿 74.1 5.7 1.1 16.8 2.4 0.44 0.07 猫尾草 72.4 3.5 1.2 20.7 2.2 0.16 0.10植物产品（风干）苜蓿叶 10.6 22.5 2.4 55.6 8.9 0.22 0.24 苜蓿茎 10.9 9.7 1.1 74.6 3.7 0.82 0.17 玉米籽实 14.6 8.9 3.9 71.3 1.3 0.02 0.27 玉米秸 15.6 5.7 1.1 71.4 6.2 0.50 0.08 大豆籽实 9.1 37.9 17.4 30.7 4.9 0.24 0.58 猫尾干草 11.4 6.3 2.3 75.6 4.5 0.36 0.15,(一)动、植物体化学元素的主要差异(无机)组成化学元素的种类基本相同，数量略有差异 动物体 钙含量最高,磷次之,硅含量很低 植物体 钾含量最高,其次钙、氯、硫、磷,种子含磷仅次于钾，硅含量高于动物体。,三、动、植物体组成的比较,(二)动、植物体化学成分的主要差异,1.在种类上的差异：粗纤维：植物含有;动物体不含；无氮浸出物：植物主要淀粉;动物体仅有少量糖原、Glc等。粗蛋白质：植物体含有蛋白质，NPN比例较高;动物体主要是真蛋白、少量AA、激素、酶；粗脂肪：植物体：甘油三酯、色素、蜡质;动物体：复合脂，色素极少,不含蜡质；2.在数量上的差异:（1）H2O:动植物（2）粗灰分:动植物（3）同一种动物或植物:CF、NFE、CP、EE,1.构成动植物体的化学元素组成2.构成动植物体化合物的种类3.构成动植物体的化合物组成异同比较,复习思考题,第二章 水与动物营养,本章要点1.水的性质和生理作用2.动物体内水的平衡及调节3.动物需水量及饮水品质,第一节 水的生理功能,一.水的性质（一）较高的表面张力（二）比热大（三）蒸发热高（四）与蛋白质结合不易结冰二.水的生理功能（一）动物体的主要组成成分（二）一种理想的溶剂（三）化学反应的媒介（四）调解体温（五）润滑作用,第二节 动物体水的平衡及调节,一.动物体内水的来源（一）饮水：主要来源；（二）饲料水：饲料都含有一定量水。青绿多汁饲料、某些食品加工副产品含水70-90%,甚至更多;（三）代谢水：体内物质代谢过程中产生。,饲草水分含量与绵羊饮水之间的关系,水的摄入（L/kgDM）饲草含水（%）3.7 10 3.6 20 3.3 30 3.1 40 2.9 50 2.3 60 2.0 65 1.5 70 0.9 75,淀粉、脂肪、蛋白质氧化产生的代谢水,养分 氧化后代谢水 每100g含热量 代谢水（g）(kJ)(g/kJ)100g淀粉 60 1673.6 0.036100g蛋白质 42 1673.6 0.025100g脂肪 100 3765.6 0.027,不同饲料的代谢水（%）,种类 水分 粗蛋白 粗脂肪 糖 代谢水谷类 13.0 10 3 69 49薯芋 73.6 3 0.1 22 15豆类 12.5 25 11 44 49叶菜类 93.0 2 0.3 3 3,二.动物体内水的流失,（一）粪和尿（二）肺脏、皮肤的蒸发（三）动物产品,三、水的平衡及调节,舍饲绵羊20-26时水的代谢 资料收集时间 6月 9月饲料消耗 干物质（g/d）795 789 粗蛋白质（g/d）122 50 代谢能（MJ/d）8.37 5.82水的摄入 饮水（g/d）2093 1613 占总水（%）87.8 88.1 饲料水（g/d）51 50 占总水（%）2.1 2.7代谢水（g/d）240 167 占总水（%）10.1 9.1总计摄水（g/d）2384 1830水的排泄 粪水（g/d）328 440 占总水（%）13.8 24.0尿水（g/d）788 551 占总水（%）33 30.1蒸发水（g/d）1268 839 占总水（%）53.2 45.9总计排水（g/d）2384 1830,第三节 动物的需水量及饮水品质,一、动物的需水量,不同种类动物：需水量与采食干物质量呈一定的比例 1kgDM-2-5kgH2O 牛1：4 羊1：2.5-3 猪1：2-2.5不同生理状态:牛40-110kg/d不同环境:,二、影响动物需水量的因素,（一）动物种类(表3-5)（二）饲粮因素 DM、CP、CF、NaCI（三）环境因素 温度、湿度、气流（风）（四）其它 饮水器设计安装、水源卫生及距离,适宜环境中畜禽以干物质采食量计算的预期需水量,动物 需水量（L/d）肉牛 22-66奶牛 38-110绵羊和山羊 4-15马 30-45猪 11-19家禽 火鸡,三、水的缺乏,动物失水是连续的，饮水是间断的奶牛在18或32时限制饮水50%的影响 18 32 自由饮水 限制50%饮水 自由饮水 限制50%饮水体重（kg）641 623 622 596采食量（kg）36.3 24.9 25.2 19.1尿量（L/d）17.5 10.1 30.3 9.9粪水（kg/d）21.3 10.5 11.7 8.2总蒸发水（g/h）1133 583 1174 958总体水分（%）64.5 50.9 67.9 52.6血管外液体量（%）59.0 45.5 61.5 46.9血浆浓度（%）3.9 3.9 4.4 3.9代谢能（kJ/d）3338.83 2903.70 2811.65 2330.49代谢水（kg/d）2.5 2.0 2.1 1.9直肠温度（）38.5 38.5 39.2 39.5,四、水的品质,动物饮水的质量要求 清洁、卫生无色、透明、无异味,不含有机物的腐败物,固体物含量低于0.25%；避免饮水中沙门氏菌、大肠杆菌等有害微生物的污染和铅、汞砷、农药等有毒有害物污染。,硬水:hard water,硬水：含较多可溶性钙、镁等化合物的水。自然的淡水都多少含钙、镁等,如果水流过石灰,硬度就会增加；而如果流过泥煤,硬度就会下降。暂时硬度:加石灰水(Ca(OH)2)入硬水,或把硬水煮沸，如果硬度出现下降的称“暂时硬度”。如钙、镁、HCO3-等令水变硬的物质跑掉，或沉淀成固体物质。永久硬度：含钙离子或镁离子的硫酸盐或氯化物而产生的硬度。不能用煮沸及加石灰方法来减低，但可以用离子交换等方法来减低。,畜禽对水中不同浓度盐分的反应,可溶性总盐分 等级评价 反 应（mg/L）10000 危险 任何情况下皆不适应,NRC家畜饮用水质量标准（mg/L）,推荐的最大值指标 TFWQG(1987)NRC(1974)常量离子 钙 1000-硝酸盐-氮及亚硝酸盐-氮 100 440亚硝酸盐-氮 10 33硫酸盐 1000-重金属离子及微量元素离子 铝 5.0-砷 0.5 0.2铍 0.1-硼 5.0-镉 0.02 0.05铬 1.0 1.0钴 1.0 1.0铜 5.0 0.5氯化物 2.0 2.0铅 0.1 0.1汞 0.003 0.01钼 0.5-镍 1.0 1.0硒 0.05-铀 0.2-钒 0.1 0.1锌 50.0 25.0,潜在有毒物质在饮水中的安全上限浓度(mg/kg),元素或化合物安全上限浓度元素或化合物安全上限浓度 砷 0.2 铅 0.1 镉 0.05 汞 0.01 铬 1.0 镍 1.0 钴 1.0 硝酸盐 100.0 铜 0.5 亚硝酸盐 10.0 氟化物 2.0 钒 0.1,第二章 复习思考题,1.水的主要生理功能有哪些？2.动物体水的主要来源有哪些？这些来源的水对动物的生理功能是否不同？3.动物饮水的质量要求有哪些？4.生产上一般采取什么方式给动物供水？,第三章 蛋白质与动物营养,第一节 蛋白质的组成与营养作用第二节 蛋白质的消化、吸收和代谢第三节 饲料蛋白质营养价值的评定第四节 影响饲料蛋白质营养价值的因素,第一节 蛋白质的组成 和营养作用,一、蛋白质的组成结构,蛋白质的英文是protein，源于希腊文的proteios，“头等重要”，蛋白质是生命活动中头等重要物质。蛋白质是细胞组分中含量最丰富、功能最多的高分子物质，在生命活动过程中起着各种生理功能，几乎没有一种生命活动能离开蛋白质，没有蛋白质就没有生命。,（一）蛋白质、粗蛋白质,（二）氨基酸 羧酸分子-碳原子的一个氢原子被氨基取代的化合物（三）非蛋白质含氮化合物（NPN）胺类、酰胺类、尿酸、硝酸盐、生物碱、氨基酸（四）理想蛋白质 蛋白质的AA在组成和比例上与动物所需蛋白质的AA的 组成和比例一致，包括EAA之间以及EAA和NEAA之间的 组成和比例，动物对这种蛋白质的利用率应为100%。,几种蛋白质的氨基酸组成（%）,氨基酸 酪蛋白 卵蛋白 牛肉 鳕鱼粉 大豆蛋白 蚕豆蛋白 小麦蛋白Ala 3.0 6.7 5.0 7.5 Arg 1.1 5.7 7.2 6.7 6.5 6.0 5.0Asp 7.1 9.3 6.1 8.6 Cysteine 1.3 1.5 Cys 0.3 0.5 1.1 1.0 Glu 22.4 16.5 15.6 13.4 Gly 2.7 3.0 5.1 12.5 His 3.1 2.4 2.9 1.8 2.3 2.9 1.9Ile 6.1 7.0 6.3 4.1 12.4 13.5 9.5Leu 9.2 9.2 7.7 6.7 Lys 8.2 6.3 8.2 6.9 6.3 6.0 2.1Met 2.8 5.2 2.2 2.8 1.5 0.8 1.3Phe 5.0 7.7 5.0 3.4 9.4 7.0 7.5Pro 11.3 3.6 6.0 6.8 Ser 6.3 8.1 5.5 5.6 4.2 2.6 2.9Thr 4.9 4.0 5.0 4.2 1.3 0.9 1.2Trp 1.2 1.2 1.1 1.0 Tyr 6.3 3.7 4.4 2.8 Val 7.2 7.0 5.0 4.8 4.7 5.1 4.0,二、蛋白质的性质和分类,（一）蛋白质的性质 两性特征：在等电点易生成沉淀 蛋白质变性：有助于消化（二）蛋白质的分类 1.纤维蛋白:胶原、弹性、角蛋白 2.球状蛋白:清、球、谷、醇、组、鱼精蛋白 3.结合蛋白:核、磷、金属、脂、色、糖蛋白,三、蛋白质的营养生理作用,（一）动物体各组织器官组成成分；（二）动物生命活动的活性物质组成成分；（三）动物体组织生长、更新、修补物质：67个月，蛋白质的一半被更换（四）机体需要的能量或转化为糖、脂肪 及其他物质。,蛋白质的转化利用,部分脱氨基后，不含氮部分氧化供能或转为脂肪贮存。正常情况，2030%分解供能；能量不足，特别是蛋白/能量比较大，蛋白供能比例提高；因蛋白质氧化不全，转换率低，且蛋白质饲料较能量饲料贵。且过多还会增加肝、肾负担，甚至中毒。,四、蛋白质不足和过多的后果,(一)蛋白质供给不足的后果 1.影响动物生产性能：首先影响生产性能：产量、品质,如：猪瘦肉比例;乳蛋白含量；饲料转化效率 2.严重不足则影响动物健康：(1)动物消瘦，体重下降;(2)长期缺乏，出现水肿，贫血，抗病力下降等（因血浆pr下降,则血液胶体渗透压降低,动物出现水 肿;由于Hb合成不足,导致贫血;血液中免疫蛋白减少,动物的抗病力下降,发病率增加;同时,因机体内某些激 素和酶合成受阻而使整个机体代谢紊乱）,(二)蛋白质过多的后果,1.造成蛋白质饲料的浪费:消化率降低；吸收过多的蛋白质虽可分解供能或转化为碳水化合物和体脂肪,但蛋白质在体内氧化不完全,能量转换率低；用蛋白质供能不经济。2.影响动物健康:加重肝脏、肾脏的负担,甚至造成肝、肾组织损伤,发生病理变化,严重时造成动物体中毒；3.排出的粪氮和尿氮增加还会污染环境,第二节 蛋白质的消化、吸收 和代谢,一、单胃动物对蛋白质 的消化利用,(一)主要消化过程：见图,猪消化道示意图,胃,十二指肠,空肠,回肠,盲肠,结肠,直肠,饲料,蛋白质 非蛋白氮,含氮物,蛋白质 非蛋白氮 肽 AA,胃和小肠,蛋白质 非蛋白氮 肽 AA 菌体蛋白 氨,大肠,未消化蛋白 代谢粪氮,粪,尿素 氨AA,组织代谢,尿素内源尿氮,猪体内蛋白质消化、吸收及代谢简图,肝脏,体组织,尿,氨剩余物,蛋白质在小肠内各期的消化、吸收示意图,1.胰液阶段,2.粘膜阶段,3.转运阶段,小肠腔内,纹状缘表面,胞浆内,门静脉内,蛋白质,内切酶,外切酶,多肽,小肽,肠激酶,纹状缘膜,氨基酸,寡肽酶,小肽,小肽,氨基酸,内切酶：胃蛋白酶、12指肠胰蛋白酶、糜蛋白酶,外切酶：羧基肽酶、氨基肽酶,细胞内寡肽酶,(二)消化利用特点,1.胃酸、胃蛋白酶和小肠中蛋白酶、肽酶共同作用，降解为AA和少量短肽，被小肠吸收。2.兔因食软便,能部分利用发达的盲肠内的菌体蛋白质。一般软便含蛋白质28-30%(DM基础)。3.被吸收的AA，合成体蛋白质或畜产品(肉、蛋、乳、毛等)。部分AA脱氨基，氧化供能或转化。未利用的氨基在肝脏中形成尿素,排出体外。4.幼龄哺乳动物对天然蛋白质消化率低，主要对乳蛋白有较高的消化能力。新生哺乳动物在出生后24-36h内，能直接吸收免疫球蛋白以获取抗体。,（三）影响蛋白质消化吸收的因素,1.动物因素：种类、年龄2.饲粮因素：CF、蛋白酶抑制因子3.热 损 害：-氨基+醛基-美拉德反应,二、反刍动物对蛋白质的消化利用,SUPERCOW：年間生産万kg乳,第一胃大小约升,牛消化道示意图,饲料,口腔,瘤胃,皱胃,十二指肠,小肠,大肠,盲肠,（一）反刍动物CP消化、吸收及代谢简图,饲料CP,蛋白质 非蛋白质含氮物,尿 素,唾液,蛋白质 非蛋白质含氮物 肽 氨基酸 细菌蛋白 氨 纤毛虫,蛋白质 氨基酸 氨,未消化饲料氮 粪中代谢氮,瘤胃,真胃与小肠,粪,尿 素氨氨基酸,尿素内源氮,组织代谢,肝脏,尿,体组织,大肠,蛋白质 氨基酸 氨 内源分泌物,(二)瘤胃微生物蛋白质的产量和品质,1.产量：氮源、能量充足，微生物能合成足以维持动物正常生长和生产一定产量产品的AA和蛋白质；2.品质：不同日粮微生物蛋白质的AA组成变化不大。品质次于优质动物蛋白。与豆饼、苜蓿叶蛋白质相当，优于大多数谷物蛋白质。瘤胃 微生物的生物学价值平均 为：7080%原生动物蛋白质的真实消化率约为：8891%细 菌蛋白质的真实消化率约为：6674%,(三)瘤胃-肝脏的氮素循环,饲料CP被瘤胃微生物降解为肽、AA和氨。微生物利用其合成菌体蛋白。未利用的氨被瘤胃壁吸收，经血液运到肝脏合成尿素。尿素中的一部分进入肾脏随尿排出体外，另一部分随唾液返回瘤胃再被微生物降解、利用。这种氨和尿素的不断循环称瘤胃中的氮素循环。,(四)瘤胃降解蛋白质（Rumen decomposition protein）和过瘤胃蛋白质（Rumen by-pass protein）,1.概念：瘤胃降解蛋白质：在瘤胃中被微生物降解的饲料蛋白质过瘤胃蛋白质：经过瘤胃未被微生物降解而进入真胃、小肠利用的这部分蛋白质。（瘤胃旁路蛋白质、未降解蛋白质）,2.瘤胃降解蛋白质和过瘤胃蛋白质在反刍动物蛋白质营养中的意义：,饲料蛋白质经瘤胃微生物“降解合成”过程，可提高劣质蛋白质品质，降低优质蛋白质品质。降低优质饲料蛋白质在瘤胃中降解率，使优质饲料蛋白质更多地直接被反刍动物利用，保证高产反刍动物对蛋白质、AA需要有重要意义。,3.保护性蛋白质：,经过一定的处理以提高饲料蛋白质中过瘤胃蛋白质的比例，经处理的蛋白质称为保护性蛋白质。方法(1)物理法:青草的干制:降低蛋白质溶解度,减少微生物的降解;热处理:蛋白质变性,降低溶解度,减少降解;碾磨、制粒、破碎、微化处理和压饼等；(2)化学法：甲醛处理,(五)反刍动物对饲料蛋白质的消化利用特点,1.幼龄反刍动物与单胃动物相同。2.成年反刍动物的真胃和肠中蛋白质的消化吸收、体内AA的利用也与单胃动物基本相同。3.瘤胃微生物利用NPN合成菌体蛋白质，在真胃、小肠中消化、吸收和利用。4.经过瘤胃微生物的“降解-合成”作用，提高劣质蛋白质品质，降低优质蛋白质品质，改变饲料CP的品质。,（六）影响含氮化合物消化吸收的因素,1.饲粮组成及降解率：N组成、C架同步供应2.蛋白质的热损害：AA残基+半纤维素形成“酸性洗涤不溶氮”,第三节 蛋白质、AA的质量与利用,蛋白质的质量-饲料CP被消化吸收后，满足动物 新陈代谢和生产对氮和AA需要程度。越能满足需要，其质量越高。实质是AA的组成比例和数量，特别是EAA比例和数量，越与动物所需一致，其质量越高。,一、EAA、NEAA及限制性AA,（一）EAA、NEAA及条件性EAA 1.EAA：动物自身不能合成或合成的量不能满足动物的需要，必须由饲粮提供的AA。各种动物所需EAA的种类大致相同，但因各自遗传特性的不同，也存在一定的差异。,EAA的种类:,猪 Lys、Met、Trp、Phe、Ile、Leu、Val、Thr、His、Arg禽 除上述十种，还有Gly、Cys、Tyr（酪）随着年龄增长，His、Arg需量减少,几种动物的EAA种类及其需要量,氨基酸 猪 鸡 火鸡 鸭 鹌鹑 鲤鱼Arg 0.37 1.25 1.6 1.10 1.25 1.31Gly+Ser 1.25 1.0 1.15 His 0.30 0.35 0.58 0.36 0.64Ile 0.51 0.80 1.10 0.63 0.98 0.76Leu 0.90 1.20 1.90 1.26 1.69 1.00Lys 0.95 1.10 1.60 0.90 1.30 1.74Met 0.25 0.50 0.55 0.40 0.50 Met+Cys 0.54 0.90 1.05 0.70 0.75 0.94Phe 0.55 0.72 1.00 0.96 Phe+Thr 0.87 1.34 1.80 1.80 1.98Pro 0.60 Tyr 0.61 0.80 1.00 1.02 1.19Trp 0.17 0.20 0.26 0.23 0.22 0.24Val 0.64 0.90 1.20 0.78 0.95 1.10,2.半必需氨基酸：,在一定条件下能代替或节省部分EAA的AA。Cys或(Cys)2、Tyr及Ser，可分别由Met、Phe和Gly转化而来，其需要可完全由Met、Phe及Gly满足，但动物对Met和Phe的特定需要却不能由Cys或(Cys)2及Tyr满足，这几种AA称半EAA。,3.条件性必需氨基酸：,在特定的情况下，必须由饲粮提供的AA。Arg：猪能合成部分，生长早期不能满足需要His：妊娠生长母猪必须提供一定数量;Pro：猪在幼仔猪（1-5kg）需额外补充。,（二）非必需氨基酸,可不由饲粮提供，动物体内的合成完全可以满足需要的AA。并不是指动物在生长和维持生命的过程中不需要这些AA。实际情况下，动物饲粮（纯合AA饲粮除外）在提供EAA的同时，也提供了大量NEAA，不足的部分才由体内合成，但一般都能满足需要。,（三）限制性氨基酸,一定饲料或饲粮所含EAA的量与动物所需EAA的量相比，比值偏低的AA。由于这些AA不足，限制动物对其他EAA和NEAA的利用。其中比值最低的称第一限制性AA，以后依次为第二限制、第三限制、第四限制AA。非反刍动物的饲料或饲粮限制性AA的顺序容易确定。反刍动物只有讨论过瘤胃饲料蛋白和微生物蛋白混合物的限制性AA才有意义。微生物提供的Met较少，可能是反刍动物的主要限制性AA。不同饲料，对不同动物，限制性AA顺序不完全相同。,猪部分常用饲料中的限制性氨基酸,饲 料 第一限制 第二限制 第三限制 第四限制 第五限制 性AA 性AA 性AA 性AA 性AA 豆 饼 蛋氨酸 苏氨酸 缬氨酸 赖氨酸 异亮氨酸 肉骨粉 色氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 苏氨酸 组氨酸 玉 米 赖氨酸 色氨酸 异亮氨酸 苏氨酸 缬氨酸 高 粱 赖氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 色氨酸 小 麦 赖氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 大 麦 赖氨酸 苏氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸 缬氨酸玉米-豆饼 赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 异亮氨酸 色氨酸,部分肉用仔鸡饲料中的限制性氨基酸,饲 料 蛋白质 第一限制性 第二限制性 第三限制性（%）AA AA AA玉 米 9.0 赖氨酸 色氨酸 精氨酸 高 粱 9.5 赖氨酸 精氨酸 蛋氨酸 小 麦 12.6 赖氨酸 苏氨酸 精氨酸 大豆饼 46.2 蛋氨酸 苏氨酸 色氨酸 菜籽饼 35.3 亮氨酸 赖氨酸 精氨酸 棉籽饼 36.1 赖氨酸 亮氨酸 蛋氨酸 椰子饼 21.2 赖氨酸 亮氨酸 蛋氨酸 棕榈核粕 12.9 赖氨酸 组氨酸 色氨酸 鱼 粉 60.8 精氨酸-肉 粉 70.7 蛋氨酸-肉骨粉 48.6 色氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸,二、蛋白质质量的评定方法,常用评定指标：饲料CP的含量，蛋白质消化率，生物学价值，蛋白质的净利用率，蛋白质的效率比，EAA指数，瘤胃中CP的降解率。,（一）饲料蛋白质的消化率,粗蛋白质（crude protein:CP）可消化粗蛋白质（digestible crude protein:DCP）,蛋白质的消化率(即CP的消化率)分表观消化率与真实消化率,公式:食入氮-粪氮 蛋白质的表观消化率=100%食入氮 食入氮-(粪氮-代谢粪氮)蛋白质的真实消化率=100%食入氮代谢粪氮：动物在采食无氮日粮时，由粪中排出的氮。主要包括消化道脱落物、消化液残余物以及 消化道中微生物所含的氮。,（二）蛋白质的生物学价值(Biological value-BV),1.概念：动物体内存留的氮量占吸收氮量的比值。通常以%表示。BV表示动物体吸收的蛋白质转化为体组织(或畜产品)蛋白质的效率。存留氮 生物学价值(BV)100%吸收氮,2.测定方法,运用氮平衡试验测定。分表观生物学价值(ABV)和真实生物学价值(TBV)。通常指的是ABV 食入氮-(粪氮+尿氮)ABV 100%食入氮-粪氮 食入氮-(粪氮-代谢粪氮)-(尿氮-内源尿氮)TBV 100%食入氮-(粪氮-代谢粪氮)内源尿氮：动物在采食无氮日粮时,由尿中排出的氮。是由动物体内蛋白 质代谢产生的氮。,动物体内的氮平衡,正平衡 饲料氮粪氮+尿氮 体蛋白质沉积等平衡 饲料氮=粪氮+尿氮 体蛋白质不增不减负平衡 饲料氮粪氮+尿氮 体蛋白质分解,BV反映被动物消化吸收的饲料蛋白质在动物体的利 用程度。BV越高，蛋白质品质越好，营养价值越高。常用猪饲料蛋白质的生物学价值(%)饲料种类 BV 饲料种类 BV 大 麦 46 大豆粕 86 小 麦 43 菜籽粕 63 燕 麦 59 棉籽粕 60 玉 米 50 葵花籽粕 60 高 粱 34 椰籽粕 43 优质小麦麸 59 马铃薯(熟)67 大米糠 31 苜蓿草粉和 蚕 豆 53 三叶草粉 79-81 羽扇豆 55 肉骨粉 60,（三）蛋白质净利用率(net protein utilization:NPU),沉积于动物体的蛋白质占食入蛋白质的比值。通常以沉积氮占食入氮的%表示:沉积氮 NPU 100%食入氮或 食入氮-(粪氮+尿氮)表观NPU100%食入氮 也可用蛋白质的消化率乘BV求得。禽一般用NPU评价蛋白质的营养价值。NPU越高，饲料蛋白质品质越好，营养价值越高。,作 业：,某试验测得试验期动物食入总氮量340克，由粪中排出氮71克，由尿中排出氮69克。该被测饲料蛋白质的ABV是多少？NPU是多少？,（四）蛋白质效率比(protein efficiency ratio:PER),食入每单位重量蛋白质的动物增重。动物体增重(克)PER=食入蛋白质量(克)PER表示饲料蛋白质用于动物生长的效率，越高,该饲料蛋白质品质越好,营养价值越高。,（五）氨基酸的化学评分(Chemical score),待测饲料蛋白中EAA含量与某种标准的蛋白中相应EAA含量之比，其比值最低的那种EAA的比值，称为该待测蛋白质相对于标准蛋白质的化学评分，亦称化学比分。以%表示。,饲料蛋白质中EAA含量 化学评分100%动物组织(或产品)蛋白质中相应EAA含量 在实际应用，常以饲料中AA含量与动物对AA的需要之比计算，即：饲料中EAA含量 氨基酸的化学评分 100%动物相应AA的需要量,仔猪用玉米-豆饼饲料(CP.12%)的AA化学评分,必需氨基酸 需要量(%)饲料中含量(%)化学评分 精氨酸 0.20 0.77 385 组氨酸 0.18 0.30 167 异亮氨酸 0.50 0.58 116 亮氨酸 0.60 1.31 218 赖氨酸 0.70 0.50 71.4蛋氨酸+胱氨酸 0.45 0.48 107苯氨酸+酪氨酸 0.70 1.24 177 苏氨酸 0.45 0.51 113 色氨酸 0.12 0.10 83.3 缬氨酸 0.50 0.59 118,（六）必需氨基酸指数（essential amino acid index）,饲料蛋白质中的EAA含量与标准蛋白质（常用鸡蛋蛋白）中相应EAA含量之比的几何平均数：n b1 b2 b3 bn EAAI=a1 a2 a3 an其中b1，b2，b3，bn为被考察蛋白质中的各种EAA含量；a1，a2，a3，an为标准蛋白质中相应EAA的含量（g/kg）；n为参与计算的EAA的个数。EAAI只能说明EAA总量与标准蛋白的接近程度，没有考虑限制性AA。,（七）可消化、可利用和有效氨基酸,1.可消化氨基酸：食入的饲料蛋白质经消化后被吸收的AA。2.可利用氨基酸:食入蛋白质中能够被动物消化吸收并可用蛋 白质合成的AA。在饲料蛋白质、AA质量的评 定中主要是指家禽的可消化AA。3.有效氨基酸：有时是对可消化、可利用AA的总称，有时却特指用化学方法测定的有效 Lys。,（八）反刍动物蛋白质质量评定体系,NRC:可吸收蛋白质体系（absorbed protein system）降解食入蛋白（degraded intake protein,DIP）未降解食入蛋白（undegraded intake protein,UIP）；ARC:瘤胃的降解与非降解蛋白质体系 瘤胃降解蛋白（rumen degradable protein,RDP）瘤胃非降解蛋白（rumen undegradable protein,UDP）,饲料蛋白质的降解率公式：十二指肠非氨氮-瘤胃微生物氮降解率=1-食入饲粮氮降解率更精确的公式：十二指肠非氨氮-(瘤胃微生物氮内源氮)降解率=1-食入饲粮氮体内法（in vivo）、体外法（in vitro）,尼龙袋法 初始含氮量-瘤胃内培养后含氮量降解率=初始含氮量,体外人工瘤胃模拟装置,山羊的瘤胃、十二指肠瘘管,奶牛瘤胃瘘管,奶牛的十二指肠、回肠瘘管,三、饲粮氨基酸的平衡,（一）饲粮AA含量的表示方法 1.AA占饲粮的%：整个饲粮中各种AA占饲粮风 干物质或DM的%营养需要和饲养标准多采用此法，便于配合饲粮。2.AA占CP%：饲粮中各种AA含量占饲粮CP的%常用于比较蛋白质的品质，了解饲粮各种AA与理想蛋白质的差距。,（二）氨基酸的缺乏,在低蛋白饲粮情况下，可能有一种或几种EAA含量不能满足动物的需要。AA缺乏不等于蛋白质缺乏。如:南方机榨菜籽饼作为猪的主要蛋白质饲料，可能饲粮蛋白质水平超标，而个别AA（如Lys）含量仍不能满足需要；或者蛋白质不足，但个别AA并不缺乏。,（三）氨基酸的不平衡,1.氨基酸平衡：日粮AA的种类、数量和相互间的比例与动物的需要量相符合。当AA平衡时利用率最高。任何一种EAA不平衡都会导致动物体内蛋白质消耗增多，严重时还会导致生产性能明显降低。2.AA不平衡：饲粮AA的比例与动物所需比例不一致。一般不会出现饲粮中AA比例都超过需要的情况，往往是大部分AA符合需要，个别AA偏低。不平衡主要是比例问题，缺乏主要是量不足。在实际生产中，饲粮AA不平衡一般都同时存在AA的缺乏。,（四）氨基酸的互补,在饲粮配合中，利用各种饲料AA含量和比例的不同，通过两种或两种以上饲料蛋白质的配合，相互取长补短，弥补AA的缺陷，使饲粮AA比例达到较理想状态。在生产实践中提高饲粮蛋白质品质和利用率的经济有效方法。,（五）氨基酸的拮抗,某些AA过量，在肠道和肾小管吸收时与另一种或几种AA产生竞争，增加机体对这种（些）AA需要的现象。如Lys干扰Arg在肾小管重吸收而增加Arg需要；Val与Leu、Ile间拮抗；Phe与Val、Thr，Leu与Gly，Tyr与Trp间拮抗拮抗的AA间，比例相差越大，拮抗作用越明显;拮抗往往伴随AA的不平衡。,（六）氨基酸中毒,在自然条件下，几乎不存在AA中毒，只有在使用合成AA大大过量时才有可能发生。在日粮中某些单体AA过量会引起动物中毒。Met毒性最强，过量抑制生长，且不能通过补充其他AA加以消除。Tyr、Phe、Trp、His等过量也有毒性。在含酪蛋白的正常饲粮中加入5%的Lys或Met、Trp、Leu、Glu，都可导致动物采食量下降和严重的生产障碍。,(七)日粮氨基酸的平衡方法,1.利用AA的互补:两种或两种以上含限制性AA不同的饲料配合,弥补 相互间AA的缺陷,使日粮中AA尽可能接近动物需要,提高 BV;2.添加限制性AA:首先考虑第一限制性AA,在添加了第一限制性AA的基 础上,再考虑第二、第三、第四限制性AA。反之,有时还会加大日粮AA的不平衡,产生不良影响。,添加限制性氨基酸的应用：,A.当EAA不足时，添加限制性单体AA，而无需补充蛋白质，且效果比添加蛋白质好。玉米芝麻饼型日粮添加赖氨酸的效果 成分含量(%)成 绩 饲 料 赖氨酸粗蛋白增重(g)增重/饲料1.玉米+豆饼 1.10 20.3 243 0.662.玉米+芝麻饼 0.56 20.3 68 0.363.饲料2+赖氨酸 1.10 20.3 222 0.614.玉米+芝麻饼 1.10 38.0 144 0.445.饲料4+赖氨酸 1.46 38.0 181 0.46B.添加限制性AA，可降低日粮CP含量，使生产性能不变还可减少环境污染。,第四节 非蛋白氮的利用,一、动植物体中的NPN游离氨基酸、酰胺类、含氮的糖苷和脂肪、生物碱、铵盐、硝酸盐、甜菜碱、胆碱、嘧啶和嘌呤等。,二、反刍动物对NPN的利用,（一）瘤胃微生物对NPN利用有2-4周逐渐适应期；（二）营养物质 用尿素做氮源，应补充S、P、Fe、Mn、Co等的不足，N:S10-14:1；当已满足瘤胃微生物正常生长对氮的需要时，添加尿素效果不佳；（三）