第二章水产动物蛋白质的营养课件.ppt

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1、水产动物蛋白质的营养,10:22,2,第一节 蛋白质的组成、作用及特点第二节 蛋白质的消化、吸收和代谢第三节 蛋白质的需要第四节 水生动物的氨基酸营养第五节 评定水生动物蛋白质 和氨基酸营养价值,第二章 水产动物蛋白质的营养,10:22,3,第一节 蛋白质的组成和作用及特点,一、蛋白质的组成二、蛋白质的生理 作用及特点,10:22,4,一、 蛋白质的组成,1、组成元素：P24 C：5055% H：6.08.0% O：1924% N：1419% S： 04% P: 01.5 N平均含量为16%，这是概略养分分析法CP含量计算的理论依据。 CP=蛋白质含N量16%=蛋白质含N量6.25,10:22

2、,5,蛋白质的基本组成单位是氨基酸，主要由20种氨基酸组成。,2、化合物组成：,10:22,6,二、蛋白质的生理作用及特点,1、蛋白质是水生动物主要的能量来源(P27)；2、体组织蛋白质的更新、修复以及维持体蛋白的现状；3、用于生长（体蛋白质的增加）；4、组成机体各种激素和酶类等具有特殊生物学功能的物质。,10:22,7,一、蛋白质消化的主要场所二、蛋白质的消化过程三、消化酶活力受到年龄大小的影响四、消化的主要产物及吸收位置五、蛋白质的消化率六、含氮物质在体内分解产物,第二节 蛋白质的消化特点,10:22,8,一、蛋白质消化的主要场所,1、场所：有胃鱼在胃和小肠，而无胃鱼则主要在小肠；2、原因

3、：（1）在有胃鱼的胃和小肠中已监测出消化蛋白的酶类；（2）鲤鱼的胰腺、小肠粘膜的提取物具有蛋白酶活性，其活性最高的部位是小肠后1/3，而活性最高的酶是胰蛋白酶，活性最低的酶是寡肽酶和二肽酶。,10:22,9,二、蛋白质的消化过程,10:22,10,三、消化酶活力受到年龄大小的影响,10:22,11,*在孵化出来的几天内，分泌蛋白酶的组织没有发育完全，酶活力较低。,表5-1 幼鲤小肠蛋白消化酶活力,10:22,12,表5-2 虹鳟蛋白酶活力与体重的关系,10:22,13,四、消化的主要产物及吸收位置,1、主要产物：氨基酸?2、吸收位置：鲤鱼的氨基酸65%是在小肠的前1/2吸收。,10:22,14

4、,五、蛋白质的消化率,（一）主要水生动物对蛋白质的消化率（表5-35-6）（二）影响水生动物蛋白质消化率的主要因素（三）满足测定结果有意义的条件,（一）主要水产动物对蛋白质的消化率,10:22,16,表5-3 虹鳟蛋白质的消化率（体重10-155g，Cha等，1979）,10:22,17,表5-4 斑点叉尾鮰蛋白质消化率（Wilson，1985),10:22,18,表5-5 鲤鱼对饲料中蛋白消化率（Ogino等，1973）,10:22,19,表5-6 草鱼的饲料中蛋白消化率（Law，1986）,10:22,20,（二）影响水产动物蛋白质消化率的主要因素,1、个体大小2、水温3、蛋白质的摄入量4

5、、淀粉含量5、非淀粉多糖6、加工调质,10:22,21,1、个体大小,10:22,22,表5-7 不同体重大小对蛋白的消化率(Kitamikado，1964),10:22,23,2、水温,10:22,24,表5-8 水温对鲤鱼内源粪氮EFN、鳃氮和尿氮的影响,*由于水温的增高，代谢强度增大，消化道上皮细胞的脱落和消化酶液，从体内分泌到消化道的含氮物质（EFN）和氨基酸的脱落（EN）都随温度的增加而增加。,10:22,25,3、蛋白质的摄入量,10:22,26,表5-9 N摄入量对鲤鱼对白鱼粉中蛋白消化的影响（Ogino，1973),10:22,27,4、淀粉含量,10:22,28,表5-10

6、马铃薯淀粉对20g虹鳟蛋白消化的影响（Kitamitado，1964),10:22,29,5、非淀粉多糖的影响,（1）可溶性非淀粉多糖： 增加消化道的黏度，减少消化酶与底物的接触面积，从而降低消化率。 （2）不溶性非淀粉多糖： *作为细胞壁将营养物质包被起来，减少酶作用的底物浓度从而降低消化率 *增加食糜在消化道中的排空速度。,10:22,30,6、加工调质,粉碎粒度对蛋白质的消化的影响度非常大。因为：（1）水生动物通过牙和肠道的物理性消化能力很弱。（2）使植物的细胞壁受到一定程度的破坏，可以间接提高底物浓度，从而提高其消化率。,10:22,31,（三）满足测定结果有意义的条件,1、对每一个测

7、定的数据，一定要讲究其测定条件；2、同一种饵料在同一水生动物，不同条件下其消化率有较大的差异；3、要搞清楚定性的影响因素。,10:22,32,六、含氮物质在体内分解产物,10:22,33,表5-11鳗鱼氮代谢产物（Engin，2001）,10:22,34,第三节 蛋白质的需要量,一、确定水生动物饲料蛋白质最适需要量的方法 二、蛋白质的需要量 三、影响蛋白质需要量的主要因素,10:22,35,一、确定水产动物饲料蛋白质 最适需要量的方法,蛋白质浓度梯度法： 采用不同梯度蛋白质含量的试验饲料来饲养鱼类，测定各试验组鱼类的增重率、蛋白质效率等指标，确定蛋白质的需要量。,10:22,36,二、蛋白质的

8、需要量,10:22,37,表5-12 不同水产动物蛋白质的需要量,10:22,38,三、影响蛋白质需要量的主要因素,（一）年龄和大小（二）食性（三）水温环境,10:22,39,（一）年龄和大小,10:22,40,表5-13 不同年龄和大小的鱼对蛋白质的需要量,*刚孵化出的水花，不同食性的水生动物，对蛋白质的需要量差别较小。,*在成鱼阶段不同种类的鱼对蛋白质需要量顺序：肉食性杂食性草食性,10:22,41,（二）食性的影响,10:22,42,表5-14 不同食性建议蛋白质需要量（%）（周小秋，1996）,10:22,43,（三）水温环境,10:22,44,表5-15 不同水温条件下蛋白质需要量,

9、10:22,45,第四节 水产动物氨基酸营养,一、水生动物的蛋白质、氨基酸代谢与N平衡二、水生动物必需氨基酸的种类及确定方法三、研究氨基酸需要量的方法四、主要水生动物氨基酸需要量五、氨基酸之间的营养关系六、氨基酸的消化率七、合成氨基酸的应用,10:22,46,一、水产动物的蛋白质、 氨基酸代谢与N平衡,10:22,47,（一）蛋白质、氨基酸的代谢,脱氨,蛋白质,氨气、尿素、尿酸等,不含氮部分,CO2 、H2O+能量,糖、脂肪,氧化分解,氨基转换,新的氨基酸,合成,组织蛋白、酶,转化,脱羧,胺类,氨基酸,含氮部分,10:22,48,（二）氮平衡,氮平衡：指动物所摄取的蛋白质的氮量与在粪和尿中排出

10、的氮量之差。,B= I( F + U ),B氮平衡I摄入的氮量F粪中的氮量U尿中的氮量,式中：,氮的总平衡：B = 0正氮平衡：B 0， 表现为体重增加负氮平衡：B0，表现为鱼体消瘦,注：,10:22,49,（二）氮的平衡（Nitrogen balance）,计算,10:22,50,二、水产动物必需氨基酸的种类及确定方法,（一）水生动物必需氨基酸种类 的确定方法（二）水生动物必需氨基酸的种类,10:22,51,（一）确定必需氨基酸的方法,1、确定必需氨基酸的常用方法2、目前水生动物必需氨基酸的 确定方法,10:22,52,（1）生长实验,表5-16 生产实验的设计,1、确定必需氨基酸的常用方法

11、,10:22,53,（2）同位素标记实验,1)原理：鱼类是否可以利用碳水化合物合成氨 基酸。 2)方法： 给试验鱼注射14C标记的葡萄糖，分离组织蛋白并测定其放射性，具有放射性的氨基酸是鱼体以自身已具备的物质合成的，不是必要的食物成分，因此是非必需氨基酸；不具放射性的氨基酸不是在鱼体中合成，而是直接从食物中得到的，为必需氨基酸。,10:22,54,2、目前水产动物必需氨基酸的确定方法,（1）生长试验： 斑点叉尾鮰、鲑鱼、鲤鱼、鳗鱼、虹鳟、罗非鱼、鳖（2）同位素方法： 虾、鲽、鲈鱼,10:22,55,（二）水产动物必需氨基酸的种类,1、必需氨基酸和非必需氨基酸的概念 2、必需氨基酸的种类,10:

12、22,56,1、必需氨基酸和非必需氨基酸的概念,（1）必需氨基酸（EAA）:指水生动物在体内不能合成或合成的量很少，远不能满足其需要量，必须从饵料中供给，如果缺乏会严重的降低生产性能，出现缺乏症。添加后生产性能得以部分恢复，缺乏症有所缓解，我们就称这些氨基酸为某水生动物的必需氨基酸。（2）非必需氨基酸：指水生动物体内能利用其他物质合成足量的AA，不从饵料中供给，也不会出现缺乏症。,10:22,57,1、必需氨基酸和非必需氨基酸的概念,半必需氨基酸（条件必需氨基酸）：在一定条件下能替代或节省部分必需氨基酸的氨基酸。苯丙氨酸酪氨酸 蛋氨酸半胱氨酸甘氨酸丝氨酸,10:22,58,2、必需氨基酸的种类

13、,10:22,59,表5-17 水产动物必需氨基酸的种类,10:22,60,表5-17水产动物必需氨基酸的种类（续）,10:22,61,三 研究氨基酸需要量的方法,（一）生长试验法： 水生动物摄食由低到高水平氨基酸的不同日粮，一般设6个水平，通过一定时间的饲养，然后测定其增重，采食量和饵料系数及体组织的其它指标，以不同的氨基酸水平为变量x，不同的增重为因变量y，来模拟回归模型，确定氨基酸的需要量。,10:22,62,1、原理：当氨基酸没有满足需要量时，血清中的氨基酸水平维持在最低值，满足需要量以后，血清中的氨基酸大幅度增加，且随添加水平的增加而增加。 2、结果：根据斑点叉尾鮰血清中Lys、Th

14、r、His、Met，虹鳟血清中Arg，罗非鱼肌肉中的Lys、Thr、Val确定了相应AA需要。,（二）血清和组织氨基酸研究,10:22,63,即根据测定氧化产物来判断。设氨基酸在没有满足需要量以前，主要用作体蛋白的沉积。因此在组织中氧化产物的量一直在较低的水平，而当满足需要量后，主要用于氧化供能，氧化产物大幅度提高。,（三）氨基酸氧化研究：,10:22,64,四、主要水产动物氨基酸的需要量,10:22,65,表5-18 主要水产动物氨基酸需要量,10:22,66,（二）限制性氨基酸概念：在饲料蛋白质中EAA的含量和动物的需要量相比，比值偏低的氨基酸；由于这些氨基酸的不足，限制了动物对其他必需和

15、非必需氨基酸得利用。比值最低的成为第一限制性氨基酸，以后依次称为第二、第三、第四；Lys, Met, Try, Arg 是淡水鱼饲料中最容易缺乏的限制性氨基酸。不同的饲料，对不同的动物，限制性氨基酸的顺序不完全相同。,10:22,67,2.3 以饲粮（饲料）所含可消化（可利用）氨基酸的量与动物可消化（可利用）的氨基酸的需要量相比，确定的限制性氨基酸的顺序更准确，与生长试验的结果也更接近。2.4 常用禾谷类及其他植物性饲料，对于猪，Lys 常为第一限制性氨基酸；对于家禽，Met一般为第一限制性氨基酸。Met为豆饼的第一限制性氨基酸。,10:22,68,(三)氨基酸平衡1、概念：指配合饲料中各种E

16、AA的含量及其比例等于动物对EAA的需要量。2、水桶法则：把氨基酸平衡比喻成木水桶，只有构成木水桶的各木片一样高，才能装满一桶水。如其中有一片低，装水只能装到低木片的高度，其余木片再高也没有用处，氨基酸也是这样，只有各种氨基酸含量均衡，才能被动物吸收，某一种氨基酸含量少，其它再多也没有用。,10:22,69,必需氨基酸的木桶模式图,10:22,70,3、氨基酸的缺乏,在低蛋白质，可有一种或几种必需氨基酸含量不能满足动物的需要。氨基酸缺乏不完全等于蛋白质缺乏。蛋白质不足，但个别氨基酸并不缺乏,10:22,71,4、氨基酸中毒在自然条件下几乎不存在氨基酸中毒，只有在使用合成氨基酸大大过量时才有可能

17、发生。就过量氨基酸的不良影响而言，蛋氨酸的毒性大于其他氨基酸。,10:22,72,5、氨基酸的互补,指在饲料配合中，利用各种饲料氨基酸的含量和比例的不同，通过两种或两种以上饲料蛋白质配合，相互取长补短，弥补氨基酸的缺陷，使饲料氨基酸比例达到较理想状态。,10:22,73,6、氨基酸的拮抗1、概念：某些氨基酸在过量的情况下，有可能在肠道和肾小管吸收时与另一种或几种氨基酸产生竞争，增加机体对这种（些）氨基酸的需要，此种现象称为氨基酸的拮抗。2、存在拮抗现象的几组氨基酸 赖氨酸 精氨酸 缬氨酸 亮氨酸、异亮氨酸 苯丙氨酸 缬氨酸、苏氨酸 亮氨酸 甘氨酸 苏氨酸 色氨酸3、存在拮抗作用的氨基酸之间，比

18、例相差愈大，拮抗作用愈明显。拮抗往往伴随着氨基酸的不平衡。,10:22,74,6、氨基酸的拮抗,4、赖氨酸（Lys）与精氨酸（Arg） 在斑点叉尾鮰（Robinson,1981)、虹鳟（Davies,1997)、对虾(Hew,1982)没有发现有拮抗 在稚鳖上发现有拮抗现象，对生产性能没有影响，仅引起蛋白净沉积效率下降（周小秋,1998）5、亮氨酸（Leu）、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)之间 斑点叉尾鮰上两种氨基酸存在拮抗（Robinson，1984),10:22,75,六、合成氨基酸的应用,（一）合成氨基酸应用后的效果（二）影响水生动物利用合成氨基酸的因素（三）提高合成氨基酸利用采取

19、的措施,10:22,76,（一）合成氨基酸应用后的效果,1、现在大量研究发现：在饵料中添加合成氨氨基酸没有效果，水生动物是几乎不能利用合成氨基酸。2、在含棉籽粕较高的饵料中添加L-赖氨酸可以减少毒性。3、在含豆粕的饵料中添加赖氨酸可以提高鳟鱼和鲤鱼的生长率。,10:22,77,（二）影响水产动物氨基酸合成的因素,1、合成氨基酸与蛋白结合的氨基酸吸收不同步2、电解质平衡问题3、氨基酸排出增加,10:22,78,1、合成氨基酸与蛋白结合的氨基酸吸收不同步,（1）合成氨基酸进入消化道后，不经过消化直接吸收，速度较快。而以蛋白结合形式的氨基酸要先经过消化，进入体内速度慢。（2）测定相差15小时左右。,

20、10:22,79,2、电解质平衡问题,（1）通过添加乙酸钠和乙酸钾调节pH，提高鲤鱼氨基酸的利用。（2）在调节氨基酸的代谢中起作用。,10:22,80,3、氨基酸排出增加,（1）幼鲤摄食合成氨基酸配制的饵料，在24小时内，排出36%；（2）在鲤鱼上研究发现：晶体氨基酸+酪蛋白饵料；凝胶+酪蛋白饵料氨基酸的排出量分别为12.8%和1%。,10:22,81,（三）提高合成氨基酸利用采取的措施,1、添加合理构型的氨基酸2、提高合成氨基酸吸收的同步性3、提高投饵次数,10:22,82,1、添加合理构型的氨基酸,（1）赖氨酸必需使用L型；（2）水生动物对DL型蛋氨酸利用率为100%；（3）水生动物对羟蛋

21、氨酸（MHA）的利用率仅为L-型的26%，但是畜禽则为80%。,10:22,83,2、提高合成氨基酸吸收的同步性,主要采取稳定化处理，其中最主要的方法是将合成氨基酸进行包被。 Murai(1981)研究表明：用酪蛋白包被的合成氨基酸纯合饵料饲喂鲤鱼，生长速度为没有包被的4倍。,10:22,84,3、提高投饵次数,饲含合成氨基酸饵料，在投饵率为3%时，投喂次数从4次提高到6次，可以提高生长速度（Aoe等，1970） 作用机理：使后投喂的合成氨基酸与蛋白质的吸收同前面投喂的蛋白质同步。,10:22,85,四、氨基酸的消化率,（一） 氨基酸消化率的表示（二）主要原料氨基酸的消化率（三）影响水生动物氨

22、基酸消化率的因素,10:22,86,（一）氨基酸消化率的表示,氨基酸消化率=（摄入氨基酸量排出氨基酸量）/摄入氨基酸量,10:22,87,（二）主要原料氨基酸的消化率,10:22,88,表5-19 二龄鲤鱼氨基酸消化率,10:22,89,（三）影响水产动物氨基酸消化率的因素,1、加工工艺：粉碎粒度，调制的温度和时间，碳水化合物糊化程度。2、有害因子：引起酶活力降低，消化道破坏，影响消化吸收的抗营养因子。 （有毒有害物质，抗营养因子，多聚糖）3、氨基酸的不同测定方法,10:22,90,五 水产动物蛋白质和氨基酸营养价值,（一）化学分析和化学比分，限制氨基酸的概念（二）必需氨基酸指数（三）蛋白质效

23、率比和蛋白质利用率（四）理想蛋白质,10:22,91,（一）几个重要的概念,1、化学分析：对饲料，动物组织及动物排泄物的某些成分，进行定性、定量的分析。粗蛋白质（crude protein, CP）粗蛋白是使用较早的蛋白质质量评定指标，仅能反应饲料或饲粮总含氮物的多少。,10:22,92,2、可消化粗蛋白质（digestible crude protein, DCP）饲料可消化粗蛋白质可由其粗蛋白质含量乘以粗蛋白消化率而得，可粗略地反映饲料蛋白质的质量。同一种动物对不同饲料蛋白质的消化率不同，不同的动物对同一饲料蛋白质的消化率也不完全相同。,10:22,93,（三）蛋白质的生物学价值（biol

24、ogical value, BV） 生物学价值指动物利用的氮占吸收氮的百分比,内源尿氮,代谢粪氮,表观生物学价值,真生物学价值,BV值愈高，质量愈好。一般在50-80范围内。,10:22,94,(四)净蛋白利用率(Net Protein Utilization，NPU) 概念：动物体内沉积的蛋白质或氮占食入的蛋白质或氮的百分比，即：,10:22,95,(五)蛋白质效率(Protein Efficiency Ratio，PER) PER是动物食入单位蛋白质或氮的体增重，可用下式表示：显然，PER愈大，其蛋白质品质愈好。,10:22,96,(六)化学比分(Chemical Score，CS) 待测蛋白质的必需氨基酸含量与某种标准蛋白质(常用鸡蛋蛋白质)的必需氨基酸含量相比，其比值最低的那种必需氨基酸的比值，则为该待测蛋白质相对于标准蛋白质的化学比分。例如：小麦与鸡蛋蛋白相比，赖氨酸的比值最低，小麦蛋白质赖氨酸含量为2.1%，鸡蛋蛋白质的赖氨酸为7.0%，小麦相对于鸡蛋蛋白质的化学比分为： （2.1/7.0）100=30,10:22,97,（七）必需氨基酸指数（EAAI）,*优点：评定的营养价值最接近生物学价值，可以反映AA平衡程度，且方法简单。*缺点：不能反映蛋白质的消化吸收率和氨基酸的利用率,10:22,98,The End,