动物对饲料的消化与利用.ppt

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1、第二章 动物对饲料的消化与利用,第一节 动物消化饲料的方式 第二节 消化后养分的吸收第三节 动物的消化力与饲料的可消化性,内 容,第一节 动物消化饲料的方式,一、消化的概念 动物采食饲料后，经物理性、化学性及微生物性作用，将饲料中大分子不可吸收的物质分解为小分子可吸收物质的过程。,3种：物理性消化、化学性消化和微生物消化动物种类不同，消化道的结构和功能亦不同，消化方式的侧重不同请看各类动物的消化道结构,二、消化的方式,猪消化道结构,鸡消化道结构,马消化道结构,牛消化道结构,缺乏粗料对瘤胃内壁的影响,正常,兔消化道结构,1.物理性消化（又称机械性消化）指通过牙齿撕、咬，消化道壁磨压等方式，将食物

2、由大颗粒状态变成较小的颗粒。有利于在消化道内形成多水的食糜，增加饲料表面积，颗粒变小，为酶消化和微生物消化提供条件。同时，通过消化道管壁的运动，把食糜研磨、搅拌并从一个部位运送到另一个部位。胃肠蠕动可刺激消化液的分泌。特点：无化学性变化，产物不可吸收。,二、消化的方式,物理性消化的动物种类特异性,1.物理性消化,咀嚼、胃肠道蠕动的作用：使饲料颗粒变小；将食物向消化道后端推动，排空；刺激消化酶分泌；意义：对牛、羊应提供充足的反刍时间；各种动物都有不同的最佳饲料粒度。,1.物理性消化,对于各类动物，均不提供粒度过细的饲料饲料粉碎过细：肠胃蠕动减弱，酶分泌能力下降 不利于酶与饲料混合，易形成食团 不

3、利于吞咽，可引起呼吸道疾病 会使畜舍空气变差，易滋生微生物 增加加工能耗,1.物理性消化,商品料应适当的粗而均匀 反刍动物的粗饲料被粉碎过细，则会出现面部浮肿。家禽（鸡，鸭，鹅）主要通过肌胃收缩的压力和饲料中的硬物质料的切搓，达到改变饲料粒度的作用，这是在禽类笼养的条件下日粮中添加硬质沙石的依据。,1.物理性消化,2.化学性消化,要点是高等动物特有的消化方式，对非反刍动物尤为重要终产物可以吸收越是高等的动物，消化器官分工越明确，消化酶的种类越多酶的消化作用具有专一性 不同种类或同一种类不同生长阶段的动物所分泌的酶的种类、数量、活性不同。（这一点是生产中设计配方重要的依据）,乳猪：2835日龄断

4、奶，分泌乳糖酶、蔗糖酶较多，可利用乳糖（乳清粉和白糖），而淀粉酶、纤维酶、蛋白酶、脂肪酶较少，需要补充。肉鸡：生长迅速，酶的分泌不多，所以饲粮中通常添加酶雏鸡：添加纤维酶，蛋白酶，脂肪酶，复合酶。,2.化学性消化,仔猪的消化生理特点,引起腹泻的因素,胃酸分泌量低、蛋白酶活性低 应激饲料消化率低、蛋白过高病原微生物控制（卫生条件）饲养方式,断奶仔猪胃肠道 pH 的变化,Makkink et al.1994,毒血症,刺激肠壁,拉稀,死亡,胃pH高,微生物降解蛋白产物,未消化蛋白,蛋白消化不良,1,胃蛋白酶激活pH:2.0、3.5最佳pH 4.0 激活慢pH 6.0 无激活,蛋白质消化,毒血症,死亡

5、,大肠杆菌等病原细菌生长,胃pH高,内毒素、神经毒素,刺激肠壁,拉稀,2,大肠杆菌受抑制乳酸杆菌生长,病原微生物的控制,未消化碳水化合物,刺激肠壁,渗透压提高,拉稀,过量VFA产生,微生物降解蛋白产物,未消化蛋白,蛋白消化不良,碳水化合物供给过量,饿后吃过饱,采食减低,3,饲养管理,控制下痢的措施,保证氨基酸含量降低蛋白质含量,在大麦、小麦型日粮中加入-葡聚糖酶。因为其中含有-葡聚糖（是一种抗营养因子）,单胃动物采食后可造成食糜粘度增加，使排空速度和消化率下降，造成粘性粪便甚至发病。反刍动物饲料先经过瘤胃微生物的作用，补充外源酶的作用效果较差。,2.化学性消化,化学性消化的动物种类特异性,要点

6、：动物消化道的结构决定了微生物发酵作用产生的部位及其意义。反刍动物的微生物发酵主要在瘤网胃进行，而单胃动物主要在大、盲肠进行。微生物消化是反刍动物的主要消化方式，而是单胃动物消化的辅助形式瘤胃是反刍动物主要消化器官,3.微生物消化,单胃动物微生物消化的营养作用较弱，主要在大肠内进行，消化量少，且停留时间短，产物被吸收的机会少。马、兔、驴等非反刍草食动物的盲肠、大肠微生物消化起相当大的作用，但弱于反刍动物。畜禽最大生产性能的发挥有赖于它们所具有的正常的胃肠道环境和健康的体况。动物胃肠道正常微生物区系从多方面影响胃肠道环境的稳定和动物的健康。,3.微生物消化,瘤胃内环境的特点,中性略偏酸性环境（p

7、H6.07.0，变化范围5.07.5）（pH值越低，对粗饲料消化越不利，生产中加碳酸氢钠、氧化镁防止瘤胃酸中毒）,厌氧环境,瘤胃占四个胃容积的80%、占消化道总容积的70%,瘤胃内的渗透压与血液接近（瘤胃内容物可以与血液进行物质交换，提高渗透压可以加快排空）,温度接近体温（38.540，适合各种微生物生长）,是还原状态（VFASFA，反刍动物体脂硬度大的原因）,瘤胃内环境的特点,存在大量微生物，主要是细菌和纤毛虫，微生物总体积占瘤胃内容物的5%10%。细菌与纤毛虫是相互依赖，相互制约的。它们所分泌的酶可以消化多种养分，尤其是动物难以消化的纤维性饲料,细菌是利用劣质饲料，低级饲料的主要因素，纤毛

8、虫可以吞噬细菌，可以缓解瘤胃内环境的突变.,瘤胃内环境的特点,瘤胃内反刍动物瘤胃内有大量微生物，主要是厌氧细菌和原生动物，正常饲养条件下，内容物中有1010细菌/ml，106原生动物/ml。,瘤胃内的微生物,（1）细菌有两类，一类是可利用纤维素、淀粉、葡糖等养分的细菌，另一类是可发酵第一类细菌的代谢产物的细菌。微生物消化中，细菌的作用比原生动物更大。,（2）大多数原生动物为纤毛原虫，可吞噬食物和细胞颗粒，并可利用纤维素。纤毛虫能吞食和消化细菌，当瘤胃纤毛虫完全消失时，细菌数目就会大量增加。,瘤胃内的微生物,微生物与动物的共生关系,反刍动物所摄食的饲料为微生物生存的主要物质条件，同时依靠微生物的

9、消化和代谢作用，饲料中的养分(如纤维素)才可被畜体充分利用，尤其是微生物代谢过程中，碳水化合物的分解产物VFA是反刍动物营养的主要来源。因此，宿主摄食日粮的改变，必然引起瘤胃微生物种群发生变化，同时，瘤胃微生物种群失去平衡后也必然导致宿主的代谢紊乱。,瘤胃发酵产物及发酵类型,瘤胃发酵的产物终产物主要是VFA、CO2、CH4、H2、H2S CH4是一种能量损耗，占牛羊饲料总能的810%，如何降低CH4气体含量是提高牛羊能量利用的关键。,正常发酵：VFA中 乙：丙：丁=70：20：10称为乙酸发酵型。有利于提高乳脂率，泌乳期应以此为主。,异常发酵：VFA中 乙：丙：丁=60：30：10称为丙酸发酵

10、型。对乳脂率不利，但有利于肉牛肥育。,瘤胃发酵产物及发酵类型,影响瘤胃发酵类型的因素：饲料精粗比及精料的加工处理。,饲粮精粗比，按DM计算，精料在50%以下称为粗料发酵型。,瘤胃发酵产物及发酵类型,日粮精粗比对瘤胃VFA浓度的影响,要提高乳脂率，应增加优质粗饲料，优质粗饲料的价格高于精料，选用青贮料。青贮料是奶牛缺青季节优质的饲料。青贮料是靠乳酸菌产酸抑制植物细胞的呼吸和微生物活动来保存和减少饲料养分损失。,精粗搭配提高乳脂率,一般青贮料原料要求有适宜的含水量（6570%），H2O过多，细胞膨胀，青贮中养分损失较多；过干，不易压实。适当增加优质粗饲料，粗饲料与精料合理搭配，使瘤胃发酵趋向乙酸发

11、酵型，以提高乳脂率。,精粗搭配提高乳脂率,瘤胃发酵的优缺点,优点 a.分解CF，产生VFA，吸收后可作为脂肪、糖的合成原材料，满足牛、羊能量需要的50%70%。b.细菌利用NPN合成MCP，可满足动物需要的50%100%。c.微生物可合成VB、VK、EFA、NEAA，所以对牛羊一般不补充VB、VK、EFA。d.可变UFASFA，从而延长了牛羊脂肪的保存期，但降低了营养价值。,缺点 a.快速分解淀粉为VFA、CH4、H2O、CO2、O2等，造成部分能量的损失，且低的pH值不利于粗饲料的消化（pH值6.5,不利于粗饲料消化）。b.降解真蛋白质为NH3，再合成MCP，造成部分氮素的损失。意义：保护优

12、质蛋白质,瘤胃发酵的优缺点,胃肠道微生物对动物消化的影响,消化道微生态平衡,微生态平衡，有益菌占优势 有益菌主要是乳酸杆菌，双歧杆菌,有益菌的作用：A.产酸，抑制有害细菌生长。B可消化降解动物不能消化的养分，为动物提供更多的可消化的物质 C可产生抗菌性物质，减少毒性物质。,消化道微生态平衡,正常微生物区系在动物生产中的作用,通过一定的措施，可帮助动物建立正常的微生态平衡，以 提高动物健康和生产水平，如：直接饲喂微生物（DFM：direct feed microbes）使用调整胃肠道微生态平衡的化学物质:有机酸、微生 态制剂 低聚糖（寡糖）：动物本身不能利用，有害微生物也不 能利用，只能作为有益

13、微生物发酵的基质 中草药摄取物（糖萜素）,动物体微生态平衡的建立,添加微生物应具备的条件：a.能够在体内存活，来自体外 b.能够经受饲料加工保存 c.对动物有益,消化道微生态平衡,微生物消化的动物种类特异性,非反刍动物,分为单胃杂食类、草食类和肉食类，除单胃草食类外，单胃杂食类动物的消化特点主是以酶的消化为主，微生物消化较弱。,各种动物的消化特点小结,反刍动物,牛、羊的消化是以前胃(瘤胃、网胃、瓣胃)微生物消化为主，主要在瘤胃内进行。皱胃和小肠中进行化学性消化。在盲肠和大肠进行的第二次微生物消化，可显著提高消化率，这也是反刍动物能大量利用粗饲料的营养学基础。,各种动物的消化特点小结,禽类,类似

14、于非反刍动物猪的消化。但禽类没有牙齿，靠喙采食、撕碎大块饲料。口腔内没有乳糖酶。食物通过口腔进入食管膨大部嗉囊中贮存并将饲料湿润和软化，再进入腺胃。腺胃消化作用不强。,各种动物的消化特点小结,禽类肌胃壁肌肉坚厚，可对饲料进行机械性磨碎，肌胃内的砂粒更有助于饲料的磨碎和消化。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。未消化的食物残渣和尿液，通过泄殖腔排出。,禽类,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。动物营养研究中，把消化吸收了的营养物质视为可消化营养物质。,第二节 消化后养分的吸收,一、吸收

15、的概念,1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的过程。初生哺乳动物对初乳中免疫球蛋白的吸收是胞饮吸收。,二、吸收方式,2被动吸收 通过滤过、简单扩散和易化扩散(需要载体)等多种形式吸收的过程。不消耗能量，一些低分子量物质，如简单肽、短链脂肪酸、各种离子、电解质、维生素和水等的吸收即为被动吸收。,3主动吸收 通过机体消耗能量，依靠细胞壁来完成的一种逆电化学梯度的物质转运形式，这种吸收形式是高等动物吸收营养物质的主要方式。如葡萄糖和氨基酸等的吸收即为主动吸收。,消化道内的腺体、器官及特殊结构与动物采食、咀嚼及吞 咽食物、消化吸收养分、分泌与排泄功能有关。对大

16、多数动物，养分的主要消化、吸收部位在消化道上端，如十二指场、空肠、回肠，大肠也有小部分吸收。瘤胃可吸收大部分VFA（75%）和过量的氨；消化道各部位均可吸收一定量的水和无机盐；单胃动物的胃只吸收少量水分和无机盐，胃的吸收功能很有限。食糜通过消化道的时间很快，通常在几小时内排空，因此，养分被吸收的机会很少，但增大吸收部位表面积可极大的提高吸收率。,三、吸收部位,不同动物消化道相对体积比较,四、养分的主要吸收形式,目前提出的认为蛋白质以寡肽（3-6肽键组成的肽）形式吸收更有效，因为：1.耗能少，损失少2.不竞争有限的载体，吸收快3.寡肽是生命活性物质,寡肽营养,维生素和矿物质不被消化，而是以任何可

17、溶的形式直接吸收,四、养分的吸收形式,第三节 动物的消化力 与饲料的可消化性,一、消化力与消化性二、影响消化率的因素,动物的消化力：动物消化饲料中营养物质的能力。饲料的可消化性：饲料被动物采食后，在消化道内能被消化的性质或程度。饲料的消化率：饲料可消化养分量占食入养分的百分率。是度量动物的消化力和饲料的可消化性的综合指标。,一、消化力与消化性,一、消化力与消化性,食入养分-(粪中外源养分内源养分),100%,食入养分,粪中的养分有两个来源：饲料中未消化的养分（外源）内源养分 消化道分泌的消化液 肠道脱落细胞 肠道微生物,一、消化力与消化性,消化率又分为：表观消化率：受采食量影响较大，不扣除内源

18、养分，不能真实反映饲料的营养性或可消化程度。真消化率：扣除内源养分，是饲料的真实消化率，受采食量影响很小。,表观消化率与真消化率,真消化率,食入养分-（粪中养分-粪中内源养分）,100%,食入养分,真消化率的计算,表观消化率与真消化率,饲料脂肪含量较少时，其AD受内源代谢来源脂肪和分析误差掩盖，测量值有波动。饲料矿物制消化率更易受消化道内源代谢、矿物质循环利用的影响。,关于AD、TD的要点：饲料TD大于AD,表观消化率与真消化率,1.种类：不同种类的动物消化器官结构、功能、容积不同对饲料的消化率不同，尤其是粗饲料消化率差别较大，其中牛羊马、兔猪禽。动物对精饲料消化率差异较小。如：若要使有机物消

19、化率均达到98%，饲料中CF的含量：牛18%，猪10%，禽5%。饲粮CF超过上述指标时，牛的耐受力最强，禽类最差，家禽日粮CF 不超过6%。,（一）动物因素,二、影响消化率的因素,2.品种：高度培育品种对粗饲料消化率极低，耐粗饲性差。3.年龄：幼小、老龄动物消化率低；随着年龄增长，消化器官不断发育、完善，动物对CF、EE、CP的消化率提高，但NFE和有机物消化率变化不大。随着衰老，消化机能衰退，消化力降低。4.体质：健康动物的消化力强，病态动物消化率低，因此，保持动物健康是保证高产的基本条件。,二、影响消化率的因素,1.种类：青绿饲料消化率干草，籽实秸秆 2.化学成分：饲料中CP提高，消化率提

20、高，对反刍动物尤其明显；CF与消化率呈负相关，对单胃动物尤为明显；淀粉含量过多，反刍动物对粗饲料的消化率降低；饲料中含有一定量的脂肪有利于消化，但过多不利，尤其对Ca、CF的消化不利；增加Vit、平衡补充微量元素可促进消化3.饲料中的抗营养因子：饲料中含有抗营养因子，降低消化率,二、影响消化率的因素,（二）饲料因素,ANFS（antinutritional factors）指饲料中本身含有的或从外界进入饲料中的阻碍饲料消化的微量成分。,ANFS的作用机理：抑制酶的活性。如大豆含有的蛋白酶抑制因子凝集素、皂素等。抑制酶的分泌。如硫葡萄糖甙。,关于抗营养因子,与底物结合，形成不溶性产物。如单宁与蛋

21、白质结合，植酸、草酸可与蛋白质、氨基酸、矿物质结合。,增加食糜黏度，阻止酶与底物结合。如大麦、小麦中含有的-葡聚糖、阿拉伯木聚糖等。,关于抗营养因子,ANFS的消除加热，使ANFS灭活化学处理，FeSO4脱去棉酚，用酸，碱处理可以脱去饲料育种，培育低毒品种饲料中添加酶制剂控制饲喂量：单独使用，量大可能出问题。如棉粕、菜粕单独使用时，达%即有危害，但如果同时使用5%棉粕和5%菜粕，却安全。生产中增加杂粕用量主要是为了降低成本。,关于抗营养因子,（三）饲养管理技术1.适当合理的加工处理可提高饲料消化率。如适当粉碎精饲料、对粗饲料进行碱化、氨化、微贮、膨化可提高消化率。2.延长饲料在消化道的停留时间

22、，可提高消化率；饲料颗粒化可预防动物挑食，提高适口性，延长饲料在消化道中停留时间，提高消化率，过度粉碎饲料不利于消化。,二、影响消化率的因素,3.随饲养水平提高，饲料流通速度加快，消化率下降。（饲养水平：指实际饲喂量相当于维持饲喂量的倍数。）4.饲料搭配技术与养分平衡状况也影响饲料消化率：平衡设计日粮可提高消化率，添加酶制剂可提高消化率。,二、影响消化率的因素,.饲喂技术：少量多餐、潮拌料饲喂、奶牛TMR技术、投喂时间（特别是高温季节）。.畜舍环境：适温和良好通风、饲养密度等。,二、影响消化率的因素,复习思考题,1.解释消化、吸收、消化率的概念。2.比较单胃动物与反刍动物消化方式的异同。3.简述瘤胃消化饲料的生物学基础及其消化的优缺点。4.蛋鸡每天采食120g饲粮，饲粮含CP18%,Ca3.5%,每天随粪排出CP4.32g、Ca1.95g,随粪排出内源CP1.5g,内源Ca0.90g,问该饲粮的CP、Ca表观与真消化率是多少？5.简述影响饲料消化率的因素。,本章结束,