《实验动物与管理教学课件》第六章营养控制.ppt

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1、1,实验动物营养控制,2,一、概述,动物营养是指动物摄取、消化、吸收、利用饲料中营养物质的全过程，是一系列化学、物理及生理变化过程的总称；世界动物生产的饲料成本占总生产成本的5080，其生产效率的进一步提高仍有待动物营养研究的新突破；实验动物的营养大致可分为繁殖用动物的营养和供实验用的营养。,3,1、动物的食性草食性动物（豚鼠、家兔、羊）肉食性动物（犬、猫）杂食性动物（小鼠、大鼠、地鼠、猪）2、饲料中的营养成分,4,实验动物的营养需要,水 碳水化合物 蛋白质 脂肪 矿物质 维生素,5,水 是 生 命 之 源,6,水是动物体内各种器官、组织的重要组成部分，是饲料消化、营养物质吸收的溶剂。其含量一

2、般可达动物体重的50%，血液的80%。水对动物体的正常物质代谢有特殊的作用，是动物最重要的营养物质之一。,水,7,水的功能,1)水直接参与构成活的细胞与组织 2)参与体内的化学反应 3)水是一种重要的溶剂 4)水对调节体温起重要作用 5)润滑功能,8,水的来源,动物体内水的来源有代谢所产生的水、饲料中的水分、直接饮用的水三个途径。所谓代谢所产生的水分是蛋白质、脂肪、碳水化合物氧化后产生的水分。,9,实验动物的饮水,实验动物的饮用水应符合卫生部门颁发的人饮用水的质量和卫生指标。实验动物饮用水应由新鲜、纯净的水源直接提供。微生物质量等级不同的动物应供应与其级别相适应的饮用水，这些饮用水通常都采用高

3、压、过滤、酸化等灭菌处理措施。对于清洁级及其以上级别的实验动物来说，其饮用水必须经过高温高压灭菌处理。亦可应用酸化水（）。,10,表7-1 各种动物每日的饮水需要量,11,各种饮水瓶（大、小鼠用）,12,蛋白质及氨基酸,蛋白质是生命的起源，一切生命过程都与蛋白质代谢有关。是动物维持生命、生长发育、繁殖不可缺少的营养物质。,13,蛋白质由氨基酸组成，饲料中的蛋白质必须分解成氨基酸，才能被吸收。氨基酸又分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。前者是动物体内不能合成或合成速度及数量不能满足正常生长需要，必须由饲料中供给的氨基酸；后者是体内能合成，不需要由饲料中供给的氨基酸。不同动物对必需氨基酸需求的种类

4、存在差异。,14,实验动物饲料中的氨基酸,15,蛋白质（氨基酸）的互补作用,不同饲料含的必需氨基酸比例不同。将不同饲料混合应用，取长补短，可以提高其营养价值，使其必需氨基酸的比例符合机体的需要。这种作用称为蛋白质（氨基酸）的互补作用。,16,17,碳水化合物与脂肪,1.碳水化合物包括无氮浸出物和粗纤维 无氮浸出物：包括淀粉和糖类 供应能量，小部分构成组织成分 粗纤维：包括纤维素、半纤维素和木质素 纤维素经酵解，部分转变成挥发性脂肪酸吸收，部分转变成二氧化碳和甲烷排出,18,碳水化合物的涵义 碳水化合物如：糖、淀粉、纤维素等，都是天然有机化合物，它们对维持动植物的生命起着重要的作用。人类的遗憾自

5、身没有生产碳水化合物的本领。植物的骄傲通过光合作用产生糖。,碳水化合物的元素组成C、H、O。,19,碳水化合物营养上的功能是供给热能。如有多余，可变为脂肪贮存体内。碳水化合物是构成机体组织及生命物质的重要成分，如细胞核中的核糖，脑及神经组织中的糖脂等，核酸由核糖和脱氧核糖参与构成，是传递遗传信息的载体。,20,2.脂肪分成真脂肪和类脂肪真脂肪是指甘油和脂肪酸组成的甘油三酯。类脂除了C、H、O元素以外还有N、S、P,21,脂肪是构成实验动物组织的重要成分，如神经、肌肉、骨骼、血液中均含有脂肪。在维持细胞结构、功能中起重要作用。脂肪是能量的重要来源，也是储存能量的最好形式。某些脂肪酸动物不能合成，

6、但又是生长必需的称为必需脂肪酸，如：亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸。必需脂肪酸缺乏引起生长发育缓慢停止，生殖能力下降，泌乳量减少，脱毛等,22,矿物质,饲料在550600高温下灼烧后，剩下的灰分即为矿物质。到目前为止，已知其中有二十种左右的元素对动物机体有重要作用，是构成机体组织，维持生理功能和生化代谢所必不可少的物质。,23,矿物质元素按其在动物机体内的含量可分为常量元素和微量元素。机体中含量大于0.01%者为常量元素，如钙、磷、钠、钾、氯、镁与硫等。机体中含量小于0.01%者为微量元素，已确认维持正常生命活动不可缺少的必需微量元素有铜、钴、氟、铁、碘、锰、钼、镍、硒、硅、锡、钒和锌等。,24,

7、矿物质在动物维持生理功能和生化代谢过程中起着必不可少的作用。如：缺钙会造成幼畜的佝偻病 缺铁易患贫血 缺硒引起鸡的渗出性素质，白肌病,25,维生素,维生素是一大类化学结构与生理功能各不相同的物质。它们既不参与机体组成也不提供热能、主要起控制、调节代谢作用的有机物。实验动物对它们的需要量甚微，但却是比必不可少的物质。,26,维生素种类很多，各种维生素也各具独特作用，营养学常按其溶解性分为脂溶性与水溶性维生素二大类。脂溶性的有维生素A、D、E、K，水溶性的有维生素B族，包括B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸、泛酸、胆碱，另有维生素C等。,27,表5-2 维生素的生理功能、缺乏症和来源,28,29

8、,1.小鼠 小鼠近交系极多，饲料中必需给小鼠充足的营养以维持其生物学特性和保证实验正常进行。饲料中18%粗蛋白，4-8%粗脂肪，KM、ICR、BALB/c、DBA/2等品系小鼠均获得满意的繁殖效果。若添加0.47%含硫氨基酸可提高小鼠的生长发育和繁殖性能。小鼠特别需要含亚油酸丰富的日粮。,第二节 各种实验动物的营养需要,30,小鼠对钙及维生素A、D需要量较高，但同时又对过量维生素A敏感。维生素A过量可导致小鼠繁殖紊乱和胚胎畸形。每公斤饲料中添加维生素E50mg，可显著提高小鼠受孕率、产仔率。无菌小鼠还应注意补充维生素K。,31,2.大鼠 应满足各种营养物质需要，在饲料中添加0.4%的蛋氨酸和0

9、.48%的赖氨酸，可提高大鼠的生长速度，18-20%的粗蛋白质可满足大鼠的生长、妊娠和泌乳的需要，大鼠对各种营养素的缺乏敏感，应特别注意脂肪酸的供给，必需脂肪酸含量占总能量的1.3%，其中亚油酸在饲料中含量不能低于0.3%,32,大鼠对钙、磷的缺乏耐受力较强，对镁需要量较多，尤其是妊娠、哺乳时需要量明显增加。每公斤饲料中添加60mg的维生素E能提高大鼠繁殖率。无菌大鼠还应注意补充维生素B12,33,3.地鼠 地鼠饲料中，粗蛋白的含量要求达到21-24%，特别是饲料中的动物性蛋白应有一定比例。地鼠像反刍动物一样能有效地利用非蛋白氮。如蛋白质不足，成年地鼠将出现性功能减退，幼鼠则生长发育迟缓。,3

10、4,4.豚鼠 豚鼠对某些必需氨基酸特别是精氨酸的需要量较高。对粗纤维的消化能力强，日粮中要含12%-14%的粗纤维。如果粗纤维量不足，豚鼠会出现排粪障碍和脱毛现象。豚鼠对维生素C缺乏特别敏感，缺乏时可致坏血病，生殖力下降，甚至造成死亡。每只豚鼠每日需补10mg维生素C，繁殖阶段需补充30mg。,35,5.兔 兔日粮应补充精氨酸和赖氨酸。兔对缺钙有较强的耐受能力。虽然其肠道微生物可以合成维生素K和大部分B族维生素，但繁殖时仍需额外补充维生素K。饲料中需要有一定量的粗纤维以维持其正常的消化生理功能，其日粮中粗纤维含量应大于11%,36,6.犬 犬是肉食动物，犬必须供给足够的脂肪和蛋白质，饲料中动物

11、性蛋白应占全部蛋白质食物的1/3。犬能耐受高脂肪日粮，要求日粮含有一定量的不饱和脂肪酸。维生素A的需要量较大，亦需补充维生素B12。,37,7.猫 猫也是肉食动物，对蛋白质需求较高。小猫要求高脂肪酸日粮，生长期猫的日粮要求亚油酸含量不能低于1%。猫属于不能利用-胡萝卜素作为维生素A源动物，因此应在饲料中补充维生素A，对维生素E的需求量也较高。,38,8.非人灵长类 非人灵长类动物日粮能量的50%以上来自糖代谢。体内不能合成维生素C，必须由日粮提供，同时要注意日粮的适口性。除主食外，每天应供给一定量的新鲜水果和蔬菜。,39,1.遗传因素 不同品种品系的动物因遗传基因的表达程度不同而影响遗传的需求

12、，例如近交系小鼠与封闭群小鼠，对饲料的需求，近交系小鼠要更高些。一些突变系动物，如ODS大鼠因为基因突变造成L谷氨酸氧化酶的缺乏，使ODS大鼠无法合成维生素C，这个品系的大鼠也就与其它品系的大鼠不同，需补充维生素C,第三节 影响营养需求的因素,40,2.生理状况 动物在不同的生理状况中，如生长、怀孕、创伤或泌乳时，对营养需求会有所不同，个体需从饲料中获取额外的营养，以满足胎儿的生长、发育，组织的合成或修补，吸取制作乳、蛋、毛的原料。如在实验动物中如产后发情配种的小鼠，如带仔多，营养供应不上，母鼠会发出信号，使受精卵停留于输卵管而不在子宫着床，这样就使小鼠的怀孕期大大延长，而营养好带仔少的母鼠，

13、则会在1921天内，按正常的怀孕期产仔。,41,3.环境因素 环境因素会改变动物的营养需求。就恒温动物而言，若暴露在较低的温度下，动物必须产生较多的热能以维持体温的恒定。反之，在高温环境中，动物采食欲望会下降，此时应提供高营养水平的饲料，使动物获得足够的养分。又如动物可由镀锌的笼盒表面接触到锌元素，而饲养在平板底网上的动物，就有更多的机会摄取到粪便中的额外养分。,42,4.微生物状态 在正常饲养条件下，动物肠道中存在大量的微生物，这些微生物在肠道中栖生、繁殖、代谢，产生许多营养物质，如水溶性的维生素B1，维生素K及氨基酸等，这些物质通常通过食粪行为被动物再吸收和利用。这些物质被利用的情形，会因

14、动物种类、饲料成分、饲养条件不同而有所差异。无菌动物因肠道内微生物状态与一般动物不同因此在配制饲料时，必须调整饲料成分及配制方法，以满足动物的需求。,43,5.研究条件 实验操作如外科手术或于饲料中添加测试药物时，会造成动物紧张或改变饲料的适口性，使动物食欲减退，进而影响饲料的采食。此时就必须给予适口性较好的饲料或提供高营养成分的饲料。,44,6.营养成分的相互作用 在调制饲料时要留意营养成分间的相互作用，因为某种养分摄取量增加时往往会影响到另外营养成分的吸收和利用。另外不同的矿物质饲料会竞争同一吸收门户或同一运送系统，而影响到彼此被吸收的效率，例如钙、磷、镁及维生素D间的关系。因此在调配饲料

15、时，若存在不寻常的养分浓度时，则应考虑它对其它养分的影响，并相应调整其它营养成分的含量。,45,第四节 实验动物饲料,饲料原料的来源天然饲料原料：如谷物、脱水蔬菜、草粉、鱼粉、骨粉、矿物质、酵母等加工饲料原料：如玉米淀粉作为饲料糖类来源，牛奶中提取酪蛋白作为蛋白质来源等纯化学物质：如氨基酸、必需脂肪酸等,46,饲料的配合 任何单一的饲料都不能满足不同动物的不同生长时期对营养的需要，因此需要进行配制，使其含有全面而均衡的各种营养素，以满足动物生长繁殖或特殊实验的需要。这种饲料叫“全价营养饲料”。设计配合饲料适应考虑：必需参考各类动物的营养需要量，并根据饲养实践经验加以应用；尽可能选用营养丰富，价

16、格低廉，本地区来源较充足的原料；要注意饲料的适口性；要考虑动物的生理特点选用适宜的饲料。,47,表5-3 常用实验动物的饲料参考配方,48,饲料的分类饲料按物理性状的分类颗粒料粉料膨化料凝胶料液体饲料,大、小鼠配合颗粒饲料,49,颗粒饲料的优点加工过程中高温作用使蛋白质变性和淀粉 化，容易消化吸收。加工过程中高温具有杀菌作用，使细菌数大量减少，饲料不易变质。加工过程中高温能灭活原料中有害物质。颗粒饲料便于运输、储存、饲喂。颗粒饲料适合于啮齿类动物啃咬习性。易掌握每日摄食量，不易造成浪费,50,饲料消毒首选射线照射消毒（25kGy）干热、湿热消毒对营养成分破坏较多药物熏蒸法会有化学残留,51,营

17、养因素对动物实验结果的影响1、影响动物健康 生长发育、生理生化指标、免疫功能等等。2、有些药物掺入饲料给予动物，饲料的营养情况对药物的实验结果有影响。3、对专门进行营养学研究的影响。,第五节 营养监测,52,53,54,55,水是生命的源泉，人和水是分不开的。成年人体内含水量约占体重的。人体血液中是水，每人每日的用水量为升。人体一切生理活动，如体温调节、营养输送、废物排泄都需要水来完成。如果人体减少水份，便会引起疾病，减少就要死亡。生活中人们一天也离不开水。水对生命来说是必需的，然而，水也是疾病传播的重要媒介。,56,经济参考报记者沿黄河上中游一路采访，每到一地，听到更多的是下游埋怨上游超标严

18、重，上游用了净水，把污水输给下游的“开脱之辞”。全国人大环资委委员、中国水利水电科学研究院副总工程师何少苓说，流域内跨界污染问题不仅在省区之间存在，就是在同一省区的不同地区之间也长期存在，一直得不到有效解决。,57,在中国也曾发生这样的事件：1994年7月中旬，淮河上游的河南境内突降暴雨，颍上水库水位急骤上涨超过防洪警戒线，因此开闸泄洪将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放了下来。水经之处河水泛浊，河面上泡沫密布，顿时鱼虾丧失。下游一些地方居民饮用了虽经自来水厂处理，但未能达到饮用标准的河水后，出现恶心、腹泻、呕吐等症状。,58,59,橄榄油（Olive Oil）是由新鲜的油橄榄果实直接冷榨而成

19、，不经加热和化学处理，保留了天然营养成分。颜色呈黄绿色，气味清香，是地中海沿岸各国人民的传统食用油。由于橄榄油营养成分丰富、医疗保健功能突出而被公认为绿色保健食用油，素有“液体黄金”的美誉。橄榄油当中含有较高的单不饱和脂肪酸（5583%），即油酸。除了供给人体所需的大量热能外，还能调整人体血浆中高、低密度脂蛋白胆固醇的浓度比例。其中的亚油酸和亚麻油酸为人体所必需，但人体不能自身合成，食用过量对人体也有害。橄榄油中所含油酸、亚油酸和亚麻油酸的比例正好是人体所需的比例，类似母乳，这也是其他植物油所不具备的；同时橄榄油富含丰富的维生素A、D、E、F、K成分和胡萝卜素等脂溶性维生素及抗氧化物等，极易被人体消化吸收,60,世界卫生组织发表的预防慢性疾病：一项重大投资研究报告指出，未来10年全球有近四亿人将被心脏病、糖尿病等慢性非传染性疾病夺去生命。在我国，高血压患者已超过1.6亿，高血糖患者也有2000多万，估计另有高血脂患者1.6亿人。医学专家指出，脂肪和饱和脂肪酸摄入过量是导致三高的重要诱因。世卫报告中指出：肥胖症、高血压、高胆固醇都会大大增加患慢性病的发病率。,61,植物油是不饱和脂肪酸的主要来源。但不同的油脂肪酸的含量是不同的。如菜籽油中不饱和脂肪酸含量在90以上，大豆油中不饱和脂肪酸的含量在80以上。,