第1页:第一章饲料营养物质与动物营养
本页为《第一章 饲料营养物质与动物营养》章节封面,标示本章主题,其后依次展开饲料养分与动物营养、动物对饲料的消化,以及能量在动物体内的转化规律三大部分。
第2页:第一章教学内容
教学内容:本章主要包含以下板块。
- 饲料养分与动物营养
- 动物对饲料的消化
- 水与动物营养
- 蛋白质与动物营养
- 碳水化合物与动物营养
- 脂肪与动物营养
- 矿物质与动物营养
- 维生素与动物营养
第3页:第一节饲料养分与动物营养
第一节 饲料养分与动物营养
- 饲料与动物的养分物质组成
- 动物体与饲料营养成分的比较及相互关系
第4页:饲料与动物养分的化学元素组成
一、饲料与动物养分的物质组成
(一)饲料与动物养分的化学元素组成
- 常量元素
- 含量大于或等于 0.01%。如 C、H、O、N、Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S 等,其中 C、H、O、N 含量最多。
- 微量元素
- 含量小于 0.01%。如 Fe、Cu、Co、Zn、Mn、Se、I、Cr、F 等。
第5页:饲料与动物的营养物质组成
(二)饲料与动物的营养物质组成
- 饲料
- 水分
- 干物质
- 无机物:粗灰分(矿物质)
- 有机物:碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素
第6页:影响饲料营养成分的因素
(三)影响饲料营养成分的因素
- 饲料的种类与品种
- 收获期
- 饲料作物部位
- 贮存时间
- 土壤
- 施肥
- 气候条件
第7页:植物性饲料和动物体成分比较
二、动物体与饲料营养成分的比较及相互关系:(一)植物性饲料和动物体成分比较(单位:%)
植物性饲料与动物体主要成分含量比较(%)| 营养成分 | 玉米 | 豆饼 | 南瓜 | 干草 | 肥猪 | 马 | 初生牛犊 | 中肥绵羊 |
|---|
| 水分 | 13.9 | 13.0 | 75.3 | 14.0 | 44.0 | 61.9 | 73.0 | 54.0 |
|---|
| 粗蛋白质 | 8.1 | 42.0 | 1.8 | 10.0 | 13.0 | 18.2 | 18.0 | 19.0 |
|---|
| 粗脂肪 | 3.7 | 2.9 | 1.1 | 3.0 | 39.0 | 14.1 | 4.0 | 22.0 |
|---|
| 粗纤维 | 0.9 | 6.4 | 2.4 | 23.0 | — | — | — | — |
|---|
说明:源文本中「粗灰分」「无氮浸出物」两行数据残缺(无氮浸出物仅提取到玉米 71.8),动物体粗纤维栏原文以「-」表示不含;完整数值建议对照原课件图片补全。
第8页:动植物体营养成分异同点(一)
(二)动物体与饲料营养成分的异同点
- 动植物体均由水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪、碳水化合物和维生素六种营养物质组成。
- 动植物水分含量高,植物变异大于动物。
- 植物体干物质中主要为碳水化合物;动物体干物质中主要为蛋白质。
- 植物体的碳水化合物中包括无氮浸出物(淀粉)和粗纤维;动物体中没有粗纤维,只含少量葡萄糖和糖原。
说明:源文本序号为 (1)(4)(2)(3),此处按原文逻辑重排为 1—4。
第9页:动植物体营养成分异同点(二)
- 植物除含真蛋白外,含有较多的氨化物;动物主要是真蛋白及少量游离 AA,无其他氨化物;动物蛋白质含量高,变异小,品质也优于植物。
- 植物除含真脂肪外,还有其他脂溶性物质,如脂肪酸、树脂、蜡质;动物主要是真脂肪、脂肪酸及脂溶性维生素,不含树脂、蜡质。
第10页:动植物相互关系
(三)相互关系
动物、人与植物之间相互依赖、相互制约:
- 依赖:植物通过光合作用为动物提供营养物质与养分;动物的排泄物和死后尸体经种植业还田,为植物提供养分。
- 促进与制约:种植业与畜牧业之间以养分循环相互促进,同时相互制约。
说明:本页主体为「动植物相互关系图」,以上为图中标注文字整理,建议对照原图核对。
第11页:第二节动物对饲料消化
第二节 动物对饲料消化
第12页:消化的概念与消化道结构
(一)消化方式
- 消化
- 饲料中的养分变成为能被动物吸收的形式的过程(大分子→小分子,化学价的变化等)。
第13页:猪消化道结构
本页为猪消化道结构示意图,展示猪消化道的各段组成与排列顺序。
说明:本页仅有图片与图注,未提取到详细文字,建议对照原图补充各段器官名称与功能。
第14页:鸡、鸭消化道结构
本页为鸡、鸭消化道结构示意图,展示禽类消化道的组成,包括嗉囔、腺胃、肌胃与肠道等部分。
说明:本页仅有图片与图注,未提取到详细文字,建议对照原图补充各段器官名称与功能。
第15页:牛消化道结构
本页为牛消化道结构示意图,展示反刍动物瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃及肠道的组成与位置关系。
说明:本页仅有图片与图注,未提取到详细文字,建议对照原图补充各胃室容积与功能。
第16页:动物消化方式
3. 消化方式:下表比较三类消化方式的作用部位、作用工具与作用结果。
动物三类消化方式的部位、工具与作用比较| 方式 | 部位 | 工具 | 作用 |
|---|
| 物理性 | 口腔 | 牙齿 | 磨碎、增加表面积 |
|---|
| 物理性 | 消化道 | 肌肉收缩 | 与消化液混合 |
|---|
| 化学性 | 消化道 | 酶 | 大分子变为小分子 |
|---|
| 微生物 | 瘤胃 | 酶 | 结构降解,新物质合成 |
|---|
| 微生物 | 大肠 | 酶 | 结构降解,新物质合成 |
|---|
第17页:物理性消化的动物特异性
(1)物理性消化——动物种类特异性
不同动物物理性消化的部位与作用程度| 种类 | 部位 | 作用程度 |
|---|
| 牛、羊 | 口腔(反刍) | 大 |
|---|
| 禽 | 肌胃(石头) | 大 |
|---|
| 猪 | 口腔 | 小 |
|---|
| 马 | 口腔 | 较大 |
|---|
第18页:化学消化部位与作用
(2)化学消化
不同动物化学性消化的部位、养分与作用程度| 动物 | 部位 | 养分 | 作用程度 |
|---|
| 猪 | 口腔 | 淀粉 | 弱 |
|---|
| 猪 | 胃 | 蛋白质 | 中 |
|---|
| 猪 | 小肠 | CP、NFE、EE | 强 |
|---|
| 牛、羊 | 口腔 | 淀粉 | 极弱 |
|---|
| 牛、羊 | 胃 | 蛋白质 | 中 |
|---|
| 牛、羊 | 小肠 | CP、NFE、EE、MCP | 强 |
|---|
| 禽 | 腺胃 | 蛋白质 | 弱 |
|---|
| 禽 | 小肠 | CP、NFE、EE | 强 |
|---|
第19页:化学性消化的肠道部位
化学性消化在肠道中的部位
- 消化道腔内——大分子的降解
- 蛋白质→氨基酸、小肽
- 脂肪→甘油、脂肪酸
- 淀粉→双糖、单糖
- 肠粘膜细胞内——进一步降解
第20页:微生物消化部位与作用
(3)微生物消化
不同动物微生物消化的部位、养分与作用程度| 动物 | 部位 | 养分 | 作用程度 |
|---|
| 猪 | 大肠 | 粗纤维 | 中 |
|---|
| 猪 | 大肠 | 蛋白质 | 大 |
|---|
| 牛、羊 | 瘤胃 | NFE、CP、CF | 大 |
|---|
| 牛、羊 | 大肠 | — | 大 |
|---|
| 禽 | 嗉囔 | CF | 小 |
|---|
| 禽 | 大肠 | 粗纤维 | 小 |
|---|
| 禽 | 大肠 | 蛋白质 | 大 |
|---|
| 马 | 大肠 | 粗纤维、CP | 大 |
|---|
第21页:瘤胃内环境特点
瘤胃内环境
(1)内环境特点:
- 通过发酵产热使温度维持在 38—42℃;
- 通过与血液间的离子交换使渗透压接近血浆水平;
- 唾液 NaHCO3 不断进入,维持 pH 在 6—7;
- 食物稳定地进入,提供微生物作用底物。
第22页:瘤胃内环境示意图
本页源文件未提取到实质文字内容,仅有大量连点构成的图示(推测为瘤胃内环境或物质流向示意图),建议对照原课件图片补充本页要点说明。
第23页:瘤胃微生物
(2)瘤胃微生物:
- 厌氧细菌
- 1011 个/mL。一类可利用纤维素、淀粉、葡萄糖等;二类可发酵第一类细菌的代谢产物。
- 原生动物
- 106 个/mL。吞噬食物细胞颗粒,利用纤维素。
注意:细菌作用 > 原生动物。
说明:源文本「1011个/ml」「106个/ml」按标准值修正为 1011 个/mL 与 106 个/mL。
第24页:养分吸收部位
(二)吸收
主要吸收部位:小肠、瘤胃。
说明:本页为吸收部分的标题页,仅提取到「1、主要吸收部位:小肠、瘤胃」,后续吸收方式见下页。
第25页:养分吸收方式
2、主要吸收方式:
- 被动吸收——被动转运,由高浓度梯度到低浓度,主要养分如短链脂肪酸、水溶性维生素、各种离子等。
- 主动转运——逆浓度梯度进行、耗能,主要养分如单糖、AA 等。
- 胞饮吸收——细胞直接吞噬某些大分子物质和离子,特别对幼龄动物(免疫球蛋白的吸收)。
说明:源文本序号为 (2)(3)(1),此处按被动、主动、胞饮的讲授顺序重排。
第26页:各类动物的消化特点(一)
(三)各类动物的消化特点
- 非反刍动物:主要是酶的消化,微生物消化较弱。
- 反刍动物:前胃(瘤胃、网胃、瓣胃)以微生物消化为主,主要在瘤胃内进行;皱胃和小肠的消化与非反刍动物类似,主要是酶的消化。
第27页:禽类消化特点
- 禽类对饲料中养分的消化类似于非反刍动物猪的消化。食物在腺胃停留时间很短,消化作用不强,主要在肌胃内进行,肌胃内的砂粒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。
第28页:能量来源
第三节 能量在动物体内的转化规律
(一)能量来源
- 主要来源于三大有机物:碳水化合物、脂肪、蛋白质。
- 单胃动物:单糖、寡糖、淀粉;反刍动物:单糖、寡糖、淀粉、纤维素、半纤维素。
- 饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量。
要点:碳水化合物是主要来源,脂肪次之,蛋白质不宜作能源物质(对单胃动物)。
第29页:能量转化规律
(二)能量转化规律
饲料能量在动物体内的逐级转化路径:
- 总能(GE)− 粪能(FE)→ 消化能(DE)
- 消化能(DE)− 尿能(UE)− 甲烷能(AE)→ 代谢能(ME)
- 代谢能(ME)− 热增耗(HI)→ 净能(NE)
- 净能(NE)= 维持净能(NEm)+ 生产净能(NEp)
其中粪能、尿能、甲烷能与热增耗共同构成动物总产热及排出损失。
第30页:总能(GE)
1、总能(gross energy,GE)
- 总能
- 饲料中的有机物完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化产物时释放的全部能量,主要为碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的总和。
- 表示单位
- KJ/g 或 MJ/g;饲料总能常用氧弹式热量计测定。
第31页:总能的影响因素与意义
- 饲料的总能取决于三大有机物的含量,其能量与分子中 C/H、O、N 含量相关,C/H 高、O 越低,则能量越高。一般规律:脂肪 > 碳水化合物 > 蛋白质。
- 总能只表示饲料完全燃烧后化学能转变成热能的多少,并不能说明被动物利用的有效程度,不能反映饲料学价值的差异。但总能是评定能量代谢过程中其他能值的基础。
第32页:消化能(DE)
2、消化能(digestible energy,DE)
- 消化能
- 饲料可消化养分所含的能量,即动物摄入饲料的总能与粪能之差。
- 表观消化能 ADE = GE − FE
- 真实消化能 TDE = GE −(FE − FmE),FmE 为代谢粪能
- 表观消化能(ADE)< 真实消化能(TDE);TDE 反映饲料的值比 ADE 准确,但测定困难。
第33页:粪能(FE)及其来源
- 粪能(FE)
- 粪中所含的能量(不能消化的养分随粪便排出)。
(3)粪能的来源:
- 未消化的饲料
- 内源性物质:消化酶、消化道脱落组织
- 消化道微生物及代谢产物
第34页:代谢能(ME)与气能
3、代谢能(metabolizable energy,ME)
- 代谢能
- 饲料中能为动物体所吸收和利用的营养物质中所含的能量称为代谢能。它表示饲料中真正参与动物体内代谢的能量,故又称生理有效能。
- ME = DE −(UE + AE)= GE − FE − UE − AE,UE 为尿能,AE 为胃肠气体能。
- 气能(AE):消化道发酵产生气体所含能量(主要针对反刍动物甲烷 CH4 的损失),甲烷能占总能 3%—10%。
第35页:尿能(UE)
- 尿能(UE)
- 被吸收的营养物质进一步参与机体代谢,其中饲料蛋白质和代谢机体蛋白质不能充分被氧化,以含氮化合物的形式排出,这些由尿中排出物质中的能量被称为尿能。尿能取决于蛋白质的高低和 AA 平衡。
测定不同动物尿中含 N 量,就能测出尿能:
- 猪:尿素 UE = 28M,M 为尿素含量
- 禽:尿酸 UE = 34MO,MO 为尿酸含量
- 反刍动物:尿素 UE = 31M,M 为尿素含量
第36页:代谢能的计算式
代谢能 = 总能 − 粪能 − 气能 − 尿能 = 消化能 − 气能 − 尿能;即 ME = DE −(Eg + UE)= GE − FE − UE − Eg。
- 对于单胃动物,气能可忽略不计;
- 禽代谢能 = 总能 −(粪能 + 尿能)= 总能 − 排泄物含量 = DE − UE;
- 猪代谢能 = 总能 −(粪能 + 尿能)= DE − UE。
第37页:表观代谢能与真代谢能
(4)表观代谢能(AME)和真代谢能(TME)
- 表观代谢能(AME)= 总能(GE)− 粪能(FE)− 尿能(UE)− 气能
- 真代谢能(TME)= 总能 −(粪能 − 代谢粪能)−(尿能 − 内源尿能)− 气能,即 TME = GE −(FE − FmE)−(UE − UeE)− Eg
UeE 为内源尿能,也称内源氮,来自于体内蛋白质动员分解的产物。
说明:源文本首句写作「表观消化能(AME)」,按公式与惯例应为表观代谢能(AME),已作修正。
第38页:净能(NE)与体增热
4、净能(Net Energy,NE)
- 净能
- 能够真正用于动物维持生命和生产产品的能量,即饲料代谢能扣除饲料在体内的热增耗后剩余的那部分能量。
- 体增热(HI)
- 绝食动物饲给饲粮后,产热量增加,增加的那部分热量损失掉了,这个部分热量就叫体增热。体增热 = 采食动物产热量 − 绝食动物产热量。
NE = ME − HI = GE − FE − UE − AE − HI,式中 NE 为净能,HI 为体增热。
说明:源文本公式写作「NE = GE − DE − UE − AE − HI」,按能量转化关系应为减去粪能 FE,已作修正。
第39页:产生体增热的原因
(3)产生体增热的原因
- 消化过程产热,消化道运动产热。
- 营养物质的代谢做功产热。
- 营养物质代谢增加了不同器官肌肉活动所产生的热量。
- 肾脏排泄做功产生热量。
- 饲料在胃肠道发酵产热。
第40页:维持净能与生产净能
- 维持净能(NEm)
- 维持动物生命活动、适度随意运动和维持体温恒定所耗能量。这部分能量最终以热的形式散失。
- 生产净能(NEp)
- 指饲料能量用于沉积到产品中的部分,也包括用于劳役做功的部分。
生产净能按目的不同可分为:增重净能、产蛋净能、产奶净能、产肉净能、产毛净能、繁殖净能等。
第41页:能量转化规律的实践意义
(三)能量转化规律的实践意义
- 饲料能量利用效率
- 动物的能量评定体系
- 影响饲料能量利用效率的因素
- 提高饲料能量利用率的营养学措施