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第二章 饲料营养物质
与动物营养
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教 学 内 容
动物营养学基本知识
蛋白质营养
碳水化合物营养
脂类营养
矿物质营养
维生素营养
水的营养
第一节 动物营养学基本知识
动植物体的营养物质组成
动物对饲料的消化吸收
能量在动物体内的转化规律及实践意义
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一、动植物体的营养物质组成
(一)动植物体的元素组成
常量元素,含量大于或等于0,01% 如C, H, O,
N, C a,P, K, N a,C1,M g,S等, 其中C, H,
O, N含量最多 。
微量元素,含量小于 0.01% 如 Fe,C u,Co,Zn、
Mn,Se,I,Cr,F等。
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(二)饲料与动物的营养物质组成
动植物体
水分
干物质
无机物:矿物质
有机物:碳水化合物,
蛋白质, 脂肪, 维生素
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(三)影响饲料营养成分的因素
1,饲料的种类与品种
2,收获期
3,作物部位
4,贮存时间
5,土壤
6,施肥
7,气候
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1.元素比较(表 1-2)
(四)动物体与饲料营养成分的比较及相互关系
表 1-1 动植物体化学元素比较
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2.化合物组成比较
1)动植物的化合物有三类:
第一类是构成机体组织的
成分,如蛋白质、脂肪、
碳水化合物、水和矿物质;
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第二类是合成或分解的中间产
物,如氨基酸、脂肪酸、甘油、
氨、尿素、肌酸等;
第三类是生物活性物质,如酶、
激素、维生素和抗体等。
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2)动植物水分含量最高,植物
变异大于动物;
3) 植物 含纤维素、半纤维素、木质素;
动物 无;
4) 植物 能量储备为淀粉,含量高;
动物 为脂肪,碳水化合物少( <1%),
主要是糖原和少量葡萄糖;
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5) 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;
6) 植物 除含真脂肪外,还有其他脂溶性物质,如
脂肪酸、色素蜡质 ;动物 主要是真脂肪 \脂肪酸及
脂溶性 V;动物脂肪含量高于除油料作物外的植物。
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相互依存
相互制约
3.相互关系
动物 人 植物
依靠
排泄物和死后尸体
种植业
畜牧业
图 1-1 动植物相互关系图
A ni m al s
N 2
C r ops
Pe opl e
Fi gur e 2 Rem ode l ed Foo d C hai n
( Bas ed o n La nyo n,199 6)
Soi l
Sun
De c o m p o se rs
Fee d M il ls
F o o d
Pro c e ss in g
Fer t i l i zer
Pl ant
P De p o sit
图 1-2 动植物相互关系图
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(一)、消化方式
1.消化的概念
2.消化道结构 (图 2-1,2-2,2-3,2-4和 2-5)
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)。
二、动物对饲料消化吸
收特点
图 2-1 猪消化道结构
图 2-2 鸡消化道结构
图 2-3 马消化道结构
图 2-4 牛消化道结构
图 2-5 兔消化道结构
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3.消化方式
方式 部 位 工 具 作 用
物理性 口腔 牙齿 磨碎、增加表面积
消化道 肌肉收缩 和消化液混合
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
大肠 酶 结构降解,新物质合成
表 2-1 动物消化方式
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( 1)物理性消化
表 2-2 动物种类特异性
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
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( 2)化学消化
动物 部 位 养 分 作用程度
猪 口腔 淀 粉 弱
胃 蛋白质 中
小肠 CP,NFE,EE 强
牛羊 口腔 淀粉 极弱
胃 蛋白质 中
小肠 CP,NFE,EE,MCP 强
禽 腺胃 蛋白质 弱
小肠 CP,NFE,EE 强
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化学性消化在肠道中的部位
1) 消化道腔内 ——大分子的降解,如:
2) 肠粘膜细胞内 ——进一步降解,如:
蛋白质 氨基酸,小肽
脂肪 甘油、脂肪酸 淀粉 双糖、单糖
小肽 氨基酸 双糖 单糖
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( 3)微生物消化
动物 部位 养 分 作用程度
猪 大肠 粗纤维 中
蛋白质 大
牛、羊 瘤胃 NFE,CP,CF 大
大肠 大
禽 嗉囔 CF 小
大肠 粗纤维 小
蛋白质 大
马 大肠 粗纤维,CP 大
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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;
S.I.
.
Rumen
Fluid Fraction
Resident Microbial Population
Bacteria Fungi
Protozoa Viruses
Gas Pocket
Esophagus
Liver
Fiber Mat
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2)瘤胃微生物
厌氧细菌,1011个 /ml,二类:
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,吞噬食物和细胞颗粒,
并可利用纤维素
细菌作用 > 原生动物
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3)反刍动物微生物消化的重要性,
消化饲料中 70-85%DM
和 50%以上的 CF
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( 4)化学性消化与微生物消化的异同
相同 不同
化学性消化 酶 酶来源于动物
微生物消化 酶 酶来源于微生物
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(二)、吸收
1,主要吸收部位,小肠、瘤胃
( 1)被动吸收 ——被动转运,由高浓度梯度
低浓度,主要养分如短链脂肪酸、水溶性维生
素、各种离子等;
2,主要吸收方式,
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( 2)主动转运 ——逆浓度梯度
进行、耗能,主要养分单糖,AA
等;
( 3)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)。
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( 三)、各类动物的消化特点
1,非反刍动物 2,反刍动物
主要是酶的消化,前胃 (瘤胃、网胃、瓣胃 )
以微生物消化较弱。 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。
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3、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。
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(一),能量来源
碳水化合物、脂肪、蛋白质
– 碳水化合物是主要来源
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
– 脂肪次之
– 对单胃动物,蛋白质不宜作能源物质
1.主要来源于三大有机物:
三、能量在动物体内的
转化规律及实践意义
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有机物 C H O N 其它 燃烧( kJ/kg)
碳水化合物 44 6 50 0 0 17.50
脂肪 77 12 11 0 0 39.54
蛋白质 52 7 22 16 3 23.64
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3,饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量
– 含脂肪高的饲料含能高:花生、豆饼
– 骨粉含有机物低,能量低
2,纯养分能量高低取决于分子中的 C,H含量
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总能
粪能
消化能
尿能
甲烷能
代谢能
热增耗
净能
维持净能
生产净能
动物总
产热
(二),能量转化规律
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1、总能 ( gross energy,GE)
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。
( 1)定义:
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( 2)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。
– 脂肪 >碳水化合物 >蛋白质
不能反应饲料学价值的差异。
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2、消化能 (digestible energy,DE)
消化能( DE) =总能( GE) - 粪能( FE)
– 按上式计算的消化能为表观消化能( ADE)
(1) 定义,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。
(2),粪能( FE),粪中所含的能量(不能消化的
养分随粪便排出)。
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(3),粪能的来源
? 粪能
– 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

内源性物质所含的能量称
为 代谢粪能( FmE)
FE中扣除 FmE后计算的消
化能称 真消化能( TDE)
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(4),表观消化能 = 总能 -粪能,即:
ADE = GE – FE
(5),真消化能 = 总能 -(粪能 - 内源物质所含的能量 )
即, TDE = GE-( FE - FmE)
FmE:代谢粪能
表观消化能( ADE) ?( TDE)真消化能
TDE反映饲料的值比 ADE准确,但测定困难
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3、代谢能 (metabolizable energy,ME)
即食入的饲料消化能减去尿能( UE)及消化道气体的
能量( Eg)后,剩余的能量,也就是饲料中能为动物体
所吸收和利用的营养物质的能量。
ME = DE - ( UE+ Eg) = GE - FE - UE – Eg
(1)定义:
(2)气能( Eg),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%。
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反刍动物
通用公式,
甲烷( KJ/100Kg饲料总能) = 1.30 + 0.1120 –
L( 2.37 - 0.050 D)
D:维持饲养水平时能量消化率百分数
L:饲养水平为维持水平时的倍数
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绵羊
甲烷( g) =2,14x+ 9.80
x为可消化碳水化合物的百分数

甲烷( g) = 4.012 x + 17.68
x为可消化碳水化合物的百分数
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(3)尿能 (UE),被吸收的营养物质进一部参与机体代谢,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
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饲料中未被利用的物质
蛋白质周转产生的含氮化合物
(沉积 N = 合成 N - 周转 N)
体蛋白动员产生的含 N化合物
尿能的来源,
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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

代谢能 = 总能 -(粪能 +尿能) =总能 - 排泻物含量
= DE - UE

代谢能 = 总能 -(粪能 + 尿能) =DE - UE
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表观消化能( 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:内源尿能,也称内源氮,来自于体内蛋白质动员
分解的产物。
(4).表观代谢能( AME)和真代谢能( TME)
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4、净能 (Net Energy,NE)
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。
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,这个部分热量就叫热增耗。
体增热 = 采食动物产热量 - 绝食动物产热量
(1) 定义
NE = ME - HI=GE - DE - UE -Eg – HI
(2) 热增耗( HI)
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? 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。
(3) 产生热增耗的原因
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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。根据其目的的不同,可分为增重净能、产
蛋净能,产奶净能,产肉净能,产毛净能等。
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。
(4)维持净能( NEm)
(5).生产净能( NEp)
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(三)能量转化规律的实践意义
1,饲料能量利用效率
2.动物的能量评定体系
3.影响饲料能量利用效率的因素
4.提高饲料能量利用率的营养学措施