1、,动物需要的营养素及功能,报告人：王勇生 博士联系方式： E-mail:QQ:624288153,营养素,定义：任何对动物生命活动提供能量，参与机体构建和必须生理生化过程的物质均为营养素，这些物质存在动物体内并发挥各自的和协调的生理生化功能。来源：动物所需的营养素的最初来源都来自周围环境。,营养素的化学组成,常量元素：碳（C）硫（S）氢（H）镁（Mg）氧（O）钾（K）氮（N）钠（Na）钙（Ca）氯（Cl）磷（P）,微量元素：铁（Fe）铬（Cr）钴（Co）氟（F）铜（Cu）硒（Se）锰（Mn）碘（I）锌（Zn）钼（Mo,这些元素单独的或以各种各样化合物形式为动物提供生命活动所必须的营养保障，使动
2、物得以保持健康、正常生长、繁衍后代，生产产品及提供动力。,营养素的分类,依化学组成分类：（1）蛋白质氨基酸 （2）碳水化合物（3）脂肪脂肪酸及类脂 （4）矿物质（5）维生素 （6）水 （7）氧 依据动物体内含量或每天需要量分类：（1）常量营养素：每天需要量较大，以克为单位表示需要量或供给量的营养素，包括碳水化合物，蛋白质，脂肪，水，氧，钙，磷，钾，镁，氯和硫。（2）微量营养素：每天需要量甚微，通常以毫克或微克表示其需要量和供给量，如微量元素和各种维生素等。,营养素的功能,1、蛋白质氨基酸功能 2、碳水化合物功能3、脂肪脂肪酸及类脂功能4、矿物质功能5、维生素功能6、水功能,1、蛋白质氨基酸,1
3、、蛋白质,蛋白质:由多种氨基酸的肽键相连在一起的高分子复杂有机物。主要组成元素是碳、氢、氧、氮，大多数的蛋白质还含有硫，少数含有磷、铁、铜和碘等元素。氨基酸则是构成蛋白质的基本成分。蛋白质是氨基酸的聚合物。,1.1 蛋白质的代谢,1.2 蛋白质的功能,(一) 蛋白质是构建机体组织细胞的主要原料 (二) 蛋白质是机体内功能物质的主要成份 (三) 蛋白质是组织更新、修补的主要原料 (四) 蛋白质可供能和转化为糖、脂肪,1.2 蛋白质的功能,(一)蛋白质是构建机体组织细胞的主要原料 动物的肌肉、神经、结缔组织、腺体、精液、皮肤、血液、毛发、角、 喙等都以蛋白质为主要成份，起着传导、运输、支持、保护、
4、连接、运动等多种功能。 肌肉、肝、脾等组织器官的干物质含蛋白质80%以上。 蛋白质也是乳、蛋、毛的主要组成成份。 除反刍动物外，食物蛋白质几乎是唯一可用以形成动物体蛋白质的氮来源。,1.2 蛋白质的功能,(二)蛋白质是机体内功能物质的主要成份在动物的生命和代谢活动中起催化作用的酶、某些起调节作用的激素、具有免疫和防御机能的抗体（免疫球蛋白）都是以蛋白质为主要成分。另外，蛋白质对维持体内的渗透压和水分的正常分布，也起着重要的作用。,1.2 蛋白质的功能,(三) 蛋白质是组织更新、修补的主要原料 在动物的新陈代谢过程中， 组织和器官的蛋白质的更新、损伤组织的修补都需要蛋白质。据同位素测定， 全身蛋
5、白质6-7个月可更新一半。,1.2 蛋白质的功能,(四)蛋白质可供能和转化为糖、脂肪 在机体能量供应不足时，蛋白质也可分解供能，维持机体的代谢活动。当摄入蛋白质过多或氨基酸不平衡时，多余的部分也可能转化成糖、脂肪或分解产热。正常条件下，鱼等水生动物体内亦有相当数量的蛋白质参与供能作用,1.2 蛋白质的功能,蛋白质的周转代谢蛋白质的贮存还有一些特殊情况，如强力工作,肌肉的增多、妊娠期和康复期内贮存蛋白质的增加。在合成机体组织新的蛋白质的同时，老组织的蛋白质也在不断更新，使动物能很好地适应内、外环境的变化。被更新的组织蛋白质降解成氨基酸进入机体氨基酸代谢库，相当一部分又可重新用于合成蛋白质，只有少
6、部分转化为其它物质。这种老组织不断更新，被更新的组织蛋白降解为氨基酸，而又重新用于合成组织蛋白质的过程称为蛋白质的周转代谢(Turn-over)。,1.3 氨基酸,氨基酸是构成蛋白质的单元成分，动物对蛋白质的需要实质是对氨基酸的需要。所有参与动物体内蛋白质的合成的氨基酸均为动物营养所必需。,1.3 氨基酸,（1）必需氨基酸：动物不能合成或合成量不足以满足动物的生理需要而必须从饲料供给的氨基酸称为必须氨基酸。,1.3 氨基酸,（2）半必需氨基酸 指在一定条件下能代替或节省部分必需氨基酸的氨基酸。半胱氨酸或胱氨酸、酪氨酸以及丝氨酸，在体内可分别由蛋氨酸、苯丙氨酸和甘氨酸转化而来，其需要可完全由蛋氨
7、酸、苯丙氨酸及甘氨酸满足，但动物对蛋氨酸和苯丙氨酸的特定需要却不能由半胱氨酸或胱氨酸及酪氨酸满足，营养学上把这几种氨基酸称作半必需氨基酸。,1.3 氨基酸,(3)条件性必需氨基酸 指在特定的情况下，必须由饲粮提供的氨基酸。猪能合成部分精氨酸，可满足任何时期的维持需要；生长早期，合成的量却不能满足需要；而性成熟后及妊娠母猪均能合成足够的精氨酸，不需饲粮提供。妊娠母猪必须由饲粮提供一定的组氨酸，但成年母猪能通过体内合成满足维持需要。猪整个生命周期的许多阶段都不需饲粮提供脯氨酸，但幼仔猪(1-5 kg)却需要饲粮提供。,1.3 氨基酸,(4)非必需氨基酸 可不由饲粮提供，动物体内的合成完全可以满足需
8、要的氨基酸，并不是指动物在生长和维持生命的过程中不需要这些氨基酸。实际情况下，动物饲粮(纯合氨基酸饲粮除外)在提供必需氨基酸的同时，也提供了大量的非必需氨基酸，不足的部分才由体内合成，但一般都能满足需要 .,1.3 氨基酸,(5)限制性氨基酸 指一定饲料或饲粮所含必需氨基酸的量与动物所需的蛋白质必需氨基酸的量相比，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非必需氨基酸的利用。其中比值最低的称第一限制性氨基酸，以后依次为第二、第三、第四限制性氨基酸 .用禾谷类及其它植物性饲料，对于猪，赖氨酸常为第一限制性氨基酸；对于家禽，蛋氨酸一般为第一限制性氨基酸。,1.3 氨基酸,（6）
9、氨基酸的水桶原理各种氨基酸的营养作用犹如由二十多块木板条围成的木桶，每块木板条代表一种氨基酸，蛋白质的生产效果犹如木桶里的容水量。 如果饲料缺乏某种氨基酸，即如木桶上的某块模板短缺，其它木板条再长盛水量也不能增加，生产水平只停留在最短的一条模板的水平上，这种氨基酸限制了蛋白质的利用率，称为限制性氨基酸,这就是氨基酸平衡的木桶原理。,1.3 氨基酸 （7）几种氨基酸的功能,1.3 氨基酸 （7）几种氨基酸的功能,2、碳水化合物,碳水化合物(Carbohydrates)是多羟基的醛、酮或其简单衍生物以及能水解产生上述产物的化合物的总称。在生物化学中常用糖类(Saccharides)这个词作为碳水化
10、合物的同义语。不过,习惯上所谓糖(Sugar),通常只指水溶性的单糖和低聚糖，不包括多糖。动物营养中把木质素也归入粗纤维和碳水化合物一并研究。,2、碳水化合物,（1）化学组成：有碳（C）、氢（H）氧（O）三种元素组成以Cn(H2O)n 表示。生物界三大基础物质之一（另二种是蛋白质和脂肪），也是自然界最丰富的有机物，主要存在于植物界，占植物干物质的5080。可消化碳水化合物是保持动物体温和生理活动所需要能量的主要来源，葡萄糖是动物体内最主要的供能物质。,2.1 碳水化合物的代谢,2.2 碳水化合物的主要功能,（一）碳水化合物的供能贮能作用 碳水化合物，特别是葡萄糖是供给动物代谢活动快速应变需能的
11、最有效的营养素。葡萄糖是大脑神经系统、肌肉、脂肪组织、胎儿生长发育、乳腺等代谢的主要能源。葡萄糖供给不足，小猪出现低血糖症，牛产生酮病，妊娠母羊产生妊娠毒血症，严重时会致死亡。 碳水化合物除了直接氧化供能外,也可以转变成糖原和脂肪贮存。胎儿在妊娠后期能贮积大量糖原和脂肪供出生后作能源利用，但不同种类动物差异较大 。,2.2 碳水化合物的主要功能,（二）碳水化合物在动物产品形成中的作用高产奶牛平均每天大约需要1.2kg葡萄糖用于乳腺合成乳糖。产双羔的绵羊每天约需200g葡萄糖合成乳糖。反刍动物产奶期体内50-85的葡萄糖用于合成乳糖。葡萄糖也参与部分羊奶蛋白质非必需氨基酸的形成。碳水化合物进入非
12、反刍动物乳腺主要用以合成奶中必要的脂肪酸.母猪乳腺可利用葡萄糖合成肉豆蔻酸和一些其它脂肪酸，也可利用葡 萄糖作为合成部分非必需氨基酸的原料。,2.2 碳水化合物的主要功能,（三） 碳水化合物的其它作用1. 某些寡糖的生理作用又称寡聚糖、低聚糖，是指由2l0个单糖经脱水缩合，由糖苷键连接形成的，具有直链或支链的低度聚合糖类的总称. 2. 动物体内糖苷的生理作用糖苷是指具有环状结构的醛糖或酮糖的半缩醛羟基上的氢，被烷基或芳香基团所取代的缩醛衍生物。,2.2 碳水化合物的主要功能 （三） 碳水化合物的其它作用,3. 结构性碳水化合物的营养生理作用结构性碳水化合物在体内有多种营养生理功能，饲粮中适宜水
13、平的纤维对动物生产性能和健康有积极的作用。粘多糖是保证多种生理功能实现的重要物质。透明质酸具有高度粘性，在润滑关节、保护机体在受到强烈振动时，不致影响正常功能方面起重要作用。在软骨中起结构支持作用。几丁质（又名甲壳素、壳多糖）是许多低等动物尤其是节肢动物外壳的重要组成部分。,2.2 碳水化合物的主要功能 （三） 碳水化合物的其它作用,4糖蛋白质、糖脂的生理作用目前糖蛋白质是指由比较短、往往是分支的寡糖链与多肽共价相连所构成的复合糖。糖蛋白质种类繁多，在体内物质运输、血液凝固、生物催化、润滑保护、结构支持、粘着细胞、降低冰点、卵子受精、免疫和激素发挥活性等方面发挥极其重要的作用。,3、脂类,脂类
14、是一类存在于动植物组织中，不溶于水，但溶于乙醚、苯、氯仿等有机溶剂的物质。它能量价值高，是动物营养中重要的一类营养素，其种类繁多，化学组成各异。常规饲料分析中将这类物质统称为粗脂肪。,3.1脂类代谢,3.2 脂类的功能,( 3.2.1）脂类的供能贮能作用(3.2.2）脂类在体内物质合成中的作用 （3.2.3）脂类在动物营养生理中的其他作用,3.2.1 脂类的供能贮能作用,(1)脂类是动物体内重要的能源物质脂类是含能最高的营养素，生理条件下脂类含能是蛋白质和碳水化合物的2.25倍左右。不管是直接来自饲料或体内代谢产生的游离脂肪酸、甘油酯，都是动物维持和生产的重要能量来源。,3.2.1脂类的供能贮
15、能作用,(2) 脂类的额外能量效应研究表明，禽饲粮添加一定水平的油脂替代等能值的碳水化合物和蛋白质，能提高饲粮代谢能，使消化过程中能量消耗减少，热增耗降低，使饲粮的净能增加，当植物油和动物脂肪同时添加时效果更加明显，这种效应称为脂肪的额外能量效应或脂肪的增效作用。,3.2.1脂类的供能贮能作用,(3) 脂肪是动物体内主要的能量贮备形式动物摄入的能量超过需要量时，多余的能量则主要以脂肪的形式贮存在体内。某些动物体中沉积脂肪具有特别的营养生理意义。,3.2.2 脂类在体内物质合成中的作用,除简单脂类参与体组织的构成外，大多数脂类，特别是磷脂和糖脂是细胞膜的重要组成成分。糖脂可能在细胞膜传递信息的活
16、动中起着载体和受体作用。脂类也参与细胞内某些代谢调节物质的合成 .,3.2.3脂类在动物营养生理中的其他作用,1作为脂溶性营养素的溶剂2脂类的防护作用3脂类是代谢水的重要来源4磷脂肪的乳化特性5胆固醇的生理作用6脂类也是动物必需脂肪酸的来源。,4. 维生素,维持动物生长、繁殖所必须；天然食物（饲料）中含量很少的有机物；除个别例外（色氨酸转化为烟酸，皮肤经紫外线照射，7脱氢胆固醇可能转为维生素D3）它们都不能被动物合成，为满足需要，我们必须从食物（饲料）中获取；动物饲料中缺少这类物质中的某一种或吸收、利用不良，动物就会发生特有的缺乏症或征侯群，向动物补充这种物质，缺乏症就会减轻或消失。,4.1
17、维生素的分类 根据其在脂肪还是水中的溶解情况分为：,脂溶性维生素 维生素A 维生素D 维生素E 维生素K（天然存在的K1、K2是脂溶的。人工合成的K3是水溶的）,水溶性维生素 维生素B族：B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸、泛酸、生物素、（胆碱） 维生素C,4.2维生素的功能脂溶性维生素,（1）维生素A（视黄醇）生理功能：维持视觉神经细胞功能，保障鸭的正常的视觉；保持上皮细胞健康和正常生理功能，维持消化道、呼吸道、生殖泌尿系统、眼、鼻、腺体及皮肤上皮组织完整、健康，对机体提供保护；保持存在于某些细胞内之溶菌酶的稳定性；促进组织的生长。缺乏维生素A 会导致上皮组织完整性受损，黏膜上皮细胞的黏液
18、分泌减少或停止，鸭机体抗病力下降，生长缓慢，生产力下降，视觉受损，发生夜盲症；骨发育异常；公鸭睾丸变小，精子产量低，甚至不育，种蛋维生素A含量低，胚胎死亡，雏鸭生活力下降。,（2）维生素D（D2：麦角钙化固醇；D3胆钙化固醇）促进饲料钙磷的吸收和有效利用，参与钙磷在动物体内的运输，维持血液钙磷平衡，调节肾脏对钙磷的排泄，调节骨组织的钙磷贮存。鸭得不到足够的维生素D，会导致骨钙化差，发育异常，骨质疏松，易骨折、变形，生长受阻，佝偻病，腿弱、爪、喙变软，羽毛发育不良，成年母鸭所产薄壳蛋、软壳蛋增加，种蛋孵化率明显下降。,4.3 维生素的功能脂溶性维生素,（3）维生素E（生育酚）,是一种高效抗氧化剂
19、，在动物体内保护维生素A、必需脂肪酸和其它营养素不受破坏，保护细胞和细胞器的膜免受被氧化；防止家禽渗出性素质，肌肉组织变性；保障正常繁殖功能（性腺发育成熟，受精和胚胎健康）和幼雏健康；调节碳水化合物代谢，增强机体免疫力。缺乏维生素E会导致雏鸭生长缓慢，肌肉萎缩；蛋鸭产蛋率、种蛋受精率、孵化率下降等。,4.4 维生素的功能脂溶性维生素,(4)维生素K（一组具有抗出血作用的醌化合物总称，基本形 式是 2甲基1，4萘醌）,维生素K参与血浆凝血酶原激成分（），原转变素（因子 ）、斯图尔特因子（因子 ）和凝血酶原（因子）等凝血过程有关物质的合成，是维持鸭血液正常凝固功能所必需。日粮中缺乏维生素K，导致凝
20、血时间延长，鸭的皮下、腹腔、内脏出血，尿血，呼吸异常，贫血、衰弱。严重缺乏维生素K，可由于轻微擦伤或其它损伤导致流血和鸭的死亡。,4.4 维生素的功能脂溶性维生素,（5）B族维生素,维生素C,水溶性维生素可从食物及饲料的水溶物中提取。 除含碳、氢、氧元素外，多数都含有氮，有的还含硫或者钴。 B族维生素主要作为辅酶，催化碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢中的各种反应。多数情况下，缺乏症无特异性，而且难以与其生化功能直接相联系。食欲下降和生长受阻是共同的缺乏症状。 B族维生素多数通过被动的扩散方式吸收，但在饲粮供应不足时，可以主动的方式吸收。维生素B12(植物组织中不存在VB12,微生物是VB12唯一天
21、然来源。)的吸收较特殊，需要胃分泌的一种内因子帮助。 除维生素B12外，水溶性维生素几乎不在体内贮存。主要经尿排出(包括代谢产物)。,4.4 维生素的功能水溶性维生素,水溶性维生素的生理功能和缺乏病,水溶性维生素的生理功能和缺乏病,5 矿物质,常量矿物元素：一般指在动物体内含量高于0.01%的元素,主要包括钙、磷、钠、钾、氯、镁、 硫等七种。微量矿物元素：一般指在动物体内含量低于0.01%的元素,目前查明必需的微量元素有铁、锌、铜、锰、碘、硒、钴、钼、氟、铬、硼等十二种。铝、钒、镍、锡、砷、铅、锂、溴等8种元素在动物体内的含量非常低，在实际生产中基本上几乎不出现缺乏症，但实验证明可能是动物必需
22、的微量元素。,5 . 1.矿物质元素在动物体内的功能（1） 矿物质元素是体组织和细胞，尤其是组成骨骼最主 要的成分。钙、磷、镁是组成动物体内重要的结构物质。 （2）矿物质元素在体内代谢过程中起重要的作用。如锰、锌、钼、铁、碘、钴为酶的辅基，以及某些激素和维生素的组成部分。磷在体内的每一个 反应中都不可缺少。 （3）溶解在血液和体液中的矿物质呈离子状态，可调节机体的酸碱平衡，以维持体内恒定的pH值。,5 . 1.矿物质元素在动物体内的功能,（4）可调节体液，如血液、淋巴的渗透压，保持细胞获 得营养以维持生命活动。肾脏随渗透压的变化来控制 矿物质在尿液中的排出量，从而维持体液渗透压的平衡。 （5）
23、矿物质可影响其他物质在体内的溶解度。如胃液中的盐 酸，可溶解饲料中的矿物质，有利于吸收。（6）矿物质对消化酶有激活作用，增进营养物质的消化。,5.2 常见微量元素缺乏症的临床症状,常见微量元素缺乏症的临床症状,6 水,动物生存过程中，水一般容易获得，因而容易被忽视。事实上水也是一种重要的营养成分。 无论动物或植物，没有水都不能生产或存活。 大多数动物对水的摄入量远比三大营养素大，成年动物体成分中1/2-2/3由水组成，初生动物体成分中水分高达%。因此，充分认识水的营养生理作用，保证动物水的供给和饮水卫生，对动物的健康和生产具有十分重要的意义。,6.1 水的功能（1）保持细胞的机体形态；（2）构成体液，运送养分和废物；（3）通过呼吸、排汗排出水分，防止体温升高；（4）为食物消化、物质代谢等生命活动中的化学反应提供必需的环境；（5）构成滑液，润滑关节；构成脑脊髓液，神经系统的缓冲剂；在耳的外淋巴中，传递声音；参与视觉。润滑眼睛；（6）许多营养和非营养物质的溶剂，其溶液刺激味蕾产生味觉；（7）保持肺泡湿润,6.3 我国无公害畜禽生产对水质的要求（GB/T18047.32001）,报告完毕,敬请批评指正!,谢谢大家！,
