第二章 饲料营养与供应
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第二章 饲料营养与供应. 第一节 动物营养基本知识. 1. 饲料与畜体组成 2. 动物对饲料消化吸收的特点 3. 能量在动物体内的转化规律. 动、植物体的组成. 一、组成动、植物体的化学元素 ( 一 ) 动、植物体的化学元素比较 60 种,基本相同,数量略有差异; C 、 H 、 O 、 N 含量最多, DM 的 95% 以上;有机形态 。 C O H N 矿物质 饲料(植物) 45 42 6.5 1.5 5.0

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第一节 动物营养基本知识

  • 1.饲料与畜体组成

  • 2.动物对饲料消化吸收的特点

  • 3.能量在动物体内的转化规律


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动、植物体的组成

一、组成动、植物体的化学元素

(一)动、植物体的化学元素比较

60种,基本相同,数量略有差异;C、H、O、N含量最多,DM的95%以上;有机形态。

C O H N 矿物质

饲料(植物)45 42 6.5 1.5 5.0

肥育阉公牛 63 13.8 9.4 5.0 8.8


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(二)动物的必需元素

1.概念:

在动物体内具有确切生理功能和代谢作用,缺乏会导致缺乏症和相应的生化变化,补给相应的元素,缺乏症即可消失的元素

2.元素种类:Ca、P、K、Na、CI、Mg、S、Fe、Zn、

Cu、Mn、I、Se、Co

3.常量元素和微量元素:

  • 常量元素:体内含量≥0.01%, Ca、P、K、Na、CI、Mg、S;

  • 微量元素:体内含量≤0.01%, Fe、Zn、Cu、Mn、I、Se、

    Co、Mo、Cr···


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二、动、植物体的化学成分

动、植物体

水 分(water)

无机物(或矿物质)(crude ash)

干物质

(Dry matter) 蛋白质(crude protein)

脂类物质:脂肪、脂肪酸、蜡质等

有机物 (ether extract)

糖类物质(carbohydrate)

植物: 大部分80%

(碳水化合物)动物: 小于体重的1%

维生素(vitamin)

核 酸(Ribonucleic Acid)

有机酸


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三、动、植物体组成的比较

(一)动、植物体化学元素的主要差异(无机)

组成化学元素的种类基本相同,数量略有差异

动物体钙含量最高,磷次之,硅含量很低

植物体钾含量最高,其次钙、氯、硫、磷,

种子含磷仅次于钾,硅含量高于动物体。


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(二)动、植物体化学成分的主要差异

1.在种类上的差异:

⑴粗纤维:植物含有;动物体不含;

⑵无氮浸出物:植物主要淀粉;动物体仅有少量糖原、Glc等。

⑶粗蛋白质:植物体含有蛋白质,NPN比例较高;

动物体主要是真蛋白、少量AA、激素、酶;

⑷粗脂肪:植物体:甘油三酯、色素、蜡质;

动物体:复合脂,色素极少,不含蜡质;

2.在数量上的差异:

(1)H2O:动植物

(2)粗灰分:动植物

(3)同一种动物或植物:CF、NFE、CP、EE


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动物对饲料的消化

  • 学习并掌握动物对饲料中各种营养物质的消化方式、消化特点及影响饲料养分消化率的诸因素。


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内 容

第一节 饲料的消化性

第二节 动物的消化力与饲料的可消化性


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第一节 饲料消化性

一.消化系统和方式

二.消化后养分的吸收

三.各类动物的消化特点


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1.消化的概念

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)

一、消化方式

2.消化道结构


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营养学上动物分类

单胃动物: 单胃肉食动物

单胃杂食动物

单胃草食动物

复胃动物: 反刍动物

家禽

哺乳动物

草食动物





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瘤胃

瓣胃

网胃

皱胃

牛消化道结构



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犬生理和消化的特点

肠道非常短 (对碳水化合物消化能力差)

通过嗅觉选择食物

特殊的肠道菌群

42 颗牙齿不咀嚼

味觉不敏感

唾液不能对食物进行预消化

胃容积大


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猫生理和消化的特点

肠道非常短 (对碳水化合物消化能力差)

通过嗅觉选择食物

30颗牙齿不咀嚼

味觉不敏感

特殊的肠道菌群

唾液不能对食物进行预消化

胃容积大


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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

一、消化方式

3.消化方式


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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

一、消化方式

(1)物理性消化


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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

一、消化方式

(2)化学消化


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一、消化方式

化学性消化在肠道中的部位:

1)消化道腔内——大分子的降解

氨基酸 、小肽

蛋白质

甘油、脂肪酸

淀粉

脂肪

双糖、单糖

2)肠粘膜细胞内——进一步降解

小肽

氨基酸

双糖

单糖


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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

一、消化方式

(3)微生物消化


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一、消化方式

瘤胃内环境

1)内环境特点

—食物稳定地进入,提供微生物作用底物

—唾液NaHCO3不断进入,维持pH在6-7

—通过与血液间的离子交换使渗透压接近血浆水平

—通过发酵产热使温度维持在38-42℃


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Fiber Mat

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Gas Pocket

Rumen

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Fluid Fraction

Esophagus

  • Resident Microbial Population

    • Bacteria Fungi

    • Protozoa Viruses

Liver

S.I.

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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

厌氧真菌,106个/ml,粗纤维降解作用

一、消化方式

2)瘤胃微生物


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瘤胃微生物

Bacteria

Protozoa

Fungi


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瘤胃厌氧真菌

Plant cell wall

Rhizoids


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一是借助于微生物产生的β—糖苷酶,消化宿主动物不能消化的纤维素、半纤维素等物质,显著增加饲料中总能(GE)的可利用程度

二是微生物能合成必需氨基酸、必需脂肪酸和B族维生素等营养物质供宿主利用

瘤胃微生物消化具有两大优点


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消化饲料中70-85%DM和50%以上的CF,产生挥发性脂肪酸(volatile fatty acid, VFA),提供反刍动物机体所需能量的60-70%

提供大量的微生物蛋白

一、消化方式

3)反刍动物微生物消化的重要性:


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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

一、消化方式

(4)化学性消化与微生物消化的异同


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单胃动物:少量水,无机盐

反刍动物前胃:VFA、CO2、水、无机盐

二、消化后养分的吸收

吸收(absorption):食物经消化后,通过消化道上皮细胞进入血液或淋巴的过程。

1、吸收部位:

(1) 胃

(2)大肠

食草动物、禽类大肠吸收:水分、盐、VFA、CO2、CH4等


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(3)小肠

主要吸收部位

十二指肠、空肠前段:

糖、脂肪酸、甘油、部分氨基酸、维生素

空肠中段:

大部分氨基酸、单糖

回肠:盐类、VB12


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二、消化后养分的吸收

反刍动物:小肠、瘤胃

2、主要吸收方式:

(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


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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)。

二、消化后养分的吸收


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饲料能量在动物体内的转化

有机物是能量的载体。饲料能量在动物体内的转化过程,也是饲料有机物被动物采食、消化、代谢及沉积的过程。

能量在动物体内的转化,也遵循能量守恒定律(即能量从一种形式转变其它形式时,其总量保持不变)。


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饲料能量在动物体内的转化过程

尿能(UE)

甲烷能(AM)

粪能(FE)

总能(GE)

消化能(DE)

代谢能(ME)

热增耗(HI)

生成热量

净能(NE)

生产净能(NEp)

生长 肥育 繁殖 产奶 产蛋 产毛 劳役

维持净能(NEm)

基础代谢

随意活动

维持体温恒定


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一、总能

饲料的能值即为饲料总能,也成为粗能。是动物摄入饲料中三大有机物质所含能量的总和。

饲料总能的大小主要取决于所含脂肪的高低。

总能不能反映和区别饲料的真实营养价值。如玉米 18.87MJ/kg,燕麦秸18.83MJ/kg

食入饲料总能(IGE)=饲料能值×食入饲料量

几种饲料的总能值 (MJ/kg)


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二、消化能(DE)

是被动物消化吸收的养分所含的能量。

消化能=总能-粪能

粪能(FE)粪中有机物所含的能量。即饲料被动物采食以后,其中一部分有机物(养分)未被动物消化吸收,而随粪便排出体外,这部分有机物(养分)所含的能量就称为粪能。

代谢粪能(FME)由于动物粪便中除含有未被消化吸收的饲料残渣外,还含有来自动物体内的分解产物,如消化道脱落细胞、进入消化道的机体分泌物和消化道微生物及其产物等。这些物质也含有一定能量,称之为代谢粪能


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代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为表观消化能(ADE)

真实消化能(TDE)是将FE中的FME扣除。计算公式为:


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采食粗饲料:代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为40~50%

采食精料: 20~30%

反刍动物

粪能损失量与动物的种类和饲料性质有关。

以乳为食时 10%

采食劣质粗饲料时 可达60%

干物质进食水平提高 粪能损失提高

马 : 约 40% 猪: 约 20%

由某种动物测得的饲料消化能,不能用于不同种类的其它动物。

虽然吸收的能量在动物体内可能被利用的程度仍有差异,但已排出了影响最大的消化损失的影响,故消化能在一定程度上反映了不同饲料对动物的营养价值。


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三、代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为代谢能(ME)

饲料总能减去粪能、尿能和消化道甲烷气体能(AM)损失后,即为代谢能。它是指可被动物利用的饲料养分所含的能量,所以又称之为生理有用能。

代谢能= 总能 - 粪能 - 尿能 - 甲烷气体能

尿能(UE) 是指被吸收的饲料养分在代谢过程中所产生的不能被机体利用的副产物,主要是尿素、尿酸等含氮物质所含的能量。

尿代谢能(UME)尿中也含有动物体的分解代谢的尾产物,这部分物质所含的能量称为尿代谢能 。

尿能损失一般占进食总能的5~8%


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甲烷气体能(代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为AM) 主要对草食动物而言。饲料在消化过程中产生而随嗳气或粪便排出体外的含有化学潜能的气体主要是甲烷气,这些甲烷燃烧后所放出的能量称为甲烷气体能。

其能量约为饲料总能的3-10%。其甩占比例与饲料性质(特别是CHO的性质),以及饲养水平有关。

日粮中可消化CHO含量越高,甲烷能损失越多。

采食量增加时,甲烷能占饲料总能的比例下降。

反刍动物在,维持饲养水平时,甲烷损失能占总能的8-10%

二倍维持饲养水平时,甲烷损失能占总能的6-8%

对于非草食动物消化道甲烷气产量很少,可忽略不计。


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-代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为

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IGE

(

FE

FME

)

(

UE

UME

)

AM

=

TME

饲料进食量

表观代谢能和真代谢能

由于蛋白质在体内不完全氧化产物从尿排出,同一种饲料的代谢能的测定结果,受试验时氮平衡状况的影响。当氮平衡为负值时,测出的代谢能值较高;相反,氮平衡为正值时测值较低。可对代谢能值进行氮沉积校正,使之成为氮沉积为零的代谢能值,称之为氮校正代谢能(AMEn)


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四、净能(代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为NE)

1.热增耗(HI) 动物采食后机体所增加的产热量称为热增耗

饲料能量在机体代谢过程中,其中部分能量可因代谢强度增大而以热的形式由体表散失,这部分热除在气候寒冷条件下可供作机体维持体温以外,在一般情况下却成为能量的额外损耗,故常将其称为热增耗。

热增耗包括发酵热(HF)和营养代谢热(HNM)

(1)发酵热(HF)食入饲料在被消化过程中由消化道微生物发酵而产生的热。主要针对草食动物。反刍动物的发酵热约为食入总能的5-10%,对于非草食动物的发酵热一般则忽略不计。

(2)营养代谢热 动物采食饲料后由于体内代谢活动加强而增加的产热量。主要产生于被吸收养分的代谢过程;此外,消化道肌肉活动、呼吸加快,以及分泌系统和循环系统等的机能加强,都会引起体热增加。


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2代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为.净能(NE)

代谢能减去热增耗即为净能。它是动物真正被吸收利用的那部分饲料所含的能量。又可分为维持净能和生产净能两部分。

NE = GE 一 HI

⑴维持净能 用于基础代谢、维持体温恒定和随意活动所消耗的能量。从生产效益考虑,维持净能也是一种无偿消耗,其最终转化为热能形式散失,但这又是不可避免的。

⑵生产净能 用于形成各种动物产品或做功的能量。如增重、繁殖、产奶、产毛、产蛋、劳役等。

表观代谢能:


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产品能代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为

饲料能量的转化效率(%) =

×100%

食入饲料总能

饲料的能量利用率

合理利用饲料能量,提高能量利用效率上动物饲养中的中心环节

一、饲料能量的转化效率

1.饲料能量的转化效率 :指动物生产的产品所含能量占食入饲料总能的百分比。

不同动物生产不同产品或类似产品时能量的转化效率不同(差异较大),如猪肉17%鸡肉12%、鸡蛋7%、牛乳15%、牛肉4%、兔肉9%。


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2.代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为饲料能量的总效率

由于能量用于维持和生产时的效率并不一致,而且饲料总能难以反应饲料的真实价值,所以饲料能量的利用率又常用总效率和纯效率来表示。

概念:动物生产的产品所含能量占食入有效能的百分比。

3.饲料能量的纯效率

概念:动物生产的产品所含能量占食入饲料用于形成产品的有效能的百分比。


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4代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为.饲料报酬

概念:指生产单位动物产品(如增重、产蛋、产奶等)所用去的饲料量。 

饲料报酬=饲料量/产品量

饲料报酬的缺陷:当饲料能量浓度不同时难于比较两种饲养分或能量的利用率;不能反应动物增重的实质。

饲料报酬的优点:便于生产成本和经济效益核算,方便实用。


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