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动物营养学动物蛋白（肉、蛋、奶）动物生产饲养管理疫病防治品种营养与饲料饲养技术遗传育种繁殖养猪、养鸡、养牛等动物营养学AnimalNutrition饲料学FeedScience求供•哪些动物的营养•动物需要哪些营养物质•为什么需要这些营养物质•需要多少营养物质动物需要哪些饲料为什么需要这些饲料需要多少饲料如何合理将饲料供给动物绪论•营养？•营养学？•动物营养？•动物营养学？•为什么要学动物营养？•怎样学？第一节营养及营养学一、营养的概念1、营养:是有机体消化吸收食物并利用食物中的有效成分来维持生命活动、修补体组织、生长和生产的全部过程。2、养分:食物中能够被有机体用以维持生命或生产产品的一切化学物质，即通常所称的营养物质或营养素、养分。凡能提供养分的物质叫食物或饲料。二、营养学1、概念•研究生物体营养过程的科学。•通过这一过程的研究，可以阐明生命活动的本质，并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。2、营养学分支营养学植物营养学微生物营养学动物营养学植物生产人类动物生产农业人类营养学人类三、动物营养学1、概念•研究营养物质摄入与动物生命活动（包括生产）之间关系的科学。•养分是动物生命活动的物质基础。研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规律，不但可以为动物生产提供理论根据和实践指南，维持动物生产的高效进行，而且有助于揭示动物生命活动的本质、动物与人及环境间的互作关系。2、动物营养学任务•确定必需营养素及其理化特性；•研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制；•研究营养摄入与动物健康的关系；•研究动物营养与人及环境之间的互作规律；•制定不同条件下，不同生产目的的动物对各种营养物质的需要量；•研究动物营养学的研究方法。3、动物营养学目标•通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形成饲料资源的高效利用、动物产品的高效生产、人类健康及生态环境的长期维护的动物营养科学指南，使动物生产在土壤----植物----动物----人食物链中与其他要素协调发展，为维持食物链的高效运转发挥积极作用。4、与动物营养学关系密切的学科•《饲料与饲养学》《普通化学》•《动物生物化学》《生态学》•《动物生理学》《微生物学》•《数学》《畜牧经济学》•《土壤学》《计算机技术》第二节动物营养与动物生产一、动物生产的特点1、动物生产的目的•将粮食及人类不能直接利用的物质转化为人类生存和生活质量提高所必需的食物、衣物、药物、娱乐、劳力等。其中，生产食物是动物生产的主要目的。2、动物生产的作用•食物链的重要成员，生态平衡的维护者。3.动物生产特点：食品安全隐患•肉骨粉：疯牛病•动物油脂：二恶英•抗生素：残留与耐药性•高铜：残留、环境污染•砷制剂：中毒•违禁药品：中毒、危害健康•霉变饲料：霉菌毒素中毒动物生产特点：与人竞争资源自然界的食物资源再生性资源：蛋白质、碳水化合物和脂肪三大有机物属再生性资源非再生性资源：无机养分到达地球表面的太阳能，有1%被植物利用。植物所捕获的太阳能中，有5%被转化为人类可直接利用的食物。人畜争食主要体现在这部分。动物生产特点：有效利用资源•动物将人类不能直接利用的养分资源（如牧草、各类副产物等）转化为人类食品，从而提高食物生产体系中的养分利用率。动物生产•物质转化效率低•与人类竞争资源•环境的污染者，也是保护者•为人类提供优质蛋白质•维持食物链的正常运转和维护生态平衡的重要成员二、动物营养在食物链中的作用1、提高动物对自然资源的利用效率；2、调控养分的摄入和排泄量，影响环境质量；3、保障动物产品对人类的食用安全。三、动物营养在动物生产中的作用1、保障动物健康2、提高生产水平与50年前比较，现代动物的生产水平提高了80-200%。其中，营养的贡献率占50-70%。3、改善产品质量4、降低生产成本动物生产的总成本中，饲料成本占50-80%5、保护生态环境四、动物营养在饲料工业中的作用动物营养是决定饲料企业产品定位、产品产量与质量、企业生产效率的核心因素。第三节动物营养学发展历程一、历史——三阶段阶段一：从18世纪中叶到19世纪中叶•我国的“黄帝内经-素问”记载—五谷为养，五畜为益、五果为助、五菜为充。•此期的最大成就是法国化学家Lavoisier（1743-1794）创立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。“生命即化学过程”Lavoisier（1743-1794）阶段二：从19世纪中叶到20世纪30-40年代1860年由德国Henneber和Stomann创立了概略养分分析方案即“Weende方案”，主要测定饲料中的水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和无氮浸出物等六种概略养分。•此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、脂肪和碳水化合物三大有机物是动物的必需养分。大部分研究集中在这三大养分及能量利用率上，并开始积累有关矿物元素的资料。•1875年，美国成立全球第一家饲料厂，标志着动物营养学已进入到实际应用阶段。阶段三：从20世纪30年代至今——现代动物营养学的形成与发展阶段•从30年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪酸、无机元素、能量代谢、蛋白质代谢、动物营养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。–在30-40年代，分离并阐明了维生素的化学结构以后，微量养分的营养就初步形成了。–40年代开始了对氨基酸的营养研究。–50年代，对微量元素、维生素、氨基酸这些微量养分的营养功能和需要量进行了大量研究，同时发现了低剂量的抗生素具有促进动物生产和改善饲料利用率的功效。–到了60年代，维生素、氨基酸、抗生素的人工合成取得成功，养殖业也开始向规模化集约化方式发展，大大促进了动物营养学在生产实际中的应用。与此同时，饲料工业进入迅速发展时期。应用已知的动物营养学知识所生产的配合饲料能够促使养殖生产水平和饲粮利用率的大幅度提高，标志着现代动物营养学已经形成。–从60年代至今，现代动物营养学得到了迅速发展。我国动物营养学发展概况•第一阶段：1949~1957（建国初期）。主要致力于饲料资源调研、饲料资源开发、饲料营养价值评定及青粗饲料的加工贮存等。•第二阶段：1958~1978（计划经济时期）。发展滞后。•第三阶段：20世纪70年代末期到现在。动物营养学的大发展时期。二、动物营养学的现状•确定了50种必需养分；•了解了养分的主要代谢过程，掌握了养分的基本功能，弄清了养分的缺乏症和某些养分的中毒症；•制定了各类动物对主要养分的营养需要量，掌握了主要养分的利用效率，使动物生产能够在较准确的营养调控下进行；•建立了一整套动物营养学的研究方法；•了解了多种因素对营养代谢和需要量的影响；•认识了饲料添加剂在动物营养中的重要作用；三、动物营养：主要问题•养分代谢过程及分子调节机制研究不足；•对动物与消化道微生物生态系统之间关系的了解不足；•交叉领域薄弱：营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动物福利、营养与产品品质；•采食量及其调控机制与措施研究不足；•养分及抗营养因子的生物利用率的快速准确评定技术不完善；•饲料安全问题突出。四、动物营养：未来发展•向分支学科和交叉学科渗透和发展：环境营养学生态营养学微生态营养学免疫营养学分子营养学系统营养学………………第一章动物与饲料内容第一节动物与饲料第二节动植物体的化学组成第三节饲料养分第一节动物与饲料一、动植物的代谢特点1.动物代谢特点•异养生物，依赖于自然界中的有机物。2.植物代谢特点•自养生物，可利用自然界存在的简单无机物合成所需有机物。相互依存相互制约二、动植物的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动植物相互关系图第二节动植物体的化学组成一、元素组成•动植物体内已发现90多种元素，含量最多的为C、H、O、N四种，可达DM90%以上。必需化学元素：•非矿物元素4种：C、H、O、N；•矿物元素20多种：–常量元素7种：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg；–微量元素10多种：Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I、Co、F、Mo、V、Ni等。二、化合物组成1.碳水化合物•含C、H、O，H：O=2：11）单糖•根据C原子数多少，有丙糖、丁糖、戊糖、己糖。•单糖中己糖最重要，其结构式：C6H12O6•植物体内：6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2•动物体内:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O重要己糖包括：•半乳糖：乳糖水解产物之一•葡萄糖：常见于玉米、糖蜜和动物血液中，甜度为蔗糖的3/4；•果糖：主要存在于成熟水果和蜂蜜中，是最甜的糖；2）双糖•重要双糖包括：蔗糖：水解产生葡萄糖和果糖麦芽糖：由淀粉水解产生，甜度为蔗糖的1/4乳糖：主要存在于乳中，甜度为蔗糖的1/63）多糖少于10个单糖单元的多糖叫寡糖化学式：（C6H10O5）n重要多糖包括：•淀粉:植物的能量贮存形式,动物的主要能量来源。水解式：淀粉→糊精→麦芽糖→葡萄糖•糖原：动物淀粉，在肝脏合成，水解产生葡萄糖。•半纤维素：异质多糖，由多缩戊糖和多缩己糖组成。性质介于淀粉和纤维素之间。•纤维素：由葡萄糖聚合而成。自然界最丰富的碳水化合物，占植物界C含量的50%以上。棉花含量90%以上。•木质素：非碳水化合物，含C过多，H：O比≠2：1，含N。半纤维素、纤维素、木质素为植物细胞壁的主要成分，粗饲料中含量高。2.脂肪•含C、H、O•C、H对O的比例高于碳水化合物3.蛋白质•含C、H、O、N，部分蛋白质含少量Fe、P、S•蛋白质平均含N16%•由20种AA组成（表1-1）名称三字母符号单字母符号名称三字母符号单字母符号丙氨酸AlaA精氨酸ArgR天冬酰胺AsnN组氨酸HisH天冬氨酸AspD异亮氨酸IleI半胱氨酸CysC亮氨酸LeuL谷氨酸GluE赖氨酸LysK谷氨酰胺GlnQ蛋氨酸MetM甘氨酸GlyG苯丙氨酸PheF脯氨酸ProP苏氨酸ThrT丝氨酸SerS色氨酸TryW酪氨酸TyrY缬氨酸ValV表1-1氨基酸4.维生素•为有机物；含C、H、O，有些含N及矿物元素。主要维生素包括：•脂溶性维生素：维生素A、D、E、K;•水溶性维生素：B1、B2、B6、B12、烟酸、泛酸、生物素、叶酸、胆碱、VC.5.水•由H、O组成，动植物的主要组成成分。三、动植物体组成成分比较1.元素比较（表1-2）表1-2动植物体化学元素比较1）元素种类基本相同，数量差异大；2）元素含量规律异同•相同：均以氧最多、碳氢次之，其他少•不同：–植物含钾高，含钠低–动物含钠高，含钾低–动物含钙、磷高于植物3）元素含量的变异情况–动物的元素含量变异小，植物的变异大。2.化合物组成比较营养物质植物动物青干草甜菜大麦向日葵饼半肥育阉牛中等营养水平绵羊脂肪型猪初生犊牛水分粗蛋白质粗脂肪无氮浸出物粗纤维粗灰分1410341266881091114926843936112314756182010554192210444133910373184104动植物体化学组成的比较（%）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；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。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；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。第三节饲料养分一、概略养分•国际上通常采用1864年，德国Weende试验站的Hanneberg提出的常规饲料分析方案，即概略养分分析方案(FeedProximateAnalysis)，将饲料中的养分分为六大类（图1-3）（一）水分（Water)•各种饲料均含有水分，其含量差异很大，最高可达95%以上，最低可低于5%。1.总水包括：•游离水（自由水、初水）:存在于细胞之间