实验动物的营养和饲料质量控制

第一节实验动物的营养第二节实验动物的饲料第三节实验动物饲料的质量管理和标准第五章实验动物的营养和饲料质量控制2020/3/61第一节实验动物的营养实验动物所需的营养素水蛋白质碳水化合物脂肪矿物质维生素2020/3/623饲料水分干物质无机物质有机物质含氮化合物（粗蛋白）无氮化合物乙醚浸出物（粗脂肪）碳水化合物粗纤维无氮浸出物饲料中六大营养素间的相互关系2020/3/64一、水1．水约占动物体重的60％,是动物体各种器官、组织、细胞和体液的组成成分。动物体内的水能与蛋白质结合成胶体，使组织器官呈现一定的形态、硬度和弹性。2．参与生化反应。动物体内消化、新陈代谢过程中的生物化学反应都需要水的参与，如：水解、水合、氧化还原、有机化合物的合成和细胞的呼吸过程等。3．水参与物质的运输。水是一种理想的溶剂，动物体内水的代谢与电解质的代谢紧密结合，有利于体内各种营养物质的吸收、转运和代谢废物的排出。4．调节体温。水的比热大，导热性好，蒸发热值大，因而水能储蓄热能，迅速传递热能和蒸发散失热能，有利于恒温动物体温的调节。5．水作为润滑剂。动物体内体腔、组织液和关节囊内的水，使关节、器官间保持润滑。2020/3/6体内水的来源：1.饮用水2.饲料中的水分3.代谢产生水失水的后果：•失水表现为严重干渴、食欲丧失、粘膜干燥、抗病力下降。•失水10%时，会引起严重的代谢紊乱；失水20%时，将导致动物死亡。因此，缺水比缺饲料对实验动物健康的危害更严重。•一定要保证给实验动物供应充足的饮水。•因实验需要禁食时，不能禁水！52020/3/6二、蛋白质生理功能1.构成机体组织细胞的基本成分动物的肌肉、神经、结缔组织、腺体、血液、毛发等都以蛋白质为基本成分。---结构性蛋白2.机体内生物活性物质的主要成分在动物的生命和代谢活动中起催化作用的酶，起调节作用的激素，具有免疫和防御机能的免疫物质和抗体，都是以蛋白质为其主体构成的。---功能性蛋白3.组织更新、修补的主要原料在动物的新陈代谢过程中，蛋白质不断更新、修补损伤的组织器官。4.蛋白质可供能和转化为糖、脂机体在营养不足时，蛋白质也可分解供能，维持机体的代谢活动。当摄入蛋白质过多时，也可能转化成糖、脂肪和分解产热供机体代谢用。饲料蛋白质含量不足引起生长缓慢，抵抗力下降，贫血，低蛋白血症。饲料中蛋白质含量过高引起代谢紊乱，严重者酸中毒。2020/3/66实验动物饲料中的氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸异亮氨酸亮氨酸丙氨酸甘氨酸色氨酸苏氨酸丝氨酸门冬氨酸苯丙氨酸赖氨酸谷氨酸羟脯氨酸蛋氨酸缬氨酸酪氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸胱氨酸瓜氨酸•必需氨基酸•蛋白质（氨基酸）的互补作用8种必需氨基酸简易谐音记忆法：一两色素，本来淡些2020/3/67三、碳水化合物碳水化合物包括无氮浸出物和粗纤维（一）无氮浸出物：包括淀粉和糖类生理功能1.供应能量2.构成组织器官的成分3.参与多种生命过程4.合成乳糖、乳脂的原料（二）粗纤维：包括纤维素、半纤维素和木质素生理功能1.刺激胃肠道的发育和蠕动2.可给动物胃肠道饱感3.供应能量：纤维素经酵解，部分转变成挥发性脂肪酸吸收，部分转变成二氧化碳和甲烷排出。2020/3/68四、脂肪脂肪分为真脂肪和类脂肪脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸生理功能1.机体组织细胞重要的组成部分；2.能量的重要来源和储备；3.脂溶性维生素的溶剂，可促进吸收和利用。必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸必需脂肪酸缺乏引起生长发育缓慢停止，生殖能力下降，泌乳量减少，脱毛等。2020/3/69五、矿物质常量元素1.钙和磷2.钠、钾、氯、3.镁4.硫微量元素铁、铜、锌、锰、碘2020/3/610六、维生素维生素的生理功能:主要作为代谢过程的激活剂，调节控制机体的代谢活动。维生素的分类脂溶性维生素：A、D、E、K水溶性维生素：B族、C2020/3/611维生素的生理功能、缺乏症和来源维生素生理功能缺乏症来源脂溶性维生素A维持正常视觉，参与上皮细胞正常形成，促进生长发育视觉损害、夜盲症、上皮粗糙、角化、骨发育不良，生长迟缓肝脏、鱼肝油、蛋黄、牛奶维生素D促进钙吸收，与骨骼的形成有关软骨病鱼肝油、蛋、苜蓿干草维生素E与胚胎发育及繁殖有关，保持心血管系统结构功能的完整性生殖系统损害，睾丸萎缩、肌肉麻痹、瘫痪、红细胞溶血油脂，如花生油、玉米油；绿色植物、蛋、鱼肝油水溶性维生素B1参与糖代谢多发性神经炎谷类、豆类、酵母维生素B2参与生物氧化、晶状体及角膜的呼吸过程，维护皮肤粘膜完整性生长停止、脱毛、白内障、角膜血管新生麦麸、豆粉、动物内脏维生素C参与糖、蛋白质代谢，参与胶原、齿质及骨细胞间质生成坏血病新鲜蔬菜12不同实验动物的营养需要•根据食性的不同，将动物分为三类：肉食性动物：犬、猫等草食性动物：豚鼠、兔、羊等杂食性动物：小鼠、大鼠、地鼠、猴等•不同食性的动物对营养素的要求差异很大肉食性动物对蛋白质和粗脂肪需求大草食性动物对粗纤维需求大•根据实验动物食性的不同，制定不同的饲料营养配方和标准，以满足不同动物不同生长期营养的需要。2020/3/613不同食性动物营养素需求和解剖特点蛋白质需求粗脂肪需求粗纤维需求消化系统解剖特点肉食性动物20-24%4.5-5.5%3%肠道短，仅为体长的3倍草食性动物14-17%3%10-15%盲肠大，占腹腔的1/3以上；肠管长，为体长的10倍杂食性动物18-20%4%5%2020/3/614指标大小鼠豚鼠兔犬猴维持饲料繁殖饲料维持饲料繁殖饲料维持饲料繁殖饲料维持饲料繁殖饲料维持饲料繁殖饲料水分（％）≤10101111111110101010粗蛋白（％）≥18201820141720241621粗脂肪（％）≥4433334.56.545粗纤维（％）≤5510-1510-1510-1510-153344粗灰分（％）≤8899999977钙（％）1.0-1.81.0-1.81.0–1.51.0–1.51.0–1.51.0–1.50.7-11.0–1.50.8–1.21.0–1.4磷（％）0.6–1.20.6–1.20.5–0.80.5–0.80.5–0.80.5–0.80.5–0.80.8–1.20.6–0.80.7–1.0钙：磷1.2–1.7:11.2–1.7:11.3–2.0:11.3–2.0:11.3–2.0:11.3–2.0:11.2–1.4:11.2–1.4:11.2–1.5:11.2–1.5:1常用实验动物对营养的要求2020/3/615各种常用实验动物营养需求的注意点•小鼠：无菌小鼠应补充维生素K、B族•大鼠：无菌大鼠应补充维生素B12•仓鼠：对蛋白质需求高于大小鼠•豚鼠：对蛋白质和纤维素需求大，对维生素C缺乏敏感•兔：应保证粗纤维的含量•犬：对蛋白质和脂肪需求大•猫：应补充维生素A•猴：应补充维生素C162020/3/6下列动物实验时，应注意是否存在营养问题：•用特殊生理状态的动物进行实验，如妊娠、哺乳等；•用调整饲料配方，人为增加或减少某种营养素制备动物模型；•疾病状态的动物，在设计药物治疗同时，应注意饮食疗法。172020/3/6第二节实验动物饲料一、饲料原料的种类及营养特点1.植物性原料：植物秆秸茎叶谷物豆类2.动物性原料：鱼粉、肉粉、骨粉3.矿物质原料：食盐、石灰石、贝壳等4.维生素添加剂：酵母、鱼肝油、维生素等5.饲料添加剂：防腐剂、抗氧化剂、着色剂等2020/3/618二、饲料的分类（一）按配合饲料的营养成分进行分类1．全价营养配合饲料全价营养配合饲料是将各种饲料原料粉碎后按一定比例混合，含有各种营养物质和能量均衡，能够完全满足动物的各种营养需要，不需添加任何其它成分就可以直接饲喂，并能获得最大的经济效益。目前，大鼠、小鼠、家兔、豚鼠和犬都采用全价营养配合饲料。2．混合饲料又叫基础饲料，是由能量饲料、蛋白质饲料等按一定的比例组成，它基本上可满足动物需要，但营养不全面，还需另外添加一定量的青、粗饲料，部分中小单位用于饲养家兔、豚鼠等动物。2020/3/6193.人工合成配方饲料根据科研的需要，用完全人工提取的合成原料和营养素制成饲料配方，如高纯度的酪蛋白、纯淀粉、纯油脂、纯纤维素、多种维生素及达到分析级纯度的混合无机盐等，在饲料配方中人为地增加或减少某些营养素的比例，以观察其对动物生长发育及药物毒性等的影响。这种人工合成配方饲料已广泛应用于实验营养学研究中。2020/3/620原料大鼠小鼠地鼠豚鼠家兔大麦粉(黄豆粉)------(12)---12小麦粉202021------玉米粉3830152010高粱粉---7---------豆饼粉2025132512麸皮10581214苜蓿草粉---------3530脱水蔬菜------------16鱼粉(进口)56824.5酵母粉1352---骨粉1252.51食盐1110.50.5鱼肝油1---1------植物油（鸡蛋）2---(11)------矿物质添加剂10.8---0.8---维生素添加剂0.10.2---0.2---常用实验动物的饲料参考配方2020/3/621（二）饲料按物理性状的分类1.颗粒料2.粉料3.膨化料4.凝胶料5.液体饲料2020/3/622颗粒饲料的优点⑴颗粒饲料加工过程中营养素加热易于动物的消化吸收加热有烧煮作用，能将粉料湿润软化，并促使组织细胞破裂，纤维撕碎；能使生淀粉α化（淀粉糊化）,容易被动物消化吸收；能引起蛋白质变性,降低蛋白质溶解性,增强蛋白食感优良性。2020/3/623⑵颗粒饲料加工过程中产生的热还具有以下作用：杀菌作用，使颗粒饲料细菌数减少,烘干后提高了饲料质量和保存期，保证了动物健康生长；加热能去除对生理代谢有害的物质。例如在未经煮烧过的豆类蛋白中含有胰蛋白酶抑制剂，对动物生长和生理代谢有影响；通过加热,可除去腥味而增加饲料的适口性。⑶颗粒饲料方便运输储存。能有效地保证其分布均匀。⑷便于饲养管理。颗粒饲料饲喂方便，一般大小鼠每两三天喂一次，兔每天喂一次即可,而且饲喂量容易掌握。饲喂过程中能避免动物扒食而造成不必要的浪费。2020/3/624三、饲料使用前的灭菌饲料在加工、储存和运输过程中都有可能被病原菌污染，在用于清洁级、SPF级和无菌级动物前，均需进行灭菌。1.高压蒸汽灭菌：121℃20min2.放射线钴60辐照灭菌:25kGy2020/3/625第三节实验动物饲料的质量管理和标准一、饲料污染的可能来源1.生物性污染A.细菌、真菌及其毒素的污染B.寄生虫及虫卵的污染C.昆虫污染2.化学性污染农药、化肥；铅、汞；3.放射性污染天然放射性物质，核放射性物质；2020/3/626二、饲料的管理1.饲料的储存应有专用的饲料仓库，要求宽敞、干燥、通风、无直射阳光，有仓垫板，有防蝇、鼠、昆虫的措施。有条件应安装温控设备，使仓库内温度控制在20℃以下。2.饲料应该从有实验动物饲料生产许可证的供应商处进货，并应定期提供饲料的营养成分分析，60Co辐照饲料还应提供微生物检测指标。3.饲料进货时应进行验收，饲料袋（箱）上应注明进货日期，各种饲料应分区分批分类堆放整齐。2020/3/627二、饲料的管理4．饲料水分控制在10%以下时储存期在3个月以内是安全的，但每次进货量不宜过多，最好控制在能供应1-2个月的用量；发货时应坚持先到先发的原则，储存时间不宜过长，尤其是在南方的黄霉季节。5．应建立饲料出入库的账目，注明日期、供应商、饲料名称、数量、批号等，以备后查。2020/3/628实验人员在动物实验期间，应注意观察：•是否有足够的清洁饮用水？•是否有足够的饲料？•饲料是否有异味？是否有霉变？如发现有营养和饲养管理问题，应及时与饲养管理人员联系。292020/3/6复习题1.什么叫必需氨基酸？实验动物所需要的必需氨基酸有哪些？2.什么叫必需脂肪酸？实验动物所需要的必需脂肪酸有哪些？3.不同食性的实验动物在营养素的需求上有什么不同？4.什么叫全价营养配合饲料？5.试述颗粒饲料的优点。6.饲料的可能污染来源有那些？2020/3/630