资源简介

(共53张PPT)
蛋白质的营养作用及非蛋白氮的利用
内容提要
蛋白质营养生理功能
蛋白质不足的后果与过量的危害
单胃动物蛋白质营养特点及其应用
反刍动物蛋白质营养特点及其应用
目的要求
了解蛋白质的营养功能；
掌握氨基酸的种类与概念；
掌握不同种类动物蛋白质的营养特点及其合理供应。
一、蛋白质的营养生理功能
蛋白质基本知识：
概 念：蛋白质是由氨基酸组成的一类数量庞大的物质的总称。
分 类：纤维蛋白、球蛋白和结合蛋白三大类
功能地位：蛋白质是生命的物质基础，在动物营养中占有特殊地位，
是其他营养物质不能代替的。
（一）蛋白质的组成与营养功能
1、组成——元素
氮
16%
饲料中的蛋白质平均含氮量16%。
如何通过氮元素含量计算蛋白质的含量呢？
饲料中粗蛋白质含量 = 饲料中总含氮量 x 6.25
蛋白质系数
2、组成——氨基酸
蛋白质是氨基酸的聚合物。
（氨基酸是蛋白质的基本组成单位。）
天然饲料
微生物合成
人工合成
3、组成——蛋白质分类
胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白
清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白等。
核蛋白、磷蛋白、金属蛋白、脂蛋白等。
2、蛋白质营养功能
（1）蛋白质是构成体组织、体细胞的主要原料
蛋白质是除水外，含量最多的养分，占干物质的50%，占无脂固形物的80%。
2、蛋白质营养功能
（2）蛋白质是机体内功能物质的主要成分
血红蛋白： 运输氧
肌肉蛋白质： 肌肉收缩
酶、激素： 代谢调节
hemoglobin
2、蛋白质营养功能
（2）蛋白质是机体内功能物质的主要成分
免疫球蛋白： 抵抗疾病
运输蛋白（载体）： 脂蛋白、钙结合蛋白等
（3）遗传物质的基础
核蛋白： 遗传信息的传递、表达
（4）提供能量、转化为糖和脂肪
（5）是动物产品的重要成分
二、蛋白质的不足与过量
蛋白质不足的后果
蛋白质过量的危害
（一）蛋白质不足的后果
消化机能紊乱
幼龄动物生长发育受阻、成年动物体重减轻
易患贫血症及其他疾病
影响繁殖机能
生产性能下降
（二）蛋白质过量的危害
饲粮中蛋白质超过动物的需要，造成浪费；
加重肝肾负担，严重时引起肝肾的病患；
禽类因尿酸盐沉积过多造成痛风；
夏季还会加剧热应激。
三、单胃动物蛋白质营养特点及其应用
（一）单胃动物蛋白质消化代谢特点
（二）单胃动物对饲料蛋白质品质的要求
（三）理想蛋白质与饲粮的氨基酸平衡
（四）提高饲料蛋白质转化效率的措施
（一）单胃动物蛋白质消化代谢
消化部位：主要在胃和小肠上部，20%在胃，60~70%
在小肠，其余在大肠。
消化酶：胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧基肽酶
及氨基肽酶。
消化过程：以猪为例（见下图）
蛋白质 氨化物
饲料
胃
（胃蛋白酶）
小肠
(胰蛋白酶
糜蛋白酶
羧基肽酶
肠肽酶)
大肠
（细菌发酵）
蛋白质 胨肽
蛋白质 肽 氨基酸
蛋白质 胨 多肽 氨基酸
氨化物
氨
（细菌体蛋白）
肝脏
合成肝蛋白等参加体循环
合成新氨基酸脱氨 酮酸
氨
尿素
身体
各组织
合成体蛋白
氧化供能形成脂肪
以尿由肾排出
未吸收氨基酸
未消化蛋白质
由肛门排出
猪蛋白质消化代谢特点
由消化代谢过程，猪对蛋白质消化代谢的特点：
蛋白质消化吸收的主要场所是小肠，并在酶的作用下进行；
其次是大肠，在微生物的作用下进行。
因此，猪能大量利用饲料中的蛋白质，但不能大量利用氨化物。
其它单胃动物蛋白质消化代谢特点
家禽蛋白质消化吸收的主要场所也是小肠，其特点大致与猪相同。
马属动物和兔等单胃草食动物利用饲料中氨化物的能力比猪强。
（二）单胃动物对饲料蛋白质品质的要求
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质的营养实质上就是氨基酸的营养。
1.氨基酸的种类
根据氨基酸对动物的营养作用，通常将氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类。
（1）必需氨基酸（EAA）
概念：动物体内不能合成或合成数量少，不能满足动物营养需要，必须从饲料中供给的氨基酸。
成年动物8种必需氨基酸：甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。
（记忆口诀：甲携来一本亮色书/笨蛋来宿舍晾一晾鞋。）
生长家畜有10种：精氨酸、组氨酸。
雏鸡有13种：甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸。
（2）非必需氨基酸（NEAA）
概念：在动物体内能利用含氮物质和酮酸合成，或可由其他氨基酸转化替代，无须饲料提供即可满足动物营养需要的氨基酸。
如：丙氨酸、谷氨酸、丝氨酸、羟谷氨酸、脯氨酸、瓜氨酸、天门冬氨酸等。
氨基酸转化作用：蛋氨酸脱甲基转变为胱氨酸和半胱氨酸。
2.限制性氨基酸
概念：饲料或日粮缺乏一种或几种氨基酸时，就会限制其他氨基酸的利用，致使整个日粮中蛋白质的利用率下降，故称它们为该日粮（或饲料）的限制性氨基酸。一般缺乏最严重的称第一限制性氨基酸，相应为第二、第三、第四……限制性氨基酸。
木桶效应
为什么这种氨基酸的缺乏会限制其他氨基酸的利用？
如： 赖氨酸 ：蛋氨酸 ：色氨酸
动物体需要的比例为 1 ： 2 ： 3
饲料中氨基酸含量为 10 40 50
动物体可利用的氨基酸量为 10 20 30
饲料中浪费氨基酸量为 20 20
限制性氨基酸的种类和顺序是如何确定的？
AA的化学评分=（饲料中某EAA含量/动物对某EAA的需要量）*100%
限制性氨基酸：
同一种饲料对不同种动物，或不同种饲料对同一种动物，限制性氨基酸的种类和顺序不同。
大多数玉米—豆粕型日粮，蛋氨酸和赖氨酸分别是家禽和猪的第一限制性氨基酸。
（三）理想蛋白质与氨基酸平衡
理想蛋白质：各种必需氨基酸之间以及必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量之间具有最佳比例的蛋白质称为“理想蛋白质”。
饲料的氨基酸平衡：体内蛋白质合成时，要求所有的必需氨基酸都存在，并保持一定的相互比例。该比例是根据动物的需要来确定。
注：若某种饲粮（料）的必需氨基酸的相互比例与动物的需要相比最接近，说明，该饲粮（料）的氨基酸是平衡的，反之，则为不平衡。
（1）氨基酸的缺乏
概念：某种或几种氨基酸含量不足，不能满足动物需要，而影响动物的生产性能。
缺乏症：氨基酸的缺乏引起其他氨基酸脱氨、氧化分解供能，使蛋白质利用率下降，产生蛋白质缺乏症，个别氨基酸产生特异性症状，如赖氨酸使禽类的有色羽毛白化等。
适宜赖氨酸和蛋氨酸
赖氨酸和蛋氨酸缺乏
概念：饲料氨基酸的相互比例与动物的需求
比例不一致。
氨基酸失衡的结果：
— 蛋白质利用率下降
— 有机物利用率下降
— 生产水平和效益降低
（2）氨基酸不平衡
1）相互转化：胱—蛋、丝—甘、苯丙—酪
2）相互拮抗：
概念：由于某种氨基酸含量过高而引起另一种或几种氨基酸需要量提高，这就称为氨基酸拮抗作用。
（3）氨基酸间相互关系
拮抗作用的实质：干扰吸收------竞争相同的吸收载体，或影响代谢-----
影响酶活性
常见类型：赖氨酸与精氨酸
亮氨酸与异亮氨酸、缬氨酸
（4）氨基酸中毒
由于饲粮中某种氨基酸含量过高而引起动物生产性能下降，添加其他氨基酸可部分缓解中毒症，但不能完全消除。
在必需氨基酸中，蛋氨酸最容易发生。
蛋氨酸中毒案例分析：
1 发病情况 ： 某养殖户喂养的1100只迪卡蛋鸡，喂全价饲料时生长发育正常，已开始产蛋。由于想早日收回投资，他从四川省泸州希望饲料有限公司购进希望牌蛋鸡高产饲料，替换原来的蛋鸡料饲喂。同时又加入一定量的蛋氨酸，想早日达到产蛋高峰期。喂养两周，他发现所有蛋鸡饮水比原来增加，而产蛋并未增加。当时天气炎热，以为是炎热所致。又过了十天，有部分鸡采食逐渐减少，饮水增加，产蛋反而下降，开始产小蛋、薄壳蛋、软蛋，羽毛松乱少光，口腔流涎，精神萎靡等。用药治疗不见好转，病情加重，开始有鸡死亡。
2 病理解剖 ： 解剖病鸡后，发现病理变化均一样，肝肿大，质脆易碎，土黄色;肾肿大，质脆;肠变细;心脏脂肪变性;泄殖腔有少量脓液;卵巢有轻微炎症，输卵管略肿大。
3病例剖析：正常情况下，蛋氨酸为鸡机体吸收后，在各种氨基酸酶的作用下，主要在肝脏、肾脏中进行分解、合成代谢，转变成蛋白质、含氮活性物质和供能，供机体生长发育用。然而饲料中蛋氨酸如过量，吸收进入肝脏的蛋氨酸量超过肝脏的分解、合成能力，正常分解、合成代谢即被破坏，导致各种有毒物质不能分解、排除，蓄积在肝脏、肾脏，引起肝、肾细胞变性肿大，从而引起蛋鸡代谢平衡紊乱，发生中毒。
（四）提高饲料蛋白质转化率的措施
配合日粮时原料应多样化
补饲氨基酸添加剂
合理地供给蛋白质营养
日粮中蛋白质与能量要有适当比例
控制饲粮中的粗纤维水平
掌握好饲料中蛋白质水平
豆类饲料的湿热处理
四、反刍动物蛋白质营养特点及应用
反刍动物蛋白质消化代谢特点
反刍动物对非蛋白氮（NPN）的利用
反刍动物对必需氨基酸的需要
反刍的动物的蛋白质消化代谢过程（见下图）
（一）反刍动物蛋白质消化代谢特点
蛋白质 氨化物
饲料
瘤胃
（细菌）
真胃与小肠 (胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧基肽酶、肠肽酶)
大肠
（细菌发酵）
蛋白质 肽 氨基酸
蛋白质 肽 氨基酸
蛋白质 胨 多肽 氨基酸
氨化物
氨
细菌体蛋白
肝脏
合成肝蛋白等参加体循环
合成新氨基酸脱氨 酮酸
氨
尿素
身体 各组织
合成体蛋白
氧化供能形合成体蛋白
以尿由肾排出
未吸收氨基酸
未消化蛋白质
由肛门排出
氨化物
细菌体蛋白
氨
纤毛虫体蛋白
其他胃
反刍动物体内蛋白质消化代谢简图
唾液腺
1.RDP、UDP
（1）瘤胃降解蛋白（RDP）
在瘤胃被微生物降解的蛋白质称为瘤胃降解蛋白。
食入蛋白质的降解率多在60~80%。
（2）过瘤胃蛋白质（RBPP、UDP）
瘤胃内未被微生物降解的蛋白质，通常称为过瘤胃蛋白（RBPP）,也称为未降解蛋白（UDP）。
瘤胃以下消化部位氮的消化率大致为65%~70%。
2.反刍动物蛋白质消化代谢的特点
反刍动物蛋白质的消化代谢特点：
蛋白质消化的主要场所是瘤胃、靠微生物的降解。其次是在小肠，在酶的作用下进行。因此，反刍动物不仅能大量利用饲料中的蛋白质，而且也能很好地利用氨化物。
知识拓展：蛋白质的过瘤胃保护
重要性：高产反刍动物仅靠瘤胃菌体蛋白质所提供的氨基酸不能满足其需要，过瘤胃蛋白质无疑是一项重要的补充，尤其对于高品质饲料蛋白质的过瘤胃保护更为重要。
目的：减少“降解—合成”过程的氮和能量的损失。
说明：过瘤胃蛋白在饲料中是天然存在的，也可经过各种物理加工和化学处理形成，从而避免蛋白质降解的比例过高。
蛋白质的过瘤胃保护方法
①甲醛处理：甲醛与蛋白质发生化合反应，形成酸性溶液中可逆的桥键，降低蛋白质在瘤胃的降解率，提高蛋白质的利用率。 其中最为关键的是甲醛用量，一般认为，豆饼的甲醛用量以干物质的0.2%-0.4%或粗蛋白质的0.4%-0.8%时效果较好，而葵花籽饼的甲醛用量为干物质的1.33%较为适宜。
②氢氧化钠处理：用3%的氢氧化钠处理豆饼和菜籽饼效果最佳，使蛋白质的降解率减少了2.11-2.37倍，并且对氨基酸的组成没有不利的影响，氢氧化钠处理的大豆饼使羊的氮沉积改善，饲料效率和蛋白质利用率提高。
③加热处理：加热是保护饼粕类饲料蛋白质过瘤胃的有效方法。通过加热可以使饲料中的蛋白质变性，使疏水基团更多地暴露于蛋白质分子表面，从而使蛋白质溶解度降低，降低蛋白质在瘤胃中的降解率，提高蛋白质的利用率。一般认为，130℃-145℃条件下处理2分钟效果较好。
④聚合物包被：选择对pH值敏感度不同，即在中性或弱酸性条件下不溶解而在强酸条件下溶解或崩解的材料，在真胃内被分解，使蛋白质释放出来，被消化吸收，以达到保护的目的。

蛋白质的过瘤胃保护
⑤单宁保护：单宁对饲料蛋白质具有保护作用，是因为单宁与蛋白质发生水解反应后形成单宁-蛋白质复合物，在瘤胃环境条件下不被瘤胃微生物所分解，而在真胃酸性条件下解离蛋白质被释放出来，从而被肠道消化利用。但是单宁与蛋白质还会发生不可逆的缩合反应，即蛋白质与单宁形成不良复合物，降低饲料适口性，抑制酶和微生物活性，降低消化率，饲喂含单宁日粮，蛋白质的消化率随日粮中单宁浓度的增加而降低。 目前对单宁的应用方法及剂量等仍不明确。
⑥保护性氨基酸：用胶囊包被蛋白质或氨基酸，可使其通过瘤胃，这是目前在氨基酸保护方面所研究的主要方法之一。比如在对蛋氨酸的包被材料改进的同时，将蛋氨酸与脂肪酸钙结合在一起也有较好的效果。此外，用化学方法合成氨基酸类似物、衍生物也是当前研究保护氨基酸的一条途径。
蛋白质的过瘤胃保护
3.瘤胃氮素循环
概念：饲料中的蛋白质和氨化物在瘤胃中被细菌降解生成的氨，除被合成菌体蛋白外，经瘤胃、真胃和小肠吸收后转送到肝脏合成尿素。尿素大部分经肾脏随尿排出，一部分被运送到唾液腺随唾液返回瘤胃，再次被细菌利用，氨如此循环反复被利用的过程称为“瘤胃氮素循环”。
瘤胃氮素循环的意义：
1、提高饲料中蛋白质的利用率；
2、将植物性蛋白反复转化为菌体蛋白，供动物利用；
3、提高饲料蛋白质品质。
（二）反刍动物对非蛋白氮的利用
1.NPN的利用原理
2. 利用NPN的意义
节约蛋白质、降低成本
尿素
NH3 + CO2
C·H2O
VFA + 酮酸
NH3 + 酮酸
AA
菌体蛋白
3.NPN中毒-----氨中毒
（1）原因：
NPN释放氨的速度大大超过微生物利用氨的速度,使血液氨浓度大大增加。
100g瘤胃内容物能在1小时内把100mg尿素转化为NH3。
（2）中毒水平
血氨浓度：
>8ppm : 出现中毒，表现神经症状，肌肉震颤；
>20ppm: 呼吸困难、强直性痉挛，运动失调；
>50ppm: 死亡。
ppm=0.001‰
4. 合理利用NPN的途径
（1）延缓NPN的分解速度
（2）增加微生物的合成能力，提供充足的可溶性碳水化合物，
提供足够的矿物元素。
N:S =15:1 , 即100g尿素加3g S
（3）蛋白质水平要适宜。
（3）正确的使用技术
1）用量：不超过总氮的20-30% ；不超过饲粮干物质的1% ；不超
过精料补充料的2-3% ；每100kg体重20-30g
2）适应期：5-7d
3）不能加入水中饲喂
4）一天的喂量分几次喂
5）制成舔砖
6）不与含脲酶活性高的饲料混合
舔砖
（三）反刍动物对必需氨基酸的需要
1.必需氨基酸：40%来自瘤胃微生物蛋白、60%来自饲料。
2.对维持需要和中等生产水平的动物，不需补充必需氨基酸。
3.高产动物，需添加必需氨基酸
日产奶: >15kg, 蛋氨酸、亮氨酸是LAA；
>30kg，蛋、亮、赖、组、苏、苯丙氨酸等是LAA。

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