4、糖蛋白质、糖脂的生理作用
饲料粗纤维对反刍动物的营养生理作用
一)维持瘤胃的正常功能和动物的健康 淀粉在瘤胃内发酵比NDF更快,更剧烈。若饲粮中纤维水平过低,淀粉迅速发酵,大量产酸,降低瘤胃液pH,抑制纤维分解菌活性,严重时可导致酸中毒。饲粮纤维能结合H+,本身就是一种缓冲剂,粗饲料的缓冲能力比籽实高2—4倍。适宜的饲粮纤维水平对消除大量进食精料所引起的采食量下降,纤维消化降低,防止酸中毒、瘤胃黏膜溃疡和蹄病是绝对不可缺乏的。 饲粮纤维低于或高于适宜范围,不利于能量利用,NRC(1989)推荐泌乳牛饲粮至少应含19%—21%的酸性洗涤纤维或25%—28%的NDF。 二)维持动物正常的生产性能
饲粮中纤维水平过低,瘤胃液挥发性脂肪酸中乙酸减少,导致乳脂肪合成减少,将饲粮纤维控制在适宜的水平上,可维持动物较高的乳脂肪率和产乳量。 三)为动物提供大量能量
饲粮纤维在瘤胃中发酵所产生的挥发性脂肪酸是反刍动物主要的能源物质。挥发性脂肪酸能为反刍动物提供能量需要的70%—80%
饲料粗纤维对非反刍动物的营养生理作用
一)维持肠胃正常蠕动
二)提供能量 纤维经大肠微生物发酵,产生的挥发性脂肪,可满足维持能量需要的10%—30%,其中杂食动物相对低一点,非反刍草食动物相对高一点。
三)饲粮纤维的代谢效应 饲粮纤维可刺激胃液、胆汁、胰液分泌。果胶物质及可溶性纤维,如β-葡聚糖,可使胆固醇随粪的排出增加,降低胆固醇的肠肝再循环。不溶性纤维可降低人的结肠、直肠癌的发病率 四)解毒作用 饲粮纤维可吸附饲料和消化道产生的某些有害物质,使其排出体外。适量的饲粮纤维在后肠发酵,可降低后肠内容物的pH,抑制大肠杆菌等病原菌的生长,防止仔猪腹泻的发生。
五)改善胴体品质 猪在肥育后期增加饲粮纤维
六)刺激胃肠道发育 饲喂高水平苜蓿粉饲粮的猪,其胃、肝、心、小肠、盲肠、结肠的重量均显著提高。
脂类的营养生理作用 一)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。是动物维持和生产的重要能量来源。
脂肪具有适口性好、含能高、热增耗低、DE或ME转化为NE的效率高的特点。
2、脂类的额外能量效应
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,这种效应称为脂肪的额外能量效应或脂肪的增效作用。 3、脂肪是动物体内主要的能量贮备形式 二)脂类在体内物质合成中的作用 三)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
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反刍动物瘤胃脂类消化吸收特点
1、脂类在瘤胃的消化 瘤胃脂类的消化,实质上是微生物的消化,其结果是脂类的质和量发生明显变化。 1)大部分不饱和脂肪酸经微生物作用变成饱和脂肪酸,必需脂肪酸减少。 2)部分氢化的不饱和脂肪酸发生异构变化。
3)脂类中的甘油被大量转化为挥发性脂肪酸。 4)支链脂肪酸和奇数碳原子脂肪增加。 2、脂类在小肠的消化
进入十二指肠的脂类由吸附在饲料颗粒表面的脂肪酸、微生物脂类以及少量瘤胃中未消化的饲料脂类构成。由于脂类中的甘油在瘤胃中被大量转化为挥发性脂肪酸,所以反刍动物十二指肠中缺乏甘油一酯,消化过程形成的混合微粒构成与非刍动物不同。
3、脂类消化产物的吸收
瘤胃中产生的短链脂肪酸主要通过瘤胃壁吸收。其余脂类的消化产物,进入回肠后都能被吸收。
来自饲料的不饱和脂肪酸在猪、禽体内不经氢化可直接沉积在体脂肪中。因此,当饲喂不饱和脂肪酸含量高的饲料脂肪时,猪体内的不饱和脂肪酸亦显著升高,导致猪的体脂变软,容易酸败,肉的品质下降,为尽量避免这种情况,在猪的肥育后期,可饲喂麦类、薯类等含淀粉多的饲料。
而反刍动物所采食的不饱和脂肪酸在瘤胃内大量氢化形成饱和脂肪酸,瘤胃微生物合成的高级脂肪酸也多为饱和性质。
必需脂肪酸的概念 —— 凡是体内不能合成,必需由饲粮供给,或能通过体内特定先体物形成,对机体正常机能和健康具有保护作用的3脂肪酸称为必需脂肪酸。 必需脂肪酸应具有的结构:
FA分子结构中含二已烯基甲烷-CH=CH-CH2-CH=CH- EFA双键都是顺式构型
第一个双键应从CH3端数起的第六与第七碳原子间
EFA的生物学功能
1、EFA是细胞膜、线粒体膜和质膜等生物膜脂质的主要成分,在绝大多数膜的特性中起关键作用,也参与磷脂的合成
2、EFA是合成类二十烷的前体物质
3、EFA能维持皮肤和其他组织对水分的不通透性 4、降低血液胆固醇水平
饲料能量在动物体内的转化
总能(GE)
粪能(FE) 消化能(DE)
尿能(UE) 甲烷能(Eg) 代谢能(ME) 热增耗(HI) +发酵产热 净能(NE) 维持净能( NEm ) 净能(NEp) 体总产热(HI)
总能是指饲料中有机物质完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化物时释放的全部能量,主要为碳水化合物、粗蛋白质和粗脂肪能量的总和。
饲料的总能取决于其碳水化合物、脂肪和蛋白质含量 三大养分体外燃烧能量的平均含量为 碳水化合物 17.5 kj/g,(4.15Kcal/g)
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蛋 白 质 23.43kj/g,(5.65Kcal/g) 脂 肪 39.54kj/g。(9.4 Kcal/g)
三大养分生理燃烧能量的平均含量为
CH2O 生理氧化 4.15Kcal/g? 98%≈4Kcal/g Pr 生理氧化 ( 5.65Kcal/g-1.25Kcal/g) ? 92% ≈ 4Kcal/g
Fat 生理氧化 9.4Kcal/g ? 95% ≈ 9Kcal/g
消化能是饲料可消化养分所含的能量,即动物摄入饲料的总能与粪能之差。即:表观消化能
DE = GE — FE
FE(energy in feces,缩写为FE)为粪中养分所含的总能,称为粪能。正常情况下,动物粪便主要包括以下能够产生能量的物质 1)未被消化吸收的饲料养分。
2)消化道微生物及其代谢产物。
3)消化道分泌物和经消化道排泄的代谢产物。 4)消化道黏膜脱落细胞。
HI的来源和作用: ① 消化过程产热。 ② 营养物质代谢做功产热。
③ 与营养物质代谢相关的器官肌肉活动所产生的热量。 ④ 肾脏排泄做功产热。
⑤ 饲料在胃肠道发酵产热(heat of fermentation,缩写HF)。
在冷应激环境中,热增耗是有益的,可用于维持体温。但在炎热条件下,热增耗将成为动物的额外负担,必须将其散失,以防体温升高;而散失热增耗,又需消耗能量。
影响净能的因素
1、动物种类 反刍动物采食后热增耗比非反刍动物的更大和更持久。 2、饲料组成
1)不同营养素热增耗不同,蛋白质热增耗最大,脂肪的热增耗最低,碳水化合物居中。 HI Pr > CH2O > Fat
2)饲料中纤维素水平及饲料形状会影响消化过程产热及VFA中乙酸的比例,因此也影响HI的产生。 3)饲料缺乏某些矿物质(如磷、钠)或维生素(如核黄素)时,热增耗也会增加。
3、饲养水平 当动物饲养水平提高时,动物用于消化吸收的能量增加。体内营养物质的代谢
影响饲料能量利用率的因素 一)动物种类、性别及年龄 二)生产目的 三)饲养水平 四)饲料成分
必需矿物元素的营养生理功能:
1、参与体组织的结构组成;
2、作为酶的组成成分和激活剂参与体内物质代谢; 3、作为激素组成参与体内的代谢调节等;
4、以离子的形式维持体内电解质平衡和酸碱平衡。
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影响钙、磷吸收利用的因素:
钙、磷的吸收决定于吸收时的溶解度。凡利于钙、磷溶解的因素都利于钙、磷的吸收。一般无机状态的钙、磷可在十二指肠上端吸收,有机磷需经水解在小肠吸收。影响钙、磷吸收的因素有: 1、肠道酸、碱度与钙磷吸收有关 2、钙、磷比例与吸收有关 3、与VD有关 4、钙磷含量
5、凡能与钙磷结合形成不溶物都影响钙磷吸收
钙的代谢与生物学功能:钙、磷的代谢有以下几个特征 一,不同种类动物钙代谢强度不同; 二,随年龄增加,周转代谢率降低 三,周转代谢强度大,
钙在动物体内具有以下生物学功能。
一,作为动物体结构组成物质参与骨骼和牙齿的组成,起支持保护作用; 二,通过钙控制神经传递物质释放,调节神经兴奋性;
三,通过神经体液调节,改变细胞膜通透性,使Ca2+进入细胞内触发肌肉收缩; 四,激活多种酶的活性;
五,促进胰岛素、儿茶酚胺、肾上腺皮质固醇,甚至唾液等的分泌; 六,钙还具有自身营养调节功能。
磷的生物功能
一,与钙一起参与骨骼和牙龄结构组成,保证骨骼和牙齿的结构完整;
二,参与体内能量代谢,是ATP和磷酸肌酸的组成成分 三,促进营养物质的吸收; 四,保证生物膜的完整;
五,磷作为重要生命遗传物质DNA、RNA和一些酶的结构成分,参与许多生命活动过程
钙营养缺乏症
佝偻病是幼龄生长动物钙、磷缺乏所表现出的一种典型营养缺乏症。
骨质疏松症是成年动物钙、磷缺乏所表现出的一种典型营养缺乏症。高产动物(产奶、产蛋等)过多动用骨中矿物元素均可引起此病。
钙痉挛缺钙引起肌肉兴奋性增加、心肌颤抖。 继发性甲状旁腺机能亢进
产后瘫痪(又名产乳热)是高产奶牛因缺钙引起内分泌功能异常而产生的一种营养缺乏症。
镁的生物学功能:镁作为一个必需元素有如下功能:
一,参与骨骼和牙齿组成;
二,作为酶的活化因子或直接参与酶组成,如磷酸酶、氧化酶、激酶、肽酶和精氨酸酶等; 三,参与DNA、RNA和蛋白质合成。
四,调节神经肌肉兴奋性,保证神经肌肉的正常功能。
铁的营养生理功能
一,参与载体组成、转运和贮存营养素: 二,参与体内物质代谢:
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三,生理防卫机能:
锌营养生理作用:
一、参与体内酶组成 已知体内200种以上的酶含锌,
二、参与维持上皮细胞和皮毛的正常形态、生长和健康 其生化基础与锌参与胱氨酸和黏多糖代谢有关。 三,维持激素的正常作用 锌与胰岛素或胰岛素原形成可溶性聚合物有利于胰岛素发挥生理生化作用。 四、维持生物膜的正常结构和功能 防止生物遭受氧化损害和结构变形。
铜的主要营养生理功能有
一、作为金属酶组成部分直接参与体内代谢
二,维持铁的正常代谢 有利于血红蛋白合成红细胞成熟。
三,参与骨形成 铜是骨细胞、胶原和弹性蛋白形成不可缺少的元素。
硒的营养生理作用
①硒最重要的营养生理作用是参与谷胱甘肽过氧化酶(gluthatione pero-xidase,缩写GSH-px)组成,对体内氢或脂过氧化物有较强的还原作用,保护细胞膜结构完整和功能正常。肝中此酶活性最高。 ②硒对胰腺组成和功能有重要影响。
③硒有保证肠道脂肪酶活性,促进乳糜微粒正常形成,从而促进脂类及其脂溶性物质消化吸收的作用。
维生素按其溶解性可分脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。 脂溶性维生素:VitA、VitD、VitE、VitK 维生素
水溶性维生素:VitB1、VitB2、VitB3、VitB4、VitB5、VitB6、Vit B7、VitB11、VitB12、VitC
脂溶性维生素可在体内贮存
摄入过量的脂溶性维生素可引起中毒,代谢和生长产生障碍。除维生素K可由动物消化道微生物合成所需的量外,其他脂溶性维生素都必须由饲粮提供。
维生素A功能与缺乏症
1、与视觉有关:维生素A的视觉功能归功于11-顺视醛。它与视蛋白结合生成视紫红质,而视紫红质是视网膜杆细胞对弱光敏感的感光物质。当维生素A缺乏时,11-顺视黄醛的生成不足,杆细胞合成的视紫红质减少,对弱光物敏感度降低而产生夜盲症。
2、维持上皮组织的正常:维生素A是维持一切上皮组织健全所必需的物质。缺乏时,消化道、呼吸道、生殖泌尿系统、眼角膜及其周围软组织等的上皮组织都可能发生鳞状角质化、干眼病、肾结石、肺炎、肾炎和膀胱炎。
3、繁殖;维生素 A缺乏,鸡和其他动物可发生胎儿吸收、畸形、死胎、产蛋率下降、睾丸退化等症状。 4、骨的生长发育:维生素A缺乏,软骨上皮的成骨细胞和破骨细胞的活动受到影响而使骨变形。 5、免疫力:维生素A缺乏将不同程度地影响淋巴组织,导致淋巴细胞分化成了T和B细胞的胸腺发生萎缩。在体液免疫方面,维生素A缺乏的动物其抗体抗原的应答下降,病原体易于入侵 。在细胞免疫方面,维生素A的缺乏会影响机体非抗原系统的免疫功能。维生素A可促进肾上腺皮质酮的分泌。它在黏多糖的合成中起作用。
动物对维生素A的需要和饲粮中维生素A的添加受多种因素的影响: ①如动物的品种、品系及生理状况; ②胡萝卜素转化成维生素A的效率;
③微量元素以及不饱和脂肪酸的氧化破坏;
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