動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué) 第一章 動(dòng)物與飼料的化學(xué)組成

第一章動(dòng)物與飼料的化學(xué)組成11.了解動(dòng)物與植物的相互關(guān)系；3.掌握飼料中各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的基本概念和基本功能。2.了解動(dòng)植物體的化學(xué)組成及其比較；目的要求內(nèi)容第一節(jié)動(dòng)物與飼料第三節(jié)動(dòng)植物體的化學(xué)組成第二節(jié)飼料養(yǎng)分第一節(jié)動(dòng)物與飼料一.動(dòng)植物的代謝特點(diǎn)二.動(dòng)植物的相互關(guān)系一、動(dòng)植物的代謝特點(diǎn)1.動(dòng)物代謝特點(diǎn)

異養(yǎng)生物，不能利用簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，而要依賴于自然界中的有機(jī)物。2.植物代謝特點(diǎn)

自養(yǎng)生物，可利用自然界存在的簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物合成所需有機(jī)物。一、動(dòng)植物的代謝特點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)生物自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物植物和微生物動(dòng)物相互依存相互制約二、動(dòng)植物的相互關(guān)系動(dòng)物人植物依靠排泄物和死后尸體種植業(yè)畜牧業(yè)圖1-1動(dòng)植物相互關(guān)系圖物質(zhì)平衡

養(yǎng)分通過(guò)動(dòng)物后的分流比例

食入100%進(jìn)入產(chǎn)品15-20%進(jìn)入環(huán)境80-85%Cows第二節(jié)飼料養(yǎng)分一.概略養(yǎng)分二.純養(yǎng)分三.養(yǎng)分的基本功能四.養(yǎng)分含量的表示方法一、概略養(yǎng)分飼料：動(dòng)物的食物稱(chēng)為飼料；（準(zhǔn)確定義）是指在正常情況下，凡是能被動(dòng)物采食、消化、利用，并對(duì)動(dòng)物無(wú)毒無(wú)害的所有物質(zhì)的總稱(chēng)。養(yǎng)分：飼料中凡能被動(dòng)物用以維持生命、生產(chǎn)產(chǎn)品的物質(zhì)，稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)養(yǎng)分。一、概略養(yǎng)分養(yǎng)分可以是簡(jiǎn)單的化學(xué)元素，如Ca、P、Mg、Na、K、Cl、S、Fe、Zn、Mn、Cu、I、Se等，也可以是復(fù)雜的化合物，如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和各種維生素等。國(guó)際上通常采用1864年，德國(guó)Weende試驗(yàn)站的Hanneberg提出的常規(guī)飼料分析方案，即概略養(yǎng)分分析方案(FeedProximateAnalysis)，將飼料中的養(yǎng)分分為六大類(lèi)（圖1-3）一、概略養(yǎng)分水分無(wú)氮浸出物圖1-3概略養(yǎng)分與飼料組成之間的關(guān)系

飼料

干物質(zhì)無(wú)機(jī)物（粗灰分或礦物質(zhì)）有機(jī)物含氮化合物（粗蛋白質(zhì)）無(wú)氮化合物乙醚浸出物（粗脂肪）碳水化合物粗纖維飼料樣品水分干物質(zhì)灰分有機(jī)物質(zhì)無(wú)氮物質(zhì)碳水化合物無(wú)氮浸出物粗蛋白粗脂肪粗纖維105℃烘干到恒重550℃灼燒到恒重

凱氏定氮法（N*6.25）乙醚回流浸提1.25%硫酸和氫氧化鈉分別處理30分鐘飼料常規(guī)概略養(yǎng)分分析方案（一）水分（Water)各種飼料均含有水分，其含量差異很大，最高可達(dá)95%以上，最低可低于5%。一、概略養(yǎng)分游離水（自由水、初水）:存在于細(xì)胞之間，與細(xì)胞結(jié)合不緊密，容易揮發(fā)。結(jié)合水（吸附水、束縛水）:與細(xì)胞內(nèi)膠體物質(zhì)緊密結(jié)合，形成膠體水膜，難以揮發(fā)。飼料干物質(zhì)=100%-水分%總水一、概略養(yǎng)分1.初水（primarymoisture）初水：即自由水。將新鮮飼料樣品切細(xì)，放置飼料盤(pán)中，在60~70℃烘箱中烘3~4小時(shí)，取出在空氣中冷卻30min，再同樣烘干1h，取出，待兩次稱(chēng)重相差小于0.05g，所失重量即為初水。2.吸附水(absorptionwater)吸附水：即結(jié)合水或束縛水。測(cè)定初水后的飼料、自然風(fēng)干飼料，放在稱(chēng)量皿中，在100~105℃烘箱內(nèi)烘干2~3h，放入干燥器冷卻30min，再重復(fù)烘干1h，待兩次稱(chēng)重小于0.002g時(shí)，即為恒重，失去的重量為吸附水。2.飼料狀態(tài)1）風(fēng)干（半干）狀態(tài)（基礎(chǔ)）——60-70℃烘干，失去初水，剩余物為風(fēng)干物質(zhì)，其狀態(tài)叫～2）全干（絕干）狀態(tài)（基礎(chǔ)）——100-105℃烘干，失去結(jié)合水，剩余物叫全干（絕干）物質(zhì)，其狀態(tài)叫～一、概略養(yǎng)分（二）粗灰分(Ash)粗灰分：是飼料、動(dòng)物組織和動(dòng)物排泄物樣品在550-600℃高溫爐中將所有有機(jī)物質(zhì)全部氧化后剩余的殘?jiān)?。主要為礦物質(zhì)氧化物或鹽類(lèi)等無(wú)機(jī)物質(zhì)。有時(shí)還含有少量泥沙，稱(chēng)粗灰分或礦物質(zhì)。一、概略養(yǎng)分高溫電爐（三）粗蛋白質(zhì)(CrudeProtein，縮寫(xiě)CP)

粗蛋白質(zhì)：飼料中含氮化合物的總稱(chēng)。分析上=N×6·25粗蛋白一、概略養(yǎng)分真蛋白非蛋白氮（NPN）游離氨基酸、硝酸鹽、胺、氨等測(cè)氮儀（四）粗脂肪(EtherExtract,縮寫(xiě)EE)

粗脂肪：是飼料、動(dòng)物組織、動(dòng)物排泄物中脂溶性物質(zhì)的總稱(chēng)。常規(guī)飼料分析是用乙醚浸提樣品所得產(chǎn)品，故稱(chēng)為乙醚浸出物。EE包括主要包括脂肪、蠟質(zhì)、有機(jī)酸、脂溶性色素、甾體、脂溶性維生素。粗脂肪也叫醚浸出物。一、概略養(yǎng)分索氏抽提器（五）粗纖維（CrudeFiber,縮寫(xiě)CF）粗纖維是植物細(xì)胞壁的主要組成成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及角質(zhì)等成分。一、概略養(yǎng)分纖維素：是由?-1，4-葡萄糖聚合而成的同質(zhì)多糖。半纖維素：是葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖和阿拉伯糖等聚合而成的異質(zhì)多糖。木質(zhì)素：是一種苯丙基衍生物的聚合物，它是動(dòng)物利用各種養(yǎng)分的主要限制因子。常規(guī)飼料分析方法測(cè)定的粗纖維，是將飼料樣品經(jīng)1.25%稀酸、稀堿各煮沸30min后，所剩余的不溶解碳水化合物即為粗纖維。結(jié)果：一部分纖維素、半纖維素和木質(zhì)素溶解，使CF測(cè)值偏低，NFE偏高。常規(guī)飼料分析VanSoest分析方案

中性洗滌劑（十二烷基硫酸鈉）微沸1h，Ph7.0木質(zhì)素灰分500-550℃灼燒500-550℃灼燒高錳酸鉀，PH3.0酸性洗滌劑（十六烷基三甲基溴花銨溶于1N硫酸中）微沸1h中性洗滌纖維（NDF）中性洗滌可溶物（NDS）酸性洗滌纖維(ADF)酸性洗滌可溶物（ADS）72%硫酸浸泡3h木質(zhì)素+礦物質(zhì)纖維素纖維素+礦物質(zhì)木質(zhì)素纖維素灰分細(xì)胞內(nèi)容物纖維素；半纖維素木質(zhì)素；灰分半纖維素纖維素木質(zhì)素灰分中性洗滌纖維（NDF）:細(xì)胞壁成分

酸性洗滌纖維（ADF）：纖維素、木質(zhì)素、灰分

酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）一、概略養(yǎng)分VanSoest(1976)改進(jìn)方案：（圖1-4）圖1-4VanSoest(1976)改進(jìn)方案飼料中性洗滌劑（PH=7.0）中性洗滌纖維（NDF）中性洗滌可溶物（NDS）酸性洗滌劑酸性洗滌纖維（ADF）酸性洗滌可溶物（ADS）72%硫酸纖維素（ADL）酸性洗滌木質(zhì)素和灰分燃燒灰分泛氏纖維成分計(jì)算半纖維素=NDF-ADF纖維素=ADF-酸性洗滌木質(zhì)素和灰分木質(zhì)素=酸性洗滌木質(zhì)素和灰分-灰分一、概略養(yǎng)分圖1-5不同分析方案比較100

水細(xì)胞內(nèi)容物

水

水

灰分灰分灰分

粗蛋白粗蛋白粗蛋白

粗脂肪粗脂肪粗脂肪

NFE無(wú)N浸出物（NFE）NFE半纖維素細(xì)胞壁

NDF纖維素

ADF

粗纖維木質(zhì)素

ADL

飼料組成常規(guī)分析體系VanSoest分析體系（六）無(wú)氮浸出物（NFE）為可溶性碳水化合物，包括單糖、雙糖和淀粉等可溶性多糖的總稱(chēng)。NFE%=100%-（水分+灰分+粗蛋白質(zhì)+粗脂肪+粗纖維）一、概略養(yǎng)分二、純養(yǎng)分不能再進(jìn)一步剖分的養(yǎng)分。如氨基酸、礦物元素、脂肪酸、維生素、單糖、雙糖等，共50多種。優(yōu)點(diǎn)：更科學(xué)、準(zhǔn)確、客觀要求高缺點(diǎn)：方法復(fù)雜、設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)三、養(yǎng)分的基本功能3、作為動(dòng)物機(jī)體正常機(jī)能活動(dòng)的調(diào)節(jié)物質(zhì)1、作為動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)

2、作為動(dòng)物生存和生產(chǎn)的能量來(lái)源4、形成產(chǎn)品———附屬功能基本功能表1-3不同養(yǎng)分的功能構(gòu)成機(jī)體提供能量調(diào)節(jié)乳蛋形成水+-++蛋白質(zhì)++++碳水化合物++++脂肪++++礦物質(zhì)+-++維生素--++三、養(yǎng)分的基本功能四、養(yǎng)分含量的表示方法1、表示法（1）以%表示（2）g/kg或mg/kg，g/t（3）ppm/ppb（目前已不使用）四、養(yǎng)分含量的表示方法2、不同干物質(zhì)基礎(chǔ)的換算新鮮基礎(chǔ)（原樣基礎(chǔ)）；絕干基礎(chǔ)（全干基礎(chǔ)）；風(fēng)干基礎(chǔ)（半干基礎(chǔ)），通常含水10-15%。將某一基礎(chǔ)下的養(yǎng)分含量換算成另一基礎(chǔ)下的養(yǎng)分含量，須按養(yǎng)分占干物質(zhì)的比例不變的原則來(lái)計(jì)算，如：四、養(yǎng)分含量的表示方法某飼料新鮮基礎(chǔ)含CP5%，水分75%，求飼料風(fēng)干基礎(chǔ)（含水10%）下含蛋白質(zhì)多少？設(shè)為x，則x∶90%=5%∶25%x=（5%×90%）÷25%=18%第三節(jié)動(dòng)植物體的化學(xué)組成一.元素組成二.化合物組成三.動(dòng)植物體組成成分的比較一、元素組成動(dòng)植物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)90多種元素，含量最多的為C、H、O、N四種，可達(dá)DM95%以上。必需化學(xué)元素：20種，其中：非礦物元素4種：C、H、O、N；礦物元素16種：常量元素7種：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg；

微量元素9種：Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I、Co、F、Mo。一、元素組成二、化合物組成1.碳水化合物含C、H、O，H：O=2：11）.單糖根據(jù)C原子數(shù)多少，有丙糖、丁糖、戊糖、己糖，最重要的是己糖。三糖四糖赤蘚糖二、化合物組成甘油醛五糖二、化合物組成六糖二、化合物組成葡萄糖果糖單糖中己糖最重要，其結(jié)構(gòu)式：C6H12O6植物體內(nèi)：6CO2+6H2O動(dòng)物體內(nèi):C6H12O6+6O2二、化合物組成6CO2+6H2OC6H12O6+6O2重要己糖包括：葡萄糖：常見(jiàn)于玉米糖蜜和動(dòng)物血液中，甜度為蔗糖的3/4；果糖：主要存在于成熟水果和蜂蜜中，是最甜的糖；半乳糖：乳糖水解產(chǎn)物之一果糖二、化合物組成2）.雙糖

二、化合物組成重要雙糖包括：蔗糖麥芽糖乳糖蔗糖：水解產(chǎn)生葡萄糖和果糖蔗糖二、化合物組成蔗糖——葡萄糖+果糖麥芽糖：由淀粉水解產(chǎn)生，甜度為蔗糖的1/4二、化合物組成乳糖：主要存在于乳中，甜度為蔗糖的1/6二、化合物組成乳糖——半乳糖+葡萄糖3）.多糖寡糖：少于10個(gè)單糖單元的多糖叫寡糖化學(xué)式：（C6H10O5）n二、化合物組成糖原重要多糖包括：

淀粉:植物的能量貯存形式,動(dòng)物的主要能量來(lái)源。水解式：淀粉二、化合物組成糊精麥芽糖葡萄糖直鏈淀粉二、化合物組成糖原：動(dòng)物淀粉，在肝臟合成，水解產(chǎn)生葡萄糖。半纖維素：異質(zhì)多糖，由多縮戊糖和多縮己糖組成。性質(zhì)介于淀粉和纖維素之間。纖維素：由葡萄糖聚合而成。自然界最豐富的碳水化合物，占植物界C含量的50%以上。棉花含量90%以上。二、化合物組成纖維素木質(zhì)素：非碳水化合物，含C過(guò)多，H：O比≠2：1，含N。半纖維素、纖維素、木質(zhì)素為植物細(xì)胞壁的主要成分，粗飼料中含量高。二、化合物組成2.脂肪含C、H、OC、H對(duì)O的比例高于碳水化合物二、化合物組成脂肪的合成二、化合物組成重要的脂肪酸二、化合物組成3.蛋白質(zhì)含C、H、O、N，部分蛋白質(zhì)含少量Fe、P、S蛋白質(zhì)平均含N16%由20種AA組成（表1-1）二、化合物組成名稱(chēng)三字母符號(hào)單字母符號(hào)名稱(chēng)三字母符號(hào)單字母符號(hào)丙氨酸AlaA精氨酸ArgR天冬酰胺AsnN組氨酸HisH天冬氨酸AspD異亮氨酸IleI半胱氨酸CysC亮氨酸LeuL谷氨酸GluE賴氨酸LysK谷氨酰胺GlnQ蛋氨酸MetM甘氨酸GlyG苯丙氨酸PheF脯氨酸ProP蘇氨酸ThrT絲氨酸SerS色氨酸TryW酪氨酸TyrY纈氨酸ValV表1-1氨基酸4.維生素為有機(jī)物；動(dòng)物需要量??；調(diào)節(jié)代謝；含C、H、O，有些含N及礦物元素。主要維生素包括：脂溶性維生素：維生素A、D、E、K;水溶性維生素：B1、B2、B6、B12、煙酸、泛酸、生物素、葉酸、膽堿、VC.二、化合物組成5.水由H、O組成，動(dòng)植物的主要組成成分。二、化合物組成三、動(dòng)植物體組成成分比較1.元素比較（表1-2）表1-2動(dòng)植物體化學(xué)元素比較1）元素種類(lèi)基本相同，數(shù)量差異大；2）元素含量規(guī)律異同相同：均以氧最多、碳?xì)浯沃?，其他少不同：植物含鉀高，含鈉低動(dòng)物含鈉高，