第四章-實驗動物的營養(yǎng)與飼養(yǎng)管理-2013.3

Laboratoryanimalbreedinghusbandry第四章

實驗動物飼料及營養(yǎng)控制

第一節(jié)實驗動物的營養(yǎng)

一、實驗動物所需的營養(yǎng)素動物為了維持生命必須從體外攝取必要的物質，經(jīng)過消化、吸收，合成機體成分，并將無用的代謝產(chǎn)物排泄到體外，這個生理過程即所謂的營養(yǎng)，而從體外攝取的營養(yǎng)物質即為營養(yǎng)素。動物的營養(yǎng)素包括水、蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質和維生素。

蛋白質蛋白質指有機物中的含氮化合物,是純蛋白質和非蛋白氮化合物的總稱。蛋白質是機體組織的基本構造,在機體內(nèi)的含量呈動態(tài)變化，當?shù)鞍踪|合成速率大于分解速率動物個體采具有生產(chǎn)功能。蛋白質的基本構成單位為氨基酸，氨基酸通常又可分為非必需氨基酸及必需氨基酸兩大類。不同實驗動物對必須氨基酸的種類需求稍有差異。表4-1實驗動物飼料中的氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸丙氨酸絲氨酸甘氨酸門冬氨酸谷氨酸羥脯氨酸酪氨酸脯氨酸胱氨酸冬氨酸異亮氨酸亮氨酸色氨酸蘇氨酸笨丙氨酸賴氨酸蛋氨酸纈氨酸組氨酸精氨酸表4-2大、小鼠氨基酸指標（單位：%）

限制性氨基酸:植物性飼料的蛋白質中所含有的氨基酸種類或數(shù)量往往不能滿足動物合成機體蛋白的需要，當缺乏一種氨基酸或數(shù)量不足時，就會嚴重影響其他氨基酸的利用，在營養(yǎng)上稱這種氨基酸為限制性氨基酸。

賴氨酸為第一限制性氨基酸，蛋氨酸為第二限制性氨基酸。

蛋白質（氨基酸）的互補作用:指理想的實驗動物飼料中氨基酸組成應保持必需氨基酸和非必需氨基酸的合適比例，提高蛋白質的利用率。當飼料蛋白所提供的各種必需氨基酸有合適比例，盡量與機體必需氨基酸的要求模式相符時，才能充分為機體所利用。蛋白質質量評價蛋白質消化率：指食物蛋白受消化酶水解后吸收的程度，用吸收氮量和總氮量的比值表示D=吸收N/攝入N×100食物蛋白質真實消化率可用進食實驗測得：TD=[攝入N-（糞N-糞代謝N）/攝入N×100如果糞代謝氮忽略不計，即為表觀消化率：AD=（攝入N-糞N）/攝入N×100表觀消化率測定的蛋白質營養(yǎng)價值比真實消化率要低，具有較大的安全性，且表觀消化率測定方法較為簡單，故此法最常用。脂肪

真脂肪：是指甘油和脂肪酸組成的甘油三酯；

類脂：除了C、H、O元素以外還有N、S、P。

脂肪是構成動物組織的重要成分，如神經(jīng)、肌肉、骨骼、血液中均含有脂肪。在維持細胞結構、功能中起重要作用。脂肪是能量的重要來源，也是儲存能量的最好形式。

某些脂肪酸動物不能合成，但又是生長必需的稱為必需脂肪酸，如：亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸。必需脂肪酸缺乏引起上皮細胞功能異常、濕疹樣皮炎、皮膚角化不全、創(chuàng)傷愈合不良、對疾病抵抗力減弱、心肌收縮力降低、血小板聚集能力增強、生長停滯等。碳水化合物

無氮浸出物：是糖類的一部分，包括淀粉、可溶性單糖、雙糖，一部分果膠、木質素、有機酸、單寧、色素等。供應能量，小部分構成組織成分。

粗纖維：包括纖維素、半纖維素、木質素及角質等，纖維素經(jīng)酵解，部分轉變成揮發(fā)性脂肪酸吸收，部分轉變成二氧化碳和甲烷排出。通常粗纖維的消化率與飼料中無氮浸出物的含量成反比。

碳水化合物營養(yǎng)上是供給熱能。如有多余，可變?yōu)橹举A存體內(nèi)。也是構成機體組織及生命物質的重要成分，如細胞核中的核糖，腦及神經(jīng)組織中的糖脂等，核酸由核糖和脫氧核糖參與構成，是傳遞遺傳信息的載體。熱量實驗動物機體消耗的熱量主要來源于糖類、脂肪及蛋白質。脂肪及糖類是實驗動物飼料中的主要能量來源，蛋白質則為次要能量來源。飼料中含有的能量值是由飼料消化率及其存在的化學能推算出來，飼料完全燃燒所產(chǎn)生的能量稱為總能，飼料的總能并不等于該飼料消化能或代謝能。能量需求與動物體型大小、體表面積、活動多寡、生理狀況及環(huán)境溫度有關，通常是以代謝體重?；A代謝是維持動物基本生命活動的熱量消耗，即在無任何活動、全身肌肉松弛、消化系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)情況下，用以維持體溫、呼吸、心跳等所需要的熱量消耗，常用基礎代謝率表示。實驗動物因被飼養(yǎng)有限空間中，活動量少，因此維持所需能量與基礎代謝能是相當?shù)摹５V物質

礦物質元素對動物機體有重要作用，是構成機體組織，維持生理功能和生化代謝所必不可少的物質。

機體中含量大于0.01%者為常量元素，如鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂與硫等。機體中含量小于0.01%者為微量元素，已確認維持正常生命活動不可缺少的必需微量元素有銅、鈷、氟、鐵、碘、錳、鉬、鎳、硒、硅、錫、釩和鋅等。

礦物質在動物維持生理功能和生化代謝過程中起著必不可少的作用。如：缺鈣會造成幼畜的佝僂病、缺鐵易患貧血、缺硒引起雞的滲出性素質，白肌病。常量元素鈣和磷：在機體內(nèi)含量最多的礦物元素，占動物機體礦物質總量的70%以上。實驗動物飼料中要保持適宜的鈣磷比例。鉀、鈉、氯：均是機體內(nèi)電解質的主要成分，在維持細胞內(nèi)外滲透壓及酸堿平衡中起著重要的作用。鉀在植物中的含量比鈉豐富，因此常在實驗動物飼料中補充適量的食鹽。鎂和硫：鎂是構成機體骨骼和牙齒的成分；硫在蛋白質結構和酶的活性中起著重要作用。微量元素鐵：大部分存在機體的血紅蛋白和肌紅蛋白中，對保證機體組織內(nèi)氧的輸送有著重要作用。銅：是體內(nèi)多種重要酶系的成分，促進鐵的吸收和利用，并能維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能，對機體內(nèi)多種內(nèi)臟器官的發(fā)育和功能均有重要作用。硒：在機體主要分布于肝臟、腎臟、肌肉，是谷胱甘肽過氧化物酶的主要成分，并有助于維生素E的吸收和存留。維生素

主要起控制、調(diào)節(jié)代謝作用的有機物。

脂溶性的有維生素A、D、E、K；

水溶性的有維生素B族，包括B1、B2、B6、B12、煙酸、葉酸、泛酸、膽堿，另有維生素C等。表4-3大小鼠維生素指標脂溶性維生素維生素A：天然維生素A僅存在于動物性飼料中，植物體內(nèi)只含有維生素A原。維生素D：主要作用在于調(diào)節(jié)體內(nèi)鈣磷的代謝，維持骨骼和牙齒的正常發(fā)育。實驗動物主要從皮膚內(nèi)形成或飼料中獲得維生素D。維生素E：又稱生育酚，如若缺乏可嚴重影響動物的繁殖功能。維生素K：動物機體一般不會產(chǎn)生維生素K缺乏，但無菌動物則易于發(fā)生維生素K缺乏。水溶性維生素維生素B1：動物機體內(nèi)儲存量最少的維生素，如若缺乏會嚴重影響動物生長，還會損傷神經(jīng)活動功能。維生素B2：動物機體內(nèi)肝和腎含有較高濃度的維生素B2，但機體的儲存能力有限，如若缺乏動物通常無明顯的特異病變。維生素B3：存在于機體內(nèi)一切組織中，是體內(nèi)能量代謝中不可缺少的成分。維生素C：6碳糖的衍生物，只有L型對動物有生理作用。實驗動物中的靈長類和豚鼠體內(nèi)不能合成。

水是動物體內(nèi)各種器官、組織的重要組成部分，是飼料消化、營養(yǎng)物質吸收的溶劑。是動物最重要的營養(yǎng)物質之一。

水

水的功能直接參與構成活的細胞與組織參與體內(nèi)的化學反應水是一種重要的溶劑水對調(diào)節(jié)體溫起重要作用潤滑功能水的來源代謝水所謂代謝所產(chǎn)生的水分是蛋白質、脂肪、碳水化合物氧化后產(chǎn)生的水分。飼料水飲用水

表4-1各種動物每日的飲水需要量動物品種飲水需要量／日小鼠（成熟齡）4～7ml大鼠（50g）20～45ml豚鼠（成熟齡）85～150ml兔（1.4～2.3kg）60～140ml/kg金黃地鼠（成熟齡）8～12ml小型豬（成熟齡）1～1.9l狗（成熟齡）25～35ml/kg貓（2～4kg）100～200ml紅毛猴（成熟齡）200～950ml實驗動物的飲水

符合人飲用水的質量和衛(wèi)生指標。對于清潔級及其以上級別的實驗動物，飲用水須經(jīng)高壓滅菌或酸化。實驗動物的營養(yǎng)利用蛋白質的利用：飼料蛋白在動物體內(nèi)胃液消化酶的作用下初步水解，并在小腸中完成整個消化吸收過程。粗脂肪的利用：脂肪必須先乳化才能進行消化，因此肝臟合成的膽鹽在脂肪乳化中起重要作用。機體內(nèi)脂肪主要在小腸消化。碳水化合物的利用：消化過程分兩步進行，首先是腸腔內(nèi)水解為雙糖和麥芽低聚糖，其次在微絨毛膜上水解為單糖。第二節(jié)實驗動物的營養(yǎng)需要及特點實驗動物的營養(yǎng)需要：滿足動物維持、生長和繁殖對各種營養(yǎng)物質的需要量。具體地說是指每天每只動物對能量、蛋白質、礦物質和維生素的需要量。實驗動物的營養(yǎng)需要包括維持需要和生產(chǎn)需要二部分。維持需要：維持動物正常體溫、呼吸、心跳、基礎代謝等各項基本生命活動及滿足動物隨意活動的需要。生產(chǎn)需要：供作動物的生長、妊娠、泌乳、產(chǎn)肉、產(chǎn)蛋等生產(chǎn)活動的需要。小鼠飼料中18%粗蛋白，4～8%粗脂肪，KM、ICR、BALB/c、DBA/2等品系小鼠均獲得滿意的繁殖效果。若添加0.47%含硫氨基酸可提高小鼠的生長發(fā)育和繁殖性能。小鼠特別需要含亞油酸豐富的日糧。小鼠對鈣及維生素A、D需要量較高，但同時又對過量維生素A敏感。維生素A過量可導致小鼠繁殖紊亂和胚胎畸形。每公斤飼料中添加維生素E50mg，可顯著提高小鼠受孕率、產(chǎn)仔率。無菌小鼠還應注意補充維生素K。常用實驗動物的營養(yǎng)特點大鼠18～20%的粗蛋白質可滿足大鼠的生長、妊娠和泌乳的需要，大鼠對各種營養(yǎng)素的缺乏敏感，應特別注意脂肪酸的供給，必需脂肪酸含量占總能量的1.3%，其中亞油酸在飼料中含量不能低于0.3%。在飼料中添加0.4%的蛋氨酸和0.48%的賴氨酸，可提高大鼠的生長速度。大鼠對鈣、磷的缺乏耐受力較強，對鎂需要量較多，尤其是妊娠、哺乳時需要量明顯增加。每公斤飼料中添加60mg維生素E能提高大鼠繁殖率。不需要維生素K.無菌大鼠還應注意補充維生素B12

。豚鼠的營養(yǎng)需要

粗蛋白質16%～18%，豚鼠屬草食性動物，盲腸發(fā)達，對粗纖維的消化能力較強，日糧中粗纖維以10%～15%為宜。豚鼠體內(nèi)不能合成Vc(缺乏合成Vc的酶)，飼料或飲水中應予添加，100克體重每日需要0.5～1mgVc。有食糞癖，補充營養(yǎng)，幼鼠從母鼠糞便中吸取正常菌叢。家兔的營養(yǎng)特點家兔屬草食性動物，對粗纖維的消化能力較強，日糧中粗纖維含量不足，可引起消化性腹瀉，一般以10%～15%為宜。18%日糧蛋白水平可滿足家兔繁殖和泌乳的需要。其腸道微生物可以合成維生素K和大部分B族維生素，但繁殖時仍需額外補充維生素K有食糞癖。犬的營養(yǎng)特點犬的營養(yǎng)需要

肉食性動物偏愛動物性飼料，日糧中動物性蛋白質至少要含全部蛋白質食量的1/3。耐受高脂肪日糧，日糧中含有一定量的不飽和脂肪酸維生素A需要量大，亦需補充維生素B12成年犬每天4g/Kg體重猴的營養(yǎng)需要

屬于靈長類動物，屬性和人相似。16%～25%的蛋白質可滿足猴的生長和繁殖需要。脂肪以3%～6%為宜。體內(nèi)不能合成Vc，在飼料中應予以補充，經(jīng)常喂些蘋果、香蕉、蔬菜等。猴的營養(yǎng)特點小型豬的營養(yǎng)特點小型豬對粗飼料有很好的適應能力，其對粗纖維的含量要求及消化能力要比普通家豬高，但對蛋白質的需要量比普通家豬低。第三節(jié)實驗動物飼料分類與特點通過選取不同的飼料原料，根據(jù)每種原料中的營養(yǎng)物質含量，按照不同實驗動物的營養(yǎng)需求進行互相搭配制備成能滿足各種實驗動物營養(yǎng)要求的配合飼料，是保證實驗動物質量及動物實驗結果可靠性的重要條件之一。實驗動物飼料的分類按飼料的營養(yǎng)成分：全價營養(yǎng)飼料：含有均衡的各種營養(yǎng)物質和能量，能完全滿足實驗動物的各種營養(yǎng)需要，無需添加任何其它營養(yǎng)成分即可直接飼喂。配合飼料：基本可以滿足實驗動物的需要，但營養(yǎng)不均衡需另外添加一定量的青、粗飼料。代乳飼料：專門為哺乳期實驗動物配制，可代替自然乳的全價營養(yǎng)飼料。實驗動物飼料的分類按飼料的精細程度：天然飼料：經(jīng)過適當機械加工的原料配制成的飼料，此類飼料加工相對方便、價格便宜、廣泛應用在動物的生產(chǎn)繁殖中。加工飼料：原料經(jīng)精煉后配制的飼料。此類飼料容易控制營養(yǎng)成分，適用于重復性動物實驗。純化學物質：采用化學成分純凈的化合物配制而成的飼料。此類飼料的化學成分更為明確，但價格較高，僅適用于營養(yǎng)成分需要嚴格控制的動物實驗。實驗動物飼料的分類按飼料的物理性狀：粉狀飼料：原料按需要粉碎成大小均勻的顆粒，易加工成本低，但易引起浪費且飼養(yǎng)效果差。顆粒飼料：以粉料為基礎經(jīng)過蒸汽加壓而成型的塊狀飼