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1、水产动物营养与饲料学,成艳芬,绪论,营养 饲料,绪论,营养：有机体消化吸收并利用食物中的有效成分来维持生命活动、修补组织、生长和生产的全部过程 营养素,绪论,营养学：研究生物体营养过程的科学 内容：1.阐明生命活动本质 2.通过营养调控维持生态系统平衡 作用：1.农业生产理论基础 2.生命科学与资源环境科学组成部分,绪论,水产动物营养学：研究营养物质摄入与生命活动关系的科学 内容：1.养分摄入与高效生产的定性定量规律 2.确定必需营养素及其理化特性 3.必需营养素体内代谢及其调节机制 4.水产动物营养与人及环境间互作规律 5.确定不同条件，不同生产目的对营养素 的需求 6.确定营养学的研究方法
2、 作用：1.农业生产理论基础 2.生命科学与资源环境科学组成部分,绪论,饲料 配方 原料 添加剂 加工 工艺 质量管理 投饲,绪论,渔用配合饲料的特点 原料粉碎粒度：全部通过40目，60目筛上物 10% 水稳定性：粘合剂 饲料形状：颗粒状，粉状（糜状） 营养成分 能量： 比陆上动物低 蛋白质：比畜禽高 糖：利用率低 必需脂肪酸：n-3系列 无机盐：可从水体中吸收,绪论,渔用配合饲料与畜禽饲料的差异 原因:栖息环境 相同：营养全面 异同： 原料粉碎粒度 水稳性 饲料形状 营养成分组成,绪论,饲料工业 为畜牧业、养殖业提供全价配合饲料 带动新工业发展、充分利用各行业副产品 机械工业 城乡劳动力 教
3、学、科研并进，丰富学科,绪论,饲料业概况及前景 世界工业： 饲料产量：欧洲、亚太（日本） 饲料品种：猪饲料、奶牛、肉牛、水产 中国工业 概况：混合投喂颗粒饲料配合饲料 前景：工业体系 饲料转化率 开发蛋白源,现代动物营养学存在的主要问题,1.缺乏动物组织代谢和生长的细胞调节和分子调节过程的基本知识。 2.缺乏对动物与其消化道微生物生态系统相互关系的了解。 3.对营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动物福利、营养与产品品质等关系的研究十分薄弱。综合考虑这些因素的相互作用时，动物营养需要的含义及需要量有何变化，目前知之极少.,4.动物达到最佳生产性能时的采食量及其调控机制与措施了解不足。 5.有效
4、迅速地检测饲料中养分和抗营养因子的含量以及评定养分的生物利用率的技术尚不完善。 6.饲料资源的开发及利用各类副产物合成动物的必需养分或其前体物的研究十分有限。 7.缺乏准确、客观评定动物福利要求的理论和技术。,现代动物营养学的发展趋势,1.蛋白质合成与动物生长的细胞调节与分子调节机制，分子技术将广泛应用于营养学研究及饲料资源的开发利用。 2.消化道微生物生态系统、消化功能和动物营养之间的相互关系，微生态营养学将不断发展。 3.动物营养需要的动态模型，动态营养学会迅速发展. 4.采食量的调控机制与措施，达到饲料投入与产出的最佳平衡。 5.饲料及饲粮养分生物学效价的快速准确评定。如：近红外分析、核
5、磁共振法、体外细胞培养技术等。,6动物生产目标的改变、动物福利、环境与资源保护、人畜健康、立法等因素将明显影响动物营养需要与饲养方式，成为未来动物营养学的热点研究领域。 7提高生产效率的营养管理综合技术，如生物高新技术应用于饲料资源的开发利用、饲料加工技术、添加剂工业等的发展。 8研究手段和学科的更新，如系统营养学、分子营养学、动态营养学、计算机模拟等。,第一章 水产动物营养原理,营养素：能在动物体内消化吸收，供给能量，构成体质及调节生理机能的物质 蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质、水,功用,1.供给能量：体温、作功 脂肪、糖 2.构成机体：生长、更新、修补 蛋白质、矿物质 3.调节生理机能
6、：调节、控制、平衡 维生素、矿物质,水产动物体与饲料的化学组成,特点： 异养生物 不能利用简单的无机物 依赖于自然界中有机物,动物体化学组成,1.元素：必需元素 非矿物质(4)：C、H、O、N 矿物质(16): 常量(7)：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg; 微量(9)：Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I、Co、F、Mo,2.化合物： 碳水化合物：C、H、O 单糖：G、F、半乳糖 双糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖 多糖：淀粉、糖原、半纤维素、纤维素、木质素 脂肪：含C、H、O， C、H对O比例高于碳水化合物 蛋白质： C、H、O、N 其他：维生素、水,饲料养分,饲料 在正常情况下，凡能被动物采食、消化
7、、利用，并对动物无毒无害的所有物质的总称 养分：饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品的物质,概略养分分析方案,1864年，德国Weende试验站Hameberg提出 分为六大类别： 水分 粗灰分 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物,水分,各种饲料均含595 动物体内水形态 游离水：结合不紧密，易挥发 结合水：与细胞内胶体物质紧密结合，难挥发 饲料状态 风干状态：6070烘干，失去初水的剩余物 全干状态：100105烘干，失去结合水的剩余物,粗灰分,饲料、动物组织和动物排泄物样品在550600 高温炉中将所有有机物质全部氧化后剩余残渣。,粗蛋白,饲料中含氮化合物的总称 真蛋白 非蛋白氮 分析时
8、，蛋白量N6.25,粗脂肪,饲料、动物组织、动物排泄物中脂溶性物质总称 常规饲料分析：用乙醚浸提样品所得产品 真脂肪 其他脂溶性物质(色素、维生素等）,粗纤维,植物细胞壁的主要组成成分：纤维素、半纤维素、木质素、角质等 常规分析：强制条件(1.25酸、1.25碱，乙醇、高温)测定 结果分析：部分纤维素、半纤维素、木质素溶解. CF偏低，NFE偏高,Van Soest改进方案,中性洗涤纤维NDF 酸性洗涤纤维ADF 酸性洗涤木质素ADL,能量与动物营养,第一节 能量概述及其转化代谢,一、能量的概念及单位 二、能量来源 三、能量在动物体的转化代谢,1.能量的概念 能量是做功的能力，包括光能、化学能
9、、电能、热能等。动物所需的能量是饲料中能产生能量的营养素在体内氧化后的一种特性，是动物的第一需要，没有能量就没有动物体任何功能活动，甚至于维持。,一、能量的概念及单位,(1) 传统: 卡（cal） 1Mcal = 103Kcal =106 cal （2）焦耳（J）: 1MJ = 103KJ = 106J （3）卡体系和焦耳体系的转化: 1cal = 4.184J 1Kcal = 4.184KJ 1Mcal = 4.184MJ,2.能量单位,一、能量的概念及单位,1.主要来源于三大有机物： 碳水化合物、脂肪、蛋白质 碳水化合物是主要来源 单胃动物：淀粉、单糖、寡糖 反刍动物：纤维素、半纤维素、淀
10、粉 脂肪次之：是高产动物的能量补充 蛋白质作能源物质既不经济也不科学,二、能量的来源,3. 饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量 含脂肪高的饲料含能高：大豆、花生、豆饼 骨粉含有机物低，能量低,二、能量的来源,2. 纯养分能量高低取决于分子中的C、H含量 C、H比例高能值高。O含量越低，能值越高。C/H越小，氧化释放的能量越多。各类物质能值的高低取决于分子中氧化时能结合外来氧的能力。,三大有机物的分子组成及其能值,三、能量在动物体的转化代谢,总能,粪能,消化能,尿能,甲烷能,代谢能,热增耗,净能,维持净能,生产净能,动物总产热,饲料能量在动物体内的分配,三、能量在动物体的转化代谢,TID
11、 and NE system for pigs (Noblet et al., 1994) 可消化氨基酸体系和净能体系,（一）总能（gross energy，GE）,饲料中的有机物完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化产物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的总和。 在体外通过弹式测热计测定。,定义,三、能量在动物体的转化代谢,2. 饲料的总能取决于三大有机物的含量，其能量与分子中C/H、O、N含量相关，C/H高，O越低，则能量越高。 脂肪碳水化合物蛋白质 3.各种植物性饲料GE均约为18.5MJ/Kg.DM GE是化学能，与动物无关，用GE来衡量饲料能量价值的大小极不准确，
12、它只是作为其它能量评定的基础。,（一）GE,（二）消化能(digestible energy，DE),消化能（DE）=总能（GE）- 粪能（FE） 按上式计算的消化能为表观消化能（ADE）,1.定义： 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。,2.粪能（FE）： 粪中所含的能量（不能消化的养分随粪便排出）。是饲料能量代谢的第一道损失，也是最大的损失。,内源性物质所含的能量称为代谢粪能（FmE） FE中扣除FmE后计算的消化能称真消化能（TDE）,3. 粪能的来源,（二）DE,4. 表观消化能 = 总能-粪能，即： ADE = GE FE 5. 真消化能 = 总能 -（粪能 -
13、 内源物质所含的能量) 即: TDE = GE-（FE - FmE） TDE=ADE+FmE FmE：代谢粪能 表观消化能（ADE）（TDE）真消化能 TDE比ADE能更准确的反映饲料的有效值，但测定困难,（二）DE, 总能 影响不大 消化能（Kcal /Kg）= （总能 - 粪能）/进食量（DM） 粪能 损失最大的部分 消化率取决于饲料中的粗纤维（CF）含量 DE（MJ/Kg）=17.15 - 0.41CF CF：粗纤维含量 动物种类,6.影响消化能的因素,（二）DE,反刍动物 饲喂粗饲料 粪能占总能的40%-50% 饲喂精饲料 粪能占总能的30% 马 粪能占总能的40% 猪 粪能占总能的2
14、0% 哺乳动物（其它） 粪能占总能的比例 10% 家禽因粪尿难分开，一般不测定禽类的消化能 鱼 0.6%-40%,（二）DE,(三)代谢能(metabolizable energy，ME),即食入的饲料消化能减去尿能（UE）及消化道气体的能量（Eg）后，剩余的能量，也就是饲料中能为动物体所吸收和利用的营养物质所含的能量。 ME = DE - （UE+ Eg） = GE - FE - UE Eg,1.定义,2.气体能（Eg） 消化道发酵产生气体所含能量。甲烷能占总能3%-10% （主要针对反刍动物） 。单胃动物消化道产气较少，Eg一项可以忽略不计。 CH4产量与采食量、营养水平、日粮结构有关。维
15、持水平饲养时Eg占GE8-10%;高于维持GE6-8%；采食易消化饲料，ECH4比例降低，Eg占 GE3-10%。,（三）E,UE：尿中有机物所含的总能，主要来自蛋白质代谢产物如尿素、尿酸、肌酐等。 UE的高低主要取决于尿中含N物质。每gUN的能值： 反刍动物 31KJ/g 猪 28KJ（尿素） 禽 34KJ（尿酸） UE损失占GE 的5-8%。一般比较稳定：猪占GE 2-3%，反刍动物4-5%。日粮蛋白质过高或氨基酸不平衡时，UE增加。,3.尿能(UE),（三）E,（三）E,鱼: 脂肪和碳水化合物的分解代谢形成水和二氧化碳。氨基酸的分解代谢产生氨，另外也产生水和二氧化碳。氮的排泄物在大多数鱼
16、类上有85是以氨的形式代谢，因为这些排泄物也包含一定的能量，所以这将会导致非粪能的丧失。鱼类的排氨代谢中以尿排出的部分很少。而尿循环的酶在许多种类的鱼上已被发现。然而，在鱼上嘌呤的分解代谢是尿及其它产物的主要来源。在相当一部分海洋硬骨鱼类上，尿会以其他可燃性物质的形式排出，比如三甲氨（TMA）和氧化三甲氨（TMAO），但是在高密度养殖的条件下并没有被量化。所有这些非粪能的丧失主要是通过鳃，有时也通过肾。,（三）E,并不能运用日粮的可消化能的值来说明，也就是对鱼来说，日粮的可消化能高估了其实际的能量值。鱼类日粮在生理上的燃烧值被定义为新陈代谢能. 新陈代谢能摄入总能（粪能尿能+鳃能）,表观消化能（AME
