5章蛋白質(zhì)營養(yǎng)

1、第四章 蛋白質(zhì)營養(yǎng),本章主要內(nèi)容,1.蛋白質(zhì)/氨基酸的基本概念及其營養(yǎng)生理作用.2.單胃動物、反芻動物蛋白質(zhì)消化代謝特點.3.蛋白質(zhì)/氨基酸營養(yǎng)價值評定方法.4.如何提高反芻動物對NPN的利用?5.如何有效提高單胃動物、反芻動物對飼糧蛋白質(zhì)的利用率？,,,,內(nèi)容目錄,第一節(jié) 蛋白質(zhì)的組成及營養(yǎng)作用第二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化吸收,第四節(jié) 反芻動物蛋白質(zhì)的合理利用第五節(jié) 單胃動物蛋白質(zhì)營養(yǎng),第三節(jié) 反芻動物非蛋白氮營

2、養(yǎng),第一節(jié) 蛋白質(zhì)的組成及營養(yǎng)作用,三、蛋白質(zhì)的分類及性質(zhì),二、蛋白質(zhì)的組成,一、基本概念,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,4.對單胃動物，蛋白質(zhì)營養(yǎng)實質(zhì)上是AA/小肽的營養(yǎng)。從小腸層次講，單胃動物與反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)沒有差異。,一、基本概念,1.蛋白質(zhì)：protein ,是指由AA組成的一類數(shù)量龐 大的物質(zhì)的總稱。,3.組成機體蛋白質(zhì)的AA種類、數(shù)量，AA間的結(jié)合方式、蛋白質(zhì)本身結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致蛋白質(zhì)性質(zhì)

3、不同。沒有兩種蛋白質(zhì)的生理功能是完全一樣的。,2.CP：將飼料中的含氮化合物統(tǒng)稱為CP。包括真蛋白質(zhì)和NPN。,,,C : 51～55% O : 21.5～23.5% N ：15.5～8.0% H：6.5～7.3% S : 0.5～2.0% P : 0～1.5%,二、蛋白質(zhì)的組成,1、元素組成,尿素CP = 46.7%×6.25 = 288%,CP = N÷16% =

4、N × 6.25 (N是蛋白質(zhì)的特征元素),平均含量：C：53% O：23% N：16% H：7% S：1%,由于組成蛋白質(zhì)的AA的數(shù)量、種類、排列順序、空間結(jié)構(gòu)不同而形成了各種各樣的蛋白質(zhì)，因此,蛋白質(zhì)營養(yǎng)實際上是AA的營養(yǎng)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)200多種AA，但常見的構(gòu)成動植物體蛋白質(zhì)的AA只有20種。,2．AA組成,,AA是蛋白質(zhì)的基本組成單位,二、蛋白質(zhì)的組成,AA的通式：

5、 NH2 R—CH—COOH,,植物能合成自己所需的全部AA，而動物不能合成其所需的全部AA，動物所需的AA須直接或間接從飼料中獲得。動物是異養(yǎng)生物，而植物是自養(yǎng)生物。,二、蛋白質(zhì)的組成,除Met外，L-AA生物學(xué)效價大于D-AA。,AA的類型,天然飼料中僅含L-AA；微生物能合成L-AA和D-AA.；人工化學(xué)合成的是L-AA

6、 或D、L混合物。,因為： # 動物體內(nèi)缺乏分解D-AA的酶。 # D-AA不構(gòu)成體蛋白質(zhì)，它必須轉(zhuǎn)化成L-AA才能構(gòu)成體蛋白質(zhì)。,大多數(shù)D-AA不能被動物利用或利用率很低。,（一）分類,三、蛋白質(zhì)分類及性質(zhì),糖蛋白 脂蛋白,蛋白質(zhì),纖維蛋白,球狀蛋白,結(jié)合蛋白,膠原蛋白,彈性蛋白,角蛋白,組蛋白 魚精蛋白,{,{,清蛋白 球蛋白,谷蛋白 醇溶蛋白,{,{,核蛋白 磷蛋白,金屬蛋白 色素蛋白,,三、蛋白質(zhì)

7、分類及性質(zhì),1．纖維蛋白,包括膠原蛋白、彈性蛋白、角蛋白。膠原蛋白：軟骨、結(jié)締組織 彈性蛋白：彈性組織（腱、動脈） 角蛋白：羽毛、蹄、角、爪、喙、腦灰質(zhì)、脊髓和視網(wǎng)膜神經(jīng)的Pr,消化利用率較低，AA組成不好（含有大量羥脯AA、羥lys）,酸、堿、膨化或水解處理后可提高利用率。,包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、組蛋白、魚精蛋白等。這類蛋白質(zhì)利用率很高，AA組成較纖維蛋白好，但成本較高。,三、蛋白質(zhì)分類及性質(zhì),是蛋白質(zhì)部分

8、再結(jié)合一個非AA的輔基。如核蛋白、磷蛋白、金屬蛋白、脂蛋白、糖蛋白等。,2．球狀蛋白,3．結(jié)合蛋白,2. 緩沖和維持滲透壓：兩性特征使蛋白質(zhì)可作為體內(nèi)很好的緩沖劑，且由于其分子量大、離解度低，對維持滲透壓也有一定作用，可維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和平衡。,（二）蛋白質(zhì)的性質(zhì),1.  酸堿兩性：利用不同蛋白質(zhì)等電點不同和在等電點易生成沉淀的特點，常用作蛋白質(zhì)的分離提純。,3. 變性：蛋白質(zhì)是生物活性物質(zhì)、在紫外線照射或遇到酸

9、、堿、熱、金屬鹽、有機溶劑處理時，蛋白質(zhì)的一些物理和生物學(xué)性質(zhì)會發(fā)生改變。一定程度的變性有利于消化。,,,,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,蛋白質(zhì)是除水外，體內(nèi)含量最多的養(yǎng)分，占干物質(zhì)的50%，占無脂固形物的80%。,動物體蛋白質(zhì)每天約 0.25-0.3%更新，約6-12月全部更新。,1. 機體和畜產(chǎn)品的重要組成部分,2.機體更新的必需養(yǎng)分,,,,3.是體內(nèi)功能物質(zhì)的主要成分,（2）肌肉蛋白質(zhì)： 肌肉收縮,（1）血紅蛋白、肌紅蛋：運輸氧,（3

10、）酶、激素：代謝調(diào)節(jié),四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,（4）免疫球蛋白：抵抗疾病,,（5）運輸?shù)鞍祝ㄝd體）：脂蛋白、鈣結(jié)合蛋白等,,（6）核蛋白：遺傳信息的傳遞、表達,,,,4.提供能量、轉(zhuǎn)化為糖和脂肪,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,Pr轉(zhuǎn)化為糖、脂肪、能量的情況一般發(fā)生于：,飼料營養(yǎng)不足，能氮比過低；CP含量或攝入過多；飼料的AA組成不平衡,1）蛋白質(zhì)價格高，由高價物轉(zhuǎn)化為低價物不經(jīng)濟。,Pr轉(zhuǎn)化為糖、脂肪、能量既不科學(xué)，也不經(jīng)濟：,3)

11、Pr分解、脫氨，使血氨含量上升，對各種代謝和機體健康都有不利影響。禽痛風(fēng)、脂肪肝。。。。,2) 過多的Pr氧化及其排泄均是耗能過程，Pr過多造成能量利用率下降。,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,4) 三大營養(yǎng)物中，Pr的熱增耗（HI）最高,在高溫季節(jié)飼喂過多Pr加重?zé)釕?yīng)激，不利于生產(chǎn)。（HI: heat increment）,5) Pr過多，使大量 Pr在大腸中發(fā)酵、腐敗，生成三甲胺，引起動物腹瀉，對生產(chǎn)不利。,四、蛋白質(zhì)的營養(yǎng)生理功能,,第

12、二節(jié) 蛋白質(zhì)的消化吸收,,一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化吸收二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化吸收,一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,蛋白質(zhì) HCl 高級結(jié)構(gòu)分解，肽鏈暴露 胃、胰、糜蛋白酶 內(nèi)切酶使蛋白質(zhì)分解為多肽 羧基肽酶、氨基肽酶 外切酶使之分解為AA/小肽,1. 蛋白質(zhì)的消化起始于胃，終止于小腸,,,,,,,消化道內(nèi)主要蛋白酶類,,,,HCL,胃蛋白酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶,羧肽酶,,胃蛋白酶

13、原,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原,羧肽酶原,,壁細(xì)胞,主細(xì)胞,,,胰,,AA & 二/三肽,,刷狀緣 (腸細(xì)胞),吸收,腸激酶,,,,胃,,,,（4）順序：L-AA > D-AA Cys>Met>Trp>Leu>Phe>Lys≈Ala>Ser>Asp>Glu,2.吸收,（1）部位:小腸上2/3部位,（2）方式: 主動吸收,（3）載體:堿

14、性、酸性、中性系統(tǒng),一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,,3. 新生哺乳動物在出生后24～36小時內(nèi)能夠直接吸收免疫球蛋白，獲得被動免疫。,4. 2～3個肽鍵的寡肽可被腸黏膜直接吸收，其特點是吸收快、不競爭有限的載體，分解、吸收時耗能少，可作為活性物質(zhì)，合成時耗能少。,,,,5. 影響蛋白質(zhì)消化吸收的因素,(1)動物種類與年齡(消化酶發(fā)育的時間效應(yīng)),(2)日糧蛋白質(zhì)種類與水平(底物誘導(dǎo)效應(yīng)),(3)日糧

15、礦物元素水平(酶激活劑),(4)日糧粗纖維水平(縮短消化時間),一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,,,,,(8)影響吸收的因素（AA平衡、腸粘膜狀態(tài)）,(5)抗?fàn)I養(yǎng)因子(胰蛋白酶抑制劑),(6)飼料加工(熱損害),(7)飼養(yǎng)管理(補飼、飼喂次數(shù)、飼喂量）,一、單胃動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,,二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,,微生物蛋白,過瘤胃蛋白,能量,糞便,,礦物質(zhì)、pH,,RPAA,,瘤胃,小腸,糞便,,反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)策略

16、,反芻動物的N循環(huán),瘤胃氮素循環(huán)——瘤胃中多余的NH3 會被瘤胃壁吸收，經(jīng)血液運送到肝臟，并在肝臟轉(zhuǎn)成尿素。所生成的尿素一部分可經(jīng)過唾液和血液返回瘤胃，再次被瘤胃微生物分解產(chǎn)NH3 。這種NH3 和尿素的生成的不斷循環(huán)，稱為瘤胃氮素循環(huán)。,二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,,1．飼料Pr在瘤胃內(nèi)經(jīng)過微生物改組合成飼料中不曾有的支鏈AA。因此，很大程度上可以說反芻動物的蛋白質(zhì)營養(yǎng)實質(zhì)上是瘤胃微生物營養(yǎng)。,（一）瘤胃的Pr消化吸收特點,2．

17、反芻動物本身所需AA（小腸AA）來源于MCP、UDP(RUP)和內(nèi)源蛋白質(zhì)。MCP可以滿足動物需要的50～100%,UDP是高產(chǎn)時的必要補充，內(nèi)源蛋白質(zhì)量少且較穩(wěn)定。,二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,奶牛所需小腸蛋白,微生物蛋白 (MCP):基礎(chǔ),優(yōu)先考慮和保證,可調(diào)控過瘤胃蛋白(RUP):高產(chǎn)的補充,易調(diào)控內(nèi)源蛋白(ECP):相對穩(wěn)定,較難調(diào)控,瘤胃能氮平衡的調(diào)節(jié),可發(fā)酵能（FOM）+可降解蛋白（RDP）

18、 微生物蛋白（MCP）RENB=發(fā)酵能估計的MCP-降解蛋白估計的MCP RENB(g)=136×FOM(kg)-RDP(g) ×0.9,,,,RENB = 136×FOM(kg) - .90×RDP(g)=0 平衡0 瘤胃降解蛋白不足,瘤胃中能量、氨的釋放不協(xié)調(diào),被瘤胃微生物利用效率低,RENB>0,正平衡,RDP相對不足,MCP未達到最大補充NPN

19、 緩釋型尿素 玉米糊化淀粉尿素 舔磚補充蛋白質(zhì)飼料 瘤胃降解率較高的餅粕類飼料,RDP不足的實例,RDP不足的實例,RENB=867.68-728.68=139.00g 添加尿素量＝139/(2.8X0.65)=76.37g [如果生產(chǎn)性能很低，在補充RDP(尿素）的同時，可以降低RUP供量],RENB<0,負(fù)平衡,FOM相對不足,MCP未達到最大在保證有效纖維含量的前提下，調(diào)節(jié)淀粉是調(diào)控瘤胃能量供

20、應(yīng)最佳途徑 日糧中淀粉含量高、淀粉的能量濃度高、淀粉更容易獲得、淀粉降解速度更易受加工處理的影響,調(diào)節(jié)淀粉數(shù)量和降解的方法,補充玉米面粉或小麥面粉通過加工處理適當(dāng)提高淀粉的降解速度 適當(dāng)降低粉碎粒度 熱處理 水處理,3. 瘤胃中80%的微生物可以NH3為唯一氮源，26%只能利用NH3，55%可同時利用NH3和AA，因此，少量Pr即可滿足微生物的需要，這是瘤胃微生物利用尿素等NPN的生物學(xué)基礎(chǔ)。,尿素 尿素酶

21、 NH3 + CO2 (CH2O)n 細(xì)菌酶 VFA + 酮酸（碳鏈）NH3 +酮酸+ATP 細(xì)菌酶 AA MCP 真胃、小腸酶 AA 吸收、合成 體蛋白、產(chǎn)品蛋白質(zhì),,,,,,,二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,4．MCP品質(zhì)與豆粕（餅）、苜蓿葉蛋白質(zhì)相當(dāng)，略次于優(yōu)質(zhì)的動物蛋白質(zhì)，但優(yōu)于大多數(shù)谷物蛋白。 BV 70～80%,細(xì)菌體中CP含量58～77%，原蟲含CP24～49

22、%,日糧不同，MCP的Pr含量不同：如日糧粗飼料含量高時瘤胃原蟲含量高于精料含量高的日糧,5. 大量RDP在瘤胃中分解，實際上存在能量和蛋白質(zhì)的損失。,6．飼料蛋白的降解率差異很大，適當(dāng)加工處理可降低降解率,并可能提高UDP的小腸利用率（如加熱、甲醛包被、緩釋等措施可提高UDP利用率）。,二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,8.對反芻動物補充AA、Pr的效果一般不如單胃動物明顯，其效果取決于過瘤胃的數(shù)量以及過瘤胃AA在小腸的消化、吸收。,

23、7．NPN在瘤胃中集中、急劇分解不僅有氮素?fù)p失，且可能造成中毒。,飼料蛋白在瘤胃中降解分類,(二) 小腸中蛋白質(zhì)的去向,二、反芻動物對蛋白質(zhì)的消化、吸收,,MCP 小腸蛋白 70％ 消化、吸收 血液 30% 組織蛋白合成UDP 30% 70% 糞便排出(糞N)

24、 未利用(尿N),},,,,,第三節(jié) 反芻動物NPN營養(yǎng)一、日糧補充NPN的目的二、影響NPN利用的因素三、提高NPN利用率的措施,NPN,RDP,MCP,滿足動物50～100％的蛋白質(zhì)需要,小腸AA,UDP,},},,,2．在一定范圍內(nèi)代替高價格蛋白質(zhì)飼料，在不影響或提高生產(chǎn)性能的前提下降低生產(chǎn)成本，提高養(yǎng)殖效益。,一、飼喂NPN的目的,1．補充日糧CP不足，提高生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益。,3．用于平衡日糧中RDP與

25、UDP的比例。充分發(fā)揮瘤胃微生物的功能。,如：在補充少量且相等氮素時,用麥秸加魚粉飼喂反芻動物沒有麥秸加尿素好。原因：魚粉是天然抗降解原料，瘤胃利用率不高，而尿素可被瘤胃微生物利用，同時提高秸稈利用率。,一、飼喂NPN的目的,據(jù)國外報道，在蛋白質(zhì)不足的日糧中加入1kg尿素，可多產(chǎn)奶6 ～ 12kg，或多增重l ～ 3kg。我國也取得了每kg尿素?fù)Q取3.6 ～ 4.6kg奶的效果。,尿素含氮量為42％～46％，若按尿素中氮70％可被合成菌

26、體蛋白計算，1kg尿素經(jīng)瘤胃細(xì)菌轉(zhuǎn)化后，可提供相當(dāng)于4.5kg豆粕的蛋白質(zhì)。,尿素的飼用價值,一、飼喂NPN的目的,二、 影響NPN利用率的因素,（CH2O）n 微生物 VFA+酮酸+ATP,尿素 微生物 NH3 + H2O + CO2,,NH3+酮酸（碳架）+ATP（能源） 微生物 MCP,,,NPN合成MCP的過程,微生物利用NH3合成MCP時，需要一定能量和碳架，這些養(yǎng)分主要是飼料（CH2O）n在瘤

27、胃發(fā)酵產(chǎn)生的。,1.日糧能量及其有效性,（1）能量的含量,提高日糧中有效能的數(shù)量，可增加MCP的合成量。,二、 影響NPN利用率的因素,尿素在瘤胃中被微生物分解產(chǎn)生NH3的速度是微生物利用NH3合成MCP的4倍；由于尿素被分解的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MCP合成的速度，易造成氮素?fù)p失，只有當(dāng)NPN在瘤胃中分解釋放NH3的速度與（CH2O）n發(fā)酵釋放能量和碳架速度密切同步時，微生物的固氮作用最大。,（2）能量的有效性（同步性）,二、 影響NPN利用率

28、的因素,通過調(diào)整飼料的飼喂順序，或選擇不同的能量飼料，或?qū)PN及能量飼料進行加工處理，可達到能氮同步釋放，保證微生物及時有效地攝取NH3。,每100g尿素至少要有1kg易發(fā)酵的糖，其中2/3是淀粉，1/3是可溶性糖。,攝取NH3的有效次序：糊化淀粉>淀粉>糖蜜>粗飼料，蔗糖、葡萄糖、乳糖對NPN的有效性相同。,二、 影響NPN利用率的因素,二、 影響NPN利用率的因素,讓快速降解的能氮同步比慢速降解的能氮同步更能有效

29、刺激MCP的合成效率；且淀粉對瘤胃內(nèi)養(yǎng)分與利用的影響比蛋白質(zhì)大。,二、影響NPN利用率的因素,2.日糧蛋白質(zhì)的含量組成及降解度,保證最佳的瘤胃NH3濃度，是獲取的最大MCP合成量的關(guān)鍵。,（1）日糧CP濃度及降解率；（2）內(nèi)源尿素的再循環(huán)；（3）能量及其他必需養(yǎng)分的水平。,瘤胃中NH3的濃度取決于：,二、 影響NPN利用率的因素,隨著日糧中天然蛋白質(zhì)含量的增加，瘤胃NH3濃度升高，此時添加NPN僅可增加尿氮的排出，使NPN的利用率很

30、低。,(1)日糧CP濃度,瘤胃中NH3濃度越高，可飼用/添加的NPN數(shù)量越少，牛羊?qū)PN的利用率越低。,因此，基礎(chǔ)日糧中CP越少，飼用/添加NPN效果越好，日糧CP超過12～13%時，NPN的使用效果很差或不能使用NPN。,降低日糧CP降解度，可增加UDP、提高NPN的利用率。,(2)日糧CP的降解度,通過物理、化學(xué)和生物學(xué)方法降低植物CP的降解度，或?qū)⑻烊豢菇到獾鞍踪|(zhì)飼料（血粉、魚粉等）與NPN搭配使用，可望提高NPN的利用率。,二

31、、 影響NPN利用率的因素,（1）不補充氮；（2）補充豆餅（降解率80%）；（3）補充料中氮的14%、36%及50%分別來自玉米、血粉及尿素（降解率80%）；（4）補充10%玉米、40%豆餅及50%尿素（降解率＞80%）。,例如：對周歲放牧公牛4組試驗,說明：（1）不補充CP生長速度小于補充氮素的組；（2）當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)降解率升高時，日氮沉積量降低。,結(jié)果：4組牛日沉積氮量依次為2.3g、15.2g、15.8g、6.1g。,隨日糧中N

32、PN用量的增加，瘤胃中NH3濃度直線上升，NPN的利用率下降。,（3）日糧中NPN濃度,牛羊采食新鮮牧草（尤其豆科牧草）、青貯料或氨化秸稈時，NPN的含量較高。此時可飼用的NPN很少或不能再添加NPN。,二、 影響NPN利用率的因素,有些AA可促進尿素的利用，有些則對尿素的利用不利。,（4）氨基酸,AA促進MCP合成的大致原因是添加的AA可作為MCP的組分而直接被細(xì)菌所結(jié)合，或者添加的AA可能使細(xì)菌代謝的調(diào)節(jié)物。,日糧中含合適比例的AA

33、，細(xì)菌的生長率較高，AA含量過高反而不利。,用AA混合物代替25%等價尿素時，細(xì)菌的分裂時間由6.7縮至3.4小時。YATP由15.4增至20.6g。,二、 影響NPN利用率的因素,瘤胃內(nèi)偏堿性時，氨多以游離態(tài)NH3存在，瘤胃壁對NH3的吸收能力增強，易造成氮素?fù)p失和氨中毒。,3.其他因素,（1）瘤胃pH值,瘤胃內(nèi)呈偏酸性時，氨多以NH4+存在，胃壁對NH4+的吸收能力降低。因而，有較多NH4+用于合成MCP。,二、影響NPN利用率的因

34、素,※脂肪酸是微生物的生長因子。纖維素分解菌的生長需要，許多瘤胃細(xì)菌生長需要乙酸。,（2）脂肪酸,反芻動物常用的是異位酸：異丁酸、異戊酸、α－甲基丁酸,低分子脂肪酸有利于NPN的有效利用：,※脂肪酸是微生物合成AA的基本碳架；,二、 影響NPN利用率的因素,※有些是MCP的組成部分；,（3）礦物元素,主要是S、P、Co、I、Zn、Cu、Mn、Mg等。,合理搭配礦物元素，可提高NPN利用率：,※礦物元素是微生物生長所必需；,一般應(yīng)保持日糧

35、N：S為10～12：1,二、影響NPN利用率的因素,A：增加飼喂次數(shù),（4）其它,先干后濕，先粗后精；全混合日糧（TMR）？？,通過飼喂或代謝調(diào)控措施，提高瘤胃排空速度，可降低微生物的維持需要，提高YATP和NPN的利用率。,B：瘤胃排空調(diào)控,少量多次補充NPN，可保持NH3的平穩(wěn)釋放，提高NPN的利用率。,二、影響NPN利用率的因素,原理：通過飼料加工、飼喂和營養(yǎng)調(diào)控措施，使NPN的降解與能量及其他養(yǎng)分在數(shù)量、比例和釋放速度上保持同步

36、和匹配，并激發(fā)微生物利用NH3的活力，是改善NPN利用率的基本思路。,三、改善NPN利用率的辦法,瘤胃微生物脲酶活性高，大大影響NPN的利用。,1. 抑制瘤胃微生物脲酶的活性,有效的脲酶抑制劑有：,VNH3=4VMCP,甲醛、多聚甲醛；氧肟酸鹽等。,天然類固醇薩灑皂角苷（Yucca Sapanoin,一種絲蘭屬植物提取物）,重金屬離子（Mn2+、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+）,異位酸類化合物：異丁酸、異戊酸異己酸等支鏈脂肪酸

37、。,三、改善NPN利用率的措施,三、改善NPN利用率的措施,2. 顆粒凝膠淀粉尿素（Starea）,原理：將尿素、淀粉混合，在高溫高壓下膨化，使淀粉凝膠化，降解加快；而尿素形成雙縮脲，降解變慢，二者達到同步降解。,非結(jié)晶狀尿素和淀粉的高度凝膠化是優(yōu)質(zhì)Starea的標(biāo)志，國內(nèi)稱為熱噴尿素或糊化淀粉尿素。,將粉碎的高淀粉谷物（70-75%）、尿素（20-25%）、膨潤土（3-5%）、微量元素等混合后，經(jīng)高溫高壓、噴爆處理，使淀粉完全接近凝膠

38、化，并與凝膠狀的尿素緊密結(jié)合，在降低NH3釋放速度的同時，提高淀粉的發(fā)酵速度，保持能氮同步釋放，提高MCP的合成效率。,三、改善NPN利用率的措施,顆粒凝膠淀粉尿素的制作,,三、改善NPN利用率的措施,3.尿素衍生物,通過化學(xué)反應(yīng)生成較尿素分子量大的衍生物，可降低尿素的分解速度。,（1）    尿素+H3PO4 磷酸脲,降低NH3的釋放速度、降低瘤胃pH、提供磷，促進微生物對NH

39、3的捕獲力。,,,產(chǎn)物分子量變大，從而降低了分解速度；,三、改善NPN利用率的措施,（2）尿素+甲醛 羥甲基尿素,甲醛過多，會形成不被瘤胃消化的物質(zhì)。,一般1.5--2.0gHCOH/100g尿素；,,以上方法可降低尿素降解速度，提高使用安全性。,三、改善NPN利用率的措施,（3）其他,異丁醛+尿素 異丁基二脲（IBDU）,尿素+脂肪酸 脂肪酸尿素,尿素 雙縮脲（160℃下加熱）,,,,

40、經(jīng)特殊工藝，用脂肪酸、羥甲基纖維素、聚乙烯或蛋白質(zhì)（血粉）等，將尿素包裹起來，制成顆粒狀，可降低尿素的分解速度。,4.包被尿素,三、改善NPN利用率的措施,將尿素等成分制成塊狀，讓牛羊舔食，控制尿素的食入速度，達到NH3平穩(wěn)釋放，提高尿素利用率。,三、改善NPN利用率的措施,5. 尿素鹽磚,（1）    自然凝固法,尿素10%，水泥10%（控制采食速度），糖蜜38%，麩皮40%，食鹽1%，微量元素1%,水

41、泥：水=3：1，再加入其他物質(zhì)。下雨可以防潮解；水泥比例要適當(dāng)，過多難舔食下來，過少易潮解。,三、改善NPN利用率的措施,,三、改善NPN利用率的措施,（2）機壓法,尿素30%，食鹽30%，磷酸二銨30%，硫酸胺7%，糖蜜3%,舔塊存在問題：,（1）缺乏針對性；（2）采食量不均； （3）原料不易保存；（4）適口性不佳； （5）造價高、產(chǎn)品單一、物理性狀不夠理想。,,（1）直接混入精料混合料中（此法利用率最低）,6.其他方法,（3）配

42、套飼喂：添加膨潤土、沸石，其中獨有空隙的吸附和離子交換功能，可先將尿素吸附并緩慢釋放。,（2）尿素用以氨化秸稈（此法提高了秸稈的利用率，總的效果比其他方法均好）,三、改善NPN利用率的措施,四、關(guān)于NPN利用的建議,（1）一般牛羊NPN不超過日糧中總氮35%，育肥牛羊可達50%左右。,1．確定NPN的有效用量,經(jīng)驗數(shù)據(jù)：,羊 6～12 g /d.h,（2）尿素占混合精料2-3%或日糧DM 1-1.5%,（3）絕對飼喂量：,牛 60～1

43、00g /d.h,四、關(guān)于NPN利用的建議,,根據(jù)反芻動物瘤胃蛋白質(zhì)代謝規(guī)律，不同研究者提出確定日糧中尿素有效添加量公式。,1.尿素有效添加量,UFP（g/kg DM）=(10.44TDN­B)÷2.8,a：尿素發(fā)酵潛力公式（Burroughs，1975),Nm：維持凈能（Mcal/kg）,UFP（g/kgDM）=11.78Nm+6.85-0.0357CP×DEG,DEG:日糧CP在瘤胃中的降解率,B：1

44、kg飼料中可降解蛋白質(zhì)的量（g),四、關(guān)于NPN利用的建議,ESU（g/天.頭）=（機體RDP需要量－日糧RDP供應(yīng)量）÷2.875×80%,b. 尿素的有效添加量(ESU),ESU=瘤胃能氮平衡÷(2.8×0.8),馮仰廉（1987）：,Roy(1977):,四、關(guān)于NPN利用的建議,高產(chǎn)奶牛ESU（g）=29+27×（補充植物蛋白價格－尿素價格）/鮮奶價格,四、關(guān)于NPN利用的建議,

45、Mψ（1977）：,低產(chǎn)奶牛ESU（g）=76+51×（補充植物蛋白價格－尿素價格）/鮮奶價格,,2．秸稈氨化與NPN的利用,利用堿性條件下分解纖維鍵或使纖維結(jié)構(gòu)疏松。,四、關(guān)于NPN利用的建議,（1）氨化秸稈原理,NaOH、CaO堿化效果強，但易造成污染。,為促進尿素分解可加入生大豆粉（含脲酶）/或玉米粉，但意義不大。,（2）氨化方法,100kg秸稈+40kg水+4-5kg尿素,100kg秸稈+40～50kg水+8kg碳銨,

46、100kg秸稈+3kg液氨,四、關(guān)于NPN利用的建議,※ CP和降解蛋白質(zhì)不足，瘤胃微生物活力較低；,四、關(guān)于NPN利用的建議,（3）秸稈的營養(yǎng)缺陷,※ 礦物元素極其缺乏；,※ 對高產(chǎn)動物，過瘤胃蛋白質(zhì)不足；,※ 有效能低；,A 提高秸稈的消化率,,（4）氨化秸稈的優(yōu)點,C 提高適口性，增加采食量，提高生產(chǎn)性能。,B 較均勻補充NPN,四、關(guān)于NPN利用的建議,（5）氨化秸稈的缺點,NH3存留率低，揮發(fā)較多。,氨化

47、處理是秸稈飼料化的第一步，但這種改善幅度有限；,四、關(guān)于NPN利用的建議,氨化秸稈比直接飼喂尿素效果好。,（6）對氨化秸稈的總體評價,其中包括補充UDP、礦物質(zhì)元素，有時可能補充少量青草和混合料。,只有在飼喂時，針對秸稈營養(yǎng)缺陷，輔以適當(dāng)?shù)难a飼措施，才可能提高飼喂效果；,四、關(guān)于NPN利用的建議,3.尿素中毒與搶救,（1）中毒原因,a. 誤食量過大；,b. 混合不均勻（生產(chǎn)時）；,c. 溶解于水飼喂 采食尿素半小時后飲水,運動失調(diào)，肌

48、肉震顫，出汗不止，呼吸急促，口吐白沫等。,（2）尿素中毒癥狀,牛羊在饑餓狀態(tài)或空腹時不要喂尿素，否則最易引起中毒。,上述癥狀一般在喂后15-40分鐘發(fā)生，如不及時治療，0.5-3小時內(nèi)死亡。,四、關(guān)于NPN利用的建議,低pH可緩解中毒,（3）尿素中毒的搶救方法,洗胃（防NH3繼續(xù)被吸收）,加5%醋酸或食醋灌入牛胃,四、關(guān)于NPN利用的建議,第四節(jié) 反芻動物蛋白質(zhì)的合理利用 一、反芻動物蛋白質(zhì)新體系 二、蛋白質(zhì)新體

49、系的應(yīng)用 三、保護蛋白質(zhì)飼料,曾用CP、DCP、蛋白質(zhì)當(dāng)量和酸性洗滌不溶氮（ADIN）評價反芻動物日糧蛋白質(zhì)品質(zhì)和蛋白質(zhì)需要量，由于瘤胃微生物的作用，使進入真胃和小腸的蛋白質(zhì)與飼料蛋白相比，發(fā)生了很大的變化，因此，以往的CP、DCP體系等都不能真實反映反芻動物蛋白質(zhì)代謝的實質(zhì)。,一、反芻動物蛋白質(zhì)新體系,1.舊體系的不足,20世紀(jì)70年代以來，許多國家相繼提出了評定反芻動物飼料蛋白質(zhì)品質(zhì)和蛋白質(zhì)需要的新體系。,這些體系雖然名稱不

50、同，方法上也有一定差異，但實質(zhì)都是將反芻動物對蛋白質(zhì)的需要分為瘤胃微生物的需要和宿主需要兩部分。,2.新體系的提出,一、反芻動物蛋白質(zhì)新體系,,其核心都是測定飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解率。,,其中比較有代表性的是美國的可代謝蛋白（MP)體系和英國的RDP和UDP體系。,,一、反芻動物蛋白質(zhì)新體系,,奶牛瘤胃瘺管,,,奶牛三點瘺管,,,人工瘤胃裝置,一、反芻動物蛋白質(zhì)新體系,3.新體系的共同特點,(1)將反芻動物對蛋白質(zhì)的需要分為微生物需要

51、和宿主需要兩部分。,要求首先提供足夠RDP以充分滿足瘤胃微生物合成MCP的需要，MCP的不足部分由UDP補充。,（2）以小腸可吸收蛋白質(zhì)（AP）為基礎(chǔ)，將飼料蛋白分為RDP和UDP兩部分；,（3）充分強調(diào)MCP在反芻動物營養(yǎng)中的作用；并將MCP與能量掛鉤，以能量為自變量，估計MCP產(chǎn)量；,40MCP/1NND,168g/kg FOM,144g MCP/kg DOM,MCP的產(chǎn)量,{,一、反芻動物蛋白質(zhì)新體系3.新體系的共同特點,,

52、生產(chǎn),維持,K1,K2,AP需 要 量,AP 供 給 量,K4,MCP,K3,RDP,K5,UDP,日 糧,,,,k1 AP用于生產(chǎn)的效率（產(chǎn)奶0.65～0.80，生長0.5～0.8，產(chǎn)毛0.15～0.60）,K2 AP用于維持的效率（0.67～1.00）,K5 UDP在小腸中的消化率（0.53～0.95）,K4 MCP在小腸中的消化率（0.70～0.80）,K3 RDP轉(zhuǎn)化為MCP的效率（0.8～1.00）

53、---0.90,,,,,,AP的需要與供給,（1）用NPN替代RDP或用UDP+NPN替代RDP,二、蛋白質(zhì)新體系的應(yīng)用,1．應(yīng)用方案,（3）使用高UDP飼料，適當(dāng)降低日糧CP水平目的：提高UDP，可望提高生產(chǎn)性能（高產(chǎn)奶牛，蛋白質(zhì)含量過高）,（2）在不影響MCP合成量的前提下，通過飼料搭配或加工處理，降低蛋白質(zhì)的降解率,目的：在不影響生產(chǎn)性能的前提下降低生產(chǎn)成本(中低產(chǎn)奶牛）,目的：提高UDP，可望提高生產(chǎn)性能（高產(chǎn)奶牛，蛋白質(zhì)含

54、量適中）,首先應(yīng)以RDP滿足微生物的需要，然后以UDP補充MCP的不足，滿足高產(chǎn)需要。,2．應(yīng)用原則,（1）注意日糧中RDP與UDP之間的平衡,一般UDP占28-30％，高產(chǎn)時占34-38％（NRC， 2001）,二、蛋白質(zhì)新體系的應(yīng)用,A.蛋白質(zhì)降解過快，造成大量氮以NH3形式損失掉，且MCP合成量減少；,（2）保持蛋白質(zhì)與（CH2O）n在瘤胃中協(xié)調(diào)降解,二、蛋白質(zhì)新體系的應(yīng)用,B.（CH2O）n發(fā)酵過快而蛋白質(zhì)降解慢，MCP合成量因

55、有效氮不匹配而下降；,C. 如果整個飼料降解很慢，因瘤胃充盈作用而降低采食量，影響生產(chǎn)性能；,D. 如果飼料降解速度很快，一些飼料躲過瘤胃發(fā)酵而直接進入后段腸道，這時對生產(chǎn)性能的影響取決于MCP合成量、瘤胃無效發(fā)酵量的相對變化以及過瘤胃養(yǎng)分在小腸中的消化率。,二、蛋白質(zhì)新體系的應(yīng)用,（1）對低產(chǎn)和維持狀態(tài)動物，以NPN為主即可滿足需求；,二、蛋白質(zhì)新體系的應(yīng)用,3．安排日糧策略,（2）中等生產(chǎn)性能動物，日糧中添加NPN＋一般餅粕；（3

56、）高產(chǎn)動物，一般餅粕+RDP+保護Pr/AA。,： 蛋氨酸羥基類似物 80%Met，過瘤胃后可以脫去－OH，以氨基代替，從類似物轉(zhuǎn)化為AA,二、蛋白質(zhì)新體系的應(yīng)用,,：瘤胃保護Met,MHA,保護氨基酸,RPMet,,三、保護蛋白質(zhì)飼料,（1）減少浪費 （2）滿足高生產(chǎn)性能時的需要,（1）MCP不能生產(chǎn)滿足需要（若滿足，浪費）；,1、意義,2、前提條件,（3）保護應(yīng)不影響飼料氨基酸在小腸的吸收率；,（2）保護Pr確

57、實能提高小腸有效氨基酸含量；,熱炒、熱噴、熱煮、熱壓等處理方法；,三、保護蛋白質(zhì)飼料,3、保護方法,(1)物理方法：,A 熱處理,豆餅144℃處理后，降解度可由70％降至40％。,熱處理溫度一般為120-160℃，溫度過高、時間過長會發(fā)生Millard反應(yīng)。,使蛋白質(zhì)變性，溶解度降低，微生物不能利用，對單胃動物可消除抗?fàn)I養(yǎng)因子；,B．青草干制 降低降解度， 青貯提高降解度,不粉碎籽實（羊），整粒或壓扁后飼喂，可增加過瘤胃量,C．整粒、壓

58、扁飼喂,生產(chǎn)中多飼喂整粒棉籽；玉米、大麥等壓扁處理較多,三、保護蛋白質(zhì)飼料,用全血（30％）、乳清蛋白、卵清蛋白等富含蛋白質(zhì)的物質(zhì)能對蛋白質(zhì)起到保護作用，在飼料顆粒外形成一層保護殼；,三、保護蛋白質(zhì)飼料,(2)包被,用化學(xué)試劑同蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，降低瘤胃微生物的作用；,三、保護蛋白質(zhì)飼料,(3)化學(xué)處理,化學(xué)方法單獨處理的效果不好，尚不為生產(chǎn)所接受，可與加熱方法結(jié)合使用。,這種反應(yīng)在酸性條件下可逆，當(dāng)飼料進入真胃的強酸性環(huán)境時反應(yīng)解除，蛋

59、白質(zhì)即可在小腸被消化；,A 甲醛處理：可與蛋白質(zhì)結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)作用，每100gCP加0.25-0.35g甲醛。,三、保護蛋白質(zhì)飼料,C 單寧：適當(dāng)處理可提高蛋白質(zhì)利用率，可與蛋白質(zhì)結(jié)合，但不改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。,B 鞣酸、乙醇、NaOH、鋅鹽（ZnSO4、ZnCl2）可使蛋白質(zhì)變性，并改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)；,食管溝是網(wǎng)胃壁上由賁門下沿至皺胃的肌肉皺褶；,三、保護蛋白質(zhì)飼料,(4)食管溝反射,因此可把蛋白質(zhì)制成懸浮液給動物飲用而達到過瘤胃

60、的目的。,隨著動物成長，這一功能會逐漸喪失；但通過定期加強可使大多數(shù)動物的食管溝反射得以延續(xù)，如動物興奮時飲入的液態(tài)物可直接達到真胃；,液態(tài)飼料可不經(jīng)過瘤胃直接由食管溝進入真胃；,★ 包被AA ：用植物油、脂肪聚合物、膠囊等對氨基酸進行保護。,三、保護蛋白質(zhì)飼料,(5)保護氨基酸,★ 使用AA類似物：MHA,（2）日糧CP已滿足最低需要時保護有意義,4、保護蛋白質(zhì)/氨基酸時應(yīng)注意：,（1）動物高產(chǎn)時保護飼料蛋白質(zhì),（5）適度保護,（4

61、）保護降解率高的飼料,（3）保護AA組成好的飼料,三、保護蛋白質(zhì)飼料,（1）被保護蛋白質(zhì)飼料本身品質(zhì)太差（尿素除外）,三、保護蛋白質(zhì)飼料,5、保護蛋白質(zhì)飼料無效果的原因,（5）日糧中UDP已滿足需要,（4）保護不足或被保護飼料本身降解度不高,（3）RDP不足，MCP合成量不足,（2）保護過度，降低小腸消化利用率,（6）日糧CP含量過高--UDP已滿足需要,（9）UDP中限制性氨基酸有效性降低,（8）不清楚動物對RDP和UDP的確切需要量

62、,（7）動物生產(chǎn)性能已達到生理極限,三、保護蛋白質(zhì)飼料,一、AA的代謝二、AA的營養(yǎng)生理功能三、有關(guān)概念四、蛋白質(zhì)、AA營養(yǎng)價值評定五、飼料AA之間的關(guān)系六、用AA指標(biāo)配制動物日糧的應(yīng)用,第五節(jié) 單胃動物蛋白質(zhì)營養(yǎng),有人提出CP的品質(zhì)體現(xiàn)在小腸中釋放小肽的多少,首先強調(diào)氨基酸營養(yǎng),Rose 1930 提出EAA概念,Black 1944 提出以動物體組織AA組成來確定AA的需要量,Almguist 1947 提出理想

63、蛋白質(zhì)概念,Carpenter 1973 提出AA有效性的概念,Sibbald 1976 提出AA真消化率的概念,,,,,,,一、氨基酸的代謝,飼料蛋白,葡萄糖,酮體,游離氨基酸,能量,肌肉、酶、抗體,,,,,,,3、Trp、Thr 調(diào)節(jié)采食量；4、BCAA 與體蛋白周轉(zhuǎn)和能量代謝；5、Gln在仔豬腸道發(fā)育和供能中具有重要作用。,1、合成蛋白質(zhì)——Lys的作用幾乎全在于此；,2、參與免疫調(diào)節(jié)過程 —Thr、SAA、Gln、Val

64、；,二、氨基酸的營養(yǎng)生理作用,,,,(2)種類 生長豬：10種----Lys，Met,Trp,Thr,Leu,Ile， Arg,Phe,His,Val。 成年豬：8種---不包含Arg和His。 家禽：13種---包含Gly,Cys,Tyr。,必需氨基酸（EAA，essential amino acid）,(1)概念：動物體內(nèi)不能合成或合成數(shù)量與速度不能滿足需要，必須由飼料供給的氨基酸。,三、有關(guān)概念,,,

65、3、條件性必需氨基酸：特定條件下必需由飼料供給的AA。 如:對仔豬, Arg、Glu是條件性EAA。,動物體自身能合成，無需由飼料提供的氨基酸。,2、半必需氨基酸,在一定條件下能代替或節(jié)約部分EAA的氨基酸。,Ser,Gly（部分）,Cys,Met（50%）,Tyr,Phe（30-50%）,三、有關(guān)概念,4、NEAA:,,,,,,,必需氨基酸和非必需氨基酸比較,（1）相同點 — 構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位； — 維持動物生長和生產(chǎn)的必

66、需成分； — 數(shù)量必須滿足蛋白質(zhì)合成需要；,（2）不同點 — 在體內(nèi)合成的速度和數(shù)量不同； — 血液中濃度是否取決于飼糧中相應(yīng)氨基酸的濃度； — 是否必須從飼糧中供給----缺乏癥；,三、有關(guān)概念,,,,（2）LAA與EAA的比較 相同：LAA一定是EAA 不同：LAA是針對特定的飼料而言 EAA是針對特定的動物而言,5、限制性氨基酸（LAA）,（1）概念:與動物需要量相

67、比，飼料（糧）中含量不足的EAA。由于他們的不足，限制了動物對其他氨基酸的利用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)利用率下降。滿足需要程度最低的為第一LAA，依次為第二、三、四……等LAA。,三、有關(guān)概念,（3）LAA限制性次序說明A.不同飼料類型，LAA 不同： 蛋白飼料Met多為第一LAA；谷物飼料Lys多為第一LAA；B.不同動物L(fēng)AA不同： 對生長動物L(fēng)ys一般是第一LAA； 對產(chǎn)蛋家禽Met一般是第一LAA。 對反芻

68、動物只有討論UDP和MCP混合物的LAA才有意義，一般認(rèn)為MCP提供Met較少，Met可能是泌乳反芻動物的主要LAA。C. AA不同的表示方法，LAA次序不同： 對非常規(guī)性飼料尤其如此。,三、有關(guān)概念,,,,（4）確定AA限制順序的方法 飼料中AA含量÷動物對AA的需要量 比值越低，AA越缺乏，最低的為第一LAA,三、有關(guān)概念,仔豬玉米——豆粕型日糧（粗蛋白18%）的氨基酸化學(xué)評分,,,,飼料AA的限制順序

69、,,,,,,,飼料AA的限制順序,,,,三、有關(guān)概念,6、理想蛋白（ideal protein IP） （1）概念 指飼料或日糧蛋白質(zhì)中各種AA平衡的一種理想模式，或者說飼料中蛋白質(zhì)的AA在組成和比例上與動物所需要蛋白質(zhì)的AA組成和比例一致。 當(dāng)飼料/日糧中EAA的含量和比例接近IP模式時，動物對蛋白質(zhì)的利用率接近100%。,,,,IP的構(gòu)想開始于20世紀(jì)40年代，真正的應(yīng)用是1981年ARC（英國）豬的營養(yǎng)需要。