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1、水产动物营养与饲料,郭冉鱼类营养与饲料学专业海洋学院河北农业大学,蛋白质的营养 糖的营养 脂肪营养,能量营养 维生素营养 矿物质营养,蛋白质及其生理功能蛋白质代谢与氮平衡鱼虾类对蛋白质的需求鱼虾类对氨基酸的需求蛋白质的营养价值及评定,蛋白质的营养,1、蛋白质及其生理功能,蛋白质的组成结构,一、元素组成 蛋白质的平均元素含量：C 53%H 7%O 23%N 16%S+P 1%二、化合物组成单位 氨基酸 20种,2 蛋白质的营养生理作用,A.蛋白质是构成机体组织细胞的主要原料 除水外，蛋白质是机体含量最多的养分，占干物质的50%，占无脂固形物的80%B.供体组织蛋白质的更新、修复以及维持体蛋白质现
2、状 动物体蛋白质每天约 0.25-0.3%更新，约6-12月全部更新C.作为部分能量来源,D.蛋白质是机体内功能物质的主要成分 蛋白质是生命活动的体现者，参与新陈代谢,3 蛋白质营养的特殊性,A.饲粮中最重要的养分 其独特作用不能被其他养分代替，在幼龄动物，需要量最大B.最昂贵的饲料养分 有时与能量相等，或略低C.蛋白质资源缺乏，营养价值变化很大D.蛋白质营养的研究的困难性 包括蛋白质营养价值的评定、理想蛋白质、蛋白质需要量、提高饲粮蛋白质利用率、发掘或制造新的蛋白质资源等。,E.蛋白质营养不良的危害*缺乏症 食欲不振、采食量下降、厌食;免疫功能下降,降低对疾病抵抗力下降;生产性能和效率全面受
3、损。蛋白质的缺乏伴随某种特定氨基酸的缺乏，可能产生特异性缺乏症。蛋白质的亚临床症状普遍，但难判断。蛋白质缺乏时，幼龄和高产受害最大。*蛋白质中毒 不容易发生，但在高温条件下，蛋白水平过高，或品质不好，增加肝脏和肾脏的负担，引起体增热增加，加重热应激,返回,3 蛋白质营养的特殊性,蛋白质在鱼体内代谢途径的基本模式,脱羧,肾、鳃,消化,肝门静脉,分解,合成,脱氨,食物（饲料）蛋白,氨基酸,不消化物N代谢性N,粪N,氨基酸代谢库,胺类,内因性N,丙酮酸,三羧酸循环,胺,氨,氨,葡萄糖脂 肪,组织蛋白质、酶激素等,吸收,醛、氨、H2O,CO2H2OATP,2、动物因素a.动物种类b.动物年龄(消化酶发
4、育的 时间效应),1、饲粮因素a.粮蛋白质种类与水平(底物诱导效应)b.粮矿物元素水平(酶激活剂)c.粮粗纤维水平(缩短消化时间)d.抗营养因子(胰蛋白酶抑制剂)e.饲料加工(热损害)（美拉德反应）,影响蛋白质消化吸收的因素,3、饲养管理 补饲、饲喂次数、饲喂量4、影响吸收的因素 AA平衡、肠粘膜状态,氮的平衡：动物摄取的蛋白质的氮量与在粪和尿中排出的氮量之差。（鱼体蛋白质变动）BI（FU）,B氮的平衡I摄入的氮F粪便中排出的氮U尿中排出的氮,氮总平衡，B=0，表现：体内蛋白质分解与合成处于动态平衡。氮正平衡，B0，表现：鱼虾体蛋白增加，体重增加。氮负平衡，B0，表现：鱼虾体消瘦，体重减轻。,
5、鲤鱼摄取N和N平衡的关系,返回,三 鱼虾类对蛋白质的需求,蛋白质需要量的含义标准：1 维持鱼类体蛋白的需要量应是鱼体蛋白质维持量，也是鱼类对蛋白质的最低需要量。补充内源性N及代谢性N的排泄量所必要的蛋白质的量。2 满足鱼体最大生长所需要的蛋白质需要量。满足鱼的最大生长（体重增加）时蛋白质摄取量。,鱼虾蛋白质需要量确定的方法,因素加算法 用含有营养价值高的蛋白质饲料饲喂鱼，测定鱼体氮的增加量，以鱼体氮的最大增加量换算蛋白质需要量。I ImIgIe氮平衡法 以氮的最高正平衡求摄取氮量，换算蛋白质需要量梯度蛋白质含量生长反应曲线确定法,饲料蛋白质含量与草鱼体重增重率的关系,大鳞大麻哈鱼的蛋白质需要量
6、,斜带石斑鱼的蛋白质需要量,斜带石斑鱼蛋白质需要量实验的生长表现,斜带石斑鱼的蛋白质需要量,折线模型得出的最适合需要量为480克蛋白/千克饲料,影响鱼虾最适蛋白质需要量的因素,实验鱼的大小 实验饲料实验方法：投喂率 环境条件,影响鱼虾饲料最适蛋白质含量的因素,鱼的大小、种类 苗期比成鱼高生理机能蛋白质质量饲料中非蛋白质能量 蛋白质的节约作用环境条件 天然饵料,各种鱼类的蛋白质需要量,返回,四 鱼、虾类对氨基酸的需求,鱼类的必需氨基酸（EAA）EAA是指在体内不能合成，或合成的速度不能满足机体的需要必需从食物中摄取的氨基酸。摄取不足时鱼类不能生长；即使成鱼也不能维持正的氮平衡。半必需氨基酸 是指
7、在一定条件下能代替或部分节约EAA的AA。条件性必需氨基酸：是指特定条件下必需由饲料供给的AA,具有相同的10种必需氨基酸的鱼类,投喂缺乏各种必需氨基酸饵料的大鳞大马哈鱼生长情况,引自 Fish Nutrition（J.E.Halver),饲以缺乏arginine饲料之成长曲线,非必需氨基酸 是指可不由饲粮提供，动物体内的合成完全可以满足需要的氨基酸，并不是指动物在生长和维持生命过程中不需要这些氨基酸,相同a.构成蛋白质的基本单位b.维持动物生长和生产的必需成分c.数量必须满足蛋白质合成需要,必需氨基酸和非必需氨基酸比较,不同点a.在体内合成的速度和数量不同b.血液中的浓度是否取决于饲粮中相应
8、氨基酸的浓度c.是否必须从饲粮中供给-缺乏症,投喂缺乏各种非必需氨基酸的饵料后大鳞大马哈鱼的生长情况,引自 Fish Nutrition（J.E.Halver),限制性氨基酸（LAA）指在饲料蛋白质中EAA的含量和鱼、虾的需要量的比例不同，其相对不足的某种氨基酸称为限制性氨基酸。,LAA与EAA比较相同：LAA一定是EAA不同：LAA是针对特定的饲料而言 EAA是针对特定的动物而言,由于这些的不足，限制了动物对其他氨基酸的利用，导致蛋白质利用率下降。其中比值最低的为第一LAA，依次为第二、三、四等LAA。,确定必需氨基酸的方法,氨基酸试验饲料饲养法 使用氨基酸缺乏饲料 测定生长指标氮平衡法 使
9、用氨基酸缺乏饲料 缺乏必需氨基酸的鱼不能维持氮的正平衡氨基酸生物合成法 放射性同位素法 测定氨基酸14C放射性强度,氨基酸平衡 是指配合饲料中各种EAA的含量及其比例等于鱼、虾类对EAA的需要量。,a.氨基酸平衡,b.氨基酸不平衡,c.氨基酸过剩,木桶理论,氨基酸不平衡的补救措施,一、选择适当的蛋白质混合在一起（蛋白质 互补作用）二、在配制的饲料中添加单体氨基酸三、投喂超量蛋白质以弥补某种氨基酸的缺乏（极少被采用）,几种蛋白质的氨基酸含量（）,鱼类幼鱼的氨基酸需要量,注：*括号中的数值表示所采用的纯化饲料中的蛋白质百分含量,鱼类必需氨基酸模式（占Lys%),草鱼赖氨酸需要量研究,Doctor
10、王胜,*Others:Wheat gluten 21.62;Dextrin 20;Cellulose 14.24;fish oil 3;corn oil 3;Ascorbyl-2-monophosphate 1;Choline chloride（50）0.8;Vitamin mix1 2;Mineral mix2 8;k-carrageenan 2.5;Y2O3 0.01;CMC 4;,13周生长实验,Y=-59.1589X2+278.0094X-4.0141(r=0.92;P0.05)When X=2.35时，Ymax,折线模型显示为1.94g/100g of dry diet,Quanti
11、tative lysine requirement of juvenile grouper Epinephelus coioides,Doctor 罗智,*Others:Fish oil 3；Corn oil 3；Soya lecithin 2；Corn starch 15；Vitamin mix 3；Mineral mix 1；Cellulose 4.5；Carraggen 2.5；Sodium alginate 4；Choline chloride(50%)0.5；Ascorbyl-polyphosphate 1；CaH2PO4H2O 0.5；,Growth performance,fee
12、d utilization and survival of grouper fed graded levels of dietary lysine for 56 days,IBW(g fish-1),initial mean body weight;FBW(g fish-1),final mean body weight;WG(%)=100(final mean weight-initial mean weight)/initial mean weight;SGR(%d-1)=100(ln(final mean weight)ln(initial mean weight)/days;Survi
13、val=100(final fish number)/(initial fish number);FS(g fish-1):FCR=Feed intake/(FBW IBW),Quantitative methionine requirement of juvenile grouper Epinephelus coioides,Others*Fish oil 1.5；Corn oil 1.5；Soya lecithin 2；Vitamin mix 3；Cellulose 4.5；Choline chloride(50%)0.5；CaH2PO4H2O 0.5；CMC 4,Doctor 罗智,Gr
14、owth performance,feed utilization and survival of grouper fed graded levels of dietary methionine for 56 days,IBW(g fish-1),initial mean body weight;FBW(g fish-1),final mean body weight;WG(%)=100(final mean weight-initial mean weight)/initial mean weight;SGR(%d-1)=100(ln(final mean weight)ln(initial
15、 mean weight)/days;Survival(%)=100(final fish number)/(initial fish number);FCR=Feed intake/(FBW IBW),蛋白质互补作用 将多种饲料合理搭配在一起，使饲料蛋白质中必需氨基酸互相取长补短，相互补偿，使其比例接近鱼、虾需要模式，以提高蛋白质的营养价值，这种现象称为蛋白质互补作用。（特别是几种营养价值较低的的蛋白质混合使用）,AA互补作用的实践意义：提高蛋白质利用率的有效途径，是配合饲料生产的理论基础之一,五 蛋白质的营养价值,决定一种食物蛋白质营养价值（蛋白质质量）高低的主要因素：必需氨基酸的有无和多
16、少 动物性饲料的蛋白质所含的必需氨基酸从组成和比例方面都比较适合鱼体需要，植物性蛋白质略差一些。,是指这种蛋白质的氨基酸在组成和比例是与动物所需蛋白质的氨基酸的组成和比例一致，包括必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的组成和比例，动物对该种蛋白质的利用率应为100。理想蛋白中各种氨基酸(包括NEAA)具有等限制性，不可能通过添加或替代任何剂量的任何氨基酸使蛋白质的品质得到改善。,理想蛋白质,*建立理想蛋白概念的必要性,a.蛋白饲料资源的开发及优质蛋白饲料替代品的利用所必需。b.蛋白饲料价格上扬及动物生产效益的下降要求随时调整日粮的和蛋白供应水平。c.动物生产中由于利用率低下，排泄量大
17、，环境污染严重。d.过量或蛋白质既造成能量的损失，又增加机体的负担，影响动物健康。e.合成（种类增加、价格下降）的合理利用所必需。,饲料中添加AA对蛋白质的节约作用,前提：饲料蛋白质含量在需要量以下添加的AA是限制性氨基酸意义：降低成本提高饲料效率（氨基酸平衡）提高动物体的瘦肉率通过减少氮的排泄量减少粗蛋白的添加量促进饲料的能量利用减少环境污染 减少氮的排泄量,蛋白质质量的评定方法,生物学评价粗蛋白质(crude protein,CP)CP仅能反应饲料或饲粮总含氮物的多少增重率（weight gain）100（末重初重）/初重可消化粗蛋白质(digestible crude protein,D
18、CP)DCP可由其粗蛋白质含量乘以粗蛋白消化率而得，能粗略地反应饲料蛋白质的质量*同一种动物对不同饲料蛋白质的消化率不同，不同的动物对同一饲料蛋白质的消化率也不完全相同,蛋白质的生物学价值(biological value,BV)BV指动物利用的氮占吸收氮的百分比,*此公式所得的BV值称表观生物学价值,从公式所得的TBV值称真生物学价值MFN来自内源的代谢粪氮EUN内源尿氮,净蛋白利用率(net protein utilization,NPU)NPU是指动物体内沉积的蛋白质或氮占食入的蛋白质或氮的百分比,或 NPUBV氮(CP)的消化率,NPU以某种饲料或饲粮蛋白质被利用的程度来表示其质量的好
19、坏，同时也可用于研究动物对蛋白质的需要量,测定鱼类蛋白质净利用率的试验装置,蛋白质效率比(protein efficiency ratio,PER)PER是动物食入单位蛋白质或氮的体增重,化学评定法化学比分(chemical,CS)待测蛋白质的必需氨基酸含量与某种标准蛋白质(常用鸡蛋蛋白质)的必需氨基酸含量相比，其比值最低的那种必需氨基酸的比值，则为该待测蛋白质相对于比值蛋白质的化学比分,#化学比分没有考虑其它必需氨基酸的缺乏，只能说明与标准蛋白质相比较，各种蛋白质第一限制氨基酸缺乏的程度,必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)EAAI是饲料蛋白质中的必需氨基酸含量与标准蛋白质(常用鸡蛋蛋白)中相应必需氨基酸含量之比的几何平均数。,b1,b2,bn为被考查蛋白质中各种必需氨基酸的含量(g/kg)a1,a2,an为标准蛋白质中相应必需氨基酸的含量(g/kg)n为参与计算的必需氨基酸的个数,#EAAI只能说明必需氨基酸总量与标准蛋白质相比接近的程度，没有考虑限制性氨基酸这一因素，可粗略预测几种饲料配合饲用时氨基酸互补的总效应。,消化生理评价法表观消化率法指标物间接测定法,饲料中指标物 粪中营养成分表观消化率（）100（100）粪中指标物 饲料中营养成分,
