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1、第一章 水产动物营养原理,第一节 蛋白质营养 3学时第二节 糖类营养 2学时第三节 脂类营养 3学时第四节 维生素营养 3学时第五节 矿物质营养 3学时第六节 能量营养 2学时第七节 营养物质间的相互关系 2学时,营养素：能在动物体内消化吸收、提供能量、构成体质 及调节生理机能的物质。动物需要的营养素：蛋白质（protein Pr）脂肪（fat）糖类（carbohydrate）维生素（Vitamin V）矿物质（Mineral M）水（water）,营养素在体内的功能：提供能量 构成机体 调节生理功能思考：营养素与饲料的关系？,1.掌握蛋白质的有关概念和蛋白质的生理功能及评定方法。,2.了解、
2、掌握有关氨基酸的基本概念、知识。,目 的 要 求,第一节 蛋白质营养,“蛋白质”一词，源于希腊字“proteios”，其意是“最初的”、“第一重要的”；蛋白质在生命过程中起着重要的作用，涉及动物代谢的大部分与生命攸关的化学反应。,早在1878年，恩格斯指出“生命是蛋白质的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白质的化学组成部分的不断自我更新。无论什么地方，只要我们遇到生命，我们就发现生命和某种蛋白质相联系；同样，只要遇到不处于解体过程中的蛋白质，我们无一例外的发现生命现象”。,一、蛋白质的概念 蛋白质是由氨基酸组成的含氮的高分子化合物。,蛋白质的平均元素含量：C 53%H 7%O 23%N
3、16%S+P 1%,氨基酸 20多种,1、元素组成,2、化合物组成单位,HRCCOOH NH3-碳为手性碳，有旋光异构体，因此，有L、D型之分。天然氨基酸都是L型的，D型的氨基酸一般不被动物利用，有的抑制动物生长。,蛋白质有一、二、三、四级结构，任何结构的缺陷都导致问题的出现镰刀型贫血病、苯丙酮尿症等,抗利尿激素催 产 素,环8肽，2AA不同,糖和脂肪不含N，N是蛋白质的特征元素。多数蛋白质的含N量在14%19%，平均为16%。因此测定样品中的N含量，就可以计算出蛋白质的含量。蛋白质含量=蛋白质含氮量/16%=N6.25,动植物体内除蛋白质外尚含有非蛋白氮，如游离氨基酸、肽、硝酸盐、铵盐、酰胺
4、、生物碱、有机碱、含氮糖苷、氨和尿素等。因此按上述公式计算得出的蛋白质通常称为粗蛋白(crude protein CP),饲料中蛋白质的测定（1）消化 各种饲料的有机物质在催化剂(如硫酸铜或硒粉)的帮助下，用浓硫酸进行消化作用，使蛋白质和氨态氮都转变成氨气，并被浓硫酸吸收变为硫酸铵；而非含氮物质，则以二氧化碳、水、二氧化硫的气体状态逸出。,（2）蒸馏 消化液在浓碱的作用下进行蒸馏，释放出的氨气，通过蒸馏，氨气随汽水顺着冷凝管流入硼酸吸收液中，并与其结合成硼酸胺。（甲基红溴甲酚绿作指示剂）（3）滴定 用盐酸标准滴定溶液滴定，求出氮的含量，再乘以一定的换算系数(通常用6.25系数计算)，得出样品中
5、粗蛋白质的含量。,凯氏蒸馏装置1电炉 2蒸汽发生器 3螺丝夹4小玻杯及棒状玻塞 5反应室6反应室外层 7橡皮管及螺丝夹8冷凝器 9蒸馏液接收三角瓶,二、蛋白质的生理功能1、蛋白质的分类（1）根据结构分 简单蛋白质：完全由氨基酸组成 结合蛋白质：非蛋白辅基（2）营养学分类 动物蛋白质：植物蛋白质：（3）形状 球状蛋白：球蛋白 纤维状蛋白：胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白,2、蛋白质的生理功能,供体组织蛋白质的更新、修复及维持体蛋白质的现状 是除水外，含量最多的养分，占干物质的50%，占无脂固形物的80%。动物体蛋白质每天约 0.25-0.3%更新，约6-12月全部更新。用于生长（体蛋白质的增加）,组成
6、机体各种激素和酶类等具有 特殊生物学功能的物质,（2）肌肉蛋白质：肌肉收缩,（1）血红蛋白、肌红蛋：运输氧,（3）酶、激素：代谢调节,（6）核蛋白：遗传信息的传递、表达,（5）运输蛋白（载体）：脂蛋白、钙结合蛋白、因子等,（4）免疫球蛋白：抵抗疾病,作为部分能量来源,蛋白质生理学功能用公式表达为：I=Im+Ig+IeI：吸收的氨基酸Im：体组织蛋白质更新、修复及维持现状的氨基酸Ig：生长用氨基酸Ie：能量消耗的氨基酸,Im、Ig是蛋白质的特有的营养效果，是其它营养素无法代替的，Ie从理论上可由脂肪和糖类代替。配合饲料中适当搭配能量饲料，使蛋白质多用于Im、Ig。,三、鱼、虾类的蛋白质、氨基酸代
7、谢与氮平衡1 蛋白质、氨基酸代谢Pr消化、吸收AA代谢氮：鱼、虾在摄取无蛋白质饲料时，从粪中排出的氮。包括：肠黏膜脱落细胞、黏液和消化液所含的氮,内生氮：鱼、虾在摄取无蛋白质饲料时，从尿中排出的氮。体内蛋白质修补、更新时，部分体蛋白质降解，最终由尿和鳃排出的氮。,Im=代谢氮+内生氮,2、氮的平衡氮平衡：动物所摄取的Pr的N量与粪尿中N量的差。B=I-（F+U）B 氮的平衡 I 摄入的氮 F 粪中排出的氮量 U 尿中排出的氮量,（1）氮的总平衡 B=0 分解、合成动态 平衡（2）氮的正平衡 B0 合成多于分解，体重增加（3）氮的负平衡 B0 合成少于分解，鱼虾消瘦,四、鱼虾类对蛋白质的需求思考
8、：(1)鱼虾需要蛋白质，用来做什么？(2)怎样确定鱼虾类饲料蛋白质的需要量？(3)鱼虾对蛋白质需要量受哪些因素影响？,回答(1)维持体蛋白动态平衡所必需的蛋白质量使鱼虾最大生长，或能使体内蛋白质积蓄达最大量所需的最低蛋白质量,回答（2）最常用的方法单因素浓度梯度法不同梯度蛋白质含量的饲料饲养动物，测定增重率、蛋白质效率等指标,回答（3）投饲率、氮的沉积量、蛋白质的利用率、饲料组成（饲料蛋白质的营养价值、能量饲料源）、环境条件、成本,主要淡水养殖鱼类对蛋白质的需要量肉食性 青鱼 3040%，虹鳟 3545%，鳗 4148%草食性 草鱼 2230%，团头鲂 21.2530.83%杂食性 鲤鱼 30
9、35%，罗非鱼 30%,主要海水养殖鱼类对蛋白质的需要量 P16 真鲷：55%黑鲷：4045%虾蟹 P1617 日本沼虾：3646%罗氏沼虾：3640%河蟹：3546%,方斑东风螺配合饲料中最适蛋白含量的研究周健斌,研究方斑东风螺(Babylonia areolata)对蛋白质的需要量。在室内苗池用120L塑料桶进行了8周的生长实验，研究饲料中蛋白含量对方斑东风螺生长性能、体组成以及消化酶活性的影响，并以生长为指标确定方斑东风螺的最适蛋白需要量。以鱼粉、酪蛋白和明胶为蛋白源，配制6组等能的半纯化饲料，饲料中蛋白含量变动在27-54之间。结果表明：方斑东风螺的生长及软体部组成成分受到饲料中蛋白质
10、含量的影响显著，但成活率不受饲料中蛋白含量的影响。,方斑东风螺的增重率、蛋白质增量、特定生长率和肉壳比随着饲料中蛋白含量的提高而增加，当饲料中蛋白含量达到43时，均达到最大值，但饲料中蛋白含量超过这个水平时，这些指标均有显著下降。方斑东风螺的消化酶活性同样受到不同饲料蛋白含量的影响显著(P0.05)。胃蛋白酶活性随着饲料蛋白的增加而上升，但当饲料蛋白超过43时出现下降，而类胰蛋白酶活性则随着饲料蛋白的增加而一直上升，脂肪酶则出现相反的变化趋势。贝壳和软体部的钙、磷含量则不受饲料蛋白含量的影响。以增重率为指标，通过二次回归分析得到方斑东风螺饲料蛋白质的需要量为45。,五、鱼、虾类对氨基酸（Ami
11、no Acid AA）的需求 动物PrAA植物无机物（CO2、NO3-2、SO4-2）AA 微生物空气中的N2AA,1、鱼类的必需氨基酸（EAA）概念：动物体内不能合成或合成数量与速度不能满足需要，必须由饲料供给的氨基酸。鱼类：组、精、异亮、蛋（甲硫）、缬、亮、色、苯丙、苏、赖（十种）猪精一家写两三本书来！,非必需AA：不需要吗？不需由饲料提供吗？EAA 非必需AA,转化,必需氨基酸和非必需氨基酸比较,（1）相同点 构成蛋白质的基本单位；维持动物生长和生产的必需成分；数量必须满足蛋白质合成需要；,（2）不同点 在体内合成的速度和数量不同；血液中的浓度是否取决于饲粮中相应氨基酸 的浓度；是否必须
12、从饲粮中供给-缺乏症；,2、氨基酸平衡概念：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。,Lysine,Threonine,Valine,Methionine,Tryptophan,Isoleucine,3、限制性AA（Limiting Amino Acid LAA）,（1）概念:与鱼虾需要量相比，饲料中含量不足的EAA。由于它们的不足，限制了动物对其它氨基酸的利用，导致蛋白质利用率下降。满足需要程度最低的为第一LAA，依次为第二、三、四等LAA。,（2）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,4、Pr的互补作用,
13、各种饲料蛋白质中EAA的含量和配比虽然不同，但可将多种饲料合理搭配在一起，使饲料蛋白质中EAA互相取长补短，相互补偿，使其比值接近鱼虾需要，以提高蛋白质的营养价值，这种现象称为Pr的互补作用。,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。,5、EAA的确定方法 氨基酸混合饲料，逐一去除，看效果 同位素示踪6、鱼虾对EAA的需要量 P20-22,Optimal dietary methionine requirement for Juvenile Cobia(Rachycentron canadum),Qi-Cun Zhou,Aquaculture Volu
14、me 258 2006,Pages 551-557,An 8-week feeding experiment was conducted to quantify the dietary methionine requirement of juvenile cobia。(initial weight of 11.610.16g,meanSD)reared in indoor flow-through and aerated aquaria.Six amino acid test diets(44%CP and 16%lipid),using fish meal and wheat gluten
15、as intact protein sources supplemented with crystalline amino acids,were formulated to contain graded levels of methionine(0.61%,0.83%,1.05%,1.30%,1.48%and 1.68%of dry diet,respectively)at a constant dietary cystine level of 0.67%.,Each diet was randomly assigned to three aquaria.Growth performance
16、and feed utilization were significantly influenced by the dietary methionine levels(P0.05).There were no significant differences in protein,lipid,ash and moisture contents in whole body or muscle,also red blood cell count and plasma protein content for fish fed graded methionine levels of diets;,how
17、ever,hemoglobin,hematocrit,leukocyte,plasma glucose and triacylglycerol concentrations showed significant differences among these treatments.Methionine concentration in plasma significantly increased with an increase of dietary methionine.Quadratic regression analysis of specific growth rate against
18、 dietary methionine levels indicated that the optimal dietary methionine requirement for maximum growth and feed utilization of juvenile cobia is 1.19%of dry diet in the presence of 0.67%cystine.,cobia,六、蛋白质的营养价值评定蛋白质营养效果的好坏影响到饲料的质量思考：鱼粉作蛋白源、羽毛粉作蛋白源，其它饲料原料相同，鱼虾生长一样吗？,六、蛋白质营养价值评定方法 生物学评定法 化学评定法 生物化学评
19、定法,1、测定体重的评定法（1）增重率 W1-W0 W0,100%,W1饲喂t时间的体重W0 放养时的体重,生物学评定法,体重增加量蛋白质摄取量,100%,体重增加量饲料摄取量蛋白质含量,=,（2）蛋白质效率（PER）,生物学评定法,（3）净蛋白质效率 NPR NPR=,蛋白质饲料组W增加量+无蛋白质饲料组W减少量,蛋白质摄取量,2、测定体氮量的评定法 蛋白质净利用率 NPU,蛋白质饲料组体N增加量+无蛋白质饲料组体N减少量,蛋白质摄取量,NPU=,生物学评定法,3、测定氮的平衡评定法蛋白质的生物学效价（Biological Value BV）BV=,鱼、虾体保留的氮量,从消化管吸收的氮量,1
20、00%,BV=,I-(F-F0)-(U-U0),I-(F-F0),100%,I:摄取的N F：粪中排出的N F0：代谢N U：尿中排出的N U0：内生N,化学评定方法,蛋白价=,实验蛋白质中某氨基酸量,标准蛋白质中某氨基酸量,100%,1、蛋白价（化学比分）,一般比较第一限制性氨基酸，没考虑其他EAA的缺乏程度，只能说明和标准蛋白质相比，各种蛋白质第一LAA的缺乏程度。,例：小麦蛋白的赖氨酸含量为2.1%，鸡蛋蛋白质的赖氨酸含量为7%，小麦相对于鸡蛋蛋白质的化学比分为2.1/7100=30,化学评定方法,化学评定方法,2、必需氨基酸指数 实验蛋白质或饲料蛋白质中各个必需氨基酸量与标准蛋白质中相应的各种必需氨基酸含量之比的几次方根。,只能说明EAA总量与标准蛋白质接近的程度，没考虑第一LAA。可粗略预测几种饲料配合时AA互补的总效果。但AA组成差异很大时，可能会有相同或接近的EAAI。,生物化学评定法,1、血浆中的EAA平衡2、血浆中游离氨基酸模式分析,EAA/TAATEAA/TNEAA,The End,
