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第四章 蛋白质的营养

第四章 蛋白质的营养. Protein Nutrition. 饲料养分的大致成本. 维生素. 除磷外的其它矿物质. 磷. 能量. 蛋白质 ( 氨基酸 ). 目的要求. 1. 比较学习并掌握反刍与非反刍动物的蛋白质营养原理及其异同. 2. 掌握蛋白质品质的有关概念和提高蛋白质利用效率的理论知识. 3. 了解蛋白质的周转代谢. 内 容. 第一节 蛋白质的组成和作用. 第二节 蛋白质的消化吸收. 第三节 蛋白质、氨基酸的代谢. 第四节 氨基酸营养与理想蛋白质. 第 五 节 NPN 的利用. 第一节 蛋白质的组成和作用. 一、蛋白质的组成

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第四章 蛋白质的营养

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Presentation Transcript

  1. 第四章 蛋白质的营养 Protein Nutrition

  2. 饲料养分的大致成本 维生素 除磷外的其它矿物质 磷 能量 蛋白质(氨基酸)

  3. 目的要求 1.比较学习并掌握反刍与非反刍动物的蛋白质营养原理及其异同 2.掌握蛋白质品质的有关概念和提高蛋白质利用效率的理论知识 3.了解蛋白质的周转代谢

  4. 内 容 第一节 蛋白质的组成和作用 第二节 蛋白质的消化吸收 第三节 蛋白质、氨基酸的代谢 第四节 氨基酸营养与理想蛋白质 第五节NPN的利用

  5. 第一节 蛋白质的组成和作用 一、蛋白质的组成 二、蛋白质的营养生理功能

  6. 一、蛋白质的组成 1、元素组成 C 53% H 7% O 23% N 16% S, P, Fe, Cu< 1%

  7. 2、氨基酸 脂肪族 芳香族 杂环族 L型AA D型AA 酸性氨基酸、碱性氨基酸、中性氨基酸

  8. 常见的20种氨基酸

  9. 动物体氨基酸的特点 • 动物不能合成全部AA • 须直接或间接从饲料中获得 • 生物学效价：L型>D型 • 天然饲料中仅含L型，微生物和化学合成有D型和L型

  10. 几种蛋白质的氨基酸组成

  11. 二、蛋白质的营养生理作用 除水外，含量最多的养分，占DM的50%，占无脂固形物的80%。 1. 机体和畜产品的重要成分 2. 机体更新的必需养分 动物体蛋白质每天约 0.25-0.3%更新，约6-12月全部更新。

  12. 3. 功能物质的主要成分 （1）血红蛋白、肌红蛋白：运输氧 （2）肌肉蛋白质： 肌肉收缩 （3）酶、激素：代谢调节 （4）免疫球蛋白：抵抗疾病 （5）运输蛋白（载体）：脂蛋白、钙结合蛋白等 （6）核蛋白：遗传信息的传递、表达

  13. 4.提供能量、转化为糖和脂肪 Pr转化为糖、脂肪、能量的情况一般发生于： • 饲料营养不足，能氮比过低； • CP含量或摄入过多； • 饲料的AA组成不平衡

  14. 三、蛋白质的缺乏和中毒

  15. 缺乏症 • 消化机能减退 • 生产性能降低 • 繁殖功能紊乱 • 抗病力降低 • 组织器官结构和功能异常 主要是幼龄动物和高产动物

  16. 中毒症 • 自然一般不会发生 • 特定氨基酸过多时发生：食欲下降、严重时尿毒症 • 蛋氨酸

  17. 第二节 蛋白质的消化和吸收 一.单胃动物对蛋白质消化吸收 二.反刍动物对蛋白质消化吸收

  18. 一.单胃动物对蛋白质消化吸收 • 蛋白质的消化 • 消化产物的吸收 • 消化吸收的特殊情况 • 影响消化吸收的主要因素

  19. （一）蛋白质的消化 1.消化部位 • 胃 20% • 小肠 60-70% • 大肠 10-20%

  20. 2、消化过程 • 胃和小肠的消化 • 大肠的消化

  21. Large Protein Unfolded Protein Smaller Protein Smaller Protein Smaller Protein Smaller Protein AA, di & tripeptides 壁细胞 HCL 胃 主细胞 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 胰蛋白酶原 胰蛋白酶 肠激酶 糜蛋白酶 糜蛋白酶原 胰 羧肽酶原 羧肽酶 刷状缘 (肠细胞) AA & 二/三肽 图1 吸收

  22. 消化道内主要蛋白酶类

  23. 大肠的消化 • 微生物消化 • 产物：AA、H2S、SO2、NH3、MCP • 马、兔：50%在此消化 • 其他动物：10-20%

  24. （二）蛋白质的吸收 • 部位: 小肠上2/3部位 • 形式： FAA，小肽 • AA和肽：不同的吸收机制 • 主动吸收

  25. AA的吸收（小肠AA的1/3） ATP 外 膜 内

  26. AA吸收的特点 • 同类氨基酸存在竞争 • 不同类可能存在交互转运

  27. 肽的吸收（小肠AA的2/3） • 利用肠粘膜细胞上二肽或三肽的转运体系 • 主动吸收过程 • 吸收速度比FAA快 • 在蛋白质营养上的重要意义 弥补AA吸收缺陷、吸收速度不同造成的蛋白质营养不足

  28. （三）蛋白质消化吸收的特殊情况 • 新生动物能吸收完整蛋白质（IgG) • 36h内仔猪和2-3日内犊牛 • 吸收机制：胞饮吸收 • 初乳的重要性

  29. (四）影响蛋白质消化吸收的因素 （1）动物种类：种或品种间差异大；脂肪型比瘦肉型对劣质蛋白质的消化率高 年龄：消化酶发育的时间效应 性别：雄性比雌性对劣质蛋白质的消化率高

  30. 粗纤维水平(排空速度快，消化时间短) （2）日粮 • 抗营养因子(胰蛋白酶抑制剂) • 饲料加工(热损害)（褐变作用，迈拉德、美拉德） • 饲料添加剂(消除抗营养因子) (3)饲养管理(补饲、饲喂次数、饲喂量） (4) AA平衡、肠粘膜状态

  31. 二.反刍动物对蛋白质消化吸收 • 消化 • 吸收 • 微生物蛋白质的数量和质量 • 影响微生物蛋白质合成的因素

  32. 一、消化 • 部位：前胃、真胃、小肠、大肠 • 与非反刍动物差异大

  33. 真胃和小肠 反刍动物对蛋白质的消化吸收

  34. 与瘤胃降解有关的三个概念： 瘤胃降解蛋白（RDP） 饲料蛋白质 瘤胃未降解蛋白 （过瘤胃蛋白，UDP） 蛋白质降解率（%）= RDP/食入CP×100％

  35. 酪蛋白 90 豆粕 39-60 花生饼 63-78 棉仁饼 60-80 秘鲁鱼粉 30 菜籽饼 75 大麦 72-90 玉米 40 白三叶 47 黑麦草 59-70 苜蓿干草 40-60 玉米青贮 40 饲料蛋白的降解率 平均约60% 饲料蛋白的降解率

  36. 瘤胃微生物对N 的利用 NH3 + α- 酮戊二酸 Glu 其他AA 微生物蛋白 瘤胃氨中毒： 瘤胃NH3浓度达到5mM(9mg/100ml),微生物蛋白合成达到最大水平，超过此浓度的NH3被吸收入血。通过合成尿素而解毒。最大解毒能力：80mg/100ml。

  37. 反刍动物小肠对蛋白质的消化 1.方式与产物 ：与单胃动物相同 2. 底物： 与单胃动物不同 MCP 占50-90% 底物 UDP 占10-50%

  38. 二、吸收 1、瘤胃 • 瘤胃壁可直接吸收肽、氨等。瘤胃壁对氨的吸收能力极强。

  39. 瘤胃中的氮素循环 唾液腺 口腔 瘤胃血液肝脏 尿素 尿 NH3 氨和尿素的不断循环 意义：节约蛋白质

  40. 小肠 • 和非反刍动物相似

  41. 三、MCP的数量和质量 • 数量：正常情况下满足维持、正常生长和妊娠早期的需要；一般： 瘤胃1kg DM含90-230g MCP，可满足100kg动物的正常生长需要或日产10kg奶的奶牛需要。 • 质量：含所有的EAA，与豆粕蛋白质品质相当，次于优质的动物蛋白质，优于大多数谷物蛋白

  42. MCP对反刍动物蛋白质利用的影响 • 能量的损耗过程 • 蛋白质质量的调平作用 • 实践中：保护优质蛋白质、利用劣质蛋白质和NPN

  43. 四、影响微生物蛋白质合成的因素 • 影响蛋白质在瘤胃降解的因素 • 饲粮组成

  44. （一）影响蛋白质在瘤胃降解的因素 • 蛋白质的结构和溶解性 • 在瘤胃的滞留时间 • 饲料的加工处理

  45. 蛋白质的结构和溶解性 • 结构：环状（卵清蛋白）、含二硫键（角蛋白）、有亚甲基交联键（甲醛处理）-----降低降解率 • 溶解度高，降解快：清蛋白、球蛋白高于谷蛋白和醇溶谷蛋白

  46. 在瘤胃的滞留时间 • 时间越长，降解率越大

  47. 饲料的加工处理 • 热处理 • 青贮 • 甲醛处理

  48. 热处理 • 降低降解率 • 热损害：蛋白质肽链上的氨基酸残基与半纤维素生成类似于木质素的聚合物，完全不能被消化。 • 聚合物——人造木质素 • 含11% N——酸性洗涤不溶氮（ADIN）

  49. 酸性洗涤不溶氮 • 产生条件:70％相对湿度和60℃温度 • 饲料干燥和青贮中（低水分），常会发生 • 一般：反刍动物饲料中ADIN低于10％为正常 • 目前，一些国家在评定反刍动物饲料蛋白质质量时，常扣除其中的ADIN

  50. （二）饲粮组成 • 可溶性碳水化合物的种类和数量：与NH3的释放同步 • 矿物元素：Ca, P, S, Co, Na, Cl

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