第二章饲料的组成成1

第二章饲料的组成成分•在已知的100多种化学元素中，构成饲料各种养分的至少有26种，其中–以碳、氢、氧、氮4种有机元素的含量最多，约占饲料干物质总量的90％；–其次是一些常量矿物元素，如钠、钾、钙、镁、硫、磷、氯等；–其余为微量元素，如铜、铁、锰、锌、碘、硒、钴以及氟、硅、钼、铬、钒、砷、镍、锡等。一、饲料碳水化合物•碳水化合物–可分为单糖、寡糖和多糖三大类。–又可分为无氮浸出物和粗纤维两大类。•(一)单糖•(二)寡糖•(三)多糖•(四)结合糖•(五)其他分类方法划分的碳水化合物(一)单糖单糖是最简单的碳水化合物，可分为戊糖和己糖等。戊糖：木糖、阿拉伯糖、核糖己糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖(二)寡糖•寡糖又称低聚糖，是由2～10个分子的单糖通过糖苷键形成的，溶于水，味甜，与酸在加热的条件下可水解成各种单糖。寡糖种类较多，但以二糖存在的形式最广，也最为重要。•1．二糖常见的有蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二糖等。•2．三糖与四糖常见的有棉籽糖、水苏糖。–棉籽糖与水苏糖不能被单胃动物利用，是一类抗营养因子。1．二糖•(1)蔗糖蔗糖由葡萄糖和果糖缩合失水形成，是自然界最重要的二糖。–蔗糖水解后的产物称为转化糖，蜂蜜的主要组分即为转化糖，其甜度较蔗糖更高。•(2)乳糖乳糖由葡萄糖和半乳糖缩合失水形成。乳糖在动物乳腺中生成，猪、牛乳中含量4％～6％，其甜度为蔗糖的16％。•(3)麦芽糖麦芽糖是由两个葡萄糖分子缩合失水形成。麦芽糖大量存在于发芽的谷粒中。淀粉、糖原被淀粉酶水解也可以产生少量麦芽糖。•(4)纤维二糖纤维二糖是构成纤维素的基本单位，是由两分子β-D—葡萄糖缩合失水形成。纤维二糖可被消化道微生物分泌的β-葡萄糖苷酶分解成葡萄糖。(三)多糖•多糖由多个(10个以上到上万个)单糖分子脱水缩合而成。多糖是自然界中一类结构复杂的高分子化合物，可分为同聚多糖与杂聚多糖两大类。•1．淀粉与糖原•糖原在动物肝脏及肌肉内贮量较大，肝糖原可占肝脏的5%，肌糖原可占肌肉的1%～2%。•2．纤维素与半纤维素•3．木质素•4．果胶与几丁质(四)结合糖•结合糖又称配糖体或糖苷，是单糖或聚合糖与非糖物质的结合物。•重要的结合糖有蛋白多糖、氨基多糖、糖蛋白等。(五)其他分类方法划分的碳水化合物•概略养分分析方案中，还涉及另一些与糖类化合物相关的概念，如–粗纤维、–中性洗涤纤维、–酸性洗涤纤维、–酸性洗涤木质素等。二、饲料蛋白质与含氮化合物•(一)蛋白质组成与结构•(二)蛋白质的分类•(三)氨基酸•(四)非蛋白含氮物•(五)寡肽(一)蛋白质组成与结构蛋白质组成与结构–1．蛋白质组成•蛋白质是各种－氨基酸通过酰胺键连成多肽链的高分子有机化合物。–2．蛋白质的结构•(1)蛋白质的初级结构•(2)蛋白质的高级结构。蛋白质高级结构与功能密切相关。•2009年2月20日北京氨基酸报价(二)蛋白质的分类•单纯蛋白质–完全由氨基酸构成的•复合蛋白质–蛋白与非蛋白质的辅基或者是其他的分子结合在一起(三)氨基酸•1．氨基酸的结构：氨基酸在结构上的共同点是都含有氨基(－NH2)和羧基(－COOH)。•2．氨基酸的分类常见有三种氨基酸分类方法：–①根据侧链R基的疏水性与亲水性分类；–②根据不同氨基酸中所含氨基和羧基的多少及是否含硫基或羟基分类；–③根据a－氨基酸中侧链R基的极性性质分类。•3．氨基酸的理化性质–(1)氨基酸的旋光性•左旋（L）、右旋(D)。天然存在氨基酸多为L型，动物对其吸收利用率高。•蛋白质水解后得到都是L型α-氨基酸。–(2)光吸收•酪氨酸、色氨酸及苯丙氨酸对紫外光有明显的光吸收能力。–(3)氨基酸的溶解度(四)非蛋白含氮物•1．核酸和碱基•2．胺及酰胺类含氮化合物–胺是由相应氨基酸脱羧后的产物，如组氨酸脱羧后转化为组胺。–如：鱼粉－组胺－积胃酸－中毒。–酰胺类在植物饲料中含量较多，常见有天门冬酰胺、谷氨酰胺及尿素。(五)寡肽•蛋白质进入消化道后在多种蛋白酶的作用下可水解成寡肽和游离氨基酸。•饲料蛋白质品质的实质与其在动物肠道中释放寡肽和游离氨基酸的量及比例有关。–动物性蛋白质能产生较大比例的寡肽，–植物性蛋白质可产生较多的游离氨基酸。三、饲料脂类化合物•(一)脂类化合物的分类•(二)脂肪酸•(三)脂类化合物的理化特性•(四)必需脂肪酸•(五)多不饱和脂肪酸(一)脂类化合物的分类•(一)脂类化合物的分类脂类化合物可简单分为脂肪和类脂。脂肪又称真脂，类脂又称类脂肪。•1.脂肪脂肪是指由甘油和脂肪酸组成的三酰甘油，又称甘油三酯或中性脂肪。–脂肪主要是从动植物体内提炼出来的甘油酯部分。是由1分子甘油和3分子脂肪酸结合而得。–在室温下呈固态的称之为脂，–在室温下为液态的称之为油，–统称为油脂。•2．类脂类脂由脂肪酸、甘油及其他物质结合而成，包括磷脂(神经磷脂、脑磷脂、卵磷脂)、固醇类和糖脂等。(二)脂肪酸•高等动植物的脂肪酸绝大多数是偶数碳原子，奇数碳原子的脂肪酸极少。•根据构成脂肪酸的碳原子之间是单键结合还是含有一个或一个以上的双键结合，把脂肪酸分为–饱和脂肪酸：是指分子结构中不含双键，即与碳原子相对应的氢原于呈饱和状态。常见的动植物饱和脂肪酸有硬脂酸、软脂酸和花生酸等。–不饱和脂肪酸：•不饱和脂肪酸的双键愈多，不饱和程度愈高，其熔点愈低，含有较多此类脂肪酸的油脂呈液态。(三)脂类化合物的理化特性•1．熔点–脂肪的熔点随饱和程度和碳链长度的增加而升高。•2．皂化值–能使1g油或脂完全皂化所消耗的氢氧化钾毫克数称为皂化值。在一定重量脂肪中，脂肪酸分子量越小，分子数越多，转化所需碱的量越多，其皂化值越高。•3．碘值–碘值是指每lOOg脂肪或脂肪酸能吸收碘的克数。碘值越高，说明该酸的不饱和程度越大。**•4．酸败与酸价–酸败是指天然油脂在空气中发生自发的氧化过程，导致酸臭、味苦的现象，其化学本质是油脂水解产生游离脂肪酸，后者再氧化为醛或酮。–酸价是指中和1g脂肪内所含游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。腐败变质的脂肪其酸价较高。•5．氢化–油脂中的不饱和键可在金属镍催化下加氢使双键消失，使不饱和脂肪酸变为饱和脂肪酸，该反应称氢化反应。脂肪氢化作用可防止油脂酸败氧化。(四)必需脂肪酸•1．必需脂肪酸的概念必需脂肪酸是指那些在动物体内不能合成，或者合成量不能满足需要，为保证正常生理功能，必须由日粮供给的脂肪酸。目前公认的必需脂肪酸为亚油酸。•2．必需脂肪酸的生理功能–(1)对生物膜的生物学特性的影响–(2)维持皮肤对水分的不通透性–(3)有助于胆固醇的溶解与转运–(4)为类二十烷的前体物－－如前列腺素等激素的前体物。(五)多不饱和脂肪酸•重要的多不饱和脂肪酸主要有ω-3、ω-6系列多不饱和脂肪酸，四、饲料能量•1．概念与单位饲料有机物完全燃烧生成水和二氧化碳时放出的热量，称为燃烧热或总能。–“焦”(J)。lcal＝4．184J。–千焦–兆焦即1000J＝1kJ、1000kJ＝1MJ。•2．能量的来源来源于碳水化合物、脂肪和含氮化合物。–各种营养物质产生能量的多少，主要决定于所含的化学元素成分，特别是氧元素在化合物中所占比例，含氧高需氧少，氧化产热低，反之，氧化时需氧多，产热也较多。**•(二)饲料中的有效能•l．消化能–即：消化能(DE)＝饲料总能(GE)—粪能(FE)。•这样测得的消化能严格地应称为表观消化能，因为来自粪中的能量物质还包括有消化道脱落细胞及分泌物、微生物及其产物。•2．代谢能–即：代谢能(ME)＝饲料总能(GE)—粪能(FE)—尿能(LIE)—甲烷能(AM)。–尿能也有非饲料来源的内源能。•3．净能–即：净能(NE)＝总能(GE)-粪能(FE)-尿能(UE)-甲烷能(AM)-体增热(HI)。–维持净能，产奶净能，增重净能，产脂净能、产毛净能、产蛋净能、劳役净能等。五、饲料矿物质•常量元素，动物体内含量大于0．01%的元素，如Ca、Mg、Na、S、P、Cl、K等；•微量元素，动物体内含量小于0．01%的元素，如Cu、Fe、Mn、Zn、I、Se、Co、Mo、Cr等。•各种矿物质元素在动植物组织中主要以可溶性无机盐形式存在，如阳离子K+、Na+、Ca2+，阴离子Cl-、等。多价元素以离子、不溶性盐和胶体溶液形成动态平衡，金属离子则多以螯合物形式存在。六、饲料维生素•维生素包括两大类：–脂溶性维生素，前者包括维生素A、D、E、K，–水溶性维生素，包括B族维生素和维生素C。(一)动物需要的维生素的来源与分布•1．外源性维生素包括–天然饲料中含有的维生素–各种维生素添加剂。•2．内源性维生素包括–动物消化道微生物合成的维生素K及B族维生素–动物机体组织器官合成的维生素C和维生素D3•2007、2008部分维生素产品出口统计七、饲料中的水分•全价配合饲料中水分含量一般在12％～14％之间。•(一)饲料中水分的形态•1．束缚水束缚水又称化学结合水或结晶水，是氢键结合力维系着的水，它按比例牢固地与物料结合，一般通风干燥或100℃以下加热都不能排除。–大部分束缚水多与蛋白质、碳水化合物相结合，束缚水的沸点高于一般水，冰点低于一般水，不易结冰(-20℃以上)。束缚水与饲料风味有直接的关系。•2．自由水自由水又称游离水，属组织细胞中易结冰也易溶解的水分。青绿饲料含有较多的自由水。2－2饲料抗营养因子和有毒有害物质•一、蛋白酶抑制因子•二、植物凝集素•三、单宁•四、植酸•五、硫葡萄糖苷•六、芥子碱和芥酸•七、棉酚及其衍生物•八、环丙烯类脂肪酸•九、胃肠胀气因子•十、香豆素•十一、抗维生素因子•十二、生氰糖苷•十三、含羞草素•十四、抗原蛋白•十五、产雌激素因子•十六、水溶性非淀粉多糖•十七、硝酸盐及亚硝酸盐•十八、草酸•十九、其他抗营养因子