水产动物营养和饲料学5-鱼类蛋白质营养

Chapter5ProteinNutritionofAquaticAnimal第五章鱼类蛋白质营养2第一节蛋白质的组成、作用及特点第二节蛋白质的消化、吸收和代谢第三节蛋白质的需要第四节水生动物的氨基酸营养第五节评定水生动物蛋白质和氨基酸营养价值第五章、鱼类蛋白质营养3第一节蛋白质的组成和作用及特点一、蛋白质的组成二、蛋白质的生理作用及特点4一、蛋白质的组成1、组成元素：C：50～55%H：6.0～8.0%O：19～24%N：14～19%S：0～4%N平均含量为16%，这是概略养分分析法CP含量计算的理论依据。CP=蛋白质含N量÷16%=蛋白质含N量×6.255蛋白质的基本组成单位是氨基酸，主要由20种氨基酸组成。2、化合物组成：6二、蛋白质的生理作用及特点1、蛋白质是水生动物主要的能量来源；2、体组织蛋白质的更新、修复以及维持体蛋白的现状；3、用于生长（体蛋白质的增加）；4、组成机体各种激素和酶类等具有特殊生物学功能的物质。7一、蛋白质消化的主要场所二、蛋白质的消化过程三、消化酶活力受到年龄大小的影响四、消化的主要产物及吸收位置五、蛋白质的消化率六、含氮物质在体内分解产物第二节蛋白质的消化特点8一、蛋白质消化的主要场所1、场所：有胃鱼在胃和小肠，而无胃鱼则主要在小肠；2、原因：（1）在有胃鱼的胃和小肠中已监测出消化蛋白的酶类；（2）鲤鱼的胰腺、小肠粘膜的提取物具有蛋白酶活性，其活性最高的部位是小肠后1/3，而活性最高的酶是胰蛋白酶，活性最低的酶是寡肽酶和二肽酶。9二、蛋白质的消化过程10三、消化酶活力受到年龄大小的影响11年龄（天）碱性蛋白酶活力（ug/g)8421721922266**在孵化出来的几天内，分泌蛋白酶的组织没有发育完全，酶活力较低。表5-1幼鲤小肠蛋白消化酶活力12重量胃蛋白酶活力肠蛋白酶活力3.946115.3632011.9824915.676758810010017287939807962表5-2虹鳟蛋白酶活力与体重的关系13四、消化的主要产物及吸收位置1、主要产物：氨基酸2、吸收位置：鲤鱼的氨基酸65%是在小肠的前1/2吸收。14五、蛋白质的消化率（一）主要水生动物对蛋白质的消化率（表5-3～5-6）（二）影响水生动物蛋白质消化率的主要因素（三）满足测定结果有意义的条件（一）主要水产动物对蛋白质的消化率16表5-3虹鳟蛋白质的消化率（体重10-155g，Cha等，1979）原料名称消化率(%)原料名称消化率（%）酪蛋白92-97水解羽毛粉62牛肝92-97豆粕68-87白鱼粉76-92棉粕75鱼粉68-79次粉95血粉40干酵母88蚕蛹81-8917表5-4斑点叉尾鮰蛋白质消化率（Wilson，1985)原料消化率(%)原料消化率(%)鱼粉70-86小麦88-92肉粉61-68棉粕76-83家禽下脚料65豆粕72-79血粉23-47花生粕74-86玉米蛋白粉80-92米皮73-78玉米96-9718表5-5鲤鱼对饲料中蛋白消化率（Ogino等，1973）原料消化率（%）酪蛋白99白鱼粉95干蛋黄95胶原蛋白97玉米蛋白91豆粕96小麦胚9719表5-6草鱼的饲料中蛋白消化率（Law，1986）原料消化率（%）鱼粉91豆粕96玉米粉51洗米糠71青干草粉73-7620（二）影响水产动物蛋白质消化率的主要因素1、个体大小2、水温3、蛋白质的摄入量4、淀粉含量5、非淀粉多糖6、加工调质211、个体大小22表5-7不同体重大小对蛋白的消化率(Kitamikado，1964)体重(g)表观蛋白消化率（%）酪蛋白白鱼粉冻牛肝冻鱼5.6734082826.47669--11.89482919419.195829293232、水温24表5-8水温对鲤鱼内源粪氮EFN、鳃氮和尿氮的影响水温(0C)EFN(mg/100g.d)EN(mg/100g.d)203.37.2223.67.6243.98.0264.38.4274.48.6Y1=5.42×10-2+0.16X1(r=0.9999p0.005)Y2=3.19+0.20X2(r=0.9999P0.005)**由于水温的增高，代谢强度增大，消化道上皮细胞的脱落和消化酶液，从体内分泌到消化道的含氮物质（EFN）和氨基酸的脱落（EN）都随温度的增加而增加。253、蛋白质的摄入量26表5-9N摄入量对鲤鱼对白鱼粉中蛋白消化的影响（Ogino，1973)N摄入量(mg/100g.d)表观消化率真消化率508796100919615092962009396274、淀粉含量28表5-10马铃薯淀粉对20g虹鳟蛋白消化的影响（Kitamitado，1964)饵料组成(%)饵料CP含量（%）CP表观消化率（%）白鱼粉淀粉901063.681802056.582604042.378406028.274295、非淀粉多糖的影响（1）可溶性非淀粉多糖：增加消化道的黏度，减少消化酶与底物的接触面积，从而降低消化率。（2）不溶性非淀粉多糖：**作为细胞壁将营养物质包被起来，减少酶作用的底物浓度从而降低消化率**增加食糜在消化道中的排空速度。306、加工调质粉碎粒度对蛋白质的消化的影响度非常大。因为：（1）水生动物通过牙和肠道的物理性消化能力很弱。（2）使植物的细胞壁受到一定程度的破坏，可以间接提高底物浓度，从而提高其消化率。31（三）满足测定结果有意义的条件1、对每一个测定的数据，一定要讲究其测定条件；2、同一种饵料在同一水生动物，不同条件下其消化率有较大的差异；3、要搞清楚定性的影响因素。32六、含氮物质在体内分解产物33表5-11鳗鱼氮代谢产物（Engin，2001）代谢物含量NH3-N(mg/kg.d)1079Urea-N(mg/kg.d)603TotalN1681NH3-N/N(%)78.93Urea-N/N(%)21.0734第三节蛋白质的需要量一、确定水生动物饲料蛋白质最适需要量的方法二、蛋白质的需要量三、影响蛋白质需要量的主要因素35一、确定水产动物饲料蛋白质最适需要量的方法蛋白质浓度梯度法：采用不同梯度蛋白质含量的试验饲料来饲养鱼类，测定各试验组鱼类的增重率、蛋白质效率等指标，确定蛋白质的需要量。36二、蛋白质的需要量37表5-12不同水产动物蛋白质的需要量动物需要量（%）鲑鱼40虹鳟40-45鳗鱼44.5草鱼41-43鲤鱼31-38斑点叉尾鮰32-36罗非鱼30-3538三、影响蛋白质需要量的主要因素（一）年龄和大小（二）食性（三）水温环境39（一）年龄和大小40表5-13不同年龄和大小的鱼对蛋白质的需要量水花鱼苗成鱼鲑鱼45-504035斑点叉尾鮰4030-3525-30鳟鱼43-4737-4228-32**刚孵化出的水花，不同食性的水生动物，对蛋白质的需要量差别较小。**在成鱼阶段不同种类的鱼对蛋白质需要量顺序：肉食性杂食性草食性41（二）食性的影响42表5-14不同食性建议蛋白质需要量（%）（周小秋，1996）肉食性杂食性草食性水花45-5038-4238-42鱼苗40-4535-4033-38成鱼35-4030-3525-3243（三）水温环境44表5-15不同水温条件下蛋白质需要量动物水温(0C)蛋白需要资料来源鲑鱼840Delong,19581555鲈鱼2047Millikin,19832455虹鳟935NRC,1981154545第四节水产动物氨基酸营养一、水生动物的蛋白质、氨基酸代谢与N平衡二、水生动物必需氨基酸的种类及确定方法三、研究氨基酸需要量的方法四、主要水生动物氨基酸需要量五、氨基酸之间的营养关系六、氨基酸的消化率七、合成氨基酸的应用46一、水产动物的蛋白质、氨基酸代谢与N平衡47（一）蛋白质、氨基酸的代谢脱氨蛋白质氨气、尿素、尿酸等不含氮部分CO2、H2O+能量糖、脂肪氧化分解氨基转换新的氨基酸合成组织蛋白、酶转化脱羧胺类氨基酸含氮部分48（二）氮平衡氮平衡：指动物所摄取的蛋白质的氮量与在粪和尿中排出的氮量之差。B=I－(F+U)B…………氮平衡I…………摄入的氮量F…………粪中的氮量U…………尿中的氮量式中：1.氮的总平衡：B=02.正氮平衡：B0，表现为体重增加3.负氮平衡：B0，表现为鱼体消瘦注：49二、水产动物必需氨基酸的种类及确定方法（一）水生动物必需氨基酸种类的确定方法（二）水生动物必需氨基酸的种类50（一）确定必需氨基酸的方法1、确定必需氨基酸的常用方法2、目前水生动物必需氨基酸的确定方法511、确定必需氨基酸的常用方法（1）生长实验（2）同位素标记实验52（1）生长实验对照组试验组研究氨基酸﹣+观测指标：缺乏症观察增重（SGR）饵料系数判定依据：有显著差异，主要以增重和饵料系数为主表5-16生产实验的设计53（2）同位素标记实验1)原理：鱼类是否可以利用碳水化合物合成氨基酸。2)方法：给试验鱼注射14C标记的葡萄糖，分离组织蛋白并测定其放射性，具有放射性的氨基酸是鱼体以自身已具备的物质合成的，不是必要的食物成分，因此是非必需氨基酸；不具放射性的氨基酸不是在鱼体中合成，而是直接从食物中得到的，为必需氨基酸。542、目前水产动物必需氨基酸的确定方法（1）生长试验：斑点叉尾鮰、鲑鱼、鲤鱼、鳗鱼、虹鳟、罗非鱼、鳖（2）同位素方法：虾、鲽、鲈鱼55（二）水产动物必需氨基酸的种类1、必需氨基酸和非必需氨基酸的概念2、必需氨基酸的种类561、必需氨基酸和非必需氨基酸的概念（1）必需氨基酸（EAA）:指水生动物在体内不能合成或合成的量很少，远不能满足其需要量，必须从饵料中供给，如果缺乏会严重的降低生产性能，出现缺乏症。添加后生产性能得以部分恢复，缺乏症有所缓解，我们就称这些氨基酸为某水生动物的必需氨基酸。（2）非必需氨基酸：指水生动物体内能利用其他物质合成足量的AA，不从饵料中供给，也不会出现缺乏症。572、必需氨基酸的种类58表5-17水产动物必需氨基酸的种类AA种类缩写结构式备注赖氨酸Lys罗氏沼虾可以足够合成以满足需要组氨酸His精氨酸Arg缬氨酸Val色氨酸Trp59表5-17水产动物必需氨基酸的种类（续）AA种类缩写结构式备注亮氨酸Leu异亮氨酸Ile蛋氨酸Met苯丙氨酸Phe苏氨酸Thr天门冬氨酸ASP只是小龙虾的必需氨基酸60三研究氨基酸需要量的方法（一）生长试验法：水生动物摄食由低到高水平氨基酸的不同日粮，一般设6个水平，通过一定时间的饲养，然后测定其增重，采食量和饵料系数及体组织的其它指标，以不同的氨基酸水平为变量x，不同的增重为因变量y，来模拟回归模型，确定氨基酸的需要量。611、原理：当氨基酸没有满足需要量时，血清中的氨基酸水平维持在最低值，满足需要量以后，血清中的氨基酸大幅度增加，且随添加水平的增加而增加。2、结果：根据斑点叉尾鮰血清中Lys、Thr、His、Met，虹鳟血清中Arg，罗非鱼肌肉中的Lys、Thr、Val确定了相应AA需要。（二）血清和组织氨基酸研究62即根据测定氧化产物来判断。设氨基酸在没有满足需要量以前，主要用作体蛋白的沉积。因此在组织中氧化产物的量一直在较低的水平，而当满足需要量后，主要用于氧化供能，氧化产物大幅度提高。（三）氨基酸氧化研究：63四、主要水产动物氨基酸的需要量64表5-18主要水产动物氨基酸需要量品种ArgHisIsoLeuLysMetPheThrTrpVal鲑鱼6.01.82.23.95.04.05.12.20.53.2鳗鱼4.52.14.05.35.33.25.84.01.14.0鲤鱼4.32.12.53.35.73.16.53.90.83.6鮰4.31.62.63.55.02.35.02.00.53.065五、氨基酸之间的营养关系（一）氨基酸的互补（二）氨基酸的拮抗66（一）氨基酸的互补指在饲料配合中，利用各种饲料氨基酸的含量和比例的不同，通过两种或两种以上饲料蛋白质配合，相互取长补短，弥补氨基酸的缺陷，使饲料氨基酸比例达到较理想状态。67（二）氨基酸的拮抗1、赖氨酸（Lys）与精氨酸（Arg）在斑点叉尾鮰（Robinson,1981)、虹鳟（Davie