水产动物营养与饲料学

水产动物营养与饲料学绪论概念•营养：有机体消化吸收并利用食物中的有效成分来维持生命活动、修补组织、生长和生产的全部过程–养分：食物中能够被有机体用以维持生命或生产产品的一切化学物质（营养素）–饲料：–关系图：概念•营养学：研究生物体营养过程的科学–内容：1.阐明生命活动本质2.通过营养调控维持生态系统平衡–作用：1.农业生产理论基础2.生命科学与资源环境科学组成部分概念•水产动物营养学：研究营养物质摄入与生命活动关系的科学–内容：1.养分摄入与高效生产的定性定量规律2.确定必需营养素及其理化特性3.必需营养素体内代谢及其调节机制4.水产动物营养与人及环境间互作规律5.确定不同条件，不同生产目的对营养素的需求6.确定营养学的研究方法–作用：1.农业生产理论基础2.生命科学与资源环境科学组成部分概念–作用：1.为水产动物生产提供理论依据和实践指南2.维持水产动物生产的高效进行3.有助于揭示水产动物生命活动的本质，动物与人及环境的相互关系–目标：1.揭示养分利用的定性定量规律2.饲料高效利用，动物高效生产，维护人类健康和生态环境3.食物链协调发展，高效运转水产动物营养与饲料学•研究范围：人工养殖水产动物配合饲料、饲料添加剂•转化：1.粗放－－半精养、精养2.规模：小－大，产量高饲料工业发展对国民经济、社会效益重要作用•为畜牧业、养殖业提供全价配合饲料•带动新工业发展、充分利用各行业副产品•机械工业•城乡劳动力•教学、科研并进，丰富学科饲料业概况及其前景•世界工业：–饲料产量：欧洲、亚太（日本）–饲料品种：猪饲料、奶牛、肉牛、水产•中国工业–概况：混合投喂－颗粒饲料－配合饲料–前景：工业体系饲料转化率开发蛋白源渔用、禽畜配合饲料异同•原因:栖息环境•相同：营养全面•异同：–原料粉碎粒度–水稳性–饲料形状–营养成分组成第一章水产动物营养原理营养素：能在动物体内消化吸收，供给能量，构成体质及调节生理机能的物质蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质、水功用1.供给能量：体温、作功－脂肪、糖2.构成机体：生长、更新、修补－蛋白质、矿物质3.调节生理机能：调节、控制、平衡－维生素、矿物质§1.水产动物体与饲料的化学组成特点：异养生物不能利用简单的无机物依赖于自然界中有机物一、动物体化学组成1.元素：必需元素非矿物质(4)：C、H、O、N矿物质(16):常量(7)：Ca、P、K、Na、S、Cl、Mg微量(9)：Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I、Co、F、Mo一、动物体化学组成2.化合物：碳水化合物：C、H、O单糖：G、F、半乳糖双糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖多糖：淀粉、糖原、半纤维素、纤维素、木质素脂肪：含C、H、O，C、H对O比例高于碳水化合物蛋白质：C、H、O、N其他：维生素、水二、饲料养分饲料在正常情况下，凡能被动物采食、消化、利用，并对动物无毒无害的所有物质的总称。养分：饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品的物质概略养分分析方案1864年，德国Weende试验站Hameberg提出分为六大类别：水分粗灰分粗蛋白粗脂肪粗纤维无氮浸出物水分（Water）各种饲料均含5－95％动物体内水形态游离水：结合不紧密，易挥发结合水：与细胞内胶体物质紧密结合，难挥发饲料状态风干状态：60－70℃烘干，失去初水的剩余物全干状态：100－105℃烘干，失去结合水的剩余物粗灰分（Ash）饲料、动物组织和动物排泄物样品在550－600℃高温炉中将所有有机物质全部氧化后剩余残渣。粗蛋白（Crudeprotein）CP饲料中含氮化合物的总称真蛋白非蛋白氮分析时，蛋白量＝N×6.25粗脂肪（EtherExtract）EE饲料、动物组织、动物排泄物中脂溶性物质总称常规饲料分析：用乙醚浸提样品所得产品真脂肪其他脂溶性物质(色素、维生素等）粗纤维（CrudeFiber）CF植物细胞壁的主要组成成分：纤维素、半纤维素、木质素、角质等常规分析：强制条件(1.25％酸、1.25％碱，乙醇、高温)测定结果分析：部分纤维素、半纤维素、木质素溶解CF偏低，NFE偏高VanSoest改进方案中性洗涤纤维－NDF酸性洗涤纤维－ADF酸性洗涤木质素－ADL无氮浸出物（NFE）可溶性碳水化合物：单糖、双糖和淀粉等NFE%＝100％－（水分＋灰分＋CP＋EE＋CF）概略养分与饲料组成之间的关系饲料干物质水分无机物(粗灰分或矿物质)有机物无氮化合物含氮化合物乙醚浸出物(粗脂肪)碳水化合物粗纤维无氮浸出物(糖类)纯养分不能再进一步剖分的养分：Aa、矿物质、脂肪酸、维生素、单糖、双糖等优点：科学、准确、客观要求高缺点：方法复杂，设备要求高基本功能作为动物体结构物质生存和生产能量来源调节物质形成产品表示方法§2.蛋白质营养一、组成元素：C：50－55％H：6－8％O：19－24％N：14－19％，平均16％，特征性元素S：0－4％化合物：Aa20种L型：天然AaD型：不被生物利用二、生理功用1.分类按结构简单蛋白质：水解只生成Aa结合蛋白质：简单pr。＋辅基衍生蛋白质：结合pr。＋结合pr。按营养学完全蛋白质和不完全蛋白质动物蛋白质和植物蛋白质二、生理功用2.生理功用鱼虾对pr。需要量高，为哺乳和鸟类2－4倍组织蛋白更新，修复及维持生长（体蛋白增加）部分能量来源组成机体各种激素和酶等具有特殊生物功能物质I＝Im＋Ig＋Ie三、鱼虾类蛋白质、Aa代谢与氮平衡1.代谢合成：体pr。分解：代谢N内生N蛋白质氮维持量：草鱼：3－4mg/d·100g鲮鱼：14mg/d·100g三、鱼虾类蛋白质、Aa代谢与氮平衡2.氮平衡动物摄取pr。氮量与粪尿排除氮量之差B＝I－（F＋U）B＝0，动态平衡B0，摄入饲料蛋白补偿消耗外，还构成新组织，表现为体重增加，体蛋白增加B0，粪尿排氮量摄入氮，表现为鱼体消瘦，体重下降三、鱼虾类对蛋白质需求意义：维持体蛋白动态平衡必需pr。量鱼虾最大生长三、鱼虾类对蛋白质需求1.确定鱼虾类饲料蛋白最适需要量方法蛋白浓度梯度法：不同梯度蛋白－测定鱼虾增重率、pr.效率使用高营养价值蛋白饲料，使氮平衡达最高正平衡，由摄取氮量计算蛋白最大需要量使用高营养蛋白饲料，经一定期间达鱼虾体氮最大增加量，计算最大需要量考虑投饲率、氮积蓄量和蛋白利用率另：环境条件、蛋白营养价值、饲料源组成和经济成本三、鱼虾类对蛋白质需求2.主要淡水养殖鱼类对蛋白需要量青鱼：草鱼：团头鲂：鲤鱼：罗非鱼：虹鳟：斑点叉尾鮰：鳗鲡：鲮鱼：三、鱼虾类对蛋白质需求3.主要海水养殖鱼类对蛋白需要量鰤鱼：真鲷：55％黑鲷：金鲷：40％鲽鱼：50％三、鱼虾类对蛋白质需求4.虾蟹对蛋白需要量虾类：日本沼虾罗氏沼虾河蟹：四、鱼虾类对Aa需求代谢关系几组概念：必需Aa（EAA）：体内不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中摄取的Aa非必需Aa（NEAA）：体能能够合成半必需Aa：能代替或部分节约EAA的Aa条件性必需Aa：特定条件必须由饲料供给的Aa限制性Aa（LAA）：饲料蛋白中必需Aa含量和鱼虾的需要量和比例不同，且相对不足的某种Aa四、鱼虾类对Aa需求EAA与NEAA比较相同：构成蛋白质基本单位维持生长、生产必需成分数量须满足蛋白质合成需要量不同：体内合成速度、数量不同是否必须由饲料供给是否体内含量与饲料Aa含量有关四、鱼虾类对Aa需求LAA与EAA比较相同：LAA一定是EAA不同：LAA－针对特定饲料EAA－针对特定动物四、鱼虾类对Aa需求Aa平衡配合饲料中各种必需Aa含量及其比例等于鱼虾类对必需Aa的需要量水桶理论Aa缺乏某种或几种Aa不足，不能满足鱼虾需要症状：其他Aa脱氨，氧化分解功能，pr.利用率下降Aa中毒饲料中某种Aa过量而引起鱼虾不能正常生长，添加其他Aa可消除四、鱼虾类对Aa需求Aa拮抗作用由于某种Aa含量过高而引起一种或几种Aa需要量提高实质：干扰吸收－竞争相同的吸收载体影响代谢－影响酶活性常见：Lys⇢ArgLeu⇢Ile、Val四、鱼虾类对Aa需求Aa失衡结果Pr.利用率下降能量利用率下降有机物利用率下降生产水平和效益降低四、鱼虾类对Aa需求EAA确定方法用含有混合Aa代替pr.饲料饲养鱼虾，观察生长，后逐一除去一种Aa投喂Aa饲料测定氮平衡示踪原子14C四、鱼虾类对Aa需求鱼类对EAA的需要量对虾对EAA的需要量五、理想蛋白Aa间平衡最佳，利用率最高的pr.各种Aa（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Aa使pr.品质得到改善必要性Pr.饲料源开发及优质pr.饲料替代品的利用所必需Pr.饲料价格上升及鱼虾生产效益下降要求鱼虾氮利用率低下，排泄量大，环境污染过量Aa或pr.造成能量损失，增加机体负担合成Aa的合理利用所必需五、理想蛋白发展趋势可消化理想蛋白不同基因型、不同生产目的理想蛋白Aa及pr.周转理想蛋白合成Aa应用配方灵活性环保性产品经济性五、理想蛋白蛋白质互补作用各种饲料pr.EAA的含量和配比虽不同，但可将多种饲料合理搭配，使饲料pr.中EAA相互取长补短，相互补偿，比值接近鱼虾需要模式，以提高pr.营养价值意义：提高pr.利用率六、pr.营养价值评定生物学评定法测定体重增重率Pr.效率（PER）净pr.效率（NPR）测定体氮量Pr.净利用率（NPU）测定氮平衡Pr.生物价（BV）六、pr.营养价值评定化学评定法蛋白价（PS）必需Aa指数（EAAI）六、pr.营养价值评定生物化学评定法血浆EAA平衡血浆游离Aa模式分析§3.糖类营养一、含义多羟基醛或多羟基酮以及水解后能够产生多羟基醛或多羟基酮的一类有机化合物分布植物：种子淀粉、根茎叶中纤维素、水果中G、F动物：肝脏、肌肉组织中糖原，软骨和结缔组织中粘多糖转化：光能→糖类化学键→人、动物碳水化合物名称来源脱氧核糖（C5H10O4）－糖乙酸（C2H4O2）、甲醛（CH2O）－非糖二、饲料中糖类的种类和分布植物性饲料：糖类含量较高，40－80％，植物种子（大豆除外），可消化糖类含量65－80％动物性饲料：含量较低二、饲料中糖类的种类和分布糖类种类单糖：多羟基醛酮，不能进一步分解－G、F、核糖低聚糖：2－6个单糖失水－双糖、三糖、四糖多糖：单糖聚合高分子化合物，多不溶于水，酶或酸解同型聚糖：戊聚糖、己聚糖异型聚糖：果胶、树胶、半纤维素、粘多糖二、饲料中糖类的种类和分布饲料中糖类分布、含量及作用单糖：中间物质，不稳定戊糖：核糖－DNA、RNA、维生素B2、ATP聚糖－半纤维素、树胶己糖：G－果实、汁液，合成淀粉、纤维素基本单元F－最甜，存于蜂蜜、果实半乳糖－不以游离态存在，形成双糖、三糖、四糖二、饲料中糖类的种类和分布饲料中糖类分布、含量及作用低聚糖：双糖蔗糖：甜菜、甘蔗水解→G＋F麦芽糖：→2G纤维二糖：2G以β-（1，4）糖苷键联结，自然界无游离态，动物无酶可解三糖、四糖、五糖棉籽糖→D－半乳糖＋D－G＋D－F蜜二糖鱼虾缺乏半乳糖苷酶二、饲料中糖类的种类和分布饲料中糖类分布、含量及作用多糖：淀粉：支链和直链，糊化糖原：糊精：纤维素：β-（1，4）糖苷键半纤维素：甲壳素：果胶：其他：三、糖类生理功能分为：NFE和CFNFE鱼虾体组织细胞组成成分功能合成体脂为合成NEAA提供碳架改善饲料蛋白质利用三、糖类生理功能分为：NFE和CFCF不能消化、利用，维持鱼虾健康刺激消化酶分泌，促进消化道蠕动，降低血清胆固醇四、鱼虾类糖类代谢及利用代谢关系图职能：糖原－贮能四、鱼虾类糖类代谢及利用鱼体胰岛素水平：较低糖代谢机能