第二讲-动物对蛋白质的消化.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二讲,动物对蛋白质的消化,主要内容,单胃动物对,蛋白质,的消化吸收,反刍动物对,蛋白质,的消化吸收,一、单胃动物对蛋白质的消化、吸收,蛋白质,HCl,高级结构分解，肽链暴露,胃、胰、糜蛋白酶,内切酶使蛋白质分解为多肽,羧基肽酶、氨基肽酶,外切酶使之分解为AA/小肽,1.蛋白质的消化起始于胃，终止于小肠,HCL,胃蛋白酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶,羧肽酶,胃蛋白酶原,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原,羧肽酶原,壁细胞,主细胞,胰,AA&二/三肽,刷状缘,(肠细胞),Large,Protein,Unfolded,Protein,Smaller,Protein,Smaller,Protein,Smaller,Protein,Smaller,Protein,AA,di&tripeptides,吸收,肠激酶,胃,（4）顺序：,L-AA D-AA,CysMetTrpLeuPheLysAlaSerAspGlu,2.吸收,（1）部位:,小肠上2/3部位,（2）方式:,主动吸收,（3）载体:,碱性、酸性、中性系统,一、单胃动物对蛋白质的消化、吸收,一、单胃动物对蛋白质的消化、吸收,3.新生哺乳动物在出生后24,36小时内能够直接吸收免疫球蛋白，获得被动免疫。,4.2,3个肽键的寡肽可被肠黏膜直接吸收，其特点是吸收快、不竞争有限的载体，分解、吸收时耗能少，可作为活性物质，合成时耗能少。,5.影响蛋白质消化吸收的因素,(1)动物种类与年龄(消化酶发育的时间效应),(2)日粮蛋白质种类与水平(底物诱导效应),(3)日粮矿物元素水平(酶激活剂),(4)日粮粗纤维水平(缩短消化时间),一、单胃动物对蛋白质的消化、吸收,二、反刍动物对蛋白质的消化、吸收,微生物蛋白,过瘤胃蛋白,反刍动物蛋白质营养策略,动物,可利用,蛋白,饲料蛋白,NH,4,微生物,蛋白,降解,降解,合成,氨从瘤胃壁中吸收,不降解蛋白,非蛋白氮,瘤胃氮素循环,瘤胃中多余的NH,3,会被瘤胃壁吸收，经血液运送到肝脏，并在肝脏转成尿素。所生成的尿素一部分可经过唾液和血液返回瘤胃，再次被瘤胃微生物分解产NH,3,。这种NH,3,和尿素的生成的不断循环，称为瘤胃氮素循环。,二、反刍动物对蛋白质的消化、吸收,1饲料Pr在瘤胃内经过微生物改组合成饲料中不曾有的支链AA。因此，很大程度上可以说反刍动物的蛋白质营养实质上是瘤胃微生物营养。,（一）瘤胃的Pr消化吸收特点,2反刍动物本身所需AA（小肠AA）来源于MCP、UDP(RUP)和内源蛋白质。MCP可以满足动物需要的50,100%,UDP是高产时的必要补充，内源蛋白质量少且较稳定。,二、反刍动物对蛋白质的消化、吸收,3.瘤胃中80%的微生物可以NH,3,为唯一氮源，26%只能利用NH,3,，55%可同时利用NH,3,和AA，因此，少量Pr即可满足微生物的需要，这是瘤胃微生物利用尿素等NPN的生物学基础。,尿素,尿素酶,NH,3,+CO,2,(CH,2,O),n,细菌酶,VFA+酮酸（碳链）,NH,3,+酮酸+ATP,细菌酶,AA MCP,真胃、小肠酶,AA,吸收、合成,体蛋白、产品蛋白质,二、反刍动物对蛋白质的消化、吸收,4MCP品质与豆粕（饼）、苜蓿叶蛋白质相当，略次于优质的动物蛋白质，但优于大多数谷物蛋白。,BV 70,80%,MCP,的,CP,含量,58,77%,，原虫含,CP24,49%,日粮不同，,MCP,的,Pr,含量不同：如日粮粗饲料含量高时瘤胃原虫含量高于精料含量高的日粮,5.大量RDP在瘤胃中分解，实际上存在能量和蛋白质的损失。,6饲料蛋白的降解率差异很大，适当加工处理可降低降解率,并可能提高UDP的小肠利用率,（如加热、甲醛包被、缓释等措施可提高UDP利用率）,。,二、反刍动物对蛋白质的消化、吸收,8.对反刍动物补充AA、Pr的效果一般不如单胃动物明显，其效果取决于过瘤胃的数量以及过瘤胃AA在小肠的消化、吸收。,7NPN在瘤胃中集中、急剧分解不仅有氮素损失，且可能造成中毒。,动物对碳水化合物的营养,单胃动物碳水化合物营养,一、消化吸收,三、粗纤维的作用,二、代谢,一、消化吸收,水解产生的单糖经主动转运吸收入细胞，顺序为：半乳糖葡糖果糖戊糖。,未消化吸收的CH,2,O进入后肠，在微生物作用下发酵产生VFA。,幼龄动物乳糖酶活性高，断奶后下降，蔗糖酶在幼龄很低，麦芽糖酶断奶时上升,二、代谢,葡萄糖是单胃动物的主要能量来源，是其他生物合成过程的起始物质，血液葡萄糖维持在狭小范围内。,单胃动物与人：70-100mg/100ml,反刍动物：40-70mg/100ml,禽：130-260mg/100ml,（1）合成糖原；,（2）合成脂肪；,（3）转化为AA，葡糖代谢的中间产物为非EAA C骨架；,（4）作为能源：葡糖是红细胞的唯一能源，大脑、N组织、肌肉的主要能源。,二、代谢,血糖去路：,反刍物碳水化合物营养,一、消化吸收,二、VFA的代谢,三、葡萄糖的代谢,（1）饲料CH,2,O葡糖丙酮酸VFA，单糖很少；,（2）瘤胃是消化CH,2,O的主要场所，消化量占总CH,2,O进食量的50-55%。,一、消化吸收,反刍动物消化CH,2,O与单胃动物不同，表现在：消化方式、消化部位和消化产物。,（2）双糖与单糖对瘤胃微生物不稳定，被其吸收后迅速地被细胞内酶降解为VFA，首先将单糖转化为丙酮酸，以后的代谢途径可有差异，同时产生CH,4,和热量。,饲料中未降解的和细菌的CH,2,O占采食CH,2,O总量的10-20%，这部分在小肠由酶消化，其过程同单胃动物，未消化部分进入大肠发酵。,一、消化吸收,主要有乙酸、丙酸、丁酸，少量有甲酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和己酸。瘤胃中24hrsVFA产量3-4kg（奶牛瘤网胃），绵羊300-400g；大肠产生并被动物利用了的VFA为上述量的10%。,乙酸、丙酸、丁酸的比例受日粮因素影响，日粮组成（精粗比）、物理形式（颗粒大小）、采食量和饲喂次数等。,一、消化吸收,2瘤胃发酵产生的VFA种类及影响因素,一、消化吸收,乙酸是主要酸，喂粗料时产量高，喂谷物时丙酸产量高，乙/丙比受日粮处理影响。,加瘤胃素可提高丙酸比例，有利于肉牛育肥。,饲料磨粉或制粉可提高丙酸产量。,VFA的浓度受到吸收和产出的平衡调节。,一、消化吸收,3VFA的吸收,CH,2,O分解产生的VFA有75%直接从瘤网胃吸收，20%从真胃和瓣胃吸收，5%随食糜进入小肠后吸收。,VFA吸收是被动的，C原子越多，吸收越快，吸收过程中，丁酸和一些丙酸在上皮和细胞中转化为-羟丁酸和乳酸。上皮细胞对丁酸代谢十分活跃，相应促进其吸收速度。,二、VFA的代谢,乙酸，丁酸体脂、乳脂,丙酸葡萄糖,1、合成：,奶牛组织中体内50%乙酸，2/3丁酸，1/4丙酸被氧化，其中乙酸提供的能量占总能量需要量的70%。,2、氧化：,2、葡萄糖的生理功能：,是神经组织和血细胞的主要能源。,肌糖原和肝糖原合成的前体。,反刍动物泌乳期、妊娠期需要葡萄糖的量高，葡萄糖作为乳糖和甘油的前体物。,是合成,NADPH,所必需的原料。,三、葡萄糖的代谢,1、反刍动物所需葡糖主要是体内合成，部位在肝脏。,1.前胃是消化CF的主要场所，是微生物消耗可溶性碳水化合物，不断产生纤维素分解酶分解CF的一个连续循环过程；,2VFA的75%由瘤胃壁吸收，20%由皱胃瓣胃吸收，5%由小肠吸收，吸收速度丁酸丙酸乙酸；,3饲粮的组成、加工方法、饲喂方法影响VFA的组成和瘤胃的发酵类型，日粮（CH,2,O）n中含大量CF时，趋于乙酸发酵，大量淀粉时，趋于丙酸发酵；,反刍动物消化利用（CH,2,O）n 小结,4.（CH,2,O）n在瘤胃中发酵为微生物提供营养（能量，C架），VFA吸收后又为动物提供营养（能量）。总体来说，以瘤胃消化为主，以小肠、盲肠、结肠消化功能为辅，以VFA代谢为主，以葡萄糖代谢为辅。,5瘤胃消化（CH,2,O）n有利有弊：CF的消化有利，而大量消化（CH,2,O）n有能量损失，且容易使瘤胃pH降低，抑制微生物发酵，不利于CF消化。,6.反刍动物所需葡萄糖主要由糖的异生产生而不是直接吸收，其前体物是丙酸。,反刍动物消化利用（CH,2,O）n 小结,脂类消化、吸收和代谢,二、反刍动物对脂类的消化吸收,一、单胃动物对脂类的消化吸收,三、脂类的代谢,脂肪消化开始于胃，胃底腺可分泌胃脂酶，此酶可抑制胃蛋白酶的活性，并使胃酸的作用失效，胃脂酶水解日粮甘油三酯（,TG,）的,10-30%,。,胰脂酶可水解,TG,成甘油一酯和游离脂肪酸。,脂类水解 水解产物形成可溶的微粒 小肠黏膜摄取这些微粒 在小肠黏膜细胞中重新合成甘油三酯 甘油三酯进入血液循环,脂类的消化、吸收,一、单胃动物对脂类的消化吸收,要点：,1,消化的主要部位是十二指肠，空肠,2参与脂类消化的酶主要是胰脂肪酶、肠脂肪酶和胆汁。,3消化产物是甘油一酯、FA、胆酸、胆固醇等，组成水溶性的易吸收的乳糜微粒。,4主要吸收部位是回肠，并以异化扩散方式吸收。,5胃内为酸性环境，对脂肪的消化不利，在胃内起初步的乳化作用。,乳糜微粒,十二指肠 空肠 血液,小肠黏膜,脂肪,脂蛋白,脂 肪,瘤胃,脂肪酸,甘油,饱和脂肪酸,异构化脂肪酸,完全氢化,部分氢化,挥发性脂肪酸,微生物分解,支链脂肪酸,奇数碳脂肪酸,微生物合成,混合乳糜微粒,小,肠,二、反刍动物对脂类的消化吸收,要点：,1瘤胃是反刍动物脂类物质的主要消化部位，在瘤胃中脂类物质得到明显的改组，瘤胃对脂类的消化有,四个特点:,（1）大部分UFA氢化变成SFA，使EFA含量减少；,（2）部分UFA发生异构化反应，生成支链脂肪酸；,（3）中性FA、磷脂、甘油变成VFA;,（4）微生物合成的奇数碳和支链FA数量增加。,2脂类物质通过网、瓣胃时几乎不发生变化，进入皱胃后消化吸收与单胃动物相似。,3瘤胃壁只吸收VFA和短链FA。,二、反刍动物对脂类的消化吸收,脂酰CoA,血液：,葡萄糖,脂肪组织：,乙酸,脂蛋白质-甘油三脂,游离脂肪酸,脂肪酸,甘油三酯,脂肪组织中脂肪的代谢,氧化供能,三、脂类的代谢,1.吸收进入细胞的甘油、FA重新合成甘油三酯，并形成乳糜微粒经淋巴系统进入血液循环进行转运。,2.能量充足时，体内的脂类物质主要以在脂肪组织和肌肉组织中合成甘油三酯为主，饥饿时，以甘油三酯氧化供能为主。,三、脂类的代谢,3.猪和反刍动物脂肪合成主要在脂肪组织中进行，人和家禽主要在肝脏进行。,4.反刍动物主要依靠酮体和乙酸合成FA，非反刍动物主要依靠（CH,2,O）n、葡萄糖合成FA。,5.氧化供能是脂类物质的主要作用。,三、脂类的代谢,