蛋白质的营养.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,*,1,蛋白质的营养,（,Protein Nutrition,）,第四章,2,本章,目的,：,1,、掌握反刍与非反刍动物蛋白质营养原理及异同；,2,、掌握蛋白质品质的有关概念和提高利用效率途径；,3,、了解蛋白质周转代谢。,本章,重点,：,、蛋白质质量及其品质的评定方法,、单胃动物与反刍动物蛋白质营养。,本章,难点,：,区分单胃动物与反刍动物蛋白质营养的差异,第一节 蛋白质的组成和作用,第二节 蛋白质、氨基酸的质量及其品质评定,第三节 单胃动物的蛋白质营养,第四节 反刍动物蛋白质营养,第五节 蛋白质周转代谢,主要内容,4,第一节 蛋白质的组成、性质及作用,一、蛋白质的组成、结构,二、蛋白质的性质和分类,三、蛋白质的营养生理作用,C 51,55%,，平均,53%,H 6.5,7.3%,，平均,7%,O 21.5,23.5%,，平均,23%,N,15.5,18%,，平均,16%,S 0.5,2.0%,P 0,1.5%,其他：,Fe,、,Cu,、,I,等,1,、元素组成,一、蛋白质的组成及结构,2,、蛋白质的结构单元,氨基酸,AA,的数量、种类和排列顺序的变化组成各种不同的蛋白质。,自然界存在,200,多种，植物含,22,种。,动物蛋白同植物蛋白含有同样,AA,，但机体不能全部合成。,AA,有,L,型、,D,型两种异构体。除,Met,外，,L,型,AA,生物学效价比,D,型高。,一、蛋白质的组成及结构,1,、蛋白质的性质,（,1,）两性特征,：,蛋白质的两性特征是以组成它的,AA,的性质,为基础的，取决于所含,碱性和酸性,AA,的数目、,离子基,和,疏水中心,的数目等。,在,等电点,易形成沉淀，通过,pH,的细微变化可,复溶,，使其成为很好的缓冲剂，且由于其分子量大和离解度低，在维持渗透压中起重要作用，这些对维持内环境的稳定和平衡具有重要意义。,二、蛋白质的性质和分类,1,、蛋白质的性质,（,2,）蛋白的变性,蛋白质在,物理因素,（加热、加压、紫外线照射）和,化学因素,（酸、碱、重金属、有机溶剂）作用下，分子内部结构会发生变化，可使其,原有物理化学和生物学性质,发生改变。变性作用会影响蛋白质生物学活性和溶解度，正是利用这一特性，对蛋白质进行适当,加工,，以有助于,消化,。,二、蛋白质的性质和分类,2,、蛋白质的分类,二、蛋白质的性质和分类,纤维蛋白,球状蛋白,结合蛋白,胶原蛋白：软骨和结缔组织,弹性蛋白：弹性组织。,角蛋白：被毛、蹄角等。,清蛋白、球蛋白、谷蛋白,醇溶蛋白、组蛋白和鱼精蛋白,核蛋白、磷蛋白、金属蛋白,糖蛋白、脂蛋白等,1.,机体的结构物质,除水外含量最多的养分，占干物质,50%,，无脂固形物的,80%,肌肉、神经、结缔组织、精液、皮肤、毛发、角、喙等,2.,组织更新修补原料,组织和器官的蛋白需要不断更新，每天更新约,0.250.3%,损伤组织需修补。,三、蛋白质的营养生理作用,3.,机体的功能物质,（酶、激素、抗体等）,组分,调节代谢、体液酸碱平衡、渗透压，遗传信息的传递及许多重要物质的转运。,肌肉蛋白质：肌肉收缩,血（肌）红蛋白：运输氧,酶、激素：调节代谢,免疫球蛋白：抵抗疾病,运输蛋白（载体）：脂蛋白、钙结合蛋白等,核蛋白：遗传信息的传递、表达,三、蛋白质的营养生理作用,4.,机体的能源物质,机体营养不足时，蛋白质会分解供能，维持机体的代谢活动，当摄入蛋白质过多时，可转化为糖、脂和分解产热供机体代谢用。,5.,合成离体产品,鸡蛋（含蛋白,12,14%,，日产,58,克,/,枚）,牛奶（含蛋白,3%,，日产,20,40,千克）等,三、蛋白质的营养生理作用,一、氨基酸的分类,二、必须,AA,的营养作用,三、理想蛋白质,四、饲粮氨基酸的平衡,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,六、提高蛋白质营养价值的途径,第二节 蛋白质、氨基酸质量及其评定,蛋白质的质量,是指饲料蛋白被消化吸收后能满足动物新陈代谢和生产对氮及氨基酸需要的程度。,实质是氨基酸的,组成比例和数量,与,动物需要,的,一致,程度。,氨基酸的分类,天然,AA,，按,性质,分为中性、酸性和碱性,AA,；,按,结构,又可分为脂肪族、芳香族和杂环族,AA,；,从动物,营养需要,来分必需,AA,、半必须,AA,和非必需,AA,。,一、氨基酸的分类,1.,必需氨基酸,（,EAA,）,概念：是指动物,自身不能合成,或,合成的速度和数量,不能满足维持机体正常生长发育和生产的需要，,必需从饲粮供给,的氨基酸。,单胃成年动物,：,8,种，赖、蛋、色、苯丙、亮、异亮、缬、苏,单胃,生长,动物：,10,种，上,8,种,+,精、组,AA,禽类,动物：,13,种，,10+,甘、酪、胱,反刍动物,：瘤胃微生物合成，高产动物须由日粮中添加。,一、氨基酸的分类,2.,半必需氨基酸,是指在,一定条件下,能,代替或节省,部分必需氨基酸的氨基酸。,丝氨酸 甘氨酸（部分）,胱氨酸 蛋氨酸（,50%,）,酪氨酸 苯丙氨酸（,3050%,）,3.,条件性必需氨基酸,是指在,特定的条件下,必需由饲粮供给的氨基酸。,仔猪：精氨酸,妊娠母猪：组氨酸,一、氨基酸的分类,4.,非必需氨基酸（,NEAA,）,是指动物体内可以合成或者可由其他,AA,转变而成，不必从料中供给也能维持动物正常生长的,AA,，人和动物对,NEAA,的需要约占必需,+,非必需总量的,60%,。,5.,必需氨基酸和非必需氨基酸比较,相同,：构成蛋白质；维持动物生长和生产；须满足蛋白质合成需要；,不同,：体内合成速度和数量不同；血液中的浓度是否取决于饲粮中相应氨基酸的浓度；是否必须从饲粮中供给；,一、氨基酸的分类,6.,限制性氨基酸（,LAA,）,概念：是指饲料或日粮含量比动物需要量少的,EAA,。,限制动物对其他氨基酸的利用，导致蛋白质利用率下降。,根据缺乏程度分为第一、第二、三、四,等,LAA,。,限制性,AA,的顺序确定：,化学评定法：,饲料或日粮中必需,AA,含量,/,动物对必需,AA,需要量，更准确的是：饲料或日粮中可消化吸收,EAA,含量,/,动物对必需,AA,需要量,一、氨基酸的分类,表 仔猪玉米,-,豆粕型日粮的氨基酸化学评分,常用饲料中,LAA,的限制顺序,猪,禽,第一 第二 第三 第一 第二 第三,玉米,Lys,Trp Thr Lys Arg Ile,小麦,Lys Thr Val Lys Thr Arg,大麦,Lys Thr SAA Lys Arg SAA,玉米蛋白粉,Lys TrP Thr Lys Trp Arg,米糠,Lys SAA Thr Lys SAA Ile,麦麸,Lys Thr SAA Lys SAA Thr,猪,禽,第一 第二 第三 第一 第二 第三,豆粕,SAA,Thr Lys,SAA,Thr Val,棉饼,Lys SAA Thr SAA Lys Ile,菜饼,SAA Lys Trp SAA Arg Ile,鱼粉,Trp Thr SAA SAA Arg Thr,血粉,Ile SAA Thr Ile SAA Thr,肉粉,Trp SAA Thr SAA Trp Thr,常用饲料中,LAA,的限制顺序,二、,EAA,的营养作用,1,、赖氨酸（,Lys,）,参与合成脑神经细胞和生殖细胞等细胞核的蛋白质；,参加血红蛋白质合成等；,吸收比其它,AA,慢，饲料含量低，成为最易缺乏的,AA,；,对生长动物尤为重要，缺乏赖,AA,：生长缓慢或停止生长，血红素下降，消瘦，骨骼钙化不正常，影响,N,的代谢，。,二、,EAA,的营养作用,2,、蛋氨酸（,Met,）,又叫甲硫氨酸，必需,AA,中唯一含,S,的,AA,参与体内甲基转移；,参加肾上腺素、胆碱、肌酸的合成；,参与肝脏中脂肪和磷脂的代谢；,蛋,AA,在体内可形成胱,AA,；,缺乏症：发育不正常，体重减轻，肝肾机能受损，出现肌肉萎缩，被毛变质，胱,AA,不能全部代替蛋,AA,。,二、,EAA,的营养作用,3,、色氨酸（,tryptophan,）,参与血浆蛋白质的更新；,促进核黄素发挥作用；,与血红素、烟酸的合成有关,缺乏症：,影响动物生长、贫血、下痢、产生皮炎。产蛋鸡：蛋不易受精，即使受精，胚胎发育也不正常或胚胎中途死亡，种公畜睾丸萎缩。,二、,EAA,的营养作用,4,、苯丙氨酸（,Phenylalanine,）,参与甲状腺素与肾上腺素合成,缺乏时甲状腺、肾上腺机能受损，雏鸡体重下降,可用酪,AA,代替,30%,。,5,、亮氨酸（,Leucine,）,参加体组织蛋白质和血浆蛋白质的合成,增进雏鸡食欲，提高雏鸡增重,缺乏时,N,负平衡，造成体重减轻。,二、,EAA,的营养作用,6,、异亮氨酸（,Isoleucine,）,与亮,AA,一起共同参加体蛋白质合成,缺乏时外源,N,不能利用，雏鸡体重下降，严重时死亡。,二、,EAA,的营养作用,7,、缬氨酸（,Valine,）,保持神经系统的正常功能,缺乏时生长动物生长停滞，运动失调。,二、,EAA,的营养作用,8,、苏氨酸（,Threonine,）,参与体蛋白质合成,缺乏时体重迅速下降（雏鸡）。,三、理想蛋白质,1.,概念,1958,年，,Howard,提出“完全蛋白”（,Complete protein,）,是指日粮中,AA,比例与猪蛋白质,AA,比例相吻合。,1981,年，英国,ARC,提出“理想蛋白”（,Ideal protein,）,是指各种,EAA,以及提供合成,NEAA,的,N,源间具有最佳平衡的蛋白质。,或：,AA,间平衡最佳、利用效率最高的蛋白质。,2.,建立理想蛋白概念的必要性,开发蛋白饲料资源及优质蛋白饲料替代品；,随时调整日粮的氨基酸和蛋白供应水平，降本增效；,提高利用率，减少排泄，缓减环境污染；,避免过量蛋白质造成能量损失，降低机体负担，保障健康,合理利用合成（种类增加、价格下降）。,三、理想蛋白质,3.,理想蛋白质的必需氨基酸模式,以,回肠可消化氨基酸,为基础表示氨基酸的需要和理想蛋白质氨基酸模式。,以,Lys,为,100,的,EAA,相对比例,理想氨基酸模式,三、理想蛋白质,表 生长猪可消化,AA,平衡模式,表 猪的维持和体蛋白沉积所需的最佳,AA,平衡模式,表 生长猪不同阶段可消化,AA,平衡模式,表 肉鸡不同阶段可消化,AA,平衡模式,Essential Amino Acid,mg/g of Protein,Tryptophan,7,Threonine,27,Isoleucine,25,Leucine,55,Lysine,51,Methionine,+,Cystine,25,Phenylalanine,+,Tyrosine,47,Valine,32,Histidine,18,The following table lists the optimal profile of the essential amino acids,which comprises a complete protein,四、饲粮氨基酸的平衡,1.,饲粮氨基酸含量的表示方法,（,1,）,氨基酸占饲粮的百分比,指整个饲粮中各种氨基酸占饲粮风干物质的百分比。,饲养标准中多采用此表示方法，便于配合饲粮。,（,2,）,氨基酸占粗蛋白质的百分比,指饲粮中各种氨基酸的含量占饲粮粗蛋白质的百分比。,常用于比较蛋白质的品质，了解各种,AA,与,IP,的差距。,2.,氨基酸的缺乏,（,1,）概念,某种或几种氨基酸含量不足,，不能满足动物需要，而影响动物的生产性能。,（,2,）缺乏症,氨基酸的缺乏引起其他氨基酸脱氨、氧化分解供能，使蛋白质利用率下降，产生蛋白质缺乏症，个别氨基酸产生特异性症状，如赖氨酸使禽类的,有色羽毛白化,等。,适宜赖氨酸和蛋氨酸,赖氨酸和蛋氨酸缺乏,四、饲粮氨基酸的平衡,（,3,）特点,缺乏的氨基酸常常是,EAA,；常发生在低蛋白饲粮和生长快、高产的动物；缺乏症可过补充所缺乏的氨基酸而缓解或纠正。,蛋白质不足,四、饲粮氨基酸的平衡,（,2,）氨基酸失衡的结果,：,蛋白质利用率下降,能量利用率下降,有机物利用率下降,生产水平和效益降低,3.,氨基酸不平衡,（,1,）概念,饲料氨基酸的相互比例与动物的需求比例不一致,四、饲粮氨基酸的平衡,4.,氨基酸互补,概念,是指在饲粮配合中，利用各种饲料氨基酸含量和比例的不同，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，使饲粮氨基酸比例达到较理想状态。,在生产实践中，这是提高饲粮蛋白质品质和利用率的经济有效的方法。,四、饲粮氨基酸的平衡,5.,氨基酸拮抗作用,（,1,）概念,由于,某种氨基酸含量过高,而引起另一种或几种氨基酸需要量提高，这就称为氨基酸拮抗作用。,（,2,）拮抗作用的实质,干扰吸收,竞争相同的吸收载体,或影响代谢,影响酶活性,（,3,）常见类型,赖氨酸与精氨酸；亮氨酸与异亮氨酸、缬氨酸,四、饲粮氨基酸的平衡,例如：,Lys,与,Arg,拮抗对鸡生产性能的影响,Weight gain,Time,Basal Diet+Lys+Arg,Basal diet,Basal diet+excess Lys,由于饲粮中某种,氨基酸含量过高,而引起动物生产性能下降，添加其他氨基酸可部分缓解中毒症，但不能完全消除。,在必需氨基酸中，,蛋氨酸,最容易发生。,6.,氨基酸中毒,四、饲粮氨基酸的平衡,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,1,、按可消化粗蛋白（,DCP,）的含量评定,CP,消化率,%=,（食入,CP-,粪中,CP,）,/,食入,CP,DCP=CP,消化率,饲料,CP,量,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,2,、按蛋白质的生物学价值评定（,PBV,）,指饲料蛋白在机体内被消化吸收的,N,量与沉积,N,之比。,PBV,越大，蛋白质营养价值越高。,表观,PBV%=,表观：粪中,N,并非全部来自料中的不被消化,N,，还含粪代谢,N,，尿中含有部分内源,N,（动物体细胞更新的最终产物）。,食入,N-,粪中,N-,尿中,N,食入,N-,粪中,N,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,2,、按蛋白质的生物学价值评定（,PBV,）,TPBV,（,%,）,=,单胃哺乳动物，饲喂无,N,日粮，可测粪代谢,N,和尿内源,N,家禽可用绝食排空法，可测粪尿,N,，要分开需作手术；,用,PBV,评定单胃动物蛋白质营养价值有重要意义。,食入,N-,（粪中,N-,粪代谢,N,）,-,（尿中,N-,内源,N,）,食入,N-,（粪,N-,粪代谢,N,）,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,3、按净蛋白质利用率（NPU）评定,蛋白质的,NPU,指蛋白质在体内沉积量与进食量比值,NPU%=,沉积,N/,食入,N,NPU%=PBVCP,消化率,区别：,PBV,以,消化,N,为基础,NPU,以,采食,N,为基础。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,4、按蛋白效率比（PER）评定,PER,是指蛋白质的增重效应，即单位重量食入蛋白质所对应的动物增重量，这是根据幼龄动物生长速度来评定蛋白质营养值的方法。,PER=,体增重（,g,）,/,蛋白质或,N,的食入量（,g,）,PER,愈大，蛋白质品质愈好。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,5、按饲料蛋白的AA配比评定,AA,的配比是指日粮中各,EAA,须保持平衡，才能使日粮中各,EAA,数量、相互间比例和动物的维持生长，繁殖或泌乳需要量相符合。,AA,配比要求,EAA,种类要全，含量丰富，同时,EAA,比例合适。如,lys,过多，精,AA,不足，就会影响雏鸡生长等。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,6、按AA生物学效价评定,AABV,：是指在胃液、胰液、肠液消化作用下，食入蛋白质中各种,AA,的释出百分率。,测定方法,：（,1,）,微生物法,，把蛋白质用胃蛋白质,E,水解，再用干胰脏十二脂肠粉水解，并用溶液培养细菌，根据细菌生长情况判断。（,2,）,生长测定法,：雏鸡,2,组：,A,、喂待测定蛋白质料,+,某种品,AA,（已知,bv,）。,B,、喂含待测蛋白质料。据小鸡生长率比较，以第二组占第一组的百分率为某,AABV,。（,3,）,粪分析法,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（一）单胃动物蛋白质营养价值评定,7、必须氨基酸指数（essential amino acid index,EAAI）,是指饲料蛋白质中的,必需氨基酸含量,与,标准蛋白质（常用鸡蛋蛋白质）中相应必需氨基酸含量,之比的几何平均数。,b1bn,为被考查蛋白各种必须氨基酸含量，,a1an,为标准蛋白中各种必须氨基酸含量，,n,为参与计算基酸的个数。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,8,、可消化、可利用和有效氨基酸,可消化氨基酸,：指食入饲料蛋白质经消化后被吸收的,AA,。由于大肠微生物干扰，使传统氨基酸消化率比真消化率高约,5,10%,。采用,回肠末端收取食糜,方法，再扣除内源回肠真可消化氨基酸准确反映动物对饲料氨基酸的消化和吸收。,可利用氨基酸,：指食入蛋白中能被动物消化吸收并用于蛋白质合成的氨基酸。主要指家禽的氨基酸。因家禽的粪尿难分开，计算时扣除尿中氨基酸。因其量少，可忽略不计，与可消化氨基酸无区别。,有效氨基酸,：对可消化和可利用氨基酸的总称。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,1,、粗蛋白,可消化粗蛋白质体系,（,1,）没有反应日粮蛋白在瘤胃中,降解和非降解,部分。,（,2,）没有反映日粮,降解蛋白转化为瘤胃微生物蛋白质,的效率以及,微生物蛋白质的合成量,。,（,3,）没有反映进入,小肠,的日粮,非降解蛋白和微生物蛋白的数量、氨基酸的数量及其消化率,。,（,4,）难以区别饲料蛋白质在质量上的差异，无法评定,NPN,饲料营养价值。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,蛋白质生物学价值取决于,小肠内出现供吸收的,AA,数量和种类,，,受制于微生物蛋白和未降解蛋白的数量和质量。,微生物蛋白,（,MCP,）,降解蛋白,（,RDP,）,非降解蛋白,（,UDP,）,小肠,饲料粗蛋白,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,2,、新蛋白质体系,美国（,1985,），可代谢蛋白质和可代谢氨基酸体系；,英国（,1992,），瘤胃降解和非降解蛋白质体系；,法、中、荷，小肠可消化蛋白体系；,北欧（,1985,），小肠可吸收,AA,和瘤胃蛋白质平衡；,西德（,1986,），十二指肠粗蛋白质体系；,澳大利亚，离开胃的表现消化蛋白质体系（,1990,）。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,2,、新蛋白质体系,各种体系形式不同，但都将反刍动物对饲料蛋白质的需要划分为：瘤胃微生物需要，瘤胃降解蛋白质，不足,微生物,生长率下降，影响采食消化。宿主动物本身需要,（,RBPP,），,补充微生物蛋白质的不足。,由此，饲料蛋白质在瘤胃中的降解率是反刍动物蛋白质新体系的中心指标。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,3,、饲料蛋白质降解率,D=1（十二指肠非氨氮微生物氮）/食入N,体内法（无法常规测定）：,真胃瘘管结合标记物，胃样。,真胃、十二指肠过桥瘘管，全胃样。,基础日粮与被测饲料在真胃样中的非氨氮的相差,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,3,、饲料蛋白质降解率,半体内法：瘤胃尼龙袋法（较好）,重复性好，真空环境。,五、蛋白质氨基酸质量评定方法,（二）反刍动物蛋白质营养价值评定,3,、饲料蛋白质降解率,体外法：,溶解度，与降解率相关性低；,酶解法，只能测定某点降解率，忽略动态降解；,人工瘤胃法，内容不能外移、内环境条件变。,六、提高蛋白质营养价值的途径,（一）利用蛋白质间互补作用,又叫,AA,的互补作用，是指两种或以上蛋白质料互相配合可以弥补各自在,AA,组成和含量不足的作用。实践生产中应把各种料配合起来，可提高蛋白质利用率。如：,豌豆,69%,，大麦,73%,，混喂（,1,：,1,）,75%,。,原因：大麦中色,AA,补充了豌豆中色,AA,的不足，豌豆中赖,AA,又补充了大麦中赖,AA,的不足。,六、提高蛋白质营养价值的途径,（二）采用饲料加工调制法,1,、生豆类、生豆饼含有胰蛋白质酶抑制素（或抗胰蛋白质酶），可抑制蛋白质酶对蛋白质降解,但经加热后可使抗胰蛋白酶失活,(,蒸、炒、煮,),生豆饼：,AA,消化率,50%,；熟豆饼,80%,。,过度加热造成蛋白质变性，,AA,结构改变。,110,，,3,分钟。,2,、有毒饼粕脱毒：棉、菜籽饼粕。,六、提高蛋白质营养价值的途径,（三）日粮中补加,AA,（限制性,AA,）,如何补加呢？,1,、先知日粮中各,EAA,的含量。,2,、严格按标准需要控制添加量。,3,、添加,AA,时，先满足第一限制性,AA,需要，依此类推一定防止,AA,间平衡失调。,六、提高蛋白质营养价值的途径,（四）保证供给其他养分,CHO,、能量等、,V,、矿物质、,VB,12,、胆碱等都会影响蛋,AA,在机体的利用与合成。,VPP,不足，就会对色,AA,需求量增加。,六、提高蛋白质营养价值的途径,（五）注意日粮中能量和蛋白质比例问题,一般日粮中所含蛋白的,70,80%,可用于合成机体蛋白，余,20,30%,用来分解供能。若能量不足，就会加大蛋白的分解。用能量蛋白比（能朊比）衡量。,能朊比,=,每日粮所含消化能或代谢能,/,每日粮所含,CP,或,DCP,量（,MJ/,）,六、提高蛋白质营养价值的途径,（六）日粮能量浓度,能量浓度：是指每,DM,所含有效能量的多少。（消化能、代谢能或净能）如：单胃动物有据日粮浓度调节采事量的本能。若浓度高，采食量减少，,EAA,不足，满足不了生长需要，应据标准需要配料。,一、单胃动物对蛋白质的消化,二、单胃动物对蛋白质的吸收,三、影响单胃动物蛋白质消化吸收的因素,四、蛋白质的代谢,第三节 单胃动物蛋白质营养,1,、猪、鸡蛋白质消化特点,（,1,）胃、小肠,一、单胃动物对蛋白质的消化,（,2,）大肠，进入大肠的蛋白质，一般以粪的形式排出，一部分蛋白质也会被寄住的细菌所分解。粪中并非全是料中的蛋白质，部分为细菌降解蛋白质、菌体蛋白质和内源含氮物质。,表 消化道内主要蛋白酶类,种类,来源,分解底物,最终产物,胃蛋白酶,胃液,蛋白质,、胨,凝乳酶,胃液（幼龄动物）,酪蛋白,酪蛋白钙、胨,胰蛋白酶,胰液,蛋白质、,胨、肽,糜蛋白酶,胰液,蛋白质、,胨、肽,羧基肽酶,小肠液,肽,氨基酸,氨基肽酶,胰液,二肽,氨基酸,小肠液,胨、肽,氨基酸,二肽酶,小肠液,胨、肽,氨基酸,2,、单胃草食动物蛋白质营养特点,在胃、小肠的消化与杂食动物相同，但草食动物有发达的结肠、盲肠，其内寄住着很多微生物，可将蛋白质降解为,AA+,氨（,NH3,），,AA,被吸收，,NH,3,被利用合成菌体蛋白质，虽然不能全部被机体利用，但对马属动物来说，降解部分在蛋白质代谢中仍占重要地位。,据测，以干草为马唯一饲料，盲、结肠微生物酶消化的饲料蛋白质占,DCP 50%,。有人认为，兔喜吃软粪习性，对蛋白质利用与反刍动物近似。,一、单胃动物对蛋白质的消化,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,/,三肽酶,刷状缘,(,肠细胞,),Large,Protein,Unfolded,Protein,Smaller,Protein,Smaller,Protein,Smaller,Protein,Smaller,Protein,AA,di&tripeptides,肠激酶,胃,部位,:,在小肠上,2/3,部位进行，主要有十二指肠；,方式,:,主动吸收,载体,:,碱性、酸性、中性系统,顺序：,L-AA D-AA,CysMetTryLeuPheLysAlaSerAspGlu,二、单胃动物蛋白质的吸收,（一）动物,1,、种类,不同种类动物消化生理特点不同，所以对同种蛋白质的消化吸收存在一定差异。,2,、年龄,从出生开始，岁年龄增加，消化道功能不断完善，对蛋白质消化率相应提高。,三、影响蛋白质消化吸收的因素,（二）饲料组成,日粮粗纤维水平,(,缩短消化时间,),日粮蛋白质种类与水平,(,底物诱导效应,),日粮矿物元素水平,(,酶激活剂,),抗营养因子,(,胰蛋白酶抑制剂,),三、影响蛋白质消化吸收的因素,（三）饲料加工,蛋白质的热损害,：对豆类饲料进行加工处理，如果处理温度过高或时间过长，会使,AA,的游离氨基与还原糖的醛基发生反应（美拉德反应），生成一种棕褐色的氨基糖复合物，胰蛋白酶不能切断此键，以至,AA,不能被消化吸收，（如赖,AA,的,-,氨基）。,（四）饲养管理,补饲、饲喂次数、饲喂量,（五）影响吸收的因素,AA,平衡、肠粘膜状态,三、影响蛋白质消化吸收的因素,（一）概念（实质是,AA,代谢）,1,、外源性,AA,，饲料蛋白在消化酶作用下分解产生的,AA,。,2,、内源性,AA,，体组织蛋白在组织蛋白酶作用下分解产生的,AA,和由糖类等非蛋白在体内合成的,AA,（糖异生作用）。,3,、内源氮（尿氮），,动物尿中排出的氮中有一部分是体组织蛋白的代谢产物。,测定：以非含氮日粮饲喂时，由尿液排出的含氮物的氮。,四、蛋白质的代谢,（二）代谢,AA,：体蛋白合成分解；合成功能物质；合成产品；氧化供能或转化为糖和脂肪。,蛋白在体内消化、吸收、代谢可用,氮平衡,表示：,料氮,=,粪氮,+,尿氮,+,沉积氮（可反映体组织氮的增减）,料氮,=,粪氮,+,尿氮 氮,等平衡,即零平衡 动物体重不增减,料氮,粪氮,+,尿氮 氮,正平衡,体蛋白合成 对幼龄动物应处于正平衡,料氮,粪氮,+,尿氮 氮,负平衡,体蛋白分解、体重下降 饲料蛋白不足出现此问题,四、蛋白质的代谢,一、反刍动物蛋白质的消化,二、微生物蛋白质的品质,三、瘤胃降解蛋白与非降解蛋白及其调控,四、小肠消化,五、大肠消化,六、氨基酸营养,七、,NPN,的利用,第四节 反刍动物蛋白质营养,主要是微生物蛋白质营养，最终为氨基酸营养。,70%,的蛋白质经瘤胃微生物分解，,30%,在真胃、小肠消化。,1、瘤胃蛋白降解,2,、皱胃、小肠,一、反刍动物对蛋白质的消化,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%,RDP,占,10-50%,底物,小肠消化,日粮,CP,皱胃,唾液,尿素,尿素,肝脏,NH,3,真蛋白,NPN,瘤胃,蛋白质,肽,菌体蛋白,氨基酸,NH,3,NPN,蛋白质,肽,氨基酸,Proteoses,蛋白胨,小肠,氨基酸,胰液,（胰蛋白酶）,（糜蛋白酶）,小肠液,肽酶,胃液（胃蛋白酶）,唾液,尿素,氨基酸,肝,组织,氨基酸,皱胃,饲料蛋白质,蛋白质降解率（,%,）,=RDP/,食入,CP,瘤胃降解蛋白（,RDP,）,瘤胃未降解蛋白 （过瘤胃蛋白，,UDP,）,一、反刍动物对蛋白质的消化,瘤胃,NH,3,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,NH,3,被吸收入血。通过合成尿素而解毒。最大解毒能力：,80mg/100ml,。,NH,3,+-,酮戊二酸,Glu,其他,AA,微生物蛋白,二、反刍动物对蛋白质的吸收,唾液腺,口腔,80%,瘤胃 血液 肝脏 尿素 尿,NH,3,瘤胃,-,肝脏氮素循环,二、反刍动物对蛋白质的吸收,（一）饲料组成,瘤胃微生物合成氨基酸和蛋白质是通过氨与饲粮成分所提供的碳架实现的。因此，反刍动物对氮的利用效率不仅取决于饲粮中含氮组分的降解速度，而且也取决于饲粮中以碳水化合物形式存在的碳架的供给同步情况。,三、影响蛋白质消化吸收的因素,（,2,）蛋白质种类：,NPN,与真蛋白,CP 13%,，加,NPN,有效,;,高于,13%,，效果差,（,3,）其他养分：碳水化合物、,P,、,S,（,1,）日粮,CP,水平：,13%NH,3,浓度,5mM,（二）降解速度,微生物对饲料蛋白质及含氮化合物的降解速度取决于被微生物倾袭的表面积大小、物质密度、蛋白质的化学性质以及其他物质的保护作用等多种因素。蛋白质的溶解度愈高，则降解速度愈快。饲料真蛋白质一般较非蛋白含氮化合物降解慢。因此，要使瘤胃微生物很好地利用氮源，提高饲料蛋白质的利用率，必需对饲料组成作全面考虑，既要保证真蛋白氮与非蛋白氮的适当比例，也要考虑饲料总氮含量与可利用碳水化合物的适宜比例。,三、影响蛋白质消化吸收的因素,（三）蛋白质的热损害,某些饲料在一定湿度和温度作用下，饲料中,AA,游离氨基与,CHO,中的半纤维素结合成合物（含,11%N,），类似于木质素不能被消化，所含氮称,酸溶涤不溶氮,（,ADIN,）,ADIN,：,Acid detergent insoluble nitrkgen,ADIN,产生最适环境：,70%,湿度，,60,温度。,ADIN8ppm:,出现中毒，表现神经症状，肌肉震颤；,20ppm:,呼吸困难、强直性痉挛，运动失调；,50ppm:,死亡。,（,2,）中毒水平,（,2,）增加微生物的合成能力,提供充足的可溶性碳水化合物,提供足够的矿物元素,N:S=15:1,即,100g,尿素加,3g S,4,、合理利用,NPN,的途径,（,1,）延缓,NPN,的分解速度,选用分解速度慢的,NPN,，如双缩脲等,采用包被技术，减缓尿素等分解,使用脲酶抑制剂等抑制脲酶活性。,1,）用量：不超过总氮的,20-30%,不超过饲粮干物质的,1%,不超过精料补充料的,2-3%,每,100kg,体重,20-30g,2,）适应期：,2-4,周,3,）不能加入水中饲喂,4,）制成舔砖,5,）不与含脲酶活性高的饲料混合,6,）尿素青贮,（,3,）正确的使用技术,一、周转代谢的概念,二、蛋白质周转代谢的生物学意义,三、蛋白质周转代谢的规律,四、蛋白质周转代谢的调控,第五节 蛋白质周转代谢,AA,代谢库,蛋白质合成,氧化或排泄,AA,摄入,蛋白质降解,N,沉积,S,B,E,I,一、周转代谢的概念,S,：蛋白质合成率,B,：蛋白质降解率,E,：,N,排泄（,AA,氧化率）,I,：,N,摄入（,AA,摄入率）,S+E,：离开代谢库的,AA,B+I,：进入代谢库的,AA,S+E=B+I,S,B=I,E,1,、调节细胞内特异酶的含量，使其合成或降解率适应代谢的需要；,2,、是适应营养、生理和病理变化的需要；,3,、是消除异常蛋白的需要；,4,、是构造细胞的需要。,二、蛋白质周转代谢的生物学意义,（,1,）更新的蛋白质约占蛋白质总合成量的,60%,以上，为摄入量的,5-10,倍；,（,2,）成年人每日合成蛋白质,300g,，而摄入量只有,100g,；,（,3,）成年动物合成蛋白质的,AA,，,80%,来自体蛋白的降解，,20%,来自饲料。,1,、体蛋白的总周转量大,三、蛋白质周转代谢的规律,2,、组织器官不同，蛋白质周转程度不同,肝脏、胰腺和消化道周转最快。小肠粘膜完全更新只需,1-2,天。,表 生长猪一些器官蛋白质合成速度,*,示踪氨基酸,肝脏,胰脏,十二指肠,空肠,回肠,结肠,肾脏,肌肉,心脏,皮肤,L-,14,C,亮氨酸,103,141,71,45,35,34,37,8,9,13,L-,14,C,赖氨酸,123,81,44,68,39,32,17,9,7,20,*,每日合成量占组织器官蛋白总量的百分比。引自,Kirchgessner,，,M.,（,1987,）,p.77,3,、蛋白质寿命与其结构有关,N,末端为蛋、丝、丙、苏、缬、甘时，蛋白质寿命长；为其余,AA,时，半衰期短。,4,、蛋白质降解需要特异识别信号和,ATP,参加,5,、降解蛋白质的去路,生糖、氧化供能、合成蛋白质,2,、支链,AA,和,Gln,3,、日粮蛋白质水平和质量,4,、不饱和脂肪酸,5,、环境温度,6,、生理阶段,1,、激素（表）,四、蛋白质周转代谢的调控,激素,刺激氨基酸摄入,蛋白质合成,蛋白质分解,儿苯酚胺,无影响,胰高血糖素,？,？,糖皮质激素,胰岛素,生长激素,无影响,表 激素对骨胳肌蛋白质合成的影响,a,a,“,”,表示降低，,“,”,表示增加，,“,?,”,不清楚。,引自,Kirchgessner,M.,（,1987,）,p.77,思考题：,1,、解释：,EAA,、限制性,AA,、理想蛋白、,PBV,、净蛋白利用率（,NPU,）、蛋白互补作用、粪代谢,N,、能朊比、能量浓度、蛋白质周转代谢、美拉德反应,2,、怎样满足单胃动物和反刍动物的蛋白质营养需要？,3,、限制性氨基酸的序列确定？,4,、瘤胃氮素循环？,5,、瘤胃能氮平衡？,6,、如何提高饲料蛋白营养价值？,7,、影响非蛋白氮利用的因素？,