《动物营养学》教案 主讲教师：林英庭 教 授 李文立 副教授 王利华 副教授 姜建阳 副教授 授课专业：动物科学 动物养殖与疾病防治 讲课学时：50 学时
《动物营养学》教案 主讲教师：林英庭 教 授 李文立 副教授 王利华 副教授 姜建阳 副教授 授课专业：动物科学 动物养殖与疾病防治 讲课学时：50 学时
绪论 目的要求 掌握营养与营养学的概念、动物营养学的目的与任务；了解动物营养在动物生产中的地位 和作用；了解动物营养学的发展历程。 第一节 营养与动物营养学 一、营养的概念 营养是有机体消化吸收食物并利用食物中的有效成分来维持生命活动、修补体组织、生长 和生产的全部过程。食物中的有效成分能够被有机体用以维持生命或生产产品的一切化学物质， 即通常所称的营养物质或营养素、养分。 由此可知，有机体的营养过程就是营养物质在机体内的代谢过程。 营养是生物界的共同现象，也是生物及其与环境相互联系的纽带。自然界中的生物根据其 营养特点不同，可分为自养生物和异养生物二大类。 自养生物和异养生物是生物界物质循环的二大主要生物群落。它们相互制约、相互依存， 并同时对环境产生影响，由此构成复杂的生态系统。营养是维系这一系统及其平衡的根本机制， 没有合理的营养，生态系统就会被破坏。 营养学是研究生物体营养过程的科学。通过这一过程的研究，可以阐明生命活动的本质， 并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。 根据研究的对象，营养学分为动物营养学、植物营养学和微生物营养学三大学科。动物营 养学和植物营养学分别是动物生产和植物生产的支柱学科，微生物营养学不但可同时为动物生 产和植物生产服务，而且可直接为人类健康和食物生产服务。 营养物质在土壤-植物-动物-人食物链中的流向与转移，不但是农业生产的根本基础， 也是农业生产的最终目的。现代农业的最大特点就是营养物质在食物链中的快速和高效转移与 回流。要体现这一特点，必需研究和掌握动物、植物和微生物营养。因此，营养学或其三大分 支学科是农业生产及其可持续发展的理论基础。 二、动物营养学的目的与任务 动物营养学是研究营养物质摄入与动物生命活动（包括生产）之间关系的科学。养分是动 物生命活动的物质基础。研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规律，不但可以为 动物生产提供理论根据和实践指南，维持动物生产的高效进行，而且有助于揭示动物生命活动 的本质、动物与人及环境的互作关系。因此，动物营养学不但是动物生产的理论基础，也是生 命科学和资源环境科学的组成部分
绪论 目的要求 掌握营养与营养学的概念、动物营养学的目的与任务；了解动物营养在动物生产中的地位 和作用；了解动物营养学的发展历程。 第一节 营养与动物营养学 一、营养的概念 营养是有机体消化吸收食物并利用食物中的有效成分来维持生命活动、修补体组织、生长 和生产的全部过程。食物中的有效成分能够被有机体用以维持生命或生产产品的一切化学物质， 即通常所称的营养物质或营养素、养分。 由此可知，有机体的营养过程就是营养物质在机体内的代谢过程。 营养是生物界的共同现象，也是生物及其与环境相互联系的纽带。自然界中的生物根据其 营养特点不同，可分为自养生物和异养生物二大类。 自养生物和异养生物是生物界物质循环的二大主要生物群落。它们相互制约、相互依存， 并同时对环境产生影响，由此构成复杂的生态系统。营养是维系这一系统及其平衡的根本机制， 没有合理的营养，生态系统就会被破坏。 营养学是研究生物体营养过程的科学。通过这一过程的研究，可以阐明生命活动的本质， 并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。 根据研究的对象，营养学分为动物营养学、植物营养学和微生物营养学三大学科。动物营 养学和植物营养学分别是动物生产和植物生产的支柱学科，微生物营养学不但可同时为动物生 产和植物生产服务，而且可直接为人类健康和食物生产服务。 营养物质在土壤-植物-动物-人食物链中的流向与转移，不但是农业生产的根本基础， 也是农业生产的最终目的。现代农业的最大特点就是营养物质在食物链中的快速和高效转移与 回流。要体现这一特点，必需研究和掌握动物、植物和微生物营养。因此，营养学或其三大分 支学科是农业生产及其可持续发展的理论基础。 二、动物营养学的目的与任务 动物营养学是研究营养物质摄入与动物生命活动（包括生产）之间关系的科学。养分是动 物生命活动的物质基础。研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规律，不但可以为 动物生产提供理论根据和实践指南，维持动物生产的高效进行，而且有助于揭示动物生命活动 的本质、动物与人及环境的互作关系。因此，动物营养学不但是动物生产的理论基础，也是生 命科学和资源环境科学的组成部分
动物营养学的主要研究内容包括以下几方面。 第一，确定必需营养素及其理化特性； 第二，研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制； 第三，研究营养摄入与动物健康的关系； 第四，研究动物营养与人及环境之间的互作规律； 第五，制定不同条件下，不同生产目的的动物对各种营养物质的需要量； 第六，研究动物营养学的研究方法。 通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形成饲料资源的高效利用、动物产品的高效生 产、人类健康及生态环境的长期维护的动物营养科学指南，使动物生产在土壤-植物-动物 -人食物链中与其他要素协调发展，为维持食物链的高效运转发挥积极作用。 由此可见，动物营养学研究内容深、广，研究目标远、难，任务十分艰巨。完成这一任务， 不但需要长期不懈的努力，更需要多学科理论和技术的融合。动物营养学至少与 30 多门自然科 学特别是与生命科学有关的学科，以及经济、政治、环境等社会学科有联系。掌握或了解这些 学科的基本知识有助于全面深入理解动物营养学的内涵，推动动物营养学的发展。 有些学科还是动物营养学的理论基础和方法基础。与动物营养学关系十分密切的学科包括 《普通化学》、《动物生物化学》、《动物生理学》、《数学》、《土壤学》、《微生物学》、《生态学》、 《畜牧经济学》、《饲料与饲养学》等。 第二节 动物营养与动物生产 一、动物生产的特点 动物生产的目的是将粮食及人类不能直接利用的物质转化为人类生存的生活质量提高所必 需的食物、衣物、药物、娱乐、劳力、自然环境等产品或方式。其中，生产食物是动物生产的 主要目的。 从生产人类食物的角度看，动物生产的重要特点是物质利用效率低。表 1 说明，动物生产 的蛋白质转化效率平均只有 20%左右，而能量转化率只要 15%左右。 表 1 各种动物将饲料能量、蛋白质转化为人类食物的效率 动 物 能量转化效率（%） 蛋白质转化效率（%） 产蛋鸡 18 26 肉鸡 11 23 火鸡 9 22 奶牛 17 25 肉牛 3 6 肉猪 14 14 羔羊 2 5 引自 Gillespie，1987
动物营养学的主要研究内容包括以下几方面。 第一，确定必需营养素及其理化特性； 第二，研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制； 第三，研究营养摄入与动物健康的关系； 第四，研究动物营养与人及环境之间的互作规律； 第五，制定不同条件下，不同生产目的的动物对各种营养物质的需要量； 第六，研究动物营养学的研究方法。 通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形成饲料资源的高效利用、动物产品的高效生 产、人类健康及生态环境的长期维护的动物营养科学指南，使动物生产在土壤-植物-动物 -人食物链中与其他要素协调发展，为维持食物链的高效运转发挥积极作用。 由此可见，动物营养学研究内容深、广，研究目标远、难，任务十分艰巨。完成这一任务， 不但需要长期不懈的努力，更需要多学科理论和技术的融合。动物营养学至少与 30 多门自然科 学特别是与生命科学有关的学科，以及经济、政治、环境等社会学科有联系。掌握或了解这些 学科的基本知识有助于全面深入理解动物营养学的内涵，推动动物营养学的发展。 有些学科还是动物营养学的理论基础和方法基础。与动物营养学关系十分密切的学科包括 《普通化学》、《动物生物化学》、《动物生理学》、《数学》、《土壤学》、《微生物学》、《生态学》、 《畜牧经济学》、《饲料与饲养学》等。 第二节 动物营养与动物生产 一、动物生产的特点 动物生产的目的是将粮食及人类不能直接利用的物质转化为人类生存的生活质量提高所必 需的食物、衣物、药物、娱乐、劳力、自然环境等产品或方式。其中，生产食物是动物生产的 主要目的。 从生产人类食物的角度看，动物生产的重要特点是物质利用效率低。表 1 说明，动物生产 的蛋白质转化效率平均只有 20%左右，而能量转化率只要 15%左右。 表 1 各种动物将饲料能量、蛋白质转化为人类食物的效率 动 物 能量转化效率（%） 蛋白质转化效率（%） 产蛋鸡 18 26 肉鸡 11 23 火鸡 9 22 奶牛 17 25 肉牛 3 6 肉猪 14 14 羔羊 2 5 引自 Gillespie，1987
动物生产的另一个特点是动物可以将人类不能直接利用的养分资源（如牧草、各类副产物 等）转化为人类食品，从而提高食物生产体系中的养分利用率。从表 2 可知，以人类可食部分 为基础计算的投入产出效率明显高于总效率。其中，产奶的能量和蛋白质以及生产牛肉的蛋白 质的投入产出效率均超过 100%，意味着从事这二类产品的生产不仅不存在与人争食的矛盾，而 且会提高人类食品的生产水平和效益。 表２ 动物生产的投入与产出 能量与蛋白质总量 人类可食能量与蛋白质 能 量 蛋白质 能 量 蛋白质 投入量 产出率 投入量 产出率 投入量 产出率 投入量 产出率 (兆卡) ( %) (千克) (%) (兆卡) (%) (千克) (%) 奶牛 19960 23.1 702 28.8 4555 101.1 111.5 181.4 肉牛 20560 5.2 823 5.3 186.9 57.1 39.9 108.8 猪 1471 23.2 66 37.8 588 58.0 29.0 86.0 家禽 23.2 15.0 1.2 30.0 11.2 31.0 0.48 75.0 注：投入量按可消化能和可消化蛋白质计算，包括种畜（禽）的投入。 引自 Pond，1995 二、动物营养学在动物生产中的作用 动物营养学在动物生产和饲料工业中起着核心作用。 （一） 在动物生产中的作用 动物营养学在动物生产中的作用表现在以下几个方面。 第一，保障动物健康。 第二，提高生产水平。动物生产的实质是养分的沉积（产肉）或分泌（产奶、产蛋），营养 是生产产品的物质基础。与 50 年前比较，现代动物的生产水平提高了 80-200%。其中，营养的 贡献率占 50-70%。 第三， 改善产品质量。 第四， 降低生产成本。动物生产的总成本中，饲料成本占 50-80%（表 3）。 表 1-1-3 饲料成本占动物生产总成本的比例（%） 动物 饲料成本 动物 饲料成本 猪 65-80 蛋鸡 55 奶牛 50-60 肉鸡、火鸡 65 肉牛 70 羔羊育肥 50 引自 Gillespie， 1987 第五，保护生态环境
动物生产的另一个特点是动物可以将人类不能直接利用的养分资源（如牧草、各类副产物 等）转化为人类食品，从而提高食物生产体系中的养分利用率。从表 2 可知，以人类可食部分 为基础计算的投入产出效率明显高于总效率。其中，产奶的能量和蛋白质以及生产牛肉的蛋白 质的投入产出效率均超过 100%，意味着从事这二类产品的生产不仅不存在与人争食的矛盾，而 且会提高人类食品的生产水平和效益。 表２ 动物生产的投入与产出 能量与蛋白质总量 人类可食能量与蛋白质 能 量 蛋白质 能 量 蛋白质 投入量 产出率 投入量 产出率 投入量 产出率 投入量 产出率 (兆卡) ( %) (千克) (%) (兆卡) (%) (千克) (%) 奶牛 19960 23.1 702 28.8 4555 101.1 111.5 181.4 肉牛 20560 5.2 823 5.3 186.9 57.1 39.9 108.8 猪 1471 23.2 66 37.8 588 58.0 29.0 86.0 家禽 23.2 15.0 1.2 30.0 11.2 31.0 0.48 75.0 注：投入量按可消化能和可消化蛋白质计算，包括种畜（禽）的投入。 引自 Pond，1995 二、动物营养学在动物生产中的作用 动物营养学在动物生产和饲料工业中起着核心作用。 （一） 在动物生产中的作用 动物营养学在动物生产中的作用表现在以下几个方面。 第一，保障动物健康。 第二，提高生产水平。动物生产的实质是养分的沉积（产肉）或分泌（产奶、产蛋），营养 是生产产品的物质基础。与 50 年前比较，现代动物的生产水平提高了 80-200%。其中，营养的 贡献率占 50-70%。 第三， 改善产品质量。 第四， 降低生产成本。动物生产的总成本中，饲料成本占 50-80%（表 3）。 表 1-1-3 饲料成本占动物生产总成本的比例（%） 动物 饲料成本 动物 饲料成本 猪 65-80 蛋鸡 55 奶牛 50-60 肉鸡、火鸡 65 肉牛 70 羔羊育肥 50 引自 Gillespie， 1987 第五，保护生态环境
（二） 在饲料工业中的作用 饲料工业是以动物营养为基础，以养殖业为服务对象的从事商品饲料生产的工业行业，包 括饲料原料工业、饲料添加剂工业、饲料机械工业和饲料加工工业。 动物营养是决定饲料企业产品定位、产品产量与质量、企业生产效率的核心因素。饲料产 品的结构、饲料原料及添加剂的选用与配比、饲料工厂的设计、饲料机械的选用、饲料加工工 艺流程设计等均需要以动物营养学为理论基础和行动指南。 第三节 动物营养学的发展历程 一、动物营养学的发展历史 现代动物营养学大体经历了三个阶段共 200 多年时间才形成的。从 18 世纪中叶到 19 世纪 中叶的 100 年时间为第一阶段。此期的最大成就是法国化学家 Antoine Lavoisier（1743-1794）创 立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。第一阶段营养学进展很慢。 从 19 世纪中叶开始，以后的 100 年为第二阶段。此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、脂 肪和碳水化合物三大有机物是动物的必需养分。大部分研究集中在这三大养分及能量利用率上， 并开始积累有关矿物元素的资料。 从 20 世纪中叶起，动物营养学的发展进入第三个阶段，即现代动物营养学的形成与发展阶 段。从 30 年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪酸、无机元素、能量代谢、蛋白质代谢、动物 营养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。特别是在 30-40 年代，分离并阐明了维生素的化 学结构以后，微量养分的营养就初步形成了。40 年代开始了对氨基酸的营养研究。到 50 年代， 对微量元素、维生素、氨基酸这些微量养分的营养功能和需要量进行了大量研究，同时发现了 低剂量的抗生素具有促进动物生产和改善饲料利用率的功效。这些研究成果表明，在天然饲料 中加入这些微量的营养性物质（微量元素、维生素和氨基酸）以及非营养性的抗生素，可使动 物生产潜力得到最大发挥。由此诞生了“饲料添加剂”的概念。到了 60 年代，维生素、氨基酸、 抗生素的人工合成取得成功，养殖业也开始向规模化集约化方式发展，大大促进了动物营养学 在生产实际中的应用。与此同时，饲料工业进入迅速发展时期。应用已知的动物营养学知识所 生产的配合饲料能够促使养殖生产水平和饲粮利用率的大幅度提高，标志着现代动物营养学已 经形成。从 60 年代至今，现代动物营养学得到了迅速发展。 动物营养学的形成与发展归因于长期以来农牧民养殖经验的总结和近一个世纪以来动物科 学及相关学科科学技术的发展
（二） 在饲料工业中的作用 饲料工业是以动物营养为基础，以养殖业为服务对象的从事商品饲料生产的工业行业，包 括饲料原料工业、饲料添加剂工业、饲料机械工业和饲料加工工业。 动物营养是决定饲料企业产品定位、产品产量与质量、企业生产效率的核心因素。饲料产 品的结构、饲料原料及添加剂的选用与配比、饲料工厂的设计、饲料机械的选用、饲料加工工 艺流程设计等均需要以动物营养学为理论基础和行动指南。 第三节 动物营养学的发展历程 一、动物营养学的发展历史 现代动物营养学大体经历了三个阶段共 200 多年时间才形成的。从 18 世纪中叶到 19 世纪 中叶的 100 年时间为第一阶段。此期的最大成就是法国化学家 Antoine Lavoisier（1743-1794）创 立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。第一阶段营养学进展很慢。 从 19 世纪中叶开始，以后的 100 年为第二阶段。此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、脂 肪和碳水化合物三大有机物是动物的必需养分。大部分研究集中在这三大养分及能量利用率上， 并开始积累有关矿物元素的资料。 从 20 世纪中叶起，动物营养学的发展进入第三个阶段，即现代动物营养学的形成与发展阶 段。从 30 年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪酸、无机元素、能量代谢、蛋白质代谢、动物 营养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。特别是在 30-40 年代，分离并阐明了维生素的化 学结构以后，微量养分的营养就初步形成了。40 年代开始了对氨基酸的营养研究。到 50 年代， 对微量元素、维生素、氨基酸这些微量养分的营养功能和需要量进行了大量研究，同时发现了 低剂量的抗生素具有促进动物生产和改善饲料利用率的功效。这些研究成果表明，在天然饲料 中加入这些微量的营养性物质（微量元素、维生素和氨基酸）以及非营养性的抗生素，可使动 物生产潜力得到最大发挥。由此诞生了“饲料添加剂”的概念。到了 60 年代，维生素、氨基酸、 抗生素的人工合成取得成功，养殖业也开始向规模化集约化方式发展，大大促进了动物营养学 在生产实际中的应用。与此同时，饲料工业进入迅速发展时期。应用已知的动物营养学知识所 生产的配合饲料能够促使养殖生产水平和饲粮利用率的大幅度提高，标志着现代动物营养学已 经形成。从 60 年代至今，现代动物营养学得到了迅速发展。 动物营养学的形成与发展归因于长期以来农牧民养殖经验的总结和近一个世纪以来动物科 学及相关学科科学技术的发展