二、动物营养学的现状 在过去的四五十年间，现代动物营养学取得了巨大成就，主要体现在以下几方面。 第一， 确定了 50 种必需养分（表 4）。 表 1-1-4 动物可能需要的营养物质 水 维生素 A 钾 能量 维生素 D 硫 * 氮 * 维生素 E 铁 精氨酸 维生素 K 铜 甘+丝氨酸 硫胺素 钴 * 组氨酸 核黄素 锰 异亮氨酸 烟酸 硒 亮氨酸 维生素 B6 碘 赖氨酸 泛酸 氟 蛋+胱氨酸 生物素 镍 苯丙+酪氨酸 叶酸 硅 苏氨酸 维生素 B12 钒 色氨酸 钙 锡 缬氨酸 磷 砷 必需脂肪酸 镁 钼 胆碱 钠 铬 肌醇 氯 注： 肩注 * 的养分被瘤网胃微生物用作合成如氨基酸、维生素 K 和 B 族维生素等反刍动物所需养分的底物。 引自 Pond，et al. 1980. 第二， 了解了养分的主要代谢过程，掌握了养分的基本功能，弄清了养分的缺乏症和某 些养分的中毒症。 第三， 制定了各类动物对主要养分的营养需要量，掌握了主要养分的利用效率，使动物 生产能够在较准确的营养调控下进行。 第四， 建立了一整套动物营养学的研究方法。 第五， 了解了多种因素对营养代谢和需要量的影响。 第六， 认识了饲料添加剂在动物营养中的重要作用。 第七， 研究领域正在由宏观向微观、由群体营养向细胞营养分子营养、由局部向整体、 由静态向动态方向发展，分支学科和交叉学科正在形成，如环境营养学、免疫营养学、微生态 营养学、分子营养学等。 动物营养学的巨大成就促进了饲料工业的迅速发展和动物生产水平与效益的提高。 动物营养学存在的主要问题有以下几方面。 第一，缺乏动物组织代谢和生长的细胞调节和分子调节过程的基本知识。 第二，缺乏对动物与其消化道微生物生态系统相互关系的了解。 第三，对营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动物福利、营养与产品品质等关系的研 究十分薄弱。综合考虑这些因素的相互作用时，动物营养需要的含义及需要量有何变化，目前
二、动物营养学的现状 在过去的四五十年间，现代动物营养学取得了巨大成就，主要体现在以下几方面。 第一， 确定了 50 种必需养分（表 4）。 表 1-1-4 动物可能需要的营养物质 水 维生素 A 钾 能量 维生素 D 硫 * 氮 * 维生素 E 铁 精氨酸 维生素 K 铜 甘+丝氨酸 硫胺素 钴 * 组氨酸 核黄素 锰 异亮氨酸 烟酸 硒 亮氨酸 维生素 B6 碘 赖氨酸 泛酸 氟 蛋+胱氨酸 生物素 镍 苯丙+酪氨酸 叶酸 硅 苏氨酸 维生素 B12 钒 色氨酸 钙 锡 缬氨酸 磷 砷 必需脂肪酸 镁 钼 胆碱 钠 铬 肌醇 氯 注： 肩注 * 的养分被瘤网胃微生物用作合成如氨基酸、维生素 K 和 B 族维生素等反刍动物所需养分的底物。 引自 Pond，et al. 1980. 第二， 了解了养分的主要代谢过程，掌握了养分的基本功能，弄清了养分的缺乏症和某 些养分的中毒症。 第三， 制定了各类动物对主要养分的营养需要量，掌握了主要养分的利用效率，使动物 生产能够在较准确的营养调控下进行。 第四， 建立了一整套动物营养学的研究方法。 第五， 了解了多种因素对营养代谢和需要量的影响。 第六， 认识了饲料添加剂在动物营养中的重要作用。 第七， 研究领域正在由宏观向微观、由群体营养向细胞营养分子营养、由局部向整体、 由静态向动态方向发展，分支学科和交叉学科正在形成，如环境营养学、免疫营养学、微生态 营养学、分子营养学等。 动物营养学的巨大成就促进了饲料工业的迅速发展和动物生产水平与效益的提高。 动物营养学存在的主要问题有以下几方面。 第一，缺乏动物组织代谢和生长的细胞调节和分子调节过程的基本知识。 第二，缺乏对动物与其消化道微生物生态系统相互关系的了解。 第三，对营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动物福利、营养与产品品质等关系的研 究十分薄弱。综合考虑这些因素的相互作用时，动物营养需要的含义及需要量有何变化，目前
知之极少。 第四，对动物达到最佳生产性能时的采食量及其调控机制与措施了解不足。 第五，高效迅速地检测饲料中养分和抗营养因子的含量以及评定养分的生物利用率的技术 尚不完善。 第六，新饲料资源的开发及利用各类副产物合成动物的必需养分或其前体物的研究十分有限。 第七，缺乏准确、客观评定动物福利要求的理论和技术。 三、动物营养学的发展趋势 现代动物营养学的薄弱领域就是动物营养学未来的研究重点和发展方向。重要领域包括： 第一， 蛋白质合成与动物生长的细胞调节与分子调节机制。 第二， 消化道微生物生态系统、消化功能和动物营养之间的相互关系。 第三， 动物营养需要的动态模型。 第四， 采食量的调控机制与措施。 第五， 饲料及饲粮养分生物学效价的快速准确评定。 第六， 动物生产目标的改变、动物福利、环境与资源保护、人畜健康、立法等因素将明显 影响动物营养需要与饲养方式，成为未来动物营养学的热门研究领域。 第七， 提高生产效率的营养管理综合技术。 第八， 研究手段的更新
知之极少。 第四，对动物达到最佳生产性能时的采食量及其调控机制与措施了解不足。 第五，高效迅速地检测饲料中养分和抗营养因子的含量以及评定养分的生物利用率的技术 尚不完善。 第六，新饲料资源的开发及利用各类副产物合成动物的必需养分或其前体物的研究十分有限。 第七，缺乏准确、客观评定动物福利要求的理论和技术。 三、动物营养学的发展趋势 现代动物营养学的薄弱领域就是动物营养学未来的研究重点和发展方向。重要领域包括： 第一， 蛋白质合成与动物生长的细胞调节与分子调节机制。 第二， 消化道微生物生态系统、消化功能和动物营养之间的相互关系。 第三， 动物营养需要的动态模型。 第四， 采食量的调控机制与措施。 第五， 饲料及饲粮养分生物学效价的快速准确评定。 第六， 动物生产目标的改变、动物福利、环境与资源保护、人畜健康、立法等因素将明显 影响动物营养需要与饲养方式，成为未来动物营养学的热门研究领域。 第七， 提高生产效率的营养管理综合技术。 第八， 研究手段的更新
第一章 动物与饲料 目的要求 了解动物与植物的相互关系，动植物体的化学组成及其比较，掌握饲料中各种营养物质的 基本概念和基本功能。 第一节 动物与植物的关系 一、动物代谢特点（在“绪论”部分已讲） 动物：异养生物 植物：饲养生物 二、动植物的相互关系 动物 人 植物 第二节 动植物的化学组成 一、元素组成 已知的化学元素中，动植物体有 90 多种，其中以 C、H、O、N 含量最多，总占动植物体 DM 的 90%以上，差异大。 二、化合物组成 含 C、H、O，H∶O=2∶1 主要由六聚糖组成，少数为 5，甚至 4、3 和 2 聚糖。 （1）单糖 C6H12O6，在植物中形成： 6CO2+6HO2→C6H12O6+6O2 在动物体内反应逆转。 常见单糖有： 葡糖（已糖）：常见于玉米糖蜜的动物血液中，甜度为蔗糖的 3/4。 果糖：主要存在成熟水果和蜂蜜中，是最甜的糖。 半乳糖：乳糖水解后产生（同时产生葡糖）。 （2）双糖 化学式 C12H22O11，由二分子单糖失水缩合而成。 常见双糖： 蔗糖：水解产生葡糖和果糖。 麦芽糖：由淀粉水解产生，甜度为蔗糖的 1/4
第一章 动物与饲料 目的要求 了解动物与植物的相互关系，动植物体的化学组成及其比较，掌握饲料中各种营养物质的 基本概念和基本功能。 第一节 动物与植物的关系 一、动物代谢特点（在“绪论”部分已讲） 动物：异养生物 植物：饲养生物 二、动植物的相互关系 动物 人 植物 第二节 动植物的化学组成 一、元素组成 已知的化学元素中，动植物体有 90 多种，其中以 C、H、O、N 含量最多，总占动植物体 DM 的 90%以上，差异大。 二、化合物组成 含 C、H、O，H∶O=2∶1 主要由六聚糖组成，少数为 5，甚至 4、3 和 2 聚糖。 （1）单糖 C6H12O6，在植物中形成： 6CO2+6HO2→C6H12O6+6O2 在动物体内反应逆转。 常见单糖有： 葡糖（已糖）：常见于玉米糖蜜的动物血液中，甜度为蔗糖的 3/4。 果糖：主要存在成熟水果和蜂蜜中，是最甜的糖。 半乳糖：乳糖水解后产生（同时产生葡糖）。 （2）双糖 化学式 C12H22O11，由二分子单糖失水缩合而成。 常见双糖： 蔗糖：水解产生葡糖和果糖。 麦芽糖：由淀粉水解产生，甜度为蔗糖的 1/4
乳糖：主要存在于乳中，甜度为蔗糖的 1/6，水解产生半乳糖和葡糖。 （3）多糖：少于 15 个单糖单元的多糖叫寡糖。 化学式：(C6H10O5)n，由数量不等的多个已糖分子缩合而成，动物营养中最重要的多糖有： 淀粉：植物以淀粉形式贮存能量，是日粮的主要成分，易消化，家畜的主要能源，水解式： 淀粉+H2O→糊精→麦芽糖→葡糖 糖原：动物淀粉，存在于动物体，在肝中产生，是动物主要的 C.H2O 贮备形式，水解产生 葡糖。 半纤维素：是一类化性介于糖（淀粉）和纤维素之间的物质，其消化率比淀粉低，但比纤 维素高。广泛存在于粗饲料中。 纤维素：植物细胞壁的主要成分，在纤维质饲料中含量丰富，消化率低，且可降低其他养 分消化率，通过特殊水解过程，可产生葡糖。 木质素：不是真正的碳水化合物，含 C 过多，H：O 比也不是 2：1，还有少量 N。在过熟 的稻秆、夹壳中含量多，动物不能消化，除作填充剂外，对动物没有营养价值。 2．脂肪 含 C、H、O，C、H 对 O 的比例高于 C.H2O，由下式形成： 脂肪酸+甘油→脂肪+水 硬脂酸（C18:0）和软脂酸（16:0）是二种常见的饱和脂肪酸，油酸（C18:1）、亚油酸（C18:2）、 亚麻酸（C18:3）和花生油酸（C20:4），是常见的不饱和脂肪酸。 3．蛋白质 含 C、H、O、N，有时含 Fe、P、S。饲料蛋白质平均含 N16%。由 20 多种 AA 组合而成， 通式： R CH COOH NH2 R 长度和结构随 AA 不同而变化，AA 分子含 1 个或 2 个羧基，1-2 个 NH2，1 个 AA 的 COOH 与另一个 AA 的 NH2 产生肽键，释放 1 分子水。由于 AA 种类不同，不同蛋白质的性质与功能 就不同，蛋白质在适量温度、时间、pH 和酶作用下可水解产生 AA 或小肽。 4．矿物质 在已知 20 种必需化学元素中，C、H、O、N 被认为是非矿物元素，其他 16 种为矿物元素， 其中 7 种为常量元素，9 种为微量元素。 常量元素：Ca P K Na S Cl Mg 微量元素：Fe Cu Mn Zn Se I Co F Mo 5．维生素 有机物、动物需要量少，用于调节代谢过程。分子中含 C、H、O，有些含 N 及矿物元素。 6．水
乳糖：主要存在于乳中，甜度为蔗糖的 1/6，水解产生半乳糖和葡糖。 （3）多糖：少于 15 个单糖单元的多糖叫寡糖。 化学式：(C6H10O5)n，由数量不等的多个已糖分子缩合而成，动物营养中最重要的多糖有： 淀粉：植物以淀粉形式贮存能量，是日粮的主要成分，易消化，家畜的主要能源，水解式： 淀粉+H2O→糊精→麦芽糖→葡糖 糖原：动物淀粉，存在于动物体，在肝中产生，是动物主要的 C.H2O 贮备形式，水解产生 葡糖。 半纤维素：是一类化性介于糖（淀粉）和纤维素之间的物质，其消化率比淀粉低，但比纤 维素高。广泛存在于粗饲料中。 纤维素：植物细胞壁的主要成分，在纤维质饲料中含量丰富，消化率低，且可降低其他养 分消化率，通过特殊水解过程，可产生葡糖。 木质素：不是真正的碳水化合物，含 C 过多，H：O 比也不是 2：1，还有少量 N。在过熟 的稻秆、夹壳中含量多，动物不能消化，除作填充剂外，对动物没有营养价值。 2．脂肪 含 C、H、O，C、H 对 O 的比例高于 C.H2O，由下式形成： 脂肪酸+甘油→脂肪+水 硬脂酸（C18:0）和软脂酸（16:0）是二种常见的饱和脂肪酸，油酸（C18:1）、亚油酸（C18:2）、 亚麻酸（C18:3）和花生油酸（C20:4），是常见的不饱和脂肪酸。 3．蛋白质 含 C、H、O、N，有时含 Fe、P、S。饲料蛋白质平均含 N16%。由 20 多种 AA 组合而成， 通式： R CH COOH NH2 R 长度和结构随 AA 不同而变化，AA 分子含 1 个或 2 个羧基，1-2 个 NH2，1 个 AA 的 COOH 与另一个 AA 的 NH2 产生肽键，释放 1 分子水。由于 AA 种类不同，不同蛋白质的性质与功能 就不同，蛋白质在适量温度、时间、pH 和酶作用下可水解产生 AA 或小肽。 4．矿物质 在已知 20 种必需化学元素中，C、H、O、N 被认为是非矿物元素，其他 16 种为矿物元素， 其中 7 种为常量元素，9 种为微量元素。 常量元素：Ca P K Na S Cl Mg 微量元素：Fe Cu Mn Zn Se I Co F Mo 5．维生素 有机物、动物需要量少，用于调节代谢过程。分子中含 C、H、O，有些含 N 及矿物元素。 6．水
由 O、H 组成，在动物代谢，饲料贮藏及饲料营养价值方面有重要作用。 三、动植物体组成成分的比较 1．元素比较 早在 19 世纪初就作了此工作，发现二者种类基本相同，数量略有差异（表 1-3）。 饲料种类不同，元素含量差异大，而动物差异小。 动物体均以 O 最多，C、H 次之，Ca、P 较少。 动物体内含 Ca 高于植物，动物 Na 高于植物而 K 低于植物。 2．化学物组成 动物摄入多种元素后，经代谢形成多种化合物，有三类，一是构成动物机体的成分，如蛋 白质、脂肪、碳水化合物、水、矿物质；二是合成或分解产物（一类的代谢产物），如 AA、NH3、 尿素、甘油等；三是生物活性物质，如酶、H、V、抗体等。 比较这三类物质发现有如下异同。 （1）动植物体均以水分含量为最高，但植物变异大，动物小（表 1-4）； （2）植物体内含 CF，而动物完全无 CF； （3）植物的能量贮备为淀粉，且含量高，动物体的为脂肪，C、H2O 含量少（<1%），主要 是糖原和少量葡糖。 （4）植物体内除真蛋白质外，还有非蛋白质与 N 物（氨化物），而动物体内主要是真蛋白 质及游离 AA、激素，无其他氨化物，动物体蛋白质含量高，且蛋白品质优于植物蛋白。 （5）植物体内除真脂肪外，还有脂溶性物质，如脂肪酸、色素、蜡质、磷脂等，动物体主 要是真脂肪、脂肪酸和脂溶性 V，动物体内脂肪含量高于除油料植物外的植物。 第三节 饲料养分 一、饲料 在正常情况下，凡能被动物采食、消化吸收、无毒无害、且能提供营养物质的所有物质均 叫饲料。 饲料种类多，营养价值各不相同，如何认识和合理利用饲料资源，提高饲料利用率和动物 生产力是《饲料学》的研究内容。 二、养分 凡能被动物用以维持生命、生产产品的物质叫养分。 对养分种类的认识也是随研究手段的进步而深入的。 （一）概略养分 100 多年前在德国 Weende 农业站发明了一套评定饲料营养价值的体系，将饲料养分概略分 为六大成分，分别为水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、无 N 浸出物和粗灰分，将这些养分叫 概略养分，这套体系叫概略养分分析体系（系统）。 1．水分或干物质（DM） 初水（游离水、自由水）：含于细胞间，与细胞结合不紧密，在室温下易挥发
由 O、H 组成，在动物代谢，饲料贮藏及饲料营养价值方面有重要作用。 三、动植物体组成成分的比较 1．元素比较 早在 19 世纪初就作了此工作，发现二者种类基本相同，数量略有差异（表 1-3）。 饲料种类不同，元素含量差异大，而动物差异小。 动物体均以 O 最多，C、H 次之，Ca、P 较少。 动物体内含 Ca 高于植物，动物 Na 高于植物而 K 低于植物。 2．化学物组成 动物摄入多种元素后，经代谢形成多种化合物，有三类，一是构成动物机体的成分，如蛋 白质、脂肪、碳水化合物、水、矿物质；二是合成或分解产物（一类的代谢产物），如 AA、NH3、 尿素、甘油等；三是生物活性物质，如酶、H、V、抗体等。 比较这三类物质发现有如下异同。 （1）动植物体均以水分含量为最高，但植物变异大，动物小（表 1-4）； （2）植物体内含 CF，而动物完全无 CF； （3）植物的能量贮备为淀粉，且含量高，动物体的为脂肪，C、H2O 含量少（<1%），主要 是糖原和少量葡糖。 （4）植物体内除真蛋白质外，还有非蛋白质与 N 物（氨化物），而动物体内主要是真蛋白 质及游离 AA、激素，无其他氨化物，动物体蛋白质含量高，且蛋白品质优于植物蛋白。 （5）植物体内除真脂肪外，还有脂溶性物质，如脂肪酸、色素、蜡质、磷脂等，动物体主 要是真脂肪、脂肪酸和脂溶性 V，动物体内脂肪含量高于除油料植物外的植物。 第三节 饲料养分 一、饲料 在正常情况下，凡能被动物采食、消化吸收、无毒无害、且能提供营养物质的所有物质均 叫饲料。 饲料种类多，营养价值各不相同，如何认识和合理利用饲料资源，提高饲料利用率和动物 生产力是《饲料学》的研究内容。 二、养分 凡能被动物用以维持生命、生产产品的物质叫养分。 对养分种类的认识也是随研究手段的进步而深入的。 （一）概略养分 100 多年前在德国 Weende 农业站发明了一套评定饲料营养价值的体系，将饲料养分概略分 为六大成分，分别为水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、无 N 浸出物和粗灰分，将这些养分叫 概略养分，这套体系叫概略养分分析体系（系统）。 1．水分或干物质（DM） 初水（游离水、自由水）：含于细胞间，与细胞结合不紧密，在室温下易挥发