字体大小 
动物营养学
绪论
一、动物营养学的概念

1、动物营养

动物营养指动物摄取、消化、吸收、利用饲料中营养物质的全过程,是一系列物理、化学及生理变化过程的总称。

2、动物营养学

动物营养学是研究动物摄入、消化和利用营养物质的过程与生命活动、动物生产关系的一门科学。

近代生理学和生物化学的研究成就,进一步促使动物营养学的出现并形成了一门独立的学科。

二、动物营养学的发展

1.朴素的营养学概念

人类驯养动物大约有几千年的历史,经过长期的生产实践,很早就有了不同食物或饲料会影响人类和动物生长发育的认识。

早期对营养的认识只限于某些食物与某些现象的联系, 还没有认知到食物中营养素和它们的作用。

2.从18世纪中叶到19世纪中叶营养学的发展

1783年,法国化学家拉瓦锡创立了燃素学说,奠定了营养学的理论基础。

     拉瓦锡

1777年,法国化学家麦夸尔发现了蛋白质。

1816年,马根迪提出食物成分是由含氮物质和非含氮物质组成的,它们对动物的生长具有不同的意义。

1838年,荷兰科学家格里特发现有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。

1842年,德国慕尼黑大学的李比西指出,动物体内脂肪主要来自饲料中的碳水化合物。

经过半个多世纪的研究探索,进入18世纪人们基本上认识了蛋白质、脂肪和碳水化合物等物质的营养作用并证明不同的营养物质在动物体内代谢过程中可以相互转化。

       李比西

3.从19世纪中叶到20世纪30年代——是近代动物营养学的孕育阶段

19世纪初期开始通过应用试验的方法来评定不同食物或饲料的营养价值。其特点是注重营养素功能及表观饲养效果的研究,并逐渐向有效能、生物学效价、维生素的功能、微量元素的盈缺规律及作用方面发展。

1809年,德国科学家塔尔提出了以干草当量评价饲料营养价值的体系。

1874年,德国科学家沃尔夫应用可消化养分表示奶牛的营养需要,显现了饲养标准的雏形。

1898年,美国科学家亨利在沃尔夫─罗曼饲养标准的基础上,提出总可消化营养物质的指标-TDN。

此后以单一成分或饲料原料为单位,确定动物的营养需要并衡量不同饲料营养价值的体系相继出现,例如燕麦单位、淀粉价、北欧饲料单位等。

1928年,美国人汉密尔顿等提出了代谢能体系,并为绵羊评定了饲料的营养价值。

直到1965年和1969年英国和前苏联才提出用代谢能代替当时的燕麦单位和淀粉价,最终逐渐建立了现在各国的饲养标准体系。

4.矿物元素营养研究的历史

1807年,英国科学家弗迪斯通过试验证明产蛋鸡需要补钙。

1847年,铁与血红蛋白结合的发现是对微量元素生理作用的最早认识。

1850-1854年,地方性甲状腺肿与食物缺碘有关被发现。

1930年以后,相继发现许多地区土壤中由于微量元素(铁、铜、硒等)的缺少或过多而产生人或动物体质衰弱、生长停滞和死亡率增高等现象。

1957年,法国科学家施瓦茨发现硒对肝脏有保护作用,改变了人们认为硒是有毒元素的观念。

5.维生素营养研究的历史

1882年,日本的一位将军观察到许多船员发生脚气病,并注意到食物的质量对此病具有重要的影响。

1907年,荷兰医生艾克曼通过家禽试验,认为糙米中含有一种能预防和治疗脚气病的微量物质。

1912年,波兰化学家芬克首次发现了维生素B1

6.从20世纪30年代至今——现代动物营养学的形成与发展阶段

氨基酸、必需氨基酸、限制性氨基酸、必需脂肪酸、维生素、矿物元素以及能量代谢、蛋白质代谢、动物营养需要及养分互作关系的研究取得了巨大进展。

20世纪初,营养学家们发现了不同蛋白质的营养价值取决于它所含必需氨基酸的种类与数量;十几种必需氨基酸的总量、回肠末端表观可消化氨基酸及真可消化氨基酸含量、理想蛋白模式决定了蛋白质的营养价值。近来的研究发现,动物机体除了对各种氨基酸的需求外,小肽的吸收有重要的营养意义,从而使小肽营养加入了蛋白质氨基酸营养行列。

7.动物营养学的现状

现代动物营养学的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。

现代营养学也在研究一些微量成分的营养生理作用。

目前,已知道动物生长发育和生产过程中至少需要40多种营养物质。

动物营养研究已经开始从以静态为主,描述营养物质的转化利用规律转向动态营养的研究。

三、动物营养学与畜牧业

畜牧业是人类发展过程中所从事的重要生产活动之一,在长期的生产实践中,人们利用动物将农产品尤其是人类所不能利用的农业加工副产品转化为肉、奶、蛋、皮和毛等高级营养食品或生活用品。

1.畜牧业的发展

畜牧业的发展经历了

·从对动物的驯化到有目的的培育和养殖;

·从随意的饲喂到科学的配方;

·从自然繁殖到人工受精和胚胎移植的科学发展过程。

2.动物营养在畜牧业中的作用

提高动物生产效率是畜牧生产的一项重要工作,除了合理选用品种外,在很大程度上依赖于营养物质利用效率的提高,后者则取决于动物营养学研究的发展。

近50年动物生产水平得到了显著提高。营养学使现代动物生产水平提高了50-70%、改善了产品的质量、降低了生产成本、保障了动物健康、保护了生态环境。

不同年代生长肥育猪的生产性能变化

年份
日增重(g)
料重比
1911
220
7:1
1955
600
4:1
1985
800
3.5:1
目前
850~900
2.5~3:1

不同年代蛋鸡的生产性能

年份
产蛋数(枚/鸡)
料蛋比
1955年
80
3.5:1
1980年
240
2.7:1
1990年
250
2.3:1
目前
300
1.8~2.1:1

肉鸡:饲养期则由8~9周降到6周;料肉比由4:1降到1.6~2.0:1。

奶牛:年产奶量已从1000kg上升到8000~10000kg。

肉牛:长到500kg体重所需要的饲养期由5~6年降到 1年左右;料肉比也从8~9:1降至5~5.5:1。

3.我国饲料工业的发展

动物营养研究的新成果不断运用于饲料生产,使得配合饲料中各种营养物质指标越来越符合动物的营养需要,从而使动物的生产性能得到不断的提高。

(1) 1977年制定第一部饲养标准;

(2) 2004年制定第二次修订饲养标准;

我国畜牧业和饲料工业的发展 单位:万吨

年份
肉产量
蛋产量
奶产量
饲料产量
1978年
856
234
97
300
2005年
7650
2860
2845
10300
05/78(倍数)
8.9
12.2
29.3
34.3
四、动物营养学与其他课程的关系

动物营养学是生命科学中理论性和实践性均较强的一门课程,该课程与其他相关课程的关系密切。

1.20世纪前动物营养学和饲料与饲养学是结合在一起的一门课程,并且营养学的很多内容包含在生理生化课程中。饲料学是动物营养学的姊妹课程,它是在动物营养学的基础上,阐明各种饲料原料与饲料产品之间关系的科学。

2.动物生物化学和生理学是动物营养学的基础课程,它们是动物营养学阐明营养物质消化吸收、代谢转化以及评定动物对营养物质需要量的理论根据。

3.微生物学则是动物营养学研究消化道微生态营养,特别是反刍动物和单胃草食动物消化道微生物营养的重要理论基础。

4.分子生物学和细胞生物学将有助于动物营养学从根本上阐明营养物质的摄入、利用的机理。

5.营养学的发展也大大得益于快速发展的分析技术和其它相关课程的知识。

6.光谱学的发展使得稳定同位素的使用成为可能。同位素的应用可以通过采用相应的标记物(碳、氮、氧和其它元素)来标记饲料营养成分,从而研究饲料营养素的代谢过程以及人类整个生命周期各阶段的营养物质的需要。

五、动物营养学的主要任务和内容

动物营养学是动物科学专业的一门专业基础课,是现代饲料工业发展的基础和后盾,是开辟新型饲料资源、提高动物生产效率的有力工具。

学习动物营养学这门课程的目的:

1. 了解动物维持生命活动、生长、生产和繁殖过程所必需的各种营养物质的种类、理化特性和营养生理作用。

2. 揭示摄入营养物质缺乏或过量对动物生产和健康的影响。

3. 认知不同动物对必需营养素的消化、吸收、代谢过程和规律及其调节机制,探索提高动物对饲料利用率的方法和途径。

4. 探究各种动物在不同生理阶段、不同生产目的、不同生产水平及不同环境条件下对各种营养物质的需要特点及饲养标准。

5. 研究和发展动物营养学的研究方法或手段。

6. 营养与健康、动物体内外环境及动物产品品质的关系。

随着科技的不断进步、动物营养学的发展及其它学科向动物营养学科的渗透和交叉,动物营养学研究的内容将更加广泛。

·生物技术及计算机技术向动物营养学渗透,使动物生产效益及动物生产的可预测性进一步提高;

·营养与基因表达、营养与代谢调控,外界环境对营养代谢规律的制约以及物质代谢量变规律的研究,将从分子水平上揭示生命的本质与动物营养的关系;

·生态或环保营养学也将有明显发展;通过营养手段不断改善畜产品质量和营养及保健价值。

这些都将成为动物营养研究的新内容。