动物营养学 矿物质与动物营养.pptx
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1、第一节 概述一、动物的必需矿物元素 目前已确认为动物所必需的矿物元素有22种。常量矿物元素7 7种:钙(Ca)Ca)、磷(P)P)、钾(K)K)、钠(Na)Na)、氯(Cl)Cl)、镁(Mg)Mg)、硫(S)S)。其中钙、磷、钠、氯动物常感缺乏;反刍动物日粮中还需补充硫;牛在春季大量采食幼嫩青草时需补充镁。第1页/共109页微量元素1515种:即铁(Fe)Fe)、铜(Cu)Cu)、锌(Zn)Zn)、碘(I)I)、锰(Mn)Mn)、硒(Se)Se)、钴(Co)Co)、钼(Mo)Mo)、氟(F)F)、铬(Cr)Cr)、镍(Ni)Ni)、硅(Si)Si)、锡(Sn)Sn)、钒(V)V)、砷(As)A
2、s)等。其中前6 6种单胃动物常感缺乏,反刍动物日粮中还常需要补充钴。锶(Sr)Sr)、锂(Li)Li)、钡(Ba)Ba)、溴(Br)Br)、硼(B)B)等矿物元素也可能为动物所必需,但有争议。第2页/共109页表7-1 7-1 动物体内某些必需矿物元素含量常量元素 体内浓度(%)(%)微量元素 体内浓度(mg/kg)钙 1.50 1.50 铁 20-80 20-80 磷 1.00 1.00 锌 10-50 10-50 钾 0.20 0.20 铜 1-5 1-5 钠 0.16 0.16 锰 0.2-0.5 0.2-0.5 氯 0.11 0.11 碘 0.3-0.6 0.3-0.6 硫 0.15
3、 0.15 钴 0.02-0.1 0.02-0.1 镁 0.04 0.04 钼 1-4 1-4 硒 1.7 1.7 铬 0.08 0.08第3页/共109页二、矿物元素的一般功能 可概括为:1.1.作为构成动物体组织的重要组成成分;2.2.作为调节、催化体内生化反应物质(如激素、酶和某些维生素的成分)和激活剂参与机体物质代谢;3.3.维持体液的渗透压和酸碱平衡:如钾、钠、氯、磷。第4页/共109页4.4.维持神经、肌肉的兴奋性:钠、钾离子-神经、肌肉的兴奋性;钙、镁离子-神经、肌肉的兴奋性。5 5是畜禽产品的组成成分。第5页/共109页矿物元素在体内的动态平衡 血 液尿体表产品(奶蛋等)肌肉、
4、骨骼软组织器官 消化道 血 液尿体表产品(奶蛋等)肌肉、骨骼软组织器官 消化道第6页/共109页第二节 常量元素一、钙与磷二、镁三、钾、钠和氯四、硫第7页/共109页一、钙与磷(一)钙、磷在动物体内的分布占动物体内矿物元素总量的3/4。主要存在于骨骼和牙齿中;软骨组织也丰富;体内钙的99%、磷的75%-85%存在于骨骼和牙齿中;其余的钙主要存在于细胞外液中。细胞内很少。其余的磷分布在各组织器官的几乎所有细胞中和血液中。第8页/共109页骨骼和牙齿中钙、磷存在的形式:主要以两种状态的磷酸钙形式存在:主要以两种状态的磷酸钙形式存在:1.无定形状态的水合磷酸三钙;2.结晶羟磷灰石3Ca3(PO4)2
5、 Ca(OH)2;3.少量碳酸钙、磷酸镁等。第9页/共109页(二)钙、磷的主要生理功能1.1.钙、磷是构成骨骼、牙齿的主要成分:维持骨骼、牙齿的硬度和坚实性。一般骨组织中灰分约占25%;正常的骨骼灰分中钙占36%,磷占18%。钙磷比约为1-21。成年动物一般约21。骨骼是动物体钙、磷的贮备库。并调节血液中钙、磷的水平。钙是蛋壳的主要组成成分。第10页/共109页2.2.体液中的钙与许多酶的活性有关:参与多种反应,如:参与凝血过程;维持正常的神经与肌肉兴奋性:血钙,动物的神经、肌肉的兴奋性,严重时发生抽搐;参与生物膜的正常功能;对产蛋、泌乳等都起着重要作用。第11页/共109页3.3.骨骼之外
6、的磷则起着更为广泛的作用:参与构成活细胞的结构:以磷脂、DNA、RNA组成参与几乎所有重要有机物的合成和降解代谢:以磷酸根形式对体液的酸碱平衡起着重要作用:通过H H2 2POPO4 4-、HPOHPO4 4-2-2 调节随尿排出;高能磷酸化合物在能量的贮存、转换、释放(供能)中起重要作用等。第12页/共109页(三)影响钙、磷吸收利用的因素 主要有:1.1.动物消化道酸性环境有利于钙、磷的吸收:动物胃酸分泌不足时,钙、磷吸收减少。2.2.饲料中的钙、磷比例:Ca、P溶解度积是常数。一般认为,生长动物日粮中的钙、磷比以1-1.51为宜,产蛋鸡约为4-614-61。3.3.VDVD可促进动物对钙
7、、磷的吸收与利用,并起着调节钙、磷比例平衡的作用。第13页/共109页4.4.钙、磷的来源不同,其利用率不同:(1)(1)单胃动物对植酸磷利用率很低;猪约为20%-60%,鸡约30%,甚至更低。在配制日粮时,一般视植酸磷为无效磷,植物性饲料中的有效磷含量总磷含量植酸磷含量 或有效磷含量总磷含量30%(无植酸磷含量资料时)第14页/共109页(2)(2)饲料中的草酸、脂肪酸等,能与钙结合成草酸钙、钙皂等不溶物,降低钙的利用率。(3)(3)动物性饲料中的钙、磷利用率较高。猪、禽对无机磷的利用率较高,可达70%以上。可溶性的无机物吸收更高。在配制日粮时,动物性饲料中的磷和无机磷视为有效磷,其总磷的含
8、量有效磷的含量。第15页/共109页例:例:有一种大麦含总磷0.33%,植酸磷0.16%。有一种肉骨粉含总磷4.7%。此大麦和肉骨粉的有效磷含量各为多少?大麦有效磷含量为:0.33%-0.16%=0.17%肉骨粉有效磷含量为:4.7%第16页/共109页5.5.过多的其他元素:过多的铁、铅、锰、铝等磷的吸收;能与磷酸根形成不溶性的盐,影响磷的吸收;过多的Fe、Zn等降低Ca的吸收、利用。6.6.蛋白质的摄入量:蛋白质摄入,尿钙的排出。7.7.日粮CaCa、PP,CaCa、P P吸收利用率。8.8.不同的生理阶段利用率不同:如妊娠和泌乳期、产蛋期等Ca、P利用率高;年龄,Ca、P利用率。第17页
9、/共109页(四)钙、磷缺乏和过多1.1.钙、磷缺乏症轻者,动物产生异嗜癖,严重者,导致动物骨骼病变。主要缺乏症有:(1)1)软骨症、佝偻病:幼龄动物骨骼发育不良,钙化不全,骨骼软弱无力、变形(见图)。骨骺变粗,关节肿大,骨骼弯曲变形;肋骨与肋软骨结合部位有念珠状突起,动物的四肢畸形,呈“O”形或“X”形,弓背;鸡龙骨“S”形等。第18页/共109页第19页/共109页第20页/共109页佝偻病第21页/共109页第22页/共109页第23页/共109页第24页/共109页第25页/共109页第26页/共109页第27页/共109页水貂念珠状突起第28页/共109页念珠状突起第29页/共109
10、页(2)(2)溶骨症、骨质疏松症:成年动物长时间缺乏,动物骨壁变薄,骨质疏松,易骨折。骨折多发生在盆骨、股骨和腰荐部椎骨。(3)(3)母畜产后瘫痪:(见图)多发生在高产奶牛,产后三天内。如未能及时治疗,通常在一天之内死亡。(4)(4)母鸡产薄壳蛋、软壳蛋,蛋的破损率增加等。2第30页/共109页第31页/共109页第32页/共109页2.2.钙、磷过多钙、磷过多对动物的发育不利,并影响动物对其他物质的利用。(1)钙过多,会阻碍磷、锌、锰、铁、碘等元素的吸收;(2)Ca与脂肪酸结合成钙皂排出,降低脂肪的吸收率。(3)磷过多,Ca、Mg等吸收利用率。第33页/共109页(五)钙、磷的来源和供给谷谷
11、物物及及其其副副产产品品(如糠麸)以及油油饼饼类类饲料含有丰富的磷,而缺钙,但其中1/32/3为植酸磷;幼嫩茎叶含Ca较高,豆科牧草中Ca较其他牧草中丰富。随成熟,Ca,其中P含量也较丰富。藁秆、块根茎含低。动物常感不足,以矿物质饲料补充。第34页/共109页二、镁(一)体内的分布:除钙、磷外,镁是动物机体内分布广、在骨骼中存在量大的矿物元素。占骨灰分的0.50.7%。占体重约0.040.05%。存在于动物几乎所有的组织中。其中70%左右在骨中,其余的在细胞内和细胞外液中,但其浓度细胞内大于外。蛋壳中也含有少量镁。第35页/共109页(二)生理功能和缺乏症:1.1.生理功能:(1)(1)作为结
12、构物质,镁参与骨骼的生长、发育:以磷酸盐、碳酸盐的形式存在于骨中。(2)(2)是许多酶的必需辅助因子,起着活化酶的作用而参与体内多种代谢(如焦磷酸酶、磷酸转移酶、胆碱脂酶、ATP酶、肽酶等-糖、蛋白质、脂肪、能量代谢、高能键断裂等)。(3)(3)在维持神经、肌肉兴奋性中起着重要作用:Mg抑制神经肌肉的兴奋性。第36页/共109页2.2.缺乏症:镁不足,动物的神经、肌肉兴奋性。严重者发生痉挛、抽搐等症状。过多:降低采食量,引起腹泻,内脏痛疯等。第37页/共109页(三)镁的来源与供给:动物一般不会缺镁。牛在春季大量采食幼嫩青草可以引起缺镁痉挛症。第38页/共109页三、钾、钠和氯 都是电解质,在
13、维持细胞内、外液渗透压和酸碱平衡,控制水代谢方面起着重要作用。各自又有特殊的作用。(一)钾 1.1.分布:钾约占活体重的0.2%,主要以K+形式存在于细胞内。第39页/共109页2.2.生理功能与缺乏:(1)(1)对维持细胞内渗透压,保持细胞容积,维持酸碱平衡起着重要作用。K是维持细胞内渗透压和酸碱平衡的主要阳离子。(2)(2)参与糖和蛋白的代谢;(3)(3)维持神经、肌肉的兴奋性和心血管的正常功能等KK,神经、肌肉兴奋性。据研究,K+对细胞分裂过程具有特殊作用。第40页/共109页动物缺钾:神经、肌肉的兴奋性降低,全身肌肉软弱,步态不稳,心电图异常等。3.3.来源与供给:饲料中含有丰富的钾,
14、实用日粮中一般不会缺乏。下痢动物,可因钾的损失,引起体内渗透压和酸碱平衡的失调。第41页/共109页(二)钠和氯1.1.分布与生理功能:(1)(1)钠 钠约占动物体重的0.15%-0.25%,大部分在细胞外的体液中。主要生理功能:在维持体液渗透压和酸碱平衡、调节体液容量方面起着重要作用。即钠参与水代谢、体温调节。第42页/共109页参与维持正常的神经肌肉兴奋性和神经冲 动的传递。钠不足,神经、肌肉的兴奋性。钠为防止瘤胃过酸所必需。还由唾液排入瘤胃,以碳酸氢钠的形式。第43页/共109页(2 2)氯)氯氯主要分布主要分布于细胞外液。在血液中以氯化钠(NaCl)形式存在,在胃液中以HCl形式存在。
15、主要生理功能:参与维持细胞外液渗透压;参与胃酸的形成:保证胃蛋白酶所必需的pH值,有助于多种饲料营养物质的溶解与消化。具有杀菌作用。氯还参与淀粉酶的激活等。第44页/共109页2.2.来源与供给:饲 料 中 所 含 钠 和 氯 的 量 常 不 能 满 足 动 物 的 需 要。食盐是钠和氯的主要来源。还有调味增进采食量的作用。有资料显示,适当的食盐可提高动物的抗病力。缺乏症:动物活力下降、食欲减退、精神不振;生长动物生长缓慢、发育停止等;成年动物体重下降;奶牛出现被毛逆立、体重和泌乳量下降。3.3.食入食盐量过多:会引起中毒。返回节第45页/共109页四、硫(一)动物体的分布与生理功能1.1.分
16、布:动物体内含硫约为0.15%,分布于全身几乎所有细胞。大大部部分分以有机物态存在于蛋白质中。特别是构成毛、蹄、角、爪、羽毛的角蛋白中含硫较多。几乎所有的体蛋白都含有含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸等),许多激素也含有含硫氨基酸。此外,硫胺素、生物素、含硫粘多糖、硫酸软骨素、硫酸粘液素以及谷胱甘肽等含有硫重要活性物中都。第46页/共109页2.2.生理功能与缺乏:硫的作用主要是通过含硫有机物实现。如参与合成各种含S蛋白质、激素并起作用;硫胺素参与碳水化合物的代谢;粘多糖参与胶原和结缔组织代谢等。硫缺乏:消瘦,角、蹄、爪、毛、羽生长缓慢,饲料利用率,掉毛,毛质量第47页/共109页第48页/共109页
17、(二)来源与供给:饲 料 中 的 硫 往 往 不 能 满 足 动 物 需 要:1.1.单胃动物以补给含硫氨基酸、VitVit来满足需要。当含硫氨基酸和含硫维生素满足了动物需要时,单胃动物不会表现出缺硫。2.2.反刍动物一般也不易缺乏。体内Pro-S代谢硫酸盐唾液再利用。反刍动物使用非蛋白氮时,硫不足可补充无机硫。满足消化道微生物合成含硫有机物的需要。缺硫还影响微生物对粗纤维的消化和瘤胃中挥发性脂肪酸的比例,日粮中氮、硫比以10-141为宜。高产奶牛日 粮含硫量应为干物质的0.23%-0.26%。3.3.高产毛动物反刍动物要注意补硫。有研究表明,在含硫氨基酸不足的单胃动物日粮中补充无机硫,可改善
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