动物营养学（中国农大）绪论3.ppt

1、动物营养学课程计划,任课教师计 成、李德发、谯仕彦、马秋刚 袁建敏、丁丽敏、杨 鹰、张建云计 成 电话：62731019 李德发 电话：62733688 D谯仕彦 电话：62731456 马秋刚 电话：62732774 杨 鹰 电话：62732712 ,动物营养学课程计划,总 学 时：48（不包括考试）教 材：中国农业大学计成教授主编动物营养学参考教材（1）四川农业大学杨凤教授主编动物营养学 （2）Animal Nutrition and Feeding考 核：期末考试（闭卷）纪律要求：按时上课，不迟到，不早退。,动物营养学,中国农业大学2009.09.15,绪 论一、动物营养学的概念二、动物

2、营养学的发展过程三、动物营养学与畜牧业四、动物营养学与其学科的关系五、动物营养学的主要内容和任务,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。,一、动物营养学的概念,2、动物营养学,动物营养学是研究和认知动物摄入、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。通过研究营养物质对生命活动的影响：揭示动物利用营养物质的量变及质变规律；认知不同动物在不同的生理阶段对营养物质的需要量，为动物生产提供理论依据和饲养指南。,人类在对动物驯化和养殖的过程中也逐渐深入的认识到营养的重要性。 近代生理学和生物化学的研究成就，进一

3、步促使动物营养学的出现并形成了一门独立的学科。 生活水平的提高，对肉、奶、蛋等畜产品的需求日益增加，而动物养殖水平的不断改进满足了这种需要。 动物营养学研究的成果推动了养殖业的快速发展，并对畜牧业持续、健康、高效发展将发挥更大作用。,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。 战国时期素问一书中就有朴素的营养学概念: 五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补精益气”。,二、动物营养学的发展,有关营养的知识人类早已在生产实践中发现与应用，其中以我国最早。 公元前4世纪，庄子中已记载有“瘿病

4、”，即现代的地方性甲状腺肿病； 公元4世纪，葛洪用海藻来治疗“瘿病”。 孙思邈（公元581682年）用糙米煮粥治疗“脚气病”，用猪肝治疗“雀目”。,最早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： 法国化学家Antoine Lavoisier（1743 -1794） 1783年创立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。他在著名的呼吸代谢试验中提出“动物的呼吸是食物中碳氢化合物在动物体内的氧化，生命是一个化学过程”的理论。,拉瓦西,1777年，法国化学家麦夸尔发现了蛋白质。 1816年马根迪（Magendie，

5、17831855）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（Liebig，18031873）研究指出，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，养殖业中开始通过应用试验的方法以实物评定不同食物或饲料的营养价值。 1809年

6、: 德国科学家塔尔（Albrecht Dariel Thaer 17521828）：提出的以干草当量评价饲料营养价值的体系。其含义是 1000g优质干草能使肉牛增重的克数为一个干草单位。假如500g玉米能使肉牛得到同样的增重，500g玉米也是一个干草单位。,1874年: 德国霍恩海姆大学科学家沃尔夫（Emil von Wolf 18451895）：他应用可消化养分表示奶牛的营养需要，并对不同体重、不同产奶量奶牛给予了不同的可消化蛋白质、可消化脂肪和可消化碳水化合物的需求。显现了饲养标准的雏形。 1898年: 美国科学家亨利（W.A.Henry, 18501932）：在沃尔夫罗曼饲养标准的基础上

7、，提出总可消化营养物质的指标TDN。 TDN可消化蛋白质可消化碳水化合物 2.4可消化脂肪在可消化脂肪前乘以2.4系数作为总可消化营养物质，认识到脂肪的能量含量是碳水化合物和蛋白质的2.4倍。,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 Hamilton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,英国科学家Fordyce通过试验证

8、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。 18501854年发现地方性甲状腺肿与食物缺碘有关。 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。 法国科学家施瓦茨（Schwarz）1957年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。,马可波罗,5.维生素营养研究的历史： 20世纪初期，营养学领域重要成就之一就是相继发现了各种维生素的营养生理功能。 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。他在给船员每日的

9、白米口粮中添加肉、蔬菜及面包后，发病者的数量大大减少。 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（Casimir Funk）发现，糙米中含有能够防治人类脚气病和禽类多发性神经炎的有机物质，是一类含氮化合物，命名为vitamine，中文词义“生命胺”，也称硫胺素（维生素B1）。因此，第一个维生素被发现了。,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。 20世纪初开始陆续发现氨基酸、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

10、的研究取得了巨大进展。,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,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：例如，寡糖、寡聚糖的功能（碳水化合物）；多不饱和脂肪酸，

11、n3脂肪酸，共軛亚油酸的生理作用（脂肪）；生物活性肽、营养性小肽、某些氨基酸除营养作用外，还有一些特殊的生理功能。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。,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。 总之，动物营养学的发展大致经历了三个阶段。18世纪中叶到19世纪中叶的 100年间为第一阶段，此阶段的最大成就是法国化学家拉瓦希创立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础；19世纪中叶开始至以后的 100年间是近代动物营养学的孕育阶段，特点是注重于营养素作用与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方面发展

12、；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。能量代谢和蛋白质代谢规律、必需氨基酸和必需脂肪酸的功能、某些微量成分的营养生理作用、深入认识维生素和矿物元素的营养作用、动物营养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。 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。,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和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。,三、动物营养学与畜牧业,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

13、自然繁殖到人工受精和胚胎移植的科学发展过程。 动物遗传育种学、动物营养及饲养学和动物繁殖学等领域取得的科学成就，在畜牧业的发展过程中起到了巨大的推动作用。,1.畜牧业的发展,2.动物营养在畜牧业中的作用,动物生产效率的提高是畜牧生产的一项重要工作：1）合理选用品种2）提高营养物质利用效率 后者则取决于动物营养学研究的发展。随着动物营养学各方面研究的深入和动物营养学边缘学科领域不断扩展，动物生产得到了突飞猛进的发展，动物生产水平显著提高。,（1）与50年前比较，现代动物生产水平提高了80-200%。其中，营养学的贡献率占50-70%。（2）改善产品质量。（3）降低了生产成本，动物生产的总成本中，

14、饲料成本占50-80% 。（4）保障动物健康。（5）保护生态环境。,近50年动物生产水平的提高：,表1 不同年代生长肥育猪的生产性能变化,表2 不同年代蛋鸡的生产性能,肉鸡的饲养期由89周降到6周，料肉比由4:1降到1.62.0:1,肉鸡：饲养期则由89周降到6周； 料肉比由4:1降到1.62.0:1。奶牛：年产奶量已从1000kg上升到800010000kg。肉牛：长到500kg体重所需要的饲养期由56年降到 1年左右； 料肉比也从89:1降至55.5:1。,营养科学与动物生产的结合，是通过饲料工业技术来实现的。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

15、动物的营养需要，从而使动物的生产性能得到不断的提高。配合饲料作为畜牧业发展的物质基础，饲料工业的水平的提高对畜牧业的发展起着至关重要的作用。,3.我国饲料工业的发展,我国饲料工业发展始于上个世纪70年代末期 (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； 无疑促进了饲料工业的发展。,表3 我国畜牧业和饲料工业的发展 单位：万、亿吨,动物营养学指导生产实践的结果：使养殖业得到快速发展，使饲料资源得到高效利用，使肉奶蛋等动物产品得到高效生产，使人们得生活水平得到不断提高，使生态环境得到长期保护。,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

16、均较强的一门课程，该课程与其他相关课程的关系密切。 例如：动物生物化学、动物生理学、生物学、饲料学、动物饲养学、生物统计学、微生物学、分子生物学、计算机技术等，同时也与哲学、自然辩证法、经济学和法律等人文学科相互联系。掌握相关知识将有助于更全面深入地了解动物营养学，并进一步推动物营养学研究的发展。,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。在30年代动物营养学逐渐从家畜饲养学中分离出来形成一门独立的课程。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

17、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。这两门课程为学好动物营养学和从事动物营养研究、揭示营养作用机理提供必备的基本知识。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。动物营养学与之相互结合，势必将给动物营养的研究带来重大突破。5.营养学的发展也大大得益于快速发展的分析技术和大量的有关土壤学、植物学、动物科学、工程学、基因学、染色体学、蛋白质组学和其它相关课程的知识。比如能够检测到十亿

18、倍稀释的微量成分的仪器的出现，使有关矿物元素营养的研究快速发展。 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）来内标记饲料营养成分，从而研究饲料中碳水化合物、脂肪、氨基酸、蛋白质和矿物元素的代谢过程；能够更加清楚地了解营养物质的代谢过程和动物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

19、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。绪论中的许多专业名词和概念将在后面的课程中逐一得到讲解。,深切怀念为我国动物营养和饲料科学发展做出杰出贡献的科学家,许振英教授（1907-1993）我国动物营养学奠基人,杨胜教授（1918-2007）我国著名动物营养学家，,谢谢！,