2. 从微生物代谢方式的角度
(1)产生乳酸。活性微生物进入肠道后,尤其乳酸杆菌和链球菌将产生乳酸,对新生仔畜是有益的。(2)产生过氧化氢。有些微生物在肠内一些特殊基质中产生过氧化氢,对几种潜在的病原微生物有杀灭作用。(3)防止产生有害物质。肠内大肠杆菌活动增强,导致蛋白质转化为氨和胺,二者具有刺激性和毒性。(4)合成酶。有益微生物在体内可产生各种消化酶,从而提高饲料转化率。(5)合成B族维生素。有益微生物在动物体内还可产生多种B族维生素,从而加强动物体的营养代谢。(6)产生抗生素类物质。某些乳酸杆菌和链球菌在体内可产生抗生素,如嗜酸菌素、乳糖菌素和酸菌素,但这些化合物在体内的作用尚不清楚。目前,对微生物添加剂的真正作用机理尚不十分清楚。 化学益生素作用的机理:
许多微生物病原体都含有一种叫凝结素的糖蛋白。这种糖蛋白对特定的不能被动物消化的聚糖和上皮细胞受体具有结合能力,微生物病原体产生致病作用是微生物凝结素与上皮细胞中特定的低聚糖结合的结果。给予实验动物不可消化的低聚糖,会干扰细胞的识别和黏附能力,从而改变动物消化道局部或整个微生物群落的生态平衡。使有益微生物的生存环境得到改善,促进生物正效应发挥。其他一些解释认为,外源凝集素改变小肠黏膜上皮刷状缘的表面受体的糖支链,使得某种细菌更易于与之粘连,从而导致某种细菌选择性地过度生长。细菌和寄生原虫都能与特征的外源凝集素黏合因子上皮细胞结合。
38、动物的免疫系统有哪些?免疫系统功能的评价指标有哪些?
动物的免疫系统包括免疫器官、免疫细胞及免疫分子三大类。免疫器官:中枢免疫器官(骨髓、胸腺、法氏囊)。外周免疫器官(淋巴结、脾脏、扁桃体、肠道相关淋巴样组织、哈德氏腺)。免疫细胞(淋巴样组织、单核吞噬细胞系统、自然杀伤性细胞和杀伤细胞、粒细胞)、免疫分子(细胞因子、补体、抗体)。 免疫系统功能的评价方法 ⑴细胞免疫功能
①细胞免疫功能的活体评价 ②细胞免疫功能的体外评价
a玫瑰花试验;b淋巴细胞酸性醋酸萘酶阳性率;c淋巴细胞转化试验;d移动抑制
试验;e淋巴细胞细胞毒试验 ⑵体液免疫功能
①机体免疫球蛋白水平②机体抗体水平
⑶细胞吞噬功能;⑷补体系统功能;⑸免疫细胞因子及其受体产量
39、免疫应激对动物蛋白质、氨基酸和能量代谢的影响?对动物脂肪、糖类代谢的影响?
⑴蛋白质 蛋白质是免疫功能性物质的构成成分。机体受到外来抗原刺激后,细胞免疫发挥作用的效果受体内蛋白质水平的影响。日粮缺乏蛋白质时,禽类淋巴器官数量和吞噬细胞吞噬活力显著降低,淋巴细胞对丝裂原的反应性降低,细胞免疫和体液免疫能力都显著下降,从而使得机体对传染病的抵抗力降低。 ⑵氨基酸 蛋氨酸对免疫机能有重要作用,要保证动物机体有最强免疫力,对蛋氨酸的需要量超过满足动物最快生长的需要量。而且补充胆碱和半胱氨酸只能降低生长对蛋氨酸的需要量,并不能降低免疫反应对蛋氨酸的需要量。因为肌细胞能利用同型半胱氨酸和胆碱合成蛋氨酸,而淋巴细胞是蛋氨酸的营养缺陷型细胞,只能利用蛋氨酸,不能利用半胱氨酸和胆碱等前体物合成蛋氨酸。这就导致了免疫系统对蛋氨酸的需要量较其他组织高,并且这种需要不能被半胱氨酸和胆碱所节省。单独的赖氨酸缺乏并不降低动物机体的免疫应答反应。苏氨酸是免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸,它的缺乏会降低免疫球蛋白的水平。 ⑶能量 蛋白质、能量营养不良导致胸腺萎缩,胸腺皮质/髓质的比例升高,迟发型皮肤超敏反应降低,T细胞特别是辅助性T细胞数量减少,淋巴细胞对丝裂原的反应性降低,胸腺素活性降低,分泌型免疫球蛋白IgA抗体反应功能损伤,抗体亲和力下降,补体浓度和活力降低以及吞噬细胞功能异常。能量摄入不足,对动物免疫反应的影响与动物的年龄有关。能量摄入过多会导致肥胖。
动物脂肪:日粮中的脂肪对机体具有免疫调节作用。高浓度不饱和脂肪酸抑制淋巴细胞增殖;而在低浓度或缺乏时,淋巴细胞增殖加强。动物缺乏必需脂肪酸,可降低对T淋巴细胞依赖性和非依赖性抗原的初次和二次抗体应答;过多则引起广泛的免疫缺陷,造成淋巴组织萎缩,T淋巴细胞对抗原刺激的免疫应答降低。所以必需脂肪酸过多或不足,都会降低免疫接种的作用和对感染的抵抗力。 糖类:低聚果糖、甘露寡糖和异麦芽低聚糖等寡糖通过饲料饲喂动物的途径可调
节动物的免疫机能,包括体液免疫和细胞免疫机能。对机免疫功能的影响:促进动物肠道后段有益菌的增殖,从而提高机体免疫功能;具有免疫佐剂和抗原性作用,促进机体免疫功能增强;激活动物机体体液免疫和细胞免疫,达到增强免疫功能。
40、免疫应激与细胞因子对动物营养需要量的影响?
免疫系统是一个耗能系统,当动物免疫系统的活性增强,但未影响到动物的生产性能时,动物对营养需要量加大。在免疫应答期,免疫反应使机体用于生长、繁殖等的营养成分转而维持免疫反应和抵抗疾病的代谢上,动物生产性能降低,机体对许多养分的需要量减少。免疫急性期中动物养分代谢变化显示,当免疫系统处于不同活化状态时,动物对各种养分的需要量可能发生改变。目前,关于畜禽在免疫应激期间的营养需要的研究主要集中在氨基酸方面,而在其他方面的研究则相对较少。
低免疫应激的猪生产性能好,所需赖氨酸的量也高;高免疫应激的猪则相反。由于赖氨酸是体组织蛋白质中的主要成分,而与维持功能有关的蛋白质中,赖氨酸的比例却相对较低,含硫氨基酸的含量则相反。
免疫系统活化导致细胞因子的释放。释放的细胞因子通过对靶组织的直接作用,或通过改变生长激素、胰岛素、胰高血糖素和皮质类固醇等激素的分泌,在免疫应答过程中引起代谢变化。代谢改变的总结果是,动物采食量下降,日粮中的部分养分不再用于动物生长和骨骼肌的沉积,而用于免疫应答和疾病防御,从而使动物生长率和饲料利用率下降。
42、日粮蛋白质、氨基酸、能量、脂肪、多不饱和脂肪酸、维生素A和胡萝卜素、维生素E和维生素D、微量元素锌、铁、铜对动物机体免疫力影响的机理? ⑴蛋白质 蛋白质是免疫功能性物质的构成成分。机体受到外来抗原刺激后,细胞免疫发挥作用的效果受体内蛋白质水平的影响。日粮缺乏蛋白质时,禽类淋巴器官发育缓慢,胸腺、脾脏重量减轻,淋巴组织器官中淋巴细胞数量减少,外周巨噬细胞数量和吞噬细胞吞噬活力显著降低,淋巴细胞对丝裂原的反应性降低,细胞免疫和体液免疫能力都显著下降,从而使得机体对传染病的抵抗力降低。对于哺乳动物,母畜的蛋白质营养不足则影响泌乳力和乳品质,乳中蛋白含量尤其是初乳中免疫球蛋白的含量降低,从而影响幼畜的免疫抵抗力。
⑵氨基酸 蛋白质营养实际上是氨基酸营养。因此,氨基酸的营养不良会影响免疫机能。蛋氨酸对免疫机能有重要作用。要保证动物机体有最强免疫力,对蛋氨酸的需要量超过满足动物最快生长的需要量。而且,补充胆碱和半胱氨酸只能降低生长对蛋氨酸的需要量,并不能降低免疫反应对蛋氨酸的需要量。因为肌细胞能利用同型半胱氨酸和胆碱合成蛋氨酸,而淋巴细胞是蛋氨酸的营养缺陷型细胞,只能利用蛋氨酸,不能利用半胱氨酸和胆碱等前体物合成蛋氨酸。这就导致了免疫系统对蛋氨酸的需要量较其他组织高,并且这种需要不能被半胱氨酸和胆碱所节省。
单独的赖氨酸缺乏并不降低动物机体的免疫应答反应。苏氨酸是免疫求蛋白分子中的一种主要氨基酸,它的缺乏会降低免疫球蛋白的水平。色氨酸缺乏不影响细胞免疫,但可使IgM和IgG水平下降。
其他支链氨基酸(BCAA),如亮氨酸、异亮氨酸等,他们结构相似,碳链中都有分支,动物本身不能合成而必须从日粮中摄取才能满足需要。BCAA缺乏时导致机体免疫球蛋白水平上升,胸腺和脾脏萎缩,淋巴组织受损。
⑶能量 蛋白质、能量营养不良导致胸腺萎缩,胸腺皮质/髓质的比例升高,迟发型超敏反应降低,T细胞特别是辅助性T细胞数量减少,淋巴细胞对丝裂原的反应性降低,胸腺素活性降低,分泌型免疫球蛋白IgA抗体反应功能损伤,抗体亲和力下降,补体浓度和活力降低以及吞噬细胞功能异常。 能量摄入不足,对动物免疫反应的影响与动物的年龄有关。
能量摄入过多会导致肥胖。肥胖改变免疫系统细胞的结构、功能以及免疫反应的微环境。
⑷脂肪 日粮中的脂肪对机体具有免疫调节作用。高浓度不饱和脂肪酸抑制淋巴细胞增殖;而在低浓度或缺乏时,淋巴细胞增殖加强。动物缺乏必需脂肪酸,可降低对T淋巴细胞依赖性和非依赖性抗原的初次和二次抗体应答;过多则引起广泛的免疫缺陷,造成淋巴组织萎缩,T淋巴细胞对抗原刺激的免疫应答降低。所以,必需脂肪酸过多或不足,都会降低免疫接种的作用和对感染的抵抗力。 ⑸多不饱和脂肪酸 多不饱和脂肪酸可以作为结构成分参与机体内生物膜的组成,也可以代谢生成一系列生物活性物质。这两方面的营养作用也就决定了多不饱和脂肪酸营养状况对免疫系统功能存在必然的影响。
免疫机能与多不饱和脂肪酸间的计量反应关系一般呈二次曲线形,过低或过高的多饱和脂肪酸水平都不利于免疫系统功能维持最佳的结构和功能状态。 ⑹微生物A 动物缺乏维生素A时,其淋巴细胞对有丝分裂原刺激引起的反应降低,抗体生成量减少,自然杀伤细胞活性降低,对传染病的易感性增加。日粮中维生素A与类胡箩卜素在吸引前必须在肠道中经胆汁乳化,然后又被分解为视黄醇而被吸收入肠黏膜细胞,并以视黄酯的形式储存。视黄醇可有效刺激多形核中性粒细胞(PMN)产生大量的超氧化物,从而增强其杀菌力。视黄醇以磷酸视黄酯的形式参与单糖转运至受体蛋白质,进而合成特异性糖蛋白。糖蛋白是细胞膜表面的主要成分,在细胞信息传递与黏着方面有重要作用。与膜有关的蛋白质糖基化的改变必然影响细胞的识别机制,从而影响淋巴细胞的增殖与转运及PMN和巨噬细胞的吞噬作用。
⑺胡箩卜素 胡萝卜素的免疫调节作用主要与其抗氧化的功能有关。在生物系统反应中不断产生单线态氧和过氧自由基,这些活性物质能破坏细胞膜的功能,并使DNA单链断裂。而胡箩卜素具有清除单线态氧和淬灭过氧自由基的作用,尤其在低氧应激下其链式阻断活性更强,因而可保护免疫细胞免受活性氧类的损害。
⑻维生素E 维生素E能有效防止细胞内不饱和脂肪酸以及合成与分解代谢的中间产物不被氧化破坏。维生素E还影响花生四烯酸的代谢和前列腺素(PGE)的功能,免疫保护作用与前列腺素水平直接相关。前列腺素干扰免疫系统的功能,维生素E通过抑制前列腺素-I和皮质酮的生物合成,促进体液、细胞免疫和细胞吞噬作用,并提高IL-1含量来增强整体免疫机能。
⑼维生素D 淋巴细胞和单核细胞是1,25-(OH)D的靶细胞,维生素D可调节两类细胞的增殖与分化以及由免疫器官向血液转移。通过调节白细胞介素1、白细胞介素2、白细胞介素3、干扰素、肿瘤坏死因子以及免疫球蛋白修饰免疫反应。 ⑽铁 铁与免疫应答的许多方面都有关系。铁缺乏体液免疫的影响不明显,但可影响细胞免疫功能。铁缺乏可使T淋巴细胞数量和淋巴细胞增殖应答能力明显下降,自然杀伤细胞、巨噬细胞活力明显降低,干扰素活性及白细胞介素产量下降。但铁含量过高会增加动物对细菌和寄生虫感染的敏感性。
⑾铜 铜重要的生理功能之一是作为体内许多酶的辅助因子,参与机体的免疫反
《动物营养与饲料学》思考题
ADF:酸性洗涤纤维,饲料进行酸性洗涤剂处理后得到的洗涤纤维 NDF:中性洗涤纤维,饲料进行中性洗涤剂处理后得到的洗涤纤维 BV:蛋白质生物学价值,指动物利用氮占吸收氮的百分比 CF:粗纤维,包括纤维素、半纤维素、木质素和角质等成分 FCM:乳脂矫正乳 HI:热增耗;
NPU:净蛋白利用率,指动物体内沉积的蛋白质或氮占食入的蛋白质或氮的百分比
RDP:瘤胃降解蛋白 UDP:瘤胃未降解蛋白
SNM:(SCM:固形物校正乳);
TDN:总可消化养分,指可消化粗蛋白、粗纤维、无氮浸出物和2.25倍可消化粗脂肪的总和
TMEn:根据体内氮沉积进行校正后的真代谢能; 水溶性维生素:能在水中溶解的维生素,包括VB、VC。 代谢试验:测定饲料代谢能及养分代谢率的试验
代谢能(ME):饲料消化能减去尿能及消化道可燃气体的能量后剩余的能量。 可利用氨基酸:指食入蛋白质中能够被动物消化吸收并可用于蛋白质合成的氨基酸。
孕期合成代谢:妊娠母猪喂给与空怀母猪相等水平的日粮时,妊娠母猪除能保证其胎儿和乳腺组织增长外,母体本身的增重高于空怀母猪,表明在同等水平下,妊娠母猪比空怀母猪具有更强的沉积营养物质的能力,这种想象称为“孕期合成代谢”。
平衡试验:研究营养物质食入量与排泄量、沉积和产品间的数量平衡关系的试验。必需氨基酸:指动物自身不能合成或合成的量不能满足动物的需要,必须由饲粮提供的氨基酸。
必需脂肪酸:凡是体内不能合成,必需由饲料供给,或能通过体内特定先体物形成对机体正常机能和健康具有重要保护作用的脂肪酸称为必需脂肪酸。通常将亚
油酸,亚麻油酸,花生四烯酸称为必需脂肪酸。
必需微量元素:指缺乏该元素将引起机体生理功能及结构异常、发生各种病变和疾病的微量元素。
生长试验:也称饲养试验,是通过给动物已知营养物质含量的饲粮或饲料,对其增重、产奶、产蛋、耗料、每千克增重耗料、组织及血液生化指标等进行测定,优势也包括观察缺乏症状出现的程度,确定动物对营养需要量或比较饲料或饲粮的优劣。
白肌病:幼畜的一种以骨骼肌、心肌纤维以及肝组织发生变性、坏死为主要特征的疾病,因病变部位肌肉色淡,甚至苍白而得名。
皮肤不完全角质化症:由于缺锌导致的皮肤不完全角质化疾病。表现为:皮厚、皮粗、皮炎。
饥饿代谢:动物绝食到一定时间,达到空腹条件时所测得的能量代谢。 有效氨基酸:对可消化,可利用氨基酸的总称。有时特指用化学方法测定的有效赖氨酸,或者用生物法测定的饲料中的可利用氨基酸。
体增热:绝食动物在采食饲料后短时间内,体内产热高于绝食代谢产热的那部分热能。
冷应激:低环境温度中机体提出的任何要求所做的非特异性的生理反应的总和。 热应激:热应激是高环境温度中机体提出的任何要求所做的非特异性的生理反应的总和。
抗生素:一类用于抑制细菌生长或杀死细菌的药物。
沉积率:指动物摄入的饲料中成为身体组成部分的物质,如蛋白质等占食物中总有机物的比例。
表观消化率:某种养分在被动物摄入前的含量和在粪便中含量的差值。 软骨症:指因维他命D缺乏或代谢过程异常造成骨质生长迟缓的疾病。 采食量:通常是指动物在24h内采食饲料的重量。采食量有随意采食量和实际食量。
饲养实验:在接近实际生产条件下,给动物饲喂已知营养物质含量的饲粮或饲料,观测动物的各种反应(如生产性能、理化指标、健康状况等),以此确定动物的营养需要或饲料养分的利用效率。广义地,消化实验、代谢实验都属于饲养实验.
饲养标准:是根据大量饲养实验结果和动物生产实践的经验总结,对各种特定动物所需的各种营养物质的定额作出的规定,这种系统的营养定额及有关资料统称为饲养标准。即特定动物系统成套的营养定额就是饲养标准,简称“标准”。 饲料添加剂:饲料添加剂是指在饲料生产加工、使用过程中添加的少量或微量物质,在饲料中用量很少但作用显著。
相对生物效价:是以一种无机磷化合物为某一指标量化反应与待测磷源该指标量化反应的比。
氨基酸平衡:氨基酸的平衡主要指饲粮氨基酸的比例与动物所需氨基酸的比例一致。
酶制剂:酶是一类具有生物催化活性的蛋白质,作为饲料添加剂的主要是助消化的水解酶,品种约20-30种。
消化试验:以测定动物对饲料养分的消化能力或饲料养分的可消化性为目的的试验。
消化率:是衡量饲料可消化性和动物消化力这两个方面的统一指标,是指饲料中可消化养分占食入饲料养分的百分率。
热增耗:过去又称为特殊动力作用或食后体增热,是指绝食动物在采食饲料后短时间内,体内产热高于绝食代谢产热的那部分热能。热增耗以热的形式散失。 益生素:可以直接饲喂动物并通过调节动物肠道微生态平衡,达到预防疾病、促进动物生长和提高饲料利用率的活性微生物或其培养物。
真可利用氨基酸:在回肠末端测得的可以被动物消化吸收并利用的氨基酸。 真消化能:TDE = GE﹣( FE﹣FmE ) 酸化剂:能使饲料酸化的物质叫酸化剂。
脂溶性维生素:溶于有机溶剂而不溶于水的一类维生素。包括维生素A、维生素D、维生素E及维生素K。
基础代谢:指健康正常的动物在适温环境条件下,处于空腹、绝对安静及放松状态时,维持自身生存所必需的最低限度的能量代谢。
理想蛋白:是指这种蛋白质的氨基酸在组成和比例上与动物所需蛋白质的氨基酸的组成和比例一致,包括必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的组成和比例,动物对该种蛋白质的利用率应为100%。
维持需要:维持需要是指动物在维持状态下对能量和其他营养素的需要。 随意采食量:是指动物自由接触饲料,任意采食或自由采食所获得的饲料量。 氮平衡:是指氮的摄入量与排出量之间的平衡状态
温度适中区:也称等热区,在此温度范围内,动物的体温保持相对恒定,动物的代谢强度和产热量正常。
滑腱症:是禽腿部骨骼生长不良的一种疾病,一般认为主要原因是饲料中缺锰所致。
短期优势:常为配种前的母畜提供较高营养水平(一般在维持能量需要基础上提高30~100%)的饲粮以促进排卵,这种方法称为“短期优饲”或“催情补饲”。短期优饲的效果与母猪的体况和优饲的时间有关。
概略养分分析法:1864年,德国Hanneberg 提出的常规饲料分析方案,将饲料中的养分分为六大类。该分析方案概括性强,简单、实用。尽管分析中存在一些不足,特别是粗纤维分析尚待改进,目前世界各国仍在采用。
基本知识
1、NPN的利用原理及合理利用措施有哪些?
NPN,即非蛋白氮,动植物体内的NPN包括游离氨基酸、酰胺类、含氮的糖苷和脂肪、铵盐等。
利用原理:反刍动物:尿素→ NH3+CO2,CH2O →VFA+酮酸,NH3+酮酸 →AA →菌体蛋白。
合理利用措施:1)延缓NPN的分解速度,包括:采用包被技术;使用脲酶抑制剂抑制活性。 2)增加微生物的合成能力,提供充足的可溶性碳水化合物,提供足够的矿物元素。3)正确的使用技术:用量不超过总氮的1/3;不超过饲粮干物质的1%,不超过精料补充料的3%。 4)避免水中饲喂,不能同时使用含脲酶活性高的饲料,制成添砖,尿素青贮。
3、什么叫限制性氨基酸?第一限制性氨基酸在蛋白质营养中有何意义?猪、禽饲料最常见的第一限制性氨基酸各是什么?
限制性氨基酸:指一定饲料或饲粮所含必需氨基酸的量与动物所需的蛋白质必需氨基酸的量相比,比值偏低的氨基酸。由于这些限制性氨基酸的不足,限制了动
物对其他必需和非必需氨基酸的利用。生产实践中,饲料或饲粮限制性氨基酸的顺序可指导饲粮氨基酸和合成氨基酸的添加。
猪饲料的第一限制性氨基酸:赖氨酸;禽饲料的第一限制性氨基酸:蛋氨酸。 4、比较抗生素和益生素的作用及其发展前景?
抗生素的作用:抑制或杀灭病原微生物,减少发病率。抗生素能抑制动物肠道内有害微生物区系,有利于维持肠道微生物的平衡状态。动物采食抗生素后可使小肠重量变轻,肠壁变薄,肠绒毛变长,提高养分的利用率。可减少幼龄动物的腹泻,尤其可降低未吮初乳的幼龄动物的腹泻发生率,因而促进动物生长。 益生素的作用:抑制病原菌生长;保证消化道正常环境:酸度;促进有益微生物的繁殖。
益生素的使用前景:益生素具有提高增重和饲料转化率、增强机体免疫机能、防病治病、降低死亡率、提高生产效益等功效,但目前品种较少,菌种单一,产品缺乏质量标准,应用效果不稳定,对影响应用效果的因素缺乏定量研究,这些问题都是今后益生素领域的研究重点。抗生素主要是病原菌产生抗药性问题及在动物体内和动物产品中的残留问题
5、比较反刍动物和非反刍动物脂肪类消化,吸收和代谢的异同
单胃动物的消化吸收:主要消化部位在小肠,由胰粘酶和胆盐作用,脂肪水解成甘油和脂肪酸或甘油一酯。消化产物在空肠吸收,在粘膜上皮内合成甘油三脂,与磷脂、固醇一起与特定蛋白结合,形成乳糜微粒和VLFP,通过淋巴系统进入血液循环。
反刍动物的消化吸收:瘤胃微生物分解脂肪产生甘油和脂肪酸,甘油部分被微生物分解产生VFA(挥发性脂肪酸),脂肪酸部分中的不饱和FA被氧化成饱和的FA。进入十二指肠的脂类包括吸附在饲料表面上的饱和FA和微生物脂,在胰脂酶和胆汁下水解。
6、比较非反刍动物和反刍动物蛋白质营养原理的异同 相同点:都是在小肠被消化吸收的。
不同点:单胃动物在胃内被胃蛋白酶水解为蛋白胨,在小肠内胰蛋白酶进一步被水解为氨基酸后被吸收。反刍动物因为瘤胃中有大量微生物,首先在瘤胃内被微生物吸收一部分,在真胃里被蛋白酶水解,在小肠内,被最终水解为氨基酸吸收。
产生。因此,在维生素E作用下清除活性氧化物所需GSH-Px量减少,对硒需要量也随之减少。同时维生素E和硒防治某些营养缺乏病方面是不能相互替代的。 31、试述维生素E提高畜禽抗病力的机理?维生素E与畜产品品质的关系? 维生素E提高机体免疫效果的机制主要还是抗氧化作用,通过保护细胞膜及细胞器膜免受氧化破坏,维持细胞及细胞器的完整与稳定,以保证细胞的正常功能,使之接种免疫后产生正常的免疫应答;另一重要机制是,维生素E可以作为免疫调节物来调节细胞调节素、前列腺素、凝血素及促细胞生长素的合成。 在猪饲粮中添加高水平的维生素E(100-200mg/Kg)可降低脂肪氧化速度,稳定肉色,减少滴水损失,延长肉品质货架期。肉品颜色改变是由于氧化反应而导致肉品中正铁血红蛋白升高。维生素E可以通过直接抑制脂肪氧化而间接保护氧化肌红蛋白,从而起到稳定肉色的作用。肉品酸败气味的来源是肌肉细胞中不饱和磷脂的双键断裂所产生的醛、酮、醇等氧化产物,而维生素E可通过对磷脂酶的抑制作用来防止这些产物的生成,从而减少肉品异味。日粮添加维生素E可提高肌肉系水力,并可明显降低Ca释放量,降低糖酵解速度,抑制线粒体中引起肉产生苍白、柔软、渗出性变化的磷脂酶A的活性,从而防止猪PSE肉的产生。 32、生产实践中,如何通过调控采食量来影响动物的生产性能?
准确计算和测定采食量是制定良好的营养方案所必需的。对采食量估计不准确,就很难确定日粮中的养分含量,从而也就无法保证动物采食到足够的养分。随着人口的增长,谷物用作饲料的比例会越来越少;而农副产品用作饲料的数量则会增加。农副产品的种类很多,结构和性质各异。因此,必须了解饲料类型对采食量的影响,才能合理地利用饲料资源。
33、试述采食量调控的一般过程?试述动物所处的环境与采食量的关系? 口腔、胃、肠道是营养吸收前刺激采食调节的部位,而肝脏、体内脂肪和蛋白质沉积状况是吸收后的刺激部位。外周的刺激信号传导到中枢采食调节系统,调控动物采食多少。
⑴动物采食量的物理调控
①肠道紧张度 肠道紧张度是决定动物每次采食量大小的重要因素之一。②体内温度变化 阐明动物体温和采食量之间关系的理论称为热平衡理论,该理论认为,动物采食是为了维持机体的正常体温,而停止采食是为了防止体温过高。
⑵动物采食量的化学调控
①血糖 血糖是第一个被认为与采食量调节有关的化学因素。饱中枢和饿中枢还通过影响胰岛素分泌间接参与血糖的调节。②挥发性脂肪酸 对于反刍动物,血糖并不能调节采食量。乙酸和丙酸可直接或间接地调控采食量,丁酸的作用很弱。 ③脂肪能量 “脂肪稳衡理论”用于解释采食量的长期调控机制。该理论认为动物采食量是为了保持体内有一定量的脂肪储备。若动物体脂处于亏损状态,则动物的采食量趋于提高,以弥补体内脂肪的损失。
34、衡量采食量的方法有哪几种?单胃动物和反刍动物采食量的调控有何区别?
采食量的准确数据是经济而准确地进行动物生产所必需的,而衡量采食量的科学方法是获取采食量准确数据的前提。目前衡量采食量的方法有以下几种: ⑴用采食饲料的重量表示——通常用24h内采食饲料的重量来表示。
⑵用能量摄入量表示——因为动物采食的实质是满足能量的需要,因此用能量摄入量表示采食量的方法优于上述方法。 ⑶按动物维持需要的倍数来表示
⑷按体重的百分数表示——如常用猪体重的4%来估计其采食量。
单胃动物和反刍动物采食量调控区别:不同动物由于消化生理存在差异,采食量的调控机制不尽相同。反刍动物胃肠道容积大,可适应能量浓度变化很宽的饲料,对采食量趋于以物理调节为主。单胃动物由于其胃肠道容积有限,故通常拒绝采食能量浓度过低的饲粮,而以化学调节为主。无论反刍动物,还是单胃动物,除受物理调节和化学调节外,动物采食量的调控主要为神经内分泌调控。 35、影响动物微生态平衡的因素有哪些?微生态失调向微生态平衡转化过程有哪些?
动物肠道微生物与营养物质之间存在互作关系。一方面,微生物在动物胃肠道中直接参与动物饲料的消化过程,微生物分泌的酶通过饲料中的非淀粉多糖等物质释放出可被动物吸收的营养成分,并能合成某些维生素和氨基酸;另一方面,微生物也消耗动物胃肠道的营养物质来满足其菌群增殖的需要,并降低某些饲料成分的营养价值。动物微生态环境的调控过程是微生态失调状况向微生态平衡方向的转化过程。动物微生态失调将会影响动物的健康和生产性能。
微生态失调与微生态平衡有密切关系。二者可相互转化,转化的条件是外环境。转化的过程是互生、抗生和偏生的过程。互生是指两种或两种以上共同生长的微生物相互受益,保持微生物菌群的平衡状态。抗生是指使用抗生素等药物后,微生物菌群间比例失调。偏生是指两种微生物共同生长时,一方产生抑制另一方生长的因子,如病原菌产生抑制正常菌的因子,造成病原菌过度生长,机体就会患病,这既是微生态失调的一种表现。
36、简述动物胃肠菌群对碳水化合物、蛋白质、短链脂肪酸的生成、维生素的合成以及微生物在代谢中产酶作用及其调节过程的影响? (一)碳水化合物的代谢
1. 淀粉的分解 细菌产生的淀粉酶有几种,但它们分解淀粉的方式不同。(1)液化型淀粉酶(2)糖化型淀粉酶,能将淀粉水解成麦芽糖或葡萄糖。 2. 纤维素和半纤维素的分解 纤维素是由D-葡萄糖通过糖苷键连接而成的大分子化合物,是构成植物细胞壁的成分。能利用纤维素生长的细菌均具有纤维素酶 3. 果胶的分解 果胶是构成高等植物细胞间质的主要物质。它是由D-半乳糖醛酸通过糖苷键连接起来的直链高分子化合物,细菌中如芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、栖瘤胃拟杆菌以及溶纤维拟杆菌等均具有分解果胶的能力。
4.胃肠菌群对单糖的分解 胃肠菌群对单糖主要通过以下途径中的一种或数种途径进行分解代谢。(1)双磷酸己糖降解途径—EMP途径。(2)单磷酸己糖降解途径—HMP途径。(3)2—酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸裂解途径-ED途径。(4)磷酸解酮途径,少数细菌进行异型乳酸发酵时采用的途径。 (二)蛋白质代谢
1.蛋白质分解 大致分为两个过程:一是在蛋白酶作用下分解成多肽,二是在肽酶作用下分解成氨基酸。蛋白酶能水解蛋白质分子内部的肽键,形成各种短肽。蛋白酶对其作用底物有一定的专一性。
2.氨基酸分解 分解氨基酸的细菌较多,但菌种不同分解氨基酸的能力有差异,如大肠杆菌、粪链球菌、腐败性梭状芽孢杆菌、产气杆菌、变形杆菌等有氨基酸的脱羧作用,而乳杆菌、链球菌、葡萄球菌、假单胞杆菌等一般没有这种作用。(1)脱羧作用,催化氨基酸脱羧生成有机胺(2)脱氨作用:氨基酸的脱氨作用,由于细菌的类型、氨基酸种类与环境条件不同,脱氨的方式又有不同,但不论哪
种脱氨方式,最终产物都合成氨。氧化脱氨:此种脱氨作用只有在有氧情况下才能进行。还原脱氨:在厌氧条件下,氨基酸经过还原脱氨方式转变成有机酸和氨。水解脱氨:氨基酸经水解产生羧酸与氨,羧酸经脱羧生成一元醇或氨基酸在水解过程中同时伴有脱羧过程,生成一元醇、氨和二氧化碳。不饱和化脱氨:生成不饱和的脂肪酸和氨。3.氨的生成 氨的生成是肠内菌最大作用之一,在后段消化道由肠内细菌作用生成的氨,来源于氨基酸的脱氨基反应、尿素的分解以及细菌细胞的自身融解。 (三)短链脂肪酸的生成
短链脂肪酸又称挥发性脂肪酸,一般在消化道内见到的主要挥发性脂肪酸有醋酸、丙酸和丁酸。短链脂肪酸是由反刍动物的前胃发酵以及所有动物的后段消化道(主要在大肠)的发酵而产生。另外,在大肠内由于肠内细菌,如拟杆菌、真杆菌、梭菌、革兰氏阳性球菌等厌氧性菌的作用,使蛋白质分解和继续脱氨基反应,也可产生部分短链脂肪酸。 (四)维生素合成
动物肠内菌可合成B族维生素,经肠道吸收被利用,但如何合成及利用还不清楚。现已知在鸡盲肠内能合成硫胺素、核黄素、生物素、泛酸、烟酸、维生素B12等B族维生素,但是,其中能被利用的仅限于叶酸。 (一)微生物在代谢中产酶作用及其调节 微生物产生的酶按其催化作用不同可分为:
1. 水解酶 各种微生物普遍具有的酶,其作用是促进蛋白质、糖和脂肪等有机物分解,使它们成为小分子量的易溶物质。水解酶的主要作用是破坏碳原子和氧原子或碳原子与氮原子之间的联系。
2. 发酵酶 将糖类物质分解为简单化合物和产能反应中起催化作用,其催化作用主要是通过氧化还原反应和磷酸化反应完成的。
3. 呼吸酶 此类酶在微生物呼吸过程中氢和氧的转移上具有重要作用,如脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等。
微生物在代谢中酶的调节作用有两种方式,即酶活性的调节和酶合成的调节。前者是对已存在的酶的活性进行控制,因此与酶量的变化无关;而后者是通过酶量的变化来控制代谢的速率,也就是通过酶的合成或停止酶的合成来进行代谢调
节。从调节效果看,酶活性调节显得直接而迅速,而酶量调节则间接而缓慢,但它可以阻止酶的过量合成,因而节省了生物合成的原料和能量。
37、微生物添加剂的种类有哪些?阐述其作用机理?化学益生素的作用机理是什么?
(一)微生物添加剂的种类 1. 按微生物种类划分
(1) 乳酸杆菌类微生物添加剂。此类菌属是动物肠道中的正常微生物。该制剂应用历史最早,制剂种类也很多,其中,包括乳酸杆菌发酵饲料、乳酸杆菌粉及乳酸杆菌提取物。目前,主要应用的是嗜酸乳酸杆菌和粪链球菌。
(2) 芽孢杆菌类微生物添加剂。此类菌属在动物肠道微生物群落中仅是零星存在。目前,至少有三种芽孢杆菌出现在市场上,即枯草杆菌、地衣多糖芽孢杆菌及toyi杆菌。
(3) 酵母微生物添加剂 与芽孢杆菌属一样,也是零星存在于动物肠道微生物群落中。
2. 根据饲用微生物添加剂菌株组成划分
(1) 单一菌属饲用微生物添加剂 (2)复合菌属饲用微生物添加剂 (二)微生物添加剂的作用机理
关于微生物添加剂的作用机理在理论上有如下解释: 1. 从微生物作用方式的角度
(1) 优势种群说。正常微生物群与动物和环境之间所构成的微生态系统中,优势种群对整个种群其决定作用。一旦失去了优势种群,则该微生态平衡失调,原有优势种群发生更替,使用饲用微生物添加剂目的就在恢复优势种群。 (2) 微生物夺氧说。当饲用微生物添加剂中某菌种以孢子状态进入畜禽消化道后迅速生长繁殖,消耗肠内的氧气,使局部的氧分子浓度下降,从而恢复肠内微生物之间的微生态平衡,达到治病、促生长之目的。
(3) 膜菌群屏障说。饲喂动物的有益微生物可竞争性抑制病原体附植到肠细胞上,即屏障作用,也就是竞争性拮抗作用。
(4) “三流运转”理论。微生态制剂可以成为非特异性免疫调节因子,增强吞噬细胞的吞噬能力和B细胞产生抗体的能力。
7、 简述营养成分影响动物生长发育的分子机制 ① 能量和蛋白质对基因表达的影响
生长激素(GH)对生长的控制必须通过GH受体(GHR)及类胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的作用才能实现,IGF-Ⅰ是GH促进生长的最重要的介导物,哺乳动物体内IGF-Ⅱ是胚胎和胎儿的主要生长因子。营养不良对GHR和IGF-Ⅰ基因的表达具有直接的抑制作用,该作用与激素水平无关,且是GH作用受阻的重要原因。能量、蛋白质对生长调节基因表达的影响可能具有组织特异性。 ② 氨基酸对基因表达的影响
氨基酸除参与IGF-Ⅰ和GHR基因表达的调节外,还与多种其他基因表达的调节有关。必需氨基酸的缺乏可以通过提高转录率而诱导多种与氨基酸代谢有关基因的表达,氨基酸缺乏时,氨基酸转运载体A的表达率增加。 ③ 脂肪酸对基因表达的影响
脂肪对脂肪合成酶系有直接作用,其调节生脂酶的表达是抑制生脂作用的重要原因。多不饱和脂肪酸对特异基因表达的调控具有组织特异性和作用位点特异性,其主要作用机制是抑制基因转录,降低mRNA水平。脂肪酸,特别是花生四烯酸是脂肪细胞葡萄糖转运系统的生理调节物。 ④ 碳水化合物对基因表达的影响
高碳水化合物饲粮促进脂肪的合成,其作用涉及基因转录、mRNA的加工和稳定性。碳水化合物对ATP-柠檬酸裂解酶、甘油-3-磷酸乙酰转移酶、硬脂酰CoA脱饱和酶等基因表达的促进作用发生在转录调节环节,对S14基因、apoB基因的调节作用发生在mRNA的加工环节上,对肝脏苹果酸酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶等的作用是通过提高mRNA的稳定性实现的。 ⑤ 矿物质和维生素对基因表达的影响
矿物质和维生素不仅是嘌呤、嘧啶合成及许多有机物中间代谢的辅酶或辅助因子,而且直接参与基因表达的调节。
8、 理想蛋白质理论的基础是什么?有何实践意义?理想蛋白和氨基酸平衡理论在生产实践中有哪些应用要点?
理论基础:动物体内蛋白质沉积对氨基酸比例的要求是相对恒定的,并且一般不受基因型、性别和体重的影响。
实践意义:a 确定动物的氨基酸需要量 b 指导饲料配制,合理利用饲料资源 c 可用于评定饲料的营养价值 d 实现饲粮低蛋白,降低成本,减少氮排泄。 应用要点:a 建立动物氨基酸需要b 指导饲粮配制及合成氨基酸的应用 c 预测生产性能 d 实现日粮低氮化,减少环境污染 e 评定饲料蛋白质营养价值 9.蛋白质营养的发展过程是什么?当前达到了什么水平?
蛋白质营养一直是动物营养学的重点领域,对它的研究,经历了粗蛋白质-可消化粗蛋白质-可利用粗蛋白质-蛋白质生物学价值-氨基酸-化学比分-必需氨基酸指数-理想蛋白质-理想蛋白质可消化氨基酸模式这样一个逐渐发展的过程。 当前关于蛋白质营养的的研究已达到了理想蛋白质与氨基酸平衡的水平,它的研究及应用在提高动物蛋白生产水平和效益、缓解蛋白质资源紧缺的矛盾、控制日趋严重的环境氮污染等方面显示除了明显的效益和巨大的潜力。 10.反刍动物的瘤胃内环境有哪些指标?
瘤胃内容物(包括固相食糜和液相食糜)、瘤胃温度(39-41℃)、氧化还原电位(瘤胃内容物的氧化还原电位是衡量瘤胃内厌氧条件的重要指标,其变化范围为-250-450mV,平均为-350mV。负值表示发生了较大的还原作用,瘤胃处于一种厌氧状态;正值则表示有氧化作用或瘤胃处于一种有氧环境,属于异常环境。)、瘤胃液的渗透压、表面张力和黏度、瘤胃内气体、瘤胃PH、瘤胃内的氨氮浓度。 11.瘤胃微生物有哪几种?它们在完成对饲料的消化功能上各有何特点? 瘤胃中的微生物主要分细菌、原虫和真菌三大类。它们共同的特点是在厌氧条件下生长。
根据瘤胃细菌在瘤胃内的功能可分为纤维分解菌、淀粉分解菌、半纤维素分解菌、蛋白质分解菌、脂肪分解菌、产酸菌、甲烷产气菌等。
原虫是瘤胃内个体最大的微生物,其数量比细菌少的多,可分为瘤胃原生鞭毛虫和纤毛虫。纤毛虫可直接将植物纤维素和淀粉转化为挥发性脂肪酸,主要发酵底物是淀粉和可溶性糖。
瘤胃真菌具有能溶解纤维特性,具有降解植物细胞壁中的结构性碳水化合物的能力。
12、瘤胃微生物对饲料中的蛋白质、碳水化合物和脂类的降解特性是什么? 碳水化合物的降解可分为两个阶段:首先是复杂的结构性碳水化合物被微生物降
解成简单的糖类(葡萄糖、果糖、木糖等),然后这些简单的糖类又被微生物迅速利用转化成丙酮酸,丙酮酸再经过各种发酵和代谢分解生成挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)、甲烷等。
瘤胃微生物分解蛋白质的过程:蛋白质→肽→氨基酸 脱氨→C骨架+NH3 →VFA+CO2+NH3
瘤胃中只有少量VFA来源于氨基酸的降解,大部分来自碳水化合物的降解。饲料中能被细菌发酵而分解的蛋白质叫瘤胃降解蛋白;不能被细菌分解,只有到瘤胃以后(真胃、小肠)才能分解的蛋白质叫非降解蛋白或过瘤胃蛋白。 脂类进入瘤胃后被微生物产生的脂肪酶水解成游离脂肪酸。其中,不饱和脂肪酸进一步被微生物氢化成硬脂酸。有些不饱和脂肪酸(如亚油酸、麻油酸)在生物氢化过程中产生共轭亚油酸等中间产物。 13、瘤胃发酵调控的目标和内容是什么?
目标:利用一系列调控措施促进动物有利的瘤胃发酵活动,最大限度地调控对动物不利的发酵作用。
内容:瘤胃内环境的调控(瘤胃pH的调控、甲烷产量的调控)、瘤胃发酵类型的调控(可发酵能源的调控、可发酵氮源的调控)、瘤胃微生物区系的调控、瘤胃食糜流通速率的调控、瘤胃微生物蛋白产量的调控。
14、多不饱和脂肪酸(PUFA)的主要来源是什么?在动物体内是如何消化吸收的?
来源:①体内合成;②植物;③动物;④微生物
消化吸收:随饲粮三酰甘油摄入的PUFA在胰脂肪酶的作用下生成二酰甘油或单酰甘油;然后,通过分子扩散进入小肠黏膜,在小肠黏膜细胞内重新合成甘油三酯;然后,与脂蛋白形成乳糜微粒,再分泌到淋巴液,通过胸导管进入全身循环系统,在脂蛋白脂肪酶的作用下释放出游离脂肪酸,在微粒体中短链的不饱和脂肪酸在去饱和酶的延长酶的作用下生成长链不饱和脂肪酸,供各组织器官利用。 15、多不饱和脂肪酸(PUFA)是如何调控机体脂类代谢的?对机体的免疫功能有何影响?
调控机体脂类代谢:PUFA可有效降低血液中甘油三酯和胆固醇水平,且不同种类PUFA在降血脂上发挥着不同的作用。一方面,PUFA通过抑制羟甲基戊二酸
单酰辅酶A还原酶活性、增强脂酰辅酶A、胆固醇脂酰转移酶活性,从而抑制胆固醇的生物合成,增加游离胆固醇向胆固醇酯转化;刺激胆固醇转化成胆汁酸等物质排出体外,从而降低总胆固醇水平;降低低密度脂蛋白-胆固醇和极低密度脂蛋白-胆固醇,增加高密度脂蛋白-胆固醇,从而起到抗动脉粥样硬化的效果。此外,还可通过调节极低密度脂蛋白受体活性来促进极低密度脂蛋白-胆固醇代谢。另一方面,通过抑制参与葡萄糖代谢和脂肪酸合成酶及△6和△5脱氢酶的活性来抑制肝脏中甘油三酯的合成;抑制肝脏极低密度脂蛋白向低密度脂蛋白的转变;刺激过氧化物酶,加强线粒体中β-氧化,从而增强血脂的分解和清除,增强脂肪酸向磷脂的转化。
对机体的免疫功能的影响:PUFA是保证动物机体免疫系统功能正常所必需的营养物质,不管是免疫器官的生长发育,还是机体的非特异性和特异性免疫过程,都会受到PUFA种类和比例的影响。
① 对免疫器官的影响 免疫器官如脾脏、胸腺和肝脏重量明显受饲粮脂肪饱和度和浓度的影响。
② 对细胞免疫的影响 不同饲粮脂肪通过调节免疫细胞膜上受体和分子的表达,影响细胞的免疫效应。免疫细胞膜上受体和分子表达的减少,使淋巴细胞免疫应答中抗原的递呈、信号的活化、淋巴细胞的增殖、激活及T细胞介导的免疫反应收到抑制,从而降低T细胞核NK细胞活性。不同种类及浓度的PUFA对细胞免疫的影响及作用途径不一样。ω-3 PUFA通过抑制抗原递呈细胞发挥抗原递呈作用而抑制细胞免疫。ω-6 PUFA对细胞介导的免疫功能呈剂量效应关系,低剂量时起免疫增强作用,高剂量时起免疫抑制作用。
③ 对体液免疫的影响 高剂量的PUFA对体液免疫有抑制作用,PUFA之间的比例也显著影响机体的体液免疫,当ω-3 PUFA/ω-6 PUFA比例趋于平衡时,机体状态最佳。
④ 对细胞因子产生的影响 哺乳动物缺乏PUFA会降低淋巴细胞增殖、白介素-2的产生及单核细胞和多核细胞的趋化性,长期摄入低水平的ω-3 PUFA抑制白介素-1、肿瘤坏死因子和白介素-2等细胞因子的产生。
16、在开发富含多不饱和脂肪酸(PUFA)功能食品时应注意哪些问题? ①PUFA的作用发生在细胞内部,目前为止还没有确定PUFA的核内作用因子,
因而对其作用机理及在蛋黄、禽肉中富集规律需进一步研究;②各种PUFA源在不同畜禽饲粮类型中的最适添加量的研究;③ω-3与ω-6 PUFA的平衡对机体正常生长和内环境的稳定有重要作用,所以要注重开发ω-3与ω-6 PUFA比例适宜的产品;④在饲粮中添加共轭亚油酸具有正、反两面效果,其营养生理作用与添加效果有待于最后的确定;⑤富含PUFA的产品最大缺点是风味易改变,更有效的仿制方法有待于进一步研究。
17、可溶性非淀粉多糖与不溶性非淀粉多糖主要有哪几种?非淀粉多糖有哪些特点?
可溶性非淀粉多糖主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖和果胶多糖等。 不溶性非淀粉多糖主要包括纤维素等
特性:①黏性 ②表面活性 ③持水性 ④可与阳离子交换和结合 ⑤可发酵性 18、谷物籽实中主要非淀粉多糖是哪些? 阿拉伯木聚糖(戊聚糖)、β-葡聚糖和纤维素
19、不溶性非淀粉多糖对单胃动物营养作用及机理是什么? ①改善大肠功能
机理:饲粮纤维在大肠中可缩短食糜通过时间、增加粪便量和排便次数、稀释大肠内容物以及为正常存在于大肠内的菌群提供可发酵的底物。 ②降低血浆胆固醇的作用
机理:a 干扰脂肪的消化吸收;b 饲粮纤维经大肠发酵产生的挥发性脂肪酸被动物吸收后,能抑制脂肪吸收和肝脏合成,其中丙酸可能起主要作用;c饲粮纤维通过增加食糜黏度或直接与胆汁酸结合,阻碍胆汁酸和中性胆固醇的肠肝循环,间接引起内源性脂肪分泌量增加。 ③改善血糖生成反应
机理:饲粮纤维通过抑制营养物质的对流和扩散,减少葡萄糖的吸收;由于部分淀粉被包裹在细胞壁中,阻止了消化酶对淀粉的分解,减缓了淀粉降解为葡萄糖的速度。
20、非淀粉多糖的抗营养作用及机理?如何消除? ①增加食糜黏性
机理:可溶性非淀粉多糖具有高度黏性,显著增加食糜在肠道停留的时间,降低
单位时间内养分的同化作用,从而降低畜禽的生产性能;阻碍被消化的养分接近小肠黏膜表面,因而阻碍养分的吸收;小肠内容物黏度的增加,会降低消化酶及其底物的扩散速率,同时阻止它们在黏膜表面上有效的相互作用。 ②引起消化道形态和生理不良变化
机理:可溶性非淀粉多糖使消化器官增大,蛋白质、脂类、电解质内源性分泌增加,从而减低它们在体内的存留。肠内高黏度环境会降低肠内PH,而低PH则会刺激胰脏分泌。 ③影响生理活性物质作用
机理:可溶性非淀粉多糖和一些消化菌结合,降低其活性;同时和胆汁盐、脂类、胆固醇结合,影响小肠脂类代谢。 ④扰乱后肠道微生物区系
机理:饲粮中非淀粉多糖在上部肠道不被消化,进入下部肠道成为厌氧微生物发酵、增殖的碳源,故在后肠道产生大量生孢梭菌等厌氧微生物。其中,某些生孢梭菌产生毒素,从而抑制畜禽生长。此外,肠内细菌数量增多会刺激肠道,增厚肠道粘膜层,损害微绒毛,从而减少养分的吸收。
消除方法:酶处理(非淀粉多糖降解酶)、水处理、饲粮中添加抗生素(调节动物肠道内的微生物区系)
21、动物体内能量代谢的实质是什么?影响净能的因素有哪些? 实质:生物氧化和还原的复杂的全部过程。
影响净能的因素:动物种类和生理阶段、饲粮类型、饲养水平和饲养技术、环境温度
22、消化能、代谢能、净能的测定方法有哪些?
消化能:①体内法(全收粪法、指示剂法、同位素法);②尼龙袋法;③离体消化实验(消化道消化液法、人工消化液法、酶分析法);④化学成分估测法 代谢能:全收粪法、排空强饲法、代谢能法、诱饲法、胃酶-小肠法、产气法、化学成分估测法、近红外光谱分析法 净能:直接侧热法、间接侧热法、屠宰试验
23、影响动物钙磷吸收利用的因素有哪些?动物钙、磷需要特点及生产中如何满足动物的钙磷需要量?
影响因素:①激素;②饲粮钙、磷含量及其比例;③动物的生理阶段;④其他因素(动物肠道PH和Na+浓度等)
特点:钙磷的适宜需要量和供给量受多种因素的影响,其中维生素D的影响最大。不同钙磷来源和不同动物对其利用情况不同。动物对钙磷有一定的耐受力,在一般情况下,由于过量直接造成中毒很少见,但超过一定限度可降低生产成绩。 生产上遗传改良使生产力提高,生长加快,增加钙、磷需要。早期断奶动物的饲粮和高能饲粮,应增加钙、磷浓度,才能满足需要;使用生长促进剂,也应增加钙、磷浓度才有利于提高饲料利用率。
24、铜和铁引起动物贫血的原理是否相同?为什么?
不同。铁是红细胞生成的主要原料,缺铁和铁利用障碍影响血红素合成,有称该类贫血为血红素合成异常性贫血。该类贫血的红细胞形态变小,中央淡染区扩大,属于小细胞低色素性贫血。而铜离子可促进红细胞发育和成熟,是合成血红蛋白的激动剂。
不同。铁是血红蛋白、肌红蛋白和红细胞的组成成分,作为其生化分子的一部分发挥作用,缺铁时蛋白质的合成受阻,加速了红细胞的破坏,从而引起贫血。铜主要是维持铁的正常代谢,促进血红蛋白和红细胞成熟,铜缺乏会影响铁的代谢。 25、简述高锌/高铜的非营养作用?如何看待典型畜禽的锌/铜推荐需要和实际生产添加量之间的关系?
高锌的非营养作用:(1)促进生长 锌可通过增强食欲、增加采食量和提高消化率等促进生长。(2)提高免疫力 锌参与体内酶的组成;锌同生物膜的功能完整性有密切关系;清除体内自由基,提高机体免疫力。
高铁的非营养功能:(1)铜作为重金属,对蛋白质有较强的凝固作用,从而可抑制肠道微生物,具有类似抗生素的作用。此作用与抗生素具有可加效应。(2)高铜可用于防止饲料霉变和抑制消化道细菌,但也易引起动物消化道正常菌群的失衡,造成泻痢和B族维生素缺乏。(3)在猪日粮中补充高铜可提高采食量,其作用机理可能与促进神经肽Y的分泌有关,但仍需进一步研究。(4)高铜会改变仔猪肠道微观结构,降低肠道维持能量需要。(5)高铜会刺激与消化有关的酶、抗氧化酶的分泌和活性,提高养分的消化利用率和动物的免疫力。(6)高铜促进IGF-1分泌和鸟氨酸脱羧酶的活性及细胞内DNA、RNA和蛋白质的生
物合成,最终导致细胞增殖。
微量元素的需要量是指维持血液中微量元素正常生理浓度或使微量元素在动物体内的基本功能不发生障碍所必须的该种养分进食量。而实际生产中微量元素的添加量往往高于需要量,其主要原因包括:(1)微量元素占饲料成本的很小部分,过量添加不会造成饲料成本的明显增加;(2)营养标准推荐量偏低且需要量与最大安全剂量之间差距很大,超量添加微量元素不会造成明显的中毒现象;(3)基础饲料中微量元素含量变化很大,且没有天然饲料中微量元素利用率方面的资料;(4)过分强调微量元素的代谢调控作用等。
26、饲料电解质平衡的含义?日粮电解质平衡与机体酸碱平衡有何关系? 饲料电解质平衡是指动物摄入水和各种无机盐类,又不断地排出一定量的水和无机盐类,使体内各种液之间保持一种动态的平衡。
酸碱平衡是指动物体液的PH维持在一个较恒定的范围,一般动物正常生理PH为7.35-7.45,由于动物一方面要在一个酸碱平衡的条件下才能健康的生长,另一方面动物采食的饲料和体内各种营养物质的代谢又不断地调节酸的摄入和排出量,以维持体内的酸碱平衡。动物净酸的摄入(或排出)量由日粮(或尿)中的稳定的阴-阳离子差来度量。所谓稳定的阴阳离子是指在消化或代谢过程中不被分解和破坏的离子。当动物净酸的摄入量与内源酸产量的总和与尿中净酸排出量相等,动物即处于一种酸碱稳定的状态,此时血液PH为7.4,碱储为零。而当净酸摄入量与内源酸产量的总和与尿中净酸排出量不等时,血液碱储就要受到调整,使动物达到新的稳定状态。在实际应用中,为了更准确地反应动物体内的酸碱状态,必须准确地测定血液中的PH、二氧化碳压力,计算出HCO3-和碱贮值,同时进行动物尿液分析,据此来判断动物体内的酸碱状态。 27、简述主要电解质离子的营养作用与代谢规律? 主要的电解质离子有Na+、K+、Cl-。
电解质平衡或饲料阳离子水平对营养物质消化率的影响机制还不太清楚,有人认为电解质平衡的变化改变了肠道的PH和Na的浓度,而肠道内的大多消化酸及ATP酶都有适宜的PH范围,营养物质的消化吸收都依赖于这些酶与Na浓度,因此,电解质水平变化可以间接地影响营养物质的消化率。总的讲,电解质平衡和饲料阳离子水平对营养物质消化率的影响受许多条件的制约,一般认为在低钾、
低饲料阳离子水平的日粮中,提高饲料阳离子水平可以提高营养物质消化率。 28、日粮电解质平衡与氨基酸代谢有何关系?日粮电解质平衡对家禽健康有何影响?
氨基酸代谢受日粮电解质平衡影响也很大,日粮电解质平衡可明显影响赖氨酸和精氨酸之间的营养互作关系。赖氨酸和精氨酸之间存在拮抗作用;当赖氨酸水平过高时,添加钠和钾似乎可使精氨酸酶活性降低。日粮高氯低钾有利于赖氨酸在小肠中的吸收,从而加剧赖氨酸和精氨酸的拮抗作用。提高日粮钾水平,有利于抑制高氯水平对赖氨酸吸收的促进作用。日粮中过量的赖氨酸导致组织中赖氨酸浓度的升高和精氨酸水平的下降,且对雏鸡的生长有明显的抑制作用,降低饲料的转化率;由于非离子态的赖氨酸从细胞内接受质子引起质子排泻量降低而提高钾离子的排出量,由此日粮中过量的赖氨酸可导致肾脏细胞碱中毒。在日粮中添加高水平的钠和钾的可代谢盐或有机酸盐,也能降代精氨酸和赖氨酸间的颉抗作用,尽管效果不如钠或钾明显。日粮中高水平的氯加剧这种颉抗作用的代谢机理尚无一致的看法。钾的有机酸盐能够增强赖氨酸酮二酸降解酶的活性,从而加快赖氨酸的代谢。试验表明,精氨酸也能增加此酶的活性。醋酸钾刺激蛋白质的合成,从而降低组织中的赖氨酸水平,醋酸钾的这种作用类似于在日粮中添加精氨酸。
鸡日粮中赖氨酸、精氨酸和醋酸钾相互作用对生长的影响,有人试验以酪蛋白为基础日粮,固定钠离子的浓度,在日粮中添加赖氨酸和精氨酸的盐酸盐以及醋酸钾,观察不同处理对 4 日龄雏鸡体重的影响。结果表明,日粮中同时添加醋酸钾和精氨酸对生长的效果与添加赖氨酸和精氨酸所达到的效果相同。此外,氨基酸的代谢还参与调节机体的酸碱平衡。由于肾脏排出可滴定酸能电离出氢离子,用滴定法可测定的酸的能力有限,动物根据需要增加肾脏的谷氨酰胺浓度,以产生足够的氨,缓解酸中毒,氨在酸中毒期间起着重要的作用。部分研究报告认为,日粮的离子平衡对于保持动物肠道内消化酶系统的正常活性具有重要作用,但是很多研究未发现日粮离子平衡对日粮其它营养素消化率的提高有利。
29、维生素A与动物生产有哪些关系?其需要量和供给量有哪些关系? 动物日粮中添加适量的维生素A,可以提高动物的平均日增重,降低料肉比,从而提高经济效益,降低饲料成本。提高免疫性能维生素A是一种生长性维生素,
是上皮细胞的组成部分,并能通过保持细胞膜的强度,使病原微生物不能穿透细胞,帮助机体抵抗传染,在维持机体免疫系统功能的正常性方面具有十分重要的作用,可以保持呼吸道和胃肠道上皮细胞和腺细胞的正常分化,避免受感染;维生素A可增强细胞免疫信息传导,增强对抗原的识别。改善肉品质。 影响微生物需要量和利用的因素:
动物本身:动物的维生素需要量在很大程度上取决于其生理状况、年龄、健康状况、营养和生产目的。
应激、疾病或不良环境因素:集约化生产时, 由于动物的饲养密度加大, 会增加应激或亚临床疾病。应激和疾病条件下, 对某些维生素的需要量增加, 近年的不少研究表明, 可以满足生长、饲料转化率、妊娠和泌乳的维生素需要量并不能使动物产生最大的免疫力和抗病性。
微生物拮抗物:维生素领顽物会干扰维生素的活性。
抗菌药的使用:一些抗菌药会改变肠道微生物区系和抑制某些维生素的合成, 使动物对维生素的需要量增加, 某些磺胺药由于抑制肠道中维生素合成, 会使动物对生物素、叶酸、维生素K 以及其它维生素的需要量提高。
日粮中其他营养素水平:采食低脂肪日粮时: 会使与碳水化合物代谢有关的硫胺素和生物素的需要量提高。如果脂肪消化受阻, 脂溶性维生素便不能吸收。维生素与其它营养素之间的互作也会影响维生素的需要量。如维生素E 与硒、维生素D 与钙和磷胆碱与蛋氨酸、烟酸和色氨酸之间的关系均会分别影响这些维生素的需要量。体内维生素的贮存。 30、试述维生素E与微量元素硒的关系?
维生素E与微量元素硒均为动物必需的营养素,作为抗氧化剂,二者相互配合保护细胞免受自由基的氧化攻击。维生素E是一种非特异性的生物抗氧化剂,其结合在细胞膜上是细胞免受自由基进攻和过氧化损伤。硒与维生素E的协同作用主要表现在:1、硒可减少保护细胞膜所需的维生素E量;2、硒是维持胰腺正常生理功能所必需的微量元素,胰腺分泌的胰蛋白酶、胰脂肪酶有助于脂肪的消化吸收,从而提高维生素E的吸收利用率;3、血浆硒与血浆维生素E含量呈正相关,补硒有助于维持机体组织较高水平的维生素E;4、维生素E可维持体内硒活性,减少机体硒损失;5、维生素E是脂肪膜组分,可防止脂质氧化和活性氧化物的