动物营养学绪论

• 营养学：物质资源利用科学
营养学
物质资源的利用效率
环境的质量
动物营养学理论教学课件
Sun
Feed Mills
Animals
N2 Crops
Decomposers Food Processing
Soil People Fertilizer Plant
P Deposit
Figure 2 Remodeled Food Chain ( Based on Lanyon,1996)
三、动物营养学
4、与动物营养学关系密切的学科
《饲料与饲养学》 《普通化学》
《动物生物化学》
《动物生理学》 《数学》 《土壤学》
《生态学》
《微生物学》 《畜牧经济学》
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第二节
动物营养与动物生产
一.动物生产的特点
二.动物营养在食物链中的作用
三.动物营养在动物生产中的作用 四.动物营养在饲料工业中的作用
• 维持食物链的正常运转和维护生态平衡的 重要成员
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二、动物营养在食物链中的作用
1、提高动物对自然资源的利用效率； 2、调控养分的摄入和排泄量，影响环境质量； 3、保障动物产品对人类的食用安全。
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三、动物营养在动物生产中的作用
1、保障动物健康
2、提高生产水平
1810年，Thaer(德国)提出了饲养标准的雏形--“干 草价”，为饲料营养价值评定和需要量的确定奠 定了基础。 1824年，Prout（法国）将有机体的成分分为蛋白、 脂肪和碳水化合物三类，后来才加上维生素和矿 物质。
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一、历史——三阶段
• 阶段二：从19世纪中叶到20世纪30-40年代
• 1864年，Hanneberg（德国）提出了概略养分分
析法，一直沿用至尽。
• 1898年Henery(美国)提出以TDN为基础的第一个
系统的饲养标准。
• 1875年，美国成立全球第一家饲料厂，标志着动
物营养学已进入到实际应用阶段。
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一、历史——三阶段
•阶段三：从20世纪30年代至今——现代动物 营养学的形成与发展阶段
三、动物营养学
3、动物营养学目标
通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形 成饲料资源的高效利用、动物产品的高效生产、 人类健康及生态环境的长期维护的动物营养科 学指南，使动物生产在土壤----植物----动物--
-- 人食物链中与其他要素协调发展，为维持食
物链的高效运转发挥积极作用。
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三、动物营养学
1、概念
研究营养物质摄入与动物生命活动（包括生产） 之间关系的科学。养分是动物生命活动的物质基
础。研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定
性定量规律，不但可以为动物生产提供理论根据 和实践指南，维持动物生产的高效进行，而且有 助于揭示动物生命活动的本质、动物与人及环境 的互作关系。
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• 自然界的食物资源： • 再生性资源： 蛋白质、碳水化合物和脂肪三
大有机物属再生性资源
• 非再生性资源：无机养分

达地球表面的太阳能，有1%被植物利用。植
物所捕获的太阳能中，有5%被转化为人类可 直接利用的食物。人畜争食主要体现在这部分。
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No.of people fed by animal products is only 20% of those fed by grains consumed by animals
成取得成功，养殖业也开始向规模化集约化方式发展，
经形成。
从60年代至今，现代动物营养学得到了迅速发展。
1980‘s以来，反刍动物的营养体系得到不断完善。
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二、现代动物营养学形成原因
• 长期以来农牧民养殖经验的总结 • 近一个世纪以来动物科学及相关学科的发展 • 实验动物的贡献： 大鼠：维生素、氨基酸、矿物元素和毒物 狗： 胰岛素、碳水化合物代谢、烟酸 豚鼠：坏血病
三、动物营养学
2、动物营养学任务
• 确定必需营养素及其理化特性； • 研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制； • 研究营养摄入与动物健康的关系； • 研究动物营养与人及环境之间的互作规律；
• 制定不同条件下，不同生产目的的动物对各种营 养物质的需要量；
• 研究动物营养学的研究方法。
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• 1930年，Rose等(美国)确立了大鼠的必需
氨基酸种类，以及后来理想氨基酸模式的 形成使养殖业的高效生产成为可能。
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一、历史——三阶段
40年代开始了对氨基酸的营养研究。
50年代，对微量元素、维生素、氨基酸这
些微量养分的营养功能和需要量进行了大量研
究，同时发现了低剂量的抗生素具有促进动物
宏观 群体 组织 局部 静态 微观 个体 细胞、分子 整体 动态
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。
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四、动物营养学促进饲料工业和动物 生产水平与效益的提高
•配合饲料的普及面达28%，部分国家的
饲料工业已跃居十大工业行业之一。 •养殖业的发展：与50年前比较，动物 生产水平和饲粮利用率提高了80-200%。
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第三节动物营养学发展历程源自一.历史——三阶段二.现代动物营养学形成原因
三.动物营养学的现状 四.动物营养学促进饲料工业和动 物生产水平与效益的提高 五.动物营养：主要问题 六.动物营养：未来发展
一、历史——三阶段
• 阶段一：从18世纪中叶到19世纪中叶
1783年，法国化学家Antoine Lavoisier
人类 动物生产
农业
动物营养学
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二、营养学
3、营养学——农业生产的理论基础
植物 土壤
食物链
人
动物
农业生产： 营养物质的流向与转移。 现代农业： 营养物质的快速和高效转移与回流。
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二、营养学
4、营养学——生命科学和资源环境科学的组成部分
• 营养过程 = 生命活动过程 • 生命活动的物质基础：养分
Figure 1.
Primary Food Chain (From Lanyon,1996)
二、营养学
1、概念
研究生物体营养过程的科学。通过这一过 程的研究，可以阐明生命活动的本质，并 通过营养调控措施维持生态系统的平衡。
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二、营养学
2、营养学分支
植物营养学 植物生产
营养学
微生物营养学
养分通过动物后的分流比例
Cows
食入 100%
进入产品 15 -20%
进入环境 80-85%
Low Efficiency of Nutrient Transfer in Food Chain output E(%)= -----Sun input
People N2 Animals Crops Decomposers Soil
绪
论
目 的 要 求
1.了解本课程的性质、任
务及学科的发展情况； 2.明确该课程与其他学科 的关系。
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第一节
营养及营养学
一.营养的概念 二.营养学
三.动物营养学
一、营养的概念
1、营养
是有机体消化吸收食物并利用食物中的有效成分 来维持生命活动、修补体组织、生长和生产的全 部过程。
仓鼠、猪、猴、禽、鹌鹑及其他动物
• 分析技术的进步和化学、数学、生物化学、生 理学及其他相关学科的发展。
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三、动物营养学的现状
•确定了50种必需养分；
•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；
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三、动物营养学的现状
Figure 1.
Primary Food Chain (From Lanyon,1996)
动物生产
低效
使用生长促进剂， 动物性饲料
高污染
竞争资源
食品安 全危机
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动物生产特点：高污染
固体
粪、灰尘、 损失饲料
液体
尿、废水
气体
CH4,CO2,NH3 NO,NO2,SO2
噪音
臭味
直接危害 人畜
（1743-1794）创立“动物热”理论了燃
素学说，提出“生命是一个化学过程”的论断，
奠定了营养学的理论基础。
1807年，Fordyce(英国)证明产蛋鸡需要 补钙。
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从鸟回吐食糜中分离出盐酸(1824)和胃蛋白酶 (1833)证明，消化是物质发挥营养作用的第一步， 消化是一个化学过程。
一、动物生产的特点
1、动物生产的目的
将粮食及人类不能直接利用的物质转化为人
类生存和生活质量提高所必需的食物、衣物、
药物、娱乐、劳力、自然环境等产品或方式。
其中，生产食物是动物生产的主要目的。
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一、动物生产的特点
2、动物生产的作用
食物链的重要成员，生态平衡的维护者。
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一、动物生产的特点
动物生产特点：有效利用资源
动物将人类不能直接利用的养分资源（如
牧草、各类副产物等）转化为人类食品，
从而提高食物生产体系中的养分利用率。
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一、动物生产的特点
动物生产
• 物质转化效率低 • 与人类竞争资源 • 环境的污染者，也是保护者 • 为人类提供优质蛋白质
2、养分
食物中的能够被有机体用以维持生命或生产产 品的一切化学物质，即通常所称的营养物质或营 养素、养分。凡能提供养分的物质叫食物或饲料。
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一、营养的概念
自养生物： 生物 植物和微生物
营养
异养生物：
动物
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Sun People N2 Animals Crops Decomposers Soil
生产和改善饲料利用率的功效。
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一、历史——三阶段
到了60年代，维生素、氨基酸、抗生素的人工合 大大促进了动物营养学在生产实际中的应用。与此同 时，饲料工业进入迅速发展时期。应用已知的动物营 养学知识所生产的配合饲料能够促使养殖生产水平和 饲粮利用率的大幅度提高，标志着现代动物营养学已
此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、 脂肪和碳水化合物三大有机物是动物的必需 养分。大部分研究集中在这三大养分及能量
利用率上，并开始积累有关矿物元素的资料。
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• 1838年，Jan Mulder（荷兰）提出蛋白质的概念，
Boussingault进行首次N平衡试验证明，动物不能 固定氮，食物中的N是生命不可缺少的。
与50年前比较，现代动物的生产水平提高
了80-200%。其中，营养的贡献率占50-70%。
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三、动物营养在动物生产中的作用
3、改善产品质量
4、降低生产成本
动物生产的总成本中，饲料成本占50-80%
5、保护生态环境
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四、动物营养在饲料工业中的作用
动物营养是决定饲料企业产品定位、 产品产量与质量、企业生产效率的 核心因素。
从30年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪酸、 无机元素、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巨大进展。 在30-40年代，分离并阐明了维生素的化学结 构以后，微量养分的营养就初步形成了。
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• 1912年，Hopkins（英国）发现了维生素A，
及此后的维生素研究建立了以纯合日粮和 动物模型为主的营养学研究手段。
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五、动物营养：主要问题
• 养分代谢过程及分子机制； • 交叉领域薄弱：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； • 采食量及其调控机制与措施；
一、动物生产的特点
3、动物生产特点：低效率
表1 各种动物将饲料能量、蛋白质转化为人类食物的效率 能量转化效率（%） 18 11 9 17 3 14 2 蛋白质转化效率（%） 26 23 22 25 6 14 5
引自Gillespie，1987
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动 物 产蛋鸡 肉鸡 火鸡 奶牛 肉牛 肉猪 羔羊
水污染
温室效应
一、动物生产的特点
动物生产特点：食品安全隐患
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肉 骨 粉： 动物油脂： 抗 生 素： 高 铜： 砷 制 剂： 违禁药品： 霉变饲料：
疯牛病 二恶英 残留与耐药性 残留、环境污染 中毒 中毒、危害健康 霉菌毒素中毒
一、动物生产的特点
动物生产特点：与人竞争资源
• 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； • 建立了一整套动物营养学的研究方法； • 了解了多种因素对营养代谢和需要量的 影响； • 认识了饲料添加剂在动物营养中的重要 作用；
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三、动物营养学的现状
• 向第四阶段过渡