水产动物营养与饲料学绪论

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,水产动物营养与饲料学,主讲教师：胡茂林,性质与地位,任务,课程的性质、地位和任务,课程内容,水产动物营养与饲料学,营养学,饲料学,营养原理,消化吸收,研究方法,饲料原料,添加剂,配方设计,加工工艺,投饲,主要参考书,动物营养学,， 第三版， 杨凤主编，农业出版社，,2003,水产动物营养与饲料学,，李爱杰主编，农业出版社，,1995,饲料与饲养学,，韩友文主编，农业出版社，,1997,中国饲料大全,，李德发主编，农业出版社，,2001,中国饲料学,， 张子仪主编，农业出版社，,2000,章 次,章 名,绪论,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,水产动物营养原理,鱼虾营养试验的研究方法,鱼虾的摄食与消化吸收,渔用配合饲料原料,渔用配合饲料的添加剂,饲料配方的设计与加工,渔用配合饲料的质量管理与评价,投饲技术,章节分配,主要内容和学习要求：,1.,掌握营养和营养物质的基本概念。,2.,了解水产动物营养发展的历史、水产饲料工业发展的现状、水产动物营养研究及饲料工业发展存在的主要问题以及发展趋势。,绪 论,主要内容,第一节水产动物营养和饲料学研究的内容和目的,第二节饲料工业在国民经济中的地位和作用,第三节饲料工业的发展概况和发展前景,第四节,水产动物营养与饲料研究进展,第五节 渔用配合饲料与畜禽配合饲料的异同,第一节水产动物营养和饲料学研究的内容和目的,一、概念,二、水产动物营养和饲料的研究内容,三、水产动物营养和饲料的研究目的,一、概念,饲料：,提供饲养动物所需养分，保证健康，促进生长和生产，且在合理使用下不发生有害作用的可饲物质。,营养物质：,指能在动物体内消化吸收、供给能量、构成体质及调节生理机能的物质。,营养：,指动物摄取饲料中营养物质,消化、吸收、代谢的全过程，是一系列体内物理、化学及生理变化过程的总称。,二、水产动物营养和饲料的研究内容,（,一）研究对象：,水产动物营养和饲料学的研究对象是鱼、虾、蟹、鳖和两栖类等，所有人工养殖的水产动物均是其研究的主要对象。,（二）研究内容：,其研究内容主要包括水产动物对各种营养素的摄取、消化、吸收和利用情况；各种营养素对水产动物营养作用；各种营养性疾病的发生病因和防治措施；水产动物正常生长、发育和繁殖时对各种营养素的最适需求量等。,三、水产动物营养和饲料的研究目的,目的是在学术上通过动物机体的生长和体内的化学变化来认识养殖动物的营养生理机能、营养生化变化和需求，阐明饲料中的营养物质对动物机体的影响；在生产应用上力求用最少的饲料消耗，饲养出量多质优的动物产品，为提高养殖生产水平服务。,饲料工业,饲料原料工业,饲料加工工业,饲料添加剂工业,饲料机械工业,第二节饲料工业在国民经济中的地位和作用,为畜牧业、养殖业提供全价配合饲料,带动新工业发展、充分利用各行业副产品,机械工业,城乡劳动力,教学、科研并进，丰富学科,饲料工业发展对国民经济、社会效益重要作用,第三节 饲料工业发展史,动物驯养已有几千年的历史，但饲料配制生产的历史,只有,100,多年。商品饲料（用于出售的饲料）的概念产生,于今期。,在美国，饲料工业是作为磨粉加工副产品的倾倒厂或,堆放厂而开始形成的，美国的第一个饲料厂建于,1875,年。,饲养标准的发展,1810,年 德国科学家,Thaer,制定了第一个饲养标准，将其它饲料与草地干草进行比较，给它们规定不同的干草价。,1864,年,Woff,发表了第一个以消化养分为基础的饲养标准。,美国,Henry and,Morrisen,制定的饲养标准系统在,20,世纪前,50,被广泛应用。,1944,年美国科学院全国研究理事会（,NRC,）,制定了一系列畜禽饲养标准，并定期修订，现已被公认为当今饲料配制的基础。,新原料的历史,19,世纪,80,年代，农民几乎完全依赖饲用谷物和农场,生产的粗饲料饲喂畜禽,1850,年 糖蜜在欧洲用于饲料。,1890,年 肉骨粉开始用于饲养业,1900,年 烧酒糟和啤酒糟用于奶牛饲料,1920,年 脱脂奶粉问世，在配合饲料中的应用不断增加,1922,年 美国首次使用大豆粕,1943,年 尿素用于反刍动物,1952,年 在家禽日粮中添加动物脂肪,1956,年 开始生产羽毛粉,1960,年 木材糖蜜首次由,Masonite,公司销售,1977,年 液体蛋氨酸羟基类似物首次上市,20,世纪,90,年代 开发了多种液体组分：氨基酸、维生素,着色因子、霉菌抑制剂、防腐剂和香味剂。,美国饲料稽查员协会（,AAFCO,）,的正式出版物列出了已,批准作为动物饲料销售或在动物饲料中使用的,600,多种饲,料组分。,1911,年为,38,种，,1969,年为,440,种。,加工设备,1848,年,Chase,制袋公司首次加工出布袋，代替了木桶,1900,年,Sprout-Waldron,公司设计出第一台圆盘式磨粉机,1927,年,Beacon,制粉公司安装了批量式混合系统，是现今,按扭工厂的先驱,1950,年,Wenger,公司提供了第一台商品卧式颗粒冷却机,19851990,年引进高温短时的饲料调制机，这种膨化装置,可使饲料加工企业改进营养消化率、颗粒质量、,饲料卫生和颗粒加工过程中整体生产能力。,科学研究,1810,年,Thaer,研究出第一个饲养标准,1912,年 首次发现维生素,1950,年 发现抗生素和非营养性添加剂可促进动物生长,1956,年 证明了能量蛋白比的重要性,1971,年 引进新的含离子载体的抗球虫药,1973,年 食品和药物管理局首次禁止使用己烯雌酚,1978,年,Agway,获得了奶牛饲料中调节蛋白质溶解度技,术的专利,产品的销售方式,政府饲料法规,1909,年建立美国饲料稽查员协会,1963,年 美国饲料杂志首先出版了,饲料添加剂概要,1973,年食品和药物局禁止继续使用己烯雌酚（,55,年合成）,1989,年 食品和药物管理局发布了不同动物饲料中黄曲,霉素的限量，代替先前的,20ppb,在美国、日本、德国、英国等经济发达国家，饲料工业已发展成为一个完整的工业体系，成为与电子、计算机等工业并驾齐驱的重要产业,。,在,2006,年，全球的饲料产量已经达到了历史最高水平,6.35,亿吨。,其中美国以,1.36,亿吨的产量，约占世界饲料生产的,21%,份额，继续保持世界第一。,我国工业饲料总产量达,1.1,亿吨，产值达,2908,亿元人民币。,我国饲料工业现状与前景,中国饲料工业“十一五”发展的具体目标：,配合饲料年双班生产能力达到,1.7,亿吨左右；,浓缩饲料产量达到,3000,万吨；,添加剂预混合饲料产量达到,600,万吨；,秸秆饲用率达到,50%,。,饲料产品总体合格率达到,95%,以上，,饲料添加剂及其预混合饲料总体合格率达到,90%,以上，,违禁药物检出率控制在,0.1%,以下。,第四节,水产动物营养与饲料研究进展,(,一,),水产动物营养研究进展,营养需要研究较全面的种类有：,淡水鱼类,：草鱼、青鱼、鲤鱼、罗非鱼、鳗鱼；,海水鱼类,：鲷科鱼类如真鲷、黑鲷、鲻鱼等,;,甲壳类,：,罗氏沼虾、对虾类,(,中国对虾、斑节对虾等,),、中华绒螯蟹等,；,贝类,：,皱纹盘鲍；,其它水产养殖品种：甲鱼、鲟鱼。,(,二,),我国水产饲料发展概况,年份,水产配合饲料产量,(,吨,),占全国配合饲料生产总量,(%),1995,2102641,5,1996,2561064,5,1997,4361063,8,1998,4301202,7,1999,5250000,8,2000,6130000,8,(,三,),水产饲料添加剂的研究开发,1.,预混合饲料如维生素、矿物质等预混料配方的研制。,2,.,免疫增强剂如多糖类、寡肽类、中草药等的开发研制取得较大的突破。,3.,改善养殖动物肠道菌群结构，提高对配合饲料消化利用能力的添加剂、如酶制剂、益生素、诱食剂等。,4.,矿物元素及其螯合物的研制开发，以及单体维生素的生产取得了较大的进展。,（四）我国水产动物营养与饲料的展望,据“饲料工业十五计划和,2015,年远景目标规划”,2005,年我国水产饲料产品社会需求量为,2400,万吨，其中,:,海水养殖饲料,1040,万吨,淡水养殖饲料,1360,万吨,1.,水产动物营养研究规程,研究和规范我国水产动物营养与饲料研究方法和操作规程 ，,目标,:,制定“水产动物研究研究方法标准”，使不同研究者、不同研究对象的研究结果更可靠、并且可以相互比较（可重复），对生产实践具有更大的指导意义,。,深入系统研究我国主要水产养殖动物的营养需要，同时应研究环境因素对其需要量的影响，如：,海水种类,:,军曹鱼、石斑鱼、鲈鱼、鲷科鱼类、青蟹、花蟹、牙鲆、大鳞鲆、斑节对虾、南美白对虾等,淡水种类：鲫鱼、长吻鮠、中华绒鳌蟹、牛蛙等,2.,主要养殖品种营养需要的研究,3.,开展不同养殖阶段营养生理的研究,开展水产养殖人工育苗期的营养生理与开口饲料的研制开发，加强亲鱼和亲虾等的营养生理研究，开发出人工饲料以替代生物饵料；,开展仔稚鱼、虾与贝类的营养生理和定量营养需要研究，微颗粒饲料（微粘合、微包膜、微胶囊）技术研究。,4.,饲料添加剂的开发研制,开发出中性植酸酶（耐高温）、,主要消化酶、,诱食剂、,着色剂、,水中稳定性维生素和微量矿物元素等、产品质量改进剂以及提高养殖动物抗应激和抗病力的具有稳定效果的免疫增强剂等,5.,新饲料源的开发与原料质量控制和改良的研究,蛋白源,:,单细胞蛋白；,植物蛋白的生物工程改质、化学或物理方法脱毒以提高植物蛋白在饲料中的添加量；,通过发酵技术和酶工程技术，综合利用畜禽水产加工下脚料。,脂肪源：高能饲料、动物油脂的应用。,6.,养殖动物产品品质的营养控制,已有的研究证实：,饲料中能量及蛋白质（蛋白源）、维生素（,VA,、,E,和,C,等）以及类胡萝卜素、,HUFA,等可改善养殖动物产品品质。,7.,环境营养学与环保饲料的开发研制,1,）降低饲料中氮和磷、特别是不可利用的氮、磷的含量；措施主要是降低饲料中蛋白质的含量，提高蛋白质的消化吸收率（从氨基酸的角度进行配方设计）；在饲料中添加耐高温的中性植酸酶等。,2,）提高配合饲料中各种原料的生物利用率，选择 消化吸收率高的饲料原料，尽量减少消化吸收率低的饲料原料。,3,）合理投饲：投饲率和投饲频率,第五节 水产动物营养与饲料和畜禽的异同,一、相同点：,所需营养物质的种类,蛋白质的利用率,饲料原料种类,安全卫生指标,二、不同点,（,1,）营养方面,能量,维持热是维持动物正常生活所必需的各种功能正常运转所需的能量，包括基础代谢、随意运动和体温调节。,因为水产动物不必维持体温恒定，加之水产动物用于维持其在水中体态的能量比陆生动物维持姿态的能量低，故水产动物维持热低于畜禽。,在适温环境条件下，鱼类维持热相当于大小相近的哺乳动物的,1/101/20,。可见水产动物能量需要低于畜禽。,蛋白、氨基酸,水产动物蛋白质需要量高，陆生动物低,肉鸡,1921%,，蛋鸡,1218%,，猪,12%27%,鱼类,20%60%,，对虾,4060%,畜禽可有效利用单体氨基酸，水产动物甚微,必需脂肪酸 （,Essential Fatty Acid EFA,）,畜禽：亚油酸（,18,：,2n-6,）、,亚麻酸（,18,：,3n-3,）和花生油酸（,18,：,4n-6,）,淡水鱼类：亚油酸或亚麻酸或二者,虾蟹和狭盐性海洋鱼类：亚油酸、亚麻酸及二十碳五烯酸（,EPA,）,和二十二碳六烯酸（,DHA,）。,碳水化合物,水产动物对碳水化合物利用低于畜禽。,水产动物胰岛素少、淀粉酶活性低。,对虾,50%,。,矿物盐,Ca,、,Mg,、,K,、,N a,等通常从水中通过鳃、皮肤和肠道从体外水环境部分吸收，饲料中上述元素在多数情况下可弥补不足的部分。一般不需补充。,水体,P,含量低，水产动物主要从饲料中摄入,P,，水产动物对动物性原料,中,P,的利用率远低,于畜禽。,畜禽可有效利用磷酸氢盐中的,P,，而水产动物仅能有效利用磷酸二氢盐,P,。水产动物饲料中补充磷酸二氢盐，畜禽可提高动物性原料用量或添加磷酸氢盐。,维生素,水产动物肠道内微生物群落不及畜禽丰富，所以从肠道获得的外源维生素少，但水产动物较畜禽有更高的维生素需求，如,B,6,、,烟酰胺和维生素,E,。,维生素,C,，,畜禽不需，大多数水产动物需要。,（,2,）饲料方面,加工工艺,粉碎环节：畜全部过,8,目,，禽饲料,4,目；水产动物 ：鱼,40,目、虾蟹,60,目、日本鳗鱼,80,目、甲鱼幼鱼,100,目,制粒环节：畜禽，,环膜压缩,比,8,左右，鱼,13,左右，对虾,25,左右。,饲料原料组成,蛋白饲料：畜禽可不用动物蛋白，水产动物需较多动物蛋白。,黏合剂：畜禽饲料不需添加，水产饲料需添加,Ca,： 畜禽通过添加钙粉、石粉满足需要，水产动物一般不添加钙。,P,：畜禽通过骨粉等提供，水产动物提供磷酸二氢盐,药物添加剂：畜禽需长期添加，水产饲料使用较少,饲料的物理性质,水产饲料要求较好的粘合性，鱼饲料在水中成形时间至少,10min,，,虾蟹饲料达,120min,，,畜禽饲料无此要求。,标 准 编 制 筛 规 格,要 求,不准无故缺课；,认真听课，作好笔记；,预习和复习，作好问题记录，利用课间或课后提问；,欢迎针对教学过程中存在的问题提出意见和建议。,作业：,1,、营养的概念？,2,、饲料的概念？,3,、水产动物与畜禽在营养与饲料方面有何异同？,再见,The end,阶段一：从,18,世纪中叶到,19,世纪中叶,此期的最大成就是法国化学家,Antoine Lavoisier,（,1743-1794,）用豚鼠进行呼吸代谢实验,提出了,”,生命是一个化学过程”的论断，奠定了营养学的理论基础。,一、历史,三阶段,阶段二：从,19,世纪中叶到,20,世纪,30-40,年代,一、历史,三阶段,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。,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。,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。,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,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生产和改善饲料利用率的功效。,一、历史,三阶段,到了,60,年代，维生素、氨基酸、抗生素的人工合成取得成功，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。,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经形成。,一、历史,三阶段,从,60,年代至今，现代动物营养学得到了迅速发展。,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,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。,长期以来农牧民养殖经验的总结,二、现代动物营养学形成原因,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；,确定了,50,种必需养分,三、动物营养学的现状,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；,三、动物营养学的现状,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；,向第四阶段过渡,三、动物营养学的现状,宏观,微观,群体,个体,组织,细胞、分子,局部,整体,静态,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,。,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%,。,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,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；,养分的生物利用率的快速准确评定；,饲料安全问题。,养分代谢过程及分子机制；,五、动物营养：主要问题,环境营养学,生态营养学,微生态营养学,免疫营养学,分子营养学,系统营养学,向分支学科和交叉学科渗透和发展：,六、动物营养：未来发展,people fed by animal products is only 20% of those fed by grains consumed by animals,动物生产,低效,高污染,使用生长促进剂，,动物性饲料,竞争资源,食品安,全危机,固体,粪、灰尘、,损失饲料,气体,CH4,CO2,NH3,NO,NO2,SO2,液体,尿、废水,噪音,水污染,温室效应,直接危害,人畜,臭味,动物生产特点,：高污染,Greenhouse Gases,Nitrogen,Phosphorus,动物,生产,特点：,食品安全隐患,肉 骨 粉： 疯牛病,动物油脂： 二恶英,抗 生 素： 残留与耐药性,高 铜： 残留、环境污染,砷 制 剂： 中毒,违禁药品： 中毒、危害健康,霉变饲料： 霉菌毒素中毒,