动物营养与饲料：绪论

绪绪 论论 Integration of Animal/Feed Production Integration of Animal/Feed Production 饲料，动物生产性能，食品安全，环境和动物福利的和谐统一饲料，动物生产性能，食品安全，环境和动物福利的和谐统一本章主要内容本章主要内容 一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念 二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 三、动物营养与动物生产的关系三、动物营养与动物生产的关系 四、动物营养学的发展历程四、动物营养学的发展历程 五、动物营养学的现状与发展趋势五、动物营养学的现状与发展趋势 营养与饲料 营养物质 动物营养 动物营养学 饲料的营养价值一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念n1.1.饲料：饲料：正常情况下，凡能被动物采食、消化正常情况下，凡能被动物采食、消化吸收、无毒无害、且能提供营养物质的所有物吸收、无毒无害、且能提供营养物质的所有物质均可称为饲料质均可称为饲料 (feeds,feedstuff(feeds,feedstuff）. . 相对性相对性: :动物种类动物种类( (单胃动物与反刍动物的区别单胃动物与反刍动物的区别) ) 采食量的区别采食量的区别( (过多有毒性过多有毒性) ) 适口性的区别适口性的区别( (单独适口性差单独适口性差) ) 作用的区别作用的区别( (有些添加剂不被吸收、也无营养）有些添加剂不被吸收、也无营养） 种类：植物性、动物性、微生物性、天然矿物质、人工合成种类：植物性、动物性、微生物性、天然矿物质、人工合成2.2.营养营养: :营养（营养（nutritionnutrition）是动物摄取、）是动物摄取、消化、吸收食物并利用食物中的营养物消化、吸收食物并利用食物中的营养物质来维持生命活动、修补体组织、生长质来维持生命活动、修补体组织、生长和生产的全部过程。和生产的全部过程。 一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念3.3.营养物质营养物质: :饲料中凡能被动物用以维持生命、饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品，具有类似化学性质的物质统称为营养生产产品，具有类似化学性质的物质统称为营养物质物质(nutrients)(nutrients)，亦称为养分或营养素。，亦称为养分或营养素。 养分包括单一化学元素或由若干化学元素结合所养分包括单一化学元素或由若干化学元素结合所组成的化合物，存在于任何饲料之中。饲料中的养分多组成的化合物，存在于任何饲料之中。饲料中的养分多以复杂的混合物形式存在。以复杂的混合物形式存在。 一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念4.4.动物营养学：动物营养学：是综合利用多种学科研究动物利用饲料中是综合利用多种学科研究动物利用饲料中的营养物质形成不同形式动物产品（包括维持其正常生命的营养物质形成不同形式动物产品（包括维持其正常生命活动）过程的生理生化机制的科学。其最终目的是以尽可活动）过程的生理生化机制的科学。其最终目的是以尽可能少的饲料和其他资源投入换取尽可能多的优质畜产品，能少的饲料和其他资源投入换取尽可能多的优质畜产品，同时将养殖业给环境的污染减少到最低限度。同时将养殖业给环境的污染减少到最低限度。 与动物营养学密切相关的学科包括：动物生物化学、动物生理学、与动物营养学密切相关的学科包括：动物生物化学、动物生理学、生物学、生物统计学、生物数学、分子生物学、计算机技术等。生物学、生物统计学、生物数学、分子生物学、计算机技术等。一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念 营养学是研究生物体营养过程的科学，通过研究，可以阐营养学是研究生物体营养过程的科学，通过研究，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。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。根据研究的对象，营养学分为动物营养学、植物营养学和微生根据研究的对象，营养学分为动物营养学、植物营养学和微生物营养学三大学科。动物营养学和植物营养学分别是动物生产物营养学三大学科。动物营养学和植物营养学分别是动物生产和植物生产的支柱学科，微生物营养学不但可同时为动物生产和植物生产的支柱学科，微生物营养学不但可同时为动物生产和植物生产服务，而且可直接为人类健康和食物生产服务。营和植物生产服务，而且可直接为人类健康和食物生产服务。营养物质在土壤养物质在土壤植物植物动物动物人食物链中的流向与转移，不但人食物链中的流向与转移，不但是农业生产的根本基础，也是农业生产的最终目的。现代农业是农业生产的根本基础，也是农业生产的最终目的。现代农业的最大特点就是营养物质在食物链中的快速和高效转移与回流。的最大特点就是营养物质在食物链中的快速和高效转移与回流。要体现这一特点，必须研究和掌握动物、植物和微生物营养。要体现这一特点，必须研究和掌握动物、植物和微生物营养。因此，营养学或其三大分支学科是农业生产及其可持续发展的因此，营养学或其三大分支学科是农业生产及其可持续发展的理论基础。理论基础。 5.5.饲料的营养价值：饲料或养分完成某种营养或生理功能的饲料的营养价值：饲料或养分完成某种营养或生理功能的能力大小。能力大小。 通常用生物学效价（通常用生物学效价（biological valuebiological value）表示。它包括消化、代谢、吸）表示。它包括消化、代谢、吸收、同化、可利用性、转化等许多层次。如：消化率、代谢率、相对生收、同化、可利用性、转化等许多层次。如：消化率、代谢率、相对生物学效价、表观消化率等、有效能（消化能、代谢能等）、饲料转化率物学效价、表观消化率等、有效能（消化能、代谢能等）、饲料转化率等、血液指标等。等、血液指标等。 营养价值的相对性：畜种与生理阶段、判断指标、营养状态与水平等。营养价值的相对性：畜种与生理阶段、判断指标、营养状态与水平等。 一、动物营养学的有关概念一、动物营养学的有关概念二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 学习动物营养学的意义学习动物营养学的意义 动物营养学的主要研究内容动物营养学的主要研究内容 与动物营养学关系密切的学科与动物营养学关系密切的学科 学习动物营养学的任务学习动物营养学的任务 1.1.学习动物营养学的意义学习动物营养学的意义 (1)研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规律，可为动物生产提供理论依据和实践指南，维持动物生律，可为动物生产提供理论依据和实践指南，维持动物生产的高效进行。产的高效进行。(2)有助于揭示动物生命活动的本质、动物与人及环境的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，并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。互作关系，并通过营养调控措施维持生态系统的平衡。二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 1.1.学习动物营养学的意义学习动物营养学的意义 (3)研究饲料的营养本质以及降低饲料投入和成本的方法，研究饲料的营养本质以及降低饲料投入和成本的方法，为养殖业和饲料工业的持续发展。为养殖业和饲料工业的持续发展。(4)研究营养物质利用的过程和饲料加工、饲喂、环境等对研究营养物质利用的过程和饲料加工、饲喂、环境等对饲料利用的影响，为饲料加工业的发展提供理论依据。饲料利用的影响，为饲料加工业的发展提供理论依据。二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 2.2.动物营养学的主要研究内容动物营养学的主要研究内容(1)(1)确定必需营养素、研究其理化特性和营养生理作用；确定必需营养素、研究其理化特性和营养生理作用；(2)(2)研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制；研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制；(3)(3)研究营养摄入与动物健康、动物体内外环境间的关系；研究营养摄入与动物健康、动物体内外环境间的关系；二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 2.2.动物营养学的主要研究内容动物营养学的主要研究内容(4)(4)研究提高动物对饲料利用率的原理与方法；研究提高动物对饲料利用率的原理与方法；(5)(5)制定动物的适宜养分需要量；制定动物的适宜养分需要量；(6)(6)探索或改进动物营养学的研究新方法或新手段探索或改进动物营养学的研究新方法或新手段（饲料营养价值评定、营养需要量）（饲料营养价值评定、营养需要量） 。 二、动物营养学的主要研究内容二、动物营养学的主要研究内容 3.3.与动物营养学关系密切的学科与动物营养学关系密切的学科饲料学、饲养学、饲料学、饲养学、 检验学、普通化学、动物生物化检验学、普通化学、动物生物化学、生态学、动物生理学、微生物学、数学、学、生态学、动物生理学、微生物学、数学、 畜牧经济学、土壤学、生物数学、生物统计学、畜牧经济学、土壤学、生物数学、生物统计学、分子生物学、计算机技术、系统学、环境学等分子生物学、计算机技术、系统学、环境学等二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 4. 4.学习动物营养学的总体目标学习动物营养学的总体目标 通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形通过研究，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，类健康及生态环境的长期维护的动物营养科学指南，使动物生产在土壤使动物生产在土壤-植物植物-动物动物-人食物链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。发挥积极作用。二、动物营养学的研究内容与任务二、动物营养学的研究内容与任务 （一）动物生产的特点一）动物生产的特点（二）动物营养学在动物生产中的作用（二）动物营养学在动物生产中的作用 三、动物营养与动物生产的关系三、动物营养与动物生产的关系 （一）动物生产的特点（一）动物生产的特点 1 1从生产人类食物的角度看，动物生产的重要特点是物从生产人类食物的角度看，动物生产的重要特点是物质利用效率低。质利用效率低。 2.2.动物可以将人类不能直接利用的养分资源（如牧草、各动物可以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。养分利用率。 三、动物营养与动物生产的关系三、动物营养与动物生产的关系 养分通过动物后的分流比例养分通过动物后的分流比例 食入食入 100%产品产品 15 -20%环境环境 80-85%Cows 动物生产效率动物生产效率n动物生产效率低动物生产效率低 1 1公顷土地生产的食物可养活的人公顷土地生产的食物可养活的人, ,是作为饲料转化为动物产品养活人数的是作为饲料转化为动物产品养活人数的5 5倍。倍。n动物，特别反刍动物可将人类不能利用的动物，特别反刍动物可将人类不能利用的养分转化为高品质的动物性产品。养分转化为高品质的动物性产品。 动物对饲料动物对饲料DEDE、DCPDCP的产出率（的产出率（% %）饲料中总养分饲料中总养分人可食用部分的养分人可食用部分的养分DEDCPDEDCP奶牛奶牛23.128.8101.1181.4肉牛肉牛5.25.357.1108.8猪猪23.237.858.086.0家禽家禽15.030.031.075.0 保障动物健康。保障动物健康。 提高动物生产水平和经济效益。提高动物生产水平和经济效益。 改善产品质量。改善产品质量。 降低生产成本。降低生产成本。 保护生态环境。保护生态环境。 三、动物营养与动物生产的关系三、动物营养与动物生产的关系（二）动物营养学在动物生产中的作用（二）动物营养学在动物生产中的作用四、动物营养学的发展历程四、动物营养学的发展历程 现代动物营养学大体经历了三个阶段共200多年时间才形成的。 第一阶段：从第一阶段：从18世纪中叶到世纪中叶到19世纪中叶的世纪中叶的100年年第二阶段：从第二阶段：从19世纪中叶开始，至以后的世纪中叶开始，至以后的100年年第三阶段：从第三阶段：从20世纪中叶起，动物营养学的发展进入第世纪中叶起，动物营养学的发展进入第三阶段，即现代动物营养学的形成与发展阶段。三阶段，即现代动物营养学的形成与发展阶段。 第一阶段：从第一阶段：从1818世纪中叶到世纪中叶到1919世纪中叶的世纪中叶的100100年时年时间为第一阶段。间为第一阶段。 此期的最大成就是法国化学家此期的最大成就是法国化学家Antoine LavoisierAntoine Lavoisier（1743174317941794）创立了燃素学说，奠定了营养学的理）创立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。这一阶段的营养学进展很慢。论基础。这一阶段的营养学进展很慢。四、动物营养学的发展历程四、动物营养学的发展历程 第二阶段：从19世纪中叶开始，至以后的100年为第二阶段。 此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、脂肪和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。始积累有关矿物元素的资料。四、动物营养学的发展历程四、动物营养学的发展历程 第三阶段：从第三阶段：从2020世纪中叶起，动物营养学的世纪中叶起，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。与发展阶段。 从从3030年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪年代开始，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。养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。四、动物营养学的发展历程四、动物营养学的发展历程五、动物营养学的现状与发展趋势五、动物营养学的现状与发展趋势 1 1确定了确定了5050种必需养分。种必需养分。 2 2了解了养分的主要代谢过程，掌握了养分的基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。本功能，弄清了养分的缺乏症和某些养分的中毒症。 3 3制定了各类动物对主要养分的营养需要量，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。准确的营养调控下进行。 4 4建立了一整套动物营养学的研究方法。建立了一整套动物营养学的研究方法。 （一）现代动物营养学所取得的成就（一）现代动物营养学所取得的成就 5.5.了解了多种因素对营养代谢和需要量的影响。了解了多种因素对营养代谢和需要量的影响。6.6.认识了饲料添加剂在动物营养中的重要作用。认识了饲料添加剂在动物营养中的重要作用。 7.7.研究领域正在由宏观向微观、由群体营养向细研究领域正在由宏观向微观、由群体营养向细胞营养分子营养、由局部向整体、由静态向动胞营养分子营养、由局部向整体、由静态向动态方向发展，分支学科和交叉学科正在形成，态方向发展，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、如环境营养学、免疫营养学、微生态营养学、分子营养学等。分子营养学等。 （一）现代动物营养学所取得的成就（一）现代动物营养学所取得的成就 1.1.缺乏动物组织代谢和生长的细胞调节和分子缺乏动物组织代谢和生长的细胞调节和分子调节过程的基本知识。调节过程的基本知识。 2.2.缺乏对动物与其消化道微生物生态系统相互缺乏对动物与其消化道微生物生态系统相互关系的了解。关系的了解。 3.3.对营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动对营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动物福利、营养与产品品质等关系的研究十分薄弱。物福利、营养与产品品质等关系的研究十分薄弱。综合考虑这些因素的相互作用时，动物营养需要的综合考虑这些因素的相互作用时，动物营养需要的含义及需要量有何变化，目前知之极少。含义及需要量有何变化，目前知之极少。 （二）现代动物营养学存在的主要问题（二）现代动物营养学存在的主要问题 4.4.动物达到最佳生产性能时的采食量及其调控动物达到最佳生产性能时的采食量及其调控机制与措施了解不足。机制与措施了解不足。 5.5.效迅速地检测饲料中养分和抗营养因子的含效迅速地检测饲料中养分和抗营养因子的含量以及评定养分的生物利用率的技术尚不完善。量以及评定养分的生物利用率的技术尚不完善。 6.6.饲料资源的开发及利用各类副产物合成动物饲料资源的开发及利用各类副产物合成动物的必需养分或其前体物的研究十分有限。的必需养分或其前体物的研究十分有限。 7.7.缺乏准确、客观评定动物福利要求的理论和缺乏准确、客观评定动物福利要求的理论和技术。技术。 （二）现代动物营养学存在的主要问题（二）现代动物营养学存在的主要问题 1.1.蛋白质合成与动物生长的细胞调节与分子调节机制，分子技蛋白质合成与动物生长的细胞调节与分子调节机制，分子技术将广泛应用于营养学研究及饲料资源的开发利用。术将广泛应用于营养学研究及饲料资源的开发利用。 2.2.消化道微生物生态系统、消化功能和动物营养之间的相互关消化道微生物生态系统、消化功能和动物营养之间的相互关系，微生态营养学将不断发展。系，微生态营养学将不断发展。3.3.动物营养需要的动态模型，动态营养学会迅速发展。动物营养需要的动态模型，动态营养学会迅速发展。 4.4.采食量的调控机制与措施，达到饲料投入与产出的最佳平衡。采食量的调控机制与措施，达到饲料投入与产出的最佳平衡。 5.5.饲料及饲粮养分生物学效价的快速准确评定。如：近红外分饲料及饲粮养分生物学效价的快速准确评定。如：近红外分析、核磁共振法、体外细胞培养技术等。析、核磁共振法、体外细胞培养技术等。 （三）现代动物营养学的发展趋势（三）现代动物营养学的发展趋势6 6动物生产目标的改变、动物福利、环境与资源保护、人动物生产目标的改变、动物福利、环境与资源保护、人畜健康、立法等因素将明显影响动物营养需要与饲养方式，畜健康、立法等因素将明显影响动物营养需要与饲养方式，成为未来动物营养学的热点研究领域。成为未来动物营养学的热点研究领域。7 7提高生产效率的营养管理综合技术，如生物高新技术应提高生产效率的营养管理综合技术，如生物高新技术应用于饲料资源的开发利用、饲料加工技术、添加剂工业等用于饲料资源的开发利用、饲料加工技术、添加剂工业等的发展。的发展。 8 8研究手段和学科的更新，如系统营养学、分子营养学、研究手段和学科的更新，如系统营养学、分子营养学、动态营养学、计算机模拟等。动态营养学、计算机模拟等。（三）现代动物营养学的发展趋势（三）现代动物营养学的发展趋势思考题思考题 1 1、名词解释：养分、营养、营养学、饲料、饲料的、名词解释：养分、营养、营养学、饲料、饲料的营养价值。营养价值。 2 2、试述动物营养学的研究目标和任务。、试述动物营养学的研究目标和任务。3 3、简述动物营养学在动物生产中的地位。、简述动物营养学在动物生产中的地位。4 4、生产中与动物营养有关的常见问题有哪些？、生产中与动物营养有关的常见问题有哪些？5 5、如何学习和应用动物营养学的知识？、如何学习和应用动物营养学的知识？