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饲粮中营养素及其作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-03-04  来源:养殖红利网   浏览次数:718
核心提示:  每一种用于维持机体功能的营养素需要量在很大程度上受其基因型、性别和所处生产阶段的影响。尽管很多功能相似的营养素常被......
养殖红利网讯:

 

  每一种用于维持机体功能的营养素需要量在很大程度上受其基因型、性别和所处生产阶段的影响。尽管很多功能相似的营养素常被归为一类,但同类营养素内彼此间一般不能相互替代。营养素一般可分5大类:能量(碳水化合物、脂肪)、蛋白质(氨基酸)、矿物质(常量和微量矿物质)、维生素(脂溶性和水溶性)和水,下面将分别叙述。

 

 

能量

能量其实不能算作营养素,而是日粮中碳水化合物(淀粉)和脂质在新陈代谢时释放出来的。美国的能量单位用千卡(kcal)或兆卡(Mcal)表示,1兆卡等于1000千卡。能量在消化或代谢过程中会有散失,饲料总能仅有一小部分用于机体维持和生产(净能)。饲料能值常用消化能或代谢能表示。饲料消化能(DE)是由饲料总能减去粪能所得;代谢能(ME)是由消化能减去尿能和机体产气所损失的部分能量而得(图1)。对于猪来说,因产气损失的能量(小于摄入总能的1%)很少,通常忽略不计。美国国家研究委员会(NRC)当前使用消化能(DE)来配制猪日粮,大多数饲料的ME值可由饲料的DE值乘以0.96转换而来。净能可分为维持净能(NEm)和生产净能(NEp),后者包括生长、胎儿的发育、产奶等等。随着猪接近上市体重,用于维持的能量不断增加,导致饲料利用率变差。此时,胴体中沉积的脂肪也增加,由于沉积脂肪比生长肌肉需要的能量多,便造成猪在生长后期饲料转化率变差。例如,沉积1磅肌肉(含0.20磅蛋白质和0.80磅水)大致需要0.95兆卡能量。而沉积1磅脂肪(含0.83磅脂肪和0.17磅水)需要大约4.84兆卡的能量,约是生产瘦肉组织所需能量的五倍。

能量的供给首先要满足维持需要,然后才用于满足最佳生长和繁殖性能的需要。生长猪日粮的能量大部分来源于谷物及其副产品中的碳水化合物(如淀粉)。饲料谷物如玉米、高粱和小麦含淀粉的比例较高(60%)。大麦也含有淀粉,但也含有较多的复合碳水化合物(如纤维素),所以其消化率较低。

脂肪可给机体提供最浓缩的能源,脂肪的供能是等量碳水化合物的2.25倍。绝大多数谷物中的脂肪(油)含量(1%~4%)低于其中的碳水化合物含量。日粮脂肪还含有可用于激素合成的必需脂肪酸。肠道中脂肪的存在对脂溶性维生素的吸收是必要的。

日粮中添加脂肪或者纤维可有效减少或增加体增热。当环境温度低于LCT时,猪的能量需要较高。如果日粮不能提供足够的能量,猪必须将体脂转化为热能用于维持。相反,当环境温度高于UCT时,猪的呼吸频率增加,摄入饲料减少,用于维持的日粮比例增加。这两种情况均对饲料转化率有不良影响。

日粮脂肪在消化和代谢过程中释放热量较少,因而环境温度较高时在日粮中使用脂肪可以减轻机体热应激。相反,日粮纤维在消化和代谢过程中释放的热量较多,因而在环境温度较低时可以为机体提供热量。因为日粮脂肪的体增热较低,所以夏季向猪日粮中添加脂肪可以提高增重和改善饲料转化效率。而当环境寒冷时,额外体增热是必需的,此时,向日粮中添加纤维可能是有益的。在同一季节内,猪日粮中脂肪和纤维的添加受环境温度、生产阶段、经济等因素的影响。

日粮中其它因素(如:氨基酸、脂肪酸和纤维)也能影响脂肪的利用和饲料转化率。氨基酸过量或不平衡的日粮比氨基酸平衡的日粮能量利用率低。这是因为猪需要利用额外的能量来排出多余的日粮蛋白质(氨基酸),从而使饲料转化率变差。存在于谷物、谷物外壳和植物性饲料原料中的纤维是复杂碳水化合物,猪对其消化率不高。由于其消化率较低,日粮中添加纤维类含量高的原料能降低可利用能量含量,也对饲料转化率有不良影响。但是,人们经常在阉公猪日粮中使用纤维,以降低阉公猪的脂肪沉积;妊娠母猪日粮中使用纤维的目的是限制其能量进食量或减少便秘。

 

蛋白质和氨基酸

人们早就用日粮粗蛋白含量来间接反映猪对氨基酸的需要量。所谓“粗”是因为饲料中不仅含有氨基酸(每种氨基酸都含有氮元素)态氮,而且还含有非氨基酸态氮。当谷物中氮含量(化学分析中氮元素的总量)确定后,就可以使用特定公式推算出谷物蛋白质的含量,称为“粗蛋白”。猪不能有效利用非蛋白氮,但非蛋白氮和蛋白质中的氮一起构成化学分析中的总氮。

实际上,猪并不需要蛋白质,而是需要用于肌肉和机体其他蛋白质合成的氨基酸。组成蛋白质的20种氨基酸中有10种氨基酸猪不能合成或合成量不足以满足其需要,因而是必需氨基酸(表1)。这十种氨基酸在日粮中的含量必须达到所需的最低水平,以满足猪体对蛋白质的生长需要。

不同体蛋白的生长对氨基酸的需要均有一定比例。由于不同体蛋白的生长发育速率不同,所以氨基酸的需要也经常变动。

日粮中氨基酸平衡状况能够影响其总体利用情况。日粮中10种必需氨基酸的表示是建立在理想氨基酸平衡(理想蛋白质)的基础之上,理想蛋白质是指日粮氨基酸组成与猪组织生长和维持所需氨基酸之和相近的蛋白质组成。因而,理想蛋白日粮应当是含有能满足猪维持、生长和/或繁殖所需的最佳氨基酸平衡的日粮。理想蛋白日粮中的其他氨基酸,通常以相对与日粮中赖氨酸需要量的比例表示。虽然当今人们常用“总”氨基酸含量来配制日粮,但在不远的将来,“可消化”或“可利用”氨基酸含量必将得到广泛应用,因为后两者更能准确地反映不同来源饲料中氨基酸的吸收和/或利用情况。

在猪的谷物-豆粕日粮中,赖氨酸一般是第一限制性氨基酸(即第一缺乏的氨基酸)。因此,配制猪日粮时,通常是考虑满足赖氨酸需要而不是蛋白质。这样配制日粮,通常会造成其它氨基酸的过剩。没有研究证据表明,玉米-豆粕型日粮中氨基酸的轻微过量对猪的生产不利。过量的氨基酸在猪体内代谢生成氮代谢的终产物—尿素,随尿排出体外。实际生产中要达到比较理想的氨基酸平衡,可以使用不同来源的蛋白质和/或添加“合成”氨基酸。使用添加赖氨酸盐酸盐(含78.8%赖氨酸),来满足猪赖氨酸需要的低蛋白质日粮,比用特定蛋白质饲料配制满足猪赖氨酸需要的日粮成本更低,还可以减少粪尿中氮的排放。除了合成蛋氨酸、赖氨酸以外,其它合成氨基酸目前价格太高,添加并不合算。

在谷物和动物产品加工过程中,特别是当加热过度时,其所含蛋白质的品质会因加热过度而下降。加热过度会改变蛋白质的化学结构,降低某些氨基酸对动物的消化率和利用率。虽然饲喂过量的蛋白质和氨基酸可作为动物的能量来源,但由于其成本过高,且会导致粪便中氮的排放量过高,所以蛋白质用于供能是不合算的。

 

矿物质

表1列出了猪需要的常量矿物质,一般以百分比形式表示其需要量。虽然这些矿物质在许多饲用谷物中都存在,但有些元素含量较低。因此,必需添加某些矿物质以平衡日粮矿物质营养。钙、磷和镁在骨骼生长发育中很重要,同时也有很多代谢功能。钠、钾和氯在营养素通过细胞膜的转运、机体pH值调控、水平衡和消化过程中均起重要作用。硫是机体中数种有机物质的组成成分。一般情况下,不必向猪日粮中添加镁、钾和硫。

因猪需要的其它矿物质元素在日粮中的含量较低,故称为微量元素(表1),一般用百万分之一(mg/kg)来表示,相当于日粮中占0.0001%。这些微量元素常是酶和激素的组成部分,或与酶的激活有关。虽然谷物及其副产品中含有猪必需的这些微量元素,但是日粮中仍需补充铁、锌、铜、硒、碘。尚未发现镍、硅、钒和砷对猪机体的具体营养作用,但它们在机体中均存在。铬是日粮的一种必需成分,但目前对其作用还不清楚。一些研究表明,以吡啶羧酸铬形式向猪日粮中添加铬可以促进其肌肉合成和改善繁殖性能,但是,也有一些研究不支持此种观点。饲用谷物中的铬可能会满足动物的大多数铬的代谢功能。

矿物质特别是微量元素的生物学利用价值非常重要。生物学价值不仅包括矿物质的吸收而且包括吸收后转运进入细胞并发挥生物学功能。影响微量元素生物学价值的因素有:

★矿物元素的化学形式。

★日粮中含量。

★机体内贮存量。

★动物健康状况、年龄、所处生理阶段。

★日粮中其它矿物元素含量。

最近,已有商品有机矿物元素出售。这些矿物元素通常与蛋白质或氨基酸结合在一起,称为矿物质的“蛋白盐”或“螯合物”,统称“有机矿物质”。这些矿物质的生物学价值相对较高,但价格也比无机形式高。猪日粮中有机矿物质的使用与元素本身有关。目前常用的矿物质及其相对生物学利用率列于表2。

 

维生素

表1列出的脂溶性维生素为机体组织生长、维持、繁殖所必需,因此机体需要每天摄入一定量的这些维生素。表1还列出了机体需要的水溶性维生素,这些维生素一般用于代谢,其需要量与饲料或能量进食量有关。饲料本身含有的和肠道合成的B族维生素能满足猪的部分需要,但有些维生素仍然需要添加。

维生素的储存、加工以及与微量元素的接触均能降低预混料和全价饲料中的维生素活性。预混料中添加的有些维生素比较稳定,因而可以延长其寿命。预混料应储存在干燥、凉爽地方,且储存时间要短。与维生素预混料和矿物质预混料分开保存相比,购买的维生素-微量元素复合预混料中的维生素更易失活。一般情况下,大多数维生素预混料的储存时间不应超过三个月。

 

 

水是机体中最大的单一组分(约占乳猪机体的90%)。从数量上来说,猪对水的营养需要量高于任何其他营养素。水是猪机体新陈代谢必需的关键成分,是维持体温的重要因素。猪每摄入一磅饲料需要摄入2至3磅水。如果猪饮水不足,或猪群过密,或者饮水器不足,猪的采食量和日增重均会下降。

 

 

图1.猪营养中能量的剖分

表1.猪所需的营养素 矿物质 维生素

必需 氨基酸

必需 脂肪酸

矿物质

维生素

常量

微量

脂溶性

水溶性

赖氨酸

亚油酸

维生素A

硫胺素

精氨酸

亚麻酸

维生素D

核黄素

色氨酸

 

维生素E

烟酸

蛋氨酸

 

维生素K

吡哆素(B6)

组氨酸

 

 

生物素

亮氨酸

 

 

维生素B12

异亮氨酸

 

 

叶酸

苯丙氨酸

       

泛酸

苏氨酸

       

胆碱

缬氨酸

       

维生素Ca

a:虽然猪可以合成维生素C,但研究表明早期断奶仔猪日粮中应短期添加维生素C。

 

表2. 猪日粮中的常用矿物质形式

矿物质

形式

生物学价值

营养素百分含量a

骨粉

优秀

24

 

碳酸钙

优秀

38

 

磷酸一钙或磷酸二钙

优秀

18-21

 

白云石灰粉

良好

22

硫酸铜

优秀

25

 

氧化铜

79

 

赖氨酸螯和铜b

优秀

10

三氧化二铁

不吸收

-

 

碳酸亚铁

32

 

硫酸亚铁

优秀

32

 

蛋氨酸铁b

优秀

14.5

硫酸镁

优秀

10

 

氧化镁

良好

50

 

碳酸镁

优秀

30

硫酸锰

优秀

25

 

蛋氨酸螯和锰b

优秀

16

骨粉

优秀

12

 

磷酸二钙

优秀

18

 

磷酸一钙

优秀

5

 

磷矿石

21

 

脱氟磷矿石

优秀

17

亚硒酸硒

优秀

45.6c

 

硒酸盐

优秀

41.8c

赖氨酸螯和锌b

优秀

10

 

蛋氨酸螯和锌b

优秀

18

 

氧化锌

中等

72

 

硫酸锌

优秀

36

 

碳酸锌

优秀

78

a:元素的浓度可因结晶水的不同而不同。

b:矿物质蛋白盐或其螯合物可因其化学结构的不同,矿物质元素含量也不同。请 参见生产商的有关产品组成资料。

c:可制成为全价饲料提供0.33mg/kg硒的预混剂。

 
 

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