人們把生物從外界攝取維持自身生命所必需的物質(zhì)及其消化、吸收和排泄過程稱為營養(yǎng)(nutrition)。把動(dòng)物自發(fā)地從外界尋求到的營養(yǎng)物質(zhì)稱為食物(food)。而人類飼喂給的營養(yǎng)物質(zhì)稱為飼料(feedstuff),對(duì)食物或飼料中所包含的各種營養(yǎng)物質(zhì)則統(tǒng)稱為營養(yǎng)素(nutrients)。
自然界中的各種物質(zhì)均由化學(xué)元素所組成,在已知的一百多種元素中,至少有26種為動(dòng)物所必需,這些元素絕大部分以化合物的形式存在。目前已清楚了解到,動(dòng)物需要的營養(yǎng)物質(zhì)達(dá)數(shù)十種,可以概括為七大類,即蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素、纖維素和水。雖然這些物質(zhì)在各種飼料中的含量有所不同,但其對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的營養(yǎng)作用是一致的。它們各具有獨(dú)特的營養(yǎng)功能,在機(jī)體代謝過程中又密切聯(lián)系,共同參加、推動(dòng)和調(diào)節(jié)生命活動(dòng)。
一、水及其營養(yǎng)功能
水對(duì)于動(dòng)物生存的重要性僅次于氧氣,沒有水的存在,任何生命活動(dòng)都無法進(jìn)行。大部分飼料均含有水分,但不同的種類含水量差異很大。對(duì)于植物性飼料,同一種原料由于收割期不同、利用部位不同、加工方法及貯存時(shí)間的不同,其水分的含量也不盡相同。
水是動(dòng)物體的重要組成部分,同時(shí)又是在體內(nèi)運(yùn)送各種營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的載體,也是體溫調(diào)節(jié)不可缺少的物質(zhì)。水直接參加生化反應(yīng),促進(jìn)各種生理活動(dòng),對(duì)維持血液循環(huán)、呼吸、消化、吸收、分泌、排泄等生理活動(dòng)以及新陳代謝的正常進(jìn)行有重要意義。
動(dòng)物對(duì)水的需要量受多種因素的制約,如動(dòng)物種類、年齡、生長性能、環(huán)境溫度濕度等,因此無法規(guī)定動(dòng)物的需水量。及時(shí)獲得足夠的清潔飲水是動(dòng)物進(jìn)行正常代謝、生長、發(fā)育和維持健康必不可少的條件之一。
二、蛋白質(zhì)及其營養(yǎng)功能
蛋白質(zhì)是飼料中含氮物質(zhì)的總稱,包括純蛋白質(zhì)與氨化物兩部分,因此也稱為粗蛋白質(zhì)。其中,氨化物是一類非蛋白質(zhì)含氮物,在植物生長旺盛時(shí)期含量較多,主要包括:未結(jié)合成蛋白質(zhì)分子的個(gè)別氨基酸、植物體中由無機(jī)氮合成蛋白質(zhì)的中間產(chǎn)物和植物蛋白質(zhì)經(jīng)酶類和細(xì)菌分解后的產(chǎn)物。
蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單位是氨基酸,已知的氨基酸有20多種,以不同的組合形式,形成不同的蛋白質(zhì),飼料中的蛋白質(zhì)只有被消化分解為簡單的氨基酸才能夠被動(dòng)物吸收利用。因此,蛋白質(zhì)營養(yǎng)的實(shí)質(zhì)是氨基酸營養(yǎng)。
1. 必需氨基酸和非必需氨基酸
從生理角度來看,構(gòu)成機(jī)體蛋白質(zhì)的20多種氨基酸對(duì)動(dòng)物來說都是必不可少的,但從營養(yǎng)角度,則并不都是必需的,因?yàn)槟承┌被峥稍趧?dòng)物體內(nèi)合成。因此,在營養(yǎng)學(xué)上將氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸兩大類。必需氨基酸是指在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)不能合成或合成的速度及數(shù)量不能滿足動(dòng)物正常生長需要,必須由飼料來供給的氨基酸,包括精氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、色氨酸;非必需氨基酸指動(dòng)物體內(nèi)能夠合成,不依賴飼料供給的氨基酸,包括丙氨酸、絲氨酸、門冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、胱氨酸、甘氨酸等。
必需氨基酸中,賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸在植物性飼料中的含量常不能滿足動(dòng)物的需要(復(fù)胃動(dòng)物、盲腸發(fā)達(dá)的動(dòng)物如兔、大鼠除外),而且飼料中上述氨基酸的缺乏還會(huì)影響其它氨基酸的利用。因此,在飼料學(xué)中,賴氨酸被稱為第一限制性氨基酸,蛋氨酸則被稱為第二限制性氨基酸。
2. 氨基酸平衡與氨基酸失衡
蛋白質(zhì)的合理利用,不但要求日糧滿足必需氨基酸的種類和數(shù)量,而且要求各種必需氨基酸之間的平衡。所謂氨基酸平衡,是指日糧氨基酸組分之間的相對(duì)含量與動(dòng)物機(jī)體氨基酸需要量之間比值較為一致的相互比例關(guān)系。與氨基酸平衡對(duì)應(yīng)的另外一個(gè)問題是氨基酸失衡,一種或幾種必需氨基酸過多或過少,相互間比例與動(dòng)物的需要不一致,從而造成飼料利用率降低,生長遲緩、繁殖力下降的現(xiàn)象。
3. 蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用
蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的高低,主要決定于其氨基酸組成是否平衡。在飼養(yǎng)實(shí)踐中,常用多種飼料搭配或添加部分必需氨基酸的方法,來提高飼料蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值,這種作用即為蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。如在苜蓿的蛋白質(zhì)中賴氨酸含量較多為5.4%,而蛋氨酸含量較少為1.1%;而玉米蛋白質(zhì)中賴氨酸的含量較少為2.0%,蛋氨酸含量較多為2.5%;把這兩種原料按一定的比例進(jìn)行搭配,則兩種限制性氨基酸的含量有所提高,利用率也相應(yīng)得到提高。因此,所謂蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用實(shí)際上是必需氨基酸的互相補(bǔ)充。實(shí)驗(yàn)證明,在飼料中添加一定比例的賴氨酸、蛋氨酸可顯著提高飼料的利用率。
蛋白質(zhì)是構(gòu)成一切細(xì)胞和組織的重要成分,是生命存在的形式和物質(zhì)基礎(chǔ)。在動(dòng)物的生命活動(dòng)中對(duì)動(dòng)物機(jī)體具有重要的營養(yǎng)作用。
它是構(gòu)造機(jī)體組織、細(xì)胞的基本原料,動(dòng)物的肌肉、神經(jīng)、結(jié)締組織、皮膚、血液等均以蛋白質(zhì)為基本單位。
蛋白質(zhì)是修補(bǔ)機(jī)體組織的必需物質(zhì),動(dòng)物各組織器官的蛋白質(zhì)通過新陳代謝不斷更新;蛋白質(zhì)可以代替碳水化合物及脂肪的產(chǎn)熱作用,在動(dòng)物體內(nèi),當(dāng)供給熱能的碳水化合物及脂肪不足時(shí),蛋白質(zhì)也可以在體內(nèi)經(jīng)分解、氧化釋放熱能。多余的蛋白質(zhì)可以在肝臟、血液及肌肉中貯存一定數(shù)量,或經(jīng)脫氨作用轉(zhuǎn)化為脂肪,以備營養(yǎng)不足時(shí)重新分解供應(yīng)熱能。
三、脂肪及其營養(yǎng)功能
脂肪是脂類和類脂等一些物質(zhì)的總稱,可分為脂肪與類脂兩大類。脂肪由三分子脂肪酸與一分子的甘油結(jié)合而成;類脂由脂肪酸、甘油及其他含氮物質(zhì)等結(jié)合而成。這類物質(zhì)在用乙醚浸泡飼料時(shí)溶于乙醚,因此總稱為粗脂肪。
脂肪是動(dòng)物熱能的主要來源,在體內(nèi)是化學(xué)能貯備的最好形式,飼料中脂肪含量越高,所含能值也越高。脂肪也是構(gòu)成動(dòng)物組織的重要組成部分,各種器官和組織如神經(jīng)、肌肉及血液等均含有脂肪。作為飼料中脂溶性維生素的溶劑,脂肪可保證動(dòng)物對(duì)脂溶性維生素的消化、吸收和利用。
脂肪酸也分為兩大類,即不飽和脂肪酸(脂肪酸碳鏈中部分碳原子互相以雙鍵相連)及飽和脂肪酸(脂肪酸碳鏈中碳原子單鍵相連)。在不飽和脂肪酸中,亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸在動(dòng)物體內(nèi)不能合成,必須由飼料供給,稱為必需脂肪酸。必需脂肪酸是構(gòu)成組織的組成成分,對(duì)維持細(xì)胞及亞細(xì)胞膜的功能和完整性很重要。必需脂肪酸參與類脂代謝,在調(diào)節(jié)膽固醇的代謝,特別是輸送、分解和排泄方面有重要意義。亞油酸是合成前列腺素的原料。
在以植物原料為主的飼料中,一般必需脂肪酸不易缺乏,故很少另外添加。
四、碳水化合物及其營養(yǎng)功能
碳水化合物是由碳、氫、氧三種元素構(gòu)成,包括糖、淀粉、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,通常在把碳水化合物分為粗纖維和可溶性碳水化合物(或稱無氮浸出物)兩大類。
粗纖維由纖維素、半纖維素、多縮戊糖及鑲嵌物質(zhì)(木質(zhì)素、角質(zhì)等)所組成,是植物細(xì)胞壁的主要組成部分,也是飼料中最難消化的物質(zhì)。纖維素即真纖維,其化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,弱的無機(jī)酸不能使其分解,在80%的硫酸作用下,才可達(dá)到水解的目的,其營養(yǎng)價(jià)值與淀粉相近。半纖維素在植物界的分布最廣,易被稀酸所水解,大部分半纖維素和多糖一樣,由相同的組成部分構(gòu)成;另一些則由不同的單糖組成,個(gè)別的半纖維素則由非糖物質(zhì)的分子構(gòu)成。木質(zhì)素是最穩(wěn)定、最堅(jiān)韌的物質(zhì),一般認(rèn)為木質(zhì)素含有甲氧基乙;胺枷悱h(huán)。
一般動(dòng)物難以利用粗纖維,但對(duì)草食性動(dòng)物尤其是復(fù)胃動(dòng)物,粗纖維卻是必不可少的。在家兔、豚鼠等草食動(dòng)物飼料中,如粗纖維含量不足,可造成消化機(jī)能紊亂,產(chǎn)生消化道疾病等。在反芻動(dòng)物和馬屬動(dòng)物,粗纖維在瘤胃及盲腸中經(jīng)發(fā)酵形成的揮發(fā)性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸),參與體內(nèi)的碳水化合物代謝,通過三羧酸循環(huán),形成高能磷酸化合物,產(chǎn)生熱能,是重要的能量來源。
無氮浸出物是一類易溶解的物質(zhì),包括單糖、二糖、多糖和淀粉等,可為單胃動(dòng)物提供營養(yǎng),又稱為有效碳水化合物,是動(dòng)物機(jī)體能量物質(zhì)的主要來源。除主要供給動(dòng)物所需的熱能外,多余部分可轉(zhuǎn)化為體脂和糖原,貯存在機(jī)體中以備必需時(shí)利用。
五、礦物質(zhì)及其營養(yǎng)功能
飼料經(jīng)充分燃燒后所余物質(zhì)稱為礦物質(zhì),或稱為灰分,主要為鉀、鈉、鈣、磷等。 礦物質(zhì)是動(dòng)物生長發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)中所不可缺少的一些金屬和非金屬元素,根據(jù)礦物質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)含量不同分為常量元素(占動(dòng)物體重的0.01%以上)和微量元素(不足體重的0.01%)。常量元素包括鈣、磷、鈉、氯、硫、鎂、鉀等,微量元素包括鐵、銅、鋅、錳、碘等元素。這些元素有的是動(dòng)物體的重要組成部分(如鈣、磷是構(gòu)成骨骼的主要成分),有的對(duì)機(jī)體的各種生理過程起著重要作用(如鐵參與血液對(duì)氧的運(yùn)送過程),如供給不足就會(huì)出現(xiàn)一系列缺乏癥,過量供應(yīng)時(shí),則會(huì)出現(xiàn)中毒癥。
礦物質(zhì)對(duì)動(dòng)物的營養(yǎng)有其獨(dú)特的特征:在體內(nèi)不能產(chǎn)熱,但卻與產(chǎn)生能量的碳水化合物、脂肪及蛋白質(zhì)的代謝密切相關(guān);在動(dòng)物體內(nèi)既不能合成也不能在代謝中消失,只能排泄于體外;雖然含量少但對(duì)動(dòng)物的生命活動(dòng)卻很重要。
1. 常量元素的營養(yǎng)
①鈣和磷 這兩種元素是在動(dòng)物體內(nèi)含量最多的礦物元素,占動(dòng)物機(jī)體礦物質(zhì)總量的70%以上。
鈣和磷不僅是骨骼的主要組成部分,而且鈣還對(duì)維持神經(jīng)、肌肉的正常功能,正常凝血過程有重要作用,磷是某些酶的重要組成部分,在脂類代謝和運(yùn)輸、能量代謝中起重要作用。
鈣、磷或維生素D 缺乏時(shí),在生長期動(dòng)物可形成軟骨病,成年動(dòng)物則造成骨性過度重吸收,形成骨質(zhì)疏松。此外鈣缺乏導(dǎo)致血鈣過低,會(huì)引起鈣痙攣,缺磷時(shí)動(dòng)物食欲不良,有異食癖。
鈣磷過多也會(huì)造成不良影響。鈣過多可引起骨硬化癥、軟組織鈣化并影響其他礦物元素的吸收。磷過多可使鈣不足,引起嚴(yán)重骨重吸收,發(fā)生肋骨軟化,影響正常呼吸。因此,在動(dòng)物的飼料中既要保證適量的鈣磷數(shù)量又要保持兩者適宜的比例。
②鉀、鈉、氯 三元素都是電解質(zhì),在維持細(xì)胞內(nèi)外液的滲透壓以及機(jī)體酸堿平衡方面起協(xié)同作用,并且有各自特殊的作用。
鉀促進(jìn)細(xì)胞對(duì)中性氨基酸的吸收及蛋白質(zhì)的合成,有維持心臟、腎臟、肌肉正;顒(dòng)的重要意義。此外,還參與丙酮酸鹽激酶的活化、肌酸磷酸化作用,影響細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收。
鈉大量存在于肌肉中,使肌肉興奮性加強(qiáng),對(duì)心肌活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用。氯是胃液中的主要陰離子,形成鹽酸使胃蛋白酶活化,并保持胃內(nèi)酸性,有殺菌作用。
正常情況下,動(dòng)物可以通過腎臟調(diào)節(jié)鉀、鈉、氯的排出量。鉀在植物中的含量比鈉豐富,因此,常在動(dòng)物的飼料中補(bǔ)充食鹽,但日糧中食鹽過多,飲水受限或腎功能異常時(shí),也會(huì)出現(xiàn)中毒癥狀。
③鎂和硫 鎂是構(gòu)成骨骼和牙齒的成分,其余分布于軟組織細(xì)胞中。鎂是焦磷酸酶、膽堿脂酶、三磷酸腺苷等多種酶的活化劑,在糖與蛋白質(zhì)代謝中起重要作用。
硫分布于全身每個(gè)細(xì)胞中,存在于蛋氨酸、胱氨酸、生物素中,主要通過上述有機(jī)代謝物對(duì)機(jī)體起作用。
2. 微量元素的營養(yǎng)
①鐵 大部分存在于血紅蛋白和肌紅蛋白中,部分與蛋白質(zhì)結(jié)合形成鐵蛋白存在于肝、脾和骨髓之中,少量存在于色素和多種氧化酶中。鐵對(duì)保證機(jī)體組織內(nèi)氧的輸送有重要作用并與細(xì)胞內(nèi)生物氧化過程密切相關(guān)。
②銅 主要分布于肝、腦、腎、心的色素部分以及毛發(fā)之中,是多種酶的成分和激活劑,紅細(xì)胞的生成、骨骼的構(gòu)成,被毛色素的沉著及腦細(xì)胞和脊髓的質(zhì)化均需要適當(dāng)?shù)你~。
③硒 分布于全身所有細(xì)胞,以肝臟、腎臟、肌肉中含量最高。硒是谷胱甘肽過氧化物酶的主要成分,對(duì)保護(hù)細(xì)胞膜的完整性起著重要作用并為保護(hù)胰腺細(xì)胞的正常功能所需,還有助于維生素E的吸收和存留。
④其他微量元素 錳、鋅、碘、鈷、鉻等同樣為動(dòng)物所必需,缺乏上述元素能引起某些組織的及機(jī)能異常。
這些微量元素積極參與動(dòng)物機(jī)體的生長發(fā)育、繁殖等主要機(jī)能和維持機(jī)體的健康。當(dāng)缺乏或過剩時(shí),會(huì)引起動(dòng)物疾病的發(fā)生。
七、維生素
維生素是動(dòng)物進(jìn)行正常代謝活動(dòng)所必需的營養(yǎng)素,屬小分子的有機(jī)化合物,以輔酶或酶前體的形式參與酶系統(tǒng)工作。雖然動(dòng)物的需要量甚微,但對(duì)調(diào)節(jié)代謝的作用甚大。除個(gè)別維生素外,大多數(shù)在動(dòng)物體內(nèi)不能合成,必須由飼料或腸道寄生的細(xì)菌合成后提供。在正常情況下,水溶性維生素和維生素K不會(huì)缺乏,但在高溫滅菌時(shí)應(yīng)當(dāng)給予補(bǔ)充。豚鼠和靈長類動(dòng)物體內(nèi)不能合成維生素C,必須在飼料中供給。
維生素種類很多,習(xí)慣上根據(jù)溶解性不同, 分為脂溶性維生素及水溶性維生素。 1. 脂溶性維生素
包括維生素A、D、E、K,可溶于脂肪和脂肪溶劑中,不溶于水。由于吸收后可在體內(nèi)貯存,短期供給不足不會(huì)對(duì)生長發(fā)育和健康產(chǎn)生不良影響。
①維生素A 天然維生素只存在于動(dòng)物性飼料中,植物體內(nèi)只含有維生素A原,在消化道吸收之后進(jìn)入體內(nèi),在腸細(xì)胞和肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素A。維生素A主要貯存于動(dòng)物的肝臟之中,其余貯存于脂肪中,當(dāng)機(jī)體需要時(shí)再釋放入血中。
維生素A是一般細(xì)胞和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)必不可少的重要成分,有促進(jìn)生長發(fā)育,維護(hù)骨骼的正常生長修補(bǔ),維護(hù)上皮組織的完整,促進(jìn)結(jié)締組織中粘多糖的合成、增強(qiáng)對(duì)疾病的抵抗力,維護(hù)細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)的完整,維持正常視覺等作用。此外,維生素A 還與動(dòng)物的正常繁殖機(jī)能有關(guān),與正常免疫機(jī)能有關(guān)。
維生素A缺乏將對(duì)機(jī)體產(chǎn)生廣泛的影響:機(jī)體不能合成視紫紅質(zhì),產(chǎn)生夜盲癥;上皮組織增生、角質(zhì)化、易被細(xì)菌感染而產(chǎn)生一系列的繼發(fā)病變,尤其對(duì)眼、呼吸道和消化道、泌尿及生殖器官的影響最明顯;影響幼齡動(dòng)物生長和骨骼的正常生長發(fā)育。
②維生素D 維生素D是類固醇衍生物,雖然具有維生素D 活性的化合物有十余種,但對(duì)動(dòng)物起重要作用的卻只有維生素D2和D3。動(dòng)物可從兩個(gè)方面獲得維生素D,即在皮膚內(nèi)形成或由飼料中獲得。
維生素D的最主要的作用在于調(diào)節(jié)鈣和磷的代謝,維持骨骼牙齒的正常發(fā)育, 此外還參與檸檬酸的代謝,維持血液中的氨基酸含量。
維生素D缺乏嚴(yán)重影響鈣磷代謝,影響骨骼生長發(fā)育。幼齡動(dòng)物出現(xiàn)佝僂病, 成年動(dòng)物出現(xiàn)骨質(zhì)疏松,特別是妊娠、哺乳和老年期的動(dòng)物易出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。此外,血中鈣、磷含量降低還影響肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能。
③維生素E 又稱生育酚,是一組有生物活性的化學(xué)結(jié)構(gòu)相近似的酚類化合物,天然存在的生育酚有α、β、γ、δ四種,其中以α-生育酚分布最廣,活性最強(qiáng)。
維生素E的基本功能是保持細(xì)胞和細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整, 防止某些酶和細(xì)胞內(nèi)部成分遭到破壞。維生素E具有很強(qiáng)的抗氧化作用,可抵制組織膜內(nèi)多價(jià)不飽和脂肪酸的氧化,穩(wěn)定細(xì)胞脂類,保證紅細(xì)胞的完整。維生素E也是細(xì)胞呼吸的必需因子, 參與體內(nèi)DNA、維生素C和輔酶Q的合成。此外,還與動(dòng)物的生殖機(jī)能、免疫機(jī)能密切相關(guān)。
維生素E缺乏可使動(dòng)物發(fā)生肌營養(yǎng)不良,急性表現(xiàn)為心肌變性, 亞急性表現(xiàn)為骨骼肌變性,前者常發(fā)生死亡,后者運(yùn)動(dòng)機(jī)能障礙,嚴(yán)重時(shí)不能站立。長期缺乏維生素E,可使紅細(xì)胞膜溶解,壽命縮短,出現(xiàn)溶血性貧血。維生素E缺乏嚴(yán)重影響動(dòng)物的繁殖機(jī)能,雄性動(dòng)物精細(xì)胞形成受阻,精液品質(zhì)不佳,精子數(shù)減少。雌性動(dòng)物受胎率下降,即使受胎也會(huì)產(chǎn)生死胎或胎兒被吸收。
④維生素K 維生素K實(shí)際上是一組化合物的總稱,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有多種化合物具有維生素K活性。其中最重要的是K1、K2、K3三種。維生素K只有兩種天然存在形式,維生素K1僅存在于綠色植物中,K2則由微生物合成。
維生素K能促進(jìn)肝臟合成凝血酶元,故具有促進(jìn)血液凝固的作用。 此外能增強(qiáng)胃腸道蠕動(dòng)和分泌機(jī)能,參與體內(nèi)的氧化還原過程。動(dòng)物機(jī)體一般不會(huì)產(chǎn)生維生素K 缺乏,因?yàn)樗鼜V泛存在于飼料中,且在大腸內(nèi)的細(xì)菌也能合成,但無菌動(dòng)物可發(fā)生維生素K 缺乏。
2. 水溶性維生素
水溶性維生素主要有維生素B族和維生素C。由于很少或幾乎不在體內(nèi)貯存,水溶性維生素短時(shí)間缺乏或不足均會(huì)引起體內(nèi)某些酶活性的改變,阻抑相應(yīng)的代謝過程,從而影響動(dòng)物生長發(fā)育和抗病力,但在臨床上不一定表現(xiàn)出來,只在較長時(shí)間后才出現(xiàn)缺乏癥。
反芻動(dòng)物瘤胃微生物可合成足夠需要的B族維生素。 單胃動(dòng)物雖腸道微生物也可合成,但可以利用的較少,多數(shù)隨糞排出體外。具有食糞癖的動(dòng)物如兔,可從糞中得到維生素B族的補(bǔ)充。
①維生素B1(硫胺素) 維生素B1是一種分子組成中含有嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)的化合物,動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的貯存量在所有維生素中最少,故應(yīng)經(jīng)常供應(yīng)。其主要功能是參與碳水化合物代謝,在能量代謝和葡萄糖轉(zhuǎn)變成脂肪的過程中作為一種輔酶。另外,對(duì)維持神經(jīng)組織及心肌的正常功能、維持正常的腸蠕動(dòng)及脂肪在消化道的吸收均起一定作用。
硫氨素缺乏將影響動(dòng)物生長,可引起食欲減退、消化不良、胃部松弛等消化障礙,同時(shí)還會(huì)損傷神經(jīng)活動(dòng)性能,繼續(xù)缺乏會(huì)造成神經(jīng)炎,使神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)一步退化,導(dǎo)致癱瘓和肌萎縮。
②維生素B2 由一個(gè)黃色素和一個(gè)還原形式核糖組成,也被稱為核黃素,廣泛分布在植物與動(dòng)物組織中。在動(dòng)物體內(nèi),肝和腎含有較高濃度的核黃素,但機(jī)體的貯存能力有限。核黃素參與能量代謝,是生物氧化過程中不可缺少的重要物質(zhì),對(duì)促進(jìn)生長,維護(hù)皮膚和粘膜的完整性,對(duì)眼睛感光過程、水晶體的角膜呼吸過程具有重要作用。
核黃素缺乏通常無明顯的和特異的病變,甚至在嚴(yán)重缺乏時(shí)也只表現(xiàn)若干非特異性癥狀,如幼齡動(dòng)物表現(xiàn)為生長停滯,食欲減退,被毛粗亂,眼角分泌物增多等。
③維生素B3(泛酸) 由泛解酸和β-丙氨酸組成,存在于一切組織之中,它是輔酶A的成分,是體內(nèi)能量代謝中不可缺少的成分。泛酸參與碳水化合物、 脂肪和蛋白質(zhì)代謝,特別是對(duì)脂肪的合成與代謝起十分重要的作用。泛酸還是形成乙酰膽堿所必需的物質(zhì)。
缺乏泛酸可使動(dòng)物生長速度下降,皮膚受損,神經(jīng)系統(tǒng)紊亂,抗體形成受阻。
④維生素B4(膽堿) 是卵磷脂結(jié)構(gòu)中的一個(gè)關(guān)鍵部位,在體內(nèi)有重要的生理功能。作為某些磷脂類物質(zhì)的一種成分,通過脂肪代謝防止脂肪肝;作為乙酰膽堿的成分,在神經(jīng)傳導(dǎo)方面起作用;作為不穩(wěn)定甲基來源,用于肌酸的生成及幾種激素的合成。
膽堿缺乏可引起動(dòng)物生長緩慢,脂肪代謝障礙。
⑤維生素B5(煙酸) 在生物氧化過程中起重要作用,對(duì)維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚的正常功能,擴(kuò)張末梢血管和降低血清膽固醇水平也有作用。
煙酸缺乏可使動(dòng)物生長減緩、食欲喪失、鱗狀皮炎、神經(jīng)反射紊亂、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、骨骼發(fā)育異常。
⑥維生素B6(吡哆醇) 吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺都具有B6的活性,總稱為維生素B6,在蛋白質(zhì)代謝中有特別重要的作用,在碳水化合物和脂肪的代謝中也起作用。此外,也是能量產(chǎn)生、中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)、血紅蛋白合成及糖原代謝所必需的。
維生素B6缺乏癥最常見的是中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂,動(dòng)物產(chǎn)生驚厥,外周神經(jīng)發(fā)生進(jìn)行性病變,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)失調(diào),最后死亡。
⑦維生素B7(生物素) 在通常情況下,動(dòng)物腸道內(nèi)的微生物都能合成生物素,并且合成的數(shù)量可以滿足動(dòng)物的營養(yǎng)需要。無菌動(dòng)物由于缺少腸道微生物,可能會(huì)缺乏生物素,出現(xiàn)生長減緩、食欲不佳的表現(xiàn)。
⑧維生素B11(葉酸) 是由喋磷啶,對(duì)氨基苯甲酸與L-谷氨酸結(jié)合而成的一組化合物,對(duì)于機(jī)體形成一碳化合物是不可缺少的,并與核酸的合成有關(guān),參與細(xì)胞的形成。
缺乏葉酸時(shí),動(dòng)物生長受阻,食欲減退,脫毛,巨紅細(xì)胞性貧血、白血球減少、血小板減少。
一般動(dòng)物體內(nèi)微生物可以合成,無菌動(dòng)物或腸道菌群紊亂時(shí)易缺乏。
⑨維生素B12 是一種含鈷的化合物,有多種形式,一般指的是氰鈷素,在自然界中的唯一來源是微生物合成,為造血器官的正常作用所必需。它維護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)正常功能,參與碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)代謝。一般情況下動(dòng)物不易發(fā)生維生素B12的缺乏。
⑩維生素C 是6碳糖的衍生物,有L型和D型兩種異構(gòu)體,但只有L 型對(duì)動(dòng)物有生理作用。維生素C存在于一切生命組織,但實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的靈長類和豚鼠,不能合成。 維生素C對(duì)于骨骼組織細(xì)胞間質(zhì)中骨膠原的形成, 以及這些組織正常功能的維持都是必需的,對(duì)于機(jī)體的防御機(jī)能也有促進(jìn)作用,還可促進(jìn)腸道內(nèi)鐵的吸收,參與葉酸、酪氨酸、色氨酸代謝,調(diào)節(jié)脂肪、類脂及膽固醇代謝,具有較強(qiáng)的解毒作用及抗氧化作用。
維生素C缺乏時(shí),動(dòng)物生長阻滯,食欲減退,活動(dòng)力差,皮下及關(guān)節(jié)彌散性出血,易骨折、貧血、下痢。
八、各種營養(yǎng)素間的關(guān)系
各種營養(yǎng)物質(zhì)在代謝過程中,相互間存在著多種多樣的復(fù)雜關(guān)系,一種營養(yǎng)物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的吸收利用,往往與其它營養(yǎng)物質(zhì)密切相關(guān)。
飼料中能量物質(zhì)(碳水化合物和脂類)和蛋白質(zhì)的比例(也稱為蛋能比)應(yīng)適當(dāng)。比例不當(dāng)會(huì)影響營養(yǎng)素的利用率,造成浪費(fèi)甚至造成營養(yǎng)障礙。動(dòng)物生長發(fā)育的不同階段對(duì)能量和蛋白質(zhì)的要求是不同的。不同動(dòng)物之間差別也很大,要按需供給。蛋白質(zhì)的供給也不是越多越好,過多的供給蛋白質(zhì)會(huì)造成機(jī)體將多余的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量,從而造成了蛋白質(zhì)的浪費(fèi),同時(shí)又使飼料成本增加。
纖維與其他營養(yǎng)素的利用一般呈負(fù)相關(guān),即纖維多其他營養(yǎng)素的消化利用率降低,但對(duì)于草食動(dòng)物纖維素又是必需的一種營養(yǎng)素,如家兔飼料中纖維素的含量過低時(shí)會(huì)造成消化障礙甚至死亡。
蛋白質(zhì)的供給量對(duì)某些維生素如A、D、B2等的吸收也有明顯的影響。如蛋白質(zhì)不足,飼料中維生素A的利用率就降低。脂類含量也與維生素尤其是脂溶性維生素的吸收有明顯關(guān)系。高脂飼料會(huì)影響鈣的吸收,高蛋白質(zhì)飼料則能提高機(jī)體對(duì)鈣磷的吸收。
各種營養(yǎng)素的缺乏或過量供給都會(huì)導(dǎo)致機(jī)體正常的生理狀態(tài)遭到破壞,使動(dòng)物發(fā)生疾病,這類疾病通常稱為代謝病。