第一節(jié) 實驗動物的營養(yǎng)第二節(jié) 實驗動物的飼料第三節(jié) 實驗動物飼料的質(zhì)量管理和標(biāo)準(zhǔn),實驗動物的營養(yǎng)和飼料質(zhì)量控制,.,第一節(jié) 實驗動物的營養(yǎng),實驗動物所需的營養(yǎng)素蛋白質(zhì)碳水化合物脂肪礦物質(zhì)維生素水,.,一、蛋白質(zhì)生理功能1. 構(gòu)成機體組織細胞的基本成分；2. 酶、激素、抗體等功能蛋白；3. 參與組織的修復(fù)；4. 提供能量。飼料蛋白質(zhì)含量不足引起生長緩慢，抵抗力下降，貧血，低蛋白血癥。飼料中蛋白質(zhì)含量過高引起代謝紊亂，嚴(yán)重者酸中毒。,.,實驗動物飼料中的氨基酸,必需氨基酸蛋白質(zhì)（氨基酸）的互補作用,8種必需氨基酸簡易諧音記憶法：一兩色素，本來淡些,.,二、碳水化合物碳水化合物包括無氮浸出物和粗纖維 （一）無氮浸出物：包括淀粉和糖類生理功能1.供應(yīng)能量2.構(gòu)成組織器官的成分3.參與多種生命過程4.合成乳糖、乳脂的原料 （二）粗纖維：包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素生理功能1.刺激胃腸道的發(fā)育和蠕動2.可給動物胃腸道飽感3.供應(yīng)能量：纖維素經(jīng)酵解，部分轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性脂肪酸吸收，部分轉(zhuǎn)變成二氧化碳和甲烷排出。,.,三、脂肪脂肪分為真脂肪和類脂肪脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸 生理功能機體組織細胞重要的組成部分；能量的重要來源和儲備；脂溶性維生素的溶劑，可促進吸收和利用。必需脂肪酸：亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸必需脂肪酸缺乏引起生長發(fā)育緩慢停止，生殖能力下降，泌乳量減少，脫毛等。,.,四、礦物質(zhì)常量元素 鈣、磷、氯、鈉、鉀、鎂微量元素 鐵、銅、鋅、錳、碘,.,五、維生素維生素的生理功能: 主要作為代謝過程的激活劑，調(diào)節(jié)控制機體的代謝活動。維生素的分類 脂溶性維生素：A、D、E、K 水溶性維生素：B族、C,.,維生素的生理功能、缺乏癥和來源,.,六、水水約占實驗動物體重的60%,是一切組織、細胞和體液的組成成分。體內(nèi)物質(zhì)的輸送、組織器官形態(tài)的維持、滲透壓調(diào)節(jié)和體溫調(diào)節(jié)、生化反應(yīng)與排泄等活動的進行，都有賴于水的參與。失水表現(xiàn)為嚴(yán)重干渴、食欲喪失、粘膜干燥、抗病力下降、蛋白質(zhì)和脂肪分解加強。水分減少10%時，會引起嚴(yán)重的代謝紊亂；水分減少20%，將導(dǎo)致動物死亡。因此，缺水比缺飼料對實驗動物健康的危害更嚴(yán)重。一定要保證給實驗動物供應(yīng)充足的飲水。,.,不同實驗動物的營養(yǎng)需要,根據(jù)食性的不同，將動物分為三類： 肉食性動物：犬、貓等 草食性動物：豚鼠、兔、羊等 雜食性動物：小鼠、大鼠、地鼠、猴等不同食性的動物對營養(yǎng)素的要求差異很大 肉食性動物對蛋白質(zhì)和粗脂肪需求大 草食性動物對粗纖維需求大根據(jù)實驗動物食性的不同，制定不同的飼料營養(yǎng)配方和標(biāo)準(zhǔn)，以滿足不同動物不同生長期營養(yǎng)的需要。,.,不同食性動物營養(yǎng)素需求和解剖特點,.,常用實驗動物對營養(yǎng)的要求,.,第二節(jié) 實驗動物飼料,一、飼料原料的種類及營養(yǎng)特點1.植物性原料：植物稈秸莖葉谷物豆類2.動物性原料：魚粉、肉粉、骨粉3.礦物質(zhì)原料：食鹽、石灰石、貝殼等4.維生素添加劑：酵母、魚肝油、維生素等5.飼料添加劑：防腐劑、抗氧化劑、著色劑等,.,二、飼料的分類,（一）按配合飼料的營養(yǎng)成分進行分類1全價營養(yǎng)配合飼料 全價營養(yǎng)配合飼料是將各種飼料原料粉碎后按一定比例混合，含有各種營養(yǎng)物質(zhì)和能量均衡，能夠完全滿足動物的各種營養(yǎng)需要，不需添加任何其它成分就可以直接飼喂，并能獲得最大的經(jīng)濟效益。目前，大鼠、小鼠、家兔、豚鼠和犬都采用全價營養(yǎng)配合飼料。2混合飼料 又叫基礎(chǔ)飼料，是由能量飼料、蛋白質(zhì)飼料等按一定的比例組成，它基本上可滿足動物需要，但營養(yǎng)不全面，還需另外添加一定量的青、粗飼料，部分中小單位用于飼養(yǎng)家兔、豚鼠等動物。,.,3. 人工合成配方飼料 根據(jù)科研的需要，用完全人工提取的合成原料和營養(yǎng)素制成飼料配方，如高純度的酪蛋白、純淀粉、純油脂、純纖維素、多種維生素及達到分析級純度的混合無機鹽等，在飼料配方中人為地增加或減少某些營養(yǎng)素的比例，以觀察其對動物生長發(fā)育及藥物毒性等的影響。這種人工合成配方飼料已廣泛應(yīng)用于實驗營養(yǎng)學(xué)研究中。,.,常用實驗動物的飼料參考配方,.,（二）飼料按物理性狀的分類顆粒料粉料膨化料凝膠料液體飼料,.,顆粒飼料的優(yōu)點 顆粒飼料加工過程中營養(yǎng)素加熱易于動物的消化吸收加熱有燒煮作用，能將粉料濕潤軟化，并促使組織細胞破裂，纖維撕碎；能使生淀粉化（淀粉糊化）,容易被動物消化吸收；能引起蛋白質(zhì)變性,降低蛋白質(zhì)溶解性,增強蛋白食感優(yōu)良性。,., 顆粒飼料加工過程中產(chǎn)生的熱還具有以下作用：殺菌作用，使顆粒飼料細菌數(shù)減少,烘干后提高了飼料質(zhì)量和保存期，保證了動物健康生長；加熱能去除對生理代謝有害的物質(zhì)。例如在未經(jīng)煮燒過的豆類蛋白中含有胰蛋白酶抑制劑，對動物生長和生理代謝有影響；通過加熱,可除去腥味而增加飼料的適口性。 顆粒飼料方便運輸儲存。能有效地保證其分布均勻。 便于飼養(yǎng)管理。 顆粒飼料飼喂方便，一般大小鼠每兩三天喂一次，兔每天喂一次即可,而且飼喂量容易掌握。飼喂過程中能避免動物扒食而造成不必要的浪費。,.,三、飼料使用前的滅菌 飼料在加工、儲存和運輸過程中都有可能被病原菌污染，在用于清潔級、SPF級和無菌級動物前，均需進行滅菌。高壓蒸汽滅菌：121 20 min放射線鈷60輻照滅菌: 25kGy,.,第三節(jié) 實驗動物飼料的質(zhì)量管理和標(biāo)準(zhǔn),一、飼料污染的可能來源生物性污染 A. 細菌、真菌及其毒素的污染 B. 寄生蟲及蟲卵的污染 C. 昆蟲污染2. 化學(xué)性污染 農(nóng)藥、化肥；鉛、汞；3. 放射性污染 天然放射性物質(zhì)，核放射性物質(zhì)；,.,二、飼料的管理1.飼料的儲存應(yīng)有專用的飼料倉庫，要求寬敞、干燥、通風(fēng)、無直射陽光，有倉墊板，有防蠅、鼠、昆蟲的措施。有條件應(yīng)安裝溫控設(shè)備，使倉庫內(nèi)溫度控制在20以下。2.飼料應(yīng)該從有實驗動物飼料生產(chǎn)許可證的供應(yīng)商處進貨，并應(yīng)定期提供飼料的營養(yǎng)成分分析，60Co輻照飼料還應(yīng)提供微生物檢測指標(biāo)。3.飼料進貨時應(yīng)進行驗收，飼料袋（箱）上應(yīng)注明進貨日期，各種飼料應(yīng)分區(qū)分批分類堆放整齊。,.,二、飼料的管理4飼料水分控制在10%以下時儲存期在3個月以內(nèi)是安全的，但每次進貨量不宜過多，最好控制在能供應(yīng)1-2個月的用量；發(fā)貨時應(yīng)堅持先到先發(fā)的原則，儲存時間不宜過長，尤其是在南方的黃霉季節(jié)。5應(yīng)建立飼料出入庫的賬目，注明日期、供應(yīng)商、飼料名稱、數(shù)量、批號等，以備后查。,.,第四節(jié) 營養(yǎng)因素對動物實驗結(jié)果的影響,對動物實驗結(jié)果造成影響最常見的營養(yǎng)因素是蛋白質(zhì)的攝入不足導(dǎo)致動物生長發(fā)育緩慢，抵抗力下降，貧血，低蛋白血癥。由于碳水化合物和脂肪在體內(nèi)不能轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)，因此過量的碳水化合物和脂肪無法糾正蛋白質(zhì)的攝入不足導(dǎo)致的疾病。,.,（一）要注意不同種屬動物的不同營養(yǎng)需求 實驗動物種屬不同，對營養(yǎng)的需求各不相同。即使是同屬嚙齒類動物，大小鼠繁殖料的粗蛋白需求為20%，而倉鼠為24%。如用大小鼠繁殖料去飼養(yǎng)繁殖倉鼠則可引起雄性倉鼠生殖系統(tǒng)發(fā)育不全，繁殖力低下。豚鼠和兔同屬草食類動物，但豚鼠對粗蛋白的需求為18-20%，對粗纖維的需求為5%，而兔對粗蛋白的需求為14-17%，對粗纖維的需求為10-15%，兩者相差很大。而且豚鼠體內(nèi)因缺乏左旋葡萄糖內(nèi)酯氧化酶，需要從飼料中補充足夠的維生素C,而兔體內(nèi)可合成維生素C,不需在飼料中添加維生素C。,.,（二）要注意動物生長發(fā)育不同階段的不同營養(yǎng)需求 動物生長發(fā)育不同階段對各種營養(yǎng)的要求也不相同。一般實驗動物飼料分為繁殖料和育成料，繁殖料供繁殖種群食用，而育成料供成年動物食用，前者的粗蛋白含量高于后者約10%。涉及動物的交配、妊娠、哺乳階段的實驗，如生殖毒性試驗、遺傳工程小鼠制備時所需的種公鼠、供受精卵雌鼠、結(jié)扎公鼠和假孕雌鼠，要飼喂繁殖料。,.,（三）要注意與疾病動物模型有關(guān)的營養(yǎng)問題制作各種動物模型時，常伴有因各種原因（如失血性貧血、肝腎功能不全等）引起的低蛋白血癥，進而導(dǎo)致動物的免疫功能低下。在觀察藥物治療這些疾病的同時，不要忽略營養(yǎng)因素對實驗結(jié)果的影響，即應(yīng)同時給予高蛋白飼料，以補充機體組織修復(fù)對外源蛋白質(zhì)的需求。大動物手術(shù)后要增添額外高蛋白飼料，以促進傷口的愈合。,.,（四）要注意自行設(shè)計飼料配方中的營養(yǎng)問題 在一些與攝入營養(yǎng)有關(guān)的代謝性疾病和營養(yǎng)缺陷動物試驗研究中，常常需要根據(jù)試驗?zāi)康淖孕信渲铺厥馀浞斤暳希藶榈卦黾踊驕p少某些營養(yǎng)素的比例，以制作代謝性疾病和某種營養(yǎng)缺陷的動物模型。在制定特殊飼料配方過程中，研究人員往往注重目的營養(yǎng)成分的比例而忽視各種營養(yǎng)成分的合理配比，結(jié)果導(dǎo)致試驗結(jié)果并未達到預(yù)期效果。其中最常見的是忽視飼料蛋白質(zhì)含量降低，導(dǎo)致飼喂特殊配方飼料的動物生長緩慢，影響了實驗結(jié)果。,.,常見問題：1. 忽略過量添加成分對總蛋白含量的擠壓。如：正常育成料粗蛋白含量為18%，但如果加入20%脂肪的話，飼料單位重量的粗蛋白含量降低為14.4%。解決辦法：可調(diào)整飼料配方，增加豆粕（植物蛋白質(zhì)）或魚粉（動物蛋白質(zhì)）含量，使整個配方蛋白含量達到國家標(biāo)準(zhǔn)。2. 忽略有的營養(yǎng)成分的實際粗蛋白含量，例如奶粉實際蛋白含量為25%，蛋清蛋白實際蛋白含量為80-90%，玉米淀粉實際蛋白含量為0.5%。當(dāng)自行設(shè)計飼料配方時，常誤以為奶粉蛋白含量為100%,錯把玉米淀粉當(dāng)成玉米粉。解決辦法：將飼料配方中各成分的實際蛋白質(zhì)含量（商品標(biāo)簽上標(biāo)注）進行累加，計算飼料總蛋白含量，調(diào)整配方比例,使整個配方蛋白含量達到國家標(biāo)準(zhǔn),保證動物生長發(fā)育對蛋白質(zhì)的需求。,.,例1：在某雜志的血虛動物模型的創(chuàng)建及試驗論文中，作者用剪尾放血法建立大鼠缺鐵性貧血模型后，用低鐵配方飼料喂養(yǎng)。其低鐵飼料配方為：玉米淀粉54%，奶粉40%，豆油5%，食鹽1%。由于玉米淀粉蛋白質(zhì)含量一般在0.5%，奶粉蛋白質(zhì)含量一般在25%，由此計算出該配方的蛋白質(zhì)含量在10.27%，遠遠低于嚙齒類動物20%的蛋白質(zhì)需求。 試驗1：根據(jù)這篇論文，學(xué)生用剪尾放血建立大鼠缺鐵性貧血模型，再用上述例1的低鐵飼料配方飼喂模型組和治療組。正常組飼喂普通全價營養(yǎng)顆粒飼料。結(jié)果實驗期間大鼠的體重增長情況如下：,圖1. 低鐵飼料飼喂大鼠后的體重變化,舉例：在配制特殊配方飼料時應(yīng)注意飼料蛋白含量！,.,例2：在某雜志的低脂飲食和有氧運動干預(yù)對高脂大鼠脂肪組織蛋白激酶B表達的影響論文中，作者采用高脂飼料喂養(yǎng)Wistar大鼠誘導(dǎo)胰島素抵抗動物模型，對照組給予基礎(chǔ)飼料主要營養(yǎng)成份比為蛋白質(zhì)22.41%，碳水化合物57.36%、脂肪20.23%，而模型組給予高脂飼料的配方按重量比66.5%基礎(chǔ)飼料、20%蔗糖、10%熟豬油、2.5%膽固醇、1%膽酸鹽等混合而成。經(jīng)過計算可得出該高脂飼料配方中蛋白質(zhì)12.65% 。,.,用不同配方高脂高糖飼料飼喂大鼠制作糖尿病模型的體重增長情況,將配方1進行了調(diào)整，增加了動物蛋白質(zhì)的含量，減少了碳水化合物的含量，制成配方2高脂飼料。配方2高脂飼料營養(yǎng)成分比為：碳水化合物37%，蛋白質(zhì)21.6