1.比較學習并掌握反芻與非反芻動物的蛋白質營養原理及其異同；2.掌握蛋白質品質的有關概念和提高蛋白質利用效率的理論知識；3.了解蛋白質周轉代謝。第四章蛋白質營養本章要點第一節蛋白質的組成及營養作用三、蛋白質的分類及性質二、蛋白質的組成一、基本概念四、蛋白質的營養生理功能一、基本概念蛋白質（protein）指由AA組成的一類數量龐大的物質的總稱。CP：將飼料中的含氮化合物統稱為CP。包括真蛋白質和NPN。Aa：組成蛋白質的結構單元。包括真蛋白質和NPN。現已發現200多種Aa，常見的構成動植物體蛋白質的Aa只有20種。α-氨基-L-構象

C:51～55%O:21.5～23.5%N：15.5～18.0%H：6.5～7.3%S:0.5～2.0%P:0～1.5%二、蛋白質的組成1、元素組成尿素CP=46.7%×6.25=288%CP=N÷16%=N×6.25（N是蛋白質的特征元素）平均含量：C：53%O：23%N：16%H：7%S：1%由于組成蛋白質的AA的數量、種類、排列順序、空間結構不同而形成了各種各樣的蛋白質，因此,蛋白質營養實際上是AA的營養。現已發現200多種AA，但常見的構成動植物體蛋白質的AA只有20種。2．AA組成AA是蛋白質的基本組成單位二、蛋白質的組成

NH2R—CH—COOH氨基酸分類1、中性氨基酸：含硫氨基酸（蛋、胱、半胱氨酸）；脂肪族氨基酸（甘、丙、絲、蘇、纈、亮、異亮氨酸）；芳香性氨基酸（苯丙、酪氨酸）；雜環狀氨基酸（色、脯、羥脯氨酸）。2、酸性氨基酸：天門冬氨酸、谷氨酸。3、堿性氨基酸：賴氨酸、精氨酸、組氨酸。除Met外，L-AA生物學效價大于D-AA。卵白蛋白和酪蛋白中很多，天然得到的是L-型。是必需氨基酸之一，L型D型都有效

AA的類型天然飼料中僅含L-AA；微生物能合成L-AA和D-AA.；人工化學合成的是L-AA或D、L混合物。因為：

#動物體內缺乏分解D-AA的酶。

#D-AA不構成體蛋白質，它必須轉化成L-AA才能構成體蛋白質。大多數D-AA不能被動物利用或利用率很低。（一）分類三、蛋白質分類及性質糖蛋白脂蛋白蛋白質纖維蛋白球狀蛋白結合蛋白膠原蛋白彈性蛋白角蛋白組蛋白魚精蛋白{{清蛋白球蛋白谷蛋白醇溶蛋白{{核蛋白磷蛋白金屬蛋白色素蛋白

三、蛋白質分類及性質1．纖維蛋白

包括膠原蛋白、彈性蛋白、角蛋白。膠原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18種氨基酸，其中維持人體生長所必需的氨基酸有7種。膠原蛋白中的甘氨酸占30％．脯氨酸和羥脯氨酸共占約25％，同時還含有在一般蛋白中少見的羥脯氨酸和焦谷氨酸和在其他蛋白質幾乎不存在的羥基賴氨酸。膠原蛋白：軟骨、結締組織

彈性蛋白：彈性組織（腱、動脈）角蛋白：羽毛、蹄、角、爪、喙、腦灰質、脊髓和視網膜神經的Pr消化利用率較低，AA組成不好（含有大量羥脯AA、羥lys）,酸、堿、膨化或水解處理后可提高利用率。包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、組蛋白、魚精蛋白等。這類蛋白質利用率很高，AA組成較纖維蛋白好，但成本較高。三、蛋白質分類及性質是蛋白質部分再結合一個非AA的輔基。如核蛋白、磷蛋白、金屬蛋白、脂蛋白、糖蛋白等。2．球狀蛋白3．結合蛋白2.

緩沖和維持滲透壓：兩性特征使蛋白質可作為體內很好的緩沖劑，且由于其分子量大、離解度低，對維持滲透壓也有一定作用，可維持機體內環境的穩定和平衡。（二）蛋白質的性質1.

酸堿兩性：利用不同蛋白質等電點不同和在等電點易生成沉淀的特點，常用作蛋白質的分離提純。3.

變性：蛋白質是生物活性物質、在紫外線照射或遇到酸、堿、熱、金屬鹽、有機溶劑處理時，蛋白質的一些物理和生物學性質會發生改變。一定程度的變性有利于消化。四、蛋白質的營養生理功能

蛋白質是除水外，體內含量最多的養分，占干物質的50%，占無脂固形物的80%。

動物體蛋白質每天約0.25-0.3%更新，約6-12月全部更新。1.機體和畜產品的重要組成部分2.機體更新、修補必需養分

3.是體內功能物質的主要成分（2）肌肉蛋白質：肌肉收縮（1）血紅蛋白、肌紅蛋：運輸氧

（3）酶、激素：代謝調節四、蛋白質的營養生理功能（4）免疫球蛋白：抵抗疾病

（5）運輸蛋白（載體）：脂蛋白、鈣結合蛋白等

（6）核蛋白：遺傳信息的傳遞、表達

由蛋白質和核酸結合而成的復合蛋白質。存在于一切生物體

4.提供能量、轉化為糖和脂肪四、蛋白質的營養生理功能Pr轉化為糖、脂肪、能量的情況一般發生于：飼料營養不足，能氮比過低；CP含量或攝入過多；飼料的AA組成不平衡第二節蛋白質的消化吸收

一、單胃動物對蛋白質的消化吸收二、反芻動物對蛋白質的消化吸收一、單胃動物對蛋白質的消化、吸收

蛋白質

高級結構分解，肽鏈暴露

內切酶使蛋白質分解為多肽外切酶使之分解為AA/小肽1.蛋白質的消化起始于胃，終止于小腸HCl胃、胰、糜蛋白酶羧基肽酶、氨基肽酶消化道內主要蛋白酶類種類來源分解底物最終產物胃蛋白酶胃液蛋白質胨凝乳酶胃液（幼齡動物）酪蛋白酪蛋白鈣、胨胰蛋白酶胰液蛋白質胨、肽糜蛋白酶胰液蛋白質胨、肽羧基肽酶小腸液肽氨基酸氨基肽酶胰液二肽氨基酸小腸液胨、肽氨基酸二肽酶小腸液胨、肽氨基酸HCL胃蛋白酶胰蛋白酶糜蛋白酶羧肽酶胃蛋白酶原胰蛋白酶原糜蛋白酶原羧肽酶原壁細胞主細胞胰AA&二/三肽刷狀緣(腸細胞)LargeProteinUnfoldedProteinSmallerProteinSmallerProteinSmallerProteinSmallerProteinAA,di&tripeptides

吸收腸激酶胃（4）順序：L-AA>D-AA

Cys>Met>Trp>Leu>Phe>Lys≈Ala>Ser>Asp>Glu2.吸收（1）部位：小腸上2/3部位（2）方式:

主動吸收（3）載體：堿性、酸性、中性系統一、單胃動物對蛋白質的消化、吸收

哺乳動物氨基酸的跨膜運輸由多種氨基酸轉運載體蛋白介導，轉運氨基酸的載體蛋白稱為氨基酸轉運載體。細胞膜上存在兩類主要的轉運蛋白，即：載體蛋白（carrierprotein）和通道蛋白（channelprotein）。迄今已經分離了二十多種哺乳動物氨基酸轉運載體蛋白氨基酸轉運載體系統一、單胃動物對蛋白質的消化、吸收

3.新生哺乳動物在出生后24～36小時內能夠直接吸收免疫球蛋白，獲得被動免疫。

4.2～3個肽鍵的寡肽可被腸黏膜直接吸收，其特點是吸收快、不競爭有限的載體，分解、吸收時耗能少，可作為活性物質，合成時耗能少。

5.影響蛋白質消化吸收的因素(1)動物種類與年齡(消化酶發育的時間效應)(2)日糧蛋白質種類與水平(底物誘導效應)(3)日糧礦物元素水平(酶激活劑)(4)日糧粗纖維水平(縮短消化時間)一、單胃動物對蛋白質的消化、吸收

(8)影響吸收的因素（AA平衡、腸粘膜狀態）(5)抗營養因子(胰蛋白酶抑制劑)(6)飼料加工(熱損害)：Maillard反應(7)飼養管理(補飼、飼喂次數、飼喂量）一、單胃動物對蛋白質的消化、吸收

日糧中含氮化合物蛋白質肽氨基酸氨NPNVFA微生物蛋白瘤胃蛋白質內源分泌物氨基酸尿素尿素氮循環過瘤胃蛋白真胃小腸唾液血液蛋白質氨基酸NH3未消化氮代謝糞氮大腸盲腸糞氨尿尿素內源氮體組織代謝體組織反芻動物蛋白質營養策略動物可利用蛋白飼料蛋白NH4微生物蛋白降解降解合成氨從瘤胃壁中吸收不降解蛋白非蛋白氮反芻動物的N循環動物可利用蛋白飼料蛋白NH4微生物蛋白不降解蛋白降解降解合成瘤胃壁中吸收血液中尿素代謝產物進入瘤胃尿液唾液瘤胃氮素循環：瘤胃中多余的NH3會被瘤胃壁吸收，經血液運送到肝臟，并在肝臟合成尿素。所生成的尿素一部分可經過唾液和血液返回瘤胃，再次被瘤胃微生物分解產NH3。這種NH3和尿素的生成的不斷循環，稱為瘤胃氮素循環。二、反芻動物對蛋白質的消化、吸收

瘤胃中80%的微生物可以NH3為唯一氮源，26%只能利用NH3，55%可同時利用NH3和AA，因此，少量Pr即可滿足微生物的需要，這是瘤胃微生物利用尿素等NPN的生物學基礎。尿素

尿素酶

NH3+CO2

(CH2O)n

細菌酶

VFA+酮酸（碳鏈）NH3+酮酸+ATP

細菌酶

AAMCP

真胃、小腸酶

AA

吸收、合成

體蛋白、產品蛋白質二、反芻動物對蛋白質的消化、吸收(二)小腸中蛋白質的去向

二、反芻動物對蛋白質的消化、吸收MCP

小腸蛋白

70％消化、吸收

血液

30%

組織蛋白合成UDP30%

70%

糞便排出(糞N)

未利用(尿N)

}第三節反芻動物NPN營養一、日糧補充NPN的目的二、影響NPN利用的因素三、提高NPN利用率的措施

NPNRDPMCP滿足動物50～100％的蛋白質需要小腸AAUDP}}反芻動物蛋白質營養策略動物可利用蛋白飼料蛋白NH4微生物蛋白降解降解合成氨從瘤胃壁中吸收不降解蛋白非蛋白氮2．在一定范圍內代替高價格蛋白質飼料，在不影響或提高生產性能的前提下降低生產成本，提高養殖效益。一、飼喂NPN的目的1．補充日糧CP不足，提高生產性能和經濟效益。3．用于平衡日糧中RDP與UDP的比例。充分發揮瘤胃微生物的功能。二、影響NPN利用率的因素（CH2O）n微生物

VFA+酮酸+ATP尿素微生物

NH3+H2O+CO2NH3+酮酸（碳架）+ATP（能源）微生物

MCP

NPN合成MCP的過程1.日糧能量及其有效性二、影響NPN利用率的因素2.日糧蛋白質的含量及降解度

3.NPN降解速度4.瘤胃環境：pH、脂肪酸、S、Co5.飼養管理：增加飼喂次數、瘤胃排空調控、逐步適應動物可利用蛋白飼料蛋白NH4微生物蛋白降解降解合成氨從瘤胃壁中吸收不降解蛋白非蛋白氮三、改善NPN利用率的辦法

原理：NPN的降解與能量及其他養分在數量、比例和釋放速度上保持同步和匹配，激發微生物利用NH3的活力。

瘤胃微生物脲酶活性高，大大影響NPN的利用。

1.抑制瘤胃微生物脲酶的活性有效的脲酶抑制劑有：

甲醛、多聚甲醛；氧肟酸鹽等。天然類固醇薩灑皂角苷（YuccaSapanoin,一種絲蘭屬植物提取物）

重金屬離子（Mn2+、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+）

異位酸類化合物：異丁酸、異戊酸異己酸等支鏈脂肪酸。四、改善NPN利用率的措施四、改善NPN利用率的措施2.顆粒凝膠淀粉尿素（Starea）

原理：將尿素、淀粉混合，在高溫高壓下膨化，使淀粉凝膠化，降解加快；而尿素形成雙縮脲，降解變慢，二者達到同步降解。

非結晶狀尿素和淀粉的高度凝膠化是優質Starea的標志，國內稱為熱噴尿素或糊化淀粉尿素。

四、改善NPN利用率的措施

3.尿素衍生物

通過化學反應生成較尿素分子量大的衍生物，可降低尿素的分解速度。（1）

尿素+H3PO4磷酸脲

降低NH3的釋放速度、降低瘤胃pH、提供磷，促進微生物對NH3的捕獲力。

產物分子量變大，從而降低了分解速度；四、改善NPN利用率的措施（2）尿素+甲醛羥甲基尿素甲醛過多，會形成不被瘤胃消化的物質。

一般1.5--2.0gHCOH/100g尿素；五、關于NPN利用的建議（1）一般牛羊NPN不超過日糧中總氮35%，育肥牛羊可達50%左右。1．確定NPN的有效用量經驗數據：羊6～12g/d.h

（2）尿素占混合精料2-3%或日糧DM1-1.5%（3）絕對飼喂量：牛60～100g/d.h五、關于NPN利用的建議

根據反芻動物瘤胃蛋白質代謝規律，不同研究者提出確定日糧中尿素有效添加量公式。1.尿素有效添加量UFP（g/kgDM）=(10.44TDN-B)÷2.8尿素發酵潛力公式Nm：維持凈能（Mcal/kg）UFP（g/kgDM）=11.78Nm+6.85-0.0357CP×DEGDEG:日糧CP在瘤胃中的降解率B：1kg飼料中可降解蛋白質的量（g）五、關于NPN利用的建議TDN（%）=X1+2.25X2+X3+X4式中：X1、X2、X3、X4依次分別代表可消化粗蛋白質、可消化粗脂肪、可消化粗纖維和可消化無氮浸出物。一、AA的代謝二、AA的營養生理功能三、有關概念四、蛋白質、AA營養價值評定五、飼料AA之間的關系六、用AA指標配制動物日糧的應用第四節動物蛋白質、氨基酸的代謝一、氨基酸的代謝飼料蛋白葡萄糖酮體游離氨基酸能量肌肉、酶、抗體3、Trp、Thr：調節采食量；4、BCAA與體蛋白周轉和能量代謝；5、Gln在仔豬腸道發育和供能中具有重要作用。1、合成蛋白質：Lys的作用幾乎全在于此；

2、參與免疫調節過程：Thr、SAA、Gln、Val；二、氨基酸的營養生理作用

(2)種類生長豬：10種----Lys，Met,Trp,Thr,Leu,Ile，Arg,Phe,His,Val。

成年豬：8種---不包含Arg和His。

家禽：13種---包含Gly,Cys,Tyr。必需氨基酸（EAA，essentialaminoacid）

(1)概念：動物體內不能合成或合成數量與速度不能滿足需要，必須由飼料供給的氨基酸。三、有關概念

3、條件性必需氨基酸：特定條件下必須由飼料供給的AA。

如:對仔豬,Arg、Glu是條件性EAA。動物體自身能合成，無需由飼料提供的氨基酸。

2、半必需氨基酸在一定條件下能代替或節約部分EAA的氨基酸。SerGly（部分）CysMet（50%）TyrPhe（30-50%）三、有關概念4、NEAA:必需氨基酸和非必需氨基酸比較（1）相同點

—構成蛋白質的基本單位；

—維持動物生長和生產的必需成分；

—數量必須滿足蛋白質合成需要；

（2）不同點

—在體內合成的速度和數量不同；

—血液中濃度是否取決于飼糧中相應氨基酸的濃度；

—是否必須從飼糧中供給----缺乏癥；三、有關概念（2）LAA與EAA的比較相同：LAA一定是EAA

不同：LAA是針對特定的飼料而言

EAA是針對特定的動物而言5、限制性氨基酸（LAA）（1）概念:與動物需要量相比，飼料（糧）中含量不足的EAA。由于他們的不足，限制了動物對其他氨基酸的利用，導致蛋白質利用率下降。滿足需要程度最低的為第一LAA，依次為第二、三、四……等LAA。三、有關概念

（3）LAA限制性次序說明A.不同飼料類型，LAA不同：蛋白飼料Met多為第一LAA；谷物飼料Lys多為第一LAA；B.不同動物LAA不同：對生長動物Lys一般是第一LAA；對產蛋家禽Met一般是第一LAA。對反芻動物只有討論UDP和MCP混合物的LAA才有意義，一般認為MCP提供Met較少，Met可能是泌乳反芻動物的主要LAA。C.AA不同的表示方法，LAA次序不同：

對非常規性飼料尤其如此。三、有關概念（4）確定AA限制順序的方法

飼料中AA含量÷動物對AA的需要量比值越低，AA越缺乏，最低的為第一LAA三、有關概念飼料AA的限制順序豬

禽第一第二第三第一第二第三玉米LysTrp

ThrLysArgIle小麥LysThrValLysThr

Arg

大麥LysThrSAALysArgSAA玉米蛋白粉LysTrP

ThrLysTrp

Arg

米糠LysSAAThrLysSAAIle麥麩LysThrSAALysSAAThr豬

禽第一第二第三第一第二第三豆粕SAAThrLysSAAThrVal棉餅LysSAAThrSAALysIle菜餅SAALysTrpSAAArgIle魚粉Trp

ThrSAASAAArg

Thr

血粉IleSAAThrIleSAAThr

肉粉TrpSAAThrSAATrp

Thr飼料AA的限制順序三、有關概念

6、理想蛋白（idealprotein，IP）

（1）概念

指飼料或日糧蛋白質中各種AA平衡的一種理想模式，或者說飼料中蛋白質的AA在組成和比例上與動物所需要蛋白質的AA組成和比例一致。當飼料/日糧中EAA的含量和比例接近IP模式時，動物對蛋白質的利用率接近100%。——建立動物氨基酸需要量——指導飼糧配制及合成氨基酸的應用，充分合理利用飼料資源。——預測動物生產性能——實現日糧低Ｎ化，降低日糧成本，減少Ｎ排泄和環境污染。（2）理想蛋白的應用三、有關概念生長豬不同階段可消化AA平衡模式肉雞不同階段可消化AA平衡模式四、蛋白質、氨基酸營養價值評定（一）蛋白質

1.CP和DCPCP最早使用的指標，只反映飼料中含N物質的多少。

2.消化率

包括真消化率和表觀消化率。一般蛋白質的營養價值與消化率成正比，但蛋白質消化后的利用率差別很大。Pr的營養價值主要取決于AA的消化率和AA的平衡性。

蛋白質消化率飼料蛋白質消化率是評定蛋白質的初級指標。蛋白質質量的好壞首先由消化率可以看出。蛋白質消化率=×100可消化蛋白質含量飼料中蛋白質含量可消化蛋白質=食入蛋白質-糞中蛋白質糞中蛋白質=未消化蛋白質+內源蛋白質內源蛋白質=消化液+腸脫落細胞表觀消化率真消化率3、蛋白質效率比、蛋白質生物學價值蛋白質的效價是以蛋白質實際效果和它的消耗量之比來表示，即以增加體重的克數和食入的蛋白質克數比來表示。蛋白質效價（PER）=×100蛋白質生物學價值（BV）=×100BV=×100增加體重（g）食入蛋白質量（g）食入氮-（糞氮+尿氮）食入氮-糞氮食入氮-（糞氮-代謝氮）-（糞氮-代謝氮）食入氮-（糞氮-代謝氮）

四、蛋白質、氨基酸營養價值評定4.凈蛋白利用率（netproteinutilization,NPU）沉積Pr與食入Pr的比（食入蛋白轉化為體組織蛋白的效率）NPU＝沉積N食入N×100％＝BV×DCP5、化學比分（CS）Chemicalscore,CS：待測蛋白質的必需氨基酸含量與某種標準蛋白質（常為雞蛋蛋白質或乳蛋白）的必需氨基酸含量的比值。

CS=必需氨基酸最低的CS比值為該待測蛋白質相對于標準蛋白質的化學比分。例如：小麥蛋白質中最缺乏是賴氨酸，在雞蛋和小麥的蛋白質中，賴氨酸的含量分別為72g/kg和27g/kg，小麥蛋白質的化學比分是27/72=0.37，也可用百粉含量來表示，37。供試蛋白質氨基酸百分數參考蛋白質氨基酸百分數6必需氨基酸指數（EAAI）Essentialaminoacidindex（EAAI）：必需氨基酸指數為飼料中的必需氨基酸含量與標準蛋白質（常用雞蛋蛋白）中相應必需氨基酸含量之比的幾何平均數。

nb1b2b3

bnEAAI=×××…×a1a2a3anb1,b2,….bn為被考查蛋白質中各種必需氨基酸含量a1,a2,……an為標準蛋白質中相應必需氨基酸含量蛋白質生物學價值=1.0975X—15.71r=0.959X：EAAI反芻動物蛋白質飼料瘤胃降解率

十二指腸非氨氮—微生物氮降解率=1-

食入飼料氮量體外法

是在體外人工模擬瘤胃條件下測定其消化率，原理與體內法類似。培養液的配制可直接取自瘤胃，也可模擬配制。牛十二指腸小尼龍袋法fiscula尼龍袋法的降解率

初始含氮量—瘤胃內培養后含氮量降解率=

初始含氮量體外法

是在體外人工模擬瘤胃條件下測定其消化率，原理與體內法類似。培養液的配制可直接取自瘤胃，也可模擬配制。四、蛋白質、氨基酸營養價值評定（二）AA的有效性評定

去盲腸雞、回-直腸吻合豬1．AA的消化率

根據是否考慮內源分為真消化率和表觀消化率

根據收糞部位：回腸消化率/糞消化率規律：Tdg＞Adg5%；糞消化率比回腸消化率高5-10%；豬回腸末端氨基酸消化率測定

1）T型瘺管

·優點：安瘺管后對荷術動物生理影響小；

·缺點：必須用指示劑，因不可能收集全部糞尿，由此取樣缺乏代表性，而且較麻煩。圖1、T型瘺管示意圖安裝瘺管豬

優點：收糞簡便，而且可收集全部糞樣；缺點：手術復雜、成功率低和護理相對麻煩。2）回-直腸吻合術四、蛋白質、氨基酸營養價值評定

2.生長斜率比

標準日糧：基礎日糧+不同水平Lys

待測日糧：待測飼料（Lys）保證其他養分與基礎日糧相同假設：（1）合成AA的