2022年医学专题—第4章蛋白质营养(1).ppt

第四章 蛋白质的营养(yngyng),第一页，共九十页。,1.比较学习并掌握反刍与非反刍动物(fn ch dn w)的蛋白质营养原理及其异同；,2.掌握蛋白质品质(pnzh)的有关概念和提高蛋白质利用效率的理论知识；,目 的 要 求,第二页，共九十页。,主 要 内 容,第一节 蛋白质的组成(z chn)和作用,第二节 动物(dngw)对蛋白质的消化吸收,第三节(snji)氨基酸的营养,第四节 蛋白质营养价值的评价,第五节 非蛋白氮的利用,第三页，共九十页。,第一节 蛋白质的组成(z chn)和作用,二.蛋白质的营养生理作用,一.蛋白质的组成及结构,第四页，共九十页。,蛋白质的平均元素(yun s)含量：C 53%H 7%O 23%N 16%S+P 1%,氨基酸 20多种,一.蛋白质的组成(z chn)及结构,1、元素(yun s)组成,2、化合物组成单位,第五页，共九十页。,表1-1 氨基酸,第六页，共九十页。,二、蛋白质的营养生理(shngl)作用,是除水外，含量(hnling)最多的养分，占干物 质的50%，占无脂固形物的80%。,2.机体更新的必需养分(yngfn)动物体蛋白质每天约 0.25-0.3%更新，约6-12月全部更新。,1.机体和畜产品的重要组成部分,第七页，共九十页。,3.参与新陈代谢(xn chn dixi)，是生命活动的体现者,（2）肌肉(jru)蛋白质：肌肉(jru)收缩,（1）血红蛋白(xuhng dnbi)、肌红蛋：运输氧,（3）酶、激素：代谢调节,二、蛋白质的营养生理作用,第八页，共九十页。,（6）核蛋白：遗传信息的传递(chund)、表达,（5）运输蛋白（载体）：脂蛋白、钙结合(jih)蛋白、因子等,（4）免疫球蛋白：抵抗(dkng)疾病,4.提供能量、转化为糖和脂肪,二、蛋白质的营养生理作用,第九页，共九十页。,蛋白质的利用(lyng),第十页，共九十页。,第二节 蛋白质的消化吸收,一、单胃动物(dngw)对蛋白质的消化吸收,二、反刍动物(fn ch dn w)对蛋白质的消化吸收,三、蛋白质和氨基酸的代谢(dixi),第十一页，共九十页。,主要(zhyo)在胃和小肠上部,20%在胃,60-70%在小肠,其余在大肠。,一、单胃动物(dngw)的消化吸收,2.消化酶（表4-1）,1.消化(xiohu)部位,第十二页，共九十页。,表4-1 消化道内主要(zhyo)蛋白酶类,第十三页，共九十页。,3.消化(xiohu)过程（图）蛋白质的消化与吸收.AVI,第十四页，共九十页。,HCL,胃蛋白酶(wi dn bi mi),胰蛋白酶(y dn bi mi),糜蛋白酶,羧肽酶(氨基(nj)肽酶原),胃蛋白酶原,胰蛋白酶原,糜蛋白酶原,羧肽酶原(氨基肽酶原),壁细胞,主细胞,小肠,AA&二/三肽,刷状缘(肠细胞),吸收,肠激酶,胃,第十五页，共九十页。,（4）顺序(shnx)：L-AA D-AA CysMetTryLeuPheLysAlaSerAspGlu,4.吸收(xshu),（1）部位(bwi):小肠上部,（2）方式:主动吸收,（3）载体:碱性、酸性、中性系统、小肽,第十六页，共九十页。,5.影响(yngxing)蛋白质消化吸收的因素,(1)动物因素 种类(zhngli)、年龄、性别,(2)饲料(slio)因素：蛋白质种类与水平、纤维水平、饲料添加剂、抗营养因子,(3)饲料加工(热损害)美拉德反应,(4)饲养管理(补饲、饲喂次数、饲喂量）,(5)影响吸收的因素（AA平衡、肠粘膜状态）,第十七页，共九十页。,二、反刍动物(fn ch dn w)对N的消化与利用,摄入蛋白质的70%（40-80%）被瘤胃(liwi)微生物消化，其余部分（30%）进入真胃和小肠消化。,1.消化(xiohu)过程（图1）,（一）瘤胃中的消化与吸收,第十八页，共九十页。,日粮,唾液(tuy),尿素(nio s),尿素(nio s),NH3,真蛋白,NPN,蛋白质,肽,菌体蛋白,氨基酸,NH3,NPN,第十九页，共九十页。,蛋白质,肽氨基酸,Proteoses蛋白(dnbi)胨,氨基酸,胰液(yy)（胰蛋白酶）（糜蛋白酶）,小肠液(chngy),肽酶,胃液（胃蛋白酶）,尿素,氨基酸,氨基酸,图1 反刍动物对蛋白质的消化吸收,第二十页，共九十页。,（1）饲料(slio)蛋白质,（2）蛋白质降解(jin ji)率（%）=RDP/食入CP,瘤胃降解(jin ji)蛋白（RDP）,瘤胃未降解蛋白（过瘤胃蛋白，UDP）,第二十一页，共九十页。,2.吸收(xshu)与利用,瘤胃(liwi)NH3浓度达到5mM(9mg/100ml),微生物蛋白合成达到最大水平，超过此浓度的NH3被吸收入血。通过合成尿素而解毒。最大解毒能力：80mg/100ml。,NH3+-酮戊二酸,Glu,其他(qt)AA,微生物蛋白,第二十二页，共九十页。,唾液腺 口腔(kuqing)80%瘤胃 血液 肝脏 尿素 尿 NH3,图2 瘤胃(liwi)的氮素循环,意义(yy)：节约蛋白质,第二十三页，共九十页。,理论上，当瘤胃微生物的外流速度和 微生物的繁殖速度相近时，MCP的产量最高。最大产量随瘤胃的稀释速度的增加而增加。一般(ybn)：瘤胃1kg干物质-90-230g MCP，可满足100kg动物的正常生长需要或日产10kg奶的奶牛需要。,3.瘤胃(liwi)微生物蛋白质消化特点,(1)微生物蛋白(dnbi)的合成效率,第二十四页，共九十页。,(2)MCP的主要(zhyo)成分,微生物蛋白平均(pngjn)含 AA 79%，DNA 4.1%,RNA 11.3%细菌含CP 58-77%，原生动物 24-49%,(3)MCP的品质(pnzh),MCP含所有的必需氨基酸,品质次于动物性蛋白质，与豆粕蛋白质相当，优于谷物蛋白质。,第二十五页，共九十页。,MCP生物学价值平均为 70-80%原生动物(yunshng-dngw)（真消化率88-91%）优于细菌（真消化率66-74）,绵羊的MCP：表观(bio un)消化率77.5%小肠真消化率 84.7%BV 66-87%总氮利用率54%,第二十六页，共九十页。,1）优质饲料(slio)蛋白的AA组成比微生物蛋白好；2）饲料蛋白转化为微生物蛋白时,有20-30%的N损失；3）微生物N中有10-20%是核酸N,对动物无营养价值；,微生物蛋白品质(pnzh)次于优质饲料蛋白,原因:,因此,保护优质(yuzh)饲料蛋白,防止瘤胃降解可提高蛋白的生物学价值。,第二十七页，共九十页。,(4)反刍动物瘤胃蛋白质消化的优缺点利用NPN合成微生物蛋白和必需氨基酸，可满足反刍动物的营养需要；将劣质的蛋白质合成微生物蛋白，提高了蛋白质的营养价值；维持适宜的瘤胃蛋白降解率，避免(bmin)饲料蛋白质浪费；饲料蛋白质被微生物降解，存在能量及蛋白质的双重浪费。,第二十八页，共九十页。,（二）小肠(xiochng)消化,1.方式(fngsh)与产物：与单胃动物相同,2.底物：与单胃动物(dngw)不同,MCP 占50-90%,RDP 占10-50%,底物,第二十九页，共九十页。,与单胃动物相同。进入(jnr)盲肠的N 占摄入N的20%。,（三）大肠(dchng)的消化,第三十页，共九十页。,2.日粮的精粗比：NPN与真蛋白 CP 13%,加NPN有效;高于13%,效果差3.能蛋同步释放：微生物蛋白合成效率高4.增加动物采食量及饲喂频率，微生物蛋白合成速度下降；5.饲料加工、保藏不当(b dn)，降低饲料降解率。,（四）影响瘤胃(liwi)微生物对N消化利用的因素,1.蛋白质的理化(lhu)性质,第三十一页，共九十页。,AA代谢(dixi)库,蛋白质合成(hchng),氧化(ynghu)或排泄,AA摄入,蛋白质降解,N沉积,S,D,E,I,三、蛋白质周转代谢,第三十二页，共九十页。,1.周转(zhuzhun)代谢的概念,S（synthesis）：蛋白质合成率,D（degradation）：蛋白质降解率,E（excrete）：N排泄（AA氧化率）,I（intake）：N摄入（AA摄入率）,S+E：离开代谢库的AA,D+I：进入代谢库的AA,S+E=D+I,SD=IE,在特定的代谢池内，蛋白质被更新(gngxn)或替代的动态过程。,第三十三页，共九十页。,2.蛋白质周转(zhuzhun)代谢的意义,（1）调节细胞内特异酶的含量，使其合成或降解(jin ji)率适应代谢的需要；（2）是适应营养、生理和病理变化的需要；（3）是消除异常蛋白的需要；（4）是构造细胞的需要。,第三十四页，共九十页。,机体每日合成蛋白质的总量为摄入量的5-10倍；更新的蛋白质约占蛋白质总合成量的60%；成年动物(dngw)合成蛋白质的AA，80%来自体蛋白的降解，20%来自饲料。,3.蛋白质周转代谢(dixi)的规律,（1）体蛋白(dnbi)的总周转量大,第三十五页，共九十页。,（2）组织器官不同，蛋白质周转程度不同（表14）肝脏、胰腺和消化道周转最快。小肠粘膜(zhn m)完全更新只需1-2天。,表14 生长猪一些器官(qgun)蛋白质合成速度*,*每日合成量占组织(zzh)器官蛋白总量的百分比。引自Kirchgessner，M.（1987）p.77,第三十六页，共九十页。,（3）蛋白质寿命与其结构有关 N末端(m dun)为蛋、丝、丙、苏、缬、甘时，蛋白质寿命长；为其余AA时，半衰期短。,（4）蛋白质降解需要特异识别信号(xnho)和ATP参加；,（5）降解蛋白质的去路(ql)生糖、氧化供能、合成蛋白质,第三十七页，共九十页。,（2）动物生理阶段（3）日粮蛋白质水平和质量(zhling)（4）环境温度（5）消化道疾病,4.蛋白质周转(zhuzhun)代谢的调控,（1）激素（表4-15）,第三十八页，共九十页。,表15 激素对骨胳肌蛋白质合成(hchng)的影响a,a“”表示(biosh)降低，“”表示(biosh)增加，“?”不清楚。引自 Kirchgessner,M.（1987）p.77,第三十九页，共九十页。,第三节 氨基酸的营养(yngyng),必需(bx)氨基酸和限制性氨基酸氨基酸之间的拮抗氨基酸的不足与过量氨基酸平衡理论及理想蛋白,第四十页，共九十页。,猪：8种EAA-赖、蛋、色、苯丙、亮、异亮、缬、苏氨酸；禽：12种-包含(bohn)甘氨酸、脯氨酸、组氨酸、精氨酸；反刍动物：0种。,1.必需(bx)氨基酸（EAA）,概念：动物体内不能合成或合成数量与速度不能满足需要，必须由饲料(slio)供给的氨基酸。,一、必需氨基酸和限制性氨基酸,第四十一页，共九十页。,3.条件性必需氨基酸：特定生长阶段或生理条件下必需由饲料供给(gngj)的AA.如:对仔猪,Arg是条件性EAA,4.非EAA,2.半必需(bx)氨基酸,能代替或部分(b fen)节约EAA的AA。,丝氨酸,甘氨酸（部分）,胱氨酸,蛋氨酸（50%）,酪氨酸,苯丙氨酸（30-50%）,第四十二页，共九十页。,必需(bx)氨基酸和非必需(bx)氨基酸比较,（1）相同 构成蛋白质的基本单位；维持动物(dngw)生长和生产的必需成分；数量必须满足蛋白质合成需要；,（2）不同点 动物的内源合成(hchng)量与需要量的差别,第四十三页，共九十页。,（2）与EAA比较 相同：LAA一定(ydng)是EAA，动物需要量与合成量和饲料供给量的差值 不同：LAA是针对特定的饲料而言 EAA是针对特定的动物而言,5.限制性氨基酸（LAA）,（1）概念:与动物需要量相比，饲料（粮）中含量不足的EAA。由于他们的不足，限制了动物对其他氨基酸的利用(lyng)，导致蛋白质利用(lyng)率下降。满足需要程度最低的为第一LAA，依次为第二、三、四等LAA。,第四十四页，共九十页。,（3）确定(qudng)AA限制顺序的方法（表4-2）,表4-2 仔猪玉米豆粕型日粮（粗蛋白18%）的氨基酸化学评分,第四十五页，共九十页。,表4-3 饲料(s