饲料营养成分及其营养作用（一）
人们把生物从外界摄取维持自身生命所必需的物质及其消化、吸收和排泄过程称为营养(nutrition)。而人类饲喂给的营养物质称为饲料(feedstuff),对食物或饲料中所包含的各种营养物质则统称为营养素（nutrients）。

自然界中的各种物质均由化学元素所组成，在已知的一百多种元素中，至少有26种为动物所必需，这些元素绝大部分以化合物的形式存在。目前已清楚了解到，动物需要的营养物质达数十种，可以概括为七大类，即蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素、纤维素和水。虽然这些物质在各种饲料中的含量有所不同，但其对实验动物的营养作用是一致的。它们各具有独特的营养功能，在机体代谢过程中又密切联系，共同参加、推动和调节生命活动。

1、水及其营养功能

水对于动物生存的重要性仅次于氧气，没有水的存在，任何生命活动都无法进行。大部分饲料均含有水分，但不同的种类含水量差异很大。对于植物性饲料，同一种原料由于收割期不同、利用部位不同、加工方法及贮存时间的不同，其水分的含量也不尽相同。

动物对水的需要量受多种因素的制约，如动物种类、年龄、生长性能、环境温度湿度等，因此无法规定动物的需水量。及时获得足够的清洁饮水是动物进行正常代谢、生长、发育和维持健康必不可少的条件之一。

2、蛋白质及其营养功能

蛋白质的基本构成单位是氨基酸，已知的氨基酸有20多种，以不同的组合形式，形成不同的蛋白质，饲料中的蛋白质只有被消化分解为简单的氨基酸才能够被动物吸收利用。因此，蛋白质营养的实质是氨基酸营养。

（1）必需氨基酸和非必需氨基酸

必需氨基酸是指在动物机体内不能合成或合成的速度及数量不能满足动物正常生长需要，必须由饲料来供给的氨基酸，包括精氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、色氨酸；非必需氨基酸指动物体内能够合成，不依赖饲料供给的氨基酸，包括丙氨酸、丝氨酸、门冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸、胱氨酸、甘氨酸等。

必需氨基酸中，赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸在植物性饲料中的含量常不能满足动物的需要（复胃动物、盲肠发达的动物如兔、大鼠除外），而且饲料中上述氨基酸的缺乏还会影响其它氨基酸的利用。因此，在饲料学中，赖氨酸被称为第一限制性氨基酸，蛋氨酸则被称为第二限制性氨基酸。

（2）氨基酸平衡与氨基酸失衡

蛋白质的合理利用，不但要求日粮满足必需氨基酸的种类和数量，而且要求各种必需氨基酸之间的平衡。所谓氨基酸平衡，是指日粮氨基酸组分之间的相对含量与动物机体氨基酸需要量之间比值较为一致的相互比例关系。与氨基酸平衡对应的另外一个问题是氨基酸失衡，一种或几种必需氨基酸过多或过少，相互间比例与动物的需要不一致，从而造成饲料利用率降低，生长迟缓、繁殖力下降的现象。

（3）蛋白质的互补作用

蛋白质营养价值的高低，主要决定于其氨基酸组成是否平衡。在饲养实践中，常用多种饲料搭配或添加部分必需氨基酸的方法，来提高饲料蛋白质的营养价值，这种作用即为蛋白质的互补作用。如在苜蓿的蛋白质中赖氨酸含量较多为5.4%，而蛋氨酸含量较少为1.1%；而玉米蛋白质中赖氨酸的含量较少为2.0%，蛋氨酸含量较多为2.5%；把这两种原料按一定的比例进行搭配，则两种限制性氨基酸的含量有所提高，利用率也相应得到提高。因此，所谓蛋白质的互补作用实际上是必需氨基酸的互相补充。实验证明，在饲料中添加一定比例的赖氨酸、蛋氨酸可显著提高饲料的利用率。
蛋白质是构成一切细胞和组织的重要成分，是生命存在的形式和物质基础。在动物的生命活动中对动物机体具有重要的营养作用。

它是构造机体组织、细胞的基本原料，动物的肌肉、神经、结缔组织、皮肤、血液等均以蛋白质为基本单位。

蛋白质是修补机体组织的必需物质，动物各组织器官的蛋白质通过新陈代谢不断更新；蛋白质可以代替碳水化合物及脂肪的产热作用，在动物体内，当供给热能的碳水化合物及脂肪不足时，蛋白质也可以在体内经分解、氧化释放热能。多余的蛋白质可以在肝脏、血液及肌肉中贮存一定数量，或经脱氨作用转化为脂肪，以备营养不足时重新分解供应热能。

3、脂肪及其营养功能

脂肪是脂类和类脂等一些物质的总称，可分为脂肪与类脂两大类。脂肪由三分子脂肪酸与一分子的甘油结合而成；类脂由脂肪酸、甘油及其他含氮物质等结合而成。这类物质在用乙醚浸泡饲料时溶于乙醚，因此总称为粗脂肪。

脂肪是动物热能的主要来源，在体内是化学能贮备的最好形式，饲料中脂肪含量越高，所含能值也越高。脂肪也是构成动物组织的重要组成部分，各种器官和组织如神经、肌肉及血液等均含有脂肪。作为饲料中脂溶性维生素的溶剂，脂肪可保证动物对脂溶性维生素的消化、吸收和利用。

脂肪酸也分为两大类，即不饱和脂肪酸(脂肪酸碳链中部分碳原子互相以双键相连)及饱和脂肪酸(脂肪酸碳链中碳原子单键相连)。在不饱和脂肪酸中，亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸在动物体内不能合成，必须由饲料供给，称为必需脂肪酸。必需脂肪酸是构成组织的组成成分，对维持细胞及亚细胞膜的功能和完整性很重要。必需脂肪酸参与类脂代谢，在调节胆固醇的代谢，特别是输送、分解和排泄方面有重要意义。亚油酸是合成前列腺素的原料。

在以植物原料为主的饲料中，一般必需脂肪酸不易缺乏，故很少另外添加。

4、碳水化合物及其营养功能

碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素构成，包括糖、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素等，通常在把碳水化合物分为粗纤维和可溶性碳水化合物（或称无氮浸出物）两大类。

粗纤维由纤维素、半纤维素、多缩戊糖及镶嵌物质（木质素、角质等）所组成，是植物细胞壁的主要组成部分，也是饲料中最难消化的物质。纤维素即真纤维，其化学性质很稳定，弱的无机酸不能使其分解，在80％的硫酸作用下，才可达到水解的目的，其营养价值与淀粉相近。半纤维素在植物界的分布最广，易被稀酸所水解，大部分半纤维素和多糖一样，由相同的组成部分构成；另一些则由不同的单糖组成，个别的半纤维素则由非糖物质的分子构成。木质素是最稳定、最坚韧的物质，一般认为木质素含有甲氧基乙酰基及芳香环。

一般动物难以利用粗纤维，但对草食性动物尤其是复胃动物，粗纤维却是必不可少的。在家兔、豚鼠等草食动物饲料中，如粗纤维含量不足，可造成消化机能紊乱，产生消化道疾病等。在反刍动物和马属动物，粗纤维在瘤胃及盲肠中经发酵形成的挥发性脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸），参与体内的碳水化合物代谢，通过三羧酸循环，形成高能磷酸化合物，产生热能，是重要的能量来源。

无氮浸出物是一类易溶解的物质，包括单糖、二糖、多糖和淀粉等，可为单胃动物提供营养，又称为有效碳水化合物，是动物机体能量物质的主要来源。除主要供给动物所需的热能外，多余部分可转化为体脂和糖原，贮存在机体中以备必需时利用。

5、矿物质及其营养功能

饲料经充分燃烧后所余物质称为矿物质，或称为灰分，主要为钾、钠、钙、磷等。 矿物质是动物生长发育和繁殖等生命活动中所不可缺少的一些金属和非金属元素，根据矿物质在动物体内含量不同分为常量元素（占动物体重的0.01％以上）和微量元素（不足体重的0.01％）。常量元素包括钙、磷、钠、氯、硫、镁、钾等，微量元素包括铁、铜、锌、锰、碘等元素。这些元素有的是动物体的重要组成部分（如钙、磷是构成骨骼的主要成分），有的对机体的各种生理过程起着重要作用（如铁参与血液对氧的运送过程），如供给不足就会出现一系列缺乏症，过量供应时，则会出现中毒症。

矿物质对动物的营养有其独特的特征：在体内不能产热，但却与产生能量的碳水化合物、脂肪及蛋白质的代谢密切相关；在动物体内既不能合成也不能在代谢中消失，只能排泄于体外；虽然含量少但对动物的生命活动却很重要。

（1）常量元素的营养

a) 钙和磷 这两种元素是在动物体内含量最多的矿物元素，占动物机体矿物质总量的70％以上。

钙和磷不仅是骨骼的主要组成部分，而且钙还对维持神经、肌肉的正常功能，正常凝血过程有重要作用，磷是某些酶的重要组成部分，在脂类代谢和运输、能量代谢中起重要作用。

钙、磷或维生素D 缺乏时，在生长期动物可形成软骨病，成年动物则造成骨性过度重吸收，形成骨质疏松。此外钙缺乏导致血钙过低，会引起钙痉挛，缺磷时动物食欲不良，有异食癖。

钙磷过多也会造成不良影响。钙过多可引起骨硬化症、软组织钙化并影响其他矿物元素的吸收。磷过多可使钙不足，引起严重骨重吸收，发生肋骨软化，影响正常呼吸。因此，在动物的饲料中既要保证适量的钙磷数量又要保持两者适宜的比例。

b) 钾、钠、氯 三元素都是电解质，在维持细胞内外液的渗透压以及机体酸碱平衡方面起协同作用，并且有各自特殊的作用。

钾促进细胞对中性氨基酸的吸收及蛋白质的合成，有维持心脏、肾脏、肌肉正常活动的重要意义。此外，还参与丙酮酸盐激酶的活化、肌酸磷酸化作用，影响细胞对葡萄糖的吸收。

钠大量存在于肌肉中，使肌肉兴奋性加强，对心肌活动起调节作用。氯是胃液中的主要阴离子，形成盐酸使胃蛋白酶活化，并保持胃内酸性，有杀菌作用。

正常情况下，动物可以通过肾脏调节钾、钠、氯的排出量。钾在植物中的含量比钠丰富，因此，常在动物的饲料中补充食盐，但日粮中食盐过多，饮水受限或肾功能异常时，也会出现中毒症状。

c) 镁和硫 镁是构成骨骼和牙齿的成分,其余分布于软组织细胞中。镁是焦磷酸酶、胆碱脂酶、三磷酸腺苷等多种酶的活化剂，在糖与蛋白质代谢中起重要作用。

硫分布于全身每个细胞中，存在于蛋氨酸、胱氨酸、生物素中，主要通过上述有机代谢物对机体起作用。

（2）微量元素的营养

a) 铁 大部分存在于血红蛋白和肌红蛋白中，部分与蛋白质结合形成铁蛋白存在于肝、脾和骨髓之中，少量存在于色素和多种氧化酶中。铁对保证机体组织内氧的输送有重要作用并与细胞内生物氧化过程密切相关。

b) 铜 主要分布于肝、脑、肾、心的色素部分以及毛发之中，是多种酶的成分和激活剂，红细胞的生成、骨骼的构成，被毛色素的沉着及脑细胞和脊髓的质化均需要适当的铜。

c) 硒 分布于全身所有细胞，以肝脏、肾脏、肌肉中含量最高。硒是谷胱甘肽过氧化物酶的主要成分，对保护细胞膜的完整性起着重要作用并为保护胰腺细胞的正常功能所需，还有助于维生素E的吸收和存留。

d) 其他微量元素 锰、锌、碘、钴、铬等同样为动物所必需，缺乏上述元素能引起某些组织的及机能异常。

这些微量元素积极参与动物机体的生长发育、繁殖等主要机能和维持机体的健康。当缺乏或过剩时，会引起动物疾病的发生。