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1、动物营养与免疫(1)营养与免疫营养与免疫有密不可分的关系,动物能抵御某些疾病的侵有密不可分的关系,动物能抵御某些疾病的侵袭并使免疫机能充分发挥,要求有良好的营养条件。袭并使免疫机能充分发挥,要求有良好的营养条件。营养物质是动物生长发育的物质基础营养物质是动物生长发育的物质基础。以往人们只考虑满。以往人们只考虑满足动物机体生长、产蛋、产肉、泌乳和繁殖等对营养物质足动物机体生长、产蛋、产肉、泌乳和繁殖等对营养物质的需求量,而忽略了动物抵抗疾病,产生免疫反应时对营的需求量,而忽略了动物抵抗疾病,产生免疫反应时对营养物质的需求量。养物质的需求量。营养缺乏直接或间接地营养缺乏直接或间接地引起动物机体免疫
2、组织和免疫器官引起动物机体免疫组织和免疫器官的损伤,从而的损伤,从而引发各种疾病引发各种疾病。可见,动物日粮营养水平对。可见,动物日粮营养水平对动物机体免疫机能有重要影响。动物机体免疫机能有重要影响。营养与疾病之间存在着密切的关系,动物的营养状况影响营养与疾病之间存在着密切的关系,动物的营养状况影响着机体的免疫功能和对疾病的抵抗力,着机体的免疫功能和对疾病的抵抗力,机体的健康状况又机体的健康状况又影响着动物的营养需要影响着动物的营养需要。糖的来源和去路糖的来源和去路葡萄糖葡萄糖消化吸收消化吸收饲料与食物淀粉饲料与食物淀粉异生作用异生作用非糖物质的转变非糖物质的转变糖原分解糖原分解肝糖原肝糖原氧
3、化供能氧化供能ATP、CO2和和H2O贮贮存存肝糖原、肌糖原肝糖原、肌糖原转变成其他物质转变成其他物质脂类、氨基酸等脂类、氨基酸等意义意义反映机体的能量水平,糖的分解和利用的动态平衡,对大脑、反映机体的能量水平,糖的分解和利用的动态平衡,对大脑、胎儿尤为重要胎儿尤为重要激素的调节作用激素的调节作用胰岛素下调、胰高血糖素上调、肾上腺素上调、糖皮质激素胰岛素下调、胰高血糖素上调、肾上腺素上调、糖皮质激素上调上调糖尿糖尿血糖水平相对恒定,超过肾糖阈值,葡萄糖随尿排出血糖水平相对恒定,超过肾糖阈值,葡萄糖随尿排出血糖血糖多糖的生理功能多糖的生理功能调节机体免疫功能调节机体免疫功能增强机体抗炎作用增强机
4、体抗炎作用提高机体对病原微生物的抵抗力提高机体对病原微生物的抵抗力促进促进DNA和蛋白质生物合成和蛋白质生物合成促进细胞生长、增殖促进细胞生长、增殖具有抗凝血、抗动脉粥样硬化、抗癌、抗辐具有抗凝血、抗动脉粥样硬化、抗癌、抗辐射损伤等作用。射损伤等作用。The host immune system has specific receptors for-1,3/-1,6-glucans in order to recognize and eliminate fungal cells,and dectin-1 has been identified as a specific receptor of
5、 -1,3/-1,6-glucans as of 2001(Brown and Gordon,2001).糖在体内的主要代谢方式(氧化)糖在体内的主要代谢方式(氧化)有氧条件下有氧条件下,葡萄糖彻底氧化生成葡萄糖彻底氧化生成CO2和和H2O,并伴有能量释放的过程并伴有能量释放的过程C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量能量过程分三阶段过程分三阶段,第一阶段在胞液第一阶段在胞液(同酵解同酵解),后两个阶段在线粒体后两个阶段在线粒体中进行中进行脂类的生理功能脂类的生理功能动物机体的脂类(动物机体的脂类(lipids)分为)分为脂肪脂肪和和类脂类脂两大类。两大类。脂肪指甘油三酯脂肪指甘油三酯
6、(Triglyceride,TG),主要是贮存脂,主要是贮存脂,既是既是能量来源,能量来源,也是能量储备也是能量储备,其储量与营养状况有关,其储量与营养状况有关.类脂指除脂肪以外的其他脂类。包括类脂指除脂肪以外的其他脂类。包括磷脂、糖脂、胆固醇磷脂、糖脂、胆固醇及其酯及其酯,它们是组织脂的主要成分,如细胞膜的成分,其,它们是组织脂的主要成分,如细胞膜的成分,其含量是稳定的。此外还有其他的脂溶性分子。含量是稳定的。此外还有其他的脂溶性分子。一些脂类分子是重要的生理活性分子。如一些脂类分子是重要的生理活性分子。如必需脂肪酸必需脂肪酸(Essentialfattyacids)为多不饱和脂肪酸(为多不
7、饱和脂肪酸(PolyunsaturatedFattyAcids,PUFA)动物机体自身不能合成,须从食物中摄取,如动物机体自身不能合成,须从食物中摄取,如亚油酸亚油酸(18:2),亚麻油酸(),亚麻油酸(18:3)和花生四烯酸()和花生四烯酸(20:4)等。它们等。它们是细胞膜上磷脂的成分,还可以转变成前列腺素,白三烯和血栓是细胞膜上磷脂的成分,还可以转变成前列腺素,白三烯和血栓素等活性分子。素等活性分子。肌醇磷脂、甘油二酯等是细胞传递代谢信号的第二信使。肌醇磷脂、甘油二酯等是细胞传递代谢信号的第二信使。脂肪有抵御寒冷和固脂肪有抵御寒冷和固定保护内脏的作用。定保护内脏的作用。流动镶嵌模型(流动
8、镶嵌模型(Mosaicfluidmodel)高高脂肪脂肪日粮降低雏鸡对肺炎球菌感染的抵抗力。日粮降低雏鸡对肺炎球菌感染的抵抗力。高浓度不饱和脂肪酸抑制淋巴细胞增殖高浓度不饱和脂肪酸抑制淋巴细胞增殖,而在低浓而在低浓度或缺乏时淋巴细胞增殖加强。度或缺乏时淋巴细胞增殖加强。必需脂肪酸必需脂肪酸缺乏缺乏,T细胞免疫功能降低细胞免疫功能降低,初次、二次初次、二次接触接触T细胞依赖性抗原和非细胞依赖性抗原和非T细胞依赖性抗原血细胞依赖性抗原血清的相应抗体水平降低。脂肪中的胆固醇及其氧清的相应抗体水平降低。脂肪中的胆固醇及其氧化产物降低机体免疫力。化产物降低机体免疫力。(1 1)影响生产性能:引起生长速度
9、下降,产奶量减)影响生产性能:引起生长速度下降,产奶量减 少,饲料利用率下降。少,饲料利用率下降。(2 2)皮肤病变:出现角质鳞片,水肿,皮下血症,)皮肤病变:出现角质鳞片,水肿,皮下血症,毛细血管通透性和脆性增强。毛细血管通透性和脆性增强。(3 3)动物免疫力和抗病力下降,生长受阻,严重时)动物免疫力和抗病力下降,生长受阻,严重时 引起动物死亡。引起动物死亡。(4 4)引起繁殖动物繁殖机能混乱,导致繁殖力下)引起繁殖动物繁殖机能混乱,导致繁殖力下 降,甚至不育。降,甚至不育。缺乏症缺乏症蛋白质在生命活动中的作用蛋白质在生命活动中的作用生物催化生物催化,如如酶酶物质运输,物质运输,如血红蛋白如
10、血红蛋白运动,运动,如肌动蛋白、肌球蛋白如肌动蛋白、肌球蛋白组织基质和细胞骨架,组织基质和细胞骨架,如胶原、微管蛋白如胶原、微管蛋白信号传导,信号传导,如激素、细胞因子如激素、细胞因子能量转换,能量转换,如细胞色素、叶绿素如细胞色素、叶绿素防御,防御,如免疫球蛋白、凝血因子如免疫球蛋白、凝血因子基因调节,基因调节,如复制因子、转录因子如复制因子、转录因子营养贮存,营养贮存,如谷蛋白、酪蛋白如谷蛋白、酪蛋白蛋白质的营养作用蛋白质的营养作用饲料蛋白质的生理功能饲料蛋白质的生理功能蛋白质是生命的物质基础,具有多种生物功能。蛋白质是生命的物质基础,具有多种生物功能。维持组织细胞的生长、更新和修补维持组
11、织细胞的生长、更新和修补足够质和量的蛋白质是足够质和量的蛋白质是维持组织、细胞生长和增殖维持组织、细胞生长和增殖的必要条件。对于发育的必要条件。对于发育时期的时期的幼畜和康复期的病畜幼畜和康复期的病畜尤为重要。尤为重要。转变为生理活性分子转变为生理活性分子部分激素、酶类、抗体和某些调节蛋白等大分子;部分激素、酶类、抗体和某些调节蛋白等大分子;多种具有生物活性的含氮小分子,如儿茶酚胺类激素、嘌呤、嘧啶、多种具有生物活性的含氮小分子,如儿茶酚胺类激素、嘌呤、嘧啶、卟啉等。卟啉等。该功能不能被其他营养成份代替该功能不能被其他营养成份代替 氧化供能氧化供能 反映动物由饲料摄入的反映动物由饲料摄入的N
12、N和排出的和排出的N N(从粪、尿等)之间(从粪、尿等)之间的关系以衡量机体的的关系以衡量机体的蛋白质代谢状况蛋白质代谢状况。氮的总平衡:摄入氮量氮的总平衡:摄入氮量=排出氮量(成年动物)排出氮量(成年动物)氮的正平衡:摄入氮量排出氮量(生长,妊娠动物)氮的正平衡:摄入氮量排出氮量(生长,妊娠动物)氮的负平衡:摄入氮量排出氮量(营养不良,消耗性疾病,机氮的负平衡:摄入氮量排出氮量(营养不良,消耗性疾病,机 体损伤等)体损伤等)氮平衡(氮平衡(nitrogenbalance)对成年动物而言,在糖脂等能源物质供应充分的情况下,为维持对成年动物而言,在糖脂等能源物质供应充分的情况下,为维持N N的总
13、平衡所必需提供的蛋白质的量称为的总平衡所必需提供的蛋白质的量称为蛋白质的最低需要量蛋白质的最低需要量。蛋白。蛋白质的最低需要量因动物的质的最低需要量因动物的品种品种和和生理状况生理状况而异而异,尤其与尤其与饲料蛋白的种饲料蛋白的种类类有关有关.蛋白质的最低需要量蛋白质的最低需要量 蛋白质的生物学价值蛋白质的生物学价值 (biologicalvalue )指饲料蛋白质被动物机指饲料蛋白质被动物机体合成组织蛋白质的体合成组织蛋白质的利用率利用率.必需氨基酸必需氨基酸(essentialaminoacid)动物体内不能合成或合成量不足而需要由饲料供给的氨基酸。动物体内不能合成或合成量不足而需要由饲料
14、供给的氨基酸。约有约有1010种,包括种,包括苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和精氨酸苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和精氨酸。对雏鸡还有。对雏鸡还有甘氨酸甘氨酸。蛋白质的生物学价值与必需氨基酸蛋白质的生物学价值与必需氨基酸 饲料蛋白之所以有不同的生理价值是因为其氨基酸的组成饲料蛋白之所以有不同的生理价值是因为其氨基酸的组成不同,并且主要是其必需氨基酸的种类和比例不同。因为非必不同,并且主要是其必需氨基酸的种类和比例不同。因为非必需氨基酸是可以通过糖代谢的中间产物在机体中自己合成的。需氨基酸是可以通过糖代谢的中
15、间产物在机体中自己合成的。饲料蛋白的氨基酸组成与动物机体蛋白的氨基酸组成越接饲料蛋白的氨基酸组成与动物机体蛋白的氨基酸组成越接近,其生物学价值也越高。如果其必需氨基酸的含量、比例与近,其生物学价值也越高。如果其必需氨基酸的含量、比例与机体蛋白组成完全一样,则生物学价值达到机体蛋白组成完全一样,则生物学价值达到100100。把不同生物学价值的饲料蛋白质混合使用,其必需氨基酸把不同生物学价值的饲料蛋白质混合使用,其必需氨基酸可以互相补充以提高饲料蛋白质的生理价值,称为可以互相补充以提高饲料蛋白质的生理价值,称为蛋白质的互蛋白质的互补作用补作用。蛋白质的互补作用蛋白质的互补作用例如,谷类食物蛋白质的
16、赖氨酸含量不足,蛋氨酸含量较高;而豆类例如,谷类食物蛋白质的赖氨酸含量不足,蛋氨酸含量较高;而豆类食物食物的的蛋白质蛋白质恰好相反,蛋氨酸低而赖氨酸高。恰好相反,蛋氨酸低而赖氨酸高。把把大米大米和大豆一起和大豆一起蒸米饭,蒸米饭,混合食用,混合食用,蛋白质蛋白质的效用可大大提高(的效用可大大提高(从从60提高到提高到73)。)。再如,面粉、牛肉单独食用时,其蛋白质的生物价分别为再如,面粉、牛肉单独食用时,其蛋白质的生物价分别为67和和76,若,若按按70%和和30%的比例混合着吃(也就是说一个馒头和一两牛肉),的比例混合着吃(也就是说一个馒头和一两牛肉),其其蛋白质蛋白质的生物价可提高到的生物
17、价可提高到89。(详见下表)。(详见下表)几种几种食物食物混合后混合后蛋白质蛋白质的生物价的生物价 根据氨基酸碳骨架代谢的去向根据氨基酸碳骨架代谢的去向,有的可以异生转变为糖有的可以异生转变为糖,有的则转变为酮体有的则转变为酮体,有的则是既生糖又生酮有的则是既生糖又生酮,是兼生的是兼生的.生糖氨基酸有生糖氨基酸有14种种Ser,Gly,Thr,Ala,Cys代谢转变为丙酮酸代谢转变为丙酮酸Asp,Asn代谢转变为草酰乙酸代谢转变为草酰乙酸Met,Val代谢转变为琥珀酸代谢转变为琥珀酸Glu,Gln,His,Pro,Arg代谢转变为代谢转变为-酮戊二酸酮戊二酸生酮氨基酸生酮氨基酸2种种Lys代谢
18、转变为乙酰乙酸代谢转变为乙酰乙酸Leu代谢转变为乙酰乙酸和乙酰代谢转变为乙酰乙酸和乙酰CoA 生糖生酮兼生氨基酸生糖生酮兼生氨基酸4种种Ile代谢转变为乙酰乙酸和丙酰代谢转变为乙酰乙酸和丙酰CoAPhe代谢转变为乙酰乙酸和延胡索酸代谢转变为乙酰乙酸和延胡索酸Tyr和和Trp代谢转变为乙酰乙酸和丙酮酸代谢转变为乙酰乙酸和丙酮酸 谷氨酰胺(谷氨酰胺(Glutamine,Gln)谷谷氨氨酰酰胺胺是是血血循循环环和和体体内内游游离离氨氨基基酸酸池池中中含含量量最最丰富的氨基酸,占血浆游离氨基酸总量的丰富的氨基酸,占血浆游离氨基酸总量的20%。Gln是是蛋蛋白白质质代代谢谢的的重重要要调调节节因因子子,
19、临临床床研研究究表表明明,创创伤伤、烧烧伤伤、脓脓毒毒症症、大大手手术术等等应应激激状状态态下下出出现现的的机机体体免免疫疫功功能能抑抑制制,伴伴随随着着肌肌肉肉和和血血浆浆Gln浓浓度度的的显显著著下下降降,因因此此,Gln被被认认为为是是机机体体在在应应激激状状态态下下的的条条件必需氨基酸。件必需氨基酸。精氨酸精氨酸(Arginine,Arg)精氨酸是非必需氨基酸,但在饥饿、创伤、精氨酸是非必需氨基酸,但在饥饿、创伤、应激状态下则为必需氨基酸。大量的动物实验和应激状态下则为必需氨基酸。大量的动物实验和临床研究表明,强化精氨酸的营养治疗可以临床研究表明,强化精氨酸的营养治疗可以:(1)增加机
20、体内氮潴留;)增加机体内氮潴留;(2)促进肌肉内蛋白质的合成;)促进肌肉内蛋白质的合成;(3)有效地发挥调节作用,控制蛋白质的)有效地发挥调节作用,控制蛋白质的更新;更新;(4)有助于改善机体氮平衡,提高机体的)有助于改善机体氮平衡,提高机体的免疫功能。免疫功能。苏氨酸苏氨酸是免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸是免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸,它它的缺乏会降低免疫球蛋白的水平。试验表明的缺乏会降低免疫球蛋白的水平。试验表明,小鸡小鸡获得最大免疫反应所需的苏氨酸水平与最大生长获得最大免疫反应所需的苏氨酸水平与最大生长一致。一致。缬氨酸缬氨酸缺乏抑制小鸡对新城疫病毒的抗体反应缺乏抑制小鸡对新城疫病
21、毒的抗体反应,缬缬氨酸和亮氨酸及异亮氨酸同时缺乏氨酸和亮氨酸及异亮氨酸同时缺乏,增加小鼠对沙增加小鼠对沙门氏菌的易感性。门氏菌的易感性。色氨酸色氨酸缺乏不影响细胞免疫缺乏不影响细胞免疫,但可使但可使IgM和和IgG水水平下降。平下降。来来 源源 序序 列列 功功 能能大米谷蛋白大米谷蛋白GYPMYPLR免疫活性调节免疫活性调节卵清蛋白卵清蛋白SALAM抑制细菌活性抑制细菌活性酪蛋白酪蛋白YPFPGPI阿片样活性阿片样活性小麦谷蛋白小麦谷蛋白QA,QG抗疲劳应激抗疲劳应激沙丁鱼肌肉沙丁鱼肌肉AKK抑制血管紧张素活性抑制血管紧张素活性大豆蛋白大豆蛋白LLPHH抗氧化性抗氧化性食物或饲料蛋白质的有限
22、酶解释放食物或饲料蛋白质的有限酶解释放生物活性肽生物活性肽 (bioactivepeptides,BAP)生物活性肽特殊的生理和药理功能隐藏在氨基酸的序列中生物活性肽特殊的生理和药理功能隐藏在氨基酸的序列中 糖糖、脂脂类类和和蛋蛋白白质质代代谢谢之之间间的的相相互互影影响响主主要要表表现现在在能能量量供供应应上上。动动物物所所需需要要的的能能量量约约7070以以上上是是由由糖糖供供应应的的。当当饲饲料料中中糖糖类类供供应应充充足足时时,机机体体以以糖糖作作为为能能量量的的主主要要来来源源,而而脂脂肪肪和和蛋蛋白白质质的的分分解解供供能能较较少少。糖糖的的供供应应量量超超过过机机体体的的需需要要
23、时时,则则可可以以转转变变成成脂脂肪肪作作为为能能量量储储备备。糖糖类类供供应应不不足足或或饥饥饿饿时时,一一方方面面动动员员脂脂肪肪分分解解供供能能,另另一一方方面面动动用用机机体体蛋蛋白白分分解解异异生生成成糖糖。持持续续饥饥饿饿,体体内内脂脂肪分解大大加快,甚至会出现酮血症。肪分解大大加快,甚至会出现酮血症。一一般般情情况况下下,饲饲料料蛋蛋白白质质的的主主要要营营养养作作用用是是满满足足动动物物生生长长、修修补补和和更更新新组组织织的的需需要要。合合成成蛋蛋白白质质需需要要的的能能量量,主主要要依依靠靠糖糖,其其次次是是脂脂肪肪。蛋蛋白白质质合合成成代代谢谢增增强强时时,首首先先是是糖
24、糖的的分分解解代代谢谢必必然然增增强强,除除了了提提供供其其所所需需要要的的能能量量外外,还还可可合合成成非非必必需需氨氨基基酸酸作作为为蛋蛋白白质质合合成成的的原原料料。可可见见,饲饲料料中中能能源源物物质质不不足足时时,会会影影响响蛋蛋白白质质的合成。的合成。营养物质之间的相互影响营养物质之间的相互影响核苷酸的功能核苷酸的功能参与能量代谢:例如,参与能量代谢:例如,ATP是生物体内的主要直接供能物质,在能量代是生物体内的主要直接供能物质,在能量代谢中起着极其重要的作用。谢中起着极其重要的作用。核苷酸是许多酶的辅助因子的成分:例如,辅酶核苷酸是许多酶的辅助因子的成分:例如,辅酶I(NAD+)
25、、辅酶、辅酶II(NADP+)、辅酶)、辅酶A(CoA)、黄素腺嘌呤二核苷酸(、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)等的组成中)等的组成中都含有腺苷酸。都含有腺苷酸。参与细胞信息传递:例如,许多激素通过参与细胞信息传递:例如,许多激素通过cAMP而发挥其功能,所以称而发挥其功能,所以称之为激素(第一信使)作用中的第二信使。之为激素(第一信使)作用中的第二信使。cGMP可能也是第二信使。可能也是第二信使。另外,另外,cAMP也参与大肠杆菌中也参与大肠杆菌中DNA转录的调控。转录的调控。此外,某些细菌中还有鸟苷四磷酸(此外,某些细菌中还有鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸()和鸟苷五磷酸(pppGpp)
26、的)的存在,它们参与存在,它们参与rRNA合成的调控合成的调控。表表2-1维生素的分类及主要同义词维生素的分类及主要同义词分类分类名称名称主要同义词主要同义词英文英文脂溶脂溶性维性维生素生素维生素维生素A视黄醇、视黄醛、视黄视黄醇、视黄醛、视黄酸酸Retinol维生素维生素D麦角钙化醇、胆钙化醇麦角钙化醇、胆钙化醇Ergocalciferol,Cholecalciferol维生素维生素E生育酚生育酚Tocopherol维生素维生素K叶绿醌、甲萘醌叶绿醌、甲萘醌Phylloquinone,menadione,menaquinone水溶水溶性维性维生素生素维生素维生素B1硫胺素硫胺素Thinami
27、n维生素维生素B2核黄素核黄素Riboflavin维生素维生素B6吡哆醇吡哆醇Pyridoxol,Pyridoxal,Pyrodoxamine维生素维生素B12钴胺素钴胺素Cobalamin烟酸烟酸维生素维生素PP、B5Niacin,Nictinicacid泛酸泛酸维生素维生素B3,遍多酸,遍多酸Pantothenicacid生物素生物素维生素维生素H、B7Biotin叶酸叶酸维生素维生素M、BC、B11Folacin,Folicacid胆碱胆碱维生素维生素B4Choline维生素维生素C抗坏血酸抗坏血酸Ascorbicacid维生素(维生素(Vitamin)是动物和人类生理活动所必需的,从食
28、物中获得的是动物和人类生理活动所必需的,从食物中获得的一类有机小分子。它们并不是机体的能量来源,也不是结构成分,大一类有机小分子。它们并不是机体的能量来源,也不是结构成分,大多数以辅酶、辅基的形式参与调节代谢活动。多数以辅酶、辅基的形式参与调节代谢活动。脂溶性维生素:脂溶性维生素:A视黄醇(维生素视黄醇(维生素A原原胡萝卜素)胡萝卜素)D钙化醇钙化醇E生育酚生育酚K凝血维生素凝血维生素水溶性维生素:水溶性维生素:B族维生素和维生素族维生素和维生素C(以下主要介绍(以下主要介绍B族维生素与辅酶、辅基的关系)族维生素与辅酶、辅基的关系)2.2维生素与辅酶、辅基的关系维生素与辅酶、辅基的关系B族维生
29、素及其辅酶、辅基形式族维生素及其辅酶、辅基形式B B族维生素族维生素辅酶、辅基形式辅酶、辅基形式 在酶催化反应中的作用在酶催化反应中的作用硫胺素硫胺素(B(B1 1)硫胺素焦磷酸酯硫胺素焦磷酸酯(TPP)(TPP)-酮酸的氧化脱羧酮酸的氧化脱羧核黄素核黄素(B(B2 2)黄素单核苷酸黄素单核苷酸(FMN)(FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)(FAD)氢原子转移氢原子转移 氢原子转移氢原子转移尼克酰胺或称尼克酰胺或称烟酰胺烟酰胺(PP)(PP)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD(NAD+)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP(NAD
30、P+)氢原子转移氢原子转移 氢原子转移氢原子转移吡哆醇吡哆醇(吡哆醛、吡哆醛、吡哆胺,吡哆胺,B B6 6)磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛氨基转移氨基转移泛酸泛酸辅酶辅酶A(CoA)A(CoA)酰基转移酰基转移叶酸叶酸四氢叶酸四氢叶酸“一碳基团一碳基团”转移转移生物素生物素(H)(H)生物素生物素羧化作用羧化作用钴胺素钴胺素(B(B1212)甲基钴胺素甲基钴胺素 5-5-脱氧腺苷钴胺素脱氧腺苷钴胺素甲基转移甲基转移VB1,硫胺素经,硫胺素经焦磷酸化转变为焦磷酸化转变为TPP,焦磷酸硫,焦磷酸硫胺素胺素。它是酮酸。它是酮酸脱氢酶的辅酶。脱氢酶的辅酶。以以VB2,核黄素为基础形成两种辅基,核黄素为基础形成两
31、种辅基FMN黄素单核苷酸黄素单核苷酸和和FAD黄素黄素腺嘌呤腺嘌呤二核苷酸二核苷酸。作用是传递氢和电子。作用是传递氢和电子。尼克酸,烟酸(维生素尼克酸,烟酸(维生素Vpp)NAD+/NADH,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(氧化(氧化/还原)还原)NADP+/NADPH,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(氧化(氧化/还原)。烟酰胺衍生物还原)。烟酰胺衍生物,传递氢和电子,传递氢和电子,氧化还原酶的辅酶。氧化还原酶的辅酶。泛酸(维生素泛酸(维生素B3)是是CoA(辅酶(辅酶A)的组成成分。的组成成分。CoA是脂酰基的载体。是脂酰基的载体。吡哆醛和吡哆胺(吡哆素),吡
32、哆醛和吡哆胺(吡哆素),维生素维生素B6。磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛是氨是氨基酸转氨酶、脱羧酶等的辅酶。基酸转氨酶、脱羧酶等的辅酶。叶酸,其还原衍生物叶酸,其还原衍生物四氢叶酸四氢叶酸是一碳基团转移酶的辅酶。是一碳基团转移酶的辅酶。一碳基团,如甲基、乙烯基、一碳基团,如甲基、乙烯基、甲酰基等甲酰基等。生物素生物素,维生素,维生素H。噻吩和脲缩合组成,噻吩和脲缩合组成,CO2的载体,的载体,羧化酶的辅酶,且有戊酸侧链羧化酶的辅酶,且有戊酸侧链 。硫辛酸硫辛酸,含硫脂肪酸,其巯基,含硫脂肪酸,其巯基有氧化和还原两种形式,既可有氧化和还原两种形式,既可以传递氢和电子,又能转移以传递氢和电子,又能转移脂酰基
33、。脂酰基。维生素维生素B12中心钴原子结合中心钴原子结合5-脱氧腺苷基称脱氧腺苷基称辅酶辅酶B12,为一些变位酶和转甲基酶的辅酶。为一些变位酶和转甲基酶的辅酶。维生素维生素B6核酸和蛋白质的合成以及细胞的增殖需要维生核酸和蛋白质的合成以及细胞的增殖需要维生素素B6,因而维生素,因而维生素B6缺乏对免疫系统所产生的缺乏对免疫系统所产生的影响,比其他影响,比其他B族维生素缺乏时的影响更为严族维生素缺乏时的影响更为严重。重。维生素维生素B6缺乏时对免疫器官和免疫功能都缺乏时对免疫器官和免疫功能都有影响。有影响。淋巴组织:胸腺肿瘤减小;脾发育不全;淋淋巴组织:胸腺肿瘤减小;脾发育不全;淋病结萎缩,周围
34、血液中的淋巴细胞减少。病结萎缩,周围血液中的淋巴细胞减少。体液免疫:因维生素体液免疫:因维生素B6缺乏时影响核酸的合成,对细胞缺乏时影响核酸的合成,对细胞分裂和蛋白质的合成均不利,因而影响抗体的合成。临床分裂和蛋白质的合成均不利,因而影响抗体的合成。临床研究发现维生素研究发现维生素B6缺乏导致对肌肉痉挛缺乏导致对肌肉痉挛毒素毒素和伤寒疫苗和伤寒疫苗抗体形成受到影响,当维生素抗体形成受到影响,当维生素B6和和泛酸泛酸两者均缺乏时,两者均缺乏时,抗体免疫应答反应产生严重损害。抗体免疫应答反应产生严重损害。细胞免疫:维生素细胞免疫:维生素B6缺乏时动物的皮肤缺乏时动物的皮肤延迟型超敏反应延迟型超敏反
35、应减低,迅速恢复正常膳食,则动物对抗体原仍有应答减低,迅速恢复正常膳食,则动物对抗体原仍有应答早在早在1928年,年,维生素维生素A就被誉为就被誉为“抗感染维生素抗感染维生素”。维生素维生素A不仅可预防感染性疾病的发生,更为突不仅可预防感染性疾病的发生,更为突出的作用是促进感染者的康复。出的作用是促进感染者的康复。动物缺乏维生素动物缺乏维生素A时时,其淋巴细胞对有丝分裂原刺其淋巴细胞对有丝分裂原刺激引起的反应降低激引起的反应降低,抗体生成量减少抗体生成量减少,自然杀伤细胞自然杀伤细胞活性降低活性降低,对传染病的易感性增加。对传染病的易感性增加。-胡萝卜素胡萝卜素的免疫调节作用主要与其抗氧化的功
36、的免疫调节作用主要与其抗氧化的功能有关。能有关。在生物系统反应中不断产生单线态氧和过氧自由在生物系统反应中不断产生单线态氧和过氧自由基基,这些活性物质能破坏细胞膜的功能这些活性物质能破坏细胞膜的功能,并使并使DNA单链断裂。单链断裂。胡萝卜素具有清除单线态氧和猝灭过氧自由基的胡萝卜素具有清除单线态氧和猝灭过氧自由基的作用作用,尤其在低氧应激下其链式阻断活性更强尤其在低氧应激下其链式阻断活性更强,因而因而可保护免疫细胞免受活性氧类的损害。可保护免疫细胞免受活性氧类的损害。维生素维生素E能有效防止细胞内不饱和脂肪酸以及合成与能有效防止细胞内不饱和脂肪酸以及合成与分解代谢的中间产物不被氧化破坏。分解
37、代谢的中间产物不被氧化破坏。维生素维生素E还影响花生四烯酸的代谢和前列腺素还影响花生四烯酸的代谢和前列腺素(PGE)的功能的功能,免疫保护作用与前列腺素水平直接相关。免疫保护作用与前列腺素水平直接相关。前列腺素干扰免疫系统的功能前列腺素干扰免疫系统的功能,维生素维生素E通过抑制前列通过抑制前列腺素腺素-I和皮质酮的生物合成和皮质酮的生物合成,促进体液、细胞免疫和细促进体液、细胞免疫和细胞吞噬作用并提高胞吞噬作用并提高IL-I含量来增强整体免疫机能。含量来增强整体免疫机能。维生素维生素C体内天然抗氧化剂体内天然抗氧化剂,其含量的高低直接影响到机体生物膜的其含量的高低直接影响到机体生物膜的结构结构
38、细胞免疫影响:细胞免疫影响:促进淋巴细胞生成促进淋巴细胞生成刺激淋巴细胞增殖反应刺激淋巴细胞增殖反应提高机体对外来或恶变细胞的识别和吞噬提高机体对外来或恶变细胞的识别和吞噬可提高吞噬细胞的活性可提高吞噬细胞的活性.体液免疫影响体液免疫影响:具有氧化具有氧化-SH成成S-S作用作用,促促进免疫球蛋白的合成进免疫球蛋白的合成,摄入适量的摄入适量的VC可增强可增强机体抗体产生机体抗体产生.成人每天应摄入成人每天应摄入1.0g以上的抗坏血酸以上的抗坏血酸 牛磺酸牛磺酸(TaurineTaurine,TauTau)又称)又称-氨基乙磺酸,是一氨基乙磺酸,是一种机体的种机体的条件性必需氨基酸条件性必需氨基
39、酸,不参与体内蛋白的生物,不参与体内蛋白的生物合成,具有广泛的生物学功能。合成,具有广泛的生物学功能。大量研究证明,牛磺酸具有保护心血管系统、调节神大量研究证明,牛磺酸具有保护心血管系统、调节神经系统、促进消化吸收及解毒等广泛的生理、药理活经系统、促进消化吸收及解毒等广泛的生理、药理活性性.同时牛磺酸在体内还具有细胞保护作用,能够同时牛磺酸在体内还具有细胞保护作用,能够抗氧化抗氧化及及清除过量自由基清除过量自由基、稳定细胞膜、保护细胞内钙离子、稳定细胞膜、保护细胞内钙离子稳定等。稳定等。生命中的元素生命中的元素 生命与非生命物质在化学组成上有很大的差异,然而组成生命物质生命与非生命物质在化学组
40、成上有很大的差异,然而组成生命物质的元素都是存在于非生命界的元素。的元素都是存在于非生命界的元素。元素周期表中各种元素在生命机体中的丰度元素周期表中各种元素在生命机体中的丰度F氢、氧、碳和氮氢、氧、碳和氮F硫和磷硫和磷 F钾、钠、氯、钙钾、钠、氯、钙F其他微量元素其他微量元素 硫和磷硫和磷可以形成相对比较弱的化学键,在化学基团和能量转移中有重要作用,如巯基可以形成相对比较弱的化学键,在化学基团和能量转移中有重要作用,如巯基-SH用于携带和转移脂酰基,磷酰基用于转移化学能用于携带和转移脂酰基,磷酰基用于转移化学能钾、钠、氯、钙、镁钾、钠、氯、钙、镁维持细胞渗透压、细胞容积、离子平衡、细胞膜电位维
41、持细胞渗透压、细胞容积、离子平衡、细胞膜电位钠、钾离子钠、钾离子神经肌肉正常兴奋性,糖原合成和蛋白质代谢神经肌肉正常兴奋性,糖原合成和蛋白质代谢镁离子是镁离子是300多种酶的辅因子多种酶的辅因子钙离子是骨骼的主要成分,参与广泛的细胞生理活动,如物质的转运与分泌,血液凝钙离子是骨骼的主要成分,参与广泛的细胞生理活动,如物质的转运与分泌,血液凝固,是细胞信号传导的第二信使等固,是细胞信号传导的第二信使等其他的微量元素其他的微量元素主要有铁与铜主要有铁与铜化学价可变(化学价可变(Cu2+/Cu+,Fe3+/Fe2+),在生物氧化过程中作为电子递体,),在生物氧化过程中作为电子递体,是许多酶的辅因子。
42、还有是许多酶的辅因子。还有Zn2+,Mn2+,Mo2+和和I等也有重要生理功能。等也有重要生理功能。主要矿物质元素简介(一)钙和磷1、营养生理功能:机体中的钙99%构成骨骼和牙齿;钙在维持神经和肌肉正常功能中起着神经和肌肉兴奋性的作用,当血钙含量低于正常水平时,神经和肌肉兴奋性增强,引起动物抽搐;钙可促进凝血酶的致活,参与正常血凝过程;钙是多种酶的活化剂或抑制剂;钙能激活肌纤维凝蛋白-ATP酶与卵磷脂酶,能抑制烯醇化酶与二肽酶的活性。CaP 机体中的磷约80%构成骨骼和牙齿;磷以磷酸根的形式参与糖的氧化和酵解,参与脂肪酸的氧化和蛋白质分解等多种物质代谢,在能量代谢中磷以ADP和ATP的成分,在
43、能量贮存与传递过程中起着重要作用;磷还是RNA、DNA及辅酶、的成分,与蛋白质的生物合成及动物的遗传有关;另外,磷也是细胞膜和血液中缓冲物质的成分。PCa2、钙磷缺乏症与过量的危害:(1)钙磷缺乏症:a)食欲不振与生产力下降 b)异嗜癖 c)幼年动物患佝偻症 d)成年动物易患软骨症 e)成年动物患骨质疏松症 f)高产动物患产后瘫痪PCa(2)钙磷过量的危害:(a)高钙会引起磷、镁、铁、碘、锌的缺乏症。(b)高钙会引起机能亢进,致使骨中磷大量分解,易产生骨折。(c)引起脂肪消化障碍。CaP3、钙磷合理供应(1)影响钙、磷吸收的因素(a)酸性环境(b)钙磷比例(c)维生素D(d)饲粮中过多的脂肪、
44、草酸、植酸(2)钙磷的来源与供应(a)饲喂富含钙磷的天然饲料(b)补饲矿物质饲料(c)加强动物的舍外运动(d)注射维生素D和钙的制剂或口服鱼肝油。1、钾(1)含量分布和功能:主要分布在肌肉和神经细胞内,具有维持细胞内液渗透压的稳定和调节酸碱平衡上起重要作用;参与蛋白质和糖的代谢;可促进神经和肌肉兴奋性。2、钠与氯(1)营养生理功能:是维持细胞外液渗透压和调节酸碱平衡。钠也可促进神经和肌肉兴奋性,并参与神经冲动的传递;以重碳酸盐形式存在的钠,可抑制反刍动物瘤胃中产生(二)钾、钠与氯二)钾、钠与氯 过多的酸,为瘤胃微生物活动创造适宜环境;氯为胃液盐酸的成分,能激活胃蛋白酶,活化唾液淀粉酶,有助于消
45、化。盐酸可保持胃液呈酸性,具有杀菌的作用。(2)缺乏症:食欲不振,被毛脱落,生长停滞,生产力下降。并有掘土、喝尿、舔脏物、猪相互咬尾巴等异嗜癖。重役动物由汗液排出大量钠和氯,缺少食盐时,可发生急性食盐缺乏症,其表现:神经肌肉活动失常,心脏机能紊乱,甚至死亡。(1 1)钾过量影响钠、镁的吸收,出现缺镁痉挛症。)钾过量影响钠、镁的吸收,出现缺镁痉挛症。(2 2)氯化钠过量引起腹泻、极度口渴,步态不稳,后肢麻痹。)氯化钠过量引起腹泻、极度口渴,步态不稳,后肢麻痹。剧烈抽搐,甚至死亡。剧烈抽搐,甚至死亡。4 4、电解质平衡与动物营养:、电解质平衡与动物营养:(1 1)饲粮电解质平衡状况的表示方法:)饲
46、粮电解质平衡状况的表示方法:Na Na、Cl Cl、k k (2 2)电解质平衡的营养生理:维持机体内的渗透压,调节体)电解质平衡的营养生理:维持机体内的渗透压,调节体内平衡,维持细胞的通透性,构成酶的必需组成成分和控内平衡,维持细胞的通透性,构成酶的必需组成成分和控制组织中的水分代谢,保证营养物质运输。制组织中的水分代谢,保证营养物质运输。(3 3)电解质平衡失调的危害:生产性能下降,腹泻,质量下)电解质平衡失调的危害:生产性能下降,腹泻,质量下降,肉出现症,酸中毒,反应能力下降。降,肉出现症,酸中毒,反应能力下降。3、过量、过量 瘤胃中产生过多的酸,为瘤胃微生物活动创造适宜环境;氯为胃液盐
47、酸的成分,能激活胃蛋白酶,活化唾液淀粉酶,有助于消化。盐酸可保持胃液呈酸性,具有杀菌作用。(2)钠和氯的来源与供应:除鱼粉、酱油渣等含盐饲料外,多数饲料中均缺乏钠和氯。食盐是供给动物钠和氯的最好来源。食盐可调节饲料口味、改善适口性、刺激唾液分泌、活动消化酶等作用。动物饲粮中,一般都需要另补食盐。1、营养生理功能:约有70%的镁参与骨骼和牙齿的构成;镁具有抑制神经和肌肉兴奋性及维持心脏正常功能的作用;镁还是焦磷酸酶、胆碱酯酶、三磷酸腺苷酶和肽酶等多种酶的活化剂,从而影响三种有机物的代谢,镁还参与遗传物质DNA和RNA的合成。2、缺乏症与过量危害:镁缺乏症主在见于反刍动物。反刍动物缺镁症可分为两种
48、类型:长期喂缺镁日粮,以致体内贮存的镁消耗殆尽而发生的缺镁症。主要症状为痉挛,故称其为“缺镁痉挛症”。(三)镁(三)镁 动物缺少食盐的表现:食欲不振,被毛脱落,生长停滞,生产力下降。并有掘土毁圈、喝尿、舔脏物、猪相互咬尾巴等异嗜癖。重役动物由汗液排出大量钠和氯,缺少食盐时,可发生急性食盐缺乏症,其表现:神经肌肉活动失常,心脏机能紊乱,甚至死亡。食盐过多、饮水量少,会引起动物中毒。猪和鸡对食盐过量较为敏感,容易发生食盐中毒。饲喂含食盐为2%日粮的生长猪,在给水少的情况下,可出现食盐中毒,表现极度口渴,步态不稳,后肢麻痹,剧烈抽搐,甚至死亡。另一种类型是早春放牧的反刍动物,由于采食含镁量低、吸收率
49、又低的青牧草而发生的缺镁症,称其为“草痉挛”。主要表现为神经过敏,肌肉痉挛,呼吸弱,抽搐,甚至死亡。镁过量可使动物中毒。主要表现为:昏睡,运动失调,拉稀,采食量下降,蛋壳变薄。3、来源与补充:糠麸、饼粕和青饲料含量丰富。谷实类、块根茎类中也含有较多的镁。(四)硫(四)硫1、营养生理功能:硫以含硫氨基酸形式参与被毛、羽毛、蹄爪等角蛋白合成;硫是硫胺素、生物素和胰岛素的成分,参与碳水化合物代谢;硫以黏多糖的成分参与胶原蛋白和结缔组织代谢。2、缺乏症与过量危害:硫的缺乏通常是动物缺乏蛋白质时才会发生。动物缺硫表现消瘦,角、蹄、爪、毛、羽生长缓慢。反刍动物用尿素作为唯一的氮源而不补充硫时,也可能出现缺
50、硫现象,致使体重减轻,利用粗纤维能力降低,生产性能下降。禽类缺硫易发生啄食癖,影响羽毛质量。3、来源与补充:动物性蛋白质饲料中含硫丰富,如鱼粉、肉粉和血粉等含硫可达0.03%-0.85%。一、主要矿物质元素简介1、铜、铁、钴、硒、锌、锰和碘在动物体内的分布2、铜、铁、钴、硒、锌、锰和碘的营养生理功能3、铜、铁、钴、硒、锌、锰和碘的缺乏症4、铜、铁、钴、硒、锌、锰和碘过量的后果5、铜、铁、钴、硒、锌、锰和碘的补充方法6、其他微量元素介绍(五)铁、铜、钴这三种元素的共同功能是参与功能,并参与体内抗体的形成。1、铁(1)营养生理功能:铁是合成血红蛋白和肌红蛋白的原料。血红蛋白作为氧和二氧化碳的载体,