水產動物生理學課件：Chapt 1 營養(yǎng)生理

1、水產動物生理學科研研究方向：海水魚幼魚、成魚營養(yǎng)營養(yǎng)素代謝調控機理研究、飼料配方技術開發(fā)、新飼料原料開發(fā)與應用、養(yǎng)殖海水魚健康維護的營養(yǎng)調控技術研究等。歡迎有興趣的同學一起學習、交流！ 課程定義：研究水產動物正常機能活動規(guī)律的學科。 課程地位：本課程是水產養(yǎng)殖學、水產飼料學、水產病害防治等課程的專業(yè)基礎課程，需要以普通生物學、組織胚胎學、魚類學、生物化學等課程為前期課程。研究內容：水產動物的生命活動現象和機體各個組成 部分的功能以及它們之間的關系。 研究對象：水產動物（魚類）水產動物涉及到許許多多有趣的生理學問題，例如：水產動物怎樣感受水中的各種刺激？靠什么感受？為什么它們中的一些能從淡水游進

2、海洋又從海洋游進淡水并能正常生存下來，而另一些動物卻不能活下去？為什么在人工飼養(yǎng)條件下石斑魚自然繁殖比較困 難，但人們通過各種技術就能幫助它們完成繁殖過程？等等研究魚類生理學的實踐意義（1）60年代興起的運用聲、光、電等現代技術捕魚、攔魚、誘魚，就是在研究和了解魚類對不同強度聲、光、電刺激的反應或行為基礎上提出來的，而這些就離不開對魚類神經生理、肌肉生理、感覺生理等知識的綜合分析應用；（2）要提高單位水面的魚產量，要進行人工配合飼料的研究，就必須了解魚類攝食、消化、吸收的機能，以及魚類對營養(yǎng)的需求；（3）要進行魚類人工繁殖和性別控制，就必須了解魚類生殖生理、內分泌生理。 第一章 營養(yǎng)生理什么叫

3、魚類營養(yǎng)？為什么要研究魚類營養(yǎng)？思考我國水產養(yǎng)殖產量與水產飼料產量變化高效配合飼料與冰鮮雜魚經濟性能對比比較項目冰鮮雜魚石斑魚高效環(huán)保飼料飼料系數4-60.8-1飼料成本9-12.5元/斤魚6.8-8.5元/斤魚生長速度規(guī)格差異大，30%的魚生長較快規(guī)格差異小，生長速度快環(huán)境污染情況大量氮磷未被有效利用，嚴重污染水質，加大病害風險污染較少供給及應用不能保質保量供應供應穩(wěn)定，使用方便魚類的六大營養(yǎng)素蛋白質脂肪糖維生素礦物質水第一節(jié) 蛋白質一、蛋白質及其生理功能二、魚類蛋白質需要量三、必需氨基酸需要量四、蛋白質營養(yǎng)價值五、蛋白質的代謝六、飼料中蛋白質的來源第一節(jié) 蛋白質一、蛋白質組成及其生理功能1

4、、元素組成 蛋白質的平均元素含量： C 53% H 7% O 23% N 16% S+P 1%2、蛋白質組成單位 氨基酸 20種3、蛋白質的營養(yǎng)生理作用A.蛋白質是構成機體組織細胞的主要原料 除水外，蛋白質是機體含量最多的養(yǎng)分，占干物質的50%，占無脂固形物的80%B.供體組織蛋白質的更新、修復以及維持體蛋白質現狀 動物體蛋白質每天約 0.25-0.3%更新，約6-12月全部更新C.作為部分能量來源D.蛋白質是機體內功能物質的主要成分 蛋白質是生命活動的體現者，參與新陳代謝名稱功能肌肉蛋白肌肉收縮血紅蛋白肌紅蛋白運輸氧酶、激素代謝調節(jié)免疫球蛋白免疫調節(jié)運輸蛋白（載體）脂蛋白、鈣結合蛋白核蛋白遺

5、傳信息的傳遞、表達3、蛋白質的營養(yǎng)生理作用4. 蛋白質營養(yǎng)的特殊性A.飼糧中最重要的養(yǎng)分 其獨特作用不能被其他養(yǎng)分代替；B.最昂貴的飼料組分 C.蛋白質資源缺乏，營養(yǎng)價值變化很大D.蛋白質營養(yǎng)的研究的困難性 提高飼糧蛋白質利用率、發(fā)掘或開發(fā)新的 蛋白質資源等；4. 蛋白質營養(yǎng)的特殊性E.蛋白質營養(yǎng)不良的危害 缺乏癥/中毒癥狀 二、魚類蛋白質需要量1、維持魚類體蛋白的需要量應是魚體蛋白質維持量，也是魚類對蛋白質的最低需要量。2、滿足魚體最大生長所需要的蛋白質需要量。大鱗大麻哈魚的蛋白質需要量不同魚、蝦及畜禽動物單位體增重所需攝入的蛋白質量豬雞蝦鯉魚羅非魚鯛歐洲海鱸三文魚虹鱒三、必需氨基酸需要量魚

6、類的必需氨基酸（Essential Amino Acid-EAA） 在體內不能合成，或合成的速度不能滿足 機體的需要必需從食物中攝取的氨基酸。半必需氨基酸 是指在一定條件下能代替或部分節(jié)約EAA的AA蛋氨酸苯丙氨酸胱氨酸（50%） 酪氨酸（30-50%）轉化轉化條件性必需氨基酸 （?；撬幔?特定條件下必須由飼料供給的AA非必需氨基酸可不由飼料提供，動物體內的合成完全可以滿足需要的氨基酸，并不是指動物在生長和維持生命過程中不需要這些氨基酸 必需氨基酸和非必需氨基酸相同：a.構成蛋白質的基本單位b.維持動物生長的必需成分c.數量必須滿足蛋白質合成需要不同點：a.在體內合成的速度和數量不同b.是否必

7、須從飼料中供給-缺乏癥 50年代，John E. Halver確定大鱗大馬哈魚的 氨基酸需求。Amino Acids EAA 精氨酸 組氨酸 異亮氨酸 亮氨酸 賴氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 色氨酸 纈氨酸 NEAA 丙氨酸 天冬氨酸 胱氨酸 谷氨酸 甘氨酸 脯氨酸 絲氨酸 酪氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺紅鼓魚（red drum）蛋氨酸需要量研究0.35%1.35%0.60%1.60%0.85%1.85%1.10%2.00%Methionine Experiment 限制性氨基酸（LAA） 飼料蛋白質中EAA的含量和魚、蝦的需要量 的比例不同，其相對不足的某種氨基酸 LAA與EAA比較相同：LA

8、A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 氨基酸平衡 配合飼料中各種EAA的含量及其比例等于魚、 蝦類對EAA的需要量。a.氨基酸 平衡b.氨基酸不平衡c.氨基酸過量木桶理論氨基酸不平衡的補救措施一、選擇適當的蛋白質混合在一起 （蛋白質 互補作用）二、在配制的飼料中添加晶體氨基酸三、投喂超量蛋白質以彌補某種氨基酸的缺乏 （極少被采用）精氨酸組氨酸異亮氨酸亮氨酸賴氨酸蛋氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸纈氨酸魚粉3.91 1.75 2.68 4.99 5.22 1.71 2.71 2.87 0.78 3.25 豆粕3.43 1.22 2.10 3.57 2.99 0.68

9、 2.33 1.85 0.65 2.26 棉粕3.94 0.90 1.16 2.07 1.40 0.41 1.88 1.14 0.39 1.51 菜粕1.82 0.83 1.24 2.26 1.33 0.60 1.35 1.40 0.42 1.62 玉米0.37 0.20 0.24 0.93 0.23 0.15 0.38 0.29 0.06 0.35 飼料原料中必需氨基酸組成確定必需氨基酸的方法 生長觀察法 使用氨基酸缺乏飼料 測定生長指標 游離氨基酸水平觀測法 氨基酸生物合成法 放射性同位素法 測定氨基酸14C放射性強度 體氨基酸組成數據推算法草魚賴氨酸需要量研究原料123456Casein

10、 酪蛋白3.53 3.53 3.53 3.53 3.53 3.53 Gelatin 明膠5.30 5.30 5.30 5.30 5.30 5.30 Others*80.1880.1880.1880.1880.1880.18AA mixture8.558.558.558.558.558.55Lysine00.490.981.471.962.45Aspartic acid1.2260.980.7350.490.2450Glycine1.2260.980.7350.490.2450測定值Lys(of diet %)0.711.201.692.182.673.16protein%37.938.3837

11、.7238.2737.6938.35fat%6%6%6%6%6%6%carb%20%20%20%20%20%20%DE(kcal/kg)27402740274027402740274013周生長實驗DietLysineLevel(g.kg-1)終末體重特定生長率10.71172.2219.08d1.160.08d21.2218.4019.24c1.350.07c31.69315.9521.47ab1.660.06ab42.18332.9318.40a1.700.05a52.67295.8619.23ab1.600.06ab63.16290.6521.96b1.580.07b草魚幼魚最適賴氨酸需

12、要量四、蛋白質營養(yǎng)價值 決定飼料或飼料原料蛋白質營養(yǎng)價值的主要因素： 必需氨基酸的有無和多少 動物性飼料蛋白質所含必需氨基酸從組成和比例方面都比較適合魚體需要，植物性蛋白質略差一些。蛋白質質量評定方法 (1) 粗蛋白質(crude protein, CP) CP僅能反應飼料或飼糧總含氮物的多少 (2) 增重率(weight gain) 100(末重初重)/初重（3）蛋白質和氨基酸的消化率可由其粗蛋白質含量乘以粗蛋白消化率而得，能粗略地反應飼料蛋白質的質量。（4）蛋白質效率（PER） PER是動物體體重增加與蛋白質攝入量之比PER=體增重蛋白質或氮的攝入量100PER= 蛋白質在魚體內代謝途徑的

13、基本模式 脫羧腎、鰓消化肝門靜脈分解合成脫氨食物（飼料）蛋白氨基酸不消化物N糞N氨基酸代謝庫胺類 丙酮酸三羧酸循環(huán)胺氨氨葡萄糖脂 肪組織蛋白質、酶激素等吸收CO2H2OATP六、飼料中蛋白質的來源飼料在合理飼喂條件下能為動物提供營養(yǎng)，促進生長，保證健康，且不發(fā)生毒害作用的物質。飼料原料主要分為以下5大類:蛋白源 （如魚粉、豆粕、棉菜粕）脂肪源 （魚油、豆油、豬油、棕櫚油等）碳水化合物（面粉、小麥、玉米、次粉等） 維生素 礦物鹽六、飼料中蛋白質的來源1、植物性蛋白質飼料包括各種油料籽實提取油脂后的餅粕以及某些谷實的加工副產品等。豆粕、棉粕、菜籽餅粕、花生粕/花生麩2、動物性蛋白質飼料六、飼料中蛋

14、白質的來源魚粉、肉粉與肉骨粉、血粉、昆蟲蛋白粉第二節(jié) 脂類1. 脂類組成2. 魚類對脂肪的需求3. 必需脂肪酸需求特點4. 必需脂肪酸生理功能及代謝一、脂類的組成及分類脂類-動植物組織中廣泛存在的一類脂溶性 化合物的總稱。1.1 脂類的分類（一）中性脂肪三分子脂肪酸和甘油形成的酯類化合物脂肪酸的命名（1）n-或者“”命名法通式: X:YnX 表示鏈長，碳原子數量Y 表示雙鍵的數量 n 表示第一個雙鍵的位置 （甲基端）CH31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16十六酸（棕櫚酸，16:0）（2） 命名法表示雙鍵相對于脂肪酸鏈羧基端的位置CH31 2 3 4 5

15、 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 -5,8,11,14-二十碳四烯酸二十碳四烯酸- 20:4n-6（二）類脂糖脂固醇磷脂甘油三脂 類脂 甘油脂肪酸磷脂糖脂脂蛋白固醇雙鍵數量魚體合成情況飽和脂肪酸不飽和脂肪酸 脂類非必需脂肪酸必需脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸長鏈多不飽和脂肪酸二、魚類對脂肪的需求魚類對脂肪的需要量受魚的種類、食性、 生長階段、飼料組成、環(huán)境溫度等的影響。過量：導致脂肪沉積過多，抗病力下降，不利于 飼料加工、貯藏。缺乏：導致代

16、謝紊亂，蛋白質利用率下降； 并發(fā)脂溶性維生素缺乏癥和必需脂肪酸缺 乏癥；常見魚類對脂肪的需求量虹鱒 ： 18青魚 ： 6.5草魚 ： 38鯉魚： 5 8異育銀鯽 ： 5.1羅非魚 ： 6 10三、魚類對必需脂肪酸的需求1、必需脂肪酸 Essential fatty acids在動物體內不能合成，或合成量不能夠滿足需要， 必須由飼料供給，對動物有著極其重要的生理意義具有2個或2個以上雙鍵的多不飽和脂肪酸n-6系，n-3系2）種類淡水魚：虹鱒、鯉魚等 亞油酸（18:2n-6）、亞麻酸（18:3n-3） 二十碳五烯酸（20:5n-3） 二十二碳六烯酸（ 20:6n-3 ） 尼羅羅非魚：n-3虹鱒：n

17、-6海水魚20碳以上n-3高度不飽和脂肪酸甲殼類亞油酸、亞麻酸、DHA、EPA水產動物種類 必需脂肪酸種類斑點叉尾鮰 亞油酸、EPA、DHA 鮭 魚 亞油酸、亞麻油酸鯉 魚 亞油酸、亞麻油酸日本鰻魚 亞油酸、亞麻油酸虹 鱒 亞油酸、EPA、DHA 羅非魚 亞麻、油酸 鯛 EPA、DHA 鱸 EPA、DHA大鯪鲆 EPA、DHA 黃顙魚 EPA、DHA 水產動物必需脂肪酸種類 必需脂肪酸缺乏癥（1）影響生長性能：引起生長速度下降，飼料利用率 下降； （2）動物免疫力和抗病力下降，嚴重時引起動物死亡。 （3）引起繁殖動物繁殖機能混亂，導致繁殖力下降。四、必需脂肪酸生理功能及代謝（1）脂類的供能貯能

18、作用脂類是動物體內重要的能源物質； 脂肪是動物體內主要的能量貯備形式。（2）脂類是細胞的組成成分 四、必需脂肪酸生理功能及代謝（3）合成前列腺素（4）對其他脂類的作用亞油酸花生四烯酸亞麻酸第三節(jié) 碳水化合物 3.1 結構 多羥基醛（R-CHO）或多羥基酮（-CO-）， 以及水解后能夠產生多羥基醛或多羥基酮的 一類有機化合物。葡萄糖果糖通式：Cn(H2O)m 或 (C H2O)n例外:鼠李糖 C6H12O5脫氧核糖 C5H10O4 乙酸 C2H4O2甲醛 CH2O 3.2 飼料中糖適宜添加水平 海水魚或冷水性魚歐洲海鱸 10%大西洋鮭 20 %虹鱒 25 %黃鰭鯛 20 % 淡水魚或溫水性魚斑點

19、叉尾鮰 25-30%鯉魚 25-30%團頭魴 25-30 %鯪魚 24-26% 羅非魚 40%肉食性魚類：青魚 8%硬頭鱒 10%不同食性魚類對粗纖維的最適耐受量雜食性魚類：羅非魚 14%異育銀鯽 12%草食性魚類：草魚 12%異育銀鯽 12%3.3 魚類對糖的利用特點魚類對糖的利用能力低于哺乳動物雜食性魚類肉食性魚類 對高糖的耐受量：鯉魚真鯛魳魚3.3 魚類對糖的利用特點 魚類對不同結構糖的利用 在鯉魚、羅非魚、斑點叉尾鮰 ： 淀粉糊精葡萄糖 在大鱗大馬哈魚、虹鱒、高首鱘、草魚： 葡萄糖蔗糖糊精淀粉飼料中不同水平淀粉對草魚生長的影響 研究方法小麥淀粉水平：20%、26%、33%、40%、47

20、%草魚：6.890.05g， 30尾/箱 每種飼料設 3 個平行箱飼養(yǎng)周期：8周cccba飼料蛋白為23時，淀粉含量在2033范圍內草魚生長無顯著性差異，淀粉含量超過40時，草魚的生長率會顯著降低。第四節(jié) 維生素的營養(yǎng)維生素營養(yǎng)的特點：不參與機體構成不是能源物質 需要量少 主要以輔酶形式廣泛參與體內代謝 缺乏時產生缺乏癥過量中毒癥 維生素的分類脂溶性維生素水溶性維生素A、D、E、K B族、C（1）當動物攝入不足就會導致生理功能異常，當恢復 供給時缺乏癥消失；（2）如果缺乏該元素，動物即不能生長也無法完成其 正常的生命周期；（3）通過影響機體代謝過程而對動物直接起作用；（4）該元素的功能是無法由

21、其他元素（營養(yǎng)素）完全替代概 述第五節(jié) 礦物鹽的營養(yǎng)礦物元素的主要生理功能：1、骨骼、牙齒、甲殼及其他組織的構成成分， 如Ca、P、Mg、F；2、作為酶的輔基或激活劑，如Cu是細胞色素氧化酶的 輔基；3、參與構成機體某些特殊功能物質，如Fe-血紅蛋白， I-甲狀腺素，Co-VB124、無機鹽體液中的電解質，維持體液的滲透壓和酸堿 平衡，如Na, Cl, K；5、維持神經和肌肉的正常敏感性，如Ca, Mg, Na, K；6、特定的金屬元素與特異性蛋白結合形成金屬酶，具 獨特的催化作用。動物體內礦物元素的分類動物體組織中含有45種不同數量和濃度的化學元素，其中有26種被證明是動物必需的，根據含量分

22、為三類： 大量元素常量元素微量元素 C、H、O、N、S Ca、P、K、Na、Cl、MgFe、Cu、Co、Mn、Zn、I、Se、Mo、Cr、F、Sn、V、Si、Ni、As礦物元素的吸收利用1、礦物質的吸收與水環(huán)境的關系養(yǎng)殖水體中礦物元素的組成、含量可直接影響魚、蝦對無機鹽的需要量。斑點叉尾鮰Ca ： 水體 飼料 14mg/kg 0.05% 0mg/kg 0.45 %2、影響礦物質吸收利用的因素：（1）動物種類：如虹鱒和鯉魚對磷的吸收（2）生理狀態(tài)：年齡、發(fā)育階段、疾病、應激狀態(tài)（3）動物體內對礦物質的貯存狀態(tài)（4）礦物元素的化學狀態(tài) Fe2O3幾乎無法利用， FeSO4易利用（5）飼料營養(yǎng)成分 有機成分、植物原料中的植酸、單寧酸、 礦物元素的相互作用（磷和鈣、鐵和銅）第六節(jié) 親魚營養(yǎng)蛋白質脂肪/脂肪酸維生素1、蛋白質蛋白質是魚卵中最豐富的營養(yǎng)物質，而且是大多數硬 骨魚類胚胎發(fā)育過程中主要的能量來源； 蛋白質沉積是構成胚胎發(fā)育的主要組成部分；蛋白質為魚體提供輔酶和遺傳物質所需的氮；通過參與卵黃物質如卵黃脂磷蛋白和卵黃蛋白原 的合成，在性腺發(fā)育和生殖中發(fā)揮重要作用。1、日本海鯛親魚為對象的研究中，以魚粉作為主要蛋白來源的飼料最佳蛋白質水平大約是 45%，低于此蛋白水平投喂，親魚所產卵約減少 30；親魚蛋白質營養(yǎng)研究2、用 510g/kg蛋白質投喂的