動物營養(yǎng)學營養(yǎng)與環(huán)境

動物營養(yǎng)學營養(yǎng)與環(huán)境第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、熱平衡(一)熱平衡的概念熱平衡即動物產(chǎn)熱量和散熱量相等。動物機體在正常代謝過程中，不斷產(chǎn)熱和散熱，作為恒溫動物的哺乳動物和家禽，必須使散熱量和產(chǎn)熱量達到平衡，才能維持體溫相對恒定，保證機體各器官執(zhí)行正常生理功能。第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、熱平衡(二)熱平衡的調(diào)節(jié)動物體熱平衡受體溫調(diào)節(jié)中樞控制，該中樞主要位于下丘腦。當環(huán)境溫度變化時，存在于皮膚和內(nèi)臟器官的溫度感受器將信號傳遞給體溫調(diào)節(jié)中樞，反饋調(diào)節(jié)內(nèi)分泌激素的分泌，使動物的生理代謝、形態(tài)和行為發(fā)生改變，進而調(diào)節(jié)其產(chǎn)熱能力、隔熱作用和散熱能力來維持體溫恒定。第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、熱平衡調(diào)節(jié)方式物理性調(diào)節(jié)即動物通過調(diào)整姿勢、增減體表面積、擴張或收縮體表血管、改變被毛或羽毛覆蓋情況等來調(diào)節(jié)體熱散失程度的方式；化學性調(diào)節(jié)即動物通過提高養(yǎng)分代謝速度和肌肉節(jié)律性收縮來提高產(chǎn)熱量或增加呼吸次數(shù)來提高散熱量的方式。第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、熱平衡兩種調(diào)節(jié)方式的區(qū)別：物理性調(diào)節(jié)不涉及代謝率改變，只改變散熱量，環(huán)境稍有變化，其就發(fā)揮作用；化學性調(diào)節(jié)是通過提高代謝率來調(diào)節(jié)產(chǎn)熱量和散熱量，其是在環(huán)境溫度過高或過低時發(fā)揮作用。第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、溫熱環(huán)境(一)溫熱環(huán)境的概念溫熱環(huán)境：即包括溫度、相對濕度、空氣流動、輻射及熱傳遞等因素，它們共同作用于動物，使動物產(chǎn)生冷或熱、舒適與否的感覺。綜合評定指標：有效環(huán)境溫度(EAT)即動物在環(huán)境中實際感受的溫度，而不是用溫度計對環(huán)境溫度的簡單測定值。第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、溫熱環(huán)境(二)溫熱環(huán)境的劃分1、溫度適中區(qū)溫度適中區(qū)即等熱區(qū)，在此溫度范圍內(nèi)，動物體溫保持相對恒定，若無其它應(yīng)激存在，動物的代謝強度和產(chǎn)熱量正常。動物熱平衡調(diào)節(jié)主要是物理調(diào)節(jié)。第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、溫熱環(huán)境LCT(下限臨界溫度)即等熱區(qū)下限有效環(huán)境溫度。UCT(上限臨界溫度)即等熱區(qū)上限有效環(huán)境溫度。最適生產(chǎn)區(qū)即在等熱區(qū)中，溫度偏低方向有一段最適合動物生產(chǎn)和健康的區(qū)域。此區(qū)域代謝強度和產(chǎn)熱量保持最低水平，不需增加代謝產(chǎn)熱速度就能維持體溫恒定。第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、溫熱環(huán)境2、熱應(yīng)激區(qū)熱應(yīng)激區(qū)即高于上限臨界溫度的溫度區(qū)域。在該區(qū)內(nèi)動物除自身產(chǎn)熱外，還從環(huán)境中接受大量輻射熱，為維持體溫恒定動物機體開始運用化學調(diào)節(jié)，來提高代謝強度增強散熱，動物體溫能否保持恒定，取決于所增加的散熱量與總產(chǎn)熱量間的平衡。第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、溫熱環(huán)境3、冷應(yīng)激區(qū)

冷應(yīng)激區(qū)即低于下限有效臨界溫度的區(qū)域。此區(qū)域內(nèi)，動物散失到環(huán)境的熱量增加，僅靠物理性調(diào)節(jié)難以保持體溫恒定，須利用化學調(diào)節(jié)來增加產(chǎn)熱。第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、溫熱環(huán)境注意：動物的溫度適中區(qū)、LCT、UCT都受動物因素（體重、皮毛隔熱性能、品種、年齡）、營養(yǎng)因素（飼養(yǎng)水平）和不同環(huán)境組分的溫熱效應(yīng)（氣流、大氣和建筑結(jié)構(gòu)的溫度、墊草和地板溫度、相對濕度）的影響。從動物生產(chǎn)來看，有效環(huán)境溫度處于等熱區(qū)尤其在最適生產(chǎn)區(qū)時，飼養(yǎng)動物最為適宜，經(jīng)濟上最為有利。因此需要了解溫熱環(huán)境對動物營養(yǎng)的影響，并尋求緩解冷熱應(yīng)激的營養(yǎng)調(diào)控措施，以保證較高的動物生產(chǎn)性能。第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)溫熱環(huán)境對動物營養(yǎng)的影響對動物采食量的影響對養(yǎng)分消化、代謝和利用的影響對養(yǎng)分需要量的影響第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、對動物采食量的影響(一)生長肥育豬環(huán)境溫度高于21℃時，溫度上升1℃，每頭豬日采食量減少60~100g；環(huán)境溫度低于15℃時，每降1℃，每頭日采食增加約19.5g生長豬在4~28℃溫度環(huán)境中，每天隨意采食量(VFI)與溫度有下列關(guān)系：VFI(g飼料/kg活重)=46.5(±0.00031)－0.66(±0.00004)(Ta－LCT)LCT=24－0.15×活重(kg)(殘余方差為0.0077)式中Ta為環(huán)境溫度。第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、對動物采食量的影響(二)雞溫度在18~21℃外，每上升或下降1℃，生長和產(chǎn)蛋雞的采食量降低或增加1.6%~1.8%。第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、對動物采食量的影響雞對溫度變化能產(chǎn)生適應(yīng)，環(huán)境溫度從26℃升高到29℃，蛋雞采食量下降小，溫度繼續(xù)升高到32℃，采食量明顯下降。第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、對動物采食量的影響(三)反芻動物1、肉牛溫度低于15℃，采食量增加2%~25%；高于25℃，采食量降低3%~35%。第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、對動物采食量的影響2、奶牛飼糧為60%~65%優(yōu)質(zhì)粗料和35%~40%精料時，在-20℃時的采食量比10~20℃時高約35%；在25~27℃時，采食量開始下降，在40℃時采食量比18~20℃時低60%。第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、對養(yǎng)分消化、代謝和利用的影響(一)對養(yǎng)分消化的影響環(huán)境溫度升高，可提高動物的消化能力；環(huán)境溫度下降，則降低動物的消化能力。環(huán)境溫度對養(yǎng)分消化的影響機理：溫度影響胃腸運動和消化液分泌，從而影響排空速度和消化過程；環(huán)境溫度能促使牧草老化，間接影響反芻動物對牧草的消化。第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、對養(yǎng)分消化、代謝和利用的影響(二)對養(yǎng)分代謝的影響冷環(huán)境中，豬、牛、綿羊的尿氮排出量增加，導(dǎo)致表現(xiàn)代謝能值降低，而高溫可降低尿能和糞能損失，代謝能值增加。在高溫下，動物對磷和鉀吸收減少，而尿中鉀排出增加。冷、熱應(yīng)激時，動物需提高代謝率來調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱，動物總產(chǎn)熱提高。第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、對養(yǎng)分消化、代謝和利用的影響(三)對養(yǎng)分利用率的影響溫熱環(huán)境通過影響動物采食、消化、代謝及產(chǎn)熱來改變養(yǎng)分用于機體維持和生產(chǎn)的分配比例，影響飼料能量的利用效率。如下表所示：第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、對養(yǎng)分消化、代謝和利用的影響溫度略低于適中區(qū)時可以提高生長豬的能量利用率。主要因為低溫可提高動物采食量而食入更多的能量，增加產(chǎn)品合成的能量。資料表明，在熱應(yīng)激區(qū)，飼料能量用于產(chǎn)蛋和產(chǎn)奶的能量效率提高，其原因是由于采食量下降，動物動用體貯進行產(chǎn)奶或產(chǎn)蛋，而計算能量效率時，認為此部分能量來源于飼料；此外，體脂用于產(chǎn)蛋的能量利用率也高于飼料能用于產(chǎn)蛋的效率。第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響(一)能量冷應(yīng)激和熱應(yīng)激均提高動物的能量需要量，應(yīng)根據(jù)動物采食量變化，調(diào)節(jié)飼糧能量濃度。冷應(yīng)激時，動物采食量提高，能量濃度可略有提高。熱應(yīng)激時，動物采食量下降，應(yīng)提高飼糧能量濃度，此時添加脂肪則可提高能量濃度，又可減少體增熱，有利于防止動物生產(chǎn)性能下降。第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響1、豬在溫度適中區(qū)以下，每下降1℃，20kg重的小豬每天需增加14g飼料(12kJME/g)用于補償熱散失，20~60kg生長肥育豬每天增加27g，而60～100kg重的生長肥育豬需增加38g。而在環(huán)境溫度低于18~20℃時，每下降1℃，母豬維持能量需要增加4%。第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響2、雞生長雞或產(chǎn)蛋雞在18~21℃環(huán)境溫度以下時，溫度每上升或下降1℃，采食量降低或增加1.6%~1.8%。第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響3、牛肉牛的維持凈能(NEm)可按下式計算：

NEm(MJ/天)=aBW0.75

式中：a在溫度適中區(qū)為0.3222。當環(huán)境溫度高于UCT時，每增加或減少1℃，a要相應(yīng)減少或增加0.00293，或維持代謝能減少或增加0.91%。青年母牛在寒冷季節(jié)，總的能量需要增加30%。產(chǎn)奶母牛能量需要可按照NRC(1981)進行估計,如下表：第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響(二)蛋白質(zhì)和氨基酸溫熱環(huán)境不影響動物對蛋白質(zhì)、賴氨酸及蛋氨酸的需要量，也不影響其利用率，但應(yīng)根據(jù)采食量變化調(diào)整飼糧中蛋白質(zhì)、氨基酸濃度。冷應(yīng)激時，動物采食量提高，飼糧蛋白水平可以不變。第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響熱應(yīng)激時，動物采食量下降，若提高飼糧蛋白質(zhì)水平，會增加熱增耗，加重熱應(yīng)激。則可通過平衡飼糧氨基酸，按可消化氨基酸需要配制飼糧來降低蛋白質(zhì)水平，保證攝入足夠氨基酸，使動物生產(chǎn)性能不會下降。第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響(三)礦物質(zhì)冷熱應(yīng)激時，動物體內(nèi)代謝加強，某些礦物元素排泄增加，從而增加礦物質(zhì)需要量。熱應(yīng)激時，動物體內(nèi)鉀、鈉排出量增加，而鉀吸收減少。適當提高飼糧鈣能提高動物的耐熱能力，添加碳酸氫鈉可緩減熱應(yīng)激的不良影響。第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響(四)維生素冷、熱應(yīng)激均提高代謝率，并影響消化道中微生物對某些維生素合成，而增加維生素需要量。動物在熱應(yīng)激時，體內(nèi)VC合成量不能滿足需要，飼糧中添加VC可緩減熱應(yīng)激。第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日三、對養(yǎng)分需要量的影響(五)水溫熱環(huán)境對動物的需水量影響很大。冷應(yīng)激時，動物飲水量下降，而熱應(yīng)激時，動物飲水量急劇增加。相同溫度下，動物需水量受空氣濕度影響很大，濕度越高，需水量減少。第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日第三節(jié)動物營養(yǎng)與環(huán)境保護動物對環(huán)境污染的影響保護環(huán)境的營養(yǎng)措施第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、動物對環(huán)境污染的影響動物在為人類提供大量優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品時，也向環(huán)境排放大量的糞尿和有害氣體。這些糞尿中含有大量氮、磷和其它礦物元素，排泄率可達70%~80%。第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、動物對環(huán)境污染的影響目前引人關(guān)注的環(huán)境污染有氮、磷、銅、鋅、砷、硒、有毒有害氣體、抗生素殘留等，而氮和磷尤為嚴重。動物排泄物中的氮和磷沉積在土壤或直接滲入水中可導(dǎo)致水的超營養(yǎng)化作用。許多國家均制訂了有關(guān)畜牧生產(chǎn)排放污量的法規(guī)，以限制環(huán)境的惡化。高效優(yōu)質(zhì)的畜產(chǎn)品成為21世紀的主題，從營養(yǎng)學途徑來降低畜牧業(yè)對環(huán)境帶來不利影響將是營養(yǎng)研究的重要領(lǐng)域。第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、保護環(huán)境的營養(yǎng)措施(一)準確預(yù)測動物的營養(yǎng)需要營養(yǎng)物質(zhì)供給過量是導(dǎo)致排出比例增加的直接原因，實際生產(chǎn)中，動物飼糧中常含有某些過量養(yǎng)分，作為一種安全系數(shù)。準確預(yù)測動物營養(yǎng)需要和飼料營養(yǎng)價值，采用多階段飼養(yǎng)，就能正確配制飼糧，減少排出量。第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、保護環(huán)境的營養(yǎng)措施(二)利用理想蛋白質(zhì)技術(shù)配制飼糧、降低飼糧蛋白質(zhì)水平，減少氮的排出量生長肥育豬飼糧蛋白質(zhì)從18%降至16%，可使氮排出量減少15%，當飼糧中添加第1～3限制性氨基酸，蛋白質(zhì)降低2%~4%，氮排泄量可減少20%~30%。第三十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、保護環(huán)境的營養(yǎng)措施(三)應(yīng)用生物活性物質(zhì)提高養(yǎng)分消化和利用率利用生物活性物質(zhì)提高養(yǎng)分消化和利用率，降低廢物的排泄量，將成為重要途徑。目前成功應(yīng)用的生物活性物質(zhì)包括：酶制劑、有機微量元素化合物、微生態(tài)制劑、除臭劑等。第三十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、保護環(huán)境的營養(yǎng)措施飼料中加酶可使氮沉積率提高5%~15%，即意味著20kg重的豬每日少排出0.2g氮；飼糧中磷的用量降低0.1%并使用植酸酶，豬排出的磷減少36%，肉雞排出磷減少