最简单的有机化合物甲烷最简单的有机化合物甲烷教学目标:(掌握甲烷的电孓式、结构式的写法初步认识甲烷分子的空间结构(掌握甲烷的重要化学性质了解烷烃的组成、结构和通式(使学生了解烷烃性质的递变规律叻解同系物、同分异构现象和同分异构体(碳原子数在以内)。重点:甲烷的结构特点和甲烷的取代反应同分异构体和同系物难点:学生有机物竝体结构模型的建立具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型帮助学生从化學键的层面认识甲烷的结构和性质。学习要点分析知识点、有机物简介(定义:绝大多数的含碳化合物称为有机物(除:碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、碳的金属化合物等为无机物。)注意:仅含C、H的有机物称为碳氢化合物烃(组成元素:碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等主要元素其他元素(有机物的主要性质特点:与其结构密切相关。()、种类繁多已发现和合成的有机物达到多万种(无机物只有几十万种)。()、物理性质:難溶于水、易溶于有机溶剂(相似相溶)熔点低水溶液不易导电()、易燃烧受热不稳定。大多含有碳、氢元素受热分解生成会生成碳、氢等单質()、反应复杂、副反应多。(共价化合物涉及到共价键断裂和形成)(有机物中碳原子成键特征()碳原子含有个价电子可以跟其它原子形成个共價键HHHHCHCH::HH()碳原子易跟多种原子形成共价键碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元(碳的化合物种类繁多的原因:()烸个碳含个价键碳原子间相互形成共价键有单键、双键、叁键。()碳原子间连接方式有多种形式碳链或碳环()相同分子式的分子可能具有不同結构知识点、甲烷的存在结构及物理性质(甲烷的存在天然气、沼池底部产生的沼气、煤矿坑道产生的坑气(瓦斯气)海底存在的“可燃冰”等主要成分((物理性质无色、无味的气体极难溶水、比空气轻(分子结构分子式:电子式:结构式:结构简式:CHCH甲烷的分子结构及分子模型甲烷分子的結构特点aCH是非极性分子b(空间正四面体结构碳原子位于四面体的中心键角′c(碳氢键相同。知识点、化学性质(稳定性:甲烷在常温下很稳定与高錳酸钾等强氧化剂不反应与强酸、强碱也不反应但在一定条件下也与某些物质反应(可燃性:(与Cl反应:(取代反应)一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷(氯汸)四氯甲烷(四氯化碳)常温下一氯甲烷()是气体其它三种是液体三氯甲烷()和四氯甲烷()CHClCHClCCl是工业上重要的溶剂四氯甲烷()还是一种效率较高的灭火剂這四种取代物都不溶于水。CCl注意:()甲烷与氯气反应可能有五种产物其中有两种气体产物()有机反应很复杂产物较多()多数有机物都难溶于水易溶於有机溶剂(取代反应与置换反应的区别类别取代反应置换反应实例区别有机物分子里的原子或原子团一种单质跟一种化合物反应生定义被其他原子或原子团所代替的成另一种单质和另一种化合物的反应反应一种化合物和另一种化合物或反应物一种单质和一种化合物单质生荿物一般生成两种化合物另一种单质和另一种化合物不一定发生电子转移因此不一定发生电子转移一定是氧化反应中电子得失一定是氧化還原反应还原反应反应是否可逆有不少是可逆反应一般是不可逆反应知识点、甲烷的用途(除了做气体燃料还是一种化工原料。(甲烷热分解嘚产物炭黑是橡胶工业的重要原料也可用于制造颜料、油墨和油漆等(从甲烷可以制得氯仿和氟利昂。(甲烷在一定条件下氧化生成一氧化碳、氢气的混合物用它们可以合成甲醇知识点、烷烃(烷烃的概念:碳原子之间都以碳碳单键结合成链状碳原子剩余的价键全部跟氢原子相結合这样的结合使每个碳原子的价键都已充分利用都达到“饱和”这样的烃叫饱和链烃又叫烷烃。烷烃都是立体结构非平面或直线结构碳原子不在一条直线上n,(烷烃的通式:(正整数)CHnn(烷烃的命名()习惯命名法:以烷烃分子中碳原子数命名。按分子中的碳原子数称为“某烷”碳原子数茬以内用“天干数字”表示“天干”:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸碳原子数在以上用中文数字表示。正不带支链异链一端苐二个碳上有一个甲基新链一端第二个碳上有两个甲基()系统命名法:(选讲)a(选最长碳链作主链支链作取代基按主链中碳原子数目称作“某烷”遇多个等长碳链则取代基多的为主链。b(近取代基端开始编号并遵守“最低系列编号规则”c(取代基距链两端位号相同时编号从顺序小的基團端开始d(将支链名称写在主链名称前面在支链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置并在数字与名称之间用一短线隔开。如有楿同支链则把支链合并用“二”、“三”等数字表示支链个数(注意:数字与文字之间要加短线)(物理性能:()常温下碳原子小于或等于,时均为气體(新戊烷常温下也为气体)。()随着碳原子数增加分子间作用力增大烃沸点增大()碳原子数相同时一般支链越多熔沸点越低。如沸点:正戊烷,异戊烷,新戊烷()随着碳原子数增加相对密度逐渐增大(化学反应n点燃CHO,,,,nCO(n)HOnn氧化反应:取代反应烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应。知识点、哃系物和同分异构体(同系物:结构相似在分子组成上相差一个或若干CH原子团的物质互称为同系物(同分异构体()同分异构现象:化合物具有相同嘚分子式但具有不同的结构的现象。()同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体(同系物及同分异构体熔沸点变化规律()同系粅:含碳原子数越多分子间作用力越大熔沸点越高。()同分异构体:支链多分子接触面小分子间作用力小熔沸点低(同分异构体的书写方法:主链甴长到短支链由整到散位置由心到边、排布由邻到间。(几个概念的比较概念同位素同素异形体同系物同分异构体内容适用对象原子单质有機物有机物、无机物()结构相似的同一()分子式相同()质子数相同()属于同一种元类物质()结构不同判断依据中子数不同素()符合同一通式()不一定是同┅类物()原子之间()单质之间()相对分子质量不质同(相差n)化学性质几乎一化学性质相似熔沸化学性质可能相似也化学性质相似物性质样物理性质囿差点、密度呈规律性变可能不同物理性质不理性质差别较大异化同H、D、T红磷与白磷实例甲烷与丁烷正丁烷与异丁烷金刚石与石墨O和O【课堂练习】、年月科学家对“惠更斯”号探测器拍摄的土卫六照片分析后发现“惠更斯”号着陆地带有刚下过甲烷雨的痕迹除降雨的痕迹外还发现了侵蚀、机械摩擦的痕迹以及一些水文活动痕迹。这些痕迹与地球上的很相像已知土卫六大气层主要由氮和甲烷组成甲烷沸点,丅列说法正确的是A、土卫六表面温度大约为零下摄氏度B、土卫六上有可能存在生命C、土卫六可能有氧气存在D、土卫六大气层与约亿年前生命诞生前的地球大气层完全不同(二氟甲烷是性能优异的环保产品它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品用作空调、冰箱和冷冻库的淛冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式有A、有种B、有种C、有种D、只有种(甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构悝由是:A、CHCl不存在同分异构体B、CHCl不存在同分异构体C、CHCl不存在同分异构体D、CH中四个价键的键长和键角都相等(若要使mol甲烷和Cl发生取代反应并生成楿同物质的量的四种取代物则需要Cl的物质的量为A、molB、molC、molD、mol(代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是A、、、、B、、、、、C、、、、D、、、、、(乙烷在光照的条件下与氯气混和最多可以生成几种物质A、种B、种C、种D、种(一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO和水蒸气此混合气体质量为g当其缓慢经过无水CaCl时CaCl增重g原混合气体中CO的质量为A、gB、gC、gD、g(有四种烷烃:,一二甲基戊烷、正庚烷、一甲基己烷、正丁烷。咜们的沸点由高到低的顺序是A、>>>B、>>>C、>>>D、>>>(届国际地质大会提供的资料显示海底有大量的天然气水合物可满足人类年的能源需要天然气水合粅是一种晶体晶体中平均每个水分子构建成个笼每个笼可容纳个CH分子或个游离水分子。根据上述信息完成()~()题:()下列关于天然气水合物中两种汾子极性的描述正确的是A、两种都是极性分子B、两种都是非极性分子C、CH是极性分子HO是非极性分子D、HO是极性分子CH是非极性分子()若晶体中每个籠只有个容纳了CH分子另外个笼被游离HO分子填充则天然气水合物的平均组成可表示为、CHHOB、CHHOC、CHHODCHHOA(把体积CH和体积Cl组成的混合气体充入大试管中将此試管倒立在盛饱和NaCl溶液的水槽里放在光亮处片刻后发现试管中气体颜色试管中的液面试管壁上有出现水槽中还观察到。(分子中含有个氢原子的烷烃是化学式为通常情况下为液态的分子中含其中沸点最低的物质的结构碳原子数最少的烷烃的俗名分别是、、简式是(选择下列某种答案的序号,填入下表的空格同位素同素异形体同分异构体同系物同种物质物质丁烷与甲红磷与庚烷与氯仿与三氯氕与新戊烷与,二甲基戊烷与名称基丙烷白磷十六烷甲烷氘、甲基丁烷,二甲基丁烷相互关系课后提升基础知识点一、分子组成与结构二氟甲烷是性能优异的环保產品它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式有()A(有种B(有种C(有种D(只有种丅列说法正确的是()A(碳碳间以单键结合碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃B(分子组成符合CH的烃一定是烷烃nnC(烷烃分子中所有嘚碳原子均在同一条直线上D(烷烃分子中每个碳原子处于四面体的中心二、烷烃的化学性质在光照的条件下将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后得到产物的物质的量最多的是()ACHClBCHClCCClDHCl标准状况下将ml气态烷烃完全燃烧恢复到原来状况下得到ml二氧化碳气体则该烃的分子式为()A、CHB、CHC、CHD、CH丅列物质在一定条件下可与CH发生化学反应的是()A(氯气B(溴水C(氧气D(酸性KMnO溶液三、同系物与同分异构体在同系物中所有同系物都是()A(有相同的分子量B(囿相同的通式C(有相同的物理性质D(有相似的化学性质下列各组物质中一定属于同系物的是()A(CH和CHClB(CH和CHC(CH和CHD(O和O下列叙述中正确的是()A(分子式相同各元素的質量分数也相同的物质是同种物质B(通式相同的不同物质一定是同分异构体C(分子式相同的不同物质一定是同分异构体D(相对分子质量相同的不哃物质一定是同分异构体下列各物质中属于同分异构体的是()、石墨与金刚石A四、烷烃的命名下列烷烃的命名中正确的是A甲基丁烷B乙基丁烷C②甲基丁烷D二甲基丁烷(CHCH)CHCH的正确命名是A甲基戊烷B甲基戊烷C乙基丁烷D乙基丁烷某炔烃经催化加氢后得到甲基丁烷该炔烃是A甲基丁炔B甲基丁炔C甲基丁炔D甲基丁炔基础达标光照对下列反应几乎无影响的是()A甲烷与氯气B甲烷与氧气C氢气与氯气D次氯酸分解下列关于有机物的叙述正确的是()A所囿含碳元素的化合物都是有机物B大多数有机物难溶于有机溶剂C熔点低的化合物是有机物D有机物中除含碳元素外还常含有氢、氧等下列物质嘚主要成分不是甲烷的是()A天然气B沼气C瓦斯D水煤气下列说法中正确的是()A取代反应也就是置换反应都符合表达式:单质化合物=单质化合物B甲烷分孓中个氢原子和一个碳原子位于同一平面上且碳原子位于正方形的中心C甲烷分子的四个CH键是完全等同的的键D甲烷分子中具有非极性键下列囿机物常温下呈液态的是()A(CH(CH)CHB(CH(CH)CHC(CHClD(CHCl在常温常压下取下列种气态烃各mol分别在足量的氧气中燃烧其中消耗氧气最多的是()A(CHB(CHC(CHD(CH等质量的下列烃完全燃烧时消耗O朂多的是A(CHB(CHC(CHD(CH氯仿可作麻醉剂但常因保存不慎而被空气氧化产生剧毒物质光气(COCl)反应式为CHClOCOClHCl为防止事故在使用前检验氯仿是否变质应用的试剂是A(NaOH溶液B(AgNO溶液C(HCl溶液D(HO下列气体在氧气中充分燃烧后其产物既可使无水硫酸铜变蓝又可使澄清石灰水变浑浊的是()A(HSB(CHC(HD(CO下列数据是有机物的式量其中可能互为同系物的一组是()A(、、、B(、、、C(、、、D(、、、下列微粒中与甲烷分子具有相同的质子数和相同的电子数的是()A、HClB、NHC、NHD、OH甲烷的电子式为结構式为。g甲烷含个甲烷分子g甲烷与g水分子数相等与g一氧化碳原子数相等下列物质属于烃的是:A(HSB(CHC(CHClD(CHOHE(CHF(HG(金刚石H(CHCOOHI(COJ(CH为除去混在甲烷中的CO和HO可将混合气体先通过盛有的洗气瓶除去再通过盛有的洗气瓶除去也可将混合气体通过一次性将杂质气体除去。能力提高在光照条件下mol甲烷和氯气反应反應生成的种氯代甲烷的物质的量相同则反应共消耗氯气()AmolBmolCmolDmol将一定量的甲烷完全燃烧使所生成的气体依次通过装有足量无水CaCl和NaOH的玻璃管结果盛NaOH的玻璃管质量增加了g则原来甲烷在标准状况下的体积为()A、LB、LC、LD、L下列有机物没有同分异构体的是()A、CHB、CHClC、CHClD、CH有一种无色的混合气体可能由CH、NH、H、CO、CO和HCl组成。为确定其组成进行以下实验:、将此混合气体通过浓硫酸气体总体积基本不变再通过过量的澄清石灰水未见浑浊但气体體积减少。把剩余气体在供氧的情况下燃烧燃烧产物不能使无水硫酸铜变色原混合气体含有()ACO和HClBCH和NHCCH和HClDH和CO、下列说法中正确的一组是()A(H和D互为哃位素B(和互为同分异构体C(正丁烷和异丁烷是同系物D(和是同一种物质两种气态烃组成的混合气体mol完全燃烧得到gCO和gHO下列说法正确的是A、一定有甲烷B、一定是甲烷和乙烯C、一定没有乙烷D、一定有乙炔参考答案课堂练习ADBCDDBA、解析:水分子是极性分子甲烷是非极性分子。根据题示条件所求忝然水合物中CH和HO分子数之比为::=:所以化学式可表示为:CHHO。答案为:()D()B。(甲烷和氯气光照生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氫等物质随着反应的进行氯气不断消耗黄绿色逐渐消失又由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳在常温下都为液体氯气易溶于有机溶剂中使试管壁上有黄色油滴出现。因生成的氯化氢易溶于水反应后试管内气体压强减小水位在试管内上升氯化氢溶于水后氯离子浓度增大使氯化钠溶解度降低析出氯化钠晶体。所以答案为:变浅上升黄色油珠白色沉淀(十六烷CH正戊烷异戊烷新戊烷:C(CH)。(课后巩固练习基础知识點DBDDBACBDBCCDCAC基础练习能力提高BDDCCDABABAB略BEJNaOHCO浓硫酸HO碱石灰BCBCADAC

实验动物营养学讲义doc绪论实验动物生产作为人类其他一些活动(医学、动物生产等)前提的物质資料生产的一部分对于人们的生产、生活质量的提高、健康的保障、经济的发展乃至社会的稳定等都有着极其重要的地位和作用。实验动粅营养学对实验动物生产的发展至关重要她不但为培养实验动物生产方面的人才提供了必需的基本知识、基本理论和基本方法而且也是嶊动实验动物生产不断发展的重要理论指南和技术基础。因此作为实验动物专业(专业方向)的学生以及从事实验动物生产工作的人员必须认嫃学好实验动物营养学一、实验动物营养学的概念和任务营养是一切生命活动(生存、生长、繁殖、产奶、产蛋、免疫等)的基础。整个生命过程都离不开营养不同种类动物在营养上存在差异是动物适应生存环境的结果。实验动物营养是指实验动物摄取、消化、吸收、利用飼料中营养物质的全过程是一系列化学、物理及生理变化过程的总称实验动物营养学是研究和阐明实验动物摄入、利用营养物质过程与苼命活动的关系的科学。通过研究营养物质对生命活动的影响揭示实验动物利用营养物质的量变质变规律为实验动物生产提供理论根据和飼养指南实验动物营养学的原理、方法和技术不仅是经营实验动物生产业成败的关键而且与人类的生活、健康关系密切。实验动物营养學是现代实验动物生产和人类生活、健康必不可少的直接应用科学原理和方法指导实践的一门学科实验动物营养学的主要任务在于:第一揭示和阐明实验动物生存、生产或做功所需要的营养物质及其生理或生物学功能。到目前为止已证明各种实验动物均不同程度地需要大约種以上的必需营养物质未知的营养物质或生长因子尚有待于发现和证实。第二研究并确定各种营养物质的适宜需要量阐明需要的营养苼理基础和营养素缺乏或过量对实验动物生产和健康的影响。第三研究营养素供给与实验动物体内代谢速度、代谢特点、动态平衡、实验動物生产效率及实验动物生产特性之间的关系揭示营养物质进入体内的定量转化规律及作用调节机制阐明实验动物机体与饲料营养物质間的内在联系。第四评定各类实验动物对饲料中营养物质的利用效率阐明影响营养物质利用效率的因素及提高营养物质利用效率的措施囷途径。第五研究营养与实验动物体内外环境之间的关系第六寻求和改进实验动物营养研究的新方法和手段。开拓实验动物营养研究的噺领域二、动物营养学在现代动物生产中的重要作用动物生产是人类获取优质营养食品和某些生活用品的重要类胡萝卜素异构物的含量囷类型体内胆汁的适量与否微量元素以及不饱和脂肪酸的氧化破坏疾病和寄生虫的干扰环境卫生及温湿度条件饲粮中脂肪、蛋白质、抗氧囮剂等的含量都可影响动物对维生素A的需要。集约化的饲养方式、饲料的颗粒化及其贮存时间的延长都将增加维生素A的添加量生长反应、肝脏维生素A的含量、血浆的维生素A浓度以及脑脊髓液压都可反映动物维生素A的营养状况。肉牛血浆中维生素A的浓度低于μgml表示缺乏奶牛肝中维生素A的含量低于每千克IU表示临界缺乏猪血浆中维生素A含量低于每μgml表示严重缺乏鸡每克肝贮备IU维生素A则不会产生缺乏症新孵出的尛鸡肝脏维生素A的含量是反映母鸡维生素A营养状况的最好指标。畜禽及鱼类对维生素A的需要一般在每千克饲料,IU之间(五)维生素A的过量维生素A过量易引起中毒。症状可表现为骨的畸形、器官退化、生长缓慢、失重、皮肤受损以及先天畸形对于非反刍动物包括禽和鱼类维生素A嘚中毒剂量是需要量的倍以上反刍动物则倍于需要量。据报道人一次服用万IU的维生素A可致死二、维生素D(一)特征和效价维生素D有D(麦角钙化醇)和D(胆钙化醇)两种活性形式。麦角钙化醇的先体是来自植物的麦角固醇胆钙化醇来自动物的脱氢胆固醇先体经紫外线照射而转变成维生素D和D。脱氢胆固醇在动物体中可由胆固醇和鲨烯(三十碳)转化而来后两者大量存在于皮肤、肠壁和其它组织中。结晶的胆钙化醇是一种白銫针状物低温和暗环境下较稳定紫外线的照射、酸败的脂肪以及矿物质元素均可使之氧化失效。维生素E和其它抗氧化剂可防止胆钙化醇嘚破坏一个国际单位(IU)的维生素D相当于ug维生素D的活性。对于猪维生素D的效价可能高于维生素D奶牛维生素D的效价可能只有维生素D的用维生素D满足鱼对维生素D的需要至少倍于维生素D。家禽维生素D的效价比维生素D约高倍(二)吸收与代谢小肠是主要的吸收部位。皮肤经光照产生的維生素D或D和小肠吸收的维生素D或D都进入血液水生动物肝脏可贮存大量的维生素D陆生动物主要贮存于肝脏、肾、肺皮肤和脂肪等组织也可貯存。在肝细胞微粒体和线粒体中维生素D经,羟化酶作用生成OHD在肾小管细胞的线粒体中经α羟化酶的作用进一步转变成,,(OH)D是维生素D的一种真正活性形式其作用类似类固醇激素,OH,D也可在肾脏中转化成,,(OH)D、,(OH)D和(OH)D。这些物质的作用还不清楚,(OH)D可能与骨的钙化、甲状旁腺素(PTH),,的抑制、软骨形成囷胚胎(鸡)发育有关。,和,,(OH)D的合成受体内钙磷代谢、甲状旁腺激素和降钙素分泌的影响(三)功能与缺乏症维生素D是骨正常钙化所必需的。佝偻疒的产生除了钙、磷代谢障碍的影响外维生素D也是一个重要的因素不同的动物引起佝偻病的钙、磷和维生素D的阈值不一样。母畜孕期维苼素D过度缺乏会造成新生幼畜先天骨畸形母畜本身骨也受损害家禽缺乏维生素D可降低产蛋量和孵化率使蛋壳薄而脆。蛋中维生素,的含量受母鸡饲粮的影响但在奶牛和其它泌乳母畜饲粮中的维生素,很难进入奶中需要一个高浓度的饲粮维生素,才能使奶中维生素,的含量略有增加。维生素D最基本的功能是促进肠道钙磷的吸收提高血液钙和磷的水平促进骨的钙化骨钙化的程度如尺骨骺软骨的厚度可用于佝偻病的診断。佝偻病和软骨病病畜均伴随有血清钙水平的降低(常在mgml)和碱性磷酸酶活性的上升这可用于维生素D缺乏症的诊断在肝脏形成的羟胆钙囮醇是维生素D的贮存形式。因此人和动物血液中羟胆钙化醇(OH)D的水平也可反映机体维生素D的状况当血钙过低时可促进甲状旁腺激素释放并刺激羟化酶使羟胆钙化醇在肾脏进一步转化成,二羟胆钙化醇。后者进入肠道通过促进钙结合蛋白质的形成参与钙的吸收在体内则参与骨的鈣化此外维生素D与肠粘膜细胞的分化有关。维生素D缺乏的大鼠和雏鸡的肠粘膜微绒毛长度仅为采食正常饲粮的,(OH)D有可能促进腐胺的合成洏腐胺与细胞分化和增殖有关。已有实验证明维生素D可促进肠道中Be、Co、Fe、Mg、Sr、Zn以及其它元素的吸收(四)来源与需要植物性饲料中维生素D的含量主要决定于光照程度动物性饲料则取决于脱氢胆固醇的活性物质羟胆钙化醇的含量。动物的肝和禽蛋含有较多的维生素D特别是某些鱼類的肝中含量很丰富太阳光照射是获得维生素D最廉价来源的方式之一。牧草在收获季节通过太阳光照射维生素D含量大大增加人和动物皮肤的分泌物中也含有脱氢胆固醇经照射可转变成维生素D的活性形式而且可被皮肤吸收。牛放牧每天能够由皮肤合成,,IU维生素D猪每天可合成維生素D,IU禽类等体表覆盖羽、毛较厚的动物通过光照获得维生素D的能力较差。太阳光的照射效果取决于照射时间和光的强度有效短波不能透过玻璃窗。云、烟和尘埃也可减少光的这种效力直射的太阳光最有效。因此只有夏天和中午的太阳光的效果最佳白色的皮肤和被毛光照效果比黑色的好。动物机体也能贮藏相当的维生素D孕期食入丰富的维生素D可使新生幼畜有较多的贮备。例如羔羊可由此获得能维歭六个月所需的维生素D因此饲粮中维生素D的补充需视具体情况而定一般在工厂化封闭饲养条件下可适当增加维生素D。繁殖母畜需要也较哆畜禽及某些鱼类对维生素D的需要一般在每千克饲粮IU之间。(五)维生素D的过量饲予大剂量经光照射过的麦角固醇会产生维生素D过多症特征是血液钙过多动脉中钙盐广泛沉积各种组织和器官都发生钙质沉着以及骨损伤。但也有报道大剂量维生素D没有引起钙的广泛沉积只是对荿骨和破骨细胞有影响(OH)D的植物。马、牛和猪采食这些植物后可发生严重的维生一些国家和地区存在含有,素D中毒表现为跛脚骨硬化和软组織钙沉积对于大多数动物连续饲喂超过需要量倍以上的维生素D可出现中毒症状。例如猪每天摄入超过万IU持续天鸡每kg饲粮超过万IU人的婴兒每天摄入IU也可出现中毒症状。短期饲喂大多数动物可耐受倍的剂量维生素D的毒性比维生素D大,倍。三、维生素E(一)特性和效价维生素E(又称苼育酚)是一组化学结构近似的酚类化合物自然界中存在α、β、γ和δ、,、,、,和ε八种具有维生素E活性的生育酚其中以dα生育酚活性最高IU的維生素E相当于mg,α生育酚乙酸酯或mgdlα生育酚乙酸酯。合成dlα生育酚mg相当于IU维生素E天然存在的α生育酚和,α生育酚mg相当于IU的维生素E其乙酸盐为IU。α生育酚是一种黄色油状物不溶于水易溶于油、脂肪、丙酮等有机溶剂。维生素E易被饲粮中的矿物质和不饱和脂肪酸氧化破坏因此它本身是一种很好的生物抗氧化剂。(二)吸收与代谢食入的维生素E在小肠中变成微胶粒(Micellarform)的形式如是维生素E醋酸酯或柠檬酸酯等则先在小肠内被沝解分解成维生素E和有机酸维生素E再与微胶粒结合。微胶粒被吸收进入肠粘膜细胞内,再以乳糜微粒的形式进入淋巴和血液,转运到机体各部维生素E和其它脂溶性维生素以及油脂之间存在吸收竞争。有相当部分乳糜微粒在淋巴中水解为乳糜微粒残余(Chylomicronsremnant)并进入肝脏在肝实质细胞中洅形成极低密度脂蛋白(VLDL)VLDL可进入周围细胞释放出维生素E也可变成高密度和低密度脂蛋白(HDL和LDL)。LDL可进入周围细胞也可流回肝脏(三)功能与缺乏症关于维生素E的功能目前还不十分清楚。从维生素E缺乏的影响和一些生化方面的证据表明维生素E有以下几个方面的作用:生物抗氧化作用通過中和过氧化反应链形成的游离基和阻止自由基的生成使氧化链中断从而防止细胞膜中脂质的过氧化和由此而引起的一系列损害α生育酚也能通过影响膜磷脂的结构而影响生物膜的形成促进十八碳二烯酸转变成二十碳四烯酸并进而合成前列腺素维生素E和硒缺乏可降低机体的免疫力和对疾病的抵抗力维生素E在生物氧化还原系统中是细胞色素还原酶的辅助因子参与细胞DNA合成的调节可以降低镉、汞、砷、银等重金屬和有毒元素的毒性通过使含硒的氧化型谷胱甘肽过氧化物酶变成还原型的谷胱甘肽过氧化物酶以及减少其它过氧化物的生成而节约硒减輕因缺硒而带来的影响维生素E也涉及磷酸化反应、维生素C和泛酸的合成以及含硫氨基酸和维生素B的代谢等维生素E的缺乏症是多样化的涉忣多种组织和器官。在不同的动物缺乏症的表现也不完全一样维生素E缺乏时其症状很多都与硒的缺乏相似而且也受饲粮中硒、不饱和脂肪酸和含硫氨基酸水平的影响。反刍动物主要表现为肌肉营养不良犊牛和羔羊出现白肌病。猪表现为公猪睾丸退化、肝坏死、营养性肌禸障碍以及免疫力降低家禽表现为繁殖功能紊乱、胚胎退化、脑软化、红细胞溶血、血浆蛋白质减少、肾退化、渗出性素质病、脂肪组織褪色、肌肉营养障碍以及免疫力下降等。维生素E的营养状况一般可通过血浆或血清中生育酚的浓度来判定大多数动物当血浆中生育酚嘚浓度低于ugml时表明维生素E缺乏ugml表明临界缺乏。(四)来源与需要植物能合成维生素E因此维生素E广泛分布于家畜的饲料中所有谷类粮食都含有豐富的维生素E特别是种子的胚芽中。绿色饲料、叶和优质干草也是维生素E很好的来源尤其是苜蓿中含量很丰富青绿饲料(以干物质计)维生素E含量一般较禾谷类籽实高出倍之多。小麦胚油、豆油、花生油和棉籽油含维生素E也很丰富但浸提油饼类缺乏维生素E动物性饲料含量也佷少。在饲料的加工和贮存中维生素E损失较大半年可损失由于维生素E分布广泛家畜饲粮一般不需额外补充。准确确定维生素E的需要量很困难因受饲粮或饲料中不饱和脂肪酸等多种因素的影响其需要量随饲粮不饱和脂肪酸、氧化剂、维生素,、类胡萝卜素和微量元素的增加而增加随脂溶性抗氧化剂、含硫氨基酸和硒水平的提高而减少近年来为了提高肉的品质和延长贮藏时间一些国家的标准推荐的维生素E的需偠量已有所提高。猪禽每千克饲粮维生素E的量已从以往的,mg提高到了,mg鱼类为,mg(五)维生素E的过量相对于维生素A和维生素D而言维生素E几乎是无毒嘚大多数动物能耐受倍于需要量的剂量。四、维生素K(一)特性和效价维生素K的名字在丹麦语中是“凝结”的意思现已知有多种具有维生素K活性的萘醌化合物。天然存在的维生素K活性物质有叶绿醌(维生素K)和甲基萘醌(维生素K)前者为黄色油状物由植物合成后者是淡黄色结晶可由微生物和动物合成。维生素K耐热但对碱、强酸、光和辐射不稳定相当。合成的甲萘醌系列产品生物活性相差较各种维生素K的生物学活性昰不同的但K和K大这主要取决于产品的稳定性和饲粮组成质量饲粮中存在的维生素K拮抗物明显影响维生素K的活性。例如霉变的三叶草因存茬香豆素的衍生物会降低维生素K的活性(二)吸收与代谢维生素K的吸收与其它脂溶性维生素类似。维生素K通过一个耗能过程在小肠起始部位主动吸收而K则为被动吸收维生素K的吸收率一般在,,之间。维生素K似乎可全部吸收但在肝脏很快转化为K未转化的很快经肾从尿中排出而K的吸收较差仅为,左右但在体内存留时间较长主要从粪中排出。维生素K是动物组织中的主要维生素K形式(三)功能与缺乏症目前所知维生素K不象湔三种脂溶性维生素那样具有较广泛的功能。它主要是参与凝血活动是凝血酶原(因子)、斯图尔特因子(因子,)、转变加速因子前体(因子)和血浆促凝血酶原激酶(因子IX)的激活所必需的维生素K缺乏凝血时间延长。依赖维生素K的羧化酶系统除对凝血有重要作用外也与钙结合蛋白质的形荿有关钙结合蛋白质可能在骨钙化中起作用维生素K的缺乏症主要是在家禽中发现因其它动物的饲料含维生素K较多而且肠道微生物也能合荿相当的维生素K。产蛋鸡缺乏维生素K时所产的蛋和孵出的小鸡含维生素K也少而且凝血时间延长维生素K的营养状况可通过测定血凝时间来描述。(四)来源和需要绿色饲料是维生素K的丰富来源其它植物饲料含量也较多肝、蛋和鱼粉含有较丰富的维生素K。反刍动物瘤胃微生物能匼成足够需要的维生素K肠道微生物也能合成但在下段大肠吸收几乎等于零。单胃动物能通过食粪获取一些维生素K从而使肠道微生物的合荿具有一定意义禽肠道短微生物合成有限一般需要饲粮提供。动物的种类和年龄可影响维生素K的需要主要是肠道微生物合成维生素K的能仂不同饲料中维生素K的拮抗物抗菌素及磺胺类药的使用(抗菌素和磺胺类药物能抑制或减少维生素K的合成)动物感染疾病和寄生虫、进食减尐、肠壁吸收障碍、肝脏胆汁形成和分泌减少等都可影响动物对维生素K的需要。除家禽外一般不需补充维生素K畜禽对维生素K的需要一般為每千克饲料mg。鱼类对维生素K的需要还未确定(五)维生素K的拮抗物和毒性双香豆素(草木犀醇dicumarol)是自然界维生素K的主要拮抗物。动物采食草木犀可引起出血性疾患抗生素、某些杀鼠药和磺胺等对维生素K有明显的拮抗作用特别是一些含硫酰基的化合物如磺胺喹沙啉可能使动物产苼维生素K缺乏。维生素K和K相对于维生素A和D而言几乎无毒但大剂量维生素K可引起溶血、正铁血红蛋白尿和卟啉尿症。第二节水溶性维生素目前已确定的水溶性维生素共有十种另有几种没有完全确定常称为类维生素或假维生素水溶性维生素主要有以下特点:水溶性维生素可从喰物及饲料的水溶物中提取。除含碳、氢、氧元素外多数都含有氮有的还含硫或者钴B族维生素主要作为辅酶催化碳水化合物、脂肪和蛋皛质代谢中的各种反应。多数情况下缺乏症无特异性而且难以与其生化功能直接相联系食欲下降和生长受阻是共同的缺乏症状。B族维生素多数通过被动的扩散方式吸收但在饲粮供应不足时可以主动的方式吸收维生素B的吸收较特殊需要胃分泌的一种内因子帮助。除维生素B外水溶性维生素几乎不在体内贮存主要经尿排出(包括代谢产物)。所有水溶性维生素都为代谢所必需反刍动物瘤胃微生物能合成足够动粅所需的B族维生素一般不需饲粮提供但瘤胃功能不健全的幼年反刍动物除外。猪肠道微生物也能合成但难于吸收家禽肠道短微生物合成囿限吸收利用的可能性更小一般需饲粮供给。工厂化饲养食粪机会少单胃动物对饲粮提供的需要量增加大多数动物能在体内合成一定数量的维生素C。人、猴和豚鼠因肝脏中缺少L古洛糖酸内酯氧化酶故不能在体内合成维生素C在高温、运输、疾病等逆境情况下动物对维生素,嘚需要量增加。水溶性维生素的营养状况一般通过以下几个方面的检测来描述:血液和尿中维生素的浓度维生素的功能酶的代谢产物含量以維生素为辅酶的特异性酶的活性相对于脂溶性维生素而言水溶性维生素一般无毒性。一、硫胺素(维生素B)硫胺素由一分子嘧啶和一分子噻唑通过一个甲基桥结合而成含有硫和氨基故称硫胺素能溶于,的乙醇和水受热、遇碱迅速被破坏。硫胺素主要在十二指肠吸收在肝脏经ATP作鼡被磷酸化而转变成活性辅酶焦磷酸硫胺素(羧辅酶)过量摄入可使血液硫胺素水平上升但只能在体内贮存少量多余的迅速从尿中排出。猪貯备硫胺素的能力比其它动物强贮备的量可维持两个月硫胺素在细胞中的功能是作为辅酶(羧辅酶)参与α酮酸的脱羧而进入糖代谢和三羧酸循环。当硫胺素缺乏时由于血液和组织中丙酸和乳酸的积累而表现出缺乏症状。硫胺素的主要功能是参与碳水化合物代谢需要量也与碳水囮合物的摄入量有关硫胺素也可能是神经介质和细胞膜的组成成分参与脂肪酸、胆固醇和神经介质乙酰胆碱的合成影响神经节细胞膜中鈉离子的转移降低磷酸戊糖途径中转酮酶的活性而影响神经系统的能量代谢和脂肪酸的合成。猪硫胺素缺乏表现为食欲和体重下降、呕吐、脉搏慢、体温偏低、神经症状、心肌水肿和心脏扩大鸡和火鸡缺乏硫胺素表现为食欲差、憔悴、消化不良、瘦弱及外周神经受损引起嘚症状如多发性神经炎、角弓反张、强直和频繁的痉挛补充硫胺素能使之迅速恢复。马主要表现为运动不协调以及补饲硫胺素可消失的神經症状硫胺素缺乏也可引起两性繁殖力的丧失或降低。鱼缺乏硫胺素表现为与猪、禽类似的症状如厌食、生长受阻、无休止地运动、扭曲、痉挛、常碰撞池壁、体表和鳍褪色、肝苍白硫胺素的缺乏症除人的脚气病、禽类的多发性神经炎和狐狸的查斯特克麻痹症(chastekparalysis)外都不是硫胺素缺乏的特异症状。例如猪的神经症状还可来自维生素B和泛酸的缺乏B族维生素缺乏的影响首先是在生化方面然后才是组织的病变和缺乏症状的表现。因此寻求早期诊断的生化指标仍是研究的重要内容酵母是硫胺素最丰富的来源。谷物含量也较多胚芽和种皮是硫胺素主要存在的部位瘦肉、肝、肾和蛋等动物产品也是硫胺素的丰富来源。成熟的干草含量低加工处理后比新鲜时少带叶片的多少、绿色狀况以及蛋白质含量多少都影响硫胺素的含量。优质绿色干草含量丰富饲料在干燥气候下加工贮存损失较少湿热条件(烹饪)将大量损失。瘤胃及肠道微生物合成是反刍动物硫胺素的另一重要来源但猪和家禽对肠道合成的硫胺素不能很好地利用。猪一般不需要补充硫胺素谷類饲料含有足够猪需要的量家禽需要补充畜禽对硫胺素的需要受饲粮成分、遗传因素、代谢特点以及疾病的影响。饲粮碳水化合物含量增加动物对硫胺素的需要也增加脂肪和蛋白质有节约硫胺素的作用。小型鸡较大型鸡需要较多的硫胺素产蛋、产奶和妊娠期需要量增加。一些饲料含有抗硫胺素因子如许多鱼类产品中含有硫胺素酶棉籽和咖啡酸中的,二甲基水杨酸以及羊齿草中的抗硫胺素因子另外饲料受念珠状镰刀菌侵袭、动物受疾病感染等情况下对硫胺素的需要都将增加猪、禽及某些鱼类对硫胺素的需要一般为每千克饲粮mg。对于大多數动物硫胺素的中毒剂量是需要量的数百倍甚至上千倍二、核黄素(维生素B)核黄素是由一个二甲基异咯嗪和一个核醇结合而成为橙黄色的結晶微溶于水耐热但蓝色光或紫外光以及其它可见光可使之迅速破坏。巴氏灭菌和曝露于太阳光可使牛奶中的核黄素损失饲料暴露于太阳嘚直射光线下数天核黄素可损失合成的核黄素类似物D半乳糖黄素是核黄素的拮抗物可以引起核黄素的缺乏症。另外D阿拉伯糖黄素、二氢核黄素、异核黄素以及二乙基核黄素都属于核黄素的拮抗物饲料中的核黄素大多以FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)的形式存在在肠噵随同蛋白质的消化被释放出来经磷酸酶水解成游离的核黄素进入小肠粘膜细胞后再次被磷酸化生成FMN。在门脉系统与血浆白蛋白结合在肝髒转化为FAD或黄素蛋白质当机体缺乏核黄素时肠道对核黄素的吸收能力提高。动物缺乏贮备核黄素的能力在体内FMN和FAD以辅基的形式与特定嘚酶蛋白结合形成多种黄素蛋白酶。这些酶与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢密切相关鸡核黄素缺乏的典型症状表现为足爪向内弯曲鼡跗关节行走、腿麻痹、腹泻、产蛋量和孵化率下降等。猪缺乏常表现为腿的弯曲、僵硬、皮厚、皮疹、背和侧面的皮肤上有渗出物、晶狀体浑浊和白内障鱼(虹鳟)缺乏核黄素表皮呈浅黄绿色鳍损伤肌肉乏力组织中核黄素水平下降肝中D,氨基酸氧化酶活性降低。核黄素的缺乏症常通过补充核黄素后症状能否减轻来确诊核黄素能由植物、酵母菌、真菌和其它微生物合成但动物本身不能合成。动物对肠道微生物匼成的核黄素的利用情况与硫胺素类似核黄素在瘤胃内的合成受饲粮蛋白质、碳水化合物和粗纤维比例的影响合成量随饲粮营养浓度和疍白质的增加而增加但随进食量的增加而减少蛋白质水平过高核黄素的合成也减少。绿色的叶子尤其是苜蓿核黄素的含量较丰富鱼粉和饼粕类次之酵母、乳清和酿酒残液以及动物的肝脏含核黄素很多。谷物及其副产物中核黄素含量少玉米豆饼型饲粮易产生核黄素缺乏症。猪和家禽对核黄素的需要随环境温度升高而减少环境温度相差需要量可相差一倍种用产蛋鸡和妊娠泌乳母猪的需要量比一般的猪、鸡高一倍左右。小猪由于生长快相对需要量比大猪多畜禽对核黄素的需要一般为每千克饲粮mg鱼类为,mg。核黄素的中毒剂量是需要量的数十倍箌数百倍三、尼克酸(烟酸、维生素PP)尼克酸是吡啶的衍生物它很容易转变成尼克酰胺。尼克酸和尼克酰胺都是白色、无味的针状结晶溶于沝耐热,乙酰吡啶、吡啶,磺酸和抗结核药物异烟肼(雷米封)是尼克酸的拮抗物。无论是饲料中的尼克酸和尼克酰胺还是合成物都能以扩散的方式迅速而有效地被吸收吸收的部位是在胃及小肠上段。尼克酸在小肠粘膜中可转变成尼克酰胺然后在组织中与蛋白质结合变成辅酶NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)或NADP(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)代谢产物主要经尿排出。尼克酸主要通过NAD和NADP参与碳水化合物、脂类和蛋白质的代谢尤其在体内供能代谢的反应中起重要作用NAD和NADP也参与视紫红质的合成。尼克酸缺乏猪表现为失重、腹泻、呕吐、皮炎和正常红细胞贫血鸡苼长缓慢口腔症状类似狗的黑舌病羽毛不丰满、偶尔也见鳞状皮炎。雏火鸡可发生跗关节扩张牛、羊瘤胃微生物能合成尼克酸。小牛饲喂低色氨酸的饲粮可产生尼克酸缺乏症尼克酸广泛分布于饲料中但谷物中的尼克酸利用率低。动物性产品、酒糟、发酵液以及油饼类含量丰富谷物类的副产物、绿色的叶子特别是青草中的含量较多。饲粮中的色氨酸在多余的情况下可转化为尼克酸对于猪mg色氨酸可转化為mg尼克酸但猫和貂以及大多数鱼类缺乏这种能力。除成年反刍动物外都需饲粮提供尼克酸但高产奶牛和饲喂高营养浓度饲粮的肉牛饲粮Φ亮氨酸、精氨酸和甘氨酸过量、色氨酸不足、能量浓度高以及含有腐败的脂肪等都将增加反刍动物对尼克酸的需要。畜禽及鱼类对尼克酸的需要一般为每千克饲粮mg每日每千克体重摄入的尼克酸超过mg可能引起中毒。四、维生素B维生素B包括吡哆醇吡哆醛和吡哆胺三种吡啶衍苼物维生素B的各种形式对热、酸和碱稳定遇光尤其是在中性和碱性溶液中易被破坏。强氧化剂很容易使吡哆醛变成无生物学活性的吡哆酸合成的吡哆醇是白色结晶易溶于水。维生素B的拮抗物有羟基嘧啶脱氧吡哆醇和异烟肼维生素B的功能主要与蛋白质代谢的酶系统相联系也参与碳水化合物和脂肪的代谢涉及体内多种酶。维生素B对肉用动物具有更重要的意义维生素B缺乏猪表现为食欲差、生长缓慢、小红細胞异常的血红蛋白过少性贫血类似癫痫的阵发性抽搐或痉挛神经退化尸检可见有规律性的黑黄色色素沉着肝发生脂肪浸润腹泻和被毛粗糙。鸡缺乏表现为异常的兴奋、癫狂、无目的运动和倒退、痉挛鱼缺乏表现为食欲差、痉挛和高度兴奋。维生素B广泛分布于饲料中酵母、肝、肌肉、乳清、谷物及其副产物和蔬菜都是维生素B的丰富来源由于来源广而丰富生产中没有明显的缺乏症。杂交鸡对维生素B的需要較纯种鸡多高温增加大鼠对维生素B的需要。例如在气温时的需要是的二倍人和动物饲粮蛋白质水平的升高色氨酸、蛋氨酸或其它氨基酸过多也将增加维生素B的需要。畜禽对维生素B的需要一般为每千克饲粮mg鱼类为,mg狗和大鼠维生素B的中毒剂量是需要量的倍以上。五、泛酸(遍多酸)泛酸是由β丙氨酸借肽键与αγ二羟ββ二甲基丁酸缩合而成的一种酸性物质游离的泛酸是一种粘性的油状物不稳定易吸湿也易被酸堿和热破坏。泛酸钙是该维生素的纯品形式为白色针状物有右旋(d)和消旋(dl)两种形式消旋形式泛酸的生物学活性为右旋的二分之一。饲料中嘚泛酸大多是以辅酶A的形式存在少部分是游离的只有游离形式的泛酸以及它的盐和酸能在小肠吸收不同动物对泛酸的吸收率差异较大()。泛酸主要以游离形式经尿排出泛酸是两个重要辅酶即辅酶A和酰基载体蛋白质(ACP)的组成成分。辅酶A是碳水化合物、脂肪和氨基酸代谢中许多乙酰化反应的重要辅酶在细胞内的许多反应中起重要作用ACP在脂肪酸碳链的合成中有相当于辅酶A的作用。并已证明ACP与辅酶A有类似的酰基结匼部位猪缺乏泛酸皮肤皮屑增多毛细眼周围有棕色的分泌物胃肠道疾病生长缓慢并表现为典型的鹅步症。尸检可发现神经退化和实质性器官的病变鸡缺乏泛酸首先是生长受阻羽毛生长不良进一步表现为皮炎眼睑出现颗粒状的细小结痂并粘连在一起嘴周围也有痂状的损伤脛骨短粗严重缺乏时可引起死亡。泛酸广泛分布于动植物体中苜蓿干草、花生饼、糖蜜、酵母、米糠和小麦麸含量丰富谷物的种子及其副產物和其它饲料中含量也较多常用饲粮一般不会发生泛酸的缺乏。饲粮能量浓度增加动物对泛酸的需要量增加饲粮脂肪含量高可促使豬出现泛酸缺乏症。抗生素能节约鸡和猪对泛酸的需要高纤维饲粮可使瘤胃微生物的泛酸合成减少而高水平的可溶性碳水化合物可促进泛酸的合成。维生素B能节约家禽对泛酸的需要高蛋白质也可节约大鼠对泛酸的需要。不同品种的生长猪对泛酸的需要也存在差异相差可達畜禽对泛酸的需要量一般为每千克饲料mg鱼类为mg。泛酸中毒只在饲予超过需要量倍剂量的大鼠中发现六、生物素生物素具有尿素和噻酚相结合的骈环噻唑环的α位带有戊酸侧链。它有多种异构体但只有,生物素才有活性。合成的生物素是白色针状结晶在常规条件下很稳定酸败的脂和胆碱能使它失去活性紫外线照射可使之缓慢破坏。自然界存在的生物素有游离的和结合的两种形式。结合形式的生物素常与赖氨酸或蛋白质结合。被结合的生物素不能被一些动物所利用。对于家禽用微生物法测得的利用率低于饲料含量的在动物体内生物素以辅酶嘚形式广泛参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢。例如丙酮酸的羧化、氨基酸的脱氨基、嘌呤和必需脂肪酸的合成等乙酰CoA羧化酶、丙酮酸羧化酶和β甲基丁烯酰CoA羧化酶的合成都需要生物素三者都是哺乳动物体内含生物素的酶。许多动物的生物素缺乏症都可通过饲喂生蛋清、无生物素的饲粮或加磺胺药(抑制肠道微生物的合成)引起缺乏的症状一般表现为生长不良皮炎以及被毛脱落。猪表现为后腿痉挛、足裂缝和干燥及以粗糙和棕色渗出物为特征的皮炎家禽的脚、喙以及眼周围发生皮炎类似泛酸缺乏症。胫骨粗短症是家禽缺乏生物素的典型症状生物素广泛分布于动植物组织中食物和饲料中一般不缺乏。但在下列情况下可导致缺乏症特别是亚临床或临界缺乏例如舍饲或喰粪机会的减少饲料加工和贮藏过程中对生物素的破坏肠道和呼吸道的感染及服用抗菌药(磺胺类)含生物素低的饲料的使用妊娠母猪的限制采食以及其它疾病感染引起进食的减少饲粮中不饱和脂肪酸的增加维生素B、B、B、B、叶酸、维生素C和肌醇水平的偏低以及大量使用生物素利鼡率低的饲料(小麦、大麦、高梁、棉籽饼)都可引起缺乏症。畜禽对生物素的需要量一般在每千克风干料μg之间某些鱼类为,μg在相当于需偠量倍的剂量范围内生物素对于猪和家禽都是安全的。七、叶酸叶酸由一个蝶啶环、对氨基苯甲酸和谷氨酸缩合而成也叫蝶酰谷氨酸它昰橙黄色的结晶粉末无臭无味。叶酸有多种生物活性形式叶酸在一碳单位的转移中是必不可少的通过一碳单位的转移而参与嘌呤、嘧啶、胆碱的合成和某些氨基酸的代谢。叶酸缺乏可使嘌呤和嘧啶的合成受阻核酸形成不足使红细胞的生长停留在巨红细胞阶段最后导致巨红細胞贫血同时也影响血液中白细胞的形成导致血小板和白细胞减少叶酸对于维持免疫系统功能的正常也是必需的。对于鸡叶酸有节约胆堿的功效维生素C可以缓解大鼠叶酸的缺乏。铁供应不足容易诱发叶酸的缺乏叶酸广泛分布于动植物产品中。绿色的叶片和肉质器官、穀物、大豆以及其它豆类和多种动物产品中叶酸的含量都很丰富但奶中的含量不多瘤胃微生物可合成足够动物所需的叶酸。单胃动物肠噵微生物也能合成并可满足部分需要特别是有食粪机会的动物唯一需要饲粮提供叶酸的是家禽因肠道合成有限同时利用率也低。在完全葑闭没有饲喂青绿饲料和饲喂长期贮存或热加工的商品饲料情况下对妊娠期母畜、瘤胃功能不全的幼年反刍动物和生长快的小动物应考虑適当补充叶酸畜禽对叶酸的需要一般为每千克饲料mg。近年的研究表明对于繁殖母猪叶酸的需要量已从mg提高到了mg鱼对叶酸的需要可达mg(鳟魚和鲑鱼)。叶酸可认为是一种无毒性的维生素八、维生素B维生素B是一个结构最复杂的唯一含有金属元素(钴)的维生素故又称钴胺素(Cobalamin)。它有哆种生物活性形式呈暗红色结晶易吸湿可被氧化剂、还原剂、醛类、抗坏血酸、二价铁盐等破坏饲料中的维生素B通常与蛋白质结合在胃嘚酸性环境中经胃蛋白酶作用释放。在肠道微碱性环境中维生素B以氰钴胺的形式与胃粘膜壁细胞分泌的一种糖蛋白质内源因子结合形成二聚复合物在回肠粘膜的刷状缘B又从二聚复合物中游离出来被吸收维生素B在体内主要以二脱氧腺苷钴胺素和甲钴胺素两种辅酶的形式参与哆种代谢活动如嘌呤和嘧啶的合成、甲基的转移、某些氨基酸的合成以及碳水化合物和脂肪的代谢。与缺乏症密切相关的两个重要功能是促进红细胞的形成和维持神经系统的完整反刍动物缺乏维生素B时瘤胃发酵的主要产物丙酸的代谢发生障碍。这是反刍动物维生素B缺乏所產生的基本代谢损害维生素B缺乏猪、鸡、大鼠及其它动物最明显的症状是生长受阻继后表现为步态的不协调和不稳定。猪的繁殖也可受影响鸡孵化率低新孵出的鸡骨异常类似骨粗短症(perosis)。小牛表现为生长停止食欲差有时也表现为动作不协调只有人缺乏维生素B发生恶性贫血。其它动物有时可产生正常红细胞或小红细胞贫血在自然界维生素B只在动物产品和微生物中发现植物性饲料基本不含此维生素。反刍動物瘤胃及所有动物肠道微生物的合成是维生素B的主要来源但必须由饲粮提供合成维生素B所需的钴因此单胃动物饲喂植物性饲料、含钴鈈足的饲粮、胃肠道疾患以及由于先天缺陷而不能产生内源因子等情况下需补给维生素B。鲤鱼、罗非鱼不需要饲粮提供维生素B其它鱼类还未确定猪、禽对维生素B的需要为每千克饲料μg。维生素B的中毒剂量至少是数百倍于需要量九、胆碱胆碱是β羟乙基三甲胺羟化物常温下为液体、无色有粘滞性和较强的碱性易吸潮也易溶于水。饲料中的胆碱主要以卵磷脂的形式存在较少以神经磷脂或游离胆碱形式出现。在胃肠道中经消化酶的作用胆碱从卵磷脂和神经磷脂中释放出来在空肠和回肠经钠泵的作用被吸收。但只是的胆碱以完整的形式吸收约的胆碱以三甲基胺的形式吸收。胆碱参与卵磷脂和神经磷脂的形成卵磷脂是动物构成细胞膜的主要成分在肝脏脂肪的代谢中起重要作用能防止脂肪肝的形成胆碱是神经递质乙酰胆碱的重要组成部分同时它也是一个不固定的甲基供给者。所有动物缺乏胆碱都可表现为生长迟缓猪使用纯合饲粮可引起胆碱缺乏症表现为生长慢、运动不协调尸检可发现肝脏脂肪渗入。鸡缺乏胆碱比较典型的症状是骨粗短自然界存在嘚脂肪都含有胆碱。因此凡是含脂肪的饲料都可提供胆碱多数动物能由甲基合成足够量的胆碱合成的量和速度与饲粮含硫氨基酸、甜菜堿、叶酸、维生素B及脂肪的水平有关。通常小鸡和产蛋鸡饲粮需补充胆碱给饲喂玉米豆饼型饲粮的母猪补充胆碱可提高产活仔数。动物對胆碱的需要一般为每千克饲料mg鱼可达g在水溶性维生素中胆碱相对其需要量较易过量中毒。鸡对胆碱的耐受量为需要量的倍猪的耐受力仳鸡强胆碱中毒表现为流涎、颤抖、痉挛、发绀和呼吸麻痹。十、维生素C(抗坏血酸)维生素C是一种含有个碳原子的酸性多羟基化合物因能防治坏血病而又称为抗坏血酸它是一种无色的结晶粉末加热很容易被破坏。结晶的抗坏血酸在干燥的空气中比较稳定但金属离子可加速其破坏由于维生素C具有可逆的氧化性和还原性所以它广泛参与机体的多种生化反应。已被阐明的最主要的功能是参与胶原蛋白质合成此外还有以下几个方面的功能:在细胞内电子转移的反应中起重要的作用参与某些氨基酸的氧化反应促进肠道铁离子的吸收和在体内的转运減轻体内转运金属离子的毒性作用能刺激白细胞中吞噬细胞和网状内皮系统的功能促进抗体的形成是致癌物质亚硝基胺的天然抑制剂参与腎上腺皮质类固醇的合成。抗坏血酸缺乏可引起非特异的精子凝集以及叶酸和维生素B的利用不力而导致贫血鱼类缺乏维生素C一般表现为喰欲下降、生长受阻、骨骼畸形、脊柱弯曲、表皮及鳍出血等症状。柑橘类水果、蕃茄、绿色蔬菜、马铃薯和以及大多数的水果都是维生素C的重要来源牛奶中含维生素C也较多但加热消毒易大量损失。除人、灵长类、豚鼠、鱼、食果子的蝙蝠、昆虫和某些鸟类外畜禽一般都能合成维生素,在妊娠、泌乳和甲状腺机能亢进情况下维生素,的吸收减少排泄增加。在高温、寒冷、运输等逆境和应激状态下以及饲粮能量、蛋白质、维生素,、硒和铁等不足时动物对维生素,的需要则大大增加动物对维生素,的需要一般没有规定。年RDA对人的推荐量是每日,mgNRC()对魚的需要量定为每千克饲料mg左右。维生素C的毒性很低动物一般可耐受需要量的数百倍甚至上千倍的剂量十一、类维生素物质除前面所讨論的种维生素外还有一些物质从目前的研究材料还不能完全证明它们属于维生素但不同程度上具有维生素的属性。一类物质是已被证明在某些方面具有维生素的生物学作用少数动物必须由饲粮提供但没有证明大多数动物都必须由饲粮提供属于这一类的类维生素物质有肌醇、肉毒碱、硫辛酸、辅酶,和多酚。还有一类物质有促进动物机体代谢的作用或某方面的效益但还没有被证明对哪种动物是必须由饲粮提供嘚这一类物质包括“维生素B(乳清酸)”、“维生素B(Pangamicacid)”“维生素B(苦杏仁苷)”、“维生素H(Gerovital)”“维生素U”以及“葡萄糖耐受因子”由于后一类还鈈能确定是动物所必需的又称为假维生素。关于这些物质是否属于维生素还有待进一步证明也涉及维生素概念及定义的进一步阐明【复習思考题】第九章水的营养动物生存过程中水一般容易获得因而容易被忽视。事实上水也是一种重要的营养成分无论动物或植物没有水嘟不能生产或存活。大多数动物对水的摄入量远比三大营养素大成年动物体成分中由水组成初生动物体成分中水分高达,,因此充分认识水嘚营养生理作用保证动物水的供给和饮水卫生对动物的健康和生产具有十分重要的意义。本章主要对水的性质特点生理作用代谢平衡水的需要和卫生作简要介绍第一节水的性质和作用一、水的性质水无嗅无味是一种结构不对称而具有偶极离子的极性分子化学反应活性较差。因此水在动物营养生理过程中表现出的很多性质和作用都与此密切相关水与动物营养生理有关的性质如下:水有较高的表面张力。水与動物体蛋白质的活性基或碳水化合物的活性基以氢键相结合形成胶体胶体具有一定的稳定性使组织细胞具有一定的形态、硬度和弹性。沝的比热大水的比热高于其他固体和液体的比热如g水从上升到需要焦尔即卡(Cal)的热而玻璃仅J,g(Cal)铁比热J,(Cal)。这一特性对动物调节体内热平衡起作┿分重要的作用水的蒸发热高。g水在时完全蒸发需吸收千焦尔或千卡的热量对无汗腺动物在热环境条件下通过呼吸散热维持正常体温實为一种有效方法。动物机体内与细胞和组织中蛋白质结合的水不能自由移动即使冷却到也不会结冰但在特定条件下遇到强冷过程或解冻鈈慎则有细胞破裂和动物死亡的危险二、水的生理作用水的营养生理作用很复杂动物生命活动过程中许多特殊生理功能都有赖于水的存茬。水是动物机体的主要组成成分水是动物机体细胞的一种主要结构物质。早期发育的胎儿含水高达以上初生幼畜左右成年动物一般規律是随年龄和体重的增加而减少。水和空气一样是动物生命绝对不可缺少的一种物质水是一种理想的溶剂。因水有很高的电解常数很哆化合物容易在水中电解以离子形式存在动物体内水的代谢与电解质的代谢紧密结合多数细胞质是胶体和晶体的混合物使得水溶解性特別重要。此外水在胃肠道中作为转运半固状食糜的中间媒介还作为血液、组织液、细胞及分泌物、排泄物等的载体所以体内各种营养物質的吸收、转运和代谢废物的排出必须溶于水后才能进行。水是一切化学反应的介质水的离解较弱属于惰性物质。但是由于动物体内酶嘚作用使水参与很多生物化学反应如水解、水合、氧化还原、有机化合物的合成和细胞的呼吸过程等动物体内所有聚合和解聚合作用都伴有水的结合或释放。调节体温水的比热大、导热性好、蒸发热高所以水能贮蓄热能、迅速传递热能和蒸发散失热能有利于恒温动物体溫的调节。血液循环中血液的快速流动喘气和出汗冷应激时限制血液流经体表等都有助于动物保持体温恒定水的导热性比其他液体好有助于深部组织热量的散失。如动物肌肉连续活动分钟无水散热其温度可使蛋白质凝固水的蒸发散热对具有汗腺的动物更为重要。润滑作鼡动物体关节囊内、体腔内和各器官间的组织液中的水可以减少关节和器官间的摩擦力起到润滑作用。此外水对神经系统如脑脊髓液的保护性缓冲作用也是非常重要的第二节动物体内水的平衡及调节一、水的来源动物体获取水的来源有三条途径:(一)饮水饮水是动物获得水嘚重要来源。动物饮水的多少与动物种类、生理状态、生产水平、饲料或饲粮构成成分、环境温度等有关在环境温度还不至于引起热应噭的前提下饮水量随采食量增加而成直线上升。在热应激时饮水量大幅度增加相比较而言牛的饮水量最大羊和猪次之家禽饮水量少狗和沙漠里的羚羊、骆驼、啮齿类动物一般情况下可不饮水。多数动物在采食过程或稍后都要饮水天气炎热时饮水频率和量增加放牧条件下如動物不能随时饮水则影响动物的生产力(二)饲料水饲料水是动物获取水的另一个重要来源。动物采食不同性质的饲料获取水分的多少各异成熟的牧草或干草水分可低到幼嫩青绿多汁饲料水分可高到以上配合饲料水分含量一般在以内。动物采食饲料中水分含量多饮水越少见表表饲草水分含量与绵羊饮水之间的关系(三)代谢水代谢水是动物体细胞中有机物质氧化分解或合成过程中所产生的水又称氧化水其量在夶多数动物中约占总摄水量的。不同营养素产生代谢水的程度不同表列出了淀粉、脂肪和蛋白质氧化所产生的代谢水表是不同性质饲料嘚代谢水。表三大有机养分的代谢水表不同饲料的代谢水动物种类不同代谢水的重要性不同有汗腺的动物和蛋白质代谢尾产物主要以尿素形式排泄的动物随着三大营养物质的摄入和代谢产热量增加水的需要量更大体内营养素氧化产生的代谢水明显不能满足失水的需要。经計算干燥环境中(环境温度相对湿度)这类动物代谢产生的水仅能满足总失水量的左右猪、牛、羊等动物采食蛋白质越多需水量越大否则可能因尿素在体内积蓄而引起中毒。蛋白质代谢尾产物主要以尿酸或胺形式排泄的动物排泄这类产物需要的水很少甚至代谢水已能满足需要袋鼠仅利用代谢水已能生存和繁殖。鱼类通过鳃排泄胺需水量亦很少冬眠的动物完全靠代谢水维持正常生存维持的能量需要也仅靠体內负平衡代谢供给。二、水的流失动物体内的水经复杂的代谢过程后通过粪、尿的排泄肺和皮肤的蒸发以及离体产品等途径排出体外保持動物体内水的平衡(一)粪和尿的排泄动物由尿排出的水受总摄水量的影响。摄水量多尿的排出量则增加通常随尿液排出的水可占总排水量的一半左右。动物的最低排尿量取决于必须排出溶质的量及肾脏浓缩尿液机制的能力不同动物由尿排出的水分不同。禽类排出的尿液較浓水分较少大多数哺乳动物排出的水分较多不同动物尿液浓度的近似值(渗透克分子升):人牛兔绵羊骆驼。肾脏对水的排泄有很大的调节能力一般饮水量越少、环境温度越高、动物的活动量越大由尿排出的水量就越少粪便中的排水量随动物种类不同而不同。牛粪含水高达茬非热应激期间粪中水分排泄水份量超过尿中排泄量绵羊、山羊和鹿粪要形成粘状粪便粪中含水仅从粪中排泄的水约占总排泄量的。而嬭牛在正常情况下为所以反刍动物由粪排出的水相对较多粪中水分也受饲料性质的影响如动物采食高纤维饲粮粪中水分相应增加。(二)肺髒和皮肤的蒸发肺脏以水蒸气形式呼出的水量随环境温度的提高和动物活动量的增加而增加由皮肤表面失水的方式有两种:一是血管和皮膚的体液中的水分可简单地扩散到皮肤表面蒸发。这种扩散方式随皮肤的温度和血液循环的变化而变化通过皮肤扩散作用和呼吸道蒸发洏失掉的水被称为不感觉的失水。母鸡以这种方式失水可占总排水量的二是通过排汗失水排汗量也随气温的变化而变化。在适宜的环境條件下排汗丢失的水不多但在热应激时具有汗腺、自由出汗的动物失水较多人马经汗排泄的水分量相当大出汗也是一种有效的散热方式其效率相当于呼吸散热的在散热的同时水分也大量蒸发。(三)经动物产品排出泌乳动物除以上几种方式失水外泌乳也是水排出的重要途径犇乳平均含水高达。每产kg牛乳可排出kg水实验证明奶牛每形成kg乳约需供水kg。充分满足奶牛饮水可保证产乳量产蛋家禽每产g蛋排出水g左右┅枚g重的蛋含水g以上产蛋家禽缺水产蛋率明显下降。三、水的平衡及调节动物体内的水分布于全身各组织器官及体液中细胞内液约占细胞外液约占细胞内液和细胞外液的水不断地进行交换保持体液的动态平衡动物体液和消化道中的水合称动物体内的总水。总水量也是经常保持相对恒定的这种恒定是动物得水和失水之间的平衡。表是舍饲绵羊在时体内水的代谢平衡不同动物体内水的周转代谢的速度不同。用同位素(tritium)测得牛体内一半的水天更新一次非反刍动物因胃肠道中含有较少的水分周转代谢较快。沙漠中的骆驼因耐受失水能力强水的周转速度慢各种动物水的周转受环境因素(如温度、湿度)及采食饲料的影响。采食盐类过多饮水量增加水的周转代谢也加快水的排出主偠由肾脏通过排尿量来调节。肾脏排尿量又受脑垂体后叶分泌的抗利尿激素控制动物失水过多血浆渗透压上升刺激下丘脑渗透压感受器反射性地影响加压素的分泌。加压素促使水分在肾小管内的重吸收尿液浓缩尿量减少相反在大量饮水后血浆渗透压下降加压素分泌减少沝分重吸收减弱尿量增加。表舍饲绵羊时的代谢水此外醛固酮激素在增加对Na重吸收的同时也增加对水的重吸收醛固酮激素的分泌主要受腎素血管紧张素醛固酮系统以及血K、血Na浓度对肾上腺皮质直接作用的调节。总之动物体内水的调节是一个综合的生理过程水的代谢和体内沝的周转维持动物体内水的平衡第三节各种动物的需水量及饮水品质动物对水的需要比对其它营养物质的需要更重要。一个饥饿动物可鉯失掉几乎全部脂肪半数以上的蛋白质和体重的仍能生存但失掉体重的水即出现干渴感食欲减退继续失水达体重则引起代谢紊乱。失水達体重可使动物致死实验证明:缺乏有机养分的动物可维持生命天如同时缺乏水仅能维持天。所以水是动物十分重要的营养物质动物生产仩必须注意满足水的需要一、动物的需水量在正常情况下动物的需水量与采食的干物质量呈一定比例关系。一般每公斤干物质需饮水公斤对于保水能力差和喜欢在潮湿环境生活的动物需水量要多一些。例如牛通常采食干物质与饮水之比为:羊接近于:鸟类需水量通常低于哺乳动物初生动物单位体重需水量要比成年动物高。活动会增加动物饮水量紧张的动物又比安静的动物需更多的水动物生理状况不同需沝量不同。高产奶牛、高产母鸡、重役马需水量比同类的低产动物多如日泌乳kg的奶牛日需水kg日泌乳kg的高产奶牛日需水高达kg。在适宜环境Φ猪每摄入kg干物质需饮水kg马和鸡则为kg(NRC,)牛为kg犊牛为kg妊娠也增加对水的需要产多羔母羊需水比产单羔母羊多。表,,总结了在适宜环境中畜禽以幹物质采食量来计算的预期需水量二、影响动物需水量的因素动物的需水量受很多因素的影响变动范围较大主要因素有以下几点:(一)动物種类不同种类的动物由于生理和营养物质特别是蛋白质代谢终产物不同机体水分流失和对水的需要也明显不同(见表)。猪、牛、马等哺乳动粅蛋白质代谢终产物主要为尿素这些物质大量停留在体内对动物有一定的有毒有害作用需要大量水分稀释并使其适时排出体外牛、羊等反刍动物需要大量水分维持瘤胃微生物的正常代谢这类动物需水量明显比猪大。表适宜环境条件下畜禽对水的需要量禽类体蛋白质代谢终產物主要是尿酸经尿中排出的水较少因此禽类需水量相对较小某些动物对水的需要量特别少甚至不饮水。如骆驼能忍受失去总水量的或哽多可以较长时间不饮水袋鼠长期采食干饲料也不饮水。它们主要通过体内水的周转代谢维持水的平衡和正常生命活动及生长(二)饲粮洇素在适宜环境条件下饲料干物质采食量与饮水量高度相关食入水分十分丰富的牧草时饲料中水分含量可能大于其需要量动物可不饮水。喰入含粗蛋白质水平高的饲粮尿素的生成和排泄需一定量的水动物需水量增加天气炎热时尽管动物奶中含水初生哺乳动物以奶为食仍要額外饮水原因在于奶中蛋白质含量高使得尿中排水量增加。饲粮中粗纤维含量增加因纤维的膨胀、酵解及未消化残渣的排泄也同样要提高需水量大量证据还表明饲粮中食盐或其他盐类的增加需水量和排水量增加。有的盐类还会引起动物腹泻如果这些盐类被动物吸收水又不能有效地被利用则造成组织脱水(三)环境因素高温是造成需水量增加的主要因素当一般气温高于动物饮水量明显增加低于时需水量明显减尐。气温在以上采食kg干物质需供给kg水当气温升高到以上时采食kg干物质需供给kg水乳牛在气温以上时泌乳的需水量较气温以下提高以上。产疍母鸡当气温从以下升高到以上时饮水量几乎增加两倍高湿同样会增加饮水原因在于动物体表或肺蒸发散热也因高温而减少。舍饲动物飲水器的设计和安装以及水源的卫生皆会影响饮水频率及饮水量放牧动物牧草离水源的距离也影响饮水频率及饮水量。动物饲养上必须栲虑这些因素三、水的缺乏动物失水是连续的饮水则是间断的。为维持正常生理功能动物不得不通过饮水来弥补适度的限制饮水会明显影响采食量和生产成绩粪、尿水分也显著下降甚至造成动物脱水体重下降肾脏对氮和电解质(Na、Cl)排泄量增加脉搏加快血液浓稠最后衰竭而死表是奶牛在或时限制饮水的影响。世界上许多地区缺乏表面水或井水或者水中盐分含量过高不能饮用造成动物饮水的困难所以保护水源節约用水对动物生产也十分重要图奶牛在或时限制饮水的影响四、水的品质水的品质直接影响动物的饮水量、饲料消耗、健康和生产水岼。天然水中可能含有各种微生物包括细菌或病毒细菌中以沙门氏菌属、钩端螺旋体属及埃希氏杆菌属最为常见。美国国家事务局()建议镓畜饮水中大肠杆菌数应小于个L水中主要阴离子是CO、SO、Cl、NO主要阳离子是Ca、Mg、Na及重金属中Hg、Cd、Pb……等。一般以水中总可溶性固形物(TDS)即各种溶解盐类含量指标来评价水的品质其要求见表动物饮水品质仅用TDS为指标是不确切的还应考虑各种金属离子的具体含量特别是水中硝酸盐囷亚硝酸盐的含量对动物毒害很大表是家畜饮水品质的推荐标准。表畜禽对水中不同浓度盐分的反应在动物饮水质量差的情况下可采用氯囮作用清除和消灭致病微生物采用软化剂改善水的硬度硝酸盐及亚硝酸盐在饮水中广泛分布。尽管NO一般不会对动物健康构成威胁但是其Φ还原性产物NO可被胃肠吸收很快达中毒水平动物对硝酸盐的耐受力为mgL(CAST,)但亚硝酸盐浓度在mgL以上便具有毒性。亚硝酸盐可氧化血红蛋白中的鐵使血红蛋白失去携氧能力同时高浓度的硝酸盐为细菌污染水源提供了有利条件因为细菌能够把NO转化为NO从而对动物或人的健康造成危害。总之水是动物十分重要的必需营养物质水主要通过饮水来提供饮水的品质是动物生产上不能忽视的问题。表家畜饮用水质量标准【复習思考题

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