【动物营养与饲料学】第一章绪论ppt课件.ppt

,N and f,动物营养与饲料学(Animal Nutrition and Feed Science),左 建 军13570464890动物营养与饲料科学系,绪 论,概念发展历程内容任务,动物营养和饲料学的:,动物营养？营养？营养学？动物营养学？动物营养学学习任务？动物营养学学习内容？为什么要学动物营养？怎样学？,饲料学？饲料？饲料学？饲料学学习任务？饲料学学习内容？为什么要学饲料学？怎样学？,第一节动物营养与饲料学和动物生产,动物生产的特点,动物营养与饲料在饲料工业中作用,动物营养与饲料在动物生产中作用,动物营养与饲料在食物链中的作用,将粮食及人类不能直接利用的物质转化为人类生存和生活质量提高所必需的食物、衣物、药物、娱乐、劳力、自然环境等产品或方式。其中，生产食物是动物生产的主要目的。,一、动物生产的特点,1.动物生产的目的,2.动物生产的作用,食物链的重要成员，生态平衡的维护者。,一、动物生产的特点,3.目前动物生产特点：低效率,一、动物生产的特点,表1 各种动物将饲料能量、蛋白质转化为人类食物的效率,引自Gillespie，1987,养分通过动物后的分流比例,食入 100%,进入产品 15 -20%,进入环境 80-85%,Cows,动物生产,低效,高污染,使用生长促进剂，动物性饲料,竞争资源,食品安 全危机,固体 粪、灰尘、损失饲料,气体CH4,CO2,NH3NO,NO2,SO2,液体尿、废水,噪音,水污染,温室效应,直接危害人畜,臭味,动物生产特点：高污染,Greenhouse Gases,动物生产特点：食品安全隐患,肉 骨 粉： 疯牛病 动物油脂： 二恶英 抗 生 素： 残留与耐药性 高 铜： 残留、环境污染 砷 制 剂： 中毒 违禁药品： 中毒、危害健康 霉变饲料： 霉菌毒素中毒,一、动物生产的特点,动物生产特点：与人竞争资源,达地球表面的太阳能，有1%被植物利用。植物所捕获的太阳能中，有5%被转化为人类可直接利用的食物。人畜争食主要体现在这部分。,再生性资源：蛋白质、碳水化合物和脂肪三 大有机物属再生性资源,自然界的食物资源：,非再生性资源：无机养分,一、动物生产的特点,No.of people fed by animal products is only 20% of those fed by grains consumed by animals,缺点：物质转化效率低与人类竞争资源环境的污染者优点：为人类提供优质蛋白质维持食物链的正常运转和维护生态平衡的重要成员,一、动物生产的特点,解决问题的手段：有效利用资源,一方面，通过动物营养学的研究手段提高动物对养分的利用率； 另一方面，将人类不能直接利用的养分资源（如牧草、各类副产物等）通过动物生产转化为人类食品。,一、动物生产的特点,二、动物营养与饲料在食物链中作用,2. 调控养分的摄入和排泄量，影响环境质量 3. 保障动物产品对人类的食用安全,1. 提高动物对自然资源的利用效率,三、动物营养与饲料在动物生产中作用,1. 保障动物健康,2. 提高生产水平 与50年前比较，现代动物的生产水平提高了80-200%。其中，营养的贡献率占50-70%。,4. 降低生产成本 动物生产的总成本中，饲料成本占50-80% 5. 保护生态环境,三、动物营养与饲料在动物生产中作用,3. 改善产品质量,第二节动物营养学的基本概念和内容,是有机体消化吸收食物并利用食物中的有效成分来维持生命活动、修补体组织、生长和生产的全部过程。2. 养分 食物中的能够被有机体用以维持生命或生产产品的一切化学物质，即通常所称的营养物质或营养素、养分。凡能提供养分的物质叫食物或饲料,一、营养的概念,1. 营养,营养,生物,自养生物,异养生物,植物和微生物,动物,一、营养的概念,营养：生物及其与环境相互联系的纽带,二、营养学,研究生物体营养过程的科学。通过这一过程的研究，可以阐明生命活动的本质，并通过营养调控措施维持生态系统的平衡,1. 概念,2. 营养学分支,二、营养学,营养学,植物营养学,微生物营养学,动物营养学,植物生产,人类,动物生产,农业,农业生产： 营养物质的流向与转移。现代农业： 营养物质的快速和高效转移与回流。,3. 营养学农业生产的理论基础,二、营养学,4. 营养学生命科学和资源环境科学的组成部分,营养过程 = 生命活动过程 生命活动的物质基础：养分 营养学：物质资源利用科学,二、营养学,营养学,物质资源的利用效率,环境的质量,三、动物营养学,研究营养物质摄入与动物生命活动（包括生产）之间关系的科学。养分是动物生命活动的物质基础。研究养分的摄入与动物健康和高效生产的定性定量规律，不但可以为动物生产提供理论根据和实践指南，维持动物生产的高效进行，而且有助于揭示动物生命活动的本质、动物与人及环境的互作关系。,1. 概念,2. 动物营养学任务,确定必需营养素及其理化特性 研究必需营养素在体内的代谢过程及其调节机制 研究营养摄入与动物健康的关系 研究动物营养与人及环境之间的互作规律 制定不同条件下，不同生产目的的动物对各种营 养物质的需要量 研究动物营养学的研究方法,三、动物营养学,3. 动物营养学目标,通过研究，揭示养分利用的定性定量规律，形成饲料资源的高效利用、动物产品的高效生产、人类健康及生态环境的长期维护的动物营养科学指南，使动物生产在土壤-植物-动物-人食物链中与其他要素协调发展，为维持食物链的高效运转发挥积极作用。,三、动物营养学,第三节饲料学的基本概念与内容,一、饲 料,饲料（feed）是指能够被动物采食，并提供一种或多种养分的物质。 按此定义，饲料既包括各种天然饲料原料（Feedstuff），也包括由各种原料加工而成的产品，如添加剂预混料(additive premix)、浓缩饲料(concentrated feed)和全价饲料(complete feed)等,二、饲料学,饲料学（feed science）是研究关于饲料营养价值及其合理利用的一门科学。 具体说一门研究动物营养、饲料生产、饲料加工、饲料配合、人畜卫生、畜产品品质以及环境保护等的一门学科，同时涉及到农业、工业、食品、医药、机械、内外贸等十多个行业的综合性学科，是畜牧养殖业的主要科学支柱之一。,三、饲料与饲养学在畜禽饲养中的 重要作用,（一）饲料与饲养管理是促进动物生产性能提高的重要因素之一现代动物生产实际上是人类利用动物这一生物转化器(biological converter)将饲料转化为动物产品的过程。提高动物生产性能，一方面有赖于良好的动物品种，另一方面取决于包括科学利用饲料在内的有效的饲养管理。以奶牛为例，近30年来，个体产奶量平均每年提高2-3%，其中遗传贡献率占33-40%，而饲养管理(包括饲料、饲养、疫病防治等)因素的贡献率占60-67%。,（二） 饲料是畜禽饲养的基础饲料是动物所需营养物质的载体。动物所需的各种营养物质（包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、矿物质、维生素等）都必须通过饲料来提供。饲料开支也是动物饲养中所需各种开支（包括场地折旧、购买畜禽、饲养管理、饲料、疫病防治）中最大的一笔，约占饲养总成本的50-80%。 因此，最大限度地提高饲料转化效率，对于降低饲养成本，提高饲养效率，具有重要意义。,（三）饲料缓解了动物与人对粮食的竞争动物与人类对粮食存在竞争关系，这点在不发达国家尤为突出。但是，如果组成动物饲料的原料是粮食加工副产品，如不适于人类利用的糠麸、酒糟、饼粕时，动物利用这些产品生产出优质的畜禽产品，则可以缓解动物与人类对粮食的竞争压力。反刍动物由于其特殊的消化道结构，对来源于作物秸秆、谷实的颖壳、牧草中的纤维素的利用率可以达到30%-80%。反刍动物生产对于缓解动物与人对粮食的竞争发挥着重要的作用。,第四节动物营养学的发展进程,动物营养：未来发展,动物营养：主要问题,动物营养学促进饲料工业和动物 生产水平与效益的提高,物营养学的现状,现代动物营养学形成原因,历史三阶段,一、历史三阶段,阶段一：从18世纪中叶到19世纪中叶,此期的最大成就是法国化学家Antoine Lavoisier（1743-1794）创立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。,阶段二：从19世纪中叶到20世纪30-40年代,一、历史三阶段,此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、脂肪和碳水化合物三大有机物是动物的必需养分。大部分研究集中在这三大养分及能量利用率上，并开始积累有关矿物元素的资料。 1875年，美国成立全球第一家饲料厂，标志着动物营养学已进入到实际应用阶段。,从30年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪酸、无机元素、能量代谢、蛋白质代谢、动物营养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。 在30-40年代，分离并阐明了维生素的化学结构以后，微量养分的营养就初步形成了。,一、历史三阶段,阶段三：从20世纪30年代至今现代动物营养学的形成与发展阶段,到了60年代，维生素、氨基酸、抗生素的人工合成取得成功，养殖业也开始向规模化集约化方式发展，大大促进了动物营养学在生产实际中的应用。与此同时，饲料工业进入迅速发展时期。应用已知的动物营养学知识所生产的配合饲料能够促使养殖生产水平和饲粮利用率的大幅度提高，标志着现代动物营养学已经形成。,一、历史三阶段,从60年代至今，现代动物营养学得到了迅速发展。,二、现代动物营养学形成原因,近一个世纪以来动物科学及相关学科的发展实验动物的贡献： 大鼠：维生素、氨基酸、矿物元素和毒物 狗： 胰岛素、碳水化合物代谢、烟酸 豚鼠：坏血病 仓鼠、猪、猴、禽、鹌鹑及其他动物 分析技术的进步和化学、数学、生物化学、生理学及其他相关学科的发展。,长期以来农牧民养殖经验的总结,三、动物营养学的现状,了解了养分的主要代谢过程，掌握了养分的基本功能，弄清了养分的缺乏症和某些养分的中毒症；,确定了50种必需养分；,动物可能需要的营养物质,制定了各类动物对主要养分的营养需要量，掌握了主要养分的利用效率，使动物生产能够在较准确的营养调控下进行；,三、动物营养学的现状,建立了一整套动物营养学的研究方法； 了解了多种因素对营养代谢和需要量的影响；认识了饲料添加剂在动物营养中的重要作用；,向第四阶段过渡,三、动物营养学的现状,宏观,微观,群体,个体,组织,细胞、分子,局部,整体,静态,动态,分支学科和交叉学科正在形成，如环境营养学、免疫营养学、微生态营养学、分子营养学等,四、动物营养学促进饲料工业和动物生产水平与效益的提高,配合饲料的普及面达28%，部分国家的饲料工业已跃居十大工业行业之一。,养殖业的发展：与50年前比较，动物生产水平和饲粮利用率提高了80-200%。,五、动物营养：主要问题,交叉领域薄弱：营养与遗传、营养与健康、营养与环境及动物福利、营养与产品品质；采食量及其调控机制与措施；养分的生物利用率的快速准确评定；饲料安全问题。,养分代谢过程及分子机制；,六、动物营养：未来发展,环境营养学 生态营养学 微生态营养学 免疫营养学 分子营养学 系统营养学 ,向分支学科和交叉学科渗透和发展：,第五节饲料学的发展进程,一、国外饲料业发展的萌芽时期,19世纪70年代以前，即1870年前此期对饲料及其营养价值、饲养标准的研究为以后饲料业的发展，尤其是饲料业的建立创造了条件和做了大量的准备。 进入18世纪以后，动物营养实验科学的发展，加上物理、化学、生物学等学科的推动。饲喂畜禽所用的基本上是谷物精料或秸秆、饲草等粗饲料，饲养水平非常低下。,二、世界饲料工业的发展阶段,开始：1875年，John Barwell在美国伊利诺斯州沃基根市创建了Blatchfords全球第一家饲料厂，生产犊牛饲料，它的建立标志着世界饲料工业的开始。起步阶段：到20世纪初期，粉碎机、混合机、颗粒机的应用，各种饲料原料的应用，各种饲料养分的发现，副业。成长发展阶段：二次世界大战以后，集约化、专业化、独立产业，美国饲料工业进入前20大工业行业。稳定发展阶段：20世纪70年代以来， 计算机、自动化管理，美、英、德饲料工业进入前10大工业行业。一条龙企业产生。饲料安全引起重视。,三、世界饲料业现状,世界饲料产量走势图,世界各地区工业饲料产量趋势图,世界工业饲料产量前5位国家,世界工业饲料产量610位国家,维生素,目前全世界维生素总产量50万t左右，维生素需求约43万t，占生产量86%以上。VA、VC、VE、VB4的产量占维生素总产量的比例接近90%，其中VA的产量为3万t左右，约占维生素总产量6%；VC的产量12万t左右，约占维生素总产量24%；VE的产量4万t左右，约占维生素总产量8%；VB4的产量25万t左右，约占维生素总产量50%；VB1、VB2、VB6、VB12、VD3、VK3、VH，以及泛酸钙、叶酸、烟酸和烟酰胺等其它维生素，约占维生素总量的10%。总体看，世界维生素生产过剩，特别是VC，其需求仅占产量的70%左右；VA、VE的需求也仅占生产量的75%85%。,中国是世界维生素生产大国，经历了20世纪90年代的价格战之后，中国维生素企业依靠其成本、技术等优势，在全球竞争中占据了重要席位。2002年中国年生产维生素18万t左右，约占世界维生素产量36%。,世界饲料工业发展的影响因素,有利因素：饲料需求的拉动、饲料贸易的推动、世界经济的宏观面。制约因素：饲料生产能力相对下降、饲料资源匮乏（能量蛋白饲料供应紧张、某些饲料原料产销不平衡）、非公平市场竞争（技术壁垒、绿色壁垒以及海关壁垒）、饲料安全问题,世界饲料工业经济发展趋势,总体呈持续稳定的发展趋势发展中国家是今后20年世界饲料工业发展重要推动力量世界饲料生产中心出现规模性漂移，资源整合速度加快世界饲料工业经济一体化速度加快（一体化、企业集团化、布局区域化、生产专业化和规模化）2002年世界前25位企业总产量中，发达国家占80%以上，其中美国的企业占25强企业的28%，产量占39%，英国有3个企业进入25强企业，其产量占9.1%；在发展中国家，进入世界企业25强的国家，只有泰国、中国、墨西哥和巴西，其中泰国正大集团居世界第二位，中国的希望集团居世界第七位。,未来世界饲料业发展趋势,配方设计更科学饲料产品的科技含量更高饲料企业规模会更大 饲料原料的来源更广 安全绿色食品将是关注的焦点,中国饲料业发展概况,一、中国饲料业发展史古代的中国饲料业历史悠久：19世纪前近代中国饲料业发展缓慢：19世纪20世纪70年代前 (副业)现代中国饲料业迅速发展成为一门独立的学科：20世纪70年代后，转为主业,二、我国饲料业中存在的主要问题及对策饲料及饲料添加剂资源短缺 配合饲料的使用比例低单个工业饲料企业的生产规模小 基础研究薄弱解决饲料安全问题刻不容缓,第六节动物营养与饲料学的内容,一、理论知识方面,掌握提高动物对营养物质利用效率的理论基础，具备分析和解决动物生产实践中的饲养问题的理论知识。运用现代生物科学和农业科学先进技术和成果，深刻揭示动物营养学要与饲料的营养及各种营养物质间的相互关系、饲用价值及生理功能，最终达到为畜牧生产提供优质、高效 、安全、符合现代环保要求的配合饲料，以提高畜禽的生产性能和保证畜产品的质量，生产出符合人们生活需要的动物产品,二、具体学习内容,饲料中各种营养物质及其对动物的营养作用；营养物质缺乏或过量对动物健康和生产的影响；动物对各种营养物质的适宜需要量以及影响其需要量的因素；饲料化学组成；饲料营养价值评定；饲料分类；饲料原料种类；饲料与人畜卫生；饲料配合。,三、实践技能方面,动物营养中概略养分的概念和检测原理与方法了解养分利用率和动物营养需要基本评定或确定方法加深动物营养基本概念和动物生产与营养需要的关系的理解具备营养分析和饲养实践的基本技能对饲料进行科学分类准确评定饲料的营养价值制定科学的饲料配方提出合理的饲料贮存、加工、调制和质量控制方法；对饲料进行信息网络化管理阐明利用饲料饲养动物获得理想效果的一般性饲养原则与技术,结 语,动物营养与饲料学关系密切学科,饲养学 动物生物化学 普通化学 动物生理学 生态学微生物学 畜牧经济学数学 土壤学,主要参考书,动物营养学第二版，杨凤主编，农业出版社，2001中国饲料学， 张子仪主编，农业出版社， 2000中国饲料大全，李德发主编，农业出版社， 2001 饲料与饲养学，韩友文主编，农业出版社，1997家畜饲养学（许振英主编，1979年）；饲料添加剂大全(张乔主编，1994)；配合饲料学(冯定远主编，2003)；现代饲料生产(李德发主编，1997)； “畜牧兽医学报” “动物营养学报” “中国畜牧杂志” “中国饲料” “饲料博览” “饲料工业” “粮食与饲料工业” “饲料广角”。,