第9章 动物营养学研究方法

动物营养学（6497）自学考试大纲一、本课程性质与设置的目的（一）本课程的性质和特点动物营养学是紧密围绕动物生产又直接为养殖业服务的一门科学，是动物科学专业的专业基础课。

主要特点：基本概论多、基本理论较深，前半部分主要讲述营养物质的作用及体内的代谢过程，理论性较强，后半部分主要讲述动物的营养需要量，理论性和实践应用性均较强。

学习时必须循序渐进，首先要掌握前面的基本理论，再学习动物的营养需要，结合以后所学的专业课（如养猪学）就可以用于指导和从事以后的养殖生产。

通过理论学习、课程实验与生产实践，逐步掌握各章节的主要内容，最后融会贯通。

（二）本课程在专业中的地位、任务与作用动物营养学是动物医学与动物科学的专业基础课程，只有在学好此课程的基础上，才能学好饲料和饲养学、养猪学，养羊学等其它专业课程。

动物营养学是研究动物摄入、利用营养物质全过程与生命活动相互关系的科学。

其主要任务在于：第一，研究动物生存和生产所需的营养素及各物质的生理生化功能；第二，研究并确定各种营养素的适宜需要量；第三，研究营养素在体内代谢、定量转化规律及作用调节机制；第四，动物生产与环境之间的关系；第五，寻求和改进动物营养的研究方法和手段。

动物营养学在现代动物生产中起着重要的作用，营养是决定生产效率高低和生产潜力发挥的关键因素，提高动物生产效率，除合理选用品种外，在很大程度上依赖于营养物质利用效率的提高，后者则取决于动物营养研究的扩展。

20世纪，特别是近半个世纪以来，随着动物营养、营养需要研究的深入发展和动物营养学边缘学科等领域的不断发展，动物生产的发展突飞猛进，生产水平显著提高。

（三）本课程的基本要求总的要求是掌握基本理论、基本概念；理解各营养物质在动物体内的代谢转化规律；掌握不同动物在不同生理阶段的营养需要量的特点和规律。

（四）本课程与相关课程的联系动物营养学是生命科学中理论性、应用性均较强的学科，与自然科学中三十多门学科，特别是与生命有关的学科关系密切，也和哲学、自然辨正法、经济学和法律等人文学科相互联系。

《动物营养学》教学大纲一、动物营养学课程的性质、地位和任务动物营养学是在普通生物学、动物生理学、化学、生物化学、生物统计学等学科基础上发展起来的一门新兴学科，主要研究和阐明动物摄入和利用饲料中营养物质过程与生命活动的关系，揭示动物利用营养物质的量变质变规律，是从事动物生产的理论基础。

动物营养学是动物科学本科专业的主要专业基础课。

动物营养学的主要任务：第一、提示和阐明动物生存、生产或做功所需要的营养物质；第二、研究确定不同生产形式下动物对各种营养物质的适宜需要量；第三、评定各类动物对饲料中营养物质的利用效率；第四、研究和阐明各种营养物质在动物体内的消化、吸收、代谢特点、动态平衡、动物生产效率及生产特性之间的关系；第五、研究动物营养与内外环境之间的关系；第六、寻求和改进动物营养研究的方法和手段。

总之，根本任务是为动物科学饲养提供理论根据和饲养指南。

二、基本要求（一）理论知识方面通过理论学习，要求学生掌握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，不同种类、不同生理状态和生产水平的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，从而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。

（二）实践技能方面通过实验和实践环节，要求掌握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的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。

三、教学安排本课程分理论教学和实验实践教学二部分。

理论教学以教师课堂讲授形式为主，总学时54学时，3学分。

实验教学以学生亲自动手的形式进行，共54学时，重点开展6大概略养分及部分纯养分的测定分析。

实践环节以学生利用课余时间自行设计和实施动物饲养试验的形式进行，共安排一个学期，不占计划内学时。

理论教学和实验教学在三年级第一学期完成，实践环节安排在第三学年第二学期进行。

动物营养学的研究方法动物营养学是研究动物摄取、消化、吸收和利用营养物质的科学，因此，如何科学地进行动物营养学研究是十分重要的。

动物营养学研究方法多种多样，包括用于测定营养素的化学方法、测定疾病的生物学方法、测定细胞和分子水平的分子学方法等。

本文将介绍一些常用的动物营养学研究方法。

一、生物学方法生物学方法是一种研究动物对各种饲料的反应和生理代谢的方法。

这类方法通常涉及动物的生长速度、饲料摄入量、元素代谢率、泌乳量等指标的测定。

常用的生物学方法包括：1.生长研究生长研究是一种基本的动物营养学方法。

通过对动物生长曲线的测定，可以了解不同饲料对动物生长的影响，从而确定动物所需的饲料或营养素。

2. 元素代谢率测定元素代谢率（EMR）测定是研究代谢的重要方法，通常用于测定动物对不同饲料中矿物质的吸收情况。

测定EMR需要对饲料进行标记，然后测定动物体内的同位素含量，进而计算出EMR。

3. 泌乳研究泌乳研究是以母牛产奶量、奶脂率和奶蛋白质含量等为观测指标的研究方法。

通过对不同饲料组的牛奶产量和品质的比较，可以确定最适宜的饲料或营养素组合。

二、化学方法化学方法是一种量化营养素的方法。

这种方法通常基于测定动物组织或排泄物中的化学成分，从而研究不同饲料或营养素对营养物质的影响。

常用的化学方法包括：1. 量化饲料成分化学方法最基本的应用之一是分析不同饲料中的主要成分。

通过分析饲料中碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等主要成分，可以为动物研究提供重要的营养学信息。

2. 分析动物组织或排泄物中的化学成分化学方法也可以用于分析动物体内的化学成分。

例如，通过分析粪便、尿液、尿素和血清等样品中的蛋白质、氮、磷、钙等元素，可以确定动物对特定饲料的反应。

三、分子学方法分子学方法是一种研究营养素和基因之间关系的方法，它可以揭示营养素与基因之间的相互作用，从而为动物营养学研究提供更深入的信息。

常见的分子学方法包括：1. 分子生物学方法分子生物学方法主要研究营养与生物过程之间的关系。

《动物营养学》课程习题解答绪论1.名词解释：营养；动物营养；动物营养学2.问答题：（1）动物营养学的任务是什么？（2）简述动物营养学在动物生产中的重要作用。

（3）简述动物营养学发展的历史、现状和未来。

第一章动物与饲料1.名词解释：营养物质；概略养分分析分案；游离水（自由水、初水分）；吸附水（结合水）；粗蛋白质；粗脂肪；粗纤维；粗灰分；无氮浸出物；非蛋白氮；中性洗涤纤维；酸性洗涤纤维；可消化养分；消化率；表观消化率与真消化率；抗营养物质2.问答题：（1）饲料中概略养分的种类有哪些？（2）说明饲料中各种营养物质的基本功能。

（3）比较动植物体化学成分的特点及差别。

（4）动物对饲料的消化方式有哪些？比较各类动物的消化特点。

（5）营养物质的吸收方式有哪些？（6）影响消化率的因素与哪些？第二章水的营养1.名词解释：代谢水；总可溶固形物2.问答题：（1）水的性质有哪些？（2）水的营养生理作用有哪些？（3）说明水的来源和排泄途经。

（4）影响动物需水量的因素有哪些？（5）水缺乏将对动物造成哪些影响？（6）衡量水质的指标有哪些？第三章蛋白质营养1.名词解释：美拉德反应（棕色反应）；瘤胃氮素循环；必需氨基酸与非必需氨基酸；半必需氨基酸与条件性必需氨基酸；限制性氨基酸；蛋白质生物学价值；净蛋白质利用率；蛋白质效率比；蛋白质化学评分；必需氨基酸指数；可消化氨基酸、可利用氨基酸与有效氨基酸；蛋白质降解率；理想蛋白质；氨基酸平衡；氨基酸互补；氨基酸拮抗；氨基酸中毒2.问答题：（1）组成蛋白质的化学元素主要有哪些？（2）蛋白质的性质及分类。

（3）蛋白质的营养生理作用？（4）影响蛋白质消化吸收的因素有哪些？（5）比较非反刍动物与反刍动物蛋白质消化代谢的特点。

（6）说明反刍动物蛋白质评定新体系的特点。

（7）说明单胃动物理想蛋白质模式的特点。

（8）动植物体内NPN的种类。

（9）反刍动物利用尿素应注意的问题。

（10）瘤胃微生物在饲料蛋白质降解过程中的利弊。

第一讲动物营养学研究概况营养学是研究生物体营养过程的科学，通过研究，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。

根据研究的对象，营养学分为动物营养学、植物营养学和微生物营养学三大学科。

动物营养学和植物营养学分别是动物生产和植物生产的支柱学科，微生物营养学不但可同时为动物生产和植物生产服务，而且可直接为人类健康和食物生产服务。

营养物质在土壤—植物—动物—人食物链中的流向与转移，不但是农业生产的根本基础，也是农业生产的最终目的。

现代农业的最大特点就是营养物质在食物链中的快速和高效转移与回流。

要体现这一特点，必须研究和掌握动物、植物和微生物营养。

因此，营养学或其三大分支学科是农业生产及其可持续发展的理论基础。

一、基本概念1．营养学(nutrition)：是沟通动物生物化学和生理学的桥梁，是应用生物化学、生物学、生理学、生物统计学等手段研究养分的营养生理功能、消化吸收、饲料营养价值以及养分需要量的一门基础学科。

2．动物饲养学(feeding)：是动物营养学原理在动物饲养实践中的应用。

研究和阐明如何正确应用营养标准和饲料营养价值表配制全价日粮，以满足动物各种养分需要量，同时研究饲料加工生产技术及动物饲喂技术，以充分发挥动物生产性能和饲料营养价值的一门学科。

3．饲料(feed/feedstuff)：即动物的食物，是指一切能被动物采食、消化、吸收、利用并对动物无毒害作用的物质。

饲料是相对的，有量的区别和畜种的区别；饲料可以是简单的、单一的，也可以是配合的;4．营养(nutrition)：指动物摄取、消化、吸收和利用食物中的营养物质以维持生命、生产产品的过程。

5．营养素(nutrients)：即养分，指饲料中凡能被动物用以维持生命、生产产品及具有类似化学成分性质的物质。

必需养分(essential nutrients)：指动物体内不能合成或合成速度很慢，不能满足动物需要，必须由饲料中提供的养分。

一、简答题1.简述体外试验、体内试验和数字模拟试验之间的关系？2.动物消化率的常用测定方法有哪些？1.体内消化实验：用动物测定饲料养分经过其消化道后的消化率常称体内消化实验。

体内消化实验通常分为全收粪法(常规法)和指示剂法。

因收粪的部位不同，全收粪法又可分为肛门收粪法（从肛门收集动物的全部粪便）和回肠末端收粪法（通过外科手术在回肠末端安装一瘘管收集食糜，或施以回─直肠吻合术，在肛门收集回肠食糜）。

指示剂法也可分为内源指示剂（是指用饲粮或饲料自身所含有的不可消化吸收的物质作指示剂，如盐酸不溶灰分。

）和外源指示剂法（外源指示剂是加入饲粮中的指示物质，如用Cr2O3作指示剂），进一步仍可分为肛门收粪和回肠收粪。

2.尼龙袋法：此法是将被测饲料装入一特制尼龙袋，经瘤胃瘘管放入瘤胃中，48小时后取出，冲洗干净，烘干称重，与放入前的饲料蛋白质含量相比，差值即为饲料可降解蛋白量。

目前国际上已普遍采用此法测定饲料蛋白质的降解率。

3. 离体消化实验：指模拟消化道的环境，在体外(实验室内)进行饲料的消化。

可分为消化道消化液法（用安装瘘管的办法收取小肠液或瘤胃液，在试管中进行孵化）和人工消化液法（消化液不是来自消化道，而是采用合成的消化酶，模拟制成消化液）。

这两类方法也常混合使用。

3.测定营养物质在动物体内沉积率的常用方法有哪些？4.什么是蛋白质周转？测定方法有哪些？动物机体蛋白处于一个不断合成和分解的过程。

机体组织在合成新的蛋白质时，不断更新旧的组织蛋白质，被更新的组织蛋白质降解为氨基酸，其中大部分又重新合成组织蛋白质，少部分通过其他途径进行转化。

这种合成和降解的两个可逆过程统称为蛋白质的周转代谢。

蛋白质合成率的测定可以通过体内实验进行，通常采用同位素标记法。

目前，用于测定蛋白质合成率的方法主要有：(1)连续灌注法，其基本原理为：用含一定浓度同位素标记氨基酸溶液连续稳定向动物体内细胞外代谢池引人数小时，使前体代谢池中的比放射性活性达到一个“坪”值。

绪论1、名词：养分、营养、营养学、饲料、动物营养学。

2、试述动物营养学的研究目标和任务。

3、简述动物营养学的地位与发展趋势。

4、动物营养在提高动物生产效率中有何地位和作用？第一章动物与饲料1.名词：CP、CA、EE、CF、ADF、NDF。

2.饲料概略养分分析对饲料养分如何分类，各种养分如何测定或计算？3.简述养分一般的营养生理功能。

4.试比较动植物体组成成分的异同？5.论述概略养分分析体系的优缺点。

6. 经测定饲喂态玉米含水8%，CP9.6%、EE3.6%、CF1.3%、CA1.1%、Ca0.03%、P0.29%，问饲喂态时NFE含量？绝干状态时CP、Ca？7. 生产猪全价饲料时，每吨配合饲料加入了600g FeSO4·7H2O、200gMnSO4·H2O、700gZnSO4·7H2O、700gCuSO4·5H2O，问此饲料中分别添加了多少ppm的Fe、Cu、Mn、Zn？(纯度85％)第二章动物对饲料的消化与利用1.名词：消化，吸收，消化率。

2.比较单胃，反刍动物消化方式的异同3.瘤胃消化饲料的基础及其优缺点4.蛋鸡每天采食120g饲料，含CP18%，Ca3.5%,每天随粪排出cp4.32g，Ca1.95g，内源cp1.5g Ca0.9g 问cp,Ca的ADg 和Tdg各是多少？5.影响消化率的因素有哪些？如何提高动物对养分的消化率？第三章水的营养1.简述水的基本营养生理功能。

2. 为什么说动物缺水比缺乏其他营养素更危险？3. 试述影响动物需水量的因素及其对生产的指导意义。

4.动物体水的来源和去路分别有哪些方式？第四章蛋白质的营养1.名词：EAA、NEAA、LAA、RDP、UDP、IP。

2.简述蛋白质的营养生理功能。

3.解释氨基酸之间的拮抗、平衡、转化及中毒关系。

生长猪、禽的必需氨基酸包括哪几种？4.列出猪和家禽常见的EAA名称，常见拮抗氨基酸对、转化氨基酸对。

《动物营养学》课程教学大纲授课专业：动物科学学时数：40 学分数：2.5一、课程的任务和目的本课程是动物科学专业本科生的学科必修课程。

动物营养学是阐明营养物质摄入与生命活动之间关系的科学。

通过研究摄入营养素对动物生命活动的影响，揭示动物利用营养物质的量变质变规律，为动物生产提供理论依据和指南。

该课程是理论性较强的科学，是继数学、物理学、动物生理学、动物生物化学、生物统计及试验设计、计算机应用等课程之后开设的重要专业基础课。

本课程的重点在于介绍动物营养学的基础原理和基本方法及其在动物生产实践中的应用，其教学目的、任务和要求是使学生（1）掌握不同种类的动物对饲料中养分的摄取、消化、吸收、代谢等过程的量变规律及其特点；（2）掌握饲料养分的生理功能及养分间的相互关系；（3）掌握不同种类、不同生产目的的动物在不同条件下的营养需要以及估计和评定营养需要的基本原理和方法；（4）掌握影响动物利用饲料或养分的因素及其解决途径；（5）了解动物营养学的研究进展和发展趋势，掌握初步的科研技能、资料收集整理、综合分析和应用的方法，培养初步从事相关工作的能力及创新能力，并为学习后续课程奠定必要的、坚实的基础。

二、课程教学内容绪论（1学时）掌握营养与营养学的概念、动物营养学的任务；了解动物营养在动物生产中的地位和作用；了解动物营养学的发展历程与趋势。

本课程的教学计划、学习方法及其与有关课程的关系，学习本课程对后续课程的学习及生产实践应用的意义和作用等。

第一章营养物质及其来源（3学时）主要内容：营养物质的基本概念、种类和基本功能；动植物体的营养物质组成及其比较；动物与植物的相互关系。

要求：理解与熟练掌握（1）动物与饲料的相互关系；（2）动植物的化学组成及其差别比较；（3）动物、饲料中的主要养分，尤其是饲料概略养分分析方案中的六大成分的概念。

一般了解与掌握饲料养分的一般功能和表示方法等。

（4）影响动物、饲料中主要养分的因素。

难点：动植物的化学组成及其差别比较第二章动物的消化生理及消化力（3学时）主要内容：饲料的可消化性；动物的消化力以及影响消化率的因素。

第九章同位素示踪技术第九章同位素示踪技术第九章同位素示踪技术在反刍动物营养研究中的应用第一节同位素示踪技术的原理与方法简介同位素示踪是继能量平衡、物质平衡（C，n）试验及相关化学分析技术之后，动物营养学的另一种重要研究方法。

同位素示踪主要用于观察营养物质的动态代谢过程，这是常规技术无法实现的。

传统的研究方法也可以用来研究食糜流量和营养吸收，但同位素示踪技术的应用可以提高测定的准确性，减少动物的外科治疗，重复使用相同的动物或获得更多的信息。

此外，同位素研究也是矿物代谢研究的重要手段。

虽然同位素示踪技术的应用受到仪器设备要求的限制，但其独特的优势使其得到越来越广泛的应用。

一.同位素示踪技术的原理同位素示踪技术广泛应用于反刍动物营养研究。

例如，营养物质的消化和吸收、食糜的流量测量、细菌蛋白质的合成、身体组织的合成和分解、器官代谢、矿物质代谢、能量代谢和身体成分的估计可以通过不同的同位素示踪技术来实现。

这些同位素示踪技术利用同位素原子相同的化学性质和不同的物理性质，通过示踪原子位置和数量的变化来观察物质的代谢。

就方法原则而言，主要有以下三个方面。

这些原则的综合应用形成了各种技术方法。

1.同位素稀释：如测定某种代谢物在代谢池中的总量，在无法测定代谢池总容量的情况下，向代谢池中注入一定数量的同位素标记代谢物，取得代表性样品后测定同位素富集度（比活度），可以计算出池中代谢物总量。

假设使用稳定性同位素标记的代谢物进行示踪。

注入代谢物的该同位素富集度（某同位素量/代谢物中该元素总量）为ei，代谢物注入量为i；代谢池中代谢物中该同位素的富集度为ec，代谢物总量为m；注入示踪物后代谢池的同位素富集度为eci。

其中ei、i为已知量，ec、eci为可测量，求m。

eci??ei?i?ec?m?/?i?m?则：mei?eci??i??/?eci?ec?同时，通过测量池中代谢产物的浓度C，可以获得代谢池的体积V。

五、M/C 2材料代谢动力学分析：动物体内代谢池中的代谢物一般处于动态变化之中，向代谢池中注入示踪物，测定池内和流出代谢池的示踪物变化以反映物质的代谢。