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家禽营养的重要原则(上)
鸡饲料配方各种营养素优先考虑次序:
能量〉蛋白质〉常量矿物元素〉微量矿物元素和维生素〉纤维素〉其他
美国家禽经营业每年可将约14%的谷类及40%的高蛋白精料转换成禽肉及禽蛋,而消费者认为禽肉和禽蛋的价值高过谷类及蛋白质精料,因此正朝经济的方式将植物转换成人类食物而努力。自1956年到1976年20克禽肉蛋白质的价格增加了22%,20克禽蛋蛋白质增加了40%;然而汉堡的蛋白质价格却增加了133%、猪排价格增加了140%,禽肉及禽蛋白价格的稳定是归功於家禽生产效率增进之故,而家禽生产效率的增进的原因又是家禽育种及饲养方式进步所导致。家禽饲养一般是依据家禽营养知识的高度发展而愈趋进步,本篇即讨论现代家禽饲养所依凭的营养原则。
营养成分
许多种微生物仅需要简单的养分,若供给数种无机元素、水、氮和能量,其便能合成自身生长和繁殖所需的全部化合物。但鸡只与所有高等动物相同,其所需的养分十分复杂,日粮中需要提供40种以上的特定化合物或化学元素即营养成分,以维持生命、生长及繁殖所需。
依所需养分的功能及化学特性可分为六类:
一、碳水化合物
二、脂肪
三、蛋白质
四、维他命
五、矿物质
六、水
碳水化合物和脂肪为体内能量来源,而能量是用来维持体温、提供身体运动及化学反应所需,包括体组织的合成和废物的排除。大多的养分皆为维持生命的基本物质,因此日粮便必须提供适量的基本必需养分,养分含量不足的日粮能维持生命,但却会使仔禽生长缓慢、成禽繁殖障碍。
在体组织及蛋中也能发现与日粮中所含的相同营养成分,但却不是直接由日粮中养分转换而来的,日粮养分必先经过消化、吸收,然後建造成动物特有的组织。家禽日粮的特色是碳水化物含量高,而蛋白质、脂肪含量低;但在家禽体组织和蛋中的主要成分却是蛋白质和脂肪,碳水化物的含量反而少,由此可知日粮中的养分在动物体内必先往繁复的消化及代谢过程。
能 量
动物由大部分饲料中获取能量,以维持身体功能和进行体内合成反应。能量是以卡(calorie)和热能单位来评估的;1卡即是1公克水,从14.5℃升高至15.5℃所需要的热量,1仟卡(Kilogram calorie或Kilocalorie)等於1,000卡,1佰万卡(Megacalorie)等於1,000仟卡或1,000,000卡。欧洲,通常以焦耳(joule)作能量的单位,1仟卡等於4,184焦耳,即4.184仟焦耳(Kilojoules),而在美国以卡做为动物营养上的能量单位。
动物将饲料中有机成份代谢之後,终产物为二氧化碳、水和能量,这些产物就如同有机化物於火燃烧後的终产物。动物动力学基本定律。Hess定律所谓化学系统自一阶段到另一阶段,其间热能的产生或消耗总量与转换阶段无关,因此便可以化合物在测热器(calorimeter)中燃烧中所生成的热量来评估化合物潜在的能量。於是无论化合物在动物体内的氧化过程较於火燃烧复杂许多,仍能以测热器所测得之数值正确预估化合物在代谢成二氧化碳及水之前能释出的能量。饲料的潜能和总能可由测热器测得,但日粮对动物的实际效能需要进一步测定,因饲料必先经消化、吸收和代谢後才会将净能释出(图1)。由此可知在动物自饲料中获得净能之前有大量的能量失去 ,能量的耗损在於粪中未消化的残渣、尿中未代谢的化合物,以及养分代谢过程生成的热能。家禽个别饲料成分的代谢能,普遍用於家禽含养时营养价值的预估上,能以其预测饲料原料对家禽生长及生产上供应能量的效率。纯粹的碳水化物,如淀粉和典型蛋白质之代谢能约为4仟卡/克,而脂肪的代谢能约为9仟卡/克。
图一 饲 料 经 动 物 消 化 、 吸 收 和 代 谢 後 之 能 量 释 出 图
Gross Energy总能
Combustible Energy)(燃绕能)
Fecal Energy Digestible Energy
粪中排出之能 消化能
Urinary Energy Metabolizable Energy
尿中排出之能 代谢能
Heat Losses during Metabolism Net Energy 净能(used for maintenance and
代谢作用时的能量耗损 for production of body tissue, work, and eggs)
作为维持生命、体组织生长、工作及产蛋之需
一、碳水化合物
碳水化物的基本单位为单醣即六碳醣,每分子含六个碳原子。自然界主要的六碳醣为葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖,其中又以葡萄糖的含量最多。六碳醣多以双醣(由两个六碳醣类组合而成。并失去一分子水)或多醣(由若干单醣分子结合而成)型式存在;自然界最重要的双醣是蔗糖和乳糖,乳糖主要存於乳中,蔗糖则大量存在於甘蔗和甜菜中,而当淀粉水解时可产生麦芽糖,亦为双醣之一,但数量不多。多醣类中较重要的是淀粉、纤维素、戊聚醣和其他复合的碳水化物。纤维素为自然界中最丰富的有机化物,植物的有机物中近50%为纤维素;虽然纤维素和淀粉均为葡萄糖分子的聚醣类,但鸡体内只具有水解淀粉的酵素,对纤维则完全不能消化;能被鸡体利用的碳水化物为六碳醣类,如蔗糖、麦芽糖和淀粉,而乳糖因鸡体消化液中并没有乳糖鶤的存在故无法被消化和利用。鸡只日粮中能量来源最好是容易被消化的碳水化物,粗料和纤维饲料因含多量的纤维素和其他复合碳水化物,因此对鸡只饲养价值不高。日粮中碳水化物主要功能是提供能量,因此若将日粮中所有碳水化物去除,便会产生碳水化物缺乏,主要会使生长迟缓;喂饲鸡只经高度纯化的实验日粮,便能诱发碳水化物缺乏症状的出现。
二、脂 肪
真脂肪为长链脂酸之甘油酯,由碳、氢、氧三种元素组成,但所含氧的百分率较碳水化物所含者为低,加上脂肪中氢含量高,因此脂肪的能量便较同单位重量碳水化物所含能量高出2倍以上,故而脂肪便为家禽日粮能量的浓缩来源。饲料及动物体脂中的主要脂肪酸列於表1中,脂肪酸间在碳原子数目及双键数目上各不相同。若脂肪中含高百分率的饱和脂肪酸(无双键的脂肪酸,如棕榈酸和硬脂酸)时,在室温下呈固体状态,牛脂和猪脂属之;而含不饱合脂肪酸百分率高之脂肪,於室温下呈液态,一般称之为油脂(oils),植物油如玉米油、大豆油、棉籽油属之。
鸡蛋乾重40%以上和市售肉鸡乾重近17%均为脂肪,饲料中脂肪含量很低,大部份的饲料原料只含2~5%脂肪。脂肪为家禽日粮中能量的经济来源,因此时常添加在肉鸡和蛋鸡饲料中。禽体和蛋中的能量是以脂肪型式存在,在削瘦的动物中脂肪含量很少会低於6%,而於肥胖的动物体脂含量却会高达40%;在饲料和体内包括与脂肪结合的数种化合物,如糖脂醇(steroid)、蜡(waxes)、磷脂(phospholipids),以及脂溶性维生素,但只有真脂是动物能量的优秀来源。脂肪中大部份的脂肪酸能被动物自体合成,唯独亚麻油酸(Iinoleic acid)无法被体组织合成,因此必须添加在生长鸡日粮中,否则会使鸡只生长迟缓,肝脂蓄积以及呼吸道易被感染。而若产蛋母鸡日粮中严重缺乏亚麻油酸,母鸡所产的蛋很小且孵化率低。花生四烯酸能由亚麻油酸合成,因此若日粮中具花生四烯酸时便能矫正亚麻油酸缺乏所引起的症状,因日粮中至少要含两者之一,故亚麻油酸和花生四烯酸便为日粮中必须含有的脂肪酸;而其最佳来源为植物油,如玉米油、大豆油及红花子油。当日粮主要成分为玉米时,便含充足的亚麻油酸,但若日粮中大麦、高梁、小麦含量高时,日粮中亚麻油酸便可能不足。
三、蛋白质
蛋白质为复杂的有机化物,含碳、氢、氧、氮及硫。由二十种以上的胺基酸组成,蛋白质分子能假想作一个长链成由数个胺基酸彼此以 键联结。蛋白质平均含16%的氮,因此饲料成屠体中的粗蛋白含量可用氮含量乘6.25而得。蛋白子分子的特性由蛋白质组成中胺基酸数目、种类以及组合来决定。蛋白质一般含有超过20种以上的胺基酸,因胺基酸组合不同而形成各种特异性蛋白质;而蛋白质也能与碳水化物、脂肪、矿物质以及其他化合物结合,因此使蛋白质性质愈趋复杂。
家禽产品主要便是蛋白质,一只八周岁的肉鸡屠体乾重的65%为蛋白质重量,而蛋中蛋白质约估50%。典型肉鸡日粮含22~24%的蛋白质,产蛋鸡日粮中蛋白质估16~17%可见饲量中的蛋白质有浓缩集中於家禽产品之现象。由营养的立场来看,组成蛋白质分子的各种胺基酸较蛋白质分子为必需的营养分;在消化过程中,日粮蛋白质分解成单独的胺基酸,胺基酸被吸收後即重行排列组成体组织及鸡蛋中的特殊蛋白质。虽然鸡体与鸡蛋中蛋白质之胺基酸组成与日粮中胺基酸组成相同,但在各胺基酸比例上则大不相同。
鸡体组织能利用日粮中适当氮源,合成蛋白质中某些的胺基酸,而体组织不能合成的胺基酸,则必须由日粮供应。要由日粮供应的胺基酸,则必须由日粮供应。要由日粮供应的胺基酸称之为必需胺基酸,能由鸡体自身合成的胺基酸称为非必需胺基酸,这个分类完全只是依据是否必需添加在日粮中而分。
有二种必需胺基酸(胱胺酸及酪胺酸),事实上能被组织合成;胱胺能自甲硫胺酸合成,而酪胺酸能由苯丙胺酸合成,但胱胺酸和酪胺酸却都不能由更简单的化合物合成。
有某些非必需胺基酸,在特殊状况下,可视作必需胺基酸;以甘胺酸为例,虽然鸡体能合成甘胺酸,但其合成速度,不敷供应小鸡之最大生长所需,当小鸡日粮蛋白质之甘胺酸含量低时,额外添加甘胺酸有促进小鸡生长的作用。若喂饲小鸡高度纯化饲量时(即其中不含蛋白质,只含必需胺基酸),便必需加入麸胺酸以提供非必需胺基酸合成所需的氮;而添加脯胺酸对鸡只生长有助益,因脯胺酸於体内的合成速率亦十分缓慢。
生长鸡及产蛋鸡的胺基酸需求量,必需藉动物性与植物性蛋白质来供应。喂饲家禽的蛋白质品质,依蛋白质中胺基酸的组合是否接近家禽所需的胺基酸而决定,因此通常必须采用一种以上的蛋白质来源混合,以使胺基酸含量符合家禽需要。
饲料蛋白质中无法充分供应的胺基酸为离胺酸、甲硫胺酸、胱胺酸及色胺酸,因此在配制日粮时必须特别注意要使其符合鸡只所需,故有时称之为临界胺基酸。
禾谷类蛋白质低,但却是家禽日粮中重要原料,禾谷类蛋白质中特别缺乏离胺酸和色胺酸,故若日粮以禾谷类作为蛋白质来源之一时,便必须选择能弥补离胺酸和色胺酸不足的蛋白质饲料亦作为日粮蛋白质来源,各种蛋白质来源间的互补作用。牛血粉(beef blood meal)富含离胺酸和色胺酸,而缺乏异白胺酸;玉米筋粉含高量的异白胺酸,但离胺酸和色胺酸不足;因此当一份血粉与四份玉米筋粉混合时,彼此互补後,无论离胺酸、色胺酸或异白胺酸便都充足了,所以使用血粉与玉米筋粉混合的日粮喂养小鸡较使用含单一的血粉或玉米筋粉日粮喂饲小鸡对小鸡生长促进的效果好。另一个例子是以大豆粉和芝鶶粉混合来弥补彼此在离胺酸或甲硫胺酸上的不足。
当配制鸡只日粮时,必需充足供应所有必需胺基酸和总氮以供鸡体合成其他所需的胺基酸。任一种胺基酸缺乏後导致鸡只生长迟缓、产蛋率不良、羽毛发育不佳和高脂肪量的屠体。
胺基酸除能合成蛋白质,尚能用於形成其他物质,例如色胺酸能合成维生素─菸硷酸,酪胺酸能用於合成甲状腺素、肾上腺素及黑色素,而甲硫胺酸为甲基化剂(Methylating agent),能取代日粮中部分的胆硷
四、维生素
维生素为与其他养分的化学性质不同之有机化合物,维生素通常无法由组织自行合成,必须在日粮中少量添加。维生素并非身体组织中结构成分,最常见的功能为辅鶤成新陈代谢的调节剂(regulator)。家禽所需的13种维他命可分为脂溶性及水溶性两大类,脂溶性维生素,包括维生素A、D、E及K,水溶性维生素则为维生素B1(thiamine)、核黄素(riboflavin, vitamin B2)、菸硷酸(nicotinic acid)、叶酸(folacin)、生物素(biotin)、泛酸(pantothenic acid)、鶬哆醇(pyridoxine、vitamin B6)、维生素B12及胆硷(choline)。家禽自身能合成维生素C,故无需添加於日粮中。所有维生素均为维持生命所必需,必需适量添加在饲粮中,以供生长及繁殖所需。鸡蛋中富含鸡胚生长过程所需的维生素,故鸡蛋为人类食物中,维生素的最佳来源。
下面将述各种维生素的特性,以及缺乏後会出现的病徵:
(1)维生素A
家禽饲粮中必须含有维生素A或维生素A的先成物(precursor)。维生素A可能与身体上皮组织中重要组成分之合成有关。视觉色素中便含有维生素A,而我们都知道维生素A能预防夜盲症的发生。小鸡的维生素A缺乏症状为肌肉运动不协调,尿酸积聚在肾脏和输尿管中以及全身虚弱;产蛋鸡日粮若维生素A含量不足,会使产蛋量降低,蛋孵化率下降。
鱼肝油富含维生素A,但自然界中维生素A的主要来源为植物中所存在的维生素A先成质。鸡只如其他动物一样能将植物组织中的胡萝卜素(carotene),转变成维生素A(如苜蓿粉、新鲜绿色草料);也能利用黄玉米中的隐黄素(cryptoxanthin)转换成维生素A。然而,小鸡却无法将维生素A先成质转变成维生素A,但现今已能由化学合成法合成维生素A。维生素A及其先成质的化学性质皆不稳定,因此与饲料混合或储存时,会迅速被氧化失去效用,故而一般以稳定型式的维生素添加在日粮中预防家禽维生素A的缺乏。
(2)维生素D(cholecalciferol)
动物需要维生素D以助钙的吸收和聚集,小鸡若缺乏维生素D,症状特别严重;小鸡饲粮若缺乏维生素D,会立刻发生佝偻病,症状与钙或磷缺乏所引发的相似,生长中的骨骼无法进行正常的钙化,生长迟缓,没有活力且常无法行走。
母鸡日粮中维生素D含量不足,会使母鸡所产蛋的蛋壳便愈渐薄弱直到蛋终止,而这种鸡蛋可能因胚胎无法有效利用蛋壳中的钙,以至胚胎发育不完全。但动物若暴露在日光中之紫外线下或萤光灯中之紫外线下,就算日粮中不含维生素D,也不会产生维生素D缺乏症状。紫外光能将皮肤分泌液中的维生素D先成质转变成维生素D,而後经皮肤再吸收或经鸡只啄毛而吸收之。在美国许多区域,虽然太阳辐射能尚不及0.1%,却已具治疗佝偻病的效用,就算鸡只每日只被阳光照射10分钟,便可获充足的维生素D。
各种化学型式的维生素D中,以维生素D2及D3最普遍,维生素D2为於植物中存在的一种类固醇,为麦角醇(ergosterol)经照射(irradiation)而产生;而维生素D3是由於动物体组织中存在的7-去氢胆固醇(7-dehydro-cholesterol)经照射形成。维生素D3预防鸡只佝偻病的功效较维生素D2要多30倍。家禽饲养上所使用的维生素D来源,必须使用先经小鸡实验分析效能後的维生素D来源。维生素D被认为是一种荷尔蒙先成质,因为在代谢过程中维生素D3会因肝及肾脏中鶤的作用转变成1,25-羟基胆沉钙醇(1,25-hydroxy cholecalciferol),此化合物为维生素D的活化型式,能由血液转送到肠及骨骼中影响钙的吸收和沉积。
现今家禽日粮中作为维生素D补充来源的物质均已知其效能,如经照射的动物固醇、鱼肝油或维生素A及维生素D的饲油。但因目前蛋鸡或肉鸡的孵蛋、饲养方式及禽舍型式,使得鸡只直接被阳光照射的机会非常少,於是无法自身获得足够的维生素D,故必需由日粮供给。
(3)维生素E(tocopherols)
由於日粮中其他因素会影响维生素E的需求量,因此维生素E缺乏症状有许多型式。生长鸡若缺乏维生素E会引发(1)脑软化症(encephalomalacia),又称疯雏病。(1)渗出素质(exudative diathesis);由微血管渗透性增加而得水肿。(3)肌肉萎缩(muscular dystrophy)。当日粮中所含不饱和脂肪发生酸败後饲予鸡只,便会发生脑软化症。除维生素E外有数种抗氧化剂能有效预防脑软化症的发生;而渗出素质可由日粮中添加硒来防止;但肌肉萎缩症较为复杂,可被维生素E、硒及甲硫胺酸和胱胺酸所影响。世界上商业家禽经营中常可见脑软化症及渗出素质的发生。当种母鸡日粮缺乏维生素E时有时会使受精卵孵化率不佳。因此为了避免生长鸡及种母鸡日粮中维生素E的供应不足,通常在日粮中补充添加一种维生素E来源或适当的抗氧化剂。维生素E可以化学合成或由植物油中分离出来。饲粮中可添加效能极佳的维生素E补充料,自然界中最具功效的维生素E来源为全谷粒和乾燥苜蓿粉。
(4)维生素K(phytylmenaquinone,prenylmenaquinone-4)
动物肝脏需要维生素K以形成血液凝固所必需的特殊血蛋白。小鸡日粮若缺乏维生素K会严重出血,使身体各处出现瘀伤,在受到外伤之时(如翅号安装)会出血不止而死亡;成鸡则较不受日粮中维生素缺乏影响,但种母鸡日粮中维生素K不足,由这种维生素K储存量很低之蛋中所孵化出的小鸡,因血液凝固所需的时间较长,故常有严重出血不止的现象发生。
虽然苜蓿粉、碎肉屑、鱼粉中富含维生素K,但鸡群中仍时有发生维生素K的缺乏症状;这因有些现代家禽日粮中苜蓿粉和鱼粉的含量很低,以及其他特殊的饲料添加物,使得维生素K需求量增加所导致。生长鸡和种母鸡日粮中常添加水溶型式的维生素K合成物,以预防维生素K的缺乏。
(5)维生素B2(riboflavin)核黄素
家禽饲粮原料中最常缺乏维生素B2,因此所有家禽日粮都必需补充维生素B2。小鸡日粮中维生素B2缺乏会使生长迟缓不佳,通常会出现一种称为弯趾麻痹(curledtoe paralysis)的特殊跛足现象。种母鸡日粮中必需补充维生素B2,否则其所产的鸡蛋孵化不良。
维生素B2可以化学方式合成、抗生素生产过程中或其他化合物之工业上粕酵过程中产生,由上述方式所产生的维生素B2浓缩物可添加补充於家禽日粮中。维生素B2的最佳饲料来源为乳制品、绿色粗料以及粕酵副产物。
(6)维生素B1(thiamine)
无论小鸡或成鸡日粮缺乏维生素B1均使鸡只生长不良,出现神经症状,最後导致周围神经麻痹(多发性神经炎polyneuritis)。小鸡的维生素B1需求量相当高,幸而家禽日粮中主要成份,谷类中含量丰富,因此通常并不缺乏,故家禽日粮中通常不额外添加维生素B1。
(7)菸硷酸(Nicotinic Acid)
菸硷酸为小鸡正常的生长和发育所需,但在占日粮高百分率含量的玉米中菸硷酸含量十分少;不仅如此,玉米中色胺酸含量亦少故无法藉色胺酸来转换成充足的菸硷酸。小鸡缺乏菸硷酸会使生长不佳、膝关节肿大和滑腱症,此外口腔及舌有暗色发炎、食欲不振、羽毛生长不良、神经质易受刺激,由於饲料消耗量少故使生长迟缓。小鸡及种母鸡日粮中一般都添加化合物合成的菸硷酸;饲粮中菸硷酸的优秀来源有肝、酵母、麸皮、小麦粉头、粕酵副产物和大部分牧草。
(8)泛 酸(Pantothenic Acid)
小鸡日粮缺乏泛酸会使生长迟缓、羽毛零乱,於啄角、眼睑边缘、肛门周围有痂状病变,严重者足部甚有痂状病变。种鸡日粮若缺乏泛酸会降低种蛋孵化率,且小鸡早期死亡率高。小鸡及种母鸡日粮中多添加纯泛酸钙,而饲粮中泛酸最佳来源为酿造酵母、苜蓿、发酵副产物及乳制品。
(9)维生素B6(Pyridoxine)
维生素B6包括鶬哆醇(pyridoxol)、鶬哆醛(pyridoxal)和鶬哆胺(pyridoxamine),三者在代谢过程的功能均相同。严重缺乏维生素B6会导致痉挛以及无目的奔跑後痉挛、衰竭和死亡。成鸡缺乏维生素B6会食欲不振、体重迅速减轻和死亡,若缺乏情形不严重便只使产蛋量降低和孵化率不好。
由於谷类、小麦、米副产物、乳产品、肉和鱼产品、苜蓿和许多饲料原料中均富含维生素B6,故日粮中通常不缺维生素B6。
(10)生物素(Biotin)
小鸡日粮若生物素不足会出现与泛酸缺乏相似的皮肤病变。足部粗糙变硬,而後龟裂出血;最後喙角也出现相似病变,眼睑有颗粒状突起。
当以生蛋白喂饲小鸡,因生蛋白中的抗生物素(Avidin)会使生物素不活化,故小鸡便产生生物素缺乏症状,於此状况下便必须添加多量生物素於日粮中,以防止生物素的不足;煮熟的鸡蛋白,因其中抗生物素(Avidin)被破坏,便不会有上述的不良作用。
生物素可预防滑腱症(perosis)的发生,亦为优良孵化率的必需要件,维持成鸡健康和产蛋量所需的生物素量非常少。由於生物素分布广,故在一般情况下,小鸡不常产生生物素的缺乏状况。然而火鸡却较常发生生物素不足情况,故在火鸡日粮中通常都添加有生物素。生物素的优良来源包括谷类、谷类副产品、乾燥酵母、苜蓿粉、乳产物和绿色牧草。
(11)胆 硷(Choline)
胆硷和锰、叶酸、菸硷酸、生物素均为小鸡滑腱症的预防所必需。鸡只对胆硷的需要量比其他维生素来说多得多,但胆硷在许多饲料原料中存在。小鸡日粮若缺乏胆硷会使生长受阻、饲料利用率差以及发生滑腱症。母鸡能合成其所需的胆硷。胆硷和甲硫胺酸为代谢作用所必须的甲基之重要来源。小鸡日粮(特别是肉鸡)中若所含胆硷量只是临界值,便需加入胆硷浓缩物。鱼精、鱼粉、大豆粉、可溶酒渣(distillers' solubles)、肉碎和乳粉均为胆硷的优良来源。
(12)叶 酸(Folacin, Pteroylmonoglutamic Acid)
叶酸也应列於鸡只所需的一系列维生素中,小鸡缺乏叶酸会发生生长迟缓、羽毛不良及滑腱症、有色的羽毛缺乏正常色素以及典型的贫血。日粮中一般不缺乏叶酸。
(13)维生素B12(Cyanocobalamin)
所有家禽均需维生素B12,但对生长鸡和种母鸡特别重要。维生素B12只存在於动物产物或细菌粕酵品中,在植物中并不存在; 因此於动物产品(如鱼粉或肉碎)含量少的日粮中,维生素B12的含量也低。
小鸡和种母鸡日粮中一般都加入市售的维生素B12浓缩物,而动物蛋白产品含量低的日粮特别需要添加维生素B12。维生素B12为含钴的维生素,在反刍日粮中可添加钴来源提供瘤胃维生物来产生自身的维生素B12,而不需添加维生素B12;但在非反刍动物,因自身无法由钴来源产生维生素B12,因此必须添加维牛素B12。
矿物质
动物体有机组成中除了碳、氢、氮及硫外,尚有其他化学元素为必须营养成分,这些化学元素即称之为矿物质。家禽日粮中所需的元素有钙、磷、钠、钾、镁、氯、碘、铁、锰、铜、铂、锌和硒,钴为维生素B12其中成份,不需额外添加钴。钙、磷、钠、钾、镁、氯为主要必需元素,因此日粮中必须大量存在。生长鸡日粮中钙含量必须达1%,而产蛋母鸡日粮中钙含量则需大於3%,而镁含量必须含0.03至0.05%;其他元素所需量很微小,通常以ppm或毫克/公斤计算称为微量矿物质,虽然所需的量少,但动物若缺乏这些微量矿物质,所导致的损伤如同其他主要元素缺乏一般。
近来有些证据认为铬、镍、矽和钒亦为必须微量矿物质;自含这些元素的大白鼠或小鸡日粮和环境中绝对去除这些元素,将会引起某些生理反应。随着实验技术的进步,铬、镍、矽和钒等这一系列必须微量元素也会逐渐被发现和重视。
钙、磷和镁
钙、磷和镁为骨骼组成的重要元素,骨骼灰分中钙占25%、磷占12%而镁占0.5%。日粮中钙或磷含量不足将使骨骼矿化不良,小鸡骨骼柔软易弯曲,十分容易骨折,以及产生严重的畸形。无论是缺乏钙或磷都会使生长期动物产生佝偻病(rickets)。
蛋壳中约含有碳酸钙型式存在的钙2公克,因此产蛋母鸡对钙的需求量大过其他鸡只对钙的需要量;产蛋母鸡日粮若缺乏足够的钙便会产下软壳蛋,以及使产蛋中止。
钙和磷除作为结构组成外,尚有其他重要功用;磷为核酸构成要素亦与数种酵素系统的致活有关,为代谢作用中所必需;钙对血液凝固和肌肉收缩十分重要。而骨骼中可发现多量的镁,镁同时也作为许多酵素系统的活化剂,特别是能量代谢过程中酵素系统的活化剂。
钠、钾和氯
钠、钾、氯为体液中重要无机离子;钠主要存在於细胞外围体液中,如血液、淋巴液和细胞外液;而钾主要於细胞内存在;钠和钾为体组织酸硷度及液体平衡的重要元素;氯为前胃所分泌盐酸(hydrochloric acid)中的成分;因此无论钠、钾或氯缺乏都使生长不良,身体脱水,而若缺乏情况十分严重甚会导致死亡。
微量矿物质
动物所需微量矿物质的量十分少,日粮中含量通常为百万分之几(ppm)或十亿分之几。微量矿物质通常为酵素的组成分或酵素的活化剂。有些酵素需要特别的元素作蛋白质结构中的一部份,而其他酵素则需无机离子存在以进行作用。微量矿物质缺乏会产生某些特异缺乏症状;铁为血红素组成之一,是血液中氧的携带者,同时也存在於肌肉之相关化合物中,以及氧化酵素系统中。缺铁会导致贫血,铁亦为红色羽毛鸡只的羽毛着色所必需的元素。缺锌会产生膝关节肿大、骨骼粗短和羽毛发育不良的现象。
缺锰则使脚扭歪即滑腱症、种母鸡缺锰会使胚胎畸形、孵化率不良。小鸡缺硒会发生渗出素质和胰脏退化,火鸡缺硒会导致砂囊肌和心肌的营养不良。美国的土壤中含相当多的硒,密西西比河西的Creat Plains之土壤含硒亦颇丰富,因此由此地生长的农作物硒含量亦足;然而在美国北部和东部土壤硒含量低,因而此地农作物硒含量亦低;在土壤含硒量低的区域饲养的鸡只便有硒缺乏症状出现。
碘缺乏亦属地区性问题,大湖(Great Lakes)周围的土壤碘含量特别低,因此此地农作物碘含量也低;缺碘会导致甲状腺肿大,称甲状腺肿"goiter"。严重缺铜会使生长鸡大动脉破裂,严重出血及骨骼生长异常。
种母鸡日粮中若缺乏数种微量元素之一,便会影响鸡蛋的孵化和导致胚胎发育的异常。
矿物质来源
家禽饲养应特别注意日粮中钙、磷、钠、氯、碘、锰和锌的充分供应;其馀的必需矿物质通常普通存在於家禽饲料原料中,故无须额外添加补充。钙为碳酸钙以石灰石和海产物壳的型式供给;磷则能由无机磷来源,如第二磷酸钙来供给或以磷含量高的原料,如肉粉、骨粉或鱼粉来提供。钠和氯便以一般的盐(氯化钠)添加於日粮中,而氧化锌或碳酸锌为锌的来源,硫酸锰或氧化锰为锰的一般来源,适量的必需元素可於家禽饲粮中添加。
水 份
动物体内环境基本上为水分培养基,养分的运输、代谢作用和废物的排除均於水中进行。鸡体中有55~75%由水分组成,依鸡只成熟程度其体内水分百分率随之改变;小鸡体内水分含量较成鸡高。鸡蛋中的65%为水分。由於身体大部分由水分所组成,因此水分为生命的必需;无论是养分的运送、废物的排除及体温的维持都需依靠水分来进行,水分於肺部的蒸发便为鸡体内过多热量排除的主要方式之一。小鸡及生长鸡每消耗一克饲粮便需饮用2~2.5克的水,而产蛋鸡每消耗一克饲粮需饮用1.5~2.0克的水。一般家禽日粮中所含的水分低於10%,因此清洁的饮水供应为家禽的生产及蛋生产所必需。
饲料添加剂
家禽饲料中常常添加一些并非营养上直接需要的物质;如饲料中抗氧化剂的添加是为了防止日粮中脂肪的酸败或防止养分因氧化作用而破坏;於日粮中添加某些药剂作为家禽疾病的预防或治疗用。虽然有些饲料添加剂并非营养成分,但能添加於日粮中以增进小鸡的生长速率,抗生素为最重要的生长促进化合物。抗生素普遍被用於某些动物疾病的治疗及人类医药上;於家禽日粮中添加抗生素早已被证明能增进生长鸡之增重速率和饲料效率;而抗生素之所以能促进生长,似乎与抗生素能控制消化道中特别的致病菌有关。抗生素对於清洁环境下生长的小鸡(如从未舍饲或一直於无菌室中生长)便无一般的生长促进作用。
饲粮中作为刺激生长的抗生素添加量,一般为每吨饲料添加5~10克的抗生素;美国食品药物检验局的健康、教育、福利商严格管制家禽饲料中添加剂的使用,其他国家亦有相似的管理单位。各种饲料添加剂以及使用饲料添加剂的状况都被严格管制,使能适当的使用饲料添加剂。其他能影响动物疾病程度的化合物也被用来作生长促进剂使用,最常使用的这类化合物为某些砷化物。
消 化
饲料中营养成分在被动物利用前必须经过消化的过程,主要将大分子物质,如蛋白质、脂肪和碳水化合物,以化学方法包括将一分子水加入化学键中使大分子水解成简单成分;水解为消化作用的基本方式,而需要肠道中酵素来完成消化作用。消化酵素的特性是其於中性PH值、稀释溶液和体温下使能发生反应,在实验室中欲使发生作用所需条件更多;於实验室中水解蛋白质需要以强酸煮沸数小时,但於动物体内,由於酵素的作用只需极少时时间便能将蛋白质水解。肠道中的各种消化酵素及其所在部位、受鶤质和终产物均列於表3中。鸡体内所有消化作用的主要部分於小肠进行;淀粉消化起自口腔,而後为嗉囊,於小肠完成消化作用,淀料消化的终产物葡萄糖於小肠吸收;双醣、麦芽糖和蔗糖於小肠中消化成单糖。脂肪也於小肠中被消化,但脂肪的消化需要由肝脏产生而储存在胆囊的胆盐存在方可进行,当食物进入肠道便刺激胆囊释放胆汁。胰脂肪鶤能将三甘油脂(triglycerides)消化成脂肪酸和单甘油脂,再与胆盐交互作用以形成微小分子(微胶粒micelles)能将脂肪消化产物溶解以被吸收。
蛋白质消化所需的酵素较其他养分消化多,因水解蛋白质分子中的每一种特殊键结都需要一种特殊的酵素来作用,所有消化蛋白质的酵素的作用,首先便是将蛋白质分子分解成称为鶹的小分子,而後再分解成胺基酸,便能被动物吸收。
维他命和矿物质一般不需消化,虽然维他命中有些键结在饲料消化过程会被解散。鸡体消化作用的产物於小肠吸收,经由特殊转运系统自肠细胞膜穿过,将消化後的养分快速而完全的吸收。
细菌的消化作用
牛、羊等反刍动物的消化道中有一特殊的部分,即瘤胃(rumen),此处由微生物所产生的酵素来进行消化作用,能消化鸡只所不能消化的纤维素(cellulose)和其他复杂的碳水化合物。家禽消化道不具微生物消化的特殊部分(瘤胃),食物通过鸡只消化系统十分迅速,而微生物消化作用发生的部分只於盲肠中,盲肠内有许多细菌能消化纤维素、其他复杂碳水化物和食物,但进入盲肠而进行消化作用的食物数量很少,仅为全部消耗食物量的小部分,对家禽来说盲肠中的消化作用不非常重要。
新陈代谢
动物采食食物以获得量发生所需的化合物和获取合成重要体组成所需的基本物质;因此所有吸收的养分必须经体内酵素的作用以达此目的,当一分子葡萄糖经动物代谢作用後产生二氧化碳CO2水和673仟卡的能量以作为体温的维持、合成反应或肌肉活动之用。葡萄糖是经一连串的代谢反应逐步将能量释放,而非如於火中燃烧一次便释出所有能量;在葡萄糖转变成二氧化碳和水的过程中约有17种中间产物形成。
葡萄糖代谢过程所释放出的能,大多转变成热,除了供应体温的维持外,其馀被浪费散失。葡萄糖氧化所产生的能,约有45%成化学能以高能磷酸化物(三磷酸腺鶺酸ATP)形式贮存;ATP能提供合成反应(如脂肪和蛋白质的合成)或肌肉收缩所需的能;新陈代谢即为养分释能反应与需能反应结合,动物利用代谢作用所释放的能量来合成体组织之效率极佳。
体内的酵素亦可自脂肪和部分胺基酸分子中释出能量;事实上,蛋白质、脂肪和碳水化物经代谢过程最後生成二氧化碳、水和能量,主要经一系列称之为柠檬酸反应环(citric acid cycle)而完成。
碳水化物的代谢
碳水化物消化的终产物为单糖,主要为葡萄糖、果糖、甘露糖和一些半乳糖,而後各种单糖均转变成葡萄糖行代谢作用。鸡体内任何时间均有少许葡萄糖存在,每100毫升血中约含200~250毫克的葡萄糖。葡萄糖可以肝醣型式存在肌肉和肝脏中,但体内的贮存量不多。当碳水化物的摄取量超过动物立即产生能量的需求或供肝脏储存的需求量时,便会被转变成脂肪储存於体脂肪组织中。鸡体内只有肝脏中能自碳水化物合成脂肪酸,而後被转送到脂肪组织或卵巢中。碳水化物为合成身体组成所需之许多有机化物的碳支架(Carbon Skeletons)之主要来源。
脂肪的代谢
动物能将脂肪氧化成CO2、H2O和能量,脂肪为能量的浓缩来源,脂肪於代谢过程能产生等量碳水化物所产生能量的2.25倍。脂肪被吸收後能直接贮存於脂肪组织中,或转运至鸡蛋中贮存。因此,体内或蛋中脂肪之脂肪酸组成受日粮脂肪的影响,特别是当鸡只日粮含高量脂肪时。若所采食日粮中脂肪含量不高,於体内合成的组织脂肪便具种别性。鸡体内由碳水化物合成的脂肪积聚,十分柔软含大量油酸。脂肪亦为身体结构的重要组成分,而脂肪酸为大多细胞膜的重要成分。
胺基酸的代谢
胺基酸自肠道中被吸收後主要供蛋白质之合成用;若饲料中胺基酸混合比例与被合成蛋白质中胺基酸比例相似,则体组织和蛋中蛋白质之合成便极有效率。如果日粮中蛋白质之胺基酸组成与合成体组织蛋白质之胺基酸组成不同时,日粮中氮便会有代谢重组的情形发生。自过量的必需胺基酸中可将氮移出,用以合成非必需胺基酸,或合成尿酸随着尿排出体外。若日粮胺基酸混合物中必需胺基酸不足,便只会合成少许的蛋白质,其馀的胺基酸减解而成的氮以尿酸型式排除,胺基酸中的碳被氧化形成CO2、H2O和能或转换成葡萄糖或脂肪;此为不经济的步骤。由此可知日粮若缺乏胺基酸便无法被生长鸡及产蛋鸡充分有效的利用。
[ 本帖最后由 来自乡下的狼 于 2007-12-31 17:23 编辑 ] |
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