《脂类的营养》PPT课件.ppt

脂类的营养 Fats Nutrition,第六章,本章目的： 掌握脂类的理化特性和营养作用、动物对脂肪的消化吸收和代谢过程、必需脂肪酸的概念、种类和作用。 本章重点： 、必需脂肪酸概念、种类和作用 、脂类的理化特性和营养作用 、动物对脂肪的消化吸收和代谢过程 本章难点： 区分单胃动物及反刍动物脂类营养的差异,第一节 脂类的组成性质和营养作用 第二节 必需脂肪酸 第三节 单胃动物脂类营养 第四节 反刍动物脂类营养,主要内容,第一节 脂类的组成、性质和营养作用,一、脂类的组成及分类 二、脂类的性质 三、脂类在动物营养中的主要作用,1. 根据与甘油结合的基团分类： 真脂肪（中性脂肪）与脂肪酸结合，分子中只含C、 H、O元素。 类脂肪 除脂肪酸外，还有磷酸、胆碱、糖、蛋白 质，分子中含有 C、H、O、N、P元素。,一、脂类的组成与分类,可皂化脂类 非皂化脂类,简单脂类 复合脂类,磷脂类 鞘脂类 糖脂类 脂蛋白质,固醇类 类胡萝卜素类 脂溶性维生素,一、脂类的组成与分类,脂类,中性脂肪（真脂肪） 蜡质,简单脂类 是动物营养中的重要脂类，不含N的有机物，甘油三酯是重要的形式，具有重要作用，主要存在于植物种籽和动物脂肪组织中。 复合脂类 是动植物细胞中的结构物质，平均占细胞膜干物质（DM）一半或一半以上。 非皂化脂类 在动植物内种类甚多，但含量少，常与动物特定生理代谢功能相联系.,一、脂类的组成与分类,2. 根据脂肪酸的饱和程度 SFA: 棕榈酸（C16:0） 硬脂酸（C18:0） 花生酸（C20:0） UFA: 油酸 （C18:1） 亚油酸（C18:2） 亚麻酸（C18:3） 花生油酸（20:4）,一、脂类的组成与分类,1、溶解性：不溶于水，溶于有机溶剂。 2、水解特性：经酸、碱处理或微生物脂酶作用可水解为脂肪酸与甘油。脂肪酸碳链越短，异味越浓。,二、脂类的性质,3、含H原子数量不同性质不同，不饱和程度高的H原子少。 植物脂肪大多含不饱和脂肪，熔点低，常温下液态。 动物脂肪由饱和脂肪酸组成，熔点高，在常温下呈固态。,二、脂类的性质,4、氧化酸败：自动氧化（自由基激发）和微生物氧化（酶催化）。结果降低脂类营养价值，产生不适宜气味。为保持饲料适口性，需要增加抗氧化剂。,二、脂类的性质,5、氢化（FA），催化剂或酶，使不饱和脂肪变成饱和脂肪，硬度增加，不易氧化，耐贮存，但损失必需EFA。,二、脂类的性质,体细胞含脂12%，不同于脂肪库中脂肪，成分恒定； 磷脂和糖脂是细胞膜的重要组成成分； 脂类参与细胞内某些代谢调节物质的合成。,1动物体组织的重要成分,三、脂类的营养生理作用,细胞膜结构,脂类是动物体内重要的能源物质； 能值最高，是Pr和CHO的2.25倍； 氧化供能效率高，比Pr和CHO高510，HI低； 脂肪是动物体内主要的能量贮备形式 初生哺乳动物（除猪）颈、肩、腹部褐色脂肪是颤抖生热的能量来源； 脂类的额外能量效应。,2脂类的供能贮能作用,三、脂类的营养生理作用,概念：饲粮添加一定水平的油脂替代等能值的碳水化合物和蛋白质，能提高饲粮代谢能，使消化过程中能量消耗减少，热增耗降低，使饲粮的净能增加的效应。 机制： 饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的协同作用； 延长排空时间，有助于营养物质的充分吸收； 直接沉积在体脂内，减少由CHO合成体脂的能耗；,脂类的额外能量效应,三、脂类的营养生理作用,不同脂肪来源有效能含量（MJ/kg）,三、脂类的营养生理作用,不同品种动物饲喂不同饲粮或营养成分的热增耗,三、脂类的营养生理作用,3. 脂类也是动物体必需脂肪酸的来源。 4、脂肪是合成内外分泌物的原料。 脂肪组织分泌一些激素或细胞因子，如瘦素、脂联素等 通过自分泌、旁分泌和血液循环影响脑、肝脏和肌肉等器官的功能。 瘦素是一种作用广泛的细胞因子，具有调节机体的能量代谢及平衡、脂肪的积累以及免疫等功能。,二、脂类的营养生理作用,5、作为脂溶性营养素的溶剂 促进脂溶性维生素（A，D，E，K）的消化吸收； 鸡日粮含脂0.07%类胡萝卜素吸收率仅20%，而含脂4%的时候，类胡萝卜素吸收率为60%； 无脂饲粮会产生脂溶性维生素缺乏症； 饲喂芜青等含天然色素饲料和脂肪，容易导致“草黄膘”；,二、脂类的营养生理作用,6、维持体温、防护作用及提供代谢水 皮下脂肪：抵抗微生物的侵袭，冬季保温御寒。 幼龄、冬眠和寒带动物褐色脂肪组织产热用于维持体温。 内脏器官周围的脂肪垫缓冲外力冲击； 禽类尾脂腺中脂肪防水。 代谢水的重要来源。,二、脂类的营养生理作用,7、合成畜产品的原料（CHO、EE用于合成畜产品脂肪） 8、 胆固醇的生理作用 是甲壳类动物必需的营养素, 有助于甲壳类动物包括虾转化合成维生素D，性激素，胆酸，蜕皮激素和维持细胞膜结构的完整性。促进虾的正常蜕皮，消化、生长和繁殖。,二、脂类的营养生理作用,9、磷脂的乳化特性 磷脂分子中既含有亲水的磷酸基因，又含有疏水的脂肪酸链，因而具有乳化剂特性，对血液中脂质的运输以及营养物质的跨膜转运等发挥重要作用，提高脂肪和脂溶性营养物质的消化率。,二、脂类的营养生理作用,10其他作用 在饲料加工中，添加脂肪可降低粉尘，提高颗粒料质量。 提高饲粮的适口性和采食量。,二、脂类的营养生理作用,一、概念与种类 二、营养作用 三、缺乏症 四、来源与供给,第二节 必需脂肪酸（Essential Fatty Acid, EFA）,(Alpha-Linolenic Acid),1、概念 是指动物体内不能合成，必须由日粮供给或经体内特定先体物形成，对机体正常机能和健康具有重要保护作用的脂肪酸。 2、EFA分子结构特点： 分子中至少有二个或二个以上双键。 双键必须是顺式构型，即双键同侧两个原子团相同或相似。,一、EFA的概念与种类,3、脂肪酸命名,一、EFA的概念与种类,3、脂肪酸命名 （1）-6系列 该系列PUFA中第一个双键位于“”第6和第7位碳原子之间。该系列的第一个成员为亚油酸，由亚油酸可以合成该系列的其它PUFA,一、EFA的概念与种类,C18：2-6（亚油酸） C18：3 -6（-亚麻油酸） C20：3 -6 C20：4 -6（花生四烯酸） C22：4 -6 C22：5 -6,3、脂肪酸命名 （2）-3系列 该系列PUFA中第一个双键位于“”第3和第4位碳原子之间。该系列的第一个成员为-亚麻油酸，由-亚麻油酸可以合成该系列的其它PUFA,一、EFA的概念与种类,C18：3-3（-亚麻油酸） C18：4 -3 C20：4 -3 C20：5 -3 C22：5 -3 C22：6 -3,4、EFA种类 亚油酸（182-6）：体内不能合成,一、EFA的概念与种类,4、EFA种类 亚麻油酸（183-3，-亚麻油酸；183-6，-亚麻油酸）、-亚麻油酸体内不能合成，-亚麻油酸体内可由亚油酸合成，但合成过程-6去饱和反应为限速反应，合成量很少。,一、EFA的概念与种类,4、EFA种类 花生四烯酸（ 20：4 -6）：体内可由亚油酸合成，但合成过程-6去饱和反应为限速反应，合成量很少。,一、EFA的概念与种类,Eicosapentaenoic acid (EPA),20:5 (n3),Docosahexaenoic acid (DHA) is an omega-3 fatty acid,DHA，22碳6烯酸，俗称脑黄金。DHA是神经系统细胞生长及维持的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中含量高达20%，在眼睛视网膜中所占比例最大，约占50%，因此，对胎婴儿智力和视力发育至关重要。,5、注意 人：-6、-3，一般食品中较缺乏，长期食用富含-3脂肪酸的食品，可显著降低血浆和组织中胆固醇水平。 -6系列对高等哺乳动物和禽类重要，以影响皮肤对水的通透性效能为衡量指标，其中C204-6最有效。而-3系列效能差。因此畜禽营养只考虑亚油酸的的需要。但冷水中的鱼需要-3系列。,一、EFA的概念与种类,1、EFA是细胞膜、线粒体膜和质膜等生物膜质的主要成分，在绝大多数膜的特性中起关键作用，也参与磷脂的合成； 2、EFA能维持皮肤和其他组织对水分的不通透性；,二、EFA的生物学功能,3、降低血液胆固醇水平；亚油酸可与胆固醇形成胆固醇酯，这对胆固醇的代谢非常重要，只有这种结合才能在体内转运，进行正常代谢。若必需脂肪酸缺乏，胆固醇将与饱和脂肪酸结合，造成不能正常代谢，并有可能在体内沉积。 -亚麻油酸衍生的前列腺素PGE1可抑制胆固醇的生物合成。主要通过血浆中-3、-6多不饱和脂肪酸使脂蛋白转运胆固醇能力降低。如饮用饲喂保护性不饱和脂肪酸生产的富含-3、-6的牛奶可显著降低血液总胆固醇水平。,二、EFA的生物学功能,4、EFA是合成类二十烷（前列腺素、凝血恶烷、白三烯、环前列腺素等）的前体物质； 前列腺素PGE可使支气管和血管扩张，降低血压，PGF使血管收缩，刺激子宫和肠道蠕动。PGE对神经递质活动有调节作用，PGF有促进作用。 5、与动物的精子形成有关。,二、EFA的生物学功能,Essential fatty acid production and metabolism to form eicosanoids,1、皮肤病变：出现角质鳞片，皮肤通透性增大，水分可迅速通过皮肤，使饮水量增大，生成尿少而浓，如血脑屏障、胃肠道屏障等。 2、类脂代谢受影响，毛细管变得脆弱。如胆固醇与饱和FA结合，不能在体内正常转运。 3、动物体内前列腺素合成减少，脂肪组织脂解作用加快。,三、EFA的缺乏症,4、引起繁殖动物繁殖机能混乱，导致繁殖力下降，甚至不育。 5、影响生产性能：引起生长速度下降，产奶量减少，饲料利用率下降。 6、动物免疫力和抗病力下降，生长受阻，严重时引起动物死亡。,三、EFA的缺乏症,缺乏症： A 细胞膜结构失去完整性，典型症状为需水量上升，粪便变稀; B 家禽对疾病的抵抗力下降，尤其易患消化道、呼吸 道疾病（缺乏亚油酸时胞膜完整性破坏）; C 羽毛粗劣，水肿，生长率低; D 干扰精子形成，降低受精率；影响胚胎的发育。,家禽 饲料中含1%可满足要求。但实际需要量远远高于该值。提高亚油酸含量可提高蛋重。,猪 猪对亚油酸的需要量为0.1%。 反刍动物 对亚油酸没有特殊需要。 亚油酸的供给 生长较快或产蛋率较高的畜禽应注意亚油酸供给量。 一般给家禽日粮补充植物油，目的是补充能量和亚油酸； 猪日粮以补充动物油为主，目的是补充能量，此时油与脂肪供能效果相当而脂的价格低。,1、来源：常用饲料亚油酸比较丰富。如玉米含脂3.2%，其中18：2 含量占47.8%；燕麦含脂3.2%，其中34.9%的C18：2。 2、供给：禽类0.9%；猪：30kg以下按3%消化能，30kg以上按1.5%消化能。一般以玉米、燕麦为主要能源或以谷类籽实及副产品为主的饲粮，都能满足亚油酸需要。幼龄、生长快、妊娠动物需补充。,四、来源与供给,一、单胃动物对脂类的消化 二、单胃动物对脂类的吸收 三、单胃动物对脂类的代谢 四、饲料脂类与产品脂肪,第三节 单胃动物脂类营养,（一）真脂肪 口腔：脂肪酶对正常日粮脂类消化甚少，幼小动物对奶脂肪具有较好的消化作用，随年龄增长，此酶分泌减少。 胃：脂肪酶作用小，随蛋白水解，脂肪释出，只是初步乳化，因胃中为酸性，不利于乳化，也就不易分解。猪胃脂酶对短、中链脂类有一定作用。十二指肠逆流入胃的胰脂酶有一定消化作用。,一、单胃动物对脂类的消化,一、单胃动物对脂类的消化,（二）类脂 主要在小肠消化。,小肠：（主十二指肠）胰液和胆汁与脂类混合，在肠蠕动下乳化。,有人认为：Stahly （1984）任何脂肪的消化率取决于日粮中不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例，高于1.5，消化率高达8592%，低于 1.5则直线下降。,脂蛋白,二、单胃动物对脂类的吸收,1、吸收形式：消化产物之间的极性和非极性基相互作用，最后聚合形成适合吸收的乳糜微粒。 （1）以微粒途径吸收，固醇、维生素等非极性物质及部分甘油三脂都随脂类胆盐微粒吸收。 （2）脂类水解产物经易化扩散过程吸收。 （3）脂肪酸与载体蛋白形成复合物。 2、吸收部位：空肠 总的结果：单胃动物脂肪主要在小肠中分解成脂肪酸，消化产物最后聚合成乳糜微粒被吸收。,乳糜微粒,十二指肠 空肠 血液,小肠黏膜,脂肪,脂蛋白,乳糜微粒（chylomicron，CM） 运输外源性甘油三酯及胆固醇的主要形式。 极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL） 运输内源性甘油三酯的主要形式。VLDL携带胆固醇数量相对较少，且颗粒相对较大，不易透过血管内膜。 低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL） 由VLDL转变而来；或肝合成后直接分泌到血液中。LDL胆固醇和动脉粥样硬化成正比。 高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL） 富含磷脂质，运载周围组织中的胆固醇，再转化为胆汁酸或直接通过胆汁排出。与动脉管腔狭窄程度呈显著的负相关。,三、单胃动物对脂类的代谢,日粮脂类和能量充足时脂肪、肌肉组织的甘油三脂合成，饥饿条件下氧化分解； 合成部位在脂肪组织（猪）、肝（人，主要；禽，完全，过量则沉积于肝中，产生脂肪肝症）合成营养素来源是CHO（主要）。,三、单胃动物对脂类的代谢,肌肉组织中沉积的脂肪，是体内重要的脂肪库，可直接通过局部循环进入肌肉细胞进行氧化代谢。长链脂肪酸只有在葡萄糖供应不足时才氧化供能。氧化供能效率：甘油为44%，硬脂酸为43%。,脂蛋白,四、饲料脂类与单胃动物脂肪,（一）饲料脂类与体脂品质的关系 日粮中脂肪对体脂含量影响不大，对体脂组成影响大。 马、猪体内脂肪中不饱和大于饱和脂肪酸，这是由于料中不饱和FA大于饱和FA。 马、猪无瘤胃，无法氢化，虽盲肠中寄居微生物，也可把不饱和FA饱和FA，但盲肠在下端，FA在小肠中已被吸收。,脂蛋白,四、饲料脂类与单胃动物脂肪,（一）饲料脂类与体脂品质的关系 单胃动物对饱和FA和长链FA吸收率较差。 育肥期多喂含CHO丰富的料，少喂含不饱和FA的料，尤其对猪，CHO作为肥育原料，胴体品质好，硬度正常； 猪肥育后期，若大量喂玉米或富含植物脂肪的饲料（除棉籽饼），会使体脂质地变软，色泽不佳，风味降低，且在贮藏或腌制中易酸败变质。 肥育后期多喂大麦、甘薯干和棉籽饼等可防止出现软脂现象。 某些饲料蚕蛹、鱼粉等，可使肉中脂污染不良气味故肥育后期应控制喂量。,脂蛋白,（二）蛋黄脂肪 蛋黄脂受日粮影响较大，因为将近一半的蛋黄脂肪是在卵黄发育过程中从肝脏摄取而来的血液脂肪形成的。 据研究，料脂使蛋黄脂肪偏向不饱和程度更大。硬脂酸会产生不良气味。,四、饲料脂类与单胃动物脂肪,一、必需脂肪酸 二、反刍动物对脂类的消化 三、反刍动物对脂类的吸收 四、反刍动物对脂类的代谢 五、饲料脂类与产品脂肪,第四节 反刍动物脂类营养,1、幼龄反刍动物瘤胃功能未完善之前，对必需脂肪酸的需要同单胃动物。成年反刍动物瘤胃虽具有氢化功能，可把饲草料中的亚油酸和亚麻油酸进行氢化，使EFA减少，但反刍动物能有效保留饲粮中一定量的EFA。 2、瘤胃微生物合成的脂肪能满足宿主需要的20%，其中细菌合成4%，原生动物合成16%，后者合成脂肪中亚油酸含量可达20%。 3、硬脂酸在小肠粘膜，脂肪组织和乳腺中去饱和生成部分必需脂肪酸。这就是反刍动物在正常生产条件下不会产生EFA缺乏症的主要原因。,一、必需脂肪酸,区别于单胃动物，是在前胃，瘤胃脂类的消化实际上是微生物的消化代谢。 1、瘤胃微生物消化脂类的特异性,二、成年反刍动物对脂类的消化,2、消化结果 a、90%不饱和脂肪酸经微生物作用变成饱和FA，必需脂肪酸减少。 b、部分氢化的不饱和脂肪酸发生异构变化。即将顺-12-双键转化为反-11-双键。 c、中性脂、磷脂和甘油VFA d、支链、奇数碳链脂肪酸增加 经重瓣胃网胃，不发生变化。在后段消化同非反刍动物。,二、成年反刍动物对脂类的消化,脂 肪,瘤胃,脂肪酸,甘油,饱和脂肪酸,异构化脂肪酸,完全氢化,部分氢化,挥发性脂肪酸,微生物分解,支链脂肪酸 奇数碳脂肪酸,微生物合成,小肠,饲粮脂肪在反刍动物瘤胃中的消化大致过程,有人提出，喂甲醛-保护性蛋白脂类复合物，脂肪酸钙，过瘤胃（pH57不被水解），到真胃（pH23水解），甲醛蛋白键破裂脂肪释放出来。无酯化的不饱和脂肪酸很易被氢化，主要产品是硬脂酸和十八碳一稀酸（异构体），因此在大量饲喂游离脂肪酸或油脂可提高产品中异构不饱和FA的比例（只有1035%的不饱和FA能避免氢化作用）。 瘤胃脂类分解速度快，能达到十二指肠的脂化脂类只有微生物细胞中的磷脂。,二、成年反刍动物对脂类的消化,3、脂肪对瘤胃消化的影响 添加未经包被处理的脂肪，对瘤胃具有强烈的抑制作用。 因为在瘤胃内降解产生的脂肪酸对瘤胃细菌，尤其是纤维分解菌具有毒害和抑制作用，从而显著降低纤维素的消化率。同时，甲烷、氢、VFA产量降低，乙丙酸比值下降，乳脂率降低。 在生产中使用未经包被处理的脂肪，添加量过多，会导致瘤胃负担过重，降低微生物活性，降低纤维消化率，使干物质采食量下降，产奶量降低。一般应控制添加量，即适宜添加量为3%4%。同时注意增加日粮中钙、镁的含量。,二、成年反刍动物对脂类的消化,添加保护性脂肪或瘤胃惰性脂肪。 实践证明，添加经过皂化、甲醛等处理的脂肪，使脂肪在瘤胃中不发生解离和水解，直接进入小肠被消化吸收，可避免影响纤维素及其它营养物质的消化吸收，能显著提高十二指肠不饱和脂肪酸的量，提高肉和乳中不饱和脂肪酸的含量。 Ashes等在奶牛日粮中添加6.5%的甲醛保护油菜籽实。Schneider等在产后120 d泌乳牛日粮中添加4钙皂，结果对采食量和瘤胃VFA产量没有影响，FA吸收率提高16，对粗蛋白、酸性洗涤纤维及中性洗涤纤维均没有影响。合理添加脂肪要考虑脂肪来源、日粮组成、奶牛状况、季节因素等。,二、成年反刍动物对脂类的消化,2. 脂肪在小肠中的消化 进入十二指肠的脂类是由微生物合成的脂类、少量瘤胃中未消化的饲料脂类和吸附在饲料颗粒表面的脂肪酸组成。 甘油在瘤胃中被降解成了挥发性脂肪酸，在反刍动物十二指肠中几乎不存在甘油一酯。 乳化形成的混合微粒由溶血磷脂、脂肪酸和胆酸构成。 短链脂肪酸（小于14个碳原子）不结合到混合微粒中，可以直接被肠壁吸收。,二、成年反刍动物对脂类的消化,瘤 胃 壁短链脂肪酸 回 肠余短链脂肪酸 空肠前段乳糜微粒混合微粒中的长链FA 空肠后段乳糜微粒混合微粒中的其余FA,三、成年反刍动物对脂类的吸收,日粮脂类和能量充足时脂肪、肌肉组织的甘油三脂合成； 合成部位在脂肪组织，合成营养素来源是酮体、乙酸，幼龄反刍是GFA。 饥饿条件下氧化分解； 肌肉组织中沉积的脂肪，是体内重要的脂肪库，可直接通过局部循环进入肌肉细胞进行氧化代谢。 氧化供能效率：乙酸为38%，丙酸39%，丁酸41%，己酸42%，甘油44%，硬脂酸43%。,四、成年反刍动物对脂类的代谢,脂酰CoA,血液： 葡萄糖,脂肪组织：,乙酸,脂蛋白质-甘油三脂,游离脂肪酸,脂肪酸,甘油三脂,脂肪组织中脂肪的代谢,氧化供能,脂肪沉积的效率,脂肪肝出血综合症,（一）饲料脂类与体脂品质的关系 因微生物氢化作用，料脂对体脂的影响不同于单胃动物： FA饱和程度高； EFA含量低； 支链、奇数C，异构FA含量高，产生恶味； 受日粮影响甚少。 反刍动物对饱和FA的吸收率较高。,五、饲料脂类与反刍动物脂肪,（一）饲料脂类与体脂品质的关系 ！幼龄动物和饲喂保护脂肪的动物体脂品质与料脂的关系同非反刍动物。体脂肪受日粮脂肪影响较小； 反刍动物体脂组成相对比较稳定，但也存在几方面的影响： 饲料脂类逃脱氢化的程度及微生物脂肪的量。正常有1035%逃脱氢化，但饲喂保护脂肪时过瘤胃。 精、粗比。精粗比高，发酵时FA浓度大，吸收快，氢化程度低，体脂变软。 硬脂酸在小肠粘膜、脂肪组织和乳腺去饱和生成油酸。,五、饲料脂类与反刍动物脂肪,（二）饲料脂肪与牛乳乳脂的关系 乳脂的50%由乙酸和-羟丁酸合成，50%来自饲料脂类和体脂，发酵产生的VFA在乳腺中可优先用于合成乳脂。,五、饲料脂类与反刍动物脂肪,粗饲料,精饲料,（二）饲料脂肪与牛乳乳脂的关系 日粮中加不饱和FA，乳腺从血液中吸收FA增加，使乳腺中416C短链脂肪酸合成受抑制，使4-16C酸减少，乳脂变软，碘价升高。 日粮中加饱和FA，如可可油、棕榈籽油、棉籽，可使乳脂变硬。 保护脂肪的品质不同时，乳脂品质影响较大。不饱和，乳脂软；饱和，乳脂硬。,五、饲料脂类与反刍动物脂肪,1、添加油脂的原因 可利用的价廉质优的油脂产品增多； 日粮添加适量脂肪可提高日粮能量利用率（额外效应）； 提高饲粮能量浓度，促进动物生产能力；,知识应用：日粮添加油脂,2、添加适量油脂提高日粮能量利用率的原因 延长饲料在消化道的停留时间，提高养分的利用率； 动物可将