第一節 實驗動物的營養第二節 實驗動物的飼料第三節 實驗動物飼料的質量管理和標準,實驗動物的營養和飼料質量控制,.,第一節 實驗動物的營養,實驗動物所需的營養素蛋白質碳水化合物脂肪礦物質維生素水,.,一、蛋白質生理功能1. 構成機體組織細胞的基本成分；2. 酶、激素、抗體等功能蛋白；3. 參與組織的修復；4. 提供能量。飼料蛋白質含量不足引起生長緩慢，抵抗力下降，貧血，低蛋白血癥。飼料中蛋白質含量過高引起代謝紊亂，嚴重者酸中毒。,.,實驗動物飼料中的氨基酸,必需氨基酸蛋白質（氨基酸）的互補作用,8種必需氨基酸簡易諧音記憶法：一兩色素，本來淡些,.,二、碳水化合物碳水化合物包括無氮浸出物和粗纖維 （一）無氮浸出物：包括淀粉和糖類生理功能1.供應能量2.構成組織器官的成分3.參與多種生命過程4.合成乳糖、乳脂的原料 （二）粗纖維：包括纖維素、半纖維素和木質素生理功能1.刺激胃腸道的發育和蠕動2.可給動物胃腸道飽感3.供應能量：纖維素經酵解，部分轉變成揮發性脂肪酸吸收，部分轉變成二氧化碳和甲烷排出。,.,三、脂肪脂肪分為真脂肪和類脂肪脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸 生理功能機體組織細胞重要的組成部分；能量的重要來源和儲備；脂溶性維生素的溶劑，可促進吸收和利用。必需脂肪酸：亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸必需脂肪酸缺乏引起生長發育緩慢停止，生殖能力下降，泌乳量減少，脫毛等。,.,四、礦物質常量元素 鈣、磷、氯、鈉、鉀、鎂微量元素 鐵、銅、鋅、錳、碘,.,五、維生素維生素的生理功能: 主要作為代謝過程的激活劑，調節控制機體的代謝活動。維生素的分類 脂溶性維生素：A、D、E、K 水溶性維生素：B族、C,.,維生素的生理功能、缺乏癥和來源,.,六、水水約占實驗動物體重的60%,是一切組織、細胞和體液的組成成分。體內物質的輸送、組織器官形態的維持、滲透壓調節和體溫調節、生化反應與排泄等活動的進行，都有賴于水的參與。失水表現為嚴重干渴、食欲喪失、粘膜干燥、抗病力下降、蛋白質和脂肪分解加強。水分減少10%時，會引起嚴重的代謝紊亂；水分減少20%，將導致動物死亡。因此，缺水比缺飼料對實驗動物健康的危害更嚴重。一定要保證給實驗動物供應充足的飲水。,.,不同實驗動物的營養需要,根據食性的不同，將動物分為三類： 肉食性動物：犬、貓等 草食性動物：豚鼠、兔、羊等 雜食性動物：小鼠、大鼠、地鼠、猴等不同食性的動物對營養素的要求差異很大 肉食性動物對蛋白質和粗脂肪需求大 草食性動物對粗纖維需求大根據實驗動物食性的不同，制定不同的飼料營養配方和標準，以滿足不同動物不同生長期營養的需要。,.,不同食性動物營養素需求和解剖特點,.,常用實驗動物對營養的要求,.,第二節 實驗動物飼料,一、飼料原料的種類及營養特點1.植物性原料：植物稈秸莖葉谷物豆類2.動物性原料：魚粉、肉粉、骨粉3.礦物質原料：食鹽、石灰石、貝殼等4.維生素添加劑：酵母、魚肝油、維生素等5.飼料添加劑：防腐劑、抗氧化劑、著色劑等,.,二、飼料的分類,（一）按配合飼料的營養成分進行分類1全價營養配合飼料 全價營養配合飼料是將各種飼料原料粉碎后按一定比例混合，含有各種營養物質和能量均衡，能夠完全滿足動物的各種營養需要，不需添加任何其它成分就可以直接飼喂，并能獲得最大的經濟效益。目前，大鼠、小鼠、家兔、豚鼠和犬都采用全價營養配合飼料。2混合飼料 又叫基礎飼料，是由能量飼料、蛋白質飼料等按一定的比例組成，它基本上可滿足動物需要，但營養不全面，還需另外添加一定量的青、粗飼料，部分中小單位用于飼養家兔、豚鼠等動物。,.,3. 人工合成配方飼料 根據科研的需要，用完全人工提取的合成原料和營養素制成飼料配方，如高純度的酪蛋白、純淀粉、純油脂、純纖維素、多種維生素及達到分析級純度的混合無機鹽等，在飼料配方中人為地增加或減少某些營養素的比例，以觀察其對動物生長發育及藥物毒性等的影響。這種人工合成配方飼料已廣泛應用于實驗營養學研究中。,.,常用實驗動物的飼料參考配方,.,（二）飼料按物理性狀的分類顆粒料粉料膨化料凝膠料液體飼料,.,顆粒飼料的優點 顆粒飼料加工過程中營養素加熱易于動物的消化吸收加熱有燒煮作用，能將粉料濕潤軟化，并促使組織細胞破裂，纖維撕碎；能使生淀粉化（淀粉糊化）,容易被動物消化吸收；能引起蛋白質變性,降低蛋白質溶解性,增強蛋白食感優良性。,., 顆粒飼料加工過程中產生的熱還具有以下作用：殺菌作用，使顆粒飼料細菌數減少,烘干后提高了飼料質量和保存期，保證了動物健康生長；加熱能去除對生理代謝有害的物質。例如在未經煮燒過的豆類蛋白中含有胰蛋白酶抑制劑，對動物生長和生理代謝有影響；通過加熱,可除去腥味而增加飼料的適口性。 顆粒飼料方便運輸儲存。能有效地保證其分布均勻。 便于飼養管理。 顆粒飼料飼喂方便，一般大小鼠每兩三天喂一次，兔每天喂一次即可,而且飼喂量容易掌握。飼喂過程中能避免動物扒食而造成不必要的浪費。,.,三、飼料使用前的滅菌 飼料在加工、儲存和運輸過程中都有可能被病原菌污染，在用于清潔級、SPF級和無菌級動物前，均需進行滅菌。高壓蒸汽滅菌：121 20 min放射線鈷60輻照滅菌: 25kGy,.,第三節 實驗動物飼料的質量管理和標準,一、飼料污染的可能來源生物性污染 A. 細菌、真菌及其毒素的污染 B. 寄生蟲及蟲卵的污染 C. 昆蟲污染2. 化學性污染 農藥、化肥；鉛、汞；3. 放射性污染 天然放射性物質，核放射性物質；,.,二、飼料的管理1.飼料的儲存應有專用的飼料倉庫，要求寬敞、干燥、通風、無直射陽光，有倉墊板，有防蠅、鼠、昆蟲的措施。有條件應安裝溫控設備，使倉庫內溫度控制在20以下。2.飼料應該從有實驗動物飼料生產許可證的供應商處進貨，并應定期提供飼料的營養成分分析，60Co輻照飼料還應提供微生物檢測指標。3.飼料進貨時應進行驗收，飼料袋（箱）上應注明進貨日期，各種飼料應分區分批分類堆放整齊。,.,二、飼料的管理4飼料水分控制在10%以下時儲存期在3個月以內是安全的，但每次進貨量不宜過多，最好控制在能供應1-2個月的用量；發貨時應堅持先到先發的原則，儲存時間不宜過長，尤其是在南方的黃霉季節。5應建立飼料出入庫的賬目，注明日期、供應商、飼料名稱、數量、批號等，以備后查。,.,第四節 營養因素對動物實驗結果的影響,對動物實驗結果造成影響最常見的營養因素是蛋白質的攝入不足導致動物生長發育緩慢，抵抗力下降，貧血，低蛋白血癥。由于碳水化合物和脂肪在體內不能轉化成蛋白質，因此過量的碳水化合物和脂肪無法糾正蛋白質的攝入不足導致的疾病。,.,（一）要注意不同種屬動物的不同營養需求 實驗動物種屬不同，對營養的需求各不相同。即使是同屬嚙齒類動物，大小鼠繁殖料的粗蛋白需求為20%，而倉鼠為24%。如用大小鼠繁殖料去飼養繁殖倉鼠則可引起雄性倉鼠生殖系統發育不全，繁殖力低下。豚鼠和兔同屬草食類動物，但豚鼠對粗蛋白的需求為18-20%，對粗纖維的需求為5%，而兔對粗蛋白的需求為14-17%，對粗纖維的需求為10-15%，兩者相差很大。而且豚鼠體內因缺乏左旋葡萄糖內酯氧化酶，需要從飼料中補充足夠的維生素C,而兔體內可合成維生素C,不需在飼料中添加維生素C。,.,（二）要注意動物生長發育不同階段的不同營養需求 動物生長發育不同階段對各種營養的要求也不相同。一般實驗動物飼料分為繁殖料和育成料，繁殖料供繁殖種群食用，而育成料供成年動物食用，前者的粗蛋白含量高于后者約10%。涉及動物的交配、妊娠、哺乳階段的實驗，如生殖毒性試驗、遺傳工程小鼠制備時所需的種公鼠、供受精卵雌鼠、結扎公鼠和假孕雌鼠，要飼喂繁殖料。,.,（三）要注意與疾病動物模型有關的營養問題制作各種動物模型時，常伴有因各種原因（如失血性貧血、肝腎功能不全等）引起的低蛋白血癥，進而導致動物的免疫功能低下。在觀察藥物治療這些疾病的同時，不要忽略營養因素對實驗結果的影響，即應同時給予高蛋白飼料，以補充機體組織修復對外源蛋白質的需求。大動物手術后要增添額外高蛋白飼料，以促進傷口的愈合。,.,（四）要注意自行設計飼料配方中的營養問題 在一些與攝入營養有關的代謝性疾病和營養缺陷動物試驗研究中，常常需要根據試驗目的自行配制特殊配方飼料，人為地增加或減少某些營養素的比例，以制作代謝性疾病和某種營養缺陷的動物模型。在制定特殊飼料配方過程中，研究人員往往注重目的營養成分的比例而忽視各種營養成分的合理配比，結果導致試驗結果并未達到預期效果。其中最常見的是忽視飼料蛋白質含量降低，導致飼喂特殊配方飼料的動物生長緩慢，影響了實驗結果。,.,常見問題：1. 忽略過量添加成分對總蛋白含量的擠壓。如：正常育成料粗蛋白含量為18%，但如果加入20%脂肪的話，飼料單位重量的粗蛋白含量降低為14.4%。解決辦法：可調整飼料配方，增加豆粕（植物蛋白質）或魚粉（動物蛋白質）含量，使整個配方蛋白含量達到國家標準。2. 忽略有的營養成分的實際粗蛋白含量，例如奶粉實際蛋白含量為25%，蛋清蛋白實際蛋白含量為80-90%，玉米淀粉實際蛋白含量為0.5%。當自行設計飼料配方時，常誤以為奶粉蛋白含量為100%,錯把玉米淀粉當成玉米粉。解決辦法：將飼料配方中各成分的實際蛋白質含量（商品標簽上標注）進行累加，計算飼料總蛋白含量，調整配方比例,使整個配方蛋白含量達到國家標準,保證動物生長發育對蛋白質的需求。,.,例1：在某雜志的血虛動物模型的創建及試驗論文中，作者用剪尾放血法建立大鼠缺鐵性貧血模型后，用低鐵配方飼料喂養。其低鐵飼料配方為：玉米淀粉54%，奶粉40%，豆油5%，食鹽1%。由于玉米淀粉蛋白質含量一般在0.5%，奶粉蛋白質含量一般在25%，由此計算出該配方的蛋白質含量在10.27%，遠遠低于嚙齒類動物20%的蛋白質需求。 試驗1：根據這篇論文，學生用剪尾放血建立大鼠缺鐵性貧血模型，再用上述例1的低鐵飼料配方飼喂模型組和治療組。正常組飼喂普通全價營養顆粒飼料。結果實驗期間大鼠的體重增長情況如下：,圖1. 低鐵飼料飼喂大鼠后的體重變化,舉例：在配制特殊配方飼料時應注意飼料蛋白含量！,.,例2：在某雜志的低脂飲食和有氧運動干預對高脂大鼠脂肪組織蛋白激酶B表達的影響論文中，作者采用高脂飼料喂養Wistar大鼠誘導胰島素抵抗動物模型，對照組給予基礎飼料主要營養成份比為蛋白質22.41%，碳水化合物57.36%、脂肪20.23%，而模型組給予高脂飼料的配方按重量比66.5%基礎飼料、20%蔗糖、10%熟豬油、2.5%膽固醇、1%膽酸鹽等混合而成。經過計算可得出該高脂飼料配方中蛋白質12.65% 。,.,用不同配方高脂高糖飼料飼喂大鼠制作糖尿病模型的體重增長情況,將配方1進行了調整，增加了動物蛋白質的含量，減少了碳水化合物的含量，制成配方2高脂飼料。配方2高脂飼料營養成分比為：碳水化合物37%，蛋白質21.6