第五章

實驗動物的營養(yǎng)與飼料本章主要內(nèi)容第二節(jié)實驗動物的飼料第一節(jié)實驗動物的營養(yǎng)營養(yǎng)與飼料對實驗動物的影響

實驗動物的營養(yǎng)和飼料，直接影響動物的生長發(fā)育、繁殖以及對疾病的抵抗力。只有良好的營養(yǎng)，才能使動物保持良好的健康狀態(tài)，也只有健康狀況良好的實驗動物，才能保證實驗結(jié)果的可靠性。影響營養(yǎng)需要量的因素1動物維持基本生命活動的營養(yǎng)需要2動物生長的營養(yǎng)需要3動物繁殖的營養(yǎng)需要合理營養(yǎng)：是指要滿足該種動物對各種營養(yǎng)素的需要，并略有富裕。營養(yǎng)需要：是指為滿足動物維持正常生長和繁殖所需各種養(yǎng)分的基本需要。具體講，就是每一動物每天對能量、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)素的基本需要量。營養(yǎng)素的一般功能四項功能，其中三項基本功能，一項附加功能1作為建造和維修動物體的構(gòu)成物質(zhì)；2作為產(chǎn)熱、運動和脂肪沉積的能量來源；3調(diào)節(jié)動物機體的生命過程；4營養(yǎng)素的附加功能：乳的生產(chǎn)，是屬于飼料中營養(yǎng)素的附加功能。禽類的蛋產(chǎn)品也屬于附加功能。第一節(jié)實驗動物的營養(yǎng)

一、營養(yǎng)要素動物為了維持生命必須從體外攝取必要的物質(zhì)，經(jīng)過消化、吸收，合成機體成分，并將無用的代謝產(chǎn)物排泄到體外，這個生理過程即所謂的營養(yǎng)，而從體外攝取的營養(yǎng)物質(zhì)即為營養(yǎng)素。動物的營養(yǎng)素包括水、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、礦物質(zhì)和維生素。

飼料營養(yǎng)素約有50種以上。動物對不同營養(yǎng)素的需要有顯著差異。少至每頭每天需要量不到1微克，多至幾千克以上。

（一）水水是動物體內(nèi)各種器官、組織的重要組成部分，是飼料消化、營養(yǎng)物質(zhì)吸收的溶劑。其含量一般可達動物體重的50%，血液的80%。水對動物體的正常物質(zhì)代謝有特殊的作用，是動物最重要的營養(yǎng)物質(zhì)之一。1.水的功能

1)直接參與構(gòu)成活的細胞與組織

2)參與體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)

3)水是一種重要的溶劑

4)水對調(diào)節(jié)體溫起重要作用

5)潤滑功能

2.

水的來源

1)代謝水所謂代謝所產(chǎn)生的水分是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物氧化后產(chǎn)生的水分。

2)飼料水

3)飲用水

3.

實驗動物的飲水應(yīng)符合衛(wèi)生部門頒發(fā)的人飲用水的質(zhì)量和衛(wèi)生指標，應(yīng)由新鮮、純凈的水源直接提供。微生物質(zhì)量等級不同的動物應(yīng)供應(yīng)與其級別相適應(yīng)的飲用水，這些飲用水通常都采用高壓、過濾、酸化等滅菌處理措施。對于清潔級及其以上級別的實驗動物來說，其飲用水必須經(jīng)過高溫高壓滅菌處理。亦可應(yīng)用酸化水（pH2.5～3.0）。

表7-1各種動物每日的飲水需要量動物品種飲水需要量小鼠（成熟齡）4～7ml大鼠（50g）20～45ml豚鼠（成熟齡）85～150ml兔（1.4～2.3kg）

60～140ml/kg(體重)金黃地鼠（成熟齡）8～12ml小型豬（成熟齡）1～1.9l狗（成熟齡）

25～35ml/kg(體重)貓（2～4kg）100～200ml紅毛猴（成熟齡）200～950ml各種飲水瓶（大、小鼠用）

（二）蛋白質(zhì)及氨基酸粗蛋白質(zhì)是純蛋白質(zhì)和非蛋白蛋的總稱

蛋白質(zhì)是組成生命體的重要物質(zhì)，許多生命活動的過程都與蛋白質(zhì)代謝有關(guān)。蛋白質(zhì)是動物維持生命、生長發(fā)育、繁殖不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。

蛋白質(zhì)由氨基酸組成，飼料中的蛋白質(zhì)必須分解成氨基酸，才能被吸收。

氨基酸又分為必需氨基酸和非必需氨基酸兩大類。前者是動物體內(nèi)不能合成或合成速度及數(shù)量不能滿足正常生長需要，必須由飼料中供給的氨基酸；后者是體內(nèi)能合成，不需要由飼料中供給的氨基酸。不同動物對必需氨基酸需求的種類存在差異。實驗動物飼料中的氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸異亮氨酸亮氨酸丙氨酸甘氨酸色氨酸蘇氨酸絲氨酸門冬氨酸苯丙氨酸賴氨酸谷氨酸羥脯氨酸蛋氨酸纈氨酸酪氨酸脯氨酸組氨酸精氨酸胱氨酸瓜氨酸不同動物對各種AA的需求也有差異，家禽飼料第一限制AA為蛋AA，豬為賴AA，豚鼠為精AA，故配置時可給予強化。對某一動物來說，某些AA是必須AA，也就是說，這些AA在某種動物體內(nèi)不能快速、足量的合成以滿足該種動物的需要，因而必須從飼料中供給。例如，雛雞的必須AA中有甘AA，但對其他動物來說，甘AA屬非必須AA又如反芻家畜，有利用微生物合成各種AA的能力，因而對反芻動物來說，劃分必須AA與非必須AA就沒有意義。

蛋白質(zhì)（氨基酸）的互補作用不同飼料含的必需氨基酸比例不同。將不同飼料混合應(yīng)用，取長補短，可以提高其營養(yǎng)價值，使其必需氨基酸的比例符合機體的需要。這種作用稱為蛋白質(zhì)（氨基酸）的互補作用。飼料中不僅蛋白質(zhì)的數(shù)量要足夠，而且AA之間要平衡。

對哺乳動物來說，雞蛋所含蛋白質(zhì)，其AA組成最平衡，即與動物機體蛋白質(zhì)AA構(gòu)成比較接近，故常用它的生物價作為100，把它作為參比蛋白。植物性飼料，糧谷、油籽餅粉，容易缺乏賴AA和蛋AA，如強化賴AA和蛋AA后，可大大提高其營養(yǎng)價值。也可以用蛋白質(zhì)的互補作用來提高其生物價，如苜蓿草的蛋白質(zhì)組成中，賴AA高蛋AA低，而玉米的賴AA低蛋AA高，苜蓿草粉和玉米按一定比例混合，進行動物喂養(yǎng)，通過互補作用可以提高其生物價。蛋白質(zhì)缺乏癥：生長期大鼠缺乏蛋白質(zhì)可導(dǎo)致生長緩慢、貧血、低蛋白血，消耗蛋白質(zhì)儲備，肌肉消瘦。成年大鼠慢性缺乏，可至水腫，發(fā)情無規(guī)律，胎兒被吸收，新生鼠衰弱或死胎，雄性大鼠生殖能力受塤。色AA--白內(nèi)障、角膜形成血管和脫毛賴AA--塤害骨骼鈣化，共濟失調(diào)蛋AA--脂肪肝

（三）碳水化合物

1.分類包括無氮浸出物和粗纖維

1）無氮浸出物：包括淀粉和糖類，供應(yīng)能量，小部分構(gòu)成組織成分。

2）粗纖維：包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，纖維素經(jīng)酵解，部分轉(zhuǎn)變成脂肪酸吸收，部分轉(zhuǎn)變成二氧化碳和甲烷排出。

2.

功能碳水化合物營養(yǎng)上的功能是供給熱能。如有多余，可變?yōu)橹举A存體內(nèi)。碳水化合物是構(gòu)成機體組織及生命物質(zhì)的重要成分，如細胞核中的核糖，腦及神經(jīng)組織中的糖脂等，核酸由核糖和脫氧核糖參與構(gòu)成，是傳遞遺傳信息的載體。

在植物性飼料中，如小麥、玉米、稻米、薯粉等都含有大量的淀粉和纖維素。由于一般動物體內(nèi)消化液中無直接分解纖維素的酶，因此，纖維素不能被分解而產(chǎn)生能量，但它有刺激腸道蠕動，有助于排便和排除某些毒物的作用。只有豚鼠和家兔可利用一些纖維素，反芻動物因其胃中的微生物有能分解纖維素的酶，所以能有效的利用纖維素。生淀粉不宜被某些動物利用，特別是貓、狗，它可引起腸道過度發(fā)酵和腹瀉，只有經(jīng)烹調(diào)處理后，淀粉經(jīng)糊化，才可提高其利用率。（四）脂肪

脂肪是構(gòu)成實驗動物組織細胞的重要成分，如細胞膜的磷脂雙分子層，神經(jīng)、肌肉、骨骼、血液中均含有脂肪。在維持細胞結(jié)構(gòu)、功能中起重要作用。脂肪是能量的重要來源，也是儲存能量的最好形式。食物中的脂肪分真脂肪和類脂肪

1）真脂肪：是指甘油和脂肪酸組成的甘油三酯。

2）類脂：除了C、H、O元素以外還有N、S、

P

2.功能脂肪主要供給能量和必須的脂肪酸脂肪也是脂溶性維生素A、D、E、K溶劑，可促進脂溶性維生素的吸收和利用。實驗證明5%的飼料脂肪對胡籮卜素和V-A的吸收有明顯促進作用。脂肪由脂肪酸和甘油組成，而多為不飽和脂肪酸，某些脂肪酸如亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸對幼齡動物的生長、發(fā)育是必須的，故稱為必須脂肪酸，必須由飼料供給。如缺乏，大鼠將產(chǎn)生脫毛、尾壞死、生長停滯甚至死亡。其它動物缺乏時，生殖機能下降、泌乳量降低、毛無光澤等等。飼料中脂肪過多，使動物過于肥胖，引起生殖力下降。飼料中脂肪來源應(yīng)以植物油為好，菜籽油含有芥酸，據(jù)報道，能使S.D大鼠（♂）引起心肌炎。

某些脂肪酸動物不能合成，但又是生長必需的稱為必需脂肪酸，如：亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸。必需脂肪酸缺乏引起生長發(fā)育緩慢停止，生殖能力下降，泌乳量減少，脫毛等。

（五）礦物質(zhì)飼料在550～600℃高溫下灼燒后，剩下的灰分即為礦物質(zhì)。已知有二十種左右礦物質(zhì)元素對動物機體有重要作用，是構(gòu)成機體細胞，維持生理功能和生化代謝所必不可少的物質(zhì)。

1.分類礦物質(zhì)元素按其在動物機體內(nèi)的含量可分為常量元素和微量元素。機體中含量大于0.01%者為常量元素，如鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂與硫等。

機體中含量小于0.01%者為微量元素，已確認維持正常生命活動不可缺少的必需微量元素有銅、鈷、氟、鐵、碘、錳、鉬、鎳、硒、硅、錫、釩和鋅等。

2.功能礦物質(zhì)在動物維持生理功能和生化代謝過程中起著必不可少的作用。如：缺鐵易患貧血缺硒引起雞的白肌病飼料中鈣的含量因動物不同而異，豚鼠1.2%，貓、狗1%、猴0.8%、小鼠0.6%、大鼠0.5%動物飼料中以糧谷為主。谷類飼料都缺少鈣，因此，飼料中必須增加碳酸鈣或骨粉。骨粉中含鈣20-30%，其吸收利用率較高。飼料中最適鈣、磷比例為1.2-1.4：1

缺乏癥：骨鈣化不全，體重增長慢。食物消耗降低，基礎(chǔ)代謝增高，動物的敏感性及活動率下降。

（六）維生素一大類化學(xué)結(jié)構(gòu)與生理功能各不相同的物質(zhì)。它們在生命活動中主要起調(diào)節(jié)代謝作用。實驗動物對它們的需要量甚微，但卻是必不可少的物質(zhì)。

維生素種類很多，各種維生素也各具獨特作用，營養(yǎng)學(xué)常按其溶解性分為脂溶性與水溶性維生素二大類。脂溶性的有維生素A、D、E、K，水溶性的有維生素B族，包括B1、B2、B6、B12、煙酸、葉酸、泛酸、膽堿，另有維生素C等。一般飼料中易缺乏V-A豚鼠、猴體內(nèi)不能合成V-C，必須由飼料中給予補充。無菌動物沒有腸道正常菌叢，飼料中必須補充V-B、V-K

二、各種實驗動物的營養(yǎng)需要

1.小鼠小鼠近交系極多，飼料中必需給小鼠充足的營養(yǎng)以維持其生物學(xué)特性和保證實驗正常進行。飼料中18%粗蛋白，4～8%粗脂肪，KM、ICR、BALB/c、DBA/2等品系小鼠均獲得滿意的繁殖效果。若添加0.47%含硫氨基酸可提高小鼠的生長發(fā)育和繁殖性能。小鼠特別需要含亞油酸豐富的日糧。

小鼠對鈣及維生素A、D需要量較高，但同時又對過量維生素A敏感。維生素A過量可導(dǎo)致小鼠繁殖紊亂和胚胎畸形。每公斤飼料中添加維生素E50mg，可顯著提高小鼠受孕率、產(chǎn)仔率。無菌小鼠還應(yīng)注意補充維生素K。

2.大鼠應(yīng)滿足各種營養(yǎng)物質(zhì)需要，在飼料中添加0.4%的蛋氨酸和0.48%的賴氨酸，可提高大鼠的生長速度，18～20%的粗蛋白質(zhì)可滿足大鼠的生長、妊娠和泌乳的需要，大鼠對各種營養(yǎng)素的缺乏敏感，應(yīng)特別注意脂肪酸的供給，必需脂肪酸含量占總能量的1.3%，其中亞油酸在飼料中含量不能低于0.3%

大鼠對鈣、磷的缺乏耐受力較強，對鎂需要量較多，尤其是妊娠、哺乳時需要量明顯增加。每公斤飼料中添加60mg維生素E能提高大鼠繁殖率。無菌大鼠還應(yīng)注意補充維生素B12

。

3.地鼠粗蛋白的含量要求達到21～24%，特別是飼料中的動物性蛋白應(yīng)有一定比例。地鼠像反芻動物一樣能有效地利用非蛋白氮。如蛋白質(zhì)不足，成年地鼠將出現(xiàn)性功能減退，幼鼠則生長發(fā)育遲緩。

4.豚鼠對某些必需氨基酸特別是精氨酸的需要量較高。對粗纖維的消化能力強，日糧中要含12%～14%的粗纖維。如果粗纖維量不足，豚鼠會出現(xiàn)排糞障礙和脫毛現(xiàn)象。豚鼠對維生素C缺乏特別敏感，缺乏時可致壞血病，生殖力下降，甚至造成死亡。每只豚鼠每日需補10mg維生素C，繁殖階段需補充30mg。

5.兔日糧應(yīng)補充精氨酸和賴氨酸。對缺鈣有較強的耐受能力。雖然其腸道微生物可以合成維生素K和大部分B族維生素，但繁殖時仍需額外補充維生素K。飼料中需要有一定量的粗纖維以維持其正常的消化生理功能，其日糧中粗纖維含量應(yīng)大于11%

6.犬犬是肉食動物，犬必須供給足夠的脂肪和蛋白質(zhì)，飼料中動物性蛋白應(yīng)占全部蛋白質(zhì)食物的1/3。犬能耐受高脂肪日糧，要求日糧含有一定量的不飽和脂肪酸。維生素A的需要量較大，亦需補充維生素B12。

7.貓貓也是肉食動物，對蛋白質(zhì)需求較高。小貓要求高脂肪酸日糧，生長期貓的日糧要求亞油酸含量不能低于1%。貓屬于不能利用β-胡蘿卜素作為維生素A源動物，因此應(yīng)在飼料中補充維生素A，對維生素E的需求量也較高。

8.非人靈長類非人靈長類動物日糧能量的50%以上來自糖代謝。體內(nèi)不能合成維生素C，必須由日糧提供，同時要注意日糧的適口性。除主食外，每天應(yīng)供給一定量的新鮮水果和蔬菜。

三、影響營養(yǎng)需求的因素

1.遺傳因素不同品種品系的動物因遺傳基因的表達程度不同而影響遺傳的需求，例如近交系小鼠與封閉群小鼠，對飼料的需求，近交系小鼠要更高些。一些突變系動物，如ODS大鼠因為基因突變造成L-谷氨酸氧化酶的缺乏，使ODS大鼠無法合成維生素C，這個品系的大鼠也就與其它品系的大鼠不同，需補充維生素C。

2.生理狀況動物在不同的生理狀況，如生長、懷孕、創(chuàng)傷或泌乳時，對營養(yǎng)需求有所不同，個體需從飼料中獲取額外的營養(yǎng)，以滿足胎兒的生長、發(fā)育，組織的合成或修補，吸取制作乳、蛋、毛的原料。如在實驗動物中如產(chǎn)后發(fā)情配種的小鼠，如帶仔多，營養(yǎng)供應(yīng)不上，母鼠會發(fā)出信號，使受精卵停留于輸卵管而不在子宮著床，這樣就使小鼠的懷孕期大大延長，而營養(yǎng)好帶仔少的母鼠，則會在19～21天內(nèi)，按正常的懷孕期產(chǎn)仔。

3.環(huán)境因素環(huán)境因素會改變動物的營養(yǎng)需求。就恒溫動物而言，若暴露在較低的溫度下，動物必須產(chǎn)生較多的熱能以維持體溫的恒定。反之，在高溫環(huán)境中，動物采食欲望會下降，此時應(yīng)提供高營養(yǎng)水平的飼料，使動物獲得足夠的養(yǎng)分。又如動物可由鍍鋅的籠盒表面接觸到鋅元素，而飼養(yǎng)在平板底網(wǎng)上的動物，就有更多的機會攝取到糞便中的額外養(yǎng)分。

4.微生物狀態(tài)正常飼養(yǎng)條件下，動物腸道中存在大量微生物，這些微生物在腸道中棲生、繁殖、代謝，產(chǎn)生許多營養(yǎng)物質(zhì)，如水溶性的維生素B1，維生素K及氨基酸等，這些物質(zhì)通常通過食糞行為被動物再吸收和利用。這些物質(zhì)被利用的情形，會因動物種類、飼料成分、飼養(yǎng)條件不同而有所差異。無菌動物因腸道內(nèi)微生物狀態(tài)與一般動物不同因此在配制飼料時，必須調(diào)整飼料成分及配制方法，以滿足動物的需求。

5.研究條件實驗操作如外科手術(shù)或于飼料中添加測試藥物時，會造成動物緊張或改變飼料的適口性，使動物食欲減退，進而影響飼料的采食。此時就必須給予適口性較好的飼料或提供高營養(yǎng)成分的飼料。

6.營養(yǎng)成分的相互作用在調(diào)制飼料時要留意營養(yǎng)成分間的相互作用，因為某種養(yǎng)分攝取量增加時往往會影響到另外營養(yǎng)成分的吸收和利用。另外不同的礦物質(zhì)飼料會競爭同一吸收門戶或同一運送系統(tǒng)，而影響到彼此被吸收的效率，例如鈣、磷、鎂及維生素D間的關(guān)系。因此在調(diào)配飼料時，若存在不尋常的養(yǎng)分濃度時，則應(yīng)考慮它對其它養(yǎng)分的影響，并相應(yīng)調(diào)整其它營養(yǎng)成分的含量。

第二節(jié)實驗動物飼料

一、飼料原料的來源

1.天然飼料原料：如谷物、脫水蔬菜、草粉、魚粉、骨粉、礦物質(zhì)、酵母等。

2.加工飼料原料：如玉米淀粉作為飼料糖類來源，牛奶中提取酪蛋白作為蛋白質(zhì)來源等。

3.純化學(xué)物質(zhì)：如氨基酸、必需脂肪酸等。

二、飼料的配合任何單一的飼料都不能滿足不同動物的不同生長時期對營養(yǎng)的需要，因此需要進行配制，使其含有全面而均衡的各種營養(yǎng)素，以滿足動物生長繁殖或特殊實驗的需要。這種飼料叫“全價營養(yǎng)飼料”。

設(shè)計配合飼料適應(yīng)考慮：必需參考各類動物的營養(yǎng)需要量，并根據(jù)飼養(yǎng)實踐經(jīng)驗加以應(yīng)用；盡可能選用營養(yǎng)豐富，價格低廉，本地區(qū)來源較充足的原料；要注意飼料的適口性；要考慮動物的生理特點選用適宜的飼料。表5-3常用實驗動物的飼料參考配方原料大鼠小鼠地鼠豚鼠家兔大麥粉(黃豆粉)--(12)-12小麥粉202021--玉米粉