任务四 脂类与畜禽营养
学习目标
通过本课题学习,使学生能够:
◎说出脂肪的组成与性质。
◎简述脂肪的营养作用。
◎讲述饲料脂肪性质对畜体脂肪品质的影响。
◎讲述在畜禽饲粮中如何合理添加油脂。
脂肪是含能量最高的营养物质,在体内氧化时所产生的能量为同等重量碳水化合物的2.25倍,脂肪体积小而含能高,是动物贮存能量的最好形式。当畜禽摄入过量的能量物质时,便以体脂肪的形式将能量贮存起来。
一、脂肪的组成与性质
(一)脂肪的组成
动植物体组织中均含有脂肪,除少数复杂的脂肪外,均由碳、氢、氧三种元素组成。根据其结构的不同,一般分为真脂肪与类脂肪两类。真脂肪是由1分子甘油和3分子脂肪酸构成的酯类化合物。故又称为甘油三酯。构成脂肪的脂肪酸种类很多,自然界已发现有100多种,其中绝大多数都是偶数碳原子的直链脂肪酸,包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。类脂肪由甘油、脂肪酸、磷酸、糖或其他含氮物质结合而成。它虽然不是真脂肪,但它在结构上或性质上却与真脂肪相接近,主要包括磷脂、糖脂、固醇及蜡。
(二)脂肪的性质
脂肪,特别是简单脂肪,由于所含脂肪酸种类不同而具有不同性质。脂肪中脂肪酸含双键越多,不饱和程度越大,含不饱和脂肪酸越多,其硬度越低,熔点也越低,植物脂肪多属于此类。如豆类、棉籽油和玉米油等在常温下为液态,而动物脂肪呈固态,其脂肪酸多为饱和脂肪酸,熔点比植物油的高。不饱和脂肪酸易氧化,高温、阳光、潮湿环境及氧化剂易使其酸败,在饲料贮存及动物产品加工中应注意此特点。不饱和脂肪酸氢化为饱和脂肪酸后,熔点提高,硬度增加。一般情况下,脂肪的下列性质与动物营养密切相关。
1.脂肪的水解特性
脂肪可在酸或碱的作用下水解为甘油和脂肪酸。动植物体内脂肪的水解在脂肪酶的催化下进行,微生物产生的脂肪酶也可催化脂肪水解,这类水解所产生的游离脂肪酸大多数无臭无味,对脂肪营养价值没有影响,但水解产生的某些低级脂肪酸,特别是4~6个碳原子的脂肪酸,如丁酸、乙酸具有特殊异味或酸败味,可能影动物适口性。脂肪酸碳链越短,异味越浓。动物营养中把这种水解看成是影响脂肪利用的因素。
多种细菌和霉菌均可产生脂肪酶,当饲料保管不善时,其所含脂肪易于发生水解而使饲料品质下降。
2.脂肪氧化酸败
脂肪暴露在空气中,经光、热、湿和空气的作用,或经微生物的作用氧化生成过氧化物,再分解产生低级的醛、酮、酸等化合物,同时放出令人不快的气味和味道,这种现象就是氧化酸败。
脂肪氧化酸败不仅产生不良气味,影响动物适口性,而且在氧化过程中所生成的过氧化物还会破坏一些脂溶性维生素,降低脂肪和饲料的营养价值。
脂肪的酸败程度可用酸价来表示。酸价是指中和1g脂肪中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的质量(mg)。通常酸价大于6的脂肪即可能对动物的健康造成不良影响。因此,酸败的脂肪切不可饲喂动物,否则将引起消化代谢的紊乱。
3.脂肪氢化作用
在催化剂或酶的作用下,不饱和脂肪酸的双键可与氢发生加成反应变为双键,不饱和脂肪酸变成饱和脂肪酸。脂肪的这种性质称为氢化作用。脂肪发生氢化作用后,其硬度增加,不易氧化酸败,有利于贮存,但也损失了必需脂肪酸。
不饱和脂肪酸与碘原子加成反应,每个不饱和的双键能结合2个碘原子,脂肪的不饱和程度可由它所能结合的碘的多少测定,100g脂肪所能吸收碘的质量(g)为碘价。碘价越高,脂肪的不饱和程度越高。
反刍动物可利用进食的饲料脂肪在瘤胃微生物的作用下发生某种程度的氢化作用,从而使其体脂肪饱和脂肪酸含量较高。
二、脂肪的营养作用
(一)脂肪是动物体组织和畜产品的重要成分
动物的各种组织器官,如皮肤、骨骼、肌肉、神经、血液及内脏器官均含脂肪,主要是磷酸脂和类固醇等。蛋白质和脂肪按一定比例构成细胞膜和细胞原生质,故脂肪也是组织增殖、更新及修补的原料。
畜产品的肉、蛋、奶、皮毛、羽绒等均含有一定量的脂肪,所以,缺乏脂肪,就会影响畜产品的形成。
(二)脂肪是动物贮备能量的最好形式
脂肪含能量高,在畜体内氧化产生的能量为同重量碳水化合物的2.15倍。当畜禽摄入过量有机物质时,以体脂肪形式将能量贮备起来,而体脂肪能以较小体积储藏较多的能量,这对于放牧家畜安全越冬具有重要意义。
(三)脂肪是脂溶性维生素的溶剂
脂溶性维生素A、D、E、K及胡萝卜素在畜体内必须溶于脂肪中才能被消化吸收和利用。如母鸡日粮中含脂肪为4%时,能吸收60%的胡萝卜素,当脂肪含量降为0.07%时,只能吸收其20%。日粮中脂肪的缺乏会导致体内这类维生素的不足。
(四)脂肪供给幼年畜禽必需脂肪酸
有3种不饱和脂肪酸,即亚油酸、亚麻油酸和花生油酸,对幼年畜禽具有重要作用,但其体内不能合成,必须由饲料中供应,这类脂肪酸称为必需脂肪酸(EFA),它们是细胞膜、线粒体膜和核膜的主要成分;是合成前列腺素的原料并与精子的形成有关;它们参与磷脂的合成和胆固醇的正常代谢。幼年畜禽缺乏时,常发生皮肤鳞片化、皮下出血及水肿、尾部坏死、生长停滞,甚至死亡。
亚油酸的主要来源是植物油,黄玉米中含量颇丰。亚麻油酸来源于绿叶蔬菜和亚麻籽,它和花生油酸也可由亚油酸在体内转化得到,近年研究发现,仅亚油酸必须由饲料直接供给,它对雏鸡尤为重要。
(五)脂肪对畜体具有保护作用
畜体内的脂肪不易传热,体热不易散失,外热不易侵入,这在寒冷季节有利于维持体温恒定和抵御寒冷。脂肪填充在器官周围,具有固定和保护器官以及缓和外力冲击的作用。
一般情况下,各种饲料的脂肪含量均能满足畜禽的营养需要,以3%~5%为宜。
三、饲料脂肪性质对畜体脂肪品质的影响
畜体脂肪和畜产品脂肪均来自于饲料中的碳水化合物、蛋白质和脂肪,但在能量平衡的前提下,主要来源于饲料脂肪。饲料脂肪的性质对具有不同消化代谢特点的动物来说,其体脂肪及畜产品品质所受的影响程度相差很大。
(一)单胃家畜
单胃家畜消化吸收脂肪的主要场所是小肠。在胆汁、胰脂肪酶和肠脂肪酶的作用下,饲料中的脂肪水解为甘油和脂肪酸,经吸收后,家禽主要在肝脏,家畜主要在脂肪组织(皮下和腹腔)中或肌纤维间再合成体脂肪。猪采食的饲料脂肪性质直接影响到体脂肪品质。试验证明,在猪的催肥期,如饲喂植物脂肪含量高的饲料,可使其体脂肪变软,易于酸败,不适于制作腌肉和火腿等肉制品。因此,在猪的肥育期间应少喂脂肪含量高的饲料,多喂富含淀粉的饲料。因为由淀粉转变成的体脂肪含饱和脂肪酸较多。采取这种措施,既可保证猪肉的优良品质,又可降低饲养成本。鸡采食饲料中的脂肪直接影响产蛋率、孵化率及蛋黄脂肪的品质。据分析,蛋黄中脂肪酸的组成与日粮中脂肪酸的组成相似。
马属动物,盲肠中具有与瘤胃相同的细菌,能将牧草中不饱和脂肪酸经氢化作用转变为饱和脂肪酸。但是,牧草中的脂肪在进入盲肠之前,大部分还未转化为饱和脂肪酸时就已被小肠吸收。因此,马属家畜的体脂肪是不饱和脂肪酸多于饱和脂肪酸。
(二)反刍家畜
反刍家畜的饲料主要是牧草和秸秆类。以鲜草中的脂肪为例,不饱和脂肪酸占4/5,饱和脂肪酸仅占1/5。但牧草中的脂肪在瘤胃微生物的作用下水解为甘油和脂肪酸后,大量不饱和脂肪酸经细菌的氢化作用(即将脂肪酸中的双键加二氢原子变为单键)转变为饱和脂肪酸,再经小肠吸收后合成体脂肪。因此,反刍家畜体脂肪中饱和脂肪酸较多,体脂肪较为坚实。可见,反刍家畜体脂肪品质受饲草脂肪性质影响极小。但是饲料脂肪对乳脂的合成有重要影响。饲料脂肪在一定程度上可直接进入乳腺;饲料脂肪的某些成分,也可不经变化用以形成乳脂肪。因此,饲料脂肪性质与乳脂品质密切相关。以奶牛的乳脂为例,饲喂大豆时,黄油质地较软,饲喂大豆饼时,黄油较为坚实,而饲喂大麦粉、豌豆粉和黑麦粉时,黄油坚实。
四、畜禽饲粮中油脂的添加
油脂是高能饲料。在畜禽饲粮中添加油脂,除供能外,可改善适口性,增加饲料在肠道的停留时间,有利于其他营养成分的消化吸收和利用,促进畜禽生长;高温季节可降低畜禽的应激反应;还能显著提高生产性能并降低饲养成本。尤其对于生长发育快、生产周期短的畜禽效果更为明显。据报道,在饲粮中加入油脂等能源,可使肉仔鸡增重提高5%~15%,并改善肉质和缩短饲养期;蛋鸡产蛋率提高5%~10%;还可提高奶牛产奶量,单位产品的饲料消耗减少6%~12%。据试验,在断奶仔猪饲粮中加入8%大豆油下脚料,可提高增重17%,每千克增重节省饲料12%。
肉鸡前中期饲粮中可添加1%~3%的猪油或其他油脂;而在后期饲粮中添加2%~5%的必需脂肪酸含量高的玉米油、豆油等油脂,可改善肉质;蛋鸡饲粮中油脂添加量为3%左右;肉猪为4%~6%;仔猪一般为3%~5%。据试验,3周龄前断奶仔猪脂肪添加量可高达9%,添加植物油优于动物油,而椰子油、玉米油和大豆油为仔猪的最佳添加剂。
在家禽饲粮中添加油脂时应注意:第一,添加油脂后,饲粮的消化能、代谢能水平不能变化太大。第二,满足含硫氨基酸的供应。有人建议肉鸡饲粮的含硫氨基酸供给量可提高到0.9%~1%,蛋鸡为0.7%、0.8%。另外,日粮中氨基酸总量应相应提高。第三,常量元素、微量元素及维生素B2、B6、B12和胆碱等的变化,会引起鸡蛋中相应成分的改变,应尽量满足供给。第四,蛋鸡对脂肪酸的需要实际上是对亚油酸的需要,只要日粮中含1%的亚油酸,就能满足蛋鸡对必需脂肪酸的需要。第五,防止油脂氧化,保证油脂品质;将油脂均匀地混合在饲料中,并在短时间内喂完。
饲料脂肪被畜禽消化吸收后,仍以脂肪的形式沉积于动物体内,所以,饲料脂肪的性质对畜体脂肪品质有着直接的影响。但由于不同畜禽消化代谢特点的差别,这种影响程度也存在差异。
想一想 练一练
1.解释名词
脂肪 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 氧化酸败 酸价 脂肪氢化作用
2.填一填
(1)动植物体组织中均含有脂肪,除少数复杂的脂肪外,均由______ 、______ 、______三种元素组成。
(2)脂肪可在酸或碱的作用下水解为______ 和_______。
(3)反刍动物可利用进食的饲料脂肪在瘤胃微生物的作用下发生某种程度的作用,从而使其体脂肪饱和脂肪酸含量较高。
3.简答题
(1)简述脂肪的组成与性质。
(2)简述脂肪的营养作用。
(3)论述饲料脂肪性质对畜体脂肪品质的影响。
(4)论述在畜禽饲粮中如何合理添加油脂。