05第五章 实验动物营养学
第四节 营养因素对动物实验结果的影响
• 对动物实验结果造成影响最常见的营养因 素是蛋白质的摄入不足导致动物生长发育 缓慢,抵抗力下降,贫血,低蛋白血症。 • 由于碳水化合物和脂肪在体内不能转化成 蛋白质,因此过量的碳水化合物和脂肪无 法纠正蛋白质的摄入不足导致的疾病。
(一)要注意不同种属动物的不同营养需求 实验动物种属不同,对营养的需求各不相同。即 使是同属啮齿类动物,大小鼠繁殖料的粗蛋白需 求为20%,而仓鼠为24%。如用大小鼠繁殖料去饲 养繁殖仓鼠则可引起雄性仓鼠生殖系统发育不全, 繁殖力低下。豚鼠和兔同属草食类动物,但豚鼠 对粗蛋白的需求为18-20%,对粗纤维的需求为5%, 而兔对粗蛋白的需求为14-17%,对粗纤维的需求 为10-15%,两者相差很大。而且豚鼠体内因缺乏 左旋葡萄糖内酯氧化酶,需要从饲料中补充足够 的维生素C,而兔体内可合成维生素C,不需在饲料 中添加维生素C。
三、脂肪 脂肪分为真脂肪和类脂肪 脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 生理功能 1. 机体组织细胞重要的组成部分; 2. 能量的重要来源和储备; 3. 脂溶性维生素的溶剂,可促进吸收和利用。 必需脂肪酸:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸 必需脂肪酸缺乏引起生长发育缓慢停止,生 殖能力下降,泌乳量减少,脱毛等。
常用实验动物的饲料参考配方
原 料 大麦粉(黄豆粉) 小麦粉 玉米粉 高粱粉 豆饼粉 麸 皮 大鼠 --20 38 --20 10 小鼠 --20 30 7 25 5 地鼠 (12) 21 15 --13 8 豚鼠 ----20 --25 12 家兔 12 --10 --12 14
苜蓿草粉
脱水蔬菜 鱼 粉(进口) 酵母粉 骨 粉 食 盐 鱼肝油 植物油(鸡蛋)
3. 人工合成配方饲料 根据科研的需要,用完全人工提取的合成 原料和营养素制成饲料配方,如高纯度的 酪蛋白、纯淀粉、纯油脂、纯纤维素、多 种维生素及达到分析级纯度的混合无机盐 等,在饲料配方中人为地增加或减少某些 营养素的比例,以观察其对动物生长发育 及药物毒性等的影响。这种人工合成配方 饲料已广泛应用于实验营养学研究中。
二、饲料的管理 4 .饲料水分控制在 10% 以下时储存期在 3 个 月以内是安全的,但每次进货量不宜过多, 最好控制在能供应1-2个月的用量;发货时 应坚持先到先发的原则,储存时间不宜过 长,尤其是在南方的黄霉季节。 5 .应建立饲料出入库的账目,注明日期、 供应商、饲料名称、数量、批号等,以备 后查。
(四)要注意自行设计饲料配方中的营养问题 在一些与摄入营养有关的代谢性疾病和营养缺陷 动物试验研究中,常常需要根据试验目的自行配 制特殊配方饲料,人为地增加或减少某些营养素 的比例,以制作代谢性疾病和某种营养缺陷的动 物模型。在制定特殊饲料配方过程中,研究人员 往往注重目的营养成分的比例而忽视各种营养成 分的合理配比,结果导致试验结果并未达到预期 效果。其中最常见的是忽视饲料蛋白质含量降低, 导致饲喂特殊配方饲料的动物生长缓慢,影响了 实验结果。
4%
5%
常用实验动物对营养的要求
大小鼠 指标 维持饲 料 10 18 繁殖饲 料 10 20 豚鼠 繁殖饲 料 11 20 维持饲 料 11 14 兔 繁殖饲 料 11 17 维持饲 料 10 20 犬 繁殖饲 料 10 24 维持饲 料 10 16 猴
维持饲料
繁殖饲料
水分(%) ≤ 粗蛋白(%) ≥ 粗脂肪(%) ≥ 粗纤维(%) ≤ 粗灰分(%) ≤
实验动物饲料中的氨基酸
必 需 氨 基 酸 非 必 需 氨 基 酸
异亮氨酸
色氨酸 苯丙氨酸
亮氨酸
苏氨酸 赖氨酸
丙氨酸
丝氨酸 谷氨酸
甘氨酸
门冬氨酸 羟脯氨酸
8种必需氨基酸简易 谐音记忆法: 一两色素,本来淡些
蛋氨酸
组氨酸
Байду номын сангаас
缬氨酸
精氨酸
酪氨酸
胱氨酸
脯氨酸
瓜氨酸
•必需氨基酸 •蛋白质(氨基酸)的互补作用
二、碳水化合物 碳水化合物包括无氮浸出物和粗纤维 (一)无氮浸出物:包括淀粉和糖类 生理功能 1.供应能量 2.构成组织器官的成分 3.参与多种生命过程 4.合成乳糖、乳脂的原料 (二)粗纤维:包括纤维素、半纤维素和木质素 生理功能 1.刺激胃肠道的发育和蠕动 2.可给动物胃肠道饱感 3.供应能量:纤维素经酵解,部分转变成挥发性脂肪酸吸收, 部分转变成二氧化碳和甲烷排出。
水溶性 维生素B1 参与糖代谢 维生素B2 参与生物氧化、晶状体及角膜的呼 吸过程,维护皮肤粘膜完整性 维生素C 参与糖、蛋白质代谢,参与胶原、 齿质及骨细胞间质生成
多发性神经炎
谷类、豆类、酵母
生长停止、脱毛、白内障、角 麦麸、豆粉、 膜血管新生 动物内脏 坏血病 新鲜蔬菜
六、水 水约占实验动物体重的60%,是一切组织、细胞 和体液的组成成分。 体内物质的输送、组织器官形态的维持、渗透 压调节和体温调节、生化反应与排泄等活动的 进行,都有赖于水的参与。 失水表现为严重干渴、食欲丧失、粘膜干燥、 抗病力下降、蛋白质和脂肪分解加强。 水分减少10%时,会引起严重的代谢紊乱;水分 减少20%,将导致动物死亡。因此,缺水比缺饲 料对实验动物健康的危害更严重。 一定要保证给实验动物供应充足的饮水。
第五章
实验动物的营养和饲料质量控制
第一节 实验动物的营养 第二节 实验动物的饲料 第三节 实验动物饲料的质量管理和标准
第一节
实验动物的营养
实验动物所需的营养素 蛋白质 碳水化合物 脂肪 矿物质 维生素 水
一、蛋白质 生理功能 1. 构成机体组织细胞的基本成分; 2. 酶、激素、抗体等功能蛋白; 3. 参与组织的修复; 4. 提供能量。 饲料蛋白质含量不足引起生长缓慢,抵抗力 下降,贫血,低蛋白血症。 饲料中蛋白质含量过高引起代谢紊乱,严重 者酸中毒。
二、饲料的管理 1.饲料的储存应有专用的饲料仓库,要求宽敞、 干燥、通风、无直射阳光,有仓垫板,有防 蝇、鼠、昆虫的措施。有条件应安装温控设 备,使仓库内温度控制在20℃以下。 2.饲料应该从有实验动物饲料生产许可证的供 应商处进货,并应定期提供饲料的营养成分 分析, 60Co 辐照饲料还应提供微生物检测指 标。 3.饲料进货时应进行验收,饲料袋(箱)上应 注明进货日期,各种饲料应分区分批分类堆 放整齐。
3
10 - 15 9 1.0 – 1.5 0.5 – 0.8 1.3 – 2.0:1
3
10 - 15 9 1.0 – 1.5 0.5 – 0.8 1.3 – 2.0:1
4.5
3 9
6.5
3 9 1.0 – 1.5 0.8 – 1.2 1.2 – 1.4:1
4
4 7 0.8 – 1.2 0.6 – 0.8 1.2 – 1.5:1
(三)要注意与疾病动物模型有关的营养问题 制作各种动物模型时,常伴有因各种原因(如失 血性贫血、肝肾功能不全等)引起的低蛋白血症, 进而导致动物的免疫功能低下。在观察药物治疗 这些疾病的同时,不要忽略营养因素对实验结果 的影响,即应同时给予高蛋白饲料,以补充机体 组织修复对外源蛋白质的需求。 大动物手术后要增添额外高蛋白饲料,以促进伤 口的愈合。
颗粒饲料的优点 ⑴ 颗粒饲料加工过程中营养素加热易于动物 的消化吸收 加热有烧煮作用,能将粉料湿润软化,并 促使组织细胞破裂,纤维撕碎; 能使生淀粉α化(淀粉糊化),容易被动物 消化吸收; 能引起蛋白质变性 , 降低蛋白质溶解性 , 增 强蛋白食感优良性。
⑵ 颗粒饲料加工过程中产生的热还具有以下作用: 杀菌作用,使颗粒饲料细菌数减少,烘干后提高了 饲料质量和保存期,保证了动物健康生长; 加热能去除对生理代谢有害的物质。例如在未经 煮烧过的豆类蛋白中含有胰蛋白酶抑制剂,对动 物生长和生理代谢有影响; 通过加热,可除去腥味而增加饲料的适口性。 ⑶ 颗粒饲料方便运输储存。能有效地保证其分布均 匀。 ⑷ 便于饲养管理。 颗粒饲料饲喂方便,一般大小鼠每两三天喂一 次,兔每天喂一次即可,而且饲喂量容易掌握。饲 喂过程中能避免动物扒食而造成不必要的浪费。
11 18
10 21
4
5 8 1.0 1.8 0.6 – 1.2 1.2 – 1.7:1
4
5 8 1.0 1.8 0.6 – 1.2 1.2 – 1.7:1
3
10 - 15 9 1.0 – 1.5 0.5 – 0.8 1.3 – 2.0:1
3
10 - 15 9 1.0 – 1.5 0.5 – 0.8 1.3 – 2.0:1
三、饲料使用前的灭菌
饲料在加工、储存和运输过程中都有可 能被病原菌污染,在用于清洁级、 SPF 级和无菌级动物前,均需进行灭菌。 1. 高压蒸汽灭菌:121℃ 20 min 2. 放射线钴60辐照灭菌: 25kGy
第三节 实验动物饲料的质量管理和标准
一、饲料污染的可能来源 1.生物性污染 A. 细菌、真菌及其毒素的污染 B. 寄生虫及虫卵的污染 C. 昆虫污染 2. 化学性污染 农药、化肥;铅、汞; 3. 放射性污染 天然放射性物质,核放射性物质;
(二)要注意动物生长发育不同阶段的不同营养需求 动物生长发育不同阶段对各种营养的要求也不相同。 一般实验动物饲料分为繁殖料和育成料,繁殖料供 繁殖种群食用,而育成料供成年动物食用,前者的 粗蛋白含量高于后者约 10% 。涉及动物的交配、妊 娠、哺乳阶段的实验,如生殖毒性试验、遗传工程 小鼠制备时所需的种公鼠、供受精卵雌鼠、结扎公 鼠和假孕雌鼠,要饲喂繁殖料。
不同实验动物的营养需要
• 根据食性的不同,将动物分为三类: 肉食性动物:犬、猫等 草食性动物:豚鼠、兔、羊等 杂食性动物:小鼠、大鼠、地鼠、猴等 • 不同食性的动物对营养素的要求差异很大 肉食性动物对蛋白质和粗脂肪需求大 草食性动物对粗纤维需求大 • 根据实验动物食性的不同,制定不同的饲料营养 配方和标准,以满足不同动物不同生长期营养的 需要。