养殖饲料含氮化合物知识学习.docx

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1、养殖饲料含氮化合物知识学习饲料中所有含氮物质统称为粗蛋白(CrUdeProtein,CP),它又包括真(纯)蛋白质与非蛋白含氮物(NPN)。氨基酸是组成真蛋白质的基本单位，主要由C、H、0、N四种元素组成(约占98%),同时还有少量的S、P、Fe等元素。非蛋白含氮物又包括游离氨基酸、镂盐、肽类、酰胺、硝酸盐等。多数饲料中蛋白质含氮量近于16%(变幅在14.90%18.87%),因此饲料中的粗蛋白质含量被定义为：饲料CP含量=6.25义饲料含氮量但实际上不同种类饲料间蛋白质的含氮量存在差异，表2-1中列出了几种饲料根据其含氮量的蛋白质含量换算系数。另外，不同饲料的NPN种类与比例也存在差异，例如

2、几种饲料的NPN占总氮的百分比：青饲料40%,甜菜50%,青贮饲料30%60%,马铃薯30%40%,麦芽30%,成熟籽实3%10%。表2-1不同饲料蛋白质的换算系数饲料名称换算系数饲料名称换算系数玉米6.25全脂大豆粉5.72豆类5.46小麦粉5.83棉籽5.30乳及乳制品6.28向日葵饼530大麦5.83燕麦5.83黑麦5.83一、蛋白质的性质与分类(一)蛋白质的性质蛋白质(protein)同糖类一样，具有水解特性。它可在酶、酸、碱等条件下发生水解陈、多肽、氨基酸等。有些蛋白质对动物消化酶有很强的抗性，如硬蛋白，但在高温高压或酸性溶液的条件下可发生水解。如利用这一原理生产水解羽毛粉。所有的蛋

3、白质均具有胶体性质，但它们在水中的溶解度不同。其溶解度在由角蛋白的不溶解到白蛋白的高度溶解范围内变动，溶解的蛋白质可以通过添加某些盐类如NaCk或(NH4)2SO4,使它们从溶液中沉淀出来。这是一种物理过程，蛋白质的性质并未改变，将己沉淀的溶液稀释，能使蛋白质再次溶解。尽管蛋白质肽键内存在的是无酸碱反应的氨基和竣基，但在它们肽键的两个末端或侧链氨基酸残基上，含有许多自由氨基或自由较基。所以，与氨基酸一样，蛋白质也是两性电解质。各种蛋白质显示其各种特定的等电点，蛋白质在等电点易生成沉淀，这个特性被常用作蛋白质的分离提纯。并且由于其大分子和离解度低，在维持体内蛋白质溶液形成的渗透压中起重要作用，这

4、种缓冲和渗透作用对于血液蛋白质维持体内环境的稳定和平衡具有非常重要的意义。在某些因素的作用下，蛋白质会变性，所谓蛋白质变性是指任何非水解蛋白质作用造成天然蛋白质独特结构的改变所引起的蛋白质化学性质、物理性质和生物学活性上的固定变化。如加热作用使许多蛋白质发生凝固。除了加热以外,还有许多能引起蛋白质变性的试剂，包括有强酸、碱、乙醇、丙酮、眼以及重金属盐类。（二）蛋白质的分类天然饲料中，蛋白质种类多，结构复杂，分类方法较多。常见的分类方法有如下几种：按生理功能可分为：结构蛋白（如胶原纤维、肌原纤维等）、贮藏蛋白（如清蛋白、谷蛋白、酪蛋白和生物活性蛋白（如醐、激素等）。按蛋白分子形状可分为：球蛋白和

5、纤维蛋白。按加工性状表现可分为：面筋性蛋白（醇溶蛋白、谷蛋白）和非面筋性蛋白（清蛋白、球蛋白）。按化学组成，一般多将蛋白质分为：单纯蛋白质、复合蛋白质和衍生蛋白。1.单纯蛋白质单纯蛋白质（SirnPlePrOtein）是指经彻底水解只产生氨基酸的蛋白质，若进一步按其溶解性，又可分为7种：（1）清蛋白清蛋白（albumin）又称白蛋白。溶于水、盐酸、碱及稀盐溶液中。加硫酸钱至饱和时，会从溶液中沉淀析出，遇热凝固。清蛋白广泛存在于动植物组织中，如血清蛋白、乳清蛋白、豆清蛋白（豌豆中）和麦清蛋白（小麦中）等。（2）球蛋白球蛋白（globulin）不溶或微溶于水，但加少量盐、酸或碱时可缓慢溶解。加硫酸

6、核至饱和时，可从溶液中沉淀析出。动物球蛋白遇热凝固，植物球蛋白遇热不凝固。球蛋白广泛存在动植物组织中，如血清球蛋白、肌球蛋白、棉籽球蛋白、大豆及豌豆球蛋臼等。化学组成中以缴氨酸、亮氨酸、精氨酸含量较高，丙氨酸、色氨酸含量一般较低。（3）谷蛋白谷蛋白（glutelin）不溶于水、盐溶液和乙醇，但溶于稀酸、稀碱溶液，遇热凝固。仅存在植物组织中，如小麦中的麦谷蛋白、大米中的米谷蛋白等，含谷氨酸较多。（4）醇溶蛋白醇溶蛋白（prolamin）不溶于水及盐溶液，可溶于10%酒精中，加热不凝固。仅存在植物体中，如玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白等。化学组成上含脯氨酸较多，赖氨酸、色氨酸一般较少。（5）精蛋白（s

7、permatin）可溶于水和稀酸，能被稀氨水沉淀，遇热不凝固，属动物性蛋白。鱼精子、卵子和胸腺等组织中含量较高（如鲤精蛋白等）。化学组成中含赖氨酸、精氨酸较高，不含胱氨酸、谷氨酸。（6）组蛋白组蛋白（siston）可溶于水和稀酸，能被氨水沉淀。组织中常与酸性物质结合成盐而存在，加热不凝固，属动物性蛋白。化学组成上组氨酸、赖氨酸、精氨酸含量较高，酪氨酸含量低。（7）角硬蛋白角硬蛋白（scleroprotein）水及盐溶液中不溶，遇热不凝固。主要存在动物的表皮、毛、腱、角、软骨等组织中。化学组成上含胱氨酸、甘氨酸较高。该蛋白难消化，但经高温高压水解或酸碱处理(破坏二硫基)可供作饲料。2.复合蛋白复

8、合蛋白Conjugatedprotein)由单纯蛋白和非蛋白辅基结合而成。水解时不仅产生氨基酸，而且还会产生其它物质。按辅基不同，复合蛋白一般又可分为：(1)脂蛋白脂蛋白(Iipoprotein)由蛋白质与脂肪或类脂质(磷脂、类固醇等)结合而成。血、孚L、蛋黄、神经及细胞膜中含量较高。(2)核蛋白核蛋白(nucleoprotein)由单纯蛋白与核酸结合而成。为细胞核的组分，对动物的生长、繁殖有特殊功能。(3)糖蛋白糖蛋白(glycoprolein)由蛋白质和碳水化合物组成。如动物体中的粘蛋白等。(4)色蛋白色蛋白(ChrOmOProtein)由蛋白质和色素物质组成(以色素作为辅基)。如叶绿蛋白

9、以镁吓咻为辅基，血红蛋白利细胞色素C以铁吓咻为辅基。(5)磷蛋白磷蛋白(PhoSPhoProtein)由蛋白质和磷酸组成。如酪蛋白、卵黄磷蛋白等。(6)金属蛋白金属蛋白(melalloprotein)由蛋白质和金属元素组成。如除蛋白质外，铁蛋白中含Fe(OH)3、细胞色素氧化酶含Fe和Cu、乙醇脱氢酶含Zn、黄噪吟氧化酶含Mo和Fe等。I.衍生蛋白衍生蛋白(derivedprotein)既包括蛋白质分子内部结构变化的变性蛋白质，又包括天然蛋白质经酸、碱、酶等处理后所生成的蛋白陈、月示、肽、明胶等。二、氨基酸(一)组成蛋白质的氨基酸及其结构据研究，天然存在的氨基酸(aminoacid)约200余

10、种，但常见的组成蛋白质的氨基酸仅20科Y编码氨基酸)。由于氨基酸在种类、数量和排列顺序方面的不同，又组成了自然界多种多样的蛋白质。天然存在的氨基酸多为易于被动物吸收利用的L型氨基酸。天然的氨基酸结构上的共同点是都有氨基和竣基，与氨基酸的竣基相连的碳原子称为碳原子，从a-碳原子起依次称p、丫、6、-碳原子。天然氨基酸在a-碳原子有一个氨基，因此也称为氨基酸。氨基酸的一般结构式如下：NH2NH3+20中氨基酸的不同点在于其侧链的R基团。根据氨基酸的R辅基化学特性，饲料中的氨基酸通常可分为4类(表2-2)。表22氨基酸的分类、分子式与简写符号分类与名称分子式英文名简写符号分子量含N%非极性R基氨基酸

11、：丙氨酸C3H7O2NalanineAla,A8915.7缴氨酸C5HnO2NvalineVaLV11712.0亮氨酸C6H13O2NleucineLeu,L13110.7异亮氨酸C6H13O2Nisoleucinelie,I13110.7脯氨酸C6H9O2NprolinePro,P11512.2苯丙氨酸C9HuO2NphenylalaninePhe,F1658.5色氨酸ClIHl2O2N2tryptophanTrp,W20413.7蛋氨酸C5HhO2NSmethionineMetM1499.4不带电荷的极性R基氨基酸：甘氨酸C2H5O2NglycineGly,G7518.7丝氨酸C3H7O3

12、NserineSer,S10513.3苏氨酸C4H9O3NthreonineThr,T11911.8半胱氨酸C3H7O2NScysteineCys,C12111.6酪氨酸C9HnO3NtyrosineTyr,Y1817.7天冬酰胺C4H8O3N2asparagineAsn,N13221.2谷氨酰胺C5H0O3N2glutamineGin,Q14619.2带正电荷的R基氨基酸（碱性氨基酸）：赖氨酸C6H14O2N2lysineLys,K14619.2精氨酸C6H4O2N4arginineArg,R17432.2组氨酸C6H9O2N3histidineHis,H15527.1带负电荷的R基氨基酸（

13、酸性氨基酸）：天门冬氨酸C4H7O4NasparticacidAsp,D13310.5谷氨酸C5H9O4NglutamicacidGlu,C1479.5*列出的简写符号包括三字母符号和单字母符号（二）氨基酸的理化性质不同氨基酸在水中的溶解度不同，赖氨酸、精氨酸易溶于水，胱氨酸、酪氨酸、天冬氨酸等则难溶于水。但所有的氨基酸都不同程度地可溶于盐酸溶液中。因为氨基酸分子中存在着氨基和蝮基，所以氨基酸是两性化合物，它既具有碱性基因，又有酸性基因，它既可以不带电荷的分子状态存在，又可以带相反电荷的偶极离子（或称两性离子）状态存在。还可以前两者的混合物状态存在。氨基酸在水溶液中以偶极离子状态存在,在强酸性

14、溶液中，大部分氨基酸以阳离子形式存在,在碱性溶液中则主要呈阴离子状态。对于任何一种氨基酸，当它存在于一定PH值的溶液中，使其所带静电荷为。时，这个PH值就叫作该氨基酸的等电点。氨基酸的旋光性所有的天然氨基酸中（甘氨酸除外），都存在有不对称的-碳原子，因此，都具有旋光性。即有L-型和D-型两种立体构型。目前发现存在于天然蛋白质中的氨基酸（除甘氨酸外）都是L-型的。但在某些生物体内，特别是细菌中，D-型氨基酸也是广泛存在的。旋光性物质在化学反应中，发生消旋现象并将其转变为D-型和L-型的等当量混合物，称消旋物。用一般的有机合成方法人工合成氨基酸时，得到的都是无旋光性的DL-消旋氨基酸。组成蛋白质的20种氨基酸，一般对可见光都没有光吸收，但有几种氨基酸对紫外光有明显的吸收能力，如酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。利用这一特性可以测定这些氨基酸的含量。此外，氨基酸还有如下化学反应特性：1 .氧化脱氨基反应因氧化使氨基酸脱掉氨基而生成a-酮酸和氨的一种反应。RcHNH2COOH+y2rcocooh+NH3t2 .还原脱氨基反应因氢作用使氨基酸脱掉氨基生成有机酸和氨的一种反应。RcHNH2COOHI-2HRCH2COOH+NH3t3 .脱粉基反应指氨基酸氧化脱痰生成胺的一种反应。该反应多在动物性饲料腐败变质时由相应氨基酸脱竣产生，如组胺、酪胺、色胺分别由组氨酸、酪氨酸、色氨酸产生。这些