动物摄食调控的原理和方法简介
原成都奶研所研究员 谢选武
四川省畜牧枓学院 骆世梅
(2020年6月)
五,调控动物采食量的途径与方法
正如上述,采食量的调控机理乃乃是机体神径体液调节的结果。 采食是动物的天性,采食量的调控是摄食中枢——CNS,下丘脑是调节摄食行为的中枢。下丘脑两侧的外侧区是刺激摄食的中枢部位,受刺激后引起动物进食、觅食,所以称其为饿食中枢。下丘脑腹内侧核是抑制摄食的中枢部位,受刺激后动物拒食,缺损此区域动物则出现摄食过量,所以称其为饱食中枢。饿中枢处于持续活动状态,受饱中枢抑制而停止。
代谢信号受下丘脑腹侧核调节。动物的下丘脑腹内侧核损伤,导致动物过食和肥胖。体内脂肪代谢主要通过苗条素作用于下丘脑等摄食中枢,再通过一些神经递质(主要为激素)调节摄食行为。在所发现的激素中,除了胰岛素外,1994年发现的苗条素,也可以作用于脑,抑制进食.这两种激家可能是调节进食的最主要激素
机体摄食调节主要通过神经反射性调节和体液(激素)调节耒完成。其主要方式包括营养性调节和消化性调节两种。所谓营养性调节指通过动物饥或饱感。控制摄食中枢活动其营养因素有: 血糖浓度 血中氨基酸浓度的增加也减少摄食,而血中氨基酸浓度的减少,则使摄食增加。 摄食程度与身体的脂肪组织量成正比。,动物暴露在冷的环境时,倾向于过量吃食;所渭消化性调节 与食物对消化道的直接作用以及每天吸收及消耗的能量有关,属于短期性调节。在一天中的不同时间里,饥和饱的感觉在很大程度上依赖于习惯。 当胃肠道特别是胃和十二指肠膨胀时,其信号可暂时抑制摄食中枢,降低对食物的欲望。这种效应依赖于迷走神经传递的感觉信号,腹部扩张的躯体感觉信号也起作用。已经发现,体液,主要是在脂肪进入十二指肠的反应中释放的肠促胰酶肽,对饱食也有强的抑制效应。
应用一些能产生以上机体中的物理或化学的营养调节和消化调节因素的方法,即可达到人为调控摄食的目的
《一》 , 通过调整饲(日)粮调控动物摄食
采食活动是动物赖以生存的最基本活动之一,也是畜禽消化代谢过程中的首要环节。食物营养和水分在体内不断被消耗,以满足动物代谢需要,驱使动物显示采食行为。动物对饲料的采食包括觅食、识别、定位感知、食入、咀嚼和吞咽等一系列过程,而采食量高低与动物生产性能密切相关,对动物生长、繁殖和泌乳影响甚大。因此,调节动物摄食行为和采食数量具有十分重要的意义。
1,摄食与体內物质代谢有关。
动物机体在活动过程中.必然要消耗能量,从而打破了体内物质和能量的平衡。要恢复这种平衡,就必须从外界摄取物质,而体内物质和能量平衡的恢复就要停止摄食。这种体内的物质能量平衡的动态变化过程发生在细胞内部——细胞对营养物质的需求启动摄食,而营养物质的满足又使摄食停止。由此看来,摄食的调节与物质代谢有关系。
血液中存在着饥饿的代谢信号,试验表明,把处于饱食状态的鼠血抽出注射到处于饥饿状态的鼠的血液中。结果发现,后者不再感到饥饿,如果再给予食物时,这些饥饿的鼠吃得很少,它们更多的是糟蹋食物。进一步实验发现,刚刚进食完的鼠,其血液注入到处于饥饿状态的鼠的体内,对被注射鼠的摄食没有抑制作用;当供血鼠在进食结束45nin后输出的血液输入到饥饿鼠的体内,则对受血鼠的摄食今显著的抑制效应。这说明,血液起着运输摄食终止(饱)信号的作用。并且,血中的饱信号在进食结束后再过一段时间才能发挥作用。
血液中的饱信号有3种理论模型对此进行解释,即葡萄糖恒定说、脂肪恒定说和温度恒定说,分别认为葡萄糖、脂肪和温度最有可能是血液所运输的饱信号。这3种理论有一个共同点是,都假定血液中的某种物质或属性存在着一种最适状态,体内的某种物质或属性如果低于最适水平便产生启动摄食信号,最适状态的恢复则产生终止摄食信号。
2,科学设计和配制全价或平衡饲(日)粮,通过调控血液中存在的饥饿的代谢信号或血液中的饱信号,实现对摄食的调控,
为此,笔者实践证明要抓好科学设计和配制全价或平衡饲(日)粮的主要技术要点:
一是应用电脑优选配方软件;二是掌握的主要技术参数如科学确定营养需要量标准和, 饲草词料营养成分表, 以及各营养素间的配比等;三是解人或动物生物学习性.确定饲(日)粮食性、适口性及剂型。从而确定饲(日)粮的食性,适口性及加工型等;四是掌握饲料或食物原料应用于不同种,品种的限制用量;五是、适当扩大供筛选饲料数和选购廉价饲料或食品原料问题。六是做到设计与加工协调一致的技巧:诸如保证影响畜禽生产“最敏感”的营养成分或药物的含量。如某些必需氨基酸等;尽可能直接测定所关心的营养成分或药物的均匀度。分析允许误差“PAV”的确定;保证系数和合理超加量的确定等。
3, 纠正影响动物采食量调控的生理因素
疾病、遗传及不同生长发育阶段对采食调控不同,
《1》动物患病时,采食量明显下降
在设计病畜的平衡词(日)粮时,因患病会造成体内物质和能量代谢变化,其营养需要量会发生变化,一些营养素需要量降低,而与之相关的诸如维生素或某些矿物微量元素反而增加,故应用饲养标准时,应加以科学校正,此方面的研究不多,某些病可参考笔者编写的人体营养“医用全营养膳食配方设计”和“病号全营养药用膳食设计”处理
《2》;动物遗传潜力决定动物采食量的能力,在不同生长发育阶段有不同的表现。
一般来说,动物每天的单位代谢能进食量随年龄而降低。动物在怀孕期间,能通过提高饲料采食量来补偿代谢能进食量的不足。在泌乳阶段,几乎所有动物的饲料采食量均会增加,不过在产后泌乳前期,母畜饲料采食量开始下降,不过下降的速度反而低于泌乳的需要。以上可按相关营养标准设计即可
《3》对环境条件恶化时采食量降低时确保动物营养素需要的技巧
冬季低温可按标准按降低温度数调高能量需要量,热天食欲降低可在饲(日)设计中用脂肪取代一些容积大的粗料,使之采食量降了,能量却未降,确保高产畜禽产量不降;在预防应激反应,适当增珈维C和维E的用量等。
《4》人体肥胖
随着人们水活水平的提高,肥胖已经成为人类面临的重大问题。肥胖问题在我国也越来越受到重视。
肥胖的定义:人和动物在内、外因素调节下,摄取食物而获得能量,通过活动又消耗能量。当摄入体内的能量过多,超过活动所消耗的能量时,就要引起肥胖。WHO定义体重指数(BMI)为:体重/身高平方(kg/m2)。将BMl为18.5—24.9视为健康者和正常,BMI25.0称为胖,BMI 24.9—25.0为超重,,BM30.0-39.9为肥胖,BMI 40.0为病态肥胖。
肥胖的危害:糖尿病、心血管疾病、睡眠呼吸暂停综合症等。
食疗减肥主要是在保证基本营养的前提下,限制总热量和坚持体力活动增加热量消耗.从而减轻体重,但每周减重不超过1公斤,循序渐进的进行.其指导原则是:
一是低热量饮食: 减少热量,首先减糖.和油.其次减主食.日减少肥肉10克,即可减热量90千卡;减少糖10克,可减热量40千卡;减少主粮50克,可减热量175千克,如果每周减重0.5克,每天应少吃360千卡,即女性每天总热量应控制在1000----1200千卡.男性则为1200---1400千卡.使热能入不敷出为原则,直到达到标准体重为止.
二是 少食脂肪: 主要禁肥肉,油炸食品.奶油.全脂牛奶等,用脱脂奶粉取代全脂奶粉.日脂肪摄入量控制在占总热能20%以下.
三是保证蛋白质的量和质: 保证数量和质量,其中优质蛋白应占一半,动物蛋白质优,但含脂肪多,故应选用兔肉.鱼肉及禽肉.并多用豆类及豆制品,日用蛋白质为每公斤体重1克.
四是 蔬菜和水果:水果和蔬菜,不仅是维生素和微量元素的重要来源,且因含热量低,粗纤维多,在减肥期可避免因热量减少而发生便秘,亦有满足减肥者饱感的作用.在水果蔬菜淡季不能满足减肥需要时,可多吃粗粮和豆类;或海藻.海带.昆布等海洋蔬菜;或用水分多体积大而热量低的食物,如琼脂.魔芋等,但用这类食物,应补充维生素制剂.
五是 盐和水: 饮食宜清淡,日用盐不超过5克,禁食酱菜和泡菜,以免水分潴留.;不吃或少吃刺激性调味品,以免引起食欲亢进;日供液体1500ml.
六是不吃或少吃零食
《5》人神经性畏食
神经性畏食的部分原因与心理因素有关。这些人对食物的兴趣并没有全部丧失,他们的问题并不是对食物没有味觉,而是对肥胖的过度恐惧。这类患者多是10岁到20岁左人的少女或少妇,男性极少发生,病情严重者可导致死亡,要使患者恢复正常,需4—5年时间。
神经性畏食症患者的治疗十分困难,这主要是因为患者常常否认自己有病,拒绝接受任何治疗。俗话说:“心病还需心药医”对这类患者的治疗也应从心理治疗的角度去进行,重在心理疏导,辅以药物治疗。目前对神经性畏食症的治疗一般分为短期和长期两个阶段进行。
1)、短期治疗:短期治疗的目的是要迅速纠正患者的异常进食行为,恢复正常的体重和营养状态,缓解各种并发症。治疗方法主要选择精神行为治疗为主,辅以饮食治疗的途径进行。
(1)精神心理治疗
(2)饮食治疗:
严重的营养不良可造成对患者生命的威胁,必须给予紧急处理,在体重指数低于14时应强制性住院治疗,纠正水、电解质的平衡,并根据需要补充白蛋白、血浆等,有缺铁性贫血。者及时补充铁、叶酸等。 鼓励患者主动进食,少吃多餐,补充营养丰富的食物及维生素、矿物质。对长期不进食的患者,因胃肠功能较弱,重新进食时应从软食开始逐渐增加,从恢复规律的饮食习惯人手,切忌急于求成。患者的体重增加以1.O~1.5 kg/周为宜。在促进患者进食恢复期间,可合并助消化药如胃酶合剂、多酶片、乳酶生等,或给以针灸治疗等以促进食欲及消化功能恢复。
2).长期治疗:长期治疗的目的是巩固、维持短期治疗所取得的疗效和预防该病的复发。需要注意的是:神经性畏食症是一种顽固的慢性疾病,患者常需长期坚持治疗和随访,才能达到良好控制的目的。只要神经性畏食症患者能够达到相应的体重恢复(接近和略低于标准体重)她们可以像正常人一样结婚和生育,但她们所孕育的孩子,新生儿期婴儿的病死率高于正常人。另要注意的是:这类患者在抚养孩子的时候总是会有意识的限制孩子的能量摄取。
如果治疗及时、恰当,神经性畏食症患者的预后一般良好。
《6》异嗜
在食物成分比较完善的情况下,随着能量的摄取与消耗,人和动物一般能保持正常的食欲。如果食物中缺乏某种特殊营养物质,则可能导致食欲异常,这时动物不吃通常的食物,而使其寻求行为持续下去,直到满足其所缺的成分为止,这种特殊的行为即称为“异嗜”。
例如,严重缺乏蛋白质营养时,草食动物可能吃肉;营养失调的狗可能吃煤渣、木榍;产蛋的鸟类缺钙时会啄蛋。 多数家畜都有厌于常吃一种饲料而喜欢饲料的多样化,这可能是保证营养平衡的一种行为因素。
纠正办法:消除病因,对症治疗即可
4 动物采食量长期调节的方法
《1》通过调整饲料或日粮的能量浓度调控采食量:
“动物为能而食”,日粮的能量浓度是影响采食量的决定因素,当饲料的容积、饲料的物理性状等不是限制的因素时,动物是通过调节其饲料采食量以达到维持消化能进食量恒定的能力,即在一定能量浓度范围内饲料或日粮的消化能越高,动物的饲料采食量也越低;相反,饲料或日粮的消化能越低,动物的饲料采食量也越高。即提高饲(日)粮能量水平(浓度),可降低采食量,反之则可提高采食量‘’
《2》 蛋白质平衡:
日粮蛋白质以很微妙的方式调控采食量,对反刍动物来说,日粮蛋白质水平、反刍动物瘤胃微生物和代谢蛋白质的需要量有关,当饲喂的蛋白质水平低于瘤胃细菌对氮的需要量时,反刍动物通过调节采食量,刺激瘤胃微生物的生长,来改变消化及食糜的流通速度。饲料的氨基酸平衡对动物的采食量也有影响(Anderson G H 等,1979)。Henry等(1992)证实,色氨酸与中性氨基酸的比例影响猪的采食量,他们发现当基础日粮内色氨酸水平高达0.13%时,无论添加蛋白质还是非必需氨基酸,对猪的采食量均无影响,当蛋白质添加到低量色氨酸的日粮中,使猪的采食量降低,如果在日粮内添加非必需氨基酸时,则对猪的采食量无影响。
《3》 脂肪的平衡:
动物体内脂肪平衡的调节涉及到神经系统,此外与胰岛素也有关系。Tybirk(1989)指出,当动物体重增加时,血液中胰岛素的浓度也随着增加,肥胖动物由于对胰岛素的作用不敏感,其饲料的采食量降低。另外一种观点认为动物体内脂肪平衡是脂肪的底物氧化、脑脊髓液、胰岛素的浓度变化共同作用引起的。
《4》 碳水化合物平衡:
动物体内对碳水化合物平衡的调节十分严密,如果碳水化合物的进食量超过需要量,就会使过剩部分氧化达到新的平衡。在大量饲喂碳水化合物的条件下,首先增加体内糖原的储备,一旦糖原储备达到饱和状态时,动物即通过提高体内碳水化合物的氧化作用和向脂肪的转化作用来维持平衡。反刍动物的碳水化合物平衡有其独特的特点,因为绝大部分进食的碳水化合物在瘤胃内会被降解为挥发性脂肪酸。
此外,饲料中的维生素、矿物质的平衡、饲料酸碱度、气味及饲料中的有毒物质等均会影响动物的采食量。如饲料pH值过低,乳酸含量过高而使反刍动物的采食量受到限制;家畜能区别咸、甜、苦和酸味,与舍饲动物相比,饲料气味对放牧家畜的择食性影响较大,在牛和猪的饲养中,糖广泛用于刺激采食;饲料内的有毒物质均会不同程度地影响动物采食。反刍动物在放牧条件下,其采食量受环境的生物因素(寄生虫、疾病等)和气候因素(温度、日长、湿度等)的影响。
5 动物采食量短期调节方法
饲料容积: 饲料容积对动物尤其是反刍动物的采食量调节影响较大,一般可用粉碎。制粒等方式,降低容积提高采食量。饲料容积是通过对消化道的膨胀作用而限制采食的,通过加工调制可使这种限制作用降低,反刍动物的采食对瘤胃的膨胀程度十分敏感。当反刍动物以粗饲料为食或日粮粗饲料比例过大,瘤网胃的物理填充机制就起作用,较非反刍动物而言,反刍动物过食现象不明显。
饲料的物理性状:饲料的物理性状包括饲料的物理、化学的、机械的加工程度,饲料的形状等,物理性状不同对采食量有很大影响,如玉米秸秆和干草块较大均会降低牛的采食速度。如果饲给牛的谷物类精饲料经粉碎后粒度过小时,就会使采食量降低,同时如果粗饲料喂量不足时还会引起消化障碍。一般在调制青贮时,往往将原料切得过碎,以保证能压紧,达到厌气状态,但是切得过碎往往会降低牛、羊的采食量。
根据动物机体内的调节机理,动物的食性,适口性,摄食行为习性,笔者在实践中主要通过设计和加工符合上述”三性”的饲(日)粮;设计和应用与动物适口性相一致的诱食剂;采用符合该动物摄食行为的饲喂或饲养技术;针对动物机体内的调节机理,开发应用调控摄食的新技术,新制剂(新产品),现简介如下:
设计和加工符合动物营养需要,又符合该动物食性,适口性,摄食习性的全价(平衡)饲(日)粮,乃是确保动物体内物质和能量代谢的基本保证,又是调节摄食的重要途径。
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