动物营养生物技术
、动物生物技术专业

动物生物技术专业专业简介学科:理学门类:生物科学类专业名称:动物生物技术专业动物生物技术是一门应用现代生物技术来研究动物生命活动规律的学科。
专业信息培养目标:本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
培养要求:本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:◆掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;◆掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法;◆了解相近专业的一般原理和知识;◆熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规;◆了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及生物技术产业发展状况;◆掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
主干学科:生物学。
主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。
实践教学:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等,一般安排10-20周。
修业年限:4年。
授予学位:理学学士学位。
专业就业状况可在分子生物学、动物医学、胚胎工程学、动物营养学、动物育种学领域和相近学科领域内攻读硕士学位和博士学位,或在上述领域内从事科学研究、教学、管理等工作。
分子生物学技术在动物营养中的应用

2 分 子生物 学技 术在 动物营 养与饲 料 科学 中的 应用 分 子生物学技术在动物营养学 中的应用 :① 利用分 子 生物学技术改造或生 产动物性 营养 物质 ; ②在 分子水
平 上研究 营养 与基 因表 达 、 调控 的关 系 , 以从 根本 上 阐
出应答反应 的基 因 , 明确受饲料 调节 基 因的功能 , 鉴定 与 营养相 关疾病有关 的基 因 , 利用 营养素 修饰基 因表达
利用转基 因动物生产某些 具有生物 活性 的蛋 白质 ,
即建立动物生物反应 器是 当前转基 因动物研究 的热点 。 转 基因生物反应器 (i ec r具有投资少 、 b rat ) o o 成本低 、 产量
大 等优 势 。作 为生物反 应器 的转基 因动物 , 主要 是利用 其乳 腺组织和血 液组织进行基 因的定位表达 , 别是用 特
人们 可 以按 自己的意愿实现 目的基 因在体外 的克隆 、 重
组 或人工合成 。为了能在细胞或机体水平 上研究外 源 目
的基 因的表达 、 调控及 其生物 学功能 , 于是创 造性 地建
素; 饲料 的加工 、 环境温度 等 ; 饲料加工 与营养成分 的分 析; 动物 的营养需要 与饲养标准 ; 营养 与机体的关系 , 包 括 营养与疾病 、 营养 与免疫 、 营养与 生长和繁 殖等 _ 2 。
明营养 对机体 的作用机 制 ; ③利用基 因工程技术 开发饲
料资源 【7 6] -。 利用分子生物学技术改造或生产营养物质 ,某些天
物 与健康 ” 的学 术会议 上 , 首次 提 出并使 用 “ 子 营养 分
学” 这个 名词术语 。它包含两层含义 : 一是 营养素对基 因
动物营养学的研究方法

动物营养学的研究方法动物营养学是研究动物摄取、消化、吸收和利用营养物质的科学,因此,如何科学地进行动物营养学研究是十分重要的。
动物营养学研究方法多种多样,包括用于测定营养素的化学方法、测定疾病的生物学方法、测定细胞和分子水平的分子学方法等。
本文将介绍一些常用的动物营养学研究方法。
一、生物学方法生物学方法是一种研究动物对各种饲料的反应和生理代谢的方法。
这类方法通常涉及动物的生长速度、饲料摄入量、元素代谢率、泌乳量等指标的测定。
常用的生物学方法包括:1.生长研究生长研究是一种基本的动物营养学方法。
通过对动物生长曲线的测定,可以了解不同饲料对动物生长的影响,从而确定动物所需的饲料或营养素。
2. 元素代谢率测定元素代谢率(EMR)测定是研究代谢的重要方法,通常用于测定动物对不同饲料中矿物质的吸收情况。
测定EMR需要对饲料进行标记,然后测定动物体内的同位素含量,进而计算出EMR。
3. 泌乳研究泌乳研究是以母牛产奶量、奶脂率和奶蛋白质含量等为观测指标的研究方法。
通过对不同饲料组的牛奶产量和品质的比较,可以确定最适宜的饲料或营养素组合。
二、化学方法化学方法是一种量化营养素的方法。
这种方法通常基于测定动物组织或排泄物中的化学成分,从而研究不同饲料或营养素对营养物质的影响。
常用的化学方法包括:1. 量化饲料成分化学方法最基本的应用之一是分析不同饲料中的主要成分。
通过分析饲料中碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素和矿物质等主要成分,可以为动物研究提供重要的营养学信息。
2. 分析动物组织或排泄物中的化学成分化学方法也可以用于分析动物体内的化学成分。
例如,通过分析粪便、尿液、尿素和血清等样品中的蛋白质、氮、磷、钙等元素,可以确定动物对特定饲料的反应。
三、分子学方法分子学方法是一种研究营养素和基因之间关系的方法,它可以揭示营养素与基因之间的相互作用,从而为动物营养学研究提供更深入的信息。
常见的分子学方法包括:1. 分子生物学方法分子生物学方法主要研究营养与生物过程之间的关系。
动物营养生理(精)

动物营养生理一、动植物体的化学组成植物利用太阳能,以CO2、H2O等原料合成脂肪、碳水化合物和蛋白质,动物则利用植物体内的这些营养物质。
动物为了自身的生命活动和生产,必须从外界环境中摄取所需要的各种营养物质,其中绝大部分来源于植物。
因此,二者在化学组成上有密切的联系。
为了正确与合理地组织畜禽饲养.也为了满足畜禽营养需要、提高饲料转化率、增加畜产品数量和提高畜产品质量,必须首先了解动物与植物的组成。
1.动植物体的化学元素组成动物与植物虽然营养方式不同.但在化学组成上却十分相近。
动物的饲料除少量来自动物、矿物质及人工合成外,绝大部分来源于植物。
应用现代分析技术测定,目前已知的109种化学元素中,动植物体内已发现60多种,其小绝大多数元素分布于元素周期表中第1族和第Ⅷ族。
这些元素中,以C、H、O、N含量最多,占总量95%以上。
矿物元素的含量较少,约占5%。
按它们在动植物体内含量的多少分为两大类:(1)常量元素含量大于或等于0.01%,如C、H、O、N、Ca、P、K、Na、Cl、S、Mg等,其中C、H、O、N含量最多。
(2)微量元素含量小于0.01%,如Fe、Cu、Co、Zn、Mn、Se、I、Cr、F等。
2.动植物体化合物组成动植物中的绝大多数化学元素井非以单独形式存在,而是互相结合成为有机和无机化合物。
主要包括水分、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物和维生素等。
3.动植物体组成成分比较虽然动植物体含有水分、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物和维生素6种同名营养物质,但是,动物与植物的某些同名营养物质在组成成分上又有明显不同。
(1)基本元素元素种类基本相同,数量差异大,均以氧最多、碳氢次之,其他少;植物含钾高,含钠低;动物含钠高,含钾低;动物含钙、磷高于植物。
(2)水分植物水分含量变异大于动物。
植物体内水分含量变异范围很大,成年动物体内水分相对稳定。
动物体内灰分含量比植物体内多(以干物质汁)。
特别是钙,磷、镁、钾,钠、氯、硫等常量矿物元素的含量远高于植物体。
生物技术在动物营养学上的应用

生物技术在动物营养学上的应用动物营养学是一门研究动物饲料及饲养管理方法对动物生长、发育、繁殖等方面的影响的科学。
生物技术则是一门应用生物学、微生物学、分子生物学等与其他学科的交叉学科。
在动物营养学中,生物技术被广泛应用于改良饲料、提高动物生长效率、改善产品质量等方面。
本文将介绍生物技术在动物营养学上的应用。
基因编辑技术基因编辑技术是近年来发展起来的一种生物技术,它基于CRISPR/Cas9系统,通过设计特定序列来对动物基因进行编辑。
通过应用基因编辑技术,研究人员能够处理动物基因以增强它们的生长速度、减少疾病发生率等。
同时,基因编辑技术还可用于生产经济效益更高的动物品种。
比如,在猪饲料生产中,基因编辑技术被用来调节猪的瘦肉率以提高肉质品质。
在奶牛生产中,则利用基因编辑技术来选择高产奶牛,以提高牛奶生产效率和质量。
基因编辑技术的应用虽然存在一些争议,但其获得的成果和潜在贡献不能被忽视。
生物反应器技术生物反应器技术是一种在约束条件下对微生物进行培养,从而获得特定产物的生产方法。
在动物营养学中,生物反应器技术被广泛应用于酵母菌、细菌等微生物发酵过程中产生酵素和营养成分。
比如,利用生物反应器技术,可以获得多种酶和多酚类黄酮等营养成分,以用于生产动物饲料。
这可以大大降低动物食品的生产成本,同时也可以提高动物的生长效率。
转基因技术转基因技术指的是向植物或动物的基码中引入外源性基因。
转基因技术在动物营养学中也被广泛应用于生产经济效益高的动物品种。
比如,将某种动物的基因组与其他动物的基因组相结合,可以生产出更加适应特定生产环境的动物品种。
这可以提高动物群体对慢性疾病的抵抗力,减少治疗相关成本。
除此之外,转基因技术也可用于改良饲料中的某些特定营养成分,提高动物群体的免疫力和健康状况。
转基因技术的应用存在一些争议,但是其贡献也不容忽视。
基因序列分析技术基因序列分析技术是研究人员借助高通量测序技术分析基因序列信息,从而确定其功能和分子结构的方法。
动物科学中的动物营养学

动物科学中的动物营养学动物营养学是研究动物饲料和饲养方式对动物生物能量转化、诸多代谢过程、生长发育、繁殖性能、产汁产蛋等经济和生态指标的影响,以达到优化饲养效果和生产性能的一门学科。
在动物科学中,动物营养学是非常重要的一环。
动物的营养需要得到良好的满足,才能保持身体的稳定和正常的生理代谢,才能产生更多的肉、蛋以及奶制品。
为了达到这个目标,人们研究饲料的种类和制备方法,以及不同动物代谢的特点。
所以,动物营养学是动物学一个绝不可忽视的分支。
动物营养学的研究涉及到生物化学、微生物学、生理学、遗传学、环境科学、农业科学以及饲养学等方面的知识。
因此,动物营养学的学问面较广,不论是从基础研究,还是从应用研究的角度来看,这个领域中的许多研究都是非常重要的。
动物饲养以获得最大的收益是动物营养学的主要目标之一。
饲养效率的提高能够降低动物饲养成本,生产出更为优质的肉类、禽蛋、乳制品等,从而带来更高的经济效益。
在动物营养学中,选择合适的饲料能够提高动物的生产性能,为农业生产提供有力的支持,同时也可以为人们提供各种健康的动物产品。
动物营养学的主要任务之一就是研究不同类型动物对各种饲料的代谢性状和营养需求。
人们需要探索出适宜的,能满足符合动物营养需求和健康生长的饲料配方。
一旦掌握了适宜的饲料和营养需求,就可以有效的提高养殖动物的生产性能和饱食量。
在这个基础上,人们还可以更加有效地提高动物的繁殖能力,保障动物和特定人群的饮食健康。
当然,适当的饲养管理对于动物的健康发展也非常重要。
相对于肉食动物,植食动物需要消耗更多的饲料来维持生存和生产能力。
因此,养殖人们需要根据动物的饮食和生活习性,以及饲料的成分、制备技术、储藏条件和供应量来选择合适的管理方法。
除此之外,动物营养学还涉及到人们对肉类、奶制品和禽蛋这样的肉类副产品的需求。
人们希望培育出更有营养价值的动物产品,例如高蛋白质、低脂肪的奶制品。
在这种情况下,饮食结构和营养成分配比将发挥至关重要的作用,因为它将直接影响到动物生产的肉和其他可食用的动物农产品的品质。
分子生物学技术在动物营养学中的研究现状与展望

P P K水 平大 幅度 下降 ;反之 ,P P K的启动子 就会 处 EC EC
于打 开 状 态 ,肝 中 P P K水 平 得 到 大 幅 度 提 高 。 可 见 , E C
再 次 飞 越 。 分 子 生 物 学 的 产 生 是 动 物 营 养 学 突 破 这 一 现
状 成 为 了 可 能 。 基 因 克 隆 且 相 应 的mR 含 量 的 增 加 幅 度 与 碳 水 化 合 物 的 NA
及 时 全 面 地 了 解 分 子 生 物 学 理 论 和 技 术 的 发 展 对 指 导动
物 营 养 学 的研 究有 特 别 重 要 的 意 义 【3 l。 ’ ]
1 营养 与基 因表达调控的关系
c AMP 平 的急 剧 下 降 以及 胰 岛 素 水 平 的 急剧 上 升 ,从 而 水
抑  ̄ P P K基 因 的 表 达 ,导 致 肝 中 P P K水 平 大 幅 度 下 OE C EC
降 ;而 当 禁食 或 饲 喂 高 蛋 白低 糖 的饲 料 时 , 则情 况 相 反 。
学 的 研 究 应 用 与 分 子 生 物 学 技 术 , 尤 其 足 与 基 因 工 程 技
21 0 1年第 3期 ( 总第 10期 ) 7
文献综述
分 子 生 物 学 技 术 在 动物 营 养 学 中的研 究 现 状 与展 望
王 涛 ( 山东省胶南市张家楼镇青岛康大兔业发展有限公司繁育中心 260) 646
中图分类号:S 1. 8 89 文 献标 识码 :A 文 章 编 号 : 10 —7 32 1)30 5.4 0 71 3(0 1 .0 50 0
… ‘
(0 b 范 围 内 ) 含 有 多 种 调 节 因 子 的 结 合 位 点 , 它 们 在 5 0p 包 代 谢 信 号 对 基 因 作 用 时 有 重 要 意 义 。P P K基 因 转 录 的 EC
动物营养生物技术PPT课件

蛋白质对基因表达的调控
白蛋白、神经肽Y(NPY) NPY富含于中枢和周围神经系统。可刺激采食。
研究表明,注入NPY可导致饮食过度和体内脂 肪堆积,禁食或限食可导致NPY水平上升,增 加采食量;喂高蛋白日粮可降低脂肪组织脂肪 酸合成酶mRNA的数量,不影响肝脏组织脂肪 酸合成酶的mRNA数量,以利于体脂沉积的减 少。
高等动物脂肪的合成是通过脂肪酸合成酶系来 完成。
饲料中脂肪酸对脂肪合成的影响通过两个方面: 调控磷酸戊糖中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因表 达,使NADPH的含量降低,控制脂肪酸合成; 直接调控脂肪酸合成酶基因表达
如酵母、非病原性细菌、霉菌和藻类等 生产蛋白酶、纤维酶、脂肪酶、乳酸酶和植
酸酶等。
饲用干酵母
螺旋藻蛋白
SCP优点
营养丰富 蛋白质高达80%以上,含多种维生素,消化率 高达80%。可缓解蛋白质资源的缺乏。
原料来源广、微生物繁殖快、成本低、效益高 原料:纸浆废液、糖蜜、酒糟、植物秸秆等; 石油衍生物等。
一、基因工程与动物营养
利用基因工程技术提高动物营养物质的质量 ✓ 提高饲料作物的质量 ✓ 提高饲料作物种子含油量 ✓ 培育低毒饲料作物
转基因动物在动物营养中的应用
动物机体的生产,主要受生长发育、新陈代谢、 遗传变异、免疫与疾病等方面的影响,根本上 都是基因表达调控发生改变的结果
通过基因工程在动物体内导入新的代谢途径, 加工后的外来基因在哺乳动物的体内表达。
三、利用酶工程技术提高动物营养物质利用率
添加酶制剂可补充内源酶的不足 消除抗营养因子 提高饲料成分的营养价值
饲料用酶包括;蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、 乳糖酶、植酸酶、果胶酶等
植酸酶
➢ 植酸酶 → 水解植酸的酶类→将植物磷降解为 肌醇和无机磷
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饲料中脂肪酸对脂肪合成的影响通过两个方面: 调控磷酸戊糖中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因表 达,使NADPH的含量降低,控制脂肪酸合成; 直接调控脂肪酸合成酶基因表达
碳水化合物对基因表达的调控
对磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因表达的调控 对脂肪酸合成酶基因表达的调控。
维生素D受体基因多态性对钙吸收的影响 亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性对叶酸需要
基因的表达调控
↗营养素摄入 ↘
DNA复制
改变染色体结构
↘调节基因表达↗
↓
转录
↓
翻译
↓
基因产物
↓
调节、维持细胞分化、适应、生长、生产等
基因表达的多级调控
转录调控 转录后调控 翻译调控 翻译后调控 蛋白质调控
(二)营养水平对基因表达的影响
GH→控制生长→通过GHR和IGF-1发挥作用 →较长时间的饥饿→ GHR表达下降→ GH表 达下降→生长受阻。
营养对基因表达的调控作用有组织特异性和基 因种类特异性。只控制能量水平时,生长速度 与肝脏中IGF-1和GHRmRNA表达量有关,但 与眼肌中的表达量无关。
(三)营养物质对基因表达的调控
蛋白质与氨基酸对基因表达的调控 脂肪与脂肪酸对基因表达的调控 碳水化合物对基因表达的调控 矿物质对基因表达的调控 维生素对基因表达的调控
饲料用酶包括;蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、 乳糖酶、植酸酶、果胶酶等
植酸酶
➢ 植酸酶 → 水解植酸的酶类→将植物磷降解为 肌醇和无机磷
➢ 广泛存在于动物、植物和微生物。 ➢ 作物籽实中磷的储存形式是植酸磷→单胃动物
缺乏植酸酶→不能充分利用→不得不在饲料中 添加→提高了成本,排出体外也会污染环境→ 利用植酸酶→磷的利用率可提高60%,排出量 减少40%。
β-葡聚糖酶 戊聚糖酶 木聚糖酶 蛋白酶 淀粉酶
如何获得植酸酶?
合成植酸酶的微生物包括:枯草芽孢杆菌、假单胞杆 菌、乳酸杆菌、大肠杆菌、曲霉(活性最高)、酵母 等。
利用分子生物学技术从微生物中鉴定、分离出编码植 酸酶的基因→基因扩增→重组到曲霉菌表达载体中→ 植酸酶表达→曲霉菌的天然分泌机构把产生的酶转至 培养基中→搜集纯化。
SCP优点
营养丰富 蛋白质高达80%以上,含多种维生素,消化率 高达80%。可缓解蛋白质资源的缺乏。
原料来源广、微生物繁殖快、成本低、效益高 原料:纸浆废液、糖蜜、酒糟、植物秸等; 石油衍生物等。
三、利用酶工程技术提高动物营养物质利用率
添加酶制剂可补充内源酶的不足 消除抗营养因子 提高饲料成分的营养价值
营养物质对基因表达的调控 基因多态性对营养物质吸收、代谢和利用的影
响
一、营养物质对基因表达的调控
(一)营养物质与基因表达之间的关系
营养物质对基因的表达调控是指动物摄入的营养物质 经过一系列的转运及信号传递过程,将信号传递到细 胞质或细胞核,与其他要素一起调控染色质的活化、 基因的转录、mRNA的稳定性及其翻译过程。
生产氨基酸、酶制剂、益生素
五、利用生物技术处理饲料中有毒有害物质
橙色黄杆菌能在体外消除黄曲霉素。 利用单菌或多菌发酵工艺降低游离棉酚的含量。 利用白腐真菌可处理麦秸,提高其蛋白含量,且提高
消化率。 应用生物技术处理饲料,效率高、无残留、安全,营
养成分破坏少。
第三节动物基因表达的营养调控
通过转基因得到转基因羊胃上皮 细胞能利用胃中的硫化氢合成Cys
二、利用细胞工程技术生产动物营养物质
单细胞蛋白饲料又称微生物蛋白或菌体蛋白, 是利用各种基质大规模培养一些微生物而获得 的微生物蛋白。
如酵母、非病原性细菌、霉菌和藻类等 生产蛋白酶、纤维酶、脂肪酶、乳酸酶和植
酸酶等。
饲用干酵母
螺旋藻蛋白
蛋白质对基因表达的调控
白蛋白、神经肽Y(NPY) NPY富含于中枢和周围神经系统。可刺激采食。
研究表明,注入NPY可导致饮食过度和体内脂 肪堆积,禁食或限食可导致NPY水平上升,增 加采食量;喂高蛋白日粮可降低脂肪组织脂肪 酸合成酶mRNA的数量,不影响肝脏组织脂肪 酸合成酶的mRNA数量,以利于体脂沉积的减 少。
粗饲料→细胞壁→纤维素、半纤维素和木 质素→通过瘤胃微生物被反刍动物消化利 用→通过酶制剂可提高其消化率。 饲料中添加酶制剂可提高奶牛产奶量,也
可提高家畜的日增重等。
四、发酵工程与动物营养
发酵工程是将微生物学、生物化学和化学工程 学基本原理有机地结合起来,是一门利用微生 物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工 程技术。
动物营养生物技术
主讲:范彩云
第二节 生物技术在动物营养中的应用
基因工程与动物营养 利用细胞工程技术生产动物营养物质 利用酶工程技术提高动物营养物质利用率 发酵工程与动物营养 利用生物技术处理饲料中有毒有害物质
一、基因工程与动物营养
利用基因工程技术提高动物营养物质的质量 ✓ 提高饲料作物的质量 ✓ 提高饲料作物种子含油量 ✓ 培育低毒饲料作物
矿物质对基因表达的调控
Zn Fe 其他微量元素
维生素对基因表达的调控
脂溶性维生素在转录水平进行调控。 水溶性维生素是动物体内许多代谢酶的辅酶,
参与广泛的营养代谢。 生物素缺乏导致血氨过多 Vc缺乏影响啊朴蛋白A-I基因表达。 视黄酸与细胞核的视黄酸受体结合可调节特异
基因的表达。
二、基因多态性对营养物质吸收、代谢和 利用的影响
转基因动物在动物营养中的应用
动物机体的生产,主要受生长发育、新陈代谢、 遗传变异、免疫与疾病等方面的影响,根本上 都是基因表达调控发生改变的结果
通过基因工程在动物体内导入新的代谢途径, 加工后的外来基因在哺乳动物的体内表达。
➢ Cys-羊毛合成的限制性氨基酸 ➢ 饲料中添加Cys不能提高在血清中的浓度。 ➢ 如果羊自身合成,将提高羊毛产量。
应用
日粮中设计高蛋白→抑制脂肪合成→生产瘦肉 率高的家畜。
比使用药物降低脂肪沉积更安全。 降低日粮蛋白含量→提高NPY的分泌→促进采
食→提高日增重→增加了绝对蛋白摄入量。
氨基酸对基因表达的调控
氨基酸缺乏→CHOP基因的表达
脂肪与脂肪酸对基因表达的调控
脂肪主要影响与脂肪代谢有关的酶含量,如胰 脂肪酶。