動物營養學與相關課程探討

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一、動物營養學與飼料學關系探討

飼料和營養是動物營養學的姊妹學科。飼料是動物養殖最為重要的物質基礎之一，其成本占整個養殖生產成本的60%左右，飼料的品質會直接影響養殖收益。動物營養與飼料科學的發展，在我國成為世界第一養殖大國的過程中發揮了至關重要的作用。對于水產養殖、水族科學和動物科學專業的學生，掌握動物營養學和飼料科學的基本理論、基礎知識和基本方法，是為以后從事動物生產和動物營養及飼料研究奠定堅實的理論和實踐基礎。動物營養學側重介紹營養學原理族科學和動物營養研究和試驗方法，偏理論較多。飼料學主要介紹飼料的種類、來源、營養價值及其評定，動物飼糧的配制，加工處理方法等，是緊密聯系生產又直接為養殖業和飼料工業服務的應用科學。動物營養的應用研究是配合飼料和飼料添加劑，只有在深入研究營養的基礎上，才能研制出高質量的配合飼料。動物營養學的相關知識和理論為飼料學學習和應用奠定了基礎。

二、動物營養學與動物生理學關系探討

動物生理學是生物科學的一個分支，是研究正常生命活動規律的一門科學。動物生理學的任務是闡明正常動物的各種生命現象（或生理功能）及其活動規律。動物生理學是水產養殖專業最重要的專業基礎理論課之一，也是一門實驗科學，其核心內容講述各器官、系統的機能特征和變化規律，著重介紹神經、血液、呼吸、消化、排泄、內分泌等系統的生理活動，以及它們對內外環境變化的適應性，這些知識的學習為動物營養學教學提供了重要的理論知識。動物生理與動物營養學一樣是水產養殖專業知識結構體系中一個重要的組成部分，它對學生完成水產養殖專業學習和從事水產專業相關的技術工作具有十分重要的意義。動物生理學課內容掌握牢固以后，再學習動物營養學的專業基礎知識，面對實際生產或行業發展提出的新問題和新挑戰，才能有效和及時地解決或應對。在講授消化和吸收這部分內容時，我們首先把不同食性魚類的消化道結構及其消化酶活性進行對比，同學們就比較容易理解，肉食性魚類通常都有胃，且其胃蛋白酶和胰蛋白酶活性比較高，因此對蛋白質的消化吸收率比較高；而草食及雜食性魚類一般大多胃不發達或沒有胃，其消化道蛋白酶活性也比較低，因此對蛋白質的消化吸收率也比較低。在上述分析講解的基礎上，再聯系到實際養殖生產中，配合飼料中蛋白質需求水平肉食性魚類應比雜食性和草食性魚類高。把生理知識同解剖與組織學知識及養殖生產中有關應用相聯系，使知識具有連貫性，形成點、線、網的知識體系，加深同學們對知識的理解和記憶。在講糖類營養時引入“糖尿病”，并指出魚類都是先天性胰島病患者，魚類在投喂葡萄糖以后，無論是血糖耐糖量曲線還是胰島素變化情形與糖尿病患者都極為相似，這也是魚類對碳水化合物利用率不高的一個主要原因。將生理學臨床典型病例引入動物營養學糖類營養的教學中，既可提高同學們的學習興趣，又可開闊學生的思路和視野，擴充相關學科知識。

三、動物營養學與動物生物化學關系探討

動物生物化學主要講解蛋白質、核酸、糖、脂肪等生物大分子的結構和功能、物質代謝和能量代謝以及遺傳信息的傳遞和調控等。動物生物化學與動物營養學緊密相關，是動物營養學闡明營養物質在體內代謝轉化和評定動物對營養物質需求量的理論依據。動物生物化學的發展對動物營養學研究具有特別重要的推動作用，是揭示營養作用機制的基本知識。我們講授營養學相關知識的時候通常先回顧這部分內容和生物化學所涉及到的有關知識點，通過營養生理作用和有關生化代謝機理的結合以加深對該知識點的理解。例如講述蛋白質營養時，我們回顧了氨基酸的脫氨作用和脫羧作用，脫氨基又分為氧化脫氨、轉氨作用和聯合脫氨作用；回顧了尿素的代謝即鳥氨酸循環；回顧了α-酮酸的三條代謝途徑，即再合成氨基酸、進入三羧酸循環或轉化成糖及脂肪。通過對氨基酸分解代謝機制的復習，同學們更清晰地理解了三大營養有機物蛋白質、糖類和脂類的相關轉化關系。理解了非必需氨基酸和糖的轉化是可逆過程，而必需氨基酸轉化為糖是不可逆的。因此，機體可以利用糖類來合成體內某些非必需氨基酸，而不能合成體內全部的氨基酸。而生酮氨基酸多數是必需氨基酸，也就是說脂肪很少或不能用來合成氨基酸。脂類營養學習時，我們先指出淡水魚的必需脂肪酸有四種，即亞油酸、亞麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，而海水魚和甲殼動物只需要后面兩種。接著，我們結合生物化學高不飽和脂肪酸合成途徑所需的脂肪酸去飽和酶和碳鏈延長酶活性的差異闡明水產養殖動物脂肪源選擇上需要關注的營養學問題。把脂類的營養需求和供應與脂類的生化合成知識點串聯起來，加深了有關知識點的理解。

四、動物營養學與分子生物學關系探討

分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學。通過研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。分子生物學的理論和實驗技術將有助于動物營養學從根本上闡明營養物質的攝入、利用和生命活動之間的關系。動物營養學與之結合產生了分子營養學，推動動物營養學在多方面獲得了重大突破。分子營養學主要是研究營養素與基因之間的相互作用，主要集中在兩個方面：一是探討營養素的種類和數量如何影響動物基因表達和蛋白質的合成；二是研究基因的表達與營養成分代謝途徑和代謝效率之間的關系，從而決定動物的需要量。所謂基因表達，是指DNA轉錄為mRNA，mRNA再翻譯為蛋白質的過程。營養素對基因表達的調節有直接作用和間接作用兩種方式。直接調控是指營養素可與細胞內轉錄因子作用，影響基因的轉錄及mRNA的豐度和翻譯；間接作用是指營養素的攝入可激活信號傳導系統、激素和細胞分裂素等。研究顯示，從DNA到RNA再到蛋白質的每一個環節和步驟，基因表達都可以被調控，這包括轉錄調節、RNA修飾調節、RNA轉運調節、mRNA穩定性調節、翻譯調節以及翻譯后調節，在每一個調節位點上營養素均可以不同方式對其起作用，進而調控代謝的整個過程，影響營養需要和疾病的發生。分子生物學技術在動物營養學研究中的應用促進了動物營養學研究逐漸從宏觀層次延伸到微觀水平。分子生物學與動物營養學互相結合，互相滲透，使得我們能夠從分子水平上弄清各營養素在動物體內的代謝過程和機理，準確掌握個體的營養需求，促進動物健康生長，并為以后揭示和解決各種營養學的相關問題提供基礎。

作者:楊志剛 陳乃松 單位:水產科學國家級實驗教學示范中心