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动物营养论文

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动物营养论文

动物营养论文:铬作用于动物营养论文

铬是动物机体必需的微量元素之一,参与动物体内糖、脂肪、蛋白质的代谢,在缓解畜禽应激、提高免疫力、改善繁殖性能、提高胴体品质、促进生长等方面均有明显作用。

1、铬的生理学功能及其作用机制

1.1铬在糖代谢中的作用

1.1.1铬与葡萄糖耐受因子

铬在维持动物体内血糖浓度平衡系统中起着重要作用,而在血糖浓度平衡系统中具有重要作用的两种活性物质分别是胰岛素和GTF。GTF是胰岛素的协同因子,可以协助和加强胰岛素在体内的作用,而铬是GTF的主要活性成分,所以铬的典型生物学功能是作为胰岛素的增强剂。家畜采食后体内未被利用的葡萄糖通常以肝糖元的形式贮存于肝脏中,或转变为三酰甘油作为能量的储备,这两种转化都需胰岛素的作用才能完成,胰岛素是糖代谢的核心物质,而胰岛素是通过与细胞表面特定受体接触而发挥作用的,三价铬形成的GTF能够增加细胞表面胰岛素受体数量或激活胰岛素与细胞膜受体之间的二硫键形成以促进胰岛素与特定受体的结合,或二者同时作用,以促进肝糖元生成,抑制糖元分解,刺激组织细胞对葡萄糖的摄取,并促进糖转变为脂肪,从而使血糖降低,从而提高糖元合成量,使葡萄糖迅速转移到组织并被利用。铬的主要作用发生在葡萄糖利用的最初阶段,在给猪饲喂0.2mg/kg甲基吡啶铬后,葡萄糖的消失率提高,半衰期缩短,证实铬提高了组织对胰岛素的敏感性(Amoikon等,1995)。刘兵等(2006)研究发现,添加吡啶羧酸铬能显著降低猪血清中葡萄糖的含量。

1.1.2铬与葡萄糖转运体-4和胰岛素受体底物-1

葡萄糖转运体-4(GLUT-4)是胰岛素及其受体系统发挥其生物学效应的关键物质。吴蕴棠等(2005)研究了铬对糖尿病大鼠骨骼肌组织基因表达的调控作用。在试验中运用mRNA差异显示技术探讨铬对糖尿病大鼠代谢相关基因表达的影响,为阐明铬调控糖尿病代谢紊乱的分子机制提供理论依据和试验基础。同源性比较结果显示Cr-3与GLUT-4的同源性为98%;Cr-5与胰岛素受体底物-1(IRS-1)的同源性为,RT-PCR验证结果显示GLUT-4表达量在糖尿病补铬组高于糖尿病对照组。从而得出结论为:铬可诱导糖尿病大鼠骨骼肌中GLUT-4mRNA的表达,这可能是铬改善糖尿病糖、脂代谢紊乱的分子机制之一。Chen等(2006)研究认为,吡啶羧酸铬可以增强胰岛素刺激后的GLUT-4转位,但机制却与胰岛素信号通路无关,而与吡啶羧酸铬降低细胞膜胆固醇的含量有关。研究表明,三价铬化合物可以增加胰岛素受体(IR)的数量和活性,可以使胰岛素信号通路中蛋白激酶B的磷酸化增强,但对胰岛素受体底物(IRS)并没有使其磷酸化表达增强的作用(群和姚明辉,2007)。IRS-1是一种受体后信号传导蛋白,是胰岛素受体底物(IRSs)蛋白家族中的一员,广泛分布于胰岛素敏感组织内。胰岛素一旦结合于IR,不仅使IR自身β亚基膜内部分的酪氨酸残基磷酸化,提高其酪氨酸蛋白激酶活性,还使其膜内底物即胰岛素受体底物(IRSs)的酪氨酸残基磷酸化。IRSs作为一种船坞蛋白,它的磷酸化为下游的信号传导蛋白提供了一个高亲和力的位点,募集下游含有SH2功能域的信号分子与之结合,即通过与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)的P85亚基结合并招募催化亚基P110,从而激活PI3-K,而PI3-K的激活是GLUT-4从胞内到脂膜易位的关键,最终导致GLUT-4转位到细胞膜上。孙忠等(2005)研究了补铬对糖尿病大鼠骨骼肌IRS-1基因表达的影响,研究结果表明糖尿病对照组IRS-1mRNA表达量(0.791±0.038)低于正常对照组(0.892±0.053,P<0.05),糖尿病补铬组IRS-1mRNA的表达量(0.822±0.066)与糖尿病对照组相比有所恢复,但尚未恢复到正常水平(P>0.05)。从而得出结论:补铬对糖尿病大鼠骨骼肌IRS-1mRNA表达有上调趋势,Cr-5将作为候选基因有待于进一步研究;并说明IRS-1表达水平的降低可能是产生胰岛素抵抗的原因之一,这为阐明铬改善糖尿病大鼠糖、脂代谢紊乱分子机制提供了线索。

1.2铬在脂肪代谢中的作用

三价铬作为葡萄糖耐量因子不仅参与碳水化合物的代谢,还参与脂肪的代谢过程。试验表明,微量元素铬和脂肪代谢密切相关(陈炳卿,1992)。铬对脂类代谢的影响主要是参与维持血液中正常胆固醇水平(Page等,1993)。研究表明,铬在体内血清胆固醇平衡中起作用,主要通过两个机制调节脂类代谢:一是缺铬胰岛素活性降低,并通过糖代谢诱发脂类代谢紊乱,而补铬可增加胰岛素活性而调节脂代谢,从而改善血脂状况;二是铬可增强脂蛋白脂酶(LPL)和卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)活性,这两种酶参加高密度脂蛋白(HDL)合成,体内缺铬时LPL、LCAT活性下降,HDL合成减少(郭玉华等,2004)。仲菊(1997)指出,铬主要是通过改善糖代谢以及通过加强脂蛋白脂酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶的活性来影响脂类代谢,并且作用程度显著与否与动物机体的铬水平、饲料、添加剂和环境因素有关。孙长颢等(2001)证实了铬对大鼠肥胖基因表达和体重的影响及与血糖、血脂的关系。他们分别应用基础饲料对照组、基础饲料加铬组(不同剂量的葡萄糖酸铬)、高脂饲料对照组、高脂饲料加铬组(不同剂量的葡萄糖酸铬)4种日粮饲养80只大鼠,结果表明加铬组与对照组相比,瘦素水平显著降低(P<0.05)。血糖、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)显著降低(P<0.05),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著升高(P<0.05)。从而得出结论铬对大鼠体重的影响不大,但可抑制肥胖基因的表达,同时具有降低血糖、TC、TG和升高HDL-C的作用。陈世伟等(2004)研究了吡啶酸铬(三价)对肥胖大鼠体重及其脂质代谢的影响,结果表明吡啶酸铬有改善大鼠肥胖及降低高血脂水平的作用。该研究发现吡啶酸铬可降低肥胖基因的表达产物瘦素水平,提示吡啶酸铬可能是通过降低瘦素内源性抵抗等内环境的调节作用来实现减肥作用的。郭艳丽等(1999)、刘彩霓和呙于明(1997)使用酵母铬后都发现肉仔鸡的腹脂减少,脂肪代谢受到影响。乔富强等(2007)通过研究也发现有机铬影响了肉鸡的脂质代谢,与锰互作,有显著降低肉鸡脂肪沉积的趋势。段铭等(2003)研究了吡啶羧酸铬对肉仔鸡血清生化指标及肝脏中相关酶基因表达的影响,结果表明给4~6周龄肉仔鸡日粮中添加1mg/kg吡啶羧酸铬后,TG、TC、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白均有下降的趋势,而高密度脂蛋白有上升的趋势,但是差异均不显著(P>0.05)。运用RT-PCR定量三种基因(脂肪酸合成酶、乙酰辅酶A羧化酶、β-羟甲基戊二酰辅酶A还原酶基因)的mRNA,结果表明添加铬后脂肪酸合成酶和β-羟甲基戊二酰辅酶A还原酶的转录明显受到影响,分别比对照组下降34.82%和48.26%,而乙酰辅酶A羧化酶受影响很小,其转录仅下降了3.87%。从而得出与郭艳丽(1999)、刘彩霓和呙于明(1997)相似的结论:在日粮中添加有机铬可以影响动物的脂肪代谢。但段铭等(2003)认为,试验日粮中添加1mg/kg吡啶羧酸铬对肉仔鸡机体内脂肪代谢的影响程度不明显。

1.3铬在蛋白质及核酸代谢中的作用

1.3.1铬与蛋白质代谢

铬对蛋白质代谢的影响主要是促进氨基酸进入细胞,从而促进蛋白质合成。这是因为铬可通过加强胰岛素功能起到类似营养再分配剂的“定向沉积作用”,通过改变机体营养的流向,使营养物质趋向于肌肉生长,而不是转化为脂肪(徐桂英等,2006)。朱良印和郑林英(2006)研究结果表明,铬可能通过启动胰岛素与其受体细胞膜的二硫键连接而促进葡萄糖与氨基酸进入细胞,在生长激素及类胰岛素生长因子I的作用下,促进细胞内的蛋白质合成。另一种观点表明,铬可能通过促进甘氨酸、丝氨酸和蛋氨酸等氨基酸在组织内的贮存,增强肝脏利用甘氨酸、丝氨酸、蛋氨酸合成蛋白质的能力。Kim等(1997)研究表明,在鸡日粮中添加0.4mg/kg铬可促进日粮蛋白质利用水平提高,消化代谢试验结果表明补铬组比对照组鸡群氨的排泄量减少了33.2%。李丽立等(2001)报道,在肉鸭日粮中添加酵母铬,可降低干物质排泄量15.52%,减少蛋白质排泄9.72%,增加氮存留。张伟(2005)在用不同水平三价铬饲喂肉仔鸡时也得出与Kim等(1997)相似的结论。

1.3.2铬与核酸代谢

铬与维持核酸结构的完整性有关。铬主要积累于细胞核核仁,当DNA与铬结合后,DNA上原有的合成RNA非活性启动位点显现出功能性;另外,核中积累的铬可以激活核染色质以及形成一种分子量为70kD的铬结合蛋白,这两种作用共同促进RNA的合成,这种铬蛋白与核染色质相结合,使其结构变得松散,增加染色质DNA中的β结构,这种结构又有利于铬蛋白的结合并促进RNA的合成;同时,铬增加了合成RNA的DNA模板活性,DNA上原有的合成RNA的非活性启动位点呈现出功能性,启动位点增加,促进RNA的合成(张伟,2005)。铬在核酸中含量较高,有助于核酸结构完整性和稳定性的维持。目前对其作用机制尚不清楚,但据RNA对热变性稳定的性质表明,铬在维持蛋白质三级结构中起着重要作用。铬在细胞核中累积似乎还表明Cr3+有改变和调节基因的能力(郭玉华等,2004)。对铬与DNA作用的色谱学研究表明,Cr3+催化核苷三磷酸分子脱去焦磷酸,并且通过DNA-DNA交联而促进DNA的聚合(张伟,2005)。有研究表明,添加1μmol/L的甲基吡啶铬,可明显促进心肌质膜Ca2+-ATP酶mRNA的表达及蛋白质合成(张伟和韩友文,2000)。

2、铬与糖、脂肪、蛋白质及核酸代谢的综合关系

通过大量动物试验和临床试验证明,铬可能是通过与胰岛素的协同作用来发挥其生理活性而影响动物机体的糖类、脂类和蛋白质的代谢,进一步改变了物质代谢的沉积和利用方向。吴永胜和董国忠(2000)提出铬调节葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢的作用模式:当动物采食富含铬的日粮后,铬经机体吸收,能增强胰岛素的功能,重新激活“葡萄糖支路”,加快血液中葡萄糖的迁移,即葡萄糖快速由肝脏转移到其他组织,并被利用。食物中提供或过剩的未被利用的葡萄糖转变为三酰甘油,暂时以脂肪的形式贮存,作为能量贮备库,而不是以脂肪沉积下来。GTF铬动员脂肪组织使其水解,生成的脂肪酸通过β-氧化途径氧化供能,为其他组织的正常代谢或生理功能的发挥提供所需的能量。另外,血液循环中的尿素氮含量减少,表明蛋白质合成代谢增强;尿素氮被部分利用作为氨基酸和蛋白质合成的氮源。这样就有利于蛋白质的合成和沉积,表现为肌肉的增加,即有机铬协同胰岛素发挥生理作用,改变了物质代谢的沉积和利用方向。另外,还可从生理方面来解释铬与糖类等代谢的关系。补铬可提高胰岛素效率,一方面铬通过提高糖元合成酶活性促进葡萄糖合成糖元并储存于肝脏与肌肉;另一方面,铬提高了胰岛素效率后通过抑制糖异生途径中的关键酶———磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶来抑制糖的异生,同时通过提高糖酵解限速酶———磷酸果糖激酶的活性促进葡萄糖的酵解,促进葡萄糖合成脂肪酸,最终通过提高三羧酸循环的效率而增强脂肪的分解,促进了脂肪的利用(张伟,2005)。张伟和韩友文(2000)试验结果表明,补铬提高了脂肪酸合成酶活性;另外,铬也增加了组织及血浆中脂蛋白脂酶的活性,而且铬也通过提高胰岛素效率增强了胰岛素对胰高血糖素的协同脂解作用,这两种作用共同使组织中的甘油三酯分解为游离脂肪酸,从而使血浆游离脂肪酸水平上升。能量效率的提高一方面为蛋白质的合成提供充足的能量供给,另一方面减少了氨基酸降解供能,同时,补铬促进细胞对氨基酸的吸收,促进了蛋白质的吸收与沉积。

3、小结

综上所述,铬在动物体内糖、脂肪、蛋白质代谢调控过程中起着一定的作用。铬主要作为胰岛素辅助因子来增强胰岛素活性,提高动物机体对葡萄糖的耐受量,进一步对摄入细胞中的葡萄糖和氨基酸的代谢起调节作用;铬在调节糖代谢的同时,还能降低氨基酸代谢成尿酸随尿排出体外的水平,从而提高机体利用氨基酸合成蛋白质的效率;同时通过调节体内核酸代谢以及脂类代谢,从而发挥出一系列生物学效应。在动物生产中主要表现为铬能改变物质代谢的沉积和利用方向,进一步影响动物的生长、繁殖、产品品质及抗病力。阐明铬与糖、蛋白质等的吸收代谢关系,对于动物生产有重要的指导作用,可以确定铬在饲料中的适宜添加量,促进动物对铬的消化吸收及有效利用,以及减少铬的排泄量,从而减少铬对环境的污染。

作者:刘进军 郭勇庆 刘洁 任二军 梁国明 韩学良 单位: 石家庄市农林科学研究院

动物营养论文:壳聚糖应用于水产动物营养论文

1、壳聚糖在水产动物营养中的应用

1.1壳聚糖在鱼类营养中的应用

壳聚糖作为饲料添加剂能有效改善饲料的品质。胡梦红等[6]在关于壳聚糖对罗非鱼营养生理学作用的研究中表明,壳聚糖作为罗非鱼饲料添加剂能在饲料表面形成一层保护膜,从而延长饲料的水化时间以保护养分;防止霉变,减少对水源的污染。壳聚糖微球能作为疫苗载体,获得持久的免疫反应。Tian等[7]用壳聚糖微球作为质粒DNA口服疫苗载体,用口服DNA免疫疗法研究日本比目鱼对淋巴囊肿病毒的免疫功效。结果表明,壳聚糖微球能防止DNA疫苗被水解或变性,比目鱼口服壳聚糖微球疫苗后,可在组织中持续表达主要衣壳蛋白10~90d,相对质粒DNA疫苗能获得更持久的免疫反应。同时,Truptimayee等[8]把海藻酸-壳聚糖-聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLGA)新型复合微球作为嗜水性气单胞菌外膜蛋白的抗原载体应用于印度南亚野鲮鱼模型,并通过静脉免疫作用诱导免疫反应。结果表明,新型复合微球材料的亲水性核心部分海藻酸-壳聚糖可形成蛋白质友好型微环境,与传统PLGA微球、天然外膜蛋白和弗氏不佐剂相比,包被效率高,起始突释作用明显降低,且能刺激产生更持久的先天性和获得性免疫。壳聚糖可作为免疫刺激剂,而且已经被证明通过口服和注射均能有效地增强水产动物机体免疫防御能力,促进生长发育。Xu等[9]通过在军曹鱼日粮中添加益生菌、枯草芽孢杆菌和壳聚糖来研究该合生元对提高军曹鱼免疫反应和抗病能力的效果。研究表明,每千克饲料中添加1.0g枯草芽孢杆菌和6.0g壳聚糖能显著提高军曹鱼的生长发育和它的先天性免疫和抗感染能力,从而使军曹鱼在养殖时免受疾病的威胁,提高产量。而Lin等[10]在研究饲料中的壳聚糖对锦鲤的生长发育、免疫力和抗感染方面的影响时也发现,壳聚糖可以增强其免疫力和对气单胞菌的抗性,促进生长发育。华雪铭等[2]在研究基础饲料中添加益生菌和壳聚糖促进暗纹东方鲀生长的机理时发现,肠道淀粉酶活性增强和蛋白质合成增加是壳聚糖和益生菌促进其生长的重要原因。

1.2壳聚糖在甲壳类动物营养中的应用

研究证实,壳聚糖可促进虾类蜕壳生长,增强免疫防御能力。此外,还可以改善水质。任秀芳等[11]以基础饲料为对照,研究了壳聚糖对克氏原螯虾存活、蜕壳、血液生化指标及非特异性免疫功能的影响。结果说明,饲料中添加0.5%~1.5%的壳聚糖可以被克氏原螯虾吸收利用,促进其蜕壳生长;壳聚糖可调节克氏原螯虾机体的生理生化反应,影响其生理机能;壳聚糖作为免疫刺激剂可激活巨噬细胞,增强克氏原螯虾机体免疫防御能力。同样,Wang等[12]关于壳聚糖对凡纳滨对虾免疫能力影响的研究也表明,壳聚糖能提高其吞噬细胞的活性。而毛文敏等[13]关于壳聚糖对克氏原螯虾抗低温应激的影响的研究还表明,在克氏原螯虾饲料中添加0.50%~1.00%的壳聚糖可以在一定程度上起到抵抗低温应激的作用,防止免疫功能损伤。刘春等[14]的试验表明,使用水产用低分子量壳聚糖粉对养殖水体中的氨态氮和亚硝酸盐有明显降低作用,且在改善水质的同时还能抑制水产动物病原菌生长,预防疾病,使罗氏沼虾活力旺盛、体色鲜艳、品质佳。研究表明,壳聚糖通过注射或添加饲料中饲喂,同样能刺激中华绒蟹和溪蟹等的非特异性免疫功能,增强免疫防御能力,预防病害,提高养殖成活率[15-17]。郑宗林等[16]的试验表明,5~50μg/ml壳聚糖对于植物凝集素和脂多糖刺激蟹淋巴细胞的DNA、RNA和蛋白质的合成具有协同作用,且20μg/ml时其协同作用最强。低分子量壳聚糖还可以保护生物体组织细胞膜免受自由基攻击,间接降低金属硫蛋白在镉胁迫下的应激压力,减轻水生动物受到重金属的危害[17]。

2、纳米壳聚糖在水产动物营养中的应用

纳米微粒具有与常规物质本身明显不同的性质,具有广泛的生物学效应。纳米微粒作为药物载体能够提高药物生物利用度,并具有低毒、高效、缓释、长效、靶向、相对安全性与易产业化等优点,在医药领域有免疫调节、抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性与基因转导等方面的应用。纳米壳聚糖与其它具有生物活性的物质吸附、嵌合或组装成为能够发挥生物活性的系统,把生物活性分子包裹于聚合体后能保护其免受酶解、水解作用,从而提高生物活性物质的利用率,并有利于多肽类药物应用于口服给药途径。研究表明,吞噬细胞激活蛋白(PAP)基因能刺激对虾血细胞的吞噬活性。Umaporn等[18]通过中国仓鼠卵巢细胞的转染来确定纳米壳聚糖、PAP-phMGFP用于对虾口服免疫的配比,进而研究PAP基因对南美白对虾的免疫诱导能力。结果表明,相对于对照组,实验组的对虾心脏组织中白斑综合症病毒显著减少,证明壳聚糖-PAP-phMGFP纳米微粒能增加对虾的吞噬活性,增强了对虾的免疫机制。在进行对虾工厂化养殖时,适当供给壳聚糖/DNA复合物将会是预防微生物疾病的有效措施。Wang等[19]为了评估壳聚糖和纳米壳聚糖在实验室条件下对罗非鱼(尼罗罗非鱼)的成活率、生长性能、肉质的影响效果,给罗非鱼喂食含有壳聚糖或纳米壳聚糖(5.0g/kg饲料)的日粮,为期60d。结果表明,与基础日粮、含壳聚糖日粮的组比较,纳米壳聚糖能显著增加罗非鱼的日增重、饲料转化率和肌苷酸含量(P<0.05),显著降低罗非鱼的粗脂肪含量(P<0.05)。但添加壳聚糖组与基础日粮组比较分析表明,罗非鱼的末重、日增重和饲料转化率没有显著差异,详细作用机制还有待于进一步深入研究。

3、应用前景展望

壳聚糖作为一种来源丰富的天然高分子材料,已经广泛应用于水产养殖业,并取得了显著的效果。但是壳聚糖在水产动物上促进生长发育、提高免疫防御能力的详细机制,特别是分子机制还有待于进一步探究。此外,壳聚糖纳米粒径化处理后在水产动物营养中的应用仍较少,还没有形成相应的体系。作为一个系统工程,随着现代生物技术和材料加工技术的快速发展,相信壳聚糖的应用研究必将更加广泛,相应的机制也更加明确。

作者:周万怡 刘琳 李红军 王彦波 单位:浙江工商大学食品与生物工程学院

脂动物营养论文:质代谢的动物营养论文

1FGF21表达

最初研究表明,肝脏是FGF21mRNA表达的主要组织[10],随后发现FGF21在脂肪[13]、肌肉[14]、胰腺和睾丸[15]也有表达,此外,在胸腺[10]、心肌细胞和内皮细胞[10,16]中也有少量表达。进一步研究表明,FGF21在肝脏和脂肪组织中的表达分别受PPARα和PPARγ通路的调控[13,17],而FGF21在骨骼肌中的表达则是由磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(proteinkinaseB,Akt)通路介导的[14]。

2FGF21对糖代谢的调控作用及其机制

FGF21通过PI3K/Akt信号系统,与上游激活物PPARα形成通路,参与机体葡萄糖代谢,同时改善胰岛素和胰岛β细胞功能、提高胰岛β细胞存活率,进而调控糖代谢[18]。

2.1参与糖异生作用

禁食可诱导FGF21的产生,而产生的FGF21诱导过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子lα(peroxisomeproliferator-activatedreceptorγcoac-tivatorprotein-1α,PGC-1α)基因表达,增加了糖异生。但在长期禁食条件下,小鼠却缺乏足够的FGF21来诱导PGC-lα基因表达,从而减少了糖异生。对野生型和PGC-lα基因敲除小鼠注射FGF21后发现,注射FGF21的野生型小鼠在禁食条件下显著提高了葡萄糖-6-磷酸酶(glucose6-phosphatase,G6Pase)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvatecarboxylasekinase,PEPCK)基因的表达,而PGC-1α基因敲除小鼠注射FGF21则没有G6Pase、PEPCK的产生,说明FGF21对糖异生关键酶基因表达的调控是依赖PGC-1α的[19]。近期研究表明,FGF21可能通过一个中枢神经系统的间接机制诱导PGC-1α产生,FGF21还可以通过翻译后修饰调节PGC-1α的活性,增加糖异生[19-20]。也有研究发现,FGF21在肝细胞PEPCKmRNA表达显著降低,FGF21基因敲除时PEPCKmRNA表达上调,FGF21在肝细胞中通过调控PEPCKmRNA表达影响肝脏糖异生,发挥其维持葡萄糖代谢平衡的效应[21-22]。

2.2特异性调节脂肪细胞对葡萄糖的摄取

葡萄糖转运是糖代谢的重要步骤,也是脂肪和糖原合成的限速步骤。FGF21能有效调控脂肪细胞对葡萄糖的摄取,摄取作用不需要外源肝素,而且是非胰岛素依赖性的。在3T3-L1脂肪细胞和人原代脂肪细胞上的研究表明,FGF21可通过诱导成纤维细胞生长因子受体底物2(fibroblastgrowthfactorreceptorsubstrate-2,FRS-2)的磷酸化和激活Ras/丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activa-tedproteinkinase,MAPK)信号通路以增加葡萄糖摄取[4]。与胰岛素促进葡萄糖转运蛋白4(glucosetransporter4,GLUT4)表达不同,FGF21是通过上调葡萄糖转运蛋白1(glucosetransporter1,GLUT1)的表达来促进葡萄糖摄取,低剂量FGF21与胰岛素一起注射后则可通过同时上调GLUT1、GLUT4的表达来加强葡萄糖摄取,增加葡萄糖转运。而且近期研究也显示,FGF21的促葡萄糖摄取作用与胰岛素呈叠加效应,且该叠加效应可能来源于其GLUT1依赖性的葡萄糖摄取作用以及上调胰岛素受体底物1(insulinreceptorsubstrate-1,IRS-1)mRNA表达,提高胰岛素受体的生物学活性[20,22-23]。

2.3改善胰岛素抵抗

胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素的敏感性下降。用FGF21治疗肥胖小鼠,随着Akt磷酸化及其下游靶物糖原合酶激酶3β的提高,胰岛素敏感性得以改善。用不同浓度的FGF21治疗喂食高果糖的SD大鼠,结果表明胰岛素抵抗呈剂量依赖性显著缓解[24-25]。在胰岛素抵抗模型中,FGF21可显著提高胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulatedkinases,ERK)1/2磷酸化水平,而PD98059(ERK1/2特异性抑制剂)可抑制FGF21的促ERK1/2磷酸化效果,说明在胰岛素抵抗模型中,FGF21改善胰岛素抵抗可能是通过ERK1/2信号途径[26]。db/db小鼠注射FGF21可以下调FGF21受体复合物表达,激活ERK磷酸化,显著改善了胰岛素抵抗[27]。此外,FGF21应用于小鼠,使得参与脂联素寡聚化和分泌的分子伴侣内质网氧化还原酶1-Lα和二硫键A样氧化还原酶蛋白表达升高,因此,FGF21作为小鼠脂联素产生的上游调节子可以增加脂肪细胞脂联素的表达与分泌,改善胰岛素抵抗[28]。生酮饮食诱导产生的FGF21是胰岛素敏感性的负调控因子,而且FGF21表达上调时可能通过IRS-1途径改善胰岛素敏感性[22,29]。近期研究发现,FGF21可改善常规饲料和高脂饮食饲养小鼠肝脏和外周的胰岛素敏感性,这种胰岛素敏感性改善与显著降低肝细胞甘油二酯含量和肝脏蛋白激酶Cε活性以及骨骼肌蛋白激酶Cθ有关[24]。

2.4改善胰岛β细胞功能,提高β细胞存活率

胰岛β细胞是胰岛细胞的一种,能分泌胰岛素,起调节血糖的作用。在小鼠胰岛和胰岛-1E细胞中,FGF21可以通过刺激FRS-2α磷酸化和激活细胞外信号调节激酶ERK1/2和Akt通路改善胰岛β细胞功能,且FGF21显著提高了正常小鼠胰岛素mRNA和蛋白质水平。此外,糖尿病动物胰岛在FGF21作用下,胰岛素分泌功能增强。FGF21还能减少大鼠胰岛和胰岛-1E细胞凋亡,显著提高细胞存活率[8]。FGF21可以通过激活ERK1/2和Akt信号途径改善胰腺β细胞功能及存活率[30]。也有研究认为,FGF21通过激活胰岛细胞株和胰岛细胞外信号,介导ERK1/2和Akt信号通路,在局部产生对抗高脂毒性及对抗细胞因子诱导凋亡的作用,改善胰腺β细胞的功能与活性,抑制胰腺β细胞凋亡[18]。

3FGF21对脂质代谢的调控作用及其机制

FGF21通过PPARα和PPARγ以及脂质代谢相关酶调节脂质代谢,以旁分泌或自分泌的方式促进脂肪合成,以内分泌的方式刺激脂肪分解,并促进生酮作用。

3.1对机体脂肪合成的调控作用及其分子机制

PPARγ通过对脂肪酸代谢相关基因调控,下调线粒体内的脂肪酸β-氧化,促使脂肪合成增加[31]。FGF21基因敲除小鼠表现出PPARγ信号通路缺陷,PPARγ依赖性基因表达显著降低,进一步研究表明,FGF21通过抑制PPARγ上K107泛素化修饰来增加PPARγ活性[32]。脂肪组织可合成FGF21,合成的FGF21以自分泌方式作用于脂肪组织,作为脂肪组织的自分泌因子,在前馈回路调节PPARγ的活性,对增加脂肪组织PPARγ的活性起着至关重要的作用[33]。此外,生长激素通过一种依赖于脂肪细胞的脂类分解机制诱导FGF21的产生,升高的FGF21反过来作为一个负反馈信号终止脂肪细胞的生长激素刺激脂肪分解[34]。因此,FGF2l可能通过旁分泌或自分泌的方式调节脂肪细胞生物学功能,促进脂肪合成[35]。

3.2对机体脂肪分解的调控作用及其分子机制

脂肪分解是脂肪组织甘油三酯(triglyceride,TG)水解、脂肪酸释放的过程。FGF21是一种由肝脏分泌的营养调节激素,且FGF21蛋白在人和动物血液中存在[17,36]。瘦素缺陷的ob/ob小鼠连续2周注射FGF21,体重减轻,肥胖小鼠则能量消耗和体力活动明显增加,FGF21呈剂量依赖性地降低体重和全身脂肪沉积[37-38]。FGF21基因敲除小鼠生酮饮食18~20周产生脂肪肝[39]。肝脏FGF21mRNA表达和血清FGF21浓度与肝内TG浓度呈正相关[40],而且血清FGF21浓度与脂肪细胞脂肪酸结合蛋白呈正相关[35]。研究表明,肝脏脂肪内分泌轴由FGF21-KLB系统介导,禁食后肝脏分泌的FGF21作用于白色脂肪组织促进脂肪分解;在肝脏-白色脂肪组织内分泌轴,禁食增加了脂肪酸的释放,释放的脂肪酸与PPARα结合,配体结合PPARα与维甲酸X受体形成异源二聚体,作为转录因子增加肝细胞FGF21的表达,分泌的FGF21在脂肪细胞激活FGFR1c与KLB结合,促进脂肪分解[41-42]。用FGF21或β-肾上腺素能受体激动剂异丙肾上腺素处理3T3-L1脂肪细胞发现,与异丙肾上腺素单独作用相比,FGF21和异丙肾上腺素协同作用脂肪分解并未增加,表明这2种激素可以通过一个共同的通路起作用[9]。而且,作为内分泌激素,FGF2l增加了能量的产生和利用[33]。

3.3对机体生酮的调控作用及其分子机制

已有研究表明,FGF21是启动酮体生成的主要因素。转录因子PPARγ可促进FGF21的循环生成,从而促进脂肪分解及脂肪酸释放,然后脂肪酸被肝脏摄取并转化成酮体。FGF21转基因小鼠在进食条件下,肝脏生酮作用显著提高,三羧酸循环通量有升高的趋势,说明生酮作用与能量需要紧密相联。动物试验表明,在进食条件下,FGF21转基因小鼠比野生型小鼠β-羟丁酸浓度提高了5倍,显著降低了血清和肝脏TG浓度,表明FGF21诱导生酮作用[9]。在禁食条件下,当内源性FGF21明显升高时,野生型和FGF21转基因小鼠只有血清TG浓度显著改变,说明FGF21有助于禁食引起的生酮作用[17,43]。进一步研究发现,PPARα通过诱导FGF21促进酮体生成。可能机制是:在肝脏,PPARα通过转录后机制提高肉碱棕榈酰转移酶1α(carnitinepalmitoyltransferase-1α,CPT-1α)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶2以及其他与脂肪酸吸收和代谢有关基因的蛋白质水平,同时,PPARα也诱导了肝脏FGF21的表达,两者作用结果是通过增加肝脏游离脂肪酸的供应和酮体生成所需蛋白质的浓度促进生酮作用[9]。

4FGF21在动物营养研究方面的前景

FGF21被发现至今不过10余年,一直都被认为是肥胖和糖尿病等代谢疾病的潜在解决方案,得到了生命科学和医学研究人员的广泛关注。虽然目前尚缺乏FGF21在动物营养方面中的研究,其应用效果、使用方法、剂量以及成本等问题还不清楚,但现有研究成果提示FGF21有可能在动物营养研究的某些领域中得到应用,从而有助于提高养殖效率,改善动物健康。

4.1在养分摄入研究方面

研究发现,位于FGF21基因座上的rs818388被确定与减少蛋白质和脂肪摄入,增加碳水化合物摄入有关,而且,FGF21上的rs818388单核苷酸多态性解释了碳水化合物、蛋白质和脂肪摄入量变动的原因[44]。已有研究表明,饮食诱导的肥胖大鼠连续脑室内注入FGF21可以增加食物摄入,FGF21转基因鼠的食物消耗量也比野生型增加了1倍[4,38,45],因此,可以通过使用FGF21增加畜禽在应激或疾病条件下的采食量,防止畜禽在非正常条件下的失重,根据FGF21对营养素摄入量的调节,按照饲养目的,在不同饲养阶段调整饲料配方,减少饲料浪费,降低养殖成本。

4.2在动物酮病和脂肪肝变性研究方面

FGF21生酮饮食小鼠,β-羟丁酸水平显著降低,酮病减弱[39]。在进食条件下,FGF21可显著降低野生型和PPARα-/-小鼠肝脏脂肪生成基因的表达,从而改善肝脏脂肪变性;禁食显著提高了野生型小鼠血清β-羟丁酸浓度,FGF21显著提高了禁食条件下PPARα-/-小鼠血清β-羟丁酸浓度,并且显著降低了肝脏TG的聚集,推测FGF21可以部分逆转PPARα-/-小鼠在禁食期间发生的低酮血症和脂肪肝[9]。在肝脏,FGF21通过上调解偶联蛋白1的表达,下调解偶联蛋白3的表达,显著提高甘油三酯脂肪酶、激素敏感性脂肪酶的mRNA水平,诱导脂肪细胞脂肪酸结合蛋白2、碳水化合物结合蛋白、硬脂酰辅酶A去饱和酶1、二脂酰甘油酰基转移酶1、乙酰辅酶A羧化酶1、乙酰辅酶A羧化酶2和PPARα的产生,增加能量消耗、促进脂肪利用[38]。猪饲喂氧化脂质增加了肝脏PPARα靶基因酰基辅酶A氧化酶、CPT-1和新型有机阳离子转运体2的转录水平,激活PPARα,而且肝脏FGF21mRNA丰度和FGF21浓度增加,FGF21蛋白浓度在血浆中有增加的趋势[46]。FGF21在饲喂氧化脂肪的猪肝脏表达和浓度的增加,推测FGF21在氧化脂肪代谢中有一定作用,且通过激活PPARα诱导FGF21的产生,调节氧化脂肪的代谢。因此,动物脂质代谢紊乱,出现肝脏脂肪变性时,使用FGF21可以改善动物肝脏脂肪变性。当动物应激或患病采食量显著降低时,使用FGF21可以预防低酮血症;动物出现酮病,可以通过使用外源制剂抑制PPARα活性,降低内源性FGF21的产生,减少β-羟丁酸的生成,降低或消除酮病对动物的影响。动物饲粮中含有氧化脂质时,FGF21参与氧化脂质代谢,降低氧化脂质对动物的危害。

5小结

FGF21是新发现的糖脂代谢调控因子,目前其对能量代谢的调控作用研究主要集中在人和实验动物上,还缺乏在畜禽上的试验,仅有的研究仅报道了不同条件下猪和奶牛的FGF21表达规律。研究发现,FGF21可促进饥饿条件下的糖异生,增加脂肪细胞对葡萄糖的摄取,改善胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能,提高β细胞存活率;FGF21还可以调控脂肪合成与分解,促进酮体生成。根据已有资料推测,FGF21不仅与动物养分摄入以及氧化脂质的代谢有关,还可以通过饮食调控FGF21来防止酮病和肝脏脂肪变性的发生。但是FGF21在动物营养方面的研究还是空白。本综述将为FGF21在动物营养方面的研究和应用提供新的信息与思路。

作者:关丹丹 陈代文 余冰 虞洁 单位:四川农业大学动物营养研究所 动物抗病营养教育部重点实验室

动物营养论文:硫元素应用下的动物营养论文

1硫在反刍动物体内的营养作用

1.1参与角蛋白的合成

硫元素参与角蛋白的生物与合成,加速反刍动物皮、毛的生长。羊毛中含硫丰富,硫在绵羊毛里的含量为2%~5%,且随品种、年龄、个体特征和饲养方式的不同而异。在羊毛纤维中,有90%~99%的硫存在于胱氨酸中,如美利奴羊毛内含硫量为3.4%~3.8%,卡尔库里斯克羊的粗毛中含硫量为2.8%,内蒙古白绒山羊羊绒含硫氨基酸为11.65%,占总必需氨基酸的比例达到31.37%;辽宁绒山羊羊绒中含硫氨基酸为11.60%,占总必需氨基酸的比例为29.45%[5]。硫对羊毛中蛋白质分子的空间构型和化学稳定性起重要作用,因此,硫对羊毛弹性、产量及强度等性能具有重要影响,其在饲料中的含量是羊毛角蛋白质合成的限制因素。饲料中缺乏硫或含硫氨基酸,可造成产毛量下降、毛(绒)生长不良、长短参差不齐[6-8]。半胱氨酸或胱氨酸是毛角蛋白质的限制性氨基酸,补饲一些含硫氨基酸可以促进辅酶A及谷胱甘肽的合成,并且促进羊毛角蛋白质的角质化进程[9]。谢实勇通过对内蒙古白绒山羊的研究发现,日粮添加包被蛋氨酸,可以显著提高生长旺盛期内的羊绒长度[10]。

1.2对消化代谢的影响

日粮中硫含量的高低及瘤胃中氮硫比的大小是影响瘤胃发酵参数,微生物活力、菌体蛋白产量,特别对于蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的合成量具有重要的影响,进而影响反刍动物对日粮营养物质的消化代谢。已有大量研究证明,日粮中添加硫可以提高干物质、有机物以及纤维素的消化率[2,11-12],它是反刍动物提高消化代谢的必要条件。NRC(1985)建议绵羊的氮硫比低为10∶1。山羊及绵羊日粮的氮硫比为15.1∶1时,氮存留及干物质消化率提高。

2硫在反刍动物生产中的应用

传统的放牧饲养由于牧草中所能提供的含硫氨基酸和无机硫化物远远不能满足动物体的需要,因此容易造成动物硫元素的缺乏,影响氨基酸的代谢,使蛋白质的合成速度降低,生产水平下降[13-15]。如日粮中含硫氨基酸水平会显著影响山羊毛(绒)的生长[16]。随着规模化养殖不断发展和我国饲料资源利用的综合调整,反当动物日粮中精料比例越来越高,特别是能量饲料比例逐渐增大,虽然日粮中可溶性碳水化合物已经占了相当比例,但氮的来源仍以非蛋白氮饲料为主,硫元素不能满足动物需要。以尿素(CO(NH2)2)为例,其含氮量为42%~46%,若按尿素中70%氮可被瘤胃维生素合成菌体蛋白计算,1kg尿素可提供相当于4.5kg豆粕的蛋白质,且价格远远低于豆粕,因此尿素在我国被广泛使用。但由于尿素只含有氮不含有硫,容易出现硫的缺乏,造成含硫氨基酸的合成量减少。Stark等(1954)用纯化的含98%尿素氮日粮进行试验,当添加不同水平的元素硫、硫酸铜和蛋氨酸时,绵羊体重和产毛量均显著增加。在泌乳小母牛的尿素日粮中补加硫,其生长速度明显加快。因此,在放牧饲养和以非蛋白氮为主要氮源日粮的情况下,应对反刍动物补充硫。

2.1硫的添加比例

研究表明,动物品种、生理状况、硫的添加形式以及饲养方式等均会影响硫的需要量。反刍动物适宜的硫需要量与氮需要量密切相关,适宜的氮硫比可促进日粮中营养物质的消化,促进氮的沉积,从而促进反刍动物的生长。ARC[17]根据微生物蛋白、组织蛋白及奶蛋白中的氮硫比指出,反刍动物适宜氮硫质量比为14∶1。NRC(1981)推荐的绵羊日粮适宜氮硫比为10∶1,牛日粮的氮硫比为13∶1~15∶1。Qi等[5]发现安哥拉山羊日粮的适宜含硫量为0.267%,氮硫比为7.2∶1。泌乳期的奶山羊日粮含硫量为0.16%~0.26%,较大日增重的山羊羔则分别为0.22%和10∶1。张微等[15]通过研究指出,以羊草和苜蓿草为主的生长肉羊日粮中适宜的含硫量为0.25%、氮硫比为7.5∶1。展振峰[3]通过对不同氮、硫、铝、铜水平下,对瘤胃氨氮浓度、瘤胃pH值、细菌蛋白质合成、纤维物质降解等系统研究证明:0%、1%和2%尿素日粮时,硫的适宜添加水平分别为0.150%、0225%和0.300%日粮硫。

2.2硫的添加形式

日粮中添加的硫的形式包括无机硫和有机硫。目前常用的硫源有:元素硫、人工合成的含硫氨基酸(如蛋氨酸),硫酸盐类(如硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铵)。虽然反刍动物消化道中的微生物可以将一切外源硫还原为硫化物,然后合成有机硫化合物,进而产生菌体蛋白,但瘤胃细菌对硫源有选择性,通常硫酸盐(如硫酸钠)是瘤胃细菌最主要的硫源,且在瘤胃里的降解速度较慢,产生的硫化氢H2S较少[13],可减少瘤胃中毒的发生。硫在反刍动物机体消化道中的吸收率随含硫化合物的种类不同而不同,以蛋氨酸的生物学效率为,则硫酸钠为54%,而元素硫为31%[6],但有机硫(如蛋氨酸)价格昂贵,无机硫不仅来源广泛而且价格低廉,因此无机硫在反刍动物生产上被广泛利用。此外,Gorodon[18]的研究发现:在低质营养浓度的日粮条件下,真菌比其它瘤胃微生物对硫的需要更高。郑拉弟[2]通过研究发现:当绵羊日粮中硫酸钠和硫化钠的添加量达到日粮干物质中硫含量为0.30%时,各组瘤胃微生物的数量显著降低,只有添加硫化钠组的真菌总数表现并不明显,只是轻微的下降,由此可见瘤胃真菌对硫化钠的耐受力更强一些。

3小结

硫对反刍动物有十分重要的功能,它可以改善反刍动物体内营养物质的吸收和利用,对提高反刍动物生产性能有重要作用。目前,对硫在反刍动物体内的营养作用、反刍动物对硫的需要量,无机硫在反刍动物体内的利用率等方面已取得一定的进展。但是仍有许多问题需进行深入研究,包括不同饲料中硫含量、不同品种、生理状态下反刍动物对硫元素的需要量、硫元素对羊毛、羊绒毛生长的影响等。因此,加强硫元素的营养研究,对改善反刍动物健康、提高反刍动物生产性能有重要意义。

作者:彭津津 单位:重庆三峡职业技术学院

动物营养论文:基于教学改革的动物营养论文

1动物营养与饲料学实验课教学的作用

两门课程涉及动物科学专业多门基础学科(如无机及分析化学、有机化学、动物生理学、动物生物化学、微生物学、生物统计学、计算机技术等)的知识应用,动物营养学和饲料学又为后续课程如动物(牛、羊、猪、鸡等)生产学等奠定基础并向其渗透。由此可见,动物营养学和饲料学的理论课教学和实验课教学起着承前启后的重要桥梁作用。动物营养学和饲料学实验课具有涉及知识面广,操作技术要求高,内容较复杂且与动物生产、饲料工业生产和科学研究联系密切等特点。例如:饲料成分分析和质量检验项目均为定量分析,对实验操作要求严格;饲料配方及产品设计要求将本课程所学知识与动物生产实际进行综合运用;利用饲养试验和消化代谢试验进行饲料营养价值评定时,耗时长,环节多,涉及知识面广,影响评定结果的因素多等。通过严格、系统的动物营养和饲料学实验教学实践,学生的实验操作技能、创新能力和综合素质将得到提高。

2动物营养与饲料学实验课教学面临的问题

目前,学校动物科学专业的本科生源由两部分组成,一部分为普通高中毕业生(统招生),另一部分为职业高中毕业生(对口生),并且对口生的比例高于统招生。对口生的基础知识尤其是化学基础相对较弱,而动物营养与饲料学的实验教学涉及饲料营养成分分析的项目则运用了较多的无机、有机及分析化学的相关知识,尽管对口生对动物营养专业的认识较为清晰,学习热情高,实验操作的积极性强,但是他们对这些实验项目原理的理解能力较差,多是照着实验指导的操作步骤照搬进行实验,在实验过程中主动发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力有待提高。此外,由于招生数量的增加,在前期的相关课程的实践教学过程中学生的实际操作机会减少,实验操作时的基本技能不扎实、不熟练,既影响实验的顺利进行,也会使实验结果的误差增加,从而在一定程度上干扰了实验中出现问题的正确分析和判断。动物营养与饲料学的实验课教学涉及饲料营养成分分析及其评定和饲粮配制及加工等多项内容,但受限于总的教学时数,两门课的实验教学课时少(36学时),一些实验项目难于开展。现行的教学计划和授课安排均是以2个学时为单元,给实验课的实施带来不便。因为动物营养与饲料学实验课教学具有特殊性,最突出的是耗时长。例如:进行家兔(或鸡)的消化(或代谢)实验要十多天时间;进行一个样品的粗蛋白测定需要5~6h,粗纤维测定需要7~8h。有些实验项目,如饲料钙含量和粗纤维含量的测定操作步骤较多,学生如不进行细致、严格的操作会在多个环节出现误差,影响测定结果,不利于提高学生上实验课的兴趣和积极性。另外,实验指导以及饲料分析的国家标准中的某些测定项目的操作存在一些细节问题,需要改进。

3动物营养与饲料学实验课教学改革探讨

3.1完善实验课教学计划与内容

在专业课程设置的基础上,制订适合的动物营养与饲料学实验课教学大纲,在有限的学时内,合理安排动物营养学和饲料学两门实验课的实验项目内容,注重衔接与侧重,避免重复。强调基本实验项目的确立,突出一些技术性和实用性强的部分,如饲料中概略养分、总能、钙和磷的分析以及配合饲料配方与产品设计等,以训练学生基本操作技能;联系饲料工业发展和饲料市场的实际,适度补充和更新一些实验内容,让学生接触到实用、先进的实验设备和实验方法,如饲料质量检测指标的分析等,以培养锻炼学生的实际工作技能;增加综合型、设计型、探究型的实验内容,如动物饲养试验、消化代谢试验等评定饲料营养价值的实验技术,以加深学生对动物营养学和饲料学理论知识的理解,训练学生综合分析解决问题的能力,使学生的科学研究和知识创新能力得到启迪。

3.2改进实验课教学方式

1)本课程实验项目耗时长,尤其是动物饲养实验和消化代谢实验,实验课授课以2学时为单元则无法完成实验内容,应合理调整实验课时间。需要利用课余时间、双休日等进行实验,要让教师和学生达成共识,激发实验教学教与学的积极性。

2)将学生的思维能力、创新能力培养贯穿于实验教学全过程,要求学生在实验课前要认真预习,对实验原理、方法以及相应仪器的构造、性能和使用方法有大体的了解,通过教师的讲解、示范,使学生对实验中可能出现的问题有所预判,对影响测定结果的关键环节加以重视。实验过程中要从严要求、规范化操作,真实客观记录实验数据,手脑并用,及时发现问题、分析和解决出现的问题,培养学生独立思考的习惯。

3)系统、合理地安排实验内容,围绕主题开展综合型、研究型实验,提高学生综合运用理论知识的能力。例如,在进行配合饲料配方设计时,先进行生长肥育猪配合饲料配方设计,再进行蛋鸡配合饲料配方设计,因其对钙的需求独具特点,进行产奶牛饲料配方设计,其设计方法与前两者有很大不同。在熟悉试差法的基础上,引入EXCEL设计方法,可极大提高运算速度。但两种方法均不能实现低成本或较大收益饲料配方设计,由此,介绍计算机饲料配方软件的应用。对于浓缩饲料和添加剂预混料的设计则可以触类旁通,让学生进行自学。再如,就某配合饲料的营养价值评定,设置饲养试验和消化代谢试验,并进行饲料配方设计、试验饲粮配制、饲料养分及动物粪、尿的成分分析等多项实验,进行试验结果的统计分析,这样既训练学生的基本操作技能,又锻炼实际工作能力,还进一步培养学生综合分析、解决问题的能力。

4)强化基本操作技能,培养严谨的科学态度。当前,对饲料质量的要求越来越严格,饲料分析与饲料质量检测项目越来越多,现代化的精密分析仪器设备不断投入使用,给饲料行业的专业技术人员提出了更高的要求。有些学生还会考取研究生,进一步深造。为了适应社会对人才的需求及锻炼学生从事科学研究的能力,在动物营养与饲料学实验课教学过程中,着重学生基本实验技能的训练,提高学生实验研究的基本素质,注重学生端正、严谨科学态度的培养,为学生今后的发展打下良好基础。

5)注重细节,提高实验课时效。为了方便学生顺利完成实验操作,减少反复,降低实验误差,提高时效,对某些实验项目操作环节进行了改进。例如,将半微量凯氏定氮法中的消煮液及饲料钙测定(干法)中分解液的定容由国家标准和实验指导中的100mL改成200mL,学生可以放心地多次冲洗,保障消煮液或分解液转移。又如,凯氏定氮法测定饲料蛋白质时,国家标准和实验指导中的混合催化剂均为6.4g,但实践发现,消煮液冷却后,经常出现凝固,采用半微量法时,给定容带来不便,将其改为加入1牛角勺(约2g)混合指示剂,既简化操作,又避免上述问题的发生。再如,在用高锰酸钾滴定法测定饲料钙时,将对沉淀物的洗涤进行无草酸根离子检验的高锰酸钾溶液法改为10%氯化钡检验,会大大节省时间。还有,将比色法进行饲料总磷测定时的标准曲线绘制改为建立回归公式,既便于磷含量的确定,又提高了度。进行兔的消化试验和鸡的代谢试验时,在收粪盘上加一次性塑料布,就可加快粪样处理效率。如此等等。通过改进实验细节,可提高实验课时效。

4动物营养与饲料学实验课教学改革成效

部分动物科学专业本科生完成毕业论文时要在动物营养与饲料学实验室进行相关试验,教师的科研课题也吸纳了部分学生参加,他们在进行实验操作时均有良好表现,动物营养与饲料学实验课教学改革成效得到了初步证实。实验课教学改革进一步加深了学生对动物营养基本概念和动物生产与营养需要关系的理解,促进了学生的理论学习与实践过程有机结合,提高了学生的实践能力,同时专业思想得到巩固,对动物养殖和饲料行业专业人才的要求认识更趋清晰,学习态度和奋斗目标更加明确,学习动力和兴趣得到提高。几年来,动物科学专业学生中报考和录取的动物营养与饲料科学专业的人数一直名列前茅,也在一定程度上是对动物营养与饲料学实验课教学改革效果的肯定。

作者:孔祥浩 郭金双 李秀花 靳玲品 田树飞 褚海义 李凤学 单位:河北北方学院动物科技学院

构动物营养论文:建教学模式动物营养论文

一、实验教学模式实践方案

(一)立足社会需求,改变实验教学地位

由于以前更重视理论教学,国内培养的人才理论知识掌握的比较好,但是动手能力比较差,而现代饲料畜牧行业需要的人才要求既懂理论知识,又能动手操作,既能就业,又能创业。为了从根本改进实验教学模式,首先应该改变传统教学体系中实验课为理论课而设,改革成是本科教学体系中相对独立、彼此依存的两个部分,形成理论教学与实验教学相互交叉、彼此渗透、同步发展、统筹协调的观念与氛围。

(二)完善课程体系,开设开放性实验选修课

通过对理论教学、实践教学、生产实习体系改革等多方面的研究,创新动物营养与饲料科学人才培养模式。为重视实验教学,增加课时比重。在当今强调学生实践动手能力和创新精神的时代,加大实验课的学时、学分比重是好的选择,在综合性大学更应该如此。学院经过改革,优化课程配制后,2010年开始实行新的培养计划,实验课课时占总课时的24.5%,实习实训总学分占全部课程总学分的17.2%。不难看出,学院不仅增加了实验课的课时比重,还另外开设实习实训课程,增加学生生产现场经验,丰富实验教学内涵。同时,开设特色开放性实验。近几年,学院在学校的大力支持下,不断加大实验课比重,并丰富实验课内容,由学院实验教学经验丰富的教师带队,针对高年级本科生开设开放性实验,从2009年到2013年开放了15项校级开放性实验,既充实了学生的课余时间,又培养了学生实践能力和科研能力。

(三)开放实验室,优化实验中心管理模式

1.实验中心开放形式。

及时,学生参与科研型省级重点实验室开放实验。从2012年起,根据《黑龙江省普通高等学校饲料营养重点实验室开放课题管理办法》要求,动物营养与饲料科学实验中心定期开放研究题目,并吸收部分高年级本专业本科生早期进入实验中心参与教师的科学研究活动。2012年已确定资助11个课题项目。第二,自选实验课题型开放实验。实验中心定期教学计划以外的综合型、设计型自选实验课题,鼓励本专业的学生进行创新设计实验。学生在实验中必须独立完成课题的方案设计、实验装置安装与调试,结合实验中心的方向和条件,教师指导下完成实验并撰写实验报告。

2.开放实验成绩的使用。

首先,开放实验纳入学生实践教学环节,鼓励学生利用课余实践参加实验中心开放活动。学生参加开放实验的成绩经考核后按奖励学分计入总学分,同时鼓励和支持开放实验产生创新性成果。学生通过开放实验取得成绩的项目,可以申报各种评奖和参加比赛,发表文章学校报销版面费。

(四)校企合作,加强实践教学基地建设

实践教学是培养创新创业型人才的关键。引进企业参与机制,请教学实践经验丰富的动物营养与饲料科学专业教师教授创业基础知识。推行基地学科自主建设与合作共建相结合,弹性实习,灵活实践,并积极开展“三下乡”活动。近年来,为了丰富和强化学生实验课程,学科建立了动物营养与饲料科学实验中心,并与多家企业建立起合作关系,挂牌成立了哈尔滨大北农牧业科技有限公司等17处实践教学基地。

(五)建立技术服务平台,学生亲自参与生产实践

让学生在实习导师的指导下,亲自参加饲料和动物生产中养殖技术、饲料分析、企业管理、技术咨询与社会服务等实践活动,是学生把课堂理论学习与畜牧业生产实际有针对性的结合起来,既能加深学生对理论的理解,又能让他们了解生产中存在的问题并找到解决方法。使学生敢于面对生产、能够解决实际问题,有信心、有能力从事创业的艰苦工作。

(六)实行新制度,“三导师”共同培养

安排党支部副书记和辅导员老师负责学生的思想教育及日常学习生活,帮助培养个人品格和德智体美劳各种素质;安排专业教师来担任班级的专业导师,帮助和指导学生的专业素质;聘请校外企业家担当创业导师,目前,已有哈尔滨青禾科技有限公司等17家企业的总经理、理事、地区经理等高层企业领导人担任创业导师,与学生交流创业经验和人生经历,培养学生创新意识和创业能力,2008年,学院《动物科学创业人才培养模式创新实验区》被批准为教育部质量工程项目,同年7月23日黑龙江日报头版头条报导了动科学院创业导师创新教学模式。在这种三方培养的模式下,学生从在校生到企业、事业或科研单位的一员转型起到了很好的引导和过渡作用。

二、实验教学改革效果反馈

为了解动物营养与饲料科学专业实验教学改革效果,学院分别对本专业2011、2010级本科生(发出问卷200份,有效问卷194份)和用人单位(发出调查问卷30份,有效问卷30份)进行问卷调查。调查结果显示,70.1%的学生认为学院的实验教学改革是必要的,只有2.1%的学生认为没有必要;有63.3%的学生认为自己准备试验很有必要,70%以上的学生认为实验教学模式改革有助于提高学生的动手、分析能力及对基础理论学习的学习有促进作用。而用人单位对实验教学改革所取得的效果也给予了充分肯定,全部的用人单位都认为很有必要对现在的实验教学模式进行改革,而且90%左右的用人单位认为实验教学改革对学生的实践能力有显著提高。

三、总结

实验教学对于提高本科教学质量,加强高素质、应用型、创新型人才培养,提升办学水平具有重要意义。学院近年来综合自身以及国内外高等教育改革经验,对如何平衡学生理论学习与实际操作的教学分配、如何针对理论研究和现场生产进行了分类教学,并且为动物营养与饲料科学实验教学做出了新的定位,培养了一大批具有专业特色的复合型人才,目前,学院培养的人才已从单一型向复合型、创新型进行了转变。学院建设和运行开放式实验室及基地,将其运用到学生的实验教学改革中,培养学生的动手实践能力,使学生切实的参与到科学研究中来;有效的利用动物营养与饲料科学国家重点学科的大型仪器设备资源,提高了学校学科科研实力与教师综合素质能力,在国内同类学科中属创新性研究。今后学院的任务将从提出改革教学模式转变成如何推广新的实验教学理念,较大化改革成效。

作者:单安山 徐良梅 王阳 李仲玉 单位:东北农业大学动科科技学院

动物营养论文:水产动物营养论文

1水产动物营养与饲料学课程的特点

1.1理论性与实践性紧密结合

水产动物营养与饲料学是研究养殖鱼类、甲壳类等水产动物采食、消化、吸收,饲料中营养物质在体内的代谢等营养原理,以及水产动物生存、生长、繁殖、免疫等条件下的营养需要与饲料原料评定、配方设计、饲料加工原理与工艺的科学。该学科的发展建立在鱼类生理学、生物化学、营养化学、有机化学、组织学、微生物学、分析化学、计算机技术等学科的基础之上,具有很强的理论性。同时,水产动物营养与饲料学也是一门实践性很强的学科,直接服务于水产养殖业和饲料工业。对动物营养学理论和实践技能掌握的好坏直接影响学生的专业技能。因此,在课程的教学设计上,既要加强基础理论学习,同时要强化实践教学,培养学生的实践能力,具备分析和解决水产动物养殖生产实践中饲养问题的理论素养和实践技能。

1.2研究更具复杂性与困难性

作为生物而言,水生动物与陆生动物,对蛋白、能量、维生素、无机元素等养分的需要有共同之处,但由于水生动物的生理特点、生存环境与陆生动物具有相当大的差异,而且其生态分布、养殖种类、食性类型、养殖模式等具有高度的多样性,使得水生动物对养分的需要和代谢与陆生动物有很大的不同,受养殖环境的影响更大。如对维持能量需要相对较少;对一些矿物质元素,不仅可从饲料中摄取,也可从水体中摄取。与陆生动物相比,在水生动物的营养学研究中,条件的可控性更为复杂和困难,这也使得水产动物营养学的研究相对滞后。

2水产动物营养与饲料学的教学实践

笔者根据本门课程内容不同部分的特点及教学目标,在教学过程中探索了多种方法。

2.1对比式教学

水产动物的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质和能量需求和生理代谢是本门课程中极为重要的部分,也是知识点较多的部分。对于此部分内容,笔者在课堂讲授过程中,结合陆生动物的营养需求和生理代谢特点,运用比较营养学的观点和研究方法教授水产动物的营养生理生化特征,既加深了对知识的理解,也便于记忆。针对全社会对人自身营养与健康关注度日益增加,在讲课过程中适当加入人类营养学方面的内容非常有助于提高学生听课的兴趣与积极性。

2.2参与式教学

参与式教学是指学生在教师的引导下,积极、主动地介入教学活动的诸环节(教学计划、教学组织、教学实施过程包括实践操作、教学评价等),从而获取知识、发展能力、接受教育的过程。在实际教学过程中,笔者发现目前的教学方法在培养学生学习能力、创新能力、协作能力等方面存在不足之处。如学生在课程论文撰写中引用文献不足,常有抄袭现象;在论文答辩过程中,部分学生的口头讲述能力需要提高;在实验过程中协作协调能力不够等。针对上述问题,笔者探索了学生在课前、课中、课后多阶段参与《水产动物营养学》教学过程,培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,使学生毕业以后更能适应社会的需要。具体做法是:

(1)课前参与:包括文献收集、讲稿撰写、课件制作。

(2)课中(课堂)参与:包括内容讲解、提问、答疑,及教学效果评价。

(3)课后参与:结合学生的兴趣及老师的科研任务,参与科研课题研究。由于目前班级人数多、教材教学内容多,教学时数少、教学资源少,为保障参与式教学效果的真正体现,同时要完成教学大纲制定的教学内容和目标,笔者采取了以小组为单位的参与模式,既解决了上述矛盾,又在小组合作过程中有利于培养学生的团队合作能力,同时各展所长,有利于学生个性的发展。

2.3案例式教学

饲料配方设计的实践性非常强。一个的饲料配方,不仅在营养水平上要满足动物的生长、繁殖、生产及免疫等各种需求,同时要有效地控制饲料成本。这就需要在设计饲料配方的时候,必须结合当地饲料原料市场的供应状况和养殖产品的销售行情。为增加饲料配方设计教学的实战性,引入了案例式教学。案例教学法由哈佛大学商学院首创,是20世纪初美国哈佛大学医学院和法学院教师的做法。案例教学作为一种教学方法,在高校市场营销学课程教学中得到非常普遍地应用和推广。在饲料配方设计教学中,把学生分成几组,要求他们利用课余时间调查当地饲料原料价格及水产养殖产品的销售价格,设计出饲料配方,不仅计算饲料成本,还要结合目前的养殖水平,计算养殖效益,各组之间相互比较,并和当前市场上的商品饲料进行比较,进而对各组所设计配方作出评价。由于具有较强的实战性,学生学习的积极性很高,同时锻炼了解决生产实践问题的基本能力。

3结语

水产动物营养与饲料学是水产专业一门重要的专业基础课,根据该课程各部分内容的特点,针对性采用对比式、参与式、案例式等不同教学方法,有利于培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及沟通协调及团队合作的能力,为社会输送基础理论扎实、实践能力突出的综合型、创新型专业人才。

作者:赵玉华 单位:华中农业大学水产学院

动物营养论文:探讨动物营养学的教学革新

作者:杨明明 姚军虎 龚月生 杨晓军 单位:西北农林科技大学动物科技学院

1(略)

1.1(略)

1.2课堂上加强与学生互动

《动物营养学》课程知识点多,在传统的讲授中,满堂灌学生听进去的很少。为了提高学生的兴趣,对授课方式进行改革,增加课堂的互动。教师作为课堂的组织者,应该活跃课堂学习氛围,激发学习热情和思考。在教学改革中,笔者采用三种方式调动学生的注意力和兴趣。

首先,小班上课。根据几届动科专业动物营养学课程的教学发现,大班上课(约90人左右)课堂互动效果较差,教师对课堂的掌控性较差,新的教学方法难以实施。采用小班授课(约60人),课堂氛围容易营造,新的教学方式易于实施,可以调动每个学生的课堂注意力。

第二,课堂提问环节。在教学改革中,凸显课堂提问的作用。在每次课前,对上次课内容进行提问,帮助学生对所学知识的掌握,督促学生认真听讲。每个学生有两次被提问机会。在提问环节,对每个问题分两个部分,基本知识和该知识的衍生知识。这种提问方式检查督促了学生对课堂讲授内容掌握和学习,同时促进学生对所学知识的应用,以培养学生的创造性思维。

第三,引导启发教学。在课堂讲授中,引入生产或生活案例,引起学生的共鸣甚至关于某些问题的争论。对于这些问题可以留给学生在课后及后边的学习中进一步解决。例如,在讲授了动物营养与食品安全与环境后,提出抗生素的使用问题,学生对这一问题存在分歧。通过这样的问题,让学生逐步理解营养与安全,理论与实践的辩证关系。

2增加教学环节,培养学生学习与应用能力

《动物营养学》是理论与实践联系紧密的一门课程,为了培养学生的学习和专业知识的应用能力。在教学改革中,增加了课堂讨论环节。该环节设计是将学生5~6人一组共分为10组,每一组根据所学动物营养知识,选一个和动物营养或动物生产相关的主题,查阅资料形成报告。每组报告15分钟,然后提问讨论。这个环节的优点是让学生利用动物营养学知识和文献资料,就一个问题拓展思考,培养知识应用能力[7,8]。同时激发学生的专业兴趣,促进动物营养学的学习效果。从这一环节的改革效果观察发现学生的主动性较高,专业热情较好,对动物营养相关的问题有不同视角的思考。

3改变考核方式

学习考核是教学工作的重要环节,一方面是对教学学习效果的检查,同时也可以是对学生学习的有效督促。过去,采用单一的期末笔试或期末笔试占考核成绩的主要部分,容易造成考试前学生死记硬背教师课件,这样方式培养了学生的考试能力,忽略了主动学习和应用能力。基于此,笔者对考核方式进行了改革。进行改革后,考核成绩分为平时成绩和期末考试成绩。加大平时考核的比重,平时成绩占总成绩的50%。为了督促学生的学习,激发学习兴趣,培养学生创造性思维,平时考核分为3个部分:出勤占10%,课堂提问占10%,随堂测验10%,课堂讨论20%。这样就避免了学生只顾记讲课笔记的弊端,同时也丰富了学生的知识面,使学生更加有兴趣学习专业知识。

动物营养论文:谈水产动物磷营养研究进展

摘要:磷作为水产动物不可或缺的矿物营养元素,具有极其重要的生物学功能。同时,磷是藻类的主要营养物,是水体污染关键因素,所以磷排放制约着水产养殖的可持续性发展。本文从水产动物磷需求量、利用率,以及影响磷吸收因素等方面进行了阐述,旨在为水产养殖中磷使用提供参考。

关键词:水产动物;磷;利用率

过去的10年,全球水产养殖发展迅速,FAO数据显示2007年世界水产养殖总量仅为4.99kt,而2013年已达到7.02kt,其中我国水产产量连续20年位居世界及时,占全世界70%[1]。然而水产养殖的快速发展也引起了水环境污染,生态环境退化等一系列负面问题,并严重制约着我国水产养殖的可持续发展。其中磷作为藻类生长的主要营养物质,被认为是水体污染的关键因数[2],然而磷作为水产动物的必需营养物质,在水产动物的生长繁殖中不可或缺,可通过营养调控来减少水产动物磷的排放。本文拟通过对水产动物磷营养研究进展进行综述,旨在为水产养殖磷的合理使用提供一定参考。

1磷的营养作用

磷是饲料无机盐的主要组成成分,其直接参与到骨骼系统的形成和维持,同时是动物细胞核和细胞膜的重要组成成分。此外磷还组成Na2HPO4/Na2H2PO4缓冲对,调节动物体酸碱平衡,参与构成体内大部分酶。对于鱼类来讲,肠的消化吸收扮演着重要角色,其小肠的营养物质转运主要依靠Na+、K+-ATPase分解ATP产生能力,而磷是ATP的重要组成部分,直接影响着水生动物的消化吸收[3],所以当鱼类磷缺乏时,会导致生长缓慢、骨骼变形、游动缓慢。此外在磷缺乏情况下,游离脂肪酸酯化形成脂酰辅酶A会被抑制,降低脂肪供能[4],同时肝脏中谷丙转氨酶活性、糖异生作用增强,使脂肪利用率降低[5],最终导致体脂增加。在水产养殖中,甲壳类对盐度的适应和对渗透压调节主要受碱性磷酸酶影响,此外碱性磷酸酶(AKP)是甲壳类生长发育和蜕皮的关键酶[6],而磷是AKP的重要组成部分,同时由于磷是甲壳类动物表皮的关键成分,尤其在蜕皮后期,其可刺激内表皮的生产和外骨骼的矿化,与外表皮相邻的致密层中丰富的磷为诱导和控制碳酸钙沉积提供密切的空间关系。由于蜕皮后期,外骨骼磷含量较高,所以脱壳会导致甲壳类损失大量的磷,必须及时补充。

2磷代谢

甲壳类动物消化系统中矿物质的主要吸收场所为中肠,鱼类主要在肠道进行吸收。消化道上皮细胞对磷的吸收依赖Na+和磷酸盐转运载体[7]。此外,水生动物还可以通过鳃和体表进行矿物质的吸收,然而水产动物通过鳃和皮肤对磷的吸收利用有限,Phillips等(1957)的研究发现,溪红点鲑在96h内从水体中获取的磷仅占鱼体磷含量的1/3000[8]。水产动物在饲料和水体中获得的矿物质,最终通过粪尿进行排泄,在淡水中水产动物高渗排出,不断通过鳃排出小离子,是通过吸收而不是通过喝水来排泄大量稀释的尿液。与此相反,在海水中的水产动物由于失水(但从环境获得单价离子)以致必需喝水。这些多余吸收的盐分主要通过鳃上特殊的氯细胞和鳃盖上皮的主动转运细胞来排泄,而肾脏主要通过尿排泄少量的二价离子,其余盐通过粪便排出[9]。

3水产动物磷需求量

不同的水产动物对磷利用率不同,一般而言,有胃鱼的磷利用率高于无胃鱼,故而不同鱼类对磷需求量各异,同时甲壳类动物对磷需求也不尽相同。表1为常见水产动物对磷的需求量,然而由于影响水产动物磷需求因数较多,不同的试验水体环境,试验方法各不相同,得出结论不一致。目前,研究者评判对鱼类钙磷需要量一般以生长性能、血清磷含量、骨骼磷含量等作为指标。

4水生动物对磷的利用率

大量文献显示,不同的鱼类对磷的表观利用率差异很大,主要是由于其在消化系统上的差异所致。目前世界水产中主要养殖的三类鱼,鲤科(草鱼、鲤鱼等)为无胃鱼种、丽鱼科(罗非鱼等)和鲑科(虹鳟等)为有胃鱼种,胃蛋白酶和盐酸均由胃壁细胞分泌,而磷化合物需要酸性环境溶解吸收,故而鲤科鱼类不能很好地消化利用溶解度的磷化合物。Hua(2010)的研究表明,丽鱼科和鲑科鱼类对磷酸氢钙的消化率可达62%~64%,然而鲤科鱼类对其消化仅有30%[22],这也与鲤科鱼类的肠道结构相对较短,影响磷的消化率有关。甲壳类动物磷主要吸收部位在中肠中的肝胰腺中,而肝胰腺中的几种刷状腺膜载体的活性都依赖于pH[23],但部分甲壳类动物如对虾的消化区域呈弱碱性,这使对虾在对不同磷源的生物利用率差异巨大,对酸性磷源利用率显著高于碱性磷源。凡纳滨对虾对磷酸二氢钠利用率为95%和68.2%,但对磷酸氢二钠的利用率仅为45%和19.1%,对碳酸氢钙的利用率为45%,而对磷酸三钙的利用率仅有15%[24]。

5影响水产动物磷利用率因素

5.1磷源

在水产饲料中,不同磷源的利用率存在显著差异,主要的动物性磷源有鱼粉、肉骨粉。有研究表明,将鱼粉作为主要蛋白源的饲粮总磷水平超过了维持鱼类良好生长的低需求[25],然而鱼粉中磷主要存在形式磷酸三钙复合物对大部分水产动物来说都是很难利用的。植物性磷源为大豆等植物原料中所含的植酸磷,但除开罗非鱼等少数鱼种大肠中有产生植酸酶的微生物可以利用植酸磷外[26],多数水产动物对植酸酶的利用率较低。无机磷源包括磷酸二氢钙、磷酸二氢钠、磷酸氢钙等,水产动物对其的利用率与其溶解度和pH相关,溶解度越高,利用率越大,因此酸性磷源更容易被吸收利用[24]。通常情况下鱼类对磷酸二氢钙、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾等磷酸盐中的磷利用率较高,其次为磷酸氢钙,最差为磷酸三钙[27,28],同时,鱼类对无机磷源的利用度要高于鱼粉中磷利用率,甲壳类对无机磷源的利用有单盐基的磷源优于二盐基的磷源,如对虾对磷酸二氢钠的利用优于磷酸氢钙[29],此外甲壳类动物对不同磷源的利用率还和其前胃pH相关[30]。同时对于海洋生物来说,细胞内高浓度钾离子,细胞外高浓度钠离子,细胞内外的钠钾离子浓度差可以激活ATP酶,有利于海洋生物对环境的生理适应,因此海水动物对磷酸二氢钾的利用率较高。

5.2钙磷比

钙和磷在动物代谢中有着密切的关系,钙磷比对磷的利用率有着很大的影响。大量研究表明,当钙磷比适宜时,水产生物生长最快。Davis(1994)研究发现,虽然凡纳滨对虾对磷酸二氢钙的表观消化率(46.3%)显著低于磷酸二氢钾(68.1%),但其生长性能却好于磷酸二氢钾组,可能是因为磷酸二氢钙组的饲粮中钙磷比维持在一个适宜水平[29]。罗文佳(2010)经研究也得出相似结果[31]。罗非鱼最适钙磷比为1:1.8[32],真鲷鱼为1:2[33],草鱼为1:3~2[34],红海鲷为1:2[35],日本鳗为1:1[36],墨吉明对虾为1.3:1[37],中国名对虾1:1.7[38]。这可能是因为水产动物肌肉中钙磷比是恒定的,与肌肉钙磷比相吻合的对水产动物生长有较好的效果[38]。但对同一种鱼类的钙磷比也有不同的研究结果,如李爱杰(1998)研究表明鲤的最适比例为1:2[39],而林浩然(1999)研究报道鲤鱼最适比例为1:2~2:1[33],这可能与水产动物能直接通过鳃和体表从水环境中摄取钙相关。故而有学者认为水体中钙含量适宜的条件下,鱼类的生长与钙磷比无必然联系[40]。此外,饲粮中钙水平还会显著影响甲壳类动物对磷吸收。Kai-minCheng等(2006)研究表明,南美白对虾在无钙饲粮中,添加0.77%的有效磷就能满足生长,而当饲粮中添加1%钙时,饲粮中需添加1.22%的有效磷;当添加2%钙时,对虾生长缓慢[41],但钙水平对水产动物磷吸收利用的影响仍需进一步研究。

5.3植酸酶

大部分水产动物体内不能产生植酸酶,故而植物性原料中所含植酸磷很难被水产动物利用,同时植酸易在消化道内形成不溶性复合物,抑制对饲料中磷的利用,而不被利用的磷在水体中容易引起水体富华,造成环境污染。大量的研究表明,在水产饲料中添加植酸酶可以有效分解饲料中的植酸,可产生无机磷,提高水产动物对其利用率[42],并减少磷排放[43],可以替代部分无机磷酸盐,节约饲料成本。周金敏(2012)的研究表明,在斑点叉尾鮰饲粮中添加400g/t植酸酶,可提高总磷消化率16.71%,但将磷酸二氢钙用量减少60%,植酸酶的对磷消化率的提高反而下降[44]。虽然植酸酶不能取代无机磷,但可以有效降低其使用量。植酸酶作为酶制剂,pH值、温度、添加方式以及不同鱼类由于消化道差异对其活性均有较大影响。

5.4其他

无机磷源在生产过程中有一定的氟残留,而较高的氟含量会严重干扰磷代谢。有研究证明,磷酸氢钙的生物学利用率与其中氟含量存在负相关,相关系数为-0.79~0.97[45]。VD可以显著提高钠依赖型的转运机制[46],从而提高对磷利用率。在鳗鱼[47]、鲶鱼[48]、虹鳟[49]上的研究均有类似结果。由于水产动物对磷的吸收受pH影响,故而在饲料中添加酸化剂可以促进肠道对阳离子吸附[50]。sarker[51](2011)的研究表明,在饲料中添加柠檬酸可以提高黄鰤鱼对鱼粉中磷酸三钙盐的利用。

6结语

对于水产养殖而言,磷排放是造成水体富营养化的重要原因。通过饲料手段降低磷排放,研究水产动物磷需求,可以更地为水产动物提供磷营养,减少水体污染,保持水产养殖业的可持续发展。

作者:何姝颖 单位:中化云龙有限公司

动物营养论文:动物营养与饲料学课程教学改革研究

[摘要]《动物营养与饲料学》是一门重要的专业基础课,具有很强的理论性和实践性。该课程的主要任务是使学生掌握动物营养基础理论、饲料营养特性、饲料配方设计,以及饲料分析评价技术等方面的内容。受多方面因素的影响,传统教学方法和手段已不能满足当今社会对现代专业技术人才培养的需求,也不能适应《动物营养与饲料学》教学大纲的要求。因此,对《动物营养与饲料学》课程进行教学方法、实践教学和考核内容等方面进行改革探索势在必行。文章探讨以提高该课程教学效果、增强实践动手能力为目标的教学新模式。

[关键词]动物营养与饲料学;教学改革;实践教学

近年来,我国快速发展的饲料行业已经成为吸纳动物科学、动物医学、生物技术、市场营销等专业大学毕业生就业的重要行业。《动物营养与饲料学》是从事饲料生产、营销、动物养殖等专业人员必修的一门专业基础课程。该课程需要学生具备基础化学、动物生理学、动物生物化学、动物解剖学及微生物学的基本知识[1]。《动物营养与饲料学》是学禽生产学、牛羊生产学、经济动物生产学等动物科学专业后续课程的基础。目前,动物营养与饲料方面的专业技术人才十分缺乏,不能满足市场需求。在新形式下,传统的教学手段和方法已很难适应《动物营养与饲料学》课程的教学任务。因此,为了更好地培养学生的专业素质,有必要对《动物营养与饲料学》课程的教学进行大胆的改革探索,以适应现代社会对新型高素质专业人才的需求。

1改革教学方法,活跃课堂学习气氛

《动物营养与饲料学》课程具有较为完整的知识体系。传统教学方式是以教师课堂讲授、以学生被动听讲为主。这种“填鸭式”的课堂教学方法,难免使学生产生厌学的思想情绪。大学教师是专业知识的载体,是课堂教学的组织者,教师通过具有特色性地组织课堂教学,提升传统教学理念,对传统教学方法进行科学合理的调整,寻找符合新时期大学生知识结构特点的教学方式,这对培养和发掘学生学习专业知识的兴趣、提高学生学习专业理论和专业技能的能力具有积极的意义[2]。

1.1增强师生课堂互动

教师是课堂教学的组织者和引导者,只有充分掌握讲授内容、认真谋划课堂教学方式,才能达到较好的教学效果。新时代大学生具有知识面广,对新知识和新技术掌握速度快的特点。因此,采用传统"满堂灌"的教学方法,难以调动学生的学习积极性,很难使学生的思维活动与教师讲课的内容相统一。针对当前大学生的学习特点,教师需要适时调整课堂教学方式,以达到激发学生学习兴趣、提高课堂教学效果的目的。新的课堂教学方式包括:一是增加课堂教学过程中的提问环节。一般情况下,有些专业教师为了了解和掌握学生对上堂课知识点是否掌握,通常会利用上课后的前5分钟左右时间进行课堂提问,学生回答问题的结果作为平时考核成绩的依据之一。这种课堂提问可以达到“温故而知新”的目的,也可以有效促进学生进行课后复习,值得提倡和重视。然而,课堂教学过程中的随机提问对于启发学生的思维、聚焦学生课堂注意力方面具有重要的作用,因此,对教学过程的随机提问应当给予特别重视。课堂教学过程的提问内容力争做到所提问内容能引起学生对某一问题的共鸣,或激发学生对所学知识的丰富联想。由此可见,课堂教学过程的提问看似随机,实际上往往需要任课老师课前花费大量的时间进行精心设计。学生最初可能会对这种提问方式感到突然和不适应,但适应了这种课堂提问方式后,大部分学生都会在课堂上积极回答问题。这对调整课堂教学气氛也十分有益。师生课堂互动可以充分发挥教师和学生在课堂上的主观能动性。互动教学往往以“问答式”和“讨论式”等为表现形式,教师可以根据教学内容选择相应的教学方式,努力营造轻松的课堂学习环境,创建新型师生人际关系。比如,在讲解饲料概略养分的粗蛋白质部分时,老师可以引出2008年我国奶制品污染事件(奶粉含化工原料三聚氰胺)这个话题,提出以下两个问题:问题1:是谁把三聚氰胺添加到了奶粉生产的哪个环节?问题2:为什么有人要把三聚氰胺添加到奶牛的饲料中,饲料中添加三聚氰胺与乳蛋白含量有什么关系?对于有毒奶粉事件,学生会或多或少有所耳闻。把该事件的起因与动物营养与饲料学的专业知识结合起来,通过"我问你答或自由讨论"等形式,可引起学生课堂讨论的兴趣和热情,借此引导学生掌握粗蛋白质的概念与其分析原理。这个例子也可以引用在营养与畜产品品质和饲料生物安全章节的讲解过程,通过在课堂上提出问题或抛出话题供学生思考讨论的方式,使学生明白,饲料安全问题十分重要,饲料中的有毒有害成分可以通过影响畜产品品质,进而损害消费者健康的道理。互动式教学方式需要在教师充分备课的提前下,充分准备好教学过程中互动的教学内容提要,安排学生分组讨论,讨论可以采用学生自由发言,教师积极引导、认真分析点评总结的方式进行。

1.2引入专业案例教学

专业基础课程的课堂教学内容偏重于理论教学,这是由它的课程属性所决定的。同时,专业基础课程也是为进一步学习专业课程所进行的知识贮备,这就为在专业基础课程的教学过程中引入生产实践案例奠定了基础。案例式教学是一种引导启发式教学,也是一种参与式教学,教师在案例式教学中可适时地提出与教学内容密切相关的案例供学生思考,启发学生始终保持积极的思维状态[3]。《动物营养与饲料学》课程包括三大部分,及时部为动物营养原理,这部分内容主要讲授各种营养素及其生理作用;第二部分为饲料学部分,主要讲授饲料分类及其营养特性和饲用价值;第三部分是动物的营养需要及饲料配制,主要介绍饲养标准、家畜生长生产的营养需要,以及配合饲料等内容[1]。这三部分的课堂教学内容均可以找到与之吻合度较高的生产实践案例,比如,在讲解反刍动物非蛋白氮的利用内容时,可列举牛羊饲喂尿素引起中毒或死亡的案例;在讲水的营养时,可列举实际生产中,不同动物使用的饮水器;在讲解青贮饲料时,可使用国内外青贮制作相关的图片、视频或教师亲历的相关案例等。教师通过在课堂教学过程中,引入与专业生产实践密切相关的实例,可以活跃课堂听课气氛,增加学生的学习兴趣,有助于加深学生对知识点的理解和记忆。教师可以安排学生对感兴趣的共性专业话题进行课后分组讨论,让小组代表对讨论结果在下次课堂教学中进行简要陈述。

1.3多媒体辅助教学

多媒体教学是基于计算机技术制作产生的文字、数据、图像、动画和声音等,用于存储、传递教育和教学信息的教学媒介。与传统教学方式相比,多媒体教学具有直观、规范、信息量大等优点[4]。现代多媒体技术发展很快,技术十分成熟。多媒体对大学生的思维和学习方式已经产生了重大而深远的影响。因此,在《动物营养与饲料学》课程的教学过程中,适当应用多媒体这一新的教学方式,有助于增加学生对专业知识的感性认知程度,也有助于增强课堂气氛。例如,在讲授饲料学内容过程中,使用多媒体把不同类别饲料的代表种类,以图片或以录相的形式呈现给学生,通过图片或录相,学生可以清楚观察到所讲授饲料种类的形态特性、生产加工过程等,这对于学生掌握饲料的营养特性和饲用价值十分有益。在讲授动物对饲料养分的消化利用时,可以把在显微镜观察到的活体瘤胃原虫视频材料添加到教学课件中。学生可以通过观察原虫的结构和运动情况,对瘤胃微生物产生直观感性认识。这种感性认识对后续的反刍动物蛋白质和碳水化合物营养的学习具有积极意义。然而,大量使用多媒体教学所存在的问题也不容忽视,比如,多媒体授课信息量较大,学生在课堂中有时会感觉很难抓住重点、很难做好课堂笔记,这不利于学生的课后复习[5]。此外,如果多媒体课件中使用大量的文字材料,也会降低学生对该课程的学习兴趣。因此,探索融合传统教学方法与现代教学技术的综合教学法具有十分重要的积极意义。

1.4专业前沿知识拓展

与《动物营养与饲料学》相关的科学研究十分活跃,新的科研成果日新月异。《动物营养与饲料学》教材[1]内容有滞后性。可见,《动物营养与饲料学》课程内容已经不能体现该学科的近期研究进展。因此,在该课程的教学过程中,教师通过接触生产实践和查阅文献,学习和掌握课程相关的新动态、新技术和焦点问题。适当把这些与本该课程相关新技术、新知识和新问题引入课堂教学,可以弥补教材知识的相对滞后性,有利于引导学生自主探索专业知识和培养学生的学习积极性,同时可以活跃课堂学习气氛。

2充实教学内容,培养学生实践能力

广泛意义的实践教学体系包括了实验教学,实践教学和生产实践教学三个部分。实验教学主要是在专业实验室完成的,要求每个实验在2个学时内完成;实践教学主要安排与专业课程生产实践相关的一些教学内容,时间上具有连续性,内容上更贴近专业生产实践;生产实践教学则以学生参与畜牧生产单位的生产实践为内容,时间上往往与本科生的毕业生产实习或专业生产实习相一致。实践教学体系是高等教育教学体系的重要的组成部分,是培养本科生实践能力、创新能力的重要方式,是对已学理论知识进行验证和巩固[6]。因此,建立科学合理的实践教学体系,对培养本科生的实践动手能力和团队协作精神,提高学生的专业综合素质等方面具有重要作用。

2.1优化实验教学内容

实验教学一般要求在2个学时完成,在开学伊始的教学日历中已经固定了实验名称、实验地点、实验时间。在传统的实验教学中,饲料概略养分分析是主要内容。由于部分概略养分分析(如蛋白质、粗脂肪、灰分等)难以在2个学时内完成,因此,往往会占用下午的课余时间,甚至晚自习时间来完成实验内容。这一方面占用了学生的课余时间,另一个方面,按目前的课程安排,很多班级下午七、八节课依然有上课任务。因此,在新的教学环境条件下,需要通过及时修改教学大纲,调整实验教学的内容,尽量安排一些在2个学时内可以完成的实验内容,把概略养分的分析测定安排在实践教学中进行。比如实验教学可以安排饲料样本采集、掺假鱼粉鉴定、饲料粉碎粒度测定、饲料混合均匀度分析、盐分测定、总能测定、淀粉测定等,这部分内容侧重于培养学生的动手能力和实验操作技能。还可以设计少量的自主性实验内容,如利用电脑软件制作饲料配方等。通过实验教学环节的训练,学生的思维得到了培养,这对未来从事本专业的相关研究工作奠定了基础。

2.2重视实践教学内容

实践教学是为了完成与生产实践联系更为密切、在实验教学过程中难以完成、需要较长的连续时间才能完成的专业教学内容而设置。实践教学在《动物营养与饲料学》课程教学体系中具有十分重要的地位,部分农科高等院校均设有两周左右实践教学环节[7],主要内容包括饲料概略养分分析、钙磷测定、青贮饲料制作、氨化饲料制作、配合饲料加工等,有些内容可以根据具体情况灵活调整。其中概略养分分析和钙磷测定由于内容较多,测定需要较长的连续时间,因此,这部分内容安排5d时间完成。测试饲料样本应选择养分含量差异明显的饲料原料较好,比如鱼粉、玉米粉、骨粉、石粉、草粉等。学生分成若干个小组,每一小组测定一种饲料样本,每个样本测定3~5个平行样。由于饲料样本养分含量差异明显,因此,每组的测试结果一般不会由于测试度不够而相似。这样的分析测试,不仅可以让学生掌握饲料分析技术,而且会加深学生对不同饲料营养特性的理解程度。青贮饲料制作有比较强的季节性,大部分地区青贮制作可以在7月下旬或9月下旬进行。因此,为了能够完成青贮饲料制作技术实践教学内容,一般可以把《动物营养与饲料学》2周的实验教学安排在秋季进行。青贮制作力争让学生亲自参与,时间安排3d。剩余2d的实践教学时间可以安排部分现场观摩教学内容。可以安排学生现场参观学校的饲料生产车间,或参观饲料生产企业的饲料生产过程。通过参观饲料生产过程,学生可以进一步了解饲料生产流程、饲料生产机械、商品饲料分类、饲料原料特性等教学内容。观摩实践教学的另一个内容就是奶牛场饲料加工和投饲技术。在奶牛场,可以让学生了解制作青贮窖的要求、青贮饲料的加工过程、青贮饲料的特性,以及生产全混合日粮(TMR)的机械、生产方法和TMR的投饲技术等。观摩奶牛场的时间好能与奶牛场生产青贮饲料的时间一致,这样有利于观察奶牛场青贮的全过程。除此之外,观摩教学还可以去与饲料相关的农副产品加工企业,比如在新疆,可以参观棉籽加工厂,以了解棉籽粕的生产过程等。

2.3精心组织生产实践教学

《动物营养与饲料学》专业知识是生产实践教学的重要内容之一,时间上往往与毕业生产实习相一致。按实习单位具体情况,对实习学生进行分组实习。在饲料企业实习的学生可能会接触到饲料分析、饲料加工、饲料营销等方面的内容。在养猪场或养鸡场实习的学生可能会接触到饲料加工、投饲技术等内容。在牛场或羊场实习的学生可能会接触到青贮饲料制作、氨化饲料制作、全混合日粮制作及投饲技术等。可见,学生在生产实践教学中接触的专业生产实践内容与实习单位相关。为了能使学生了解和掌握较为的专业生产实践知识和技能,有必要对不同实习点的学生进行轮岗实习。专业指导老师需要定期对学生的实习进行专业指导。专业教师也可以借此机会深入畜牧生产一线,了解畜牧生产的具体情况,以达到教学相长的目的。通过实践教学不仅可以锻炼学生的动手能力、培养学生理论联系实际、分析解决问题的能力、增强学生的学习兴趣,而且可以为学习后续专业课程,以及未来走上生产岗位奠定坚实的基础。

3调整考核内容及方式

课程考核内容及方式具有很强的导向性,调整《动物营养与饲料学》课程考核内容及方式,目的在于使学生不仅要重视该门课程的理论知识,而且更要重视实践技能知识[6]。因此,对该门课的考核不能仅仅使用期末考试成绩来衡量,应该使用多元化的考核指标来衡量学生对该课程知识的掌握和理解程度,进一步调动学生学习的积极性[8]。课程总成绩按期末考试成绩、实验成绩和平时成绩的权重乘以考核分数相加即可。一般按期末考试成绩权重占60%,平时成绩权重占20%,实验(含实践)成绩权重占20%比较合理。期末考核由学校一组织;平时成绩主要由出勤率、课堂提问、作业、期中测验等组成;实验考核是检验学生掌握实验操作技能的方法,是衡量实验教学质量的标准[9],实验成绩由实验报告、实验操作、面试几个方面构成。实验面试考核可以利用实践教学的半天时间进行,每个学业生面试时间约5min左右,教师把需要考核的内容写在抽签纸条上,学生抽签后,老师就抽签纸条中的问题对学生提问,学生作答。每个学生均要通过单独的面试过程。抽签的问题可以来自实验步聚、试剂配制、实验现象、注意事项等实验相关内容。增加平时成绩和实验成绩在总分考核中的权重,可以督促学生平时认真学习、实验认真操作、认真观察实验结果,这有助于培养学生的实践能力和综合创新能力,也有助于改善班风和学风。

作者:张苏江 单位:塔里木大学 动物科学学院

动物营养论文:动物营养学与相关课程探讨

一、动物营养学与饲料学关系探讨

饲料和营养是动物营养学的姊妹学科。饲料是动物养殖最为重要的物质基础之一,其成本占整个养殖生产成本的60%左右,饲料的品质会直接影响养殖收益。动物营养与饲料科学的发展,在我国成为世界及时养殖大国的过程中发挥了至关重要的作用。对于水产养殖、水族科学和动物科学专业的学生,掌握动物营养学和饲料科学的基本理论、基础知识和基本方法,是为以后从事动物生产和动物营养及饲料研究奠定坚实的理论和实践基础。动物营养学侧重介绍营养学原理族科学和动物营养研究和试验方法,偏理论较多。饲料学主要介绍饲料的种类、来源、营养价值及其评定,动物饲粮的配制,加工处理方法等,是紧密联系生产又直接为养殖业和饲料工业服务的应用科学。动物营养的应用研究是配合饲料和饲料添加剂,只有在深入研究营养的基础上,才能研制出高质量的配合饲料。动物营养学的相关知识和理论为饲料学学习和应用奠定了基础。

二、动物营养学与动物生理学关系探讨

动物生理学是生物科学的一个分支,是研究正常生命活动规律的一门科学。动物生理学的任务是阐明正常动物的各种生命现象(或生理功能)及其活动规律。动物生理学是水产养殖专业最重要的专业基础理论课之一,也是一门实验科学,其核心内容讲述各器官、系统的机能特征和变化规律,着重介绍神经、血液、呼吸、消化、排泄、内分泌等系统的生理活动,以及它们对内外环境变化的适应性,这些知识的学习为动物营养学教学提供了重要的理论知识。动物生理与动物营养学一样是水产养殖专业知识结构体系中一个重要的组成部分,它对学生完成水产养殖专业学习和从事水产专业相关的技术工作具有十分重要的意义。动物生理学课内容掌握牢固以后,再学习动物营养学的专业基础知识,面对实际生产或行业发展提出的新问题和新挑战,才能有效和及时地解决或应对。在讲授消化和吸收这部分内容时,我们首先把不同食性鱼类的消化道结构及其消化酶活性进行对比,同学们就比较容易理解,肉食性鱼类通常都有胃,且其胃蛋白酶和胰蛋白酶活性比较高,因此对蛋白质的消化吸收率比较高;而草食及杂食性鱼类一般大多胃不发达或没有胃,其消化道蛋白酶活性也比较低,因此对蛋白质的消化吸收率也比较低。在上述分析讲解的基础上,再联系到实际养殖生产中,配合饲料中蛋白质需求水平肉食性鱼类应比杂食性和草食性鱼类高。把生理知识同解剖与组织学知识及养殖生产中有关应用相联系,使知识具有连贯性,形成点、线、网的知识体系,加深同学们对知识的理解和记忆。在讲糖类营养时引入“糖尿病”,并指出鱼类都是先天性胰岛病患者,鱼类在投喂葡萄糖以后,无论是血糖耐糖量曲线还是胰岛素变化情形与糖尿病患者都极为相似,这也是鱼类对碳水化合物利用率不高的一个主要原因。将生理学临床典型病例引入动物营养学糖类营养的教学中,既可提高同学们的学习兴趣,又可开阔学生的思路和视野,扩充相关学科知识。

三、动物营养学与动物生物化学关系探讨

动物生物化学主要讲解蛋白质、核酸、糖、脂肪等生物大分子的结构和功能、物质代谢和能量代谢以及遗传信息的传递和调控等。动物生物化学与动物营养学紧密相关,是动物营养学阐明营养物质在体内代谢转化和评定动物对营养物质需求量的理论依据。动物生物化学的发展对动物营养学研究具有特别重要的推动作用,是揭示营养作用机制的基本知识。我们讲授营养学相关知识的时候通常先回顾这部分内容和生物化学所涉及到的有关知识点,通过营养生理作用和有关生化代谢机理的结合以加深对该知识点的理解。例如讲述蛋白质营养时,我们回顾了氨基酸的脱氨作用和脱羧作用,脱氨基又分为氧化脱氨、转氨作用和联合脱氨作用;回顾了尿素的代谢即鸟氨酸循环;回顾了α-酮酸的三条代谢途径,即再合成氨基酸、进入三羧酸循环或转化成糖及脂肪。通过对氨基酸分解代谢机制的复习,同学们更清晰地理解了三大营养有机物蛋白质、糖类和脂类的相关转化关系。理解了非必需氨基酸和糖的转化是可逆过程,而必需氨基酸转化为糖是不可逆的。因此,机体可以利用糖类来合成体内某些非必需氨基酸,而不能合成体内全部的氨基酸。而生酮氨基酸多数是必需氨基酸,也就是说脂肪很少或不能用来合成氨基酸。脂类营养学习时,我们先指出淡水鱼的必需脂肪酸有四种,即亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸,而海水鱼和甲壳动物只需要后面两种。接着,我们结合生物化学高不饱和脂肪酸合成途径所需的脂肪酸去饱和酶和碳链延长酶活性的差异阐明水产养殖动物脂肪源选择上需要关注的营养学问题。把脂类的营养需求和供应与脂类的生化合成知识点串联起来,加深了有关知识点的理解。

四、动物营养学与分子生物学关系探讨

分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。分子生物学的理论和实验技术将有助于动物营养学从根本上阐明营养物质的摄入、利用和生命活动之间的关系。动物营养学与之结合产生了分子营养学,推动动物营养学在多方面获得了重大突破。分子营养学主要是研究营养素与基因之间的相互作用,主要集中在两个方面:一是探讨营养素的种类和数量如何影响动物基因表达和蛋白质的合成;二是研究基因的表达与营养成分代谢途径和代谢效率之间的关系,从而决定动物的需要量。所谓基因表达,是指DNA转录为mRNA,mRNA再翻译为蛋白质的过程。营养素对基因表达的调节有直接作用和间接作用两种方式。直接调控是指营养素可与细胞内转录因子作用,影响基因的转录及mRNA的丰度和翻译;间接作用是指营养素的摄入可激活信号传导系统、激素和细胞分裂素等。研究显示,从DNA到RNA再到蛋白质的每一个环节和步骤,基因表达都可以被调控,这包括转录调节、RNA修饰调节、RNA转运调节、mRNA稳定性调节、翻译调节以及翻译后调节,在每一个调节位点上营养素均可以不同方式对其起作用,进而调控代谢的整个过程,影响营养需要和疾病的发生。分子生物学技术在动物营养学研究中的应用促进了动物营养学研究逐渐从宏观层次延伸到微观水平。分子生物学与动物营养学互相结合,互相渗透,使得我们能够从分子水平上弄清各营养素在动物体内的代谢过程和机理,掌握个体的营养需求,促进动物健康生长,并为以后揭示和解决各种营养学的相关问题提供基础。

作者:杨志刚 陈乃松 单位:水产科学部级实验教学示范中心

动物营养论文:饲料与动物营养专业学生实验中存在的问题探讨

摘要:阐述了信阳农林学院饲料与动物营养专业当前学生实验学习中存在的主要问题,并有针对性地对该专业目前的实验教学提出一些建议,旨在提高学生的实验学习效果。

关键词:实验学习;饲料与动物营养专业;问题探讨

实验教学是高校教学体系中不可缺少的组成部分,它不仅能够有效提高学生的观察能力、动手能力和解决问题的能力,而且更有助于培养高素质的创新人才[1,2]。然而在实验教学中发现,由于信阳农林学院饲料与动物营养专业自身及生源的特点,该专业的学生在实验学习中表现出来的问题既具有实验教学管理的普遍性,也带有学生和教师本身的特殊性,主要表现在学生实验学习目的不明,兴趣不高,学习方法不科学,实验操作能力普遍较低等问题。本文就当前这些存在的问题及相应的对策进行了探讨。

1 信阳农林学院饲料与动物营养专业学生及实验课开设概况

1.1 学生概况

信阳农林学院饲料与动物营养专业学生主要以对口生为主,因为这类学生往往受同行业、同专业的职业高级中学、中等职业学校及技工学校等实验教学条件及教学模式的限制,在实验学习目的、学习兴趣、学习技巧及动手操作能力等方面还是存在很多不足(如文化基础相对薄弱,学习自制力不高,实验学习目的不明确,缺乏学习兴趣,对实验仪器不能规范操作等等),这些必然制约了他们进一步的实验学习,增加他们的实验学习难度,从而影响最终实验学习效果。

1.2 实验课开设概况

饲料与动物营养专业是信阳农林学院畜牧兽医学科的重要专业,具有很强的综合性和实践性,其培养目标主要是培养具有综合职业素质、较强的岗位实践工作能力和良好的职业道德以及良好的敬业精神和创新能力的应用型专门人才。为实现这一培养目标,信阳农林学院饲料与动物营养专业的课程实验遵循“行业岗位需求”原则,分别设有公共基础课实验、专业基础课实验、专业课实验及专业选修课实验,并根据学生所掌握的专业知识及专业技能的程度,在不同学期开设。该专业课程实验总学时为574学时,其中公共基础课116学时,专业基础课244学时,专业课164学时, 专业选修课50学时。

2 饲料与动物营养专业学生实验学习存在的主要问题

2.1 实验学习兴趣不高,差异较大

目前,信阳农林学院饲料与动物营养专业学生对实验学习兴趣普遍不高,且存在很大差异,尤其是对公共基础课和专业基础课的实验学习兴趣状况最不理想。分析其原因可能是学生对实验课认识不清,定位不准,没有充分认识到实验的重要性,甚至有一部分学生根本就不关心。至于对实验课感兴趣的学生一部分是出于他们的“感知兴趣”和“操作兴趣”,他们的实验学习兴趣一般,不稳定和持久,教师应给他们创造良好的条件,提供更多的机会,让他们亲自实验,发现问题,自主探究,提高其学习兴趣;另一部分学生更多的是考虑开设的实验对自己将来就业、工作或继续深造是否有用,有用则学,没用则弃之,正因为他们对实验课的片面认识,结果他们多数都认为专业课实验比较重要,公共基础课、专业基础课实验与将来就业和工作关系不大,所以多数学生对专业课的实验学习兴趣依次高于公共基础课、专业选修课和专业基础课的实验学习兴趣。

2.2 实验学习目的不明,认识不清

学习目的作为产生和保持学习动机的因素,在学习行为中起着重要的指导作用[3]。然而,多数学生根本不明确实验学习的真正目的,甚至有少部分学生根本不关心实验目的,上实验课仅仅是敷衍了事。学生对实验重要性的认识不清,实验教学中教师对实验重要性的教育力度不够,大部分学生不会根据自己的实际情况明确实验学习的真正目的及实际用途,感觉不到解决实际问题的切身体会,这些学生通常不愿利用第二课堂或假期实习,实验学习中很少与教师互动交流。

2.3 实验学习习惯和方法不科学

学习习惯的好坏决定着学习效果,这些习惯看似简单却需要长时间的积累才能养成[4]。而信阳农林学院饲料与动物营养专业大部分学生都缺乏良好的学习习惯和学习方法,他们很少进行课前实验预习,很少主动与教师参与实验准备;在实验操作过程中,有部分学生不愿动手,更有甚者抄袭别人的试验结果与分析;实验教学中课堂互动情况不理想,不管在任何情况下,与老师或同学探讨的学生较少。这些充分说明,多数学生没有养成良好的学习习惯,缺乏对学习诸环节和阶段的系统安排,更缺乏适应当今职业教育的学习方法。

2.4 实验熟练规范操作能力普遍较低

目前,信阳农林学院饲料与动物营养专业的学生具备实验基本素质,能够熟练操作,但对相关实验仪器规范操作水平普遍较低,尤其是对实验室大部分精密仪器更不能熟练操作和科学使用,以至于影响实验进程及实验的性和科学性。

3 提高学生实验学习能力的建议

3.1 强化实验学习目的教育,激发学生学习动机

动机是由某种需要所引起的有意识的行动倾向[5]。在学习过程中,学习动机是学习者能否成功的关键因素之一。因此,在学生的实验学习中,只有树立明确的学习目标,才能产生强烈的学习动机,保持高度的学习自觉性;同时,教师在实验教学中,除了讲授实验内容外,还应该不断地对学生进行实验学习目的教育,帮助学生树立正确的、合理的的实验学习目标,使其明白实验学习的真正目的,并在教学中根据不同学生的实际学习情况,采取相应的措施保障其目标实现,从而激发学生的学习兴趣,增强其自信心,形成积极的学习动机,最终提高了学生的学习效果。

3.2 优化实验课程体系,改进教学方法,激发学生学习兴趣

实验项目的设置、实验内容的选择在很大程度上影响着学生的学习积极性和主动性的发挥[6]。因此,实验项目的设置和实验内容的选择应由畜牧业及饲料业发展的需要来决定,在与本专业人才培养目标相一致的前提下,对实验内容进行整合,压缩或删掉那些重复的和实用性不强的实验,更新增加与行业岗位需求紧密联系的实验内容,从而增加实验的实用性,使学生感到自己所学的知识用得上。另外,为了进一步激发学生的实验学习兴趣,教师还要不断地更新教学方法和教学手段。在实验教学过程中,教师应根据具体的实验教学内容及学生实际情况采用相应的教学方法,以期激发学生的学习兴趣,从而形成教学互动的良性循环过程。如对于实验素质存在差异的学生可采取分层教学法,尤其是实验操作能力弱的学生应以“多指导,多练习”为主;对于实验课时较少的专业选修课,可通过建立开放实验室和第二课堂的方法解决,效果良好;为加强实验过程的实用性,培养学生解决实际问题的能力,可根据实验教学计划要求,采用“课堂+实训地点”一体化的教学方法[7];为帮助学生明确实验学习目标,可采用任务驱动教学方法等等。总之,教师应根据学生和实验开设的实际情况,灵活多变地采用不同的教学方法和手段,从根本上改变传统的实验教学模式,强化实验课师生互动、生生互动,引导学生积极思考,激发其学习兴趣和学习热情,从而改变学生目前的学习现状。

3.3 规范实验操作,重视实验结果

为培养专业知识丰富,实际动手能力强的应用型人才,以满足社会对相应各级人才的需求,高校实验教学就必须紧跟行业岗位实际需求,更新实验仪器设备,完善实验检测技术,使学生在实验中学到的东西与企业生产能够配套,这就要求学生通过实验不但能够熟练操作实验仪器,而且必须规范操作。当然,这些技能可以通过鼓励学生参加实验准备或采用开放实验室的方法让学生利用课余时间进行实验操作练习,直至能够熟练规范操作为止;同时也可以带领学生进入生产车间进行实际操作,进而更深入的了解企业生产中的仪器设备,这样不但巩固了实验仪器的操作技能,而且还有利于激发学生的学习潜能。为使实验更接近实际生产,教学中还应要求学生在规范操作的同时,还必须注重实验结果的性和速度性,因为对于企业而言,判断产品质量的合格与否,关乎企业的生死存亡。因此,对检测结果建立一种公正、科学、合理的评价方法,就显得十分必要。

3.4 加强班风建设,优化校风校纪

班风是是培养合格人才的重要保障,好的班风必然会使学生相互学习、相互竞争,形成一种积极向上的推动力。反之,班风较差,会对其成员产生思想、心理、学习、行为等方面的负面影响,甚至影响学生未来的成长和发展[8]。因此,在实验教学中,教师应为学生创造良好的学习环境,端正教学态度,加强实验课堂纪律管理,建立完善实验成绩考核制度,并针对不同学生建立实验小组责任制,将实验任务分解,让每位学生带着责任去学习,共同完成实验内容,这不仅体现了“以学生为主体”的教学原则,而且还培养了学生的合作意识,同时也提高了学生的学习兴趣,便于实验管理,从而促进良好班风和学风的形成。当然,建立良好的班风也需要班主任和辅导员的耐心教育和科学管理,更离不开科学合理的班级管理制度及学校校规校纪的贯彻实施。

动物营养论文:关于动物营养学教学模式初探

摘 要:动物营养学是动物学专业的必要基础知识准备课程,课程包含了动物消化生理、营养物质代谢规律和不同生产目的的营养需要的研究结论,是1本非常具有时效性和应用性相互结合的理论知识储备。作为动物营养学的教学而言,其教学模式探究也具有非常大的时代意义,下文就对动物营养学教学模式初探进行简单的阐述和分析。

关键词:动物营养学;教学模式;探究

对于动物营养学的探究可以分为教学体系的探究、在教学过程中还要加强对与同学们的考核情况分析、创新精神的培养、激发同学们的学习兴趣,在不断的教学中给同学们一种过度的时间进行思考,主要目的是培养同学们的素质,教师们作为辅助作用而同学们作为主导作用,仍旧主张以人为本的教学模式。

1 动物营养学的教学模式探究

1.1 创新是时展的主题

动物营养学的特色是注重学生能力的培养,以科学性、启发性和适用性为原则,有难点、有重点地突出某些章节内容的规律性和特殊性,注重理论联系实际,[1]创新是不分时代的,创新应该延迟以人为本的教育理念,培养学生学习的兴趣,开展多种教学活动,不单纯的只是课堂教学,要结合实验教学以及一些小游戏的进行,让同学们对于学习产生更多的兴趣,这样在兴趣的基础上进行学习自然就会对所学习的事物有更深刻的理解。

1.2 加强师资队伍的建设

作为教学中比较关键的一点就是师资队伍,他们是教学过程中比较中流砥柱的部分。加强师资队伍就可以为教学带来更多的造诣,只有足够的知识储备才能够为同学们带来更好的教学体验,教师们要不断的进行学习以及出国交流等,不断的完善个人素质,为给同学们带来更好的教学体验不断提升自己。

1.3 加强教学设备的应用

教学设备的建设可以提升教学效率,在平时的教学中可以进行多媒体网络化教学的应用,进行实验教学的播放,对中外比较著名的实验进行多媒体视频播放,可以让同学们的兴趣提升,对于教学就非常有效率,对于消化实验、饲养实验、饲料原料的认识也是非常重要的,对于生产设备和工艺流程的认知都对于动物营养学的教学有着非常重大的意义。

1.4 校企合作

学校可以于校外的一些企业进行联手合作,学生们实践工作是必要的,只有在实践的进行中才能够被真正的对所学知识进行深刻的了解。增加实验时间以及实践都会对教学有所帮助,比如可以去某些养殖场以及宠物店、饲料基地等去进行实习,这样在真正的操作中就对动物营养学有了更真实的认知。

1.5 开展自主设计实验

可以鼓励同学们自主研究一些课题,并对此进行实验设计和实验安排,也可以让教师们设计一个实验课题,同学们进行小组讨论,在讨论中进行学术交流,教师此刻作为辅助作用,对于同学们的提问教师进行知识的引导,但是不能直接告诉同学们结论。学生们可以利用现代化的智能手机进行资料的查阅,可以进入图书馆进行相关知识的查询,可以去网络上进行查询等。

2 改革的结果考核

2.1 考核方式

考核结果也要进行相应的改进,比如加入自己创作的实验,通过自主研发的实验能够体现出对于动物营养学的理解和学习情况。笔试考核与口试考核也要同步进行,最终的得分是3个进行百分比的加分。最终判断同学们是否达到了教学要求。对于将要毕业的同学进行的考核方式还要有实践环节,包含实验设计、观察记录、实验报告的书写等。

2.2 改革结果

近些年来一直树立以人为本的教学理念和教学改革,对于教学成果进行综合分析发现这些教学方式都是非常凑效的,学生们对于知识的理解程度越来越好,学习质量也不错。学生们的学习态度越来越好,学习兴趣也有所提升。通过实验和课外实践的参加,对于动物营养学都有了更深层次的认知。同学们对于这种理论与实践课程相结合的教学方式也非常受用,而且教师遵循的是循循善诱的手法,而不是直接将结论告诉大家,让大家自己通过实践与实验得出结论,印象更深刻而且对于这个学科也有了更深的认识。

3 结 论

动物营养学是一门主要以动物生理学和动物生物化学为基础,揭示营养物质在动物体内的作用机理、规律及功能的科学。自法国科学家拉瓦锡于1783年第1次进行动物测热试验算起,动物营养和饲料科学已走过了220多年的发展历程。[2]根据动物营养学人才培养目标的要求,为提高学生的动手操作能力,激发学生的学习兴趣与求知欲,调动学生的学习积极性,培养学生独立思考、发现问题、综合分析问题和解决问题的能力,进行了动物营养学实验教学内容、教学方法和考评方式的改革探索,增加综合性、设计性实验,改变传统的教学方法,采用启发式教学,制订严格的考核标准。[3]最终得到比较可喜的教学成果。

作者简介:雒恒(1984-),男,汉族,新疆阿克苏人,大学本科,助教,主要从事动物营养学教学研究。

动物营养论文:动物营养与饲料加工课程教学改革

 动物营养与饲料课程实践性教学改革研究与实践 水产动物营养与饲料学实验课教学改革构想 浅谈《动物营养与饲料》课程的改革实践 饲料加工工艺学课程教学改革措施 高职饲料与动物营养专业学生就业分析与课程体系改革思路 《饲料学》课程实践教学改革与模式创新 水产动物营养与饲料学实验教学模式改革 水产动物营养与饲料学课程的历史回顾 关于水产动物营养与饲料学课程的思考 动物营养学教学改革与实践 利用贯穿案例进行动物营养与饲料教学 浅谈对畜禽营养与饲料教学改革的探索 多媒体教学在动物营养与饲料学综合实验课程中的有效运用 《动物检疫技术》课程教学改革与实践 民族院校饲料学课程教学改革的思考与探索 数控加工编程与操作课程教学改革初探 《饮食营养与卫生》课程教学改革探微 高职饲料与动物营养专业课程标准建设之探讨 实验动物与动物实验方法课程教学改革的实践与体会 烹饪营养课程教学改革探微 常见问题解答 当前所在位置:中国论文网 > 教育 > 动物营养与饲料加工课程教学改革 动物营养与饲料加工课程教学改革 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又! document.write("作者: 杨玉能")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 【摘 要】本文基于工作的过程,分析了动物营养与饲料加工课程中突出的工作岗位能力,以岗位能力培养为核心,阐述了课程教学改革思路、改革措施,这对提高学生的学习兴趣、培养学生的职业能力具有较显著的促进作用。 【关键词】工作过程 动物营养与饲料加工 课程教学 改革初探 【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)21-0049-02

动物营养与饲料加工是高等职业院校畜牧兽医类专业的一门必修课,其任务是使学生具备应职岗位所必需的动物营养与饲料加工方面的基本理论和基本技能,具备动物营养原理、营养需要与饲养标准、饲料加工调制及合理利用饲料资源、饲养试验及饲养效果检查、饲料检测和合理设计动物饲粮配方及配合饲料的能力,培养初步具备独立开展岗位工作、解决实际问题的高等技术应用型人才。

本课程教学内容比较广泛,既要运用无机和分析化学、动物解剖生理、动物生物化学、微生物学等课程的基本知识和技能,又是学生学生产、禽生产、牛羊生产、经济动物生产等后续课程的基础。学生对本课程理论知识和实践技能掌握得好坏,直接影响到其他课程的教学,影响着学生专业技能的掌握。为了提高本课程的教学质量,本院进行了一系列的教学改革探索,取得了一定的效果。

一 基于工作过程的课程教学改革思路

动物营养与饲料加工的教学一定要立足于实际、立足于实践,才能更好地发挥课程的教育功能。本课程教学改革的基本思路首先以饲料加工职业能力的培养为出发点,根据职业岗位实际工作任务和工作过程设计课程体系。在课程开发过程中充分听取行业企业相关专家的意见,真正做到基于工作过程的课程开发,构建以工作过程为导向的课程体系。根据以上设计思路,在教学过程中采用任务驱动的模块化教学模式,利用理论―实践一体化的教学方法,努力做到理论教学和实践教学的配套及相互促进,增加感性认识,注重能力的培养,提高学生理论联系实际和发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高学生的就业适应性。

二 本课程教学改革的措施

1.整合教学内容

对原有教学内容进行了遴选,形成五大教学模块,使教学内容更接近职业岗位,能更好地培养学生的技术技能,即培养理论知识“够用”、实践技能“过硬”,服务及时线需要的畜牧、饲料加工技术应用型人才。依据饲料行业岗位技能要求的知识和技能,与企业专家及技术人员确定课程内容。本课程内容针对性强,通过企业用人单位反馈得知,所学内容能很好地满足饲料企业各岗位的要求和技能需要,使毕业生动手能力增强、适应岗位快、综合素质提高。

2.课程内容的组织与实施

新式课程教学打破了传统上按教学大纲进行教学设计的、教学按知识体系的顺序进行课程设置的模式,新课程教学紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容,变知识本位为职业能力本位。从项目与职业能力分析出发,设定职业岗位能力培养目标,变书本知识的传授为动手能力的培养,打破传统知识传授方式的框架,以项目任务为主线,创设工作情境,结合职业技能证书考证,培养学生的实践动手能力。

3.改革教学方法

为改变学生在学习过程中的被动地位,变被动为主动,本课程摒弃陈旧的填鸭式的教学方法以及传统的“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的教育思想,转而坚持“以学生为中心、以教学为主线、理论与实践并重”的教学原则,将课堂教学、实验室教学及课外实习紧密结合构成三级教学模式,基于工作过程为导向进行教学设计,在教学方法上主要进行了两大创新:

及时,本课程采用了任务驱动教学方法,针对课程内容,解决饲料加工与管理过程中某一项或几项技术性环节。教师在每次教学前,布置一项目标非常明确的具有操作性的工作任务,并规定每个学生利用课余时间围绕工作任务查找资料,教学时各小组针对工作任务要求和查找的资料展开短时间的讨论,并草拟出工作任务实施方案,教师帮助学生分析并提出修改意见,学生重新进行修订,选择一个师生认为好的,并按照此方案实施工作任务,做到教、学、做合一。

第二,本课程将学习情境设计引入到该课程的教学过程中,充分利用校外合作企业作为实践平台,在更加真实的工作环境中为学生提供实践锻炼机会。组织授班学生赴遵义嘉好(新希望集团)饲料有限公司等饲料企业参观学习,在现场技术人员和老师的讲解下,学生通过对嘉好饲料先进的饲料生产流水线和饲料产品仓储库的参观学习,进一步巩固自己在学校学到的相关专业知识和技能,同时为日后步入饲料加工工作岗位积累一定的工作经验。

第三,我们在教学方法中还采用了小组合作、项目导向、角色转化、现场教学等教学方法,并在教学内容中安排自我学习、信息采集处理、协同工作等环节。

4.改革考核方法

为了适应动物营养与饲料加工课程的改革方案,我们在课程考试方法上也进行了一些创新,将基于工作导向的考核方式融入到传统的考核程序中,成绩评定分为理论知识考核占40%,工作过程考核占40%,平时成绩占20%。在有效地调动学生学习积极性的同时,也注重了学生实践技能和综合素质的考核评价。基于工作导向的考核,强调的是工作过程的考核,建立以能力为中心的多层次课程评价体系,按职业标准将职业道德和创新意识纳入课程考核。

三 结束语

以工作过程为导向的教学模式为学生营造了较为真实的工作环境,学生在完成工作任务的过程中完成学习任务,在掌握职业技能的同时,锻炼了自己的综合职业能力,使学生的实践技能与职业技能、专业知识与职业素养得到培养,它是职业教育课程改革的方向,也必将成为畜牧兽医专业课程改革的目标。

参考文献 [1]冀建军、王俊萍、罗永华.基于工作过程为导向的动物营养与饲料加工课程的改革探索[J].黑龙江畜牧兽医,2010(8) 〔责任编辑:庞远燕〕

动物营养论文:水产动物营养与饲料学实验课教学改革构想

摘要:为达到培养高素质人才的目标,本文有针对性地分析了目前实验教学中存在的问题,根据本专业实际情况提出了教学改革的实践构想,归结为改进教学方法和手段、端正学生学习态度、师生勤于沟通、及时更新实验设备等四个方面。

关键词:水产动物营养与饲料;实验课;教学改革

随着鱼类高密度、集约化的飞速发展,饲料的需要量迅猛增长,饲料生产及加工企业如雨后春笋,在全省乃至全国建立起来,因此需要大批的饲料生产、加工、质量检测及销售的专业技术人员[1]。这从侧面反映饲料检测技术的理论学习以及操作的重要。也正是本校水产动物营养和饲料学实验课教学中亟待解决的关键问题[2]。随着企业对饲料检化验员人才的需要,实验课程设置内容根据检化验员标准进行,增加实用性,提高上岗效率。

课程改革作为高等教育教学的重要环节之一,也是多年来教育工作者为达到提高教学质量而采取的重要举措。多年来水产动物营养与饲料学教学团队进行了大量研究和探索工作,不断进行教学内容和授课学时的改革,目前水产动物营养与饲料学实验课成为独立课程,学时达到30学时,其中综合性实验达到50%。现将传统实验教学中存在的主要问题进行简单概述,并就我专业采取的改革措施进行讨论。

一、传统实验教学中存在的主要问题

(一)教学方法比较陈旧

传统的实验课教学方法是满堂灌式教学或者叫“填鸭式”教学模式。重点在于传授知识,讲究知识的性和系统性,忽略对知识的理解和应用方面的教育,也忽略了对学生自学能力的培养[3]。满堂灌的授课方式往往无法实现将传授的知识完整地传输给学生,而学生们也无法理解和吸收最精髓的知识点;也会导致学生缺乏思考的能力,更不利于培养学生的创新精神[4],教学效果不理想。

(二)学生被动学习明显

少数同学课前预习不充分,课上时间边写实验报告边做实验,学习目的不明确,兴趣不高,导致实验中注意力不集中,难免出现错误或产生危险;很容易忽略很多老师指导实验时提到的细节。有时实验出错误,学生们也就得过且过,不明白整个实验的原理和需要注意的细节,那么实验失败也就可想而知。老师才讲过的要点瞬间就忘是因为没有用心,这是很需要纠正的态度问题。

(三)授课中教师和学生互动不足

一般上课都是老师讲,而学生们只是听,即使老师很卖力地讲,也不能保障每个学生都能听明白和领悟透彻,甚至也有可能学生一点没听。改革教学方法和手段的必要性,几乎不言而喻。这里既有老问题,也有新因素。老问题就是广大学生普遍不满,“传统模式”――教师“一言堂”、“满堂灌”、“填鸭式”等。新因素主要来自两方面:科技的进步;学生人数的急剧扩大。

(四)实验设备更新不及时

实验技术是不断更新发展的,然而学校很多设备还是沿用旧式的。旧设备的弊端一方面是可能存在安全隐患,可能会导致本该封闭条件下发生的化学反应因为泄露而使得有毒气体溢出;另一方面,随着饲料技术检测技术的不断成熟和更新,有些老方法已经不再适用,相对应的就要配套新仪器,设备落伍就无法实现新方法的实施。

二、采取的改革措施

(一)改进教学方法和手段

水产动物营养与饲料学课程教学中一直坚持“以学生为中心,以教学为主线,理论和实践并重”的教学原则,将任务教学法、现场教学法、案例教学法、角色扮演法和“六步”教学法[5]灵活应用到教学中来,采用课堂教学、实验教学及课外创新实验紧密结合的三级教学模式。为了使教学内容更加贴近生产实际,遵循科学性和实用性的原则,提高教学内容的针对性、时效性和实用性,结合水产养殖学专业的人才培养方案及该课程的教学目标,教学方法和手段主要进行了以下改革。

1.理论联系实际,采用案例方式,将学生日常接触的人的营养知识穿插进去,提高理解程度,加深印象。如:测定饲料水分的实验课上,比起饲料含水量过多容易败坏这种说法,包子、馒头含水多容易发霉坏掉没法吃这种形象解释更加贴近生活,能让学生很容易明白。除了教学内容,还可以额外讲授延伸的小知识,使得知识更加系统化,学生们能学到的更多[6]。

2.课堂讲授与课上讨论相结合,针对目前热点问题采用提问的方式,结合同学课下查资料和提前预习,课上给学生讨论或辩论的时间,充分调动学生自主学习的积极性,提高学生参与教学的过程,提高知识的获取率、吸收率和可消化率,避免短期记忆,改变为了上课和为了考试而学习的状态。

3.传统教学方法与现代化教学手段相结合,改变以往一个板擦、一块黑板、一盒粉笔的传统板书教学模式的风格,采取板书、幻灯与录像相结合的方式,原理部分采用板书的方式,放缓速度,给学生理解和笔记的时间,实验录像则以直观的方式演示实验操作的过程,期间重点讲解操作的关键点和注意事项,提高生动性和可接受性,实现了图文并茂、声像俱全、动静结合。

4.实践教学采用“全体参与,考核多样,鼓励创新,逐一过关”的办法[7]。按照出勤、实验操作、预习报告、实习报告、考试综合评定学生实践能力。考核时,强调实验过程弱化考核结果。弱化考核结果指把实验结果考核分解到实验的过程中,实验报告所占考核比重降低,体现在降低实验报告分数所占比重,增加实验过程中实操能力考核和综合性试验考核比例,预习报告中重点考核实验操作,实验报告中重点考核讨论部分,以判断学生分析问题和解决问题的能力;对考核内容进行细化,实验操作中每一个操作步骤都有明确分值,强调学生实验操作的正确性和性,并对良好的卫生习惯进行打分。

(二)端正学生学习态度

1.注重品德教育。德育永远摆在教育教学的及时位,做事必须先做人。培养学生必须孝顺、懂得感恩、吃苦耐劳、团队合作、乐观向上、抗挫折的优良品质和作风。

2.端正学习态度。端正学习态度并不是以后用不着就不去认真学,学生不能只看眼前,目光要放远,本科生做实验实际上是掌握基本方法,对所学知识有个基础性认识,提高动手能力,即便是以后遇到新方法,也会很快上手,这是一种严谨的学习态度。同时也是对自己对老师的一种尊重。花费同样的时间,不认真吸收新知识就是浪费时间,浪费时间就是在浪费自己宝贵的年轻生命。学习本身就容不得马虎,身为学生更应当秉持严谨求学态度。

(三)师生勤于沟通

教师应特别注意把握与学生之间的交流。在使用形象生动的课件吸引学生的注意力的同时,绝不能忽视自身肢体语言在教学中作用。教学中,教师要充分关注学生这一教学活动的主体,教师的一个眼神、一个微笑、一个手势,都是与学生的情感交流,不仅可以拉近师生间的距离,还可捕捉学生的反应、了解学生对讲授内容的理解和掌握情况,从而及时调节讲课的节奏和气氛,充分发挥教师在教学中的主导作用。在课下,教师主动与学生沟通,了解学生所思所想,尽全力解答学生心中的迷惑,进行正向引导,尤其是对不上课的学生,重点谈话,晓之以理,动之以情,达到良好的互动、流畅的交流。上课再也不是“一言堂”,学生们可以根据自己的疑问勇于提问,有自己的见解也可以跟大家分享。集体的智慧远远要多于个人的,只有互相交流才能打破僵硬的课堂气氛,才能充分了解实验的意义和真正目的。老师不是完人,也有思考不周到的地方,学生适时弥补也是师生间感情的一种提升。提高亲和力是一个老师提高教学质量的前提,做学生学习上的良师和生活上的益友。

(四)及时更新实验设备

巧妇难为无米之炊,没有相应的设备,那么新的实验也无法成功实施。老师带领学生实验如果比喻为船长带领水手遨游大海,那么实验设备就是那艘船。不根据实际情况沿用旧设备就好比一直搭乘已经年久失修的老船,即使依然可以遨游大海但是也不能再保障安全性和快速了。随着天津市教委“十五”、“十一五”、“十二五”的综合投资力度的加大,本科生实验蛋白质测定从原初的凯氏定氮装置改为国产半自动凯氏定氮仪,今年又购进FOSS半自动和全自动凯氏定氮仪,仪器设备不断更新,学生在观摩旧方法的同时,学习使用先进的仪器设备,实验效率大大增加,数据性也得到保障,对走入企业定岗实习打下坚实基础。

三、总结

为了更好地适应现代高校素质教育要求,课程组在总结现有的教学改革经验的基础上,不断探索、提高、充实教学内容,及时注入新的科技知识,更新教学手段,提高学生们的积极性和参与程度,进一步深化水产动物营养和饲料学的教学改革,以培养更多更的本科生。

水动物营养论文:产动物营养与饲料学实验教学模式改革

摘 要 为满足高速发展的水产养殖业需求,培养较强综合能力和创新能力的高素质人才,对水产动物营养与饲料学实验教学模式进行改革,引入开放式和全开放式教学模式,增加综合性实验的内容,调动学生的积极主动性、提高学生的综合能力。

关键词 水产动物营养与饲料学 开放式教学 实验教学

水产动物营养与饲料学属本科生的专业必修课和主干课程。这门课程较大的特点是理论和实践并重。近年来,我国在水产动物营养研究和高质量配合饲料开发以及在环境营养学、繁殖营养学、免疫营养学、分子营养学等领域取得可喜进步。我们必须加强学生对水产动物营养生理需求以及饲料学方面知识的掌握与理解,培养出能将所学的基础理论知识运用于水产饲料工业和科研实践中的高素质人才。

该课程发展中,新的理论和方法很容易通过课堂授课引入教学中。实验教学却因实验条件、实验经费的制约,大多停留在验证性实验上面,缺乏综合性、开放性的实验设计,制约了学生综合能力的提升。因此,有必要进行实验教学内容及教学模式的改革,增加综合性、开放性实验。

1 增加综合性、开放性实验的必要性

目前该课程实验教学内容主要包括:常规营养成分(蛋白、脂肪、碳水化合物)含量的测定,营养物质能量含量的测定,消化道粗酶液的制备、主要消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维酶)活力的测定以及各种饲料原料(鱼粉、蛋氨酸、赖氨酸等)真假的识别等验证性内容。实验设计和内容相对独立,机械性的操作步骤很难调动学生主动思考、主动参与,很少有学生会花时间和精力去问几个“为什么”,这在很大程度上制约了对学生主动思考能力的培养。

近年来,水产动物营养与饲料学学科发展迅速,新的研究方法、技术不断的涌现,研究领域向着更广、更深的方向发展,这对未来人才能力的需求提出了新的要求,要求学生具有较强的综合素质和创新能力。验证性实验显然不利于学生综合素质、创新能力的培养。因此,实验课教学改革势在必行,应加强综合性、设计性实验内容。综合性、设计性实验能充分调动学生思考问题、解决问题的积极性,让学生在实验思路设计、实验结果分析、实验论文撰写等各个环节得到充分锻炼,提高学生分析问题、解决问题的能力,增强学生对课程基础理论知识的理解,提高学生的综合素质、创新精神和创新能力。

2 综合性、设计性实验的实施

可参照“开放式”和“全开放式”的教学模式对课程内容进行设计,进行开放式或者全开放式教学模式的实施,具体可采取以下步骤:

(1)教师根据教学大纲内容进行试验的设计,先进行开放式教学的实施,实验的设计可以涵盖整个课程内容。如在进行《鱼类饲料的总消化率及其蛋白质消化率的测定》实验时,按照实验鱼的驯养、实验鱼分组、正式实验时鱼的饲养、粪便的收集、后期样品分析等步骤,分批、分组安排学生参与实验器材和试剂的准备工作。同时,在学生进行实验的时候,根据实验步骤,给每个实验小组提出问题,让学生在问题中进行实验,调动学生的积极性。注重引导学生发现问题、解决问题。对学生解决问题的思路、实验结果的分析进行把握,进而锻炼学生的科学素养。

类似实验内容有:环境因子(温度、盐度、溶氧、氨氮等)对鱼类生长代谢的影响、饲料中营养含量(蛋白、脂肪、微量元素等)对鱼类生长及饲料利用的影响、饲料配方的设计及优化等。也可引进当前研究热点:如不同投喂模式对鱼类生长和肉质的影响、相关酶制剂对鱼类生长及免疫的影响等,也可适当增加分子营养方面的实验。

(2)学生参与进实验以后,可根据实际情况再次将学生分组,进行全开放式教学。指导教师引领学生围绕现有的研究热点,结合水产动物营养学原理与饲料学知识进行实验内容和实施方案的设计。尽量让学生开动脑筋、主动的思考,进而发现问题、提出解决的思路和方法。指导老师还可根据学生的科技创新活动、学生的毕业论文计划以及自己的科研课题引导学生自行设计研究方案,积极引导学生进行资料的查阅,提高学生获取数据、综合分析和解决问题的能力。这种教学模式能很好地培养学生的创新能力、实践能力和科研能力,扩大学生的知识面,提高学生的综合素质,增强对社会的适应性。

开放式和全开放式下的教学,允许教师根据该学科的发展前沿和发展热点问题进行实验的安排,补充新的实验内容和实验结果,有效调动学生的积极性。

3 教学过程中的注意事项

(1)学生实验分组时,应根据学生能力进行互补搭配,应将分析能力强、思维活跃的学生和动手操作能力强的学生进行搭配。这样的组合,可以很好地进行优势互补和学生团队协作精神的培养。(2)实验的内容要有很强的综合性,要能够很好地使学生对所学的知识进行重新的加工处理,同时让学生在实验的过程中对出现的问题进行深入思考,提高学生分析和解决实际问题的能力。(3)开放式特别是全开放式教学模式下,学生要完成实验设计、饲料配方的设计、饲料的加工、实验动物的选择与分组、实验动物的养殖、实验指标的选定、后期指标的分析、数据的统计等内容,这对学生和指导老师都提出了很高的要求:及时,要求学生具有扎实的基础理论知识和熟练的操作技能;第二,要求指导老师全程参与,跟踪指导学生,对实验进行整体的把握;第三,严格进行规范化管理,进行实验室规章制度、实验仪器和实验分析的标准化操作等培训。同时每一个小组安排1~2个负责人,实行小组责任制,确保实验操作的规范性、标准化。

4 建立合理的实验课程考核方法

传统的实验课程考核主要依靠学生的考勤率和实验报告进行,这并不能真实地反映出学生对实验技能的掌握程度。开放式和全开放式实验教学更加注重学生的动手能力、分析能力和创新能力,考核内容上应该增加对学生创新和探索能力评估的项目,减少实验报告和考勤在成绩中所占的比重。主要考核学生参与的积极性、实验设计的合理性、对实验数据以及实验现象的分析是否合理、严谨等。实验教师要细心观察,了解学生对实验内容的掌握程度。可以按照:验证性实验―综合性实验―研究性实验三个层次对学生展开多方位的考核,从而提高实验教学的质量。

动物营养论文:面对动物内脏:心理恐惧和营养真相

对于动物内脏,很多人是又怕又爱。说怕,是怕它们含太多脂肪和胆固醇,也怕它含有污染;说爱,是因为喜欢它们的口感味道。

今天我们不谈内脏的口感,只说说它的营养状况。内脏真的含有那么多脂肪和胆固醇吗?它们对人体就没有什么好处吗?事实并非如此。

动物内脏的营养不可小觑

刨除颜色淡白的动物肚、肠部分,大部分内脏的颜色是深红色的,特别是肝脏、肾脏、心脏和脾脏。懂一点营养学知识的人都知道,吃深红色的动物内脏,比如肝脏,可以帮助缺铁性贫血的人补铁,因为内脏那紫红色的颜色,是“血红素”带来的。“血红素”正是内脏、肌肉和血液呈现红色的原因,它的分子中含有铁元素。内脏的颜色深浓,是因为它所含的血红素比肉类中的铁含量更高,其中的铁元素吸收利用率非常高。这也正是“猪肝补血”之类民间说法的原因所在。

比如,给较大婴幼儿添加辅食时,只要加一勺肝泥,就能有效地供应铁元素,预防婴幼儿常见的缺铁性贫血。除了猪肝之外,鸡肝、鸭肝、鹅肝、羊肝也一样好,鸭胗、鸡心、猪肾(腰子)也不错,只要是深红色的内脏,都有帮助补铁的作用,只不过肝脏比较容易做成泥罢了。

肝脏还能帮助部分人改善眼睛的健康,因为动物肝脏中维生素A的含量特别高,远远超过奶、蛋、肉、鱼等其他食物,可有效防治夜盲症、干眼病及角膜软化症等眼部疾病。古代医家记载都提到肝脏能“补血”“明目”,就是因为这些营养素的含量高。

其实肝脏的营养价值还不止于此。在动物体内,肝脏是营养素储备的大本营,它含有人体所需的全部13种维生素,其中维生素A、维生素D、维生素B2、维生素B12的含量特别高。肝脏的蛋白质超过瘦猪肉的含量,铁、锌、铜、锰等微量元素十分丰富,几乎是自然界当中

营养素最全、最丰富的食物了。野生食肉动物从来不会放弃这个重要营养来源,捕食后总是把肝脏一起吃进

去的。

除了动物肝脏之外,动物的肾脏也含有不少维生素A和维生素D,而普通肉类中含量却很低。若论各种B族维生素含量和微量元素的含量,肾脏、心脏和禽类的胗子都明显高于普通的肉类。也就是说,它们是营养素含量更高的“红肉”。

动物内脏不会引起维生素A中毒

有人担心,动物肝脏中含有过多的维生素A,摄入过量时可能让人中毒。还有人听说,孕妇坚决不能吃肝脏,因为孕妇摄取过多维生素A会导致胎儿畸形。不过,这种情况只发生在吃动物肝脏数量特别多的情况下,而且动物心脏、肾脏等其他内脏不含维生素A或者含量很少,就更不会出现维生素A摄取过量的情况。

相关调查发现,我国居民膳食中通常维生素A不足,多数人达不到推荐量(女性每天700微克,男性800微克)。按我国目前近期的膳食营养素参考值(DRIs),健康成年人,包括孕妇,每天吃维生素A的“可耐受较高量”是

3 000微克。也就是说,3 000微克以下的维生素A,就算长年累月地天天吃,也不会引起什么麻烦。

按现有的医学证据,成年人一次性服用超过推荐量100倍的维生素A会发生急性中毒,长期每天服用超过推荐数值25倍的维生素A,会发生慢性中毒。按目前鸡肝和猪肝的维生素A含量,一周吃一次,每次50克,得到的维生素A数量分别大致为5 000微克和

2 500微克,只有成年女性每天推荐量的7倍和3.5倍,远远达不到急性中毒的量。把这个数值平均到7天当中,那么只有1倍和0.5倍。也就是说,偶尔吃一次动物肝脏,比如每个月吃一两次,哪怕吃的量比50克更大,维生素A摄入量也不可能高到中毒水平。如果不是自己乱服维生素A胶囊,或者乱吃鱼肝油,仅仅偶尔吃一次肝脏就吃出维生素A中毒的说法,属于无稽之谈。

动物内脏与胆固醇的问题

还有一些人害怕吃动物内脏,理由是肝脏属于高脂肪、高胆固醇食物。这其实是一种误解。一般来说,正常动物肝脏的脂肪含量低于5%,比瘦猪肉还要低,属于高蛋白、低脂肪食物。健康动物的肾脏也是高蛋白、低脂肪食物,而动物心脏的脂肪含量和普通肉类相当。当然,人工养育的肥鸭肝、肥鹅肝之类育肥动物的肝脏,其脂肪含量比较高,通常可达10%~30%,和肥牛之类食物相当。虽然是美味,还是应当有所克制地吃。

应当注意的是,由于肝脏是生物体内胆固醇合成的场所,其胆固醇含量通常是瘦肉的3~4倍。100克生猪肝和一个鸡蛋相比,胆固醇还略多一点儿。相比而言,肾脏的胆固醇含量就略低一些,而心脏的胆固醇含量和普通肉类几乎相当,是无需担心的。

不过,最近美国营养学会刚刚取消了胆固醇的膳食限量,我国近期的营养素参考摄入量当中,也未对胆固醇进行限制。这是因为人们反复审查了胆固醇与心脏病之间关系的研究,并未找到的证据能证明只要胆固醇吃得多一点,就必然会升高血胆固醇,引发心脑血管疾病。尽管营养学家们并不主张经常吃富含胆固醇的肝脏,但如果日常肉类总量不过多,一个月吃一两次,每次吃50~100克动物肝脏,还是不必过于担心的。

动物内脏污染大的问题

坊间还流传着“吃肝脏会中毒”“内脏污染特别大”的说法,这让很多人对它们望而却步。的确,肝脏就像一个巨大的“化工厂”,它是动物体内最重要的营养合成器官,同时也是解毒器官,各种毒素都会送到肝脏去处理;肾脏则是动物体的排毒器官,它也很难避免和毒物打交道。一般而言,食物中的各种成分要通过消化吸收变成小分子进入血液,然后再由血液运送到肝脏,进一步合成各种身体所需的物质;而各种毒物也会进入肝脏解毒,通过几种解毒途径,最终将代谢废物和外源毒物转化为无害物质或小分子易溶性物质排出体外。如果动物本身患有疾病,或过量服用药品,或者饲料中有过多的重金属和其他难以分解的环境污染物,这些成分就有可能在肝脏中长期积累。因此,“吃肝脏会中毒”的说法也并非危言耸听。

但是,肝脏的这些害处,都是建立在动物本身患病,或过量使用兽药,或饲料、水源被污染的基础上。肾脏也一样。食用经过动物检验检疫的合格产品,只要注意控制摄入量和烹调方法,一般来说不会发生中毒。

健康卫生吃动物内脏

说到这里,和动物内脏和平共处的方式也就很清楚了。

1如果不是贫血缺锌或缺乏维生素A的人,没有必要经常吃动物肝脏和肾脏。不吃它们的人可以通过吃菠菜、胡萝卜、鸡蛋、全脂奶和多脂鱼类来保障维生素A的供应,也可以通过吃红色瘦肉来获得容易吸收的血红素铁。

2如果医生建议吃动物肝脏来辅助治疗贫血、夜盲症、干眼病等疾病,或给婴幼儿做辅食,每次好不超过20克(满满1汤匙的肝泥),这样既不会维生素A过量,污染物总量也不至于过多。

3如果健康人喜欢吃动物肝脏和肾脏也没问题,建议每月吃一两次,用它替代其他肉类,每次不超过100克。选择靠谱的超市购买有检验检疫标志的产品,选择购买有机、绿色或无公害食品,相对而言环境污染积累的危险更小一些。不要吃发生病变或不新鲜的内脏,而且一定要彻底烹熟,不要因为追求嫩滑口感而吃没熟透的内脏。

4在同样的饲养环境下,大型动物如牛、羊等,生长期更长,肝脏中积累的环境污染物相对较多;而鸡和鸭生长期较短,所以鸡肝和鸭肝的污染物积累甚至比猪肝更少,口感也更细腻,更适合给小宝宝做成肝泥辅食。

5相比于肝脏和肾脏,动物的心脏和禽类的胗子更加安全。它们蛋白质质量上佳,既富含多种微量元素,又有较高的B族维生素含量,综合评价优于普通的瘦肉。同时,心脏和胗子脂肪和胆固醇含量不过高,味道和口感也非常不错,作为高营养价值的“红肉”,适合所有健康人食用,也是预防缺铁性贫血的好食品。