羊的生存、生长和繁衍后代等生命活动,离不开营养物质。要获得营养物质必须从外界摄取饲料。饲料中凡能被羊用来维持生命、生产产品、繁衍后代的物质,均称为营养物质,简称为营养素。饲料中含有各种各样的营养素,不同的营养素具有不同的营养作用。不同类型、不同阶段、不同生产水平的羊对营养素的需求也是不同的。
(一)蛋白质
1.蛋白质的组成 蛋白质主要由碳、氢、氧、氮四种元素组成。此外,有的蛋白质尚含有硫、磷、铁、铜和碘等。动物体内所含的氮元素,绝大部分存在于蛋白质中,不同蛋白质的含氮量虽有所差异,但皆接近于16%。
2.蛋白质的营养作用 蛋白质在体内具有重要的营养作用。蛋白质是构成羊的体组织、细胞的基本原料,也是构成各种畜产品(如肉、毛、乳等)的重要物质。同时在机体营养不足时,蛋白质可分解供能,维持机体的代谢活动。当日粮中缺乏蛋白质时,羔羊生长缓慢或停止,体重减轻;成年羊体重下降。长期缺乏蛋白质,羊还会发生血红蛋白减少的贫血症;当血液中免疫球蛋白数量不足时,羊抗病力减弱,发病率增加;蛋白质不足还会影响羊的繁殖功能,如母羊发情不明显,不排卵,受胎率降低,胎儿发育不良,公羊精液品质下降。蛋白质过多时,其代谢产物的排泄加重了肝、肾的负担,可导致中毒。蛋白质水平过高对繁殖也有不利影响,公羊表现为精子发育不正常,精子的活力及受精能力降低,母羊则表现为不易形成受精卵或胚胎的活力下降。
3.非蛋白质含氮物的营养作用 除蛋白质外,动植物中还存在许多其他的含氮化合物,这类化合物不是蛋白质,即不是由氨基酸组成的,但它们都含有氮元素,其结构不同,功能各异,统称为非蛋白氮。非蛋白氮对羊有很重要的营养作用,饲料中非蛋白氮除嘌呤、嘧啶外,起主要营养作用的是酰胺和氨基酸。饲料中的非蛋白氮可充分地被瘤胃功能发育完善的羊所利用,合成微生物蛋白,满足羊体蛋白质的部分需要,降低饲养成本。
4.蛋白质、氨基酸的营养问题 蛋白质营养问题实质上是氨基酸的营养问题,蛋白质品质的好坏取决于其中各种氨基酸的含量和比例。构成动物体的蛋白质含有20多种氨基酸,羊至少需要9种必需氨基酸,这些氨基酸可由瘤胃微生物合成。羔羊由于瘤胃内没有微生物或微生物合成功能不完善,须提供必需氨基酸。
在必需氨基酸中,与需要量相比,含量低且因其含量限制了其他氨基酸的利用者称为限制性氨基酸。在羊日粮中,蛋氨酸为第一限制性氨基酸,其次为赖氨酸和苯丙氨酸。羊由小肠吸收的氨基酸来源于四个方面——瘤胃微生物蛋白质、过瘤胃蛋白质、过瘤胃氨基酸和内源氮。
(二)能量
能量对羊具有重要的营养作用,羊的生存、生长和生产等一切生命活动都离不开能量。能量不足或过多,都会影响羊的生产性能和健康状况。饲料中的有机物——蛋白质、脂肪和糖类都含有能量,但主要来源于饲料中的糖类、脂肪。饲料中各种营养物质的热能总值称为饲料总能。饲料总能减去粪能为消化能,消化能减去尿能和产生气体的能量后便是代谢能。能量在羊体内的转化过程见图8-1。
图8-1 能量在羊体内的转化过程
1.糖类 糖类是植物性饲料中最主要的组成部分,约占其干物质重量的3/4。糖类可分为粗纤维和无氮浸出物两大类。粗纤维由纤维素、半纤维素、多缩戊糖及镶嵌物质所组成,是植物细胞壁的主要成分。无氮浸出物是指从饲料干物质重量中减去水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分后剩余部分的含量,包括单糖、双糖、淀粉和糖原。糖类易溶于水,有利于动物消化吸收,具有改善消化生理功能的重要作用。
无氮浸出物中的糖类是羊体生命活动能量的主要来源,也是形成体组织的成分之一(如五碳糖是细胞核酸的组成成分、半乳糖与类脂肪是神经组织的必需物质、许多糖类与蛋白质化合而成糖蛋白、低级核酸与氨基化合形成氨基酸、黏多糖是保证多种生理功能实现的重要物质),并参与畜产品的形成和机体能量的储备。
对于羊,粗纤维是必需的营养物质,它除为羊提供能量及作为合成葡萄糖和乳脂的原料外,也是维持羊消化功能正常所必需的。粗纤维性质稳定,不易消化,吸水性强,能充填消化道给动物以饱感。它还能刺激消化道黏膜,促进消化道蠕动,促进未消化物质的排出,保证消化道的正常机能。
高质量的牧草或未成熟的粗饲料中,纤维素的消化率可达90%,粗饲料经化学或物理方法处理,可使纤维素消化率大幅度提高;要保持瘤胃内环境接近中性或微碱性,饲喂粗料型日粮时,瘤胃处于中性环境,分解纤维素的微生物最活跃,对粗纤维素的消化率最高,当饲喂精料型日粮时,瘤胃pH值下降,纤维素分解菌的活动受抑制,消化率降低;日粮纤维水平低于或高于适宜范围,都不利于能量利用或可能对羊产生不良影响。
2.脂肪 羊体和各种饲料都含有脂肪,一般由碳、氢、氧3种元素组成,包括中性脂肪和类脂肪两大类。中性脂肪是由1分子甘油和3分子脂肪酸构成的甘油三酯,其脂肪酸部分按含氢原子数可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。类脂肪包括磷脂(脑磷脂、卵磷脂、神经磷脂)、糖脂(如青草中的半乳糖脂等)和固醇(如动物的胆固醇、植物的麦角固醇)等。
脂肪不仅是羊体能量来源(直接来自饲料或体内代谢产生的游离脂肪酸、甘油酯,都是羊维持和生产的重要能量来源),而且是组成羊体组织细胞(神经、肌肉、血液等)和畜产品的重要成分及脂溶性维生素的溶剂。同时,脂肪可以为羊提供必需的脂肪酸。
注:凡是体内不能合成的,必须由日粮供给,或能通过体内特定前体物形成,对机体正常机能和健康具有重要保护作用的脂肪酸都叫必需脂肪酸,亚油酸、亚麻油酸、花生油酸都属必需脂肪酸。羊缺乏必需脂肪酸时,皮肤损害,出现角质鳞片。体内水分经皮肤损失增加,毛细管变得脆弱。免疫力下降,生长受阻,繁殖力下降,甚至死亡。在正常饲养条件下,成年羊由于瘤胃微生物能合成必需脂肪酸,能满足需要而不会产生必需脂肪酸缺乏。但羔羊必须从饲料中获得所需要的必需脂肪酸。
3.蛋白质 当体内糖类和脂肪不足时,多余的蛋白质可在体内分解、氧化供能,以补充热量的不足。过度饥饿时体蛋白也可能供能。体内多余的蛋白质可经脱氨基作用,将不含氮部分转化为脂肪或糖原,储备起来,以备营养不足时供能。但蛋白质供能不仅不经济,而且容易加重机体的代谢负担。
羊对能量的需要包括本身的代谢维持需要和生产需要。影响能量需要的因素很多,如环境温度、羊的类型、品种、不同生长阶段及生理状况和生产水平等。日粮的能量值在一定范围,羊的采食量多少可由日粮的能量值而定,所以饲料中不仅要有一个适宜的能量值,而且与其他营养物质比例要合理,使羊摄入的能量与各营养素之间保持平衡,提高饲料的利用率和饲养效果。
(三)维生素
维生素就是维持生命的要素,属于低分子有机化合物,其功能在于启动和调节有机体的物质代谢。在饲料中虽然含量甚微,但所起作用极大。维生素种类很多,目前已知20多种,分为脂溶性(维生素A、维生素D、维生素E、维生素K)和水溶性(B族维生素和维生素C)两大类。B族维生素包括硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、烟酸(维生素B3)、吡哆醇(维生素B6)、泛酸(维生素B5)、叶酸、生物素(维生素B7)、胆碱和维生素B12。羊对维生素的需要量虽然极少,但缺乏时就会引起许多疾病。维生素不足会引起机体代谢紊乱。羔羊表现生长停滞,抗病力弱,成年羊则出现生产性能下降和繁殖功能紊乱。羊体所需的维生素,除由饲料中获取外,还可由消化道微生物合成。养羊业中一般对维生素A、维生素D、维生素E和维生素K比较重视。
1.维生素A 维生素A是一种环状不饱和一元醇,具有多种生理作用,不足会出现多种症状。如缺乏维生素A时,会出现生长停滞、夜盲、流眼泪、咳嗽、流鼻液、肺炎、步伐不协调、上皮细胞角质化、食欲下降、消瘦、被毛粗乱、骨骼畸形、繁殖器官退化、流产死胎等。青草、胡萝卜、黄玉米、鲜树叶、青干草内含有丰富的胡萝卜素,羊的小肠能把胡萝卜素转化为维生素A。长期过量摄入可以引起动物中毒,特异性症状为骨折、胚胎畸形、痉挛、麻痹,甚至死亡等。
2.维生素D 维生素D为类固醇的衍生物,功能为促进钙、磷的吸收、代谢和成骨作用。缺乏维生素D会影响对钙、磷的吸收和代谢障碍,羔羊出现佝偻病,成年羊出现骨骼组织疏松症。羊还可以借助太阳光的照射作用,把皮肤中含有的7-脱氢胆固醇转化为维生素D3。长时间的过量摄入还会干扰软骨的生长,产生厌食、失重、血钙升高和血磷酸盐降低等症状。
3.维生素E 维生素E又称抗不育维生素,化学结构类似酚类的化合物,极易被氧化,具有生物学活性。其主要功能是作为机体的生物催化剂。缺乏维生素E会发生肌肉营养不良的退化性疾病。如白肌病和公羊睾丸萎缩症,这些疾病均影响生育。青草中维生素E的含量足够满足羊的需要,所以只要注意羊的优质青干草的供给,就不会导致维生素E的缺乏。羊能够耐受100倍于维生素E需要量的剂量。
4.维生素K 维生素K分为维生素K1、维生素K2和维生素K3三种。维生素K1称为叶绿醌,在植物中形成。维生素K2由胃肠道微生物合成。维生素K3为人工合成。维生素K的主要作用是催化肝脏中对凝血酶原和凝血活素的合成,经凝血活素的作用使凝血酶原转变为凝血酶,凝血酶能使可溶性的血纤维蛋白原变为不溶性的血纤维蛋白而使血液凝固。当维生素K缺乏时,血液凝固的正常速度将显著降低,从而引起出血。羊的瘤胃能合成维生素K,因此一般很少缺乏。但在生产中,由于饲料间的拮抗作用,如草木樨和一些杂类草中含有与维生素K化学结构相似的双香豆素,能妨碍维生素K的利用;霉变饲料中的真菌霉素有制约维生素K不足的作用,需要适当增加维生素K的喂量。天然的维生素K1和维生素K3是无毒的。大剂量维生素K使红细胞不稳定而溶血、引发亚铁血红蛋白尿和卟啉尿症。
(四)矿物质
饲料经过充分燃烧,剩余的部分就称为矿物质或灰分。矿物质是羊体组织、细胞、骨骼和体液的重要成分。体内缺乏矿物质,会引起神经系统、肌肉运动、食物消化、营养输送、血液凝固和体内酸碱平衡等功能紊乱,影响羊体健康、生长发育、繁殖和畜产品产量,乃至死亡。矿物质的种类很多,一般根据其占畜体体重的比例大小可分为常量元素(0.01%以上)和微量元素(0.01%以下)。常量元素有钙、磷、钠、氯、硫、镁、钾等。微量元素有铁、铜、锰、锌、硅、硒、钴、碘、铬、氟、钼等,其在羊体内含量虽少,但具有重要作用。
1.常量元素
(1)钙和磷。钙、磷参与机体的代谢活动,是骨骼的重要组成成分。钙、磷关系密切,幼龄羊其比例为2∶1。血液中的钙有抑制神经和肌肉兴奋,促进血凝和保持细胞膜完整性等作用;磷参与糖代谢和保持血液pH值正常。缺乏钙或磷,骨骼发育不正常。长期缺钙、磷或由于钙、磷的比例不当和维生素D的供应不足,幼羊出现佝偻病,成年羊会发生骨软症和骨质疏松。奶中的钙、磷含量占其矿物质含量的5%。若饲料中钙、磷不足,会影响羊的机体健康。豆科牧草含钙较多,禾本科牧草含钙量低,因此饲喂禾本科牧草应注意补充钙质。绵羊食用钙化物一般不会出现钙中毒。但日粮中钙过量,会加速其他元素如磷、镁、铁、碘、锌和锰的缺乏。
(2)钾、钠、氯。它们主要分布在羊的体液及软组织中,在维持体液的酸碱平衡和渗透压方面起着重要的作用,并能调节体内水的平衡。钠是制造胆汁的重要原料,氯构成胃液中盐酸并参与蛋白质消化。钠、氯在羊体内主要以食盐形式存在,食盐还有调味作用,能刺激唾液分泌,促进淀粉酶的活性。钠、氯缺乏时可导致消化不良、食欲减退、采食量减少、异嗜、利用饲料营养物质的能力下降、发育障碍、生长迟缓、体重减轻、生殖功能减弱、生产力下降等现象。所以,在饲料中必须补充食盐,常以0.5%的食盐配给为宜,喂量过多则引起食盐中毒。钾主要存在于细胞内液中,影响机体的渗透压和酸碱平衡,对一些酶的活性有促进作用。缺乏钾时导致采食量下降,精神不振和痉挛。钾在普通日粮中不必另行补充,绵羊对钾的最大耐受量占日粮干物质的3%。
(3)镁。镁作为骨骼和牙齿的成分,为骨骼正常发育所必需;作为磷酸酶、氧化酶、激酶、肽酶、精氨酸酶等多种酶的活化因子,在糖类、蛋白质和脂肪代谢中起重要作用,参与遗传物质DNA、RNA和蛋白质合成,或直接参与酶组成,调节神经肌肉兴奋性,保证神经肌肉的正常功能。
羊体含镁约占体重的0.05%,其中60%~70%存在于骨骼中,其余存在于软组织中。羊需镁量高,一般是非反刍动物的4倍左右。饲料中镁含量变化大、吸收率低会使羊出现镁缺乏症,又称“草痉挛”。其主要表现为神经过敏,肌肉发抖,呼吸弱,心跳过速,抽搐,死亡。镁过量可使羊中毒,主要表现为昏睡,运动失调,腹泻,采食量下降,生产力降低,甚至死亡。实际生产中使用含镁添加剂混合不均时可能导致中毒。
(4)硫。硫是保证瘤胃微生物最佳生长的重要养分。在瘤胃微生物消化过程中,硫对含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸)、维生素B12的合成有作用。硫是构成蛋白质、某些维生素、酶、激素和谷胱甘肽辅酶A的必需成分,也是机体中间代谢和去毒过程中不可缺少的物质。硫作为黏多糖的成分参与胶原和结缔组织的代谢等。羊还能利用无机硫合成黏多糖。
缺硫时,可发生流涎过多、虚弱、食欲不振、异食癖、消瘦等现象。与蛋白质缺乏症状相似,出现食欲减退,增重减少,毛的生长速度降低等现象。此外,还表现出唾液分泌过多、流泪和脱毛。产毛绵羊的饲粮中需较高的硫。硫过量时,可产生厌食、失重、便秘、腹泻、抑郁等毒性反应,甚至死亡。用硫酸钠补充硫,最大耐受量为日粮的0.4%。严重中毒症状是呼出气体有硫化氢气味。
2.微量元素
(1)碘。碘是形成甲状腺素不可缺少的元素,参与物质的代谢过程。缺碘时,新生的羔羊甲状腺肿大,无毛,死亡或生存亦很衰弱,发育缓慢。母羊缺碘受胎率低,母羊每天需要碘0.5毫克左右,实践证明食盐中加入0.01%碘化钾时,可满足羊对碘的需要。因为碘化钾容易氧化、蒸发或滤过,所以建议用碘化钙。碘中毒症状是发育缓慢、厌食和体温下降。
(2)铁。铁参与形成血红素和肌红蛋白,保证机体组织氧的运输。铁还是细胞色素酶类和多种氧化酶的成分,与细胞内生物氧化过程密切相关。缺乏铁的症状是生长缓慢、嗜睡、贫血、呼吸频率增加。铁过量,其慢性中毒症状是采食量下降、生长速度慢、饲料转化率低;其急性中毒表现为厌食、尿少、腹泻、体温低、代谢性酸中毒、休克,甚至死亡。目前尚无证明羔羊或大羊在正常情况下会缺铁,但有时羔羊舍饲在木条或木板地上因缺铁会引起贫血。通常情况下,植物性饲料含有足够的铁,可以满足羊对铁的需要。
(3)钴。钴是羊瘤胃微生物合成维生素B12的原料,血液中肝脏中钴的含量可作为钴在羊体中含量充足与否的标志。缺钴时影响血红素和红细胞的形成。绵羊缺钴时出现食欲减退、流泪、被毛粗硬、精神不振、逐渐消瘦、贫血、发情次数减少、受胎率显著下降、易流产、泌乳量和产毛量降低。饲料中钴含量过多对羊也有害,正常情况下每天可供钴0.1~1毫克。日粮中补充钴,则母羊中发情羊增加,公羊精子数增加。严重缺乏钴还会使泌乳量和剪毛量降低,幼龄羊比成年羊受影响大。
(4)硒。硒是谷胱苷肽过氧化物酶的主要成分,具有抗氧化作用。也是日粮中必需的元素,每千克饲料中必须含有0.1毫克硒才能满足羊的需要。缺硒时,对羔羊的发育有严重影响,主要表现为羔羊生长慢、易发病,特别是易发白肌病,此病多发生在羔羊2~8周龄,死亡率很高。母羊繁殖功能紊乱,多空怀和死胎。缺乏硒时,绵羊补饲亚硒酸钠。但硒过量则发生慢性蓄积性中毒,表现为脱毛、蹄发炎或溃烂、繁殖力下降。当喂含硒量低的日粮时,体内的硒便迅速排出体外。
(5)铜。铜有催化红细胞和血红素形成的作用。铜与羊毛生长关系密切。在酶的作用下,铜参与有色毛纤维色素的形成。铜可以单独缺乏,也可以和钴、铁同时缺乏。贫血常和铜有关,若羊得不到适量的铜,就会影响铁的正常吸收,其结果使血红蛋白的合成受阻,一只羊每天需铜15毫克左右,羔羊缺铜时常见的症状是肌肉不协调、后肢瘫痪、神经纤维的骨髓退化,毛纤维直、强度、弹性、染色亲和力下降,有色毛色素沉着力差,羔羊初生后软弱或死亡。在缺铜地区把硫酸铜按0.5%比例加到食盐中可以补铜。铜中毒症状为溶血、黄疸、血红蛋白尿,肝和肾呈现黑色。
(6)锰。锰对于骨骼发育和繁殖都有作用,羊的骨骼发育中需要锰。缺锰时,母羊受胎率低、流产,羔羊的初生体重减轻,产的公羔比母羔多,而且母羔还比公羔死的多。
(7)锌。锌是多种酶的成分,如红细胞中的碳酸酐酶、胰液中的羧肽酶和胰岛素。锌的主要作用:一是维持公羊睾丸的正常发育和精子的正常生成,二是维持羊毛的正常生长,使之不脱毛。公羔日粮中应含36~40毫克的锌,才能保持睾丸的正常发育。缺乏时出现角化不全症、掉毛、睾丸发育缓慢(或睾丸萎缩)、多畸形精子、母羊繁殖力下降。锌过量出现中毒症状,采食量下降、羔羊增重降低。日粮每千克含锌量达到0.75克,妊娠母羊表现出严重缺锌,流产和死胎增多。
(五)水
水对维持羊的生命活动极其重要。构成羊机体的成分中水分最多。初生羔羊身体含水80%左右,成年羊含水50%。动物失去全部脂肪、半数蛋白质或失去40%的体重时仍能存活,但若脱水5%则食欲减退,脱水10%则生理失常、代谢紊乱,脱水20%就会死亡。
羊体内水来源于饮水、饲料水和代谢水。