가 축 영 양 학 한국방송통신대학 농학과 송재용 (jysong76@naver.com)

차례 PART 1. 가축의 영양 PART 2. 소화 및 흡수 PART 3. 사료가치평가 영양학이란? 가축영양학의 목적 영양소의 종류와 대사 작용 – 탄수화물, 단백질, 지방 PART 2. 소화 및 흡수 소화 기관의 구조와 특성 단위동물의 소화 및 흡수 반추동물의 소화 및 흡수 PART 3. 사료가치평가 사료의 소화율 사료가치의 평가 방법 사양 표준

PART 1. 가축의 영양

영양과 영양학 영양소(Nutrients) : 생명을 유지하고 새로운 조직을 형성하거나 젖, 고기, 알 등을 생산하기 위해 체외로 부터 섭취하는 물질.

영양과 영양학 영양(Nutrition) : 동물이 외부로부터 물질을 섭취한 후, 소화, 흡수하여 생명현상에 필요한 물질을 만들고 불필요한 물질을 배설하는 전 과정. 동화작용(anabolism), 이화작용(catabolism)

동화작용 VS 이화작용 동화작용(Anabolism) 이화작용(Catabolism) - 저분자물질로부터 고분자물질을 합성하는 과정 - 에너지를 흡수 (흡열반응) - 예: 광합성, 체내에서의 양분합성등 이화작용(Catabolism) - 고분자물질로부터 저분자물질을 합성하는 과정 - 에너지 방출 (발열반응) - 예: 소화, 세포내 호흡 저분자 물질  고분자 물질 무기물  유기물 낮은 에너지 물질  높은 에너지 물질

영양과 영양학 동물 영양학(Animal Nutrition) : 영양소가 생체 내에서 이용되는 영양현상을 과학적으로 연구하는 학문분야.

가축 영양학의 목적 동물의 능력을 최대한 발휘시키는데 필요한 모든 종류 의 영양소를 과부족 없이 공급해 주는 것 각 영양소의 화학적, 영양적 특성과 대사현상의 이해 사료의 영양소 함량, 동물의 생리상태별, 생산기능별 영 양소 요구량(사양표준)의 이해

가축 영양학의 목적

영양소의 종류와 기능

영양소의 종류와 기능 에너지 공급 : 탄수화물, 단백질, 지질 신체의 성장과 유지: 단백질, 지질, 무기질, 물 유기양분이란건, 포도당, 아미노산 등 에너지에 직접적인 역할을 하는 영양소 무기양분이란건, 무기이온, 물 정도로 직접적인 에너지에 역할을 하진 못하지만, 도와주는 필수성분들 에너지 공급 : 탄수화물, 단백질, 지질 신체의 성장과 유지: 단백질, 지질, 무기질, 물 체내에서 기능을 조절: 비타민, 무기질

탄수화물 총 섭취열량의 60%이상을 차지하는 주된 열량영양소 구성 - 탄소: 수소: 산소(1:2:1) 총 섭취열량의 60%이상을 차지하는 주된 열량영양소 구성 - 탄소: 수소: 산소(1:2:1) 탄소(Carbon)와 물(H2O)의 결합체 식물체내에서 엽록소의 광합성을 통해 합성 세포질성(전분) 및 세포막성 (섬유 소) 탄수화물이 존재

단당류(monosaccharides) 올리고당류(oligosaccharides) 다당류(polysaccharides) 탄수화물의 분류 탄수화물의 구성 단위에 따라.. 단당류(monosaccharides) 이당류(disaccharides) 올리고당류(oligosaccharides) 다당류(polysaccharides)

탄수화물의 분류 단당류(monosaccharides) - 탄소 수에 따라 3탄당, 4탄당, 5탄당, 6탄당으로 구분 - 단맛을 내고 물에 쉽게 녹는 성질을 갖는다 - 식품속에 주로 존재하는 단당류 : 6탄당 - Glucose, Frucotse, Galactose - 이 세가지 단당류는 분자량과 일반 분자식이 C6H12O6로 모두 같지만 산소와 수소의 위치가 약간씩 달라 분자의 모양과 맛이 다르다

탄수화물의 분류 Glucose Fructose Galactose 포도에 많이 들어 있어 붙여진 이름 동물의 혈액내에 들어있는 당질은 포도당이므로 혈당이라고 한다. Fructose 단당류중 단맛이 가장 강하다. 꿀이나 잘 익은 과일에 존재 간에서 포도당으로 전환 Galactose 이당류인 유당의 구성성분 단당류중 단맛이 가장 적다. 모유나 우유등 유즙에 존재 간에서 포도당으로 전환 신체에서 필요시(ex. 수유부) 생성

탄수화물의 분류 이당류(disaccharides) (Maltose) (Glucose) (Sucrose) (fructose) (Lactose) (Sucrose) (Glucose) (fructose) (Galactose) (Maltose) 설탕은 사탕수수나 사탕무, 벌꿀에 존재 맥아당은 엿기름과 같이 곡식의 싹에 많이 존재 유당은 모유나 우유등 유즙에 존재, 포유동물의 젖에만 존재, 뇌, 신경조직의 구성성분, 대뇌의 에너지원

탄수화물의 분류 올리고당류(oligosaccharides) - 단당류가 3개 이상 10개 미만이 결합된 물질 - 종류 : 라피노스(raffinose), 스타키오스(stachyose) - 신체내 소화효소가 존재하지 않으므로 소화가 되지 않음 - 장내에 존재하는 유익한 균총인 비피도박테리아를 활성화해 장의 건강 을 유지 라피노스 스타키오스 갈락토오스 + 포도당 + 과당 콩이나 팥등 두류에 존재 갈락토오스2분자 + 포도당 + 과당

탄수화물의 분류 다당류 (polysaccharides) - 단당류가 10개 이상으로 분자의 크기가 매우 크다. - 동물과 식물에서 탄수화물의 저장고 역할 - 종류 : 전분(starch, 식물성 탄수화물) 글리코겐(glycogen, 동물성 탄수화물) 섬유소(cellulose)

탄수화물의 분류 α-글리코시드결합 β-글리코시드결합

탄수화물의 분류 식이섬유질(Dietary fiber) - 소화기관에서 소화되지 않는 탄수화물 - 종류 : 셀룰로즈(cellulose) 헤미셀룰로즈(hemicellulose) 펙틴(pectin) 검(gums) 점액질(mucilages) 리그닌(lignin)

포만감(비만예방) 소장에서 당 흡수속도 지연, 탄수화물의 분류 식이섬유질 분류와 생리적 기능 분류 종 류 주요 급원식품 생리적기능 가용성 섬유소 펙틴,검 헤미셀룰로오스일부 뮤실리지 감귤류,사과,해조류 바나나 보리,귀리,두류 포만감(비만예방) 소장에서 당 흡수속도 지연, 혈청콜레스테롤 감소 불용성 섬유소 셀룰로오스 헤미셀룰로오스 리그닌 모든 식물,밀겨 통밀 호밀,쌀,채소 분변량 증가 장 통과속도 지속 포도당 흡수 지연

탄수화물의 중요성 중요 에너지 공급원이다 (1 g 당 4 kcal) - 해당작용과 TCA 을 통해 에너지 ATP 생산 - 중추신경계의 유일한 에너지원(적혈구, 뇌) 뇌와 신경조직의 구성성분 - galactose는 중요한 뇌신경구성분이다 간이나 근육에 글리코겐 형태로 저장된다 지방과 단백질의 합성원료 Ca 의 흡수를 돕는다

탄수화물의 대사작용 Glucose 2 Pyruvate 2 Lactate 2 EtOH +2CO2 2 acetyl-CoA 4H2O + 4CO2 해당과정 혐기 호기 효모의 발효 근육운동 시트르산 회로

탄수화물 대사 장애 당뇨병 저혈당 쇼크 유당불내증 인슐린의 부족이나 기능이상,탄수화물의 대사이상에 의한 질병이다 탄수화물이 정상적으로 섭취되지 않아 생기는 질병 저혈당 쇼크 소장에 유당이 포도당과 갈락토오스로 분해되지 못하면 체내로 흡수되지 않고 대장으로 가서 박테리아에 의해 발효되면서 산과 함께 가스를 생성 유당불내증

단백질 구성성분: 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N) 및 황(S) 20 가지 아미노산의 펩티드(Peptide) 결합에 의해 다양한 종류의 단백질 형성 단백질의 아미노산 서열에 따라 단백질의 성질이 달라지며, 이들 아미노 산 서열에 대한 유전정보는 DNA에 담겨져 있음

단백질의 분류 및 종류 단순 단백질 simple proteins 복합 단백질 conjugated proteins 유도 단백질 알부민(albumin) 글로불린(globulin) 글루테린(glutelin) 프로라민(prolamin) 알부미노이드 (albuminoid) 히스톤(histone) 프로타민(protamin) 복합 단백질 conjugated proteins 핵단백질(nucleoprotein) 당단백질(glycoprotein) 인단백질(phosphoprotein) 색소 단백질(chromoprotein) 지단백질 (lipoprotein) 유도 단백질 derived protein 제 1차 유도 단백질 :젤라틴 (gelatine) :프로테인 (protean) :메타프로틴 (metaprotein) :응고단백질 (coagulated protein) 제 2차 유도 단백질 :프로테오즈 (proteose) :펩톤 (peptone) :펩티드 (peptide)

단백질의 합성 (central dogma)

단백질의 합성 (central dogma)

필수아미노산 필수아미노산 비필수 아미노산 대체 불가능 아미노산 대체가능 아미노산 아르기닌 글리신 리신 알라닌 트립토판 세린 히스티딘 아스파르트산 페닐알라닌 티로신 글루탐산 류신 프롤린 이소류신 히드록시프롤린 트레오닌 시스테인 메티오닌 시스틴 티록신 발린 히드록시티로신

제한 아미노산 단백질이 흡수된 후의 이용률에서 필수아미노산의 최적 비율로 보았을 때 상대적으로 부족한 필수아미노산 단백질이 흡수된 후의 이용률에서 필수아미노산의 최적 비율로 보았을 때 상대적으로 부족한 필수아미노산 리신·메티오닌·트립토판·트레오닌 등 4종의 필수아미노산이 제한아미노산 이 되는 경우가 많다

제한아미노산 사료의 종류 증체량(g) 증체량/ N 섭취량 쌀 9.2 6.2 쌀 + lysine 6.6 4.2 쌀 + lysine + threonine 28.0 14.4 제1제한아미노산 : threonine, 제2제한아미노산 : lysine

단백질의 중요성 동물세포의 구성성분 효소 및 호르몬의 주성분 Hemoglobin의 주성분으로 산소 운반관여 성장 및 발육의 주요 기능 면역물질(Antibody) 형성 관여

지방 유기용매에 가용성인 물질 주로 탄소, 수소, 산소로 구성 탄소와 수소의 함량이 높아 모든 영양소 중 가장 큰 에너지를 함유 영양소명 총에너지 대사에너지 탄수화물 4.2 4.1 지방 9.5 9.3 단백질 5.6

지방산과 글리세롤 외에 다른 성분(인, 당, 황, 단백질)이 결합된 지방 지방의 종류 종류 특징 예 단순지방 지방산과 글리세롤이 에스테르 결합한 물질 •유(油,oil) :상온에서 액체 (예) 대두유,  면실유, 옥배유 •지(脂,fat) :상온에서 고체 (예) 우지, 돈지 •wax : 동식물의 보호물질로 분비된다 복합지방 지방산과 글리세롤 외에 다른 성분(인, 당, 황, 단백질)이 결합된 지방 •인지질 : 인산을 함유하고 있는 복합지질 (예) 레시틴, 세팔린, 스핑고멜린 •당지질 : 당을 함유하고 있는 복합지질 (예) 세레브로사이드, 강글리오사이드 유도지방 단순지질과 복합지질이 가수분해되어 생성된 물질 •스테롤류 : 콜레스테롤, 담즙산, 에르고스테롤, 시토스테롤 •고급지방산 : 카로테노이드

지방산의 분류 포화지방산 - 이중결합이 없는 완전포화된 상태 - 동물 지방에 많으며 주로 상온에서 고체 불포화지방산 - 1개 이상의 이중결합을 갖는 지방산 - 식물성 지방에 많이 포함되어 있으며 주로 상온에서 액체상태

지방의 중요성 1) 효과적인 에너지의 공급원 2) 신체의 구성성분 3) 체온유지 및 중요장기 보호작용 - 지방 1g당 9kcal의 열량을 발생하여 적은 양으로 많은 열량을 얻을 수 있다 2) 신체의 구성성분 - 지방은 세포막의 구조 형성에 주요한 구성성분이다. - 콜레스테롤은 인지질과 함께 세포막 구성성분이다. 3) 체온유지 및 중요장기 보호작용 - 지방질은 열의 부도체로써 열 의 방산을 막는 작용을 한다. 즉, 외부환경의 급격한 변화로부터 일정한 체온을 유지할 수 있도록 한다

지방의 중요성 4) 신체 기능의 조절 5) 필수 지방산의 급원 6) 지용성 비타민의 용매역할 - 콜레스테롤 및 프로스타글란딘(prostaglandin)과 그 외 지방유도물을 합성함으로 써 신체의 기능을 조절하는 주요 역할을 한다. 5) 필수 지방산의 급원 - 다불포화지방산인 리놀산, 리놀렌산, 아라키톤산등 6) 지용성 비타민의 용매역할 - 지용성 비타민은 지질에 녹은 상태로 소화되어 흡수되므로 지질섭취가 적으면 비타민 흡수량도 적다.