畜禽营养调控分子机制

作为农业的重要组成部分，畜牧业的发展直接影响人民群众的生活质量，关系到一个国家和地区的经济水平。当前，我国畜牧业正处于从传统畜牧业向现代畜牧业转型的关键时期，迫切需要发展新的应用技术和基础理论。本书聚焦畜禽营养代谢调控的前沿进展，以“营养代谢过程—调控机制—终端产品”为主线，采用多学科交叉的研究策略，系统阐述了营养代谢与动物生长、健康的内在联系。通过从分子、细胞到组织、器官及整体的多层次研究，揭示了畜禽健康、高效、优质安全生产的基本规律与分子基础；探讨了营养素与基因相互作用对免疫健康影响的规律及机制，即营养素与基因相互作用在免疫中的作用。本书不仅深入阐述了畜禽胃肠道微生物营养调控的分子机制，还系统性地梳理了畜禽营养与生物钟互作的核心分子通路。从分子营养研究模型和营养基因组学等方面阐述了畜禽分子营养研究的方法，建立营养素安全、高效利用的理论和评价方法体系，从分子水平上拓展动物营养学研究的内涵和外延，为建立现代动物营养分子调控理论和方法提供一定的基础。

功能性氨基酸及微量元素螯合物技术创新及产业化应用，湖南省技术发明一等奖，2016年，排名第1

目录
第一章 绪论 1
第一节 国内外动物营养学发展历程 1
一、动物营养学及其发展历程 1
二、我国近现代动物营养学发展历程 2
第二节 畜禽分子营养学发展 3
一、分子生物学发展 3
二、分子营养学 3
三、畜禽分子营养学 4
四、“营养-宿主-微生物”互作的系统分子营养学 4
五、畜禽分子营养学技术的发展与误区 5
参考文献 5
第二章 畜禽生长发育分子生物学与营养需求规律 7
第一节 胎儿发育规律 7
一、胎儿体征及胎儿体化学成分变化 7
二、胎儿体成分发育 7
第二节 肠道发育规律及关键信号分子 13
一、肠道的结构 13
二、肠上皮形成的关键信号通路 14
三、肠道关键营养素转运、代谢与信号传递 19
第三节 肝脏发育规律及代谢特点 25
一、肝脏发育规律 25
二、肝脏代谢特点 27
参考文献 40
第三章 氨基酸/肽调控畜禽生长发育的分子机制 49
第一节 氨基酸生物学作用及调控畜禽生长发育的分子机制 49
一、精氨酸 49
二、色氨酸 53
三、谷氨酸 55
四、谷氨酰胺 58
五、甲硫氨酸 61
六、牛磺酸 63
第二节 生物活性肽的生物学作用及其分子机制 67
一、抗菌肽 67
二、抗氧化肽 68
三、免疫调节肽 70
四、风味调节肽 72
第三节 氨基酸相关代谢物的生物学作用及调控畜禽生长发育的分子机制 74
一、多胺 75
二、半胱胺 80
三、N-氨甲酰谷氨酸 83
四、N-乙酰半胱氨酸 85
五、α-酮戊二酸 88
六、γ-氨基丁酸 90
七、胍基乙酸 92
八、甲硫氨酸羟基类似物 95
参考文献 96
第四章 畜禽微营养素调控分子机制 113
第一节 畜禽微量元素代谢调控分子机制 113
一、铁 113
二、铜 115
三、锌 116
四、锰 118
第二节 维生素代谢与免疫调控分子机制 120
一、维生素A 120
二、维生素D 123
三、维生素E 126
四、维生素K 127
五、硫胺素 129
六、核黄素 131
七、维生素PP 132
八、维生素B5 134
参考文献 135
第五章 畜禽核苷酸营养调控分子机制 147
第一节 核苷酸概述 147
一、核苷酸基本结构 147
二、核苷酸的合成及分解代谢 148
三、不同哺乳动物乳汁中的核苷酸含量 152
第二节 核苷酸的生物学功能 154
一、核苷酸与肠道健康 154
二、核苷酸与免疫 155
三、核苷酸与糖代谢 156
四、核苷酸与脂代谢 159
五、核苷酸与氨基酸代谢 161
六、核苷酸与肠道微生物组成 161
第三节 核苷酸调控畜禽健康分子机制 162
一、核苷酸调控机体肠道发育 162
二、核苷酸调控机体免疫功能 163
三、核苷酸调控机体营养代谢 164
参考文献 164
第六章 畜禽免疫代谢的分子营养调控 174
第一节 非特异性免疫系统概述 174
一、由皮肤和体液等物理与化学屏障构成的第一道防线 176
二、由髓系和巨噬细胞-单核细胞系的吞噬细胞构成的第二道防线 176
三、非特异性免疫的识别系统 177
四、非特异性免疫和炎症反应的调节与逃避 181
第二节 免疫细胞的代谢 182
一、免疫细胞中的糖酵解 182
二、免疫细胞中的氧化代谢 184
三、免疫细胞功能的代谢调控 185
第三节 氨基酸营养与畜禽免疫功能 188
一、氨基酸的获取和感应 188
二、氨基酸代谢与畜禽免疫功能 190
第四节 脂类物质对畜禽免疫功能的影响 192
一、长链脂肪酸对畜禽免疫功能的影响 192
二、中链脂肪酸对畜禽免疫功能的影响 195
三、短链脂肪酸对畜禽免疫功能的影响 196
第五节 微量元素营养与畜禽免疫功能 198
一、铁元素对动物免疫功能的影响 198
二、铜元素对动物免疫功能的影响 199
三、锌元素对动物免疫功能的影响 200
四、硒元素对动物免疫功能的影响 201
五、锰元素对动物免疫功能的影响 202
六、铬元素对动物免疫功能的影响 203
参考文献 204
第七章 畜禽胃肠道微生物营养调控分子机制 216
第一节 畜禽胃肠道微生物概述 216
一、胃肠道微生物的定植 216
二、单胃动物的肠道微生物 217
三、反刍动物的胃肠道微生物 219
第二节 胃肠道微生物对营养物质消化吸收的影响 220
一、单胃动物肠道微生物菌群对营养物质消化与利用的影响 221
二、反刍动物胃肠道微生物菌群对营养物质消化与利用的影响 223
第三节 饲料营养物质对畜禽胃肠道微生物菌群的影响 225
一、饲养方式对胃肠道微生物菌群构成的影响 225
二、饲料营养成分对胃肠道微生物菌群构成的影响 226
三、饲料添加剂对微生物菌群的影响 228
第四节 畜禽应激和疾病通过改变胃肠道微生物结构影响营养代谢 229
一、环境应激改变胃肠道微生物菌群进而影响营养代谢 230
二、生产应激改变胃肠道微生物菌群进而影响营养代谢 233
三、疾病改变胃肠道微生物菌群进而影响营养代谢 234
第五节 菌群移植在畜禽胃肠道健康调控中的应用 235
一、菌群移植重塑胃肠道微生物结构 235
二、菌群移植有益菌增强畜禽代谢功能 236
参考文献 237
第八章 畜禽营养与生物钟互作分子机制 243
第一节 畜禽机体生理调控与生物节律 243
一、生物节律与生物钟 243
二、动物生物钟的分子调控机制 244
三、畜禽生物钟系统及其参与调控重要生理机能的研究进展 245
第二节 生物钟调控营养物质代谢 250
一、生物钟调控营养物质的摄入、消化和吸收 250
二、生物钟调控营养物质的转化和储存并维持代谢稳态 251
第三节 营养物质代谢对生物钟的调控 257
一、营养物质摄入时间对机体生物钟的影响 257
二、营养物质类型对机体生物钟的影响 258
三、肠道菌群及其代谢产物通过生物钟调节营养物质代谢 259
第四节 基于时间生物学的畜禽精准饲喂技术展望 262
参考文献 263
第九章 畜禽分子营养研究模型与基因组学研究 274
第一节 畜禽分子营养研究模型 274
一、体外细胞模型评价营养素对畜禽健康的影响 275
二、类器官模型评价营养素对畜禽健康的影响 279
三、动物模型评价营养素对畜禽健康的影响 285
第二节 畜禽分子营养基因组学研究 286
一、分子营养基因组学技术 287
二、反刍动物分子营养基因组学 289
三、猪分子营养基因组学 291
四、家禽分子营养基因组学 292
参考文献 293
第十章 畜禽分子营养研究展望 297
第一节 分子营养与畜禽饲养技术 297
一、营养代谢调控分子机制为畜禽精准饲养与养殖污染源头减控提供技术支撑 297
二、畜禽精准饲养技术研发 298
三、畜禽低氮低磷饲料配制技术与产品研发 298
四、畜禽微量元素添加剂减量技术与产品研发 299
五、畜禽饲用抗生素替代技术与产品研发 299
六、基于动物营养分子调控的酶的创制 300
第二节 合成生物学技术在畜禽营养中的应用 301
一、合成生物学技术在畜禽营养资源开发中的应用进展 301
二、合成生物学技术在秸秆类副产物饲料化中的应用 302
第三节 分子营养促进畜牧业高质量发展 303
一、提高饲料利用率：挖掘营养吸收潜力 303
二、增强动物免疫力：保障畜牧业健康养殖 303
三、改善畜产品品质：满足消费市场升级需求 304
四、合成生物学助力畜牧业高质量发展 304
参考文献 305