n07第七章 消化率的测定

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R(t)=U+D×e-Kd(t) 式中: R(t)——某一时间点的剩余率 U——淀粉中不可降解的部分(理论上认为这一值为零) D——淀粉中慢速降解的部分(理论上认为D=100-S, S为快速 降解部分) Kd——D的降解速率常数
优点

将反刍动物饲料营养价值的评定和营养需要的研究, 真正和瘤胃内微生物活动挂起钩来,充分体现了反 刍动物的生物学特性,为其蛋白质饲养新体系指标 (RDP和UDP)的提出奠定了基础
肠“T” 型瘘管放入尼龙袋测定猪饲料蛋白回肠消化率

优点 工作量小,成本低,一次可以做大批量的饲料 可以对饲料营养价值进行排队,取得饲料相对营养价值。

与常规全收糜法测得的真消化率很接近

缺点

不适用于肠道十分狭窄的动物
5、动物模型法

以大鼠作为动物模型来测定猪对大麦、肉骨粉、鱼 粉及其混合日粮氮和氨基酸回肠消化率 研究发现,大鼠和猪对于鱼粉的氨基酸回肠末端消 化率除了丝氨酸外没有种属差异 大鼠作为生长猪的模型动物具有一定研究价值,但 大鼠的生理结构与生长猪的生理结构有一定的差异, 估测的氨基酸回肠末端消化率有一定的误差

培养不同的时间,最长培养时间:

精料:12—36h 优质饲草:24—60h 劣质饲草:48—72h

在一定的时间里4、8、16、24、48h(精料), 8、16、24、 48、72h(粗饲料) 取出,冲洗,干燥,恒重

待测饲料瘤胃流通速率的测定:铬标记纤维法
计 算(1)
干物质有效降解率(P)根据Φrskov 和McDonald(1979)提出的公式计算:
大肠
人工消化液 消化道消化液 消化道消化液人工消化液
指示剂法
全食糜
内源指示剂 外源指示剂
消化实验方法剖析
第二节 体内消化试验
一、全消化道消化试验

全收粪法
指示剂法

1、全收粪法

优点

试验操作方便、测定较准确

缺点

排泄物污染严重 采食量、排泻量难以准确记录 食糜中养分含量受环境影响大 工作量大
优点


该方法不受日粮种类限制,试期短,采样时动物消化道干扰小,且可在几个 不同点取样

缺点

不易取得代表性的样本,不能重复操作 由于食糜通过小肠是间歇性的,所以在任一时间,回肠末端仅有少量食糜 动物死后,黏膜细胞很快脱落进入肠腔,从而干扰食糜中氨基酸的正确测定。 使得取样必须在动物处于麻醉状态下进行,故严格讲此方法应叫麻醉状态下 回肠末端取食糜法
dp=a+b(1-e-Kd(t))和P=a+(b×Kd)/(Kd+Kp) 式中: dp——某一时间点的降解率 a——快速降解部分 b——慢速降解部分 Kd——b的降解速率常数 Kp——外流速率常数 P——有效降解率
计 算(2)
淀粉有效降解率(P)根据Φrskov和 McDonald(1979)提出的公式计算:
消 化 能
真消化能 (MJ/kg)
食入总能 - (粪中总能-内源能) 食入饲料总量(kg)
2、指示剂法

优点

在于减少收集全部粪便带来的麻烦,省时省力,尤其是在收集全 部粪便较困难时

缺点


指示剂回收率对消化率影响较大,并且很难找到回收率很理想的 指示物质 分析困难,较难获得重复性高的测定数据 工作量大
8-10天
6-10天
家禽*
3-5 天
4-5 天
*一般是进行代谢实验,采用强饲法,试验期为1-2天。
食糜的收集和处理

收粪方法

专用消化柜或消化栏 动物肛门上套收粪袋

粪样处理

全粪法:收集全部粪便 指示剂法:每天定时收粪 粪样称重,混匀,按总重的1/10-1/50取样,加10%盐酸 10mL/100g鲜粪样和少量甲苯,固氮防腐。

第四节 体外消化试验
Hale Waihona Puke Baidu
活体试验技术的局限

1864年Emil van wolff首次发表以可消化营养物质作为指标的 饲养标准,标志着动物营养科学开始从化学分析时代进入了可 消化营养物质评定时代 在过去一个多世纪以来,动物营养学家进行了大量卓有成效的 工作,发展并改进了消化试验这种经典研究方法 传统活体试验方法存在测定工作费时、费人力和费物力, 消化 率指标的表观性等缺陷。 饲料工业呼唤快速、简便、可靠的消化试验技术
全收粪法养分消化率计算
例 1:测定仔猪饲粮CP消化率
日采食量:1000g, 饲粮CP含量:16% 日排粪量:250g, 粪中CP含量:12% CP消化率=
( 1000×16%-250×12%)
(1000×16%)
×100
= 81.2%
指示剂法养分消化率计算
例 2: 某饲粮消化实验结果如下,计算CF消化率
第二组
基础日粮 + 被测饲料
试验期
基础日粮
消化率的计算
D(%) = (B-A) X100 + A F
式中:D为被测饲料养分消化率 A为基础饲粮养分消化率 B为混合饲粮养分消化率
F为被测饲料养分占混合饲粮该养分的比例。
假定
基础饲粮养分消化率不变 养分间无互作效应
四、消化试验的基本步骤与要求
1、动物选择 2、日粮配制 3、试验步骤 4、食糜的收集和处理
5、成分分析和养分消化率、消化能的计算
试验步骤

预试期

适应环境 摸清采食量 排粪规律

正试期


记录采食量 收集排粪 时间

单胃动物 5-10天; 反刍动物 7-14天
表 不同种类的动物的试验期规定 预备试验期 正式试验期 牛、羊 10-14天 10-14天


7-10天
5-10天
工作量小,成本低,一次可以做大批量的饲料 可以对饲料营养价值进行排队,取得饲料相对营养 价值

缺点


孔径大小不好确定
将饲料限制在尼龙袋内,无法充分混合,微生物也 不能进入。 瘤胃内消失的营养物质并不是全部降解了,其中一 部分逃避了微生物的作用,进入了下一段消化道, 结果一般无法与饲料真消化率相匹配。因此,这种 瘤胃内的降解率又称作“消失率”。
2、瘘管法

概念

在肠道的某一部位置一套管,通过套管来取得样本测定动物消化 率的方法

分类

桥式瘘管法
T型瘘管法


缺点

瘘管法因套管堵塞和渗漏等现象的发生而无法用于测定高纤维日 粮,尤其是非淀粉多糖含量高的日粮。
桥式瘘管法

需截断肠道,在截断端各植一个T型套管收集其全部食糜, 测试完毕的食糜,加温后可从远端套管送回猪体内,以保 持动物体内的正常生理代谢
单T型瘘管

不截断肠道,安装一根T型瘘管,使 食糜自然流出

优点

安瘘管后对荷术动物生理影响小,能保证动 物正常的水、盐代谢
采样方便


缺点

因不可能收集全部粪尿,属于部分采样方法, 必须用指示剂 取样可能不均匀,缺乏代表性,而且较麻烦

单T型瘘管示意图
代谢笼中装了瘘管的猪
十二指肠瘘与回肠瘘
双T型瘘管

2、目的

准确地量化饲料中各种养分被动物消化利用的程度 ,也是评定饲 料营养价值的重要方法

3、种类
消化实验
体内(in vivo) 消化实验 半体内消化 实验 数字模拟 离体(in vitro) 消化实验 消化实验 离体(in vitro) 消化实验
全消化道 消化实验

消化道不同部 位消化实验
小肠
动物营养研究方法与 实验技术
赵胜军 博士 2010.4.15
第六章
消化实验
本章内容
第一节 消化试验概述
第二节 体内消化试验
第三节 半体内消化试验(尼龙袋法)
第四节 体外消化试验
第五节 数字模拟消化试验
第一节 消化试验概述
一、消化试验概念、目的与种类

1、概念

以测定动物对饲料养分的消化能力或饲料养分的可消化性为目的 的试验
消化率计算公式
(食入养分 - 粪中养分) X 100% 表观消化率= 食入养分 食糜养分组成
饲料中未消化的养分; 消化道分泌物; 消化道脱落细胞; 消化道微生物及其代谢产物。
真消化率
[食入养分 -(食糜中养分-内源养分)]
真消化率=
食入养分
X100%
消化能
表观消化能 (MJ/kg)
食入饲料总能 - 粪中总能 食入饲料总量 (kg)

由于是双管T形管,采 样时比单管更方便 单管只能取到定时的 部分样品,而双管能 接受到全部的消化液
能保证动物消化和水 盐代谢的正常


3、回肠一直肠吻合术(IRA)


是通过外科手术将回肠末端和直肠相吻合
根据吻合部位的不同和术后有无回盲瓣将其 分为四种



瓣前端端吻合术 瓣前端侧吻合术 瓣后端侧吻合术 瓣后端端吻合术
饲料CF含量:40%
饲料指示剂添加量:3%
粪中CF含量: 40%
粪中指示剂含量:6%
CF消化率= 100 - 3 × 40 ×100 6 40 = 50
消化能值的计算

直接测定


根据消化试验结果和结合能值测定进行 DE = (GE - FE)/采食量(kg) 例如

体重50Kg的猪,每日食入日粮2Kg,含总能33.47MJ,每日排粪中的总能为 8.34MJ,计算其采食饲料的的消化能。 饲料消化能 = (33.47-8.34)/2 =12.57(MJ/Kg)
回肠—直肠吻合术

优点

手术过程相对简单,猪恢复快,易于收集到代表 性的样本, 日粮类型不受限制

缺点

由于游离大肠,使得受术猪的正常生理状况受到 影响,能量、氮、水、电解质均有不同程度的改 变
回 直 肠 吻 合 术

家 禽 盲 肠 切 除 法
4、活动尼龙袋技术(MBNT)

采用体外胃蛋白酶预消化,然后用作了回直肠吻合术的猪,经十二

优点


缺点

间接测定法

步骤

第一次消化试验

测定基础饲粮养分消化率 测定新饲粮养分消化率

第二次消化试验


要求

为减少动物的影响,用二组动物同时试验 新饲粮组成:70-85%基础饲粮+15-30% 被测饲料
套算法的试验步骤 交叉试验步骤示意
第一组
第一次 基础日粮 消化试验 5—7天过渡期 第二次 消化试验 基础日粮 + 被测饲料 预饲期 试验期
对指示剂的要求


不能被动物消化吸收
在饲料中、粪便中能均匀分布 有很高的回收率 对动物没有毒副作用 易于检测
种类

外源指示剂

饲料本身不含,人为加入饲料中的指示物质 一般多用Cr2O3, EDTACo

内源指示剂

饲料本身含有,不能被动物消化吸收但可以测定的成分 多用酸性不容灰分(AIA acid insoluble ash)[2mol 或 4mol HCl 不溶]
第三节 半体内消化试验
(尼龙袋法)
尼龙袋法原理
接将饲料样品装入尼龙袋中,通过瘤胃瘘管将其悬 置于瘤胃中测定营养物质的降解率。认为从尼龙袋中透 过的饲料是已被消化吸收了的饲料,将尼龙袋当作是肠 道细胞膜(起滤过作用)。
瘤胃瘘管
操 作

将待测饲料装入孔径40-60μm2(14×9cm)的尼龙袋中,通 过瘤胃瘘管放入瘤胃


三、消化率的测定

直接测定法
间接测定法

1 直接测定法

适合配合饲料和某些原料
优点


简单,直接以待测饲料为全部饲粮,无养分互作的干扰

缺点

某些饲料适口性差,时间长后可能导致营养缺乏症
2 间接测定法


饲料替代法,套算法或二次试验法
原理

被测料替代实际基础饲料的一部分,分别测定基础饲粮和替代后 饲粮的养分 克服养分不平衡的影响 基础饲粮营养平衡,则代入被测饲料后可能出现不平衡 需作两次试验 养分间存在互作效应,导致偏差
指示剂法消化率的计算
原理:食入指示剂量=排出指示剂量
养分消化率 = 100( %) 饲粮指示剂含量
食糜中指示剂含量 ×
食糜养分含量
饲粮养分含量
×100
二、消化道不同位点消化试验
不同位点瘘管安装
十二指肠近端 回盲口
1、屠宰法

在饲喂某一日粮一定时间后,将动物“屠宰”,于距回盲瓣一定距 离处取样
优缺点


属于全取样法,样本代表性好,可不用指示剂 操作复杂
H
绵羊内脏肠管结构模型图(引自Huntington等,1989) a、隔膜;b、肝脏;c、胆囊;d、门静脉;e、胃脾静脉;f、空肠;g、前肠系膜静脉;h、肠系膜 静脉侧枝;i、肠系膜静脉远端分枝;j、盲肠;k、回盲静脉;l、大肠; I、灌注对氨基马尿酸(PAH)需做插管处;M、采集肠系膜血液需做插管处;P、采集门静脉血液需 做插管处;H、采集肝静脉需做插管处

间接推算

根据每日食入的可消化粗蛋白质(X1 )、可消化粗脂肪(X2)、 可消化粗纤维(X3)、可消化无氮浸出物(X4)的量(克), 用下列回归公式计算每日食入饲料的消化能(Y千焦)
不同动物饲料消化能值的测定
Y(牛)=24.23X1 +34.10X2+18.49X3 +16.99X4 ± 4.18% Y(绵羊)=23.93X1 +37.87X2+18.33X3 +16.99X4±3.77% Y(猪)=24.18X1 +39.41X2+18.41X3 +17.03X4 ± 4.18%
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