动物营养与饲料学15研究方法

120
CH4 CO2 相差
130
-
1570
-
+100
+5
1、2阶段相差
-
-
C(g)
3600 700 130 160 2110 +500 +400
N(g)
200 50 140 +10 +5
4、屠宰法
1）原理：通过屠宰直接测定沉积组织的能量，也可推 算出畜体产热(维持)。
食入能=粪能+尿能+皮屑能+甲烷能+沉积能+产热
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
尼龙袋法(nylon bags technique)
离体（in vitro）消 化实验
全收粪法
指示剂法 消化道消化液 人工消化液
肛门收粪 回肠指示剂 内源指示剂 外源指示剂
➢例1：测定仔猪饲粮CP消化率(收全粪法) 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%）
=
×100
（1000×16%）
= 81.2%
➢ 例2: 计算CF消化率（指示剂法）
某饲粮消化实验结果如下
饲料CF含量:40%
饲粮养分含量
4、体内消化试验的操作步骤与要求 (1)动物选择 (2)日粮配制 (3)实验步骤 1)预试期：适应环境、摸清采食量、排粪规律 2)正试期：记录采食量、收集排粪
不同种类的动物的实验期规定
预备实验期
牛、羊 10-14天
马
7-10天
猪
5-10天
家禽*
3-5 天
正式实验期 10-14天
8-10天 6-10天 4-5 天
维持+生长=48,110+2,545=50,655(KJ) 饲料能量利用率=50,655/123,646=0.41
59,621 5,065 368 7,937 48,110 2,545 123,646
2、间接测热法 呼吸熵(RQ) = CO2/O2
根据24小时的耗O2、CO2生成量和尿N估计产热
在Kellner基础上发展，以产脂净能（NEF） 为评定营养价值的指标，分别用牛、绵羊、 猪、禽进行代谢试验，测出产脂净能，再进 行消化试验，测出饲料可消化养分含量，拟 定回归公式。 能量饲料单位=2.5NEf （反刍）
=3.5NEf （猪禽）
六．加州净能体系
1968年在加州创立，用于评定肉牛营养价 值。
粪中CF含量: 40%
饲料指示剂添加量:3% 粪中指示剂含量:6%
CF消化率=100 －
3 6
×
40 40
×100
= 50
（2）消化能的测定
1）直接测定 DE = （GE - FE）/采食量（kg）
二、体内消化实验
➢例 体 重 50kg 的 猪 ， 每 日 食 入 日 粮 2kg ， 含 总 能 33.47兆焦耳，每日排粪的总能为8.34兆焦耳， 计算其采食饲料的消化能。
蛋白质净利用率（NPU）(%)= 沉积N/食入 N×100
三、碳平衡
沉积C=摄入C-（粪C+尿C+呼吸气体CO2 +肠道气体CH4+离体产品C）
沉积C：合成蛋白质+合成脂肪
结合氮平衡试验，可推算出体内脂肪沉积量。
四、能量平衡实验
• 食入能 = 排泄物（粪、尿、脱落皮屑、毛）含能+ 沉积
能(生长肥育) +离体产品(奶、蛋、毛)含能 +维持生命 活动的机体产热
• 测定方法
直接测热法； 间接测热法 碳氮平衡法； 比较屠宰实验
1、直接ห้องสมุดไป่ตู้热法
阉牛每日的能量平衡 （KJ） 能量摄入
6,988g梯牧草(猫尾草)
116,065
能量支出
400g亚麻籽 16,619g粪 4,357g尿 37g皮屑脱落物 142g甲烷 畜体产热 机体增重 合计
7,581 123,646
波动。
3）全收粪法消化率计算公式
（食入养分 - 粪中养分）
消化率=
X 100%
食入养分
2回肠末端消化率测 定
1）T型瘘管 ➢优点：对荷术动物影响小 ➢缺点 无法收集全部食糜，需用 指示剂，取样缺乏代表性。
T型瘘管示意图
2）桥式瘘管
➢ 优点
手术成功率高
结果重复性好
不需指示剂
➢ 缺点
粪样取后又要送回 消化道，相当烦琐， 时间过长是不可能 的事。
每种饲料的营养价值用维持净能和增重净能 表示。
七．美国产奶净能体系，Flatt（1969）净能体系
大量奶牛能量平衡试验制订的，先测饲料DE，计 算NEL NEL=0.68DE－0.36
第六节 蛋白质营养价值评定体系
一、单胃动物 1、粗蛋白质(CP) CP=6.25×N 2、可消化粗蛋白质(DCP) 3、蛋白质的生物学价值(BV) 4、净蛋白利用率(NPU) NPU＝沉积氮(CP) /食入氮(CP) ×100 或 NPU＝BV×氮(CP)的消化率
第十五章 动物营养需要和饲料营养
价值评定的方法
第一节 化学分析法
一、营养物质的分析
•概念：应用物理、化学原理和方法对饲料、
动物组织及动物排泄物的某些成分，进行定 性、定量分析。
• 作用：为判定动物营养状况、动物营养需要
和饲料的营养价值提供基础数据。
• 分类： 营养物质的分析、抗营养因子分析及
动物组织和血液理化成分分析。
2、种类
（1）影响蛋白质消化 蛋白酶抑制剂、凝集素、皂苷、多酚化合物等
（2）影响矿物元素利用 植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚
（3）影响维生素利用 双香豆素、抗维生素B族因子等
（4）影响碳水化合物利用 （5）刺激免疫系统的抗营养因子 如抗原蛋白 （6）综合性抗营养因子
如水溶性非淀粉多糖。
二、抗营养因子分析
4N HCl不溶灰分
3)优点 不需收集全粪，省时省力。
4)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，测定数据重复性差
5）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 ×
粪中指示剂含量
粪中养分含量 ×100
真消化能 食入总能 - （粪中总能-内源能）
(MJ/kg)
食入饲料总量（kg）
二、 体内消化实验
➢ 方法 ➢全收粪法 ➢肛门收粪法 ➢回肠末端收粪法 ➢部分收粪法（指示剂法） ➢内源指示剂法 ➢外源指示剂法
1全收粪法 1)优点
试验操作方便、测定较准确 2)缺点
➢排泄物－饲料对应。－－无法实现 ➢采食量和排粪量不易准确记载，饲料浪费； ➢排泄物易受污染，引起量和成分的误差 ➢饲料和排泄物水分变化很大，引起有效成分浓度
能酶或相关酶； （3）动物动物组织和血液中某些代谢中间产
物或最终产物。
2、分析内容
（1）概略养分或纯养分； （2）营养物质代谢产物； （3）相关标识功能酶，如硒—血浆谷胱甘肽
过氧化物酶、锌—血清碱性磷酸酶、铜—血 浆铜蓝蛋白氧化酶和血浆尿素氮等。
第二节 消化实验
一、概念与目的
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。
➢ 方法 采用适宜方法，收集各种排泄物－粪、尿
二 、氮平衡试验
食入氮= 粪氮 + 尿氮 + 沉积氮+皮屑 食入氮= 粪氮 + 尿氮： 等平衡，体蛋白不增不减 食入氮 > 粪氮 + 尿氮 ：正平衡，体蛋白沉积 食入氮< 粪氮 + 尿氮 ：负平衡，体蛋白分解
消化N = 食入N-粪N
沉积N = 食入N-（粪 N+尿N） 蛋白质(N)消化率（%）=消化N/食入N×100 蛋白质生物学价值（BV）=沉积N/可消化 N×100
2）测定方法
屠宰不放血，心脏静脉注入麻醉药和凝血剂，除去 消化道内容物，冷冻、粉碎(胴体粉碎机)，取样测 组织燃烧热。
3）缺点：凡是CH4产量较高的，用屠宰法估计的畜体 产热不准确，应扣出CH4能。
第五节 饲料能量评定体系
一、TDN
始于1910年美国，1958年用新体系。
TDN（%）=X1＋2.25X2＋X3＋X4 二、Kellner淀粉价
饲料消化能 = （33.47-8.34）/2 = 12.57（兆焦/kg）
三 体外消化实验 1、概念 摸拟消化道，在体外进行饲料的消化。 2、优点 操作方便，环境、处理方法和时间容易标准化 3、缺点 与动物的生理系列化过程有一定的差异 4、类型 消化道消化液法和人工消化液法
四、尼龙袋法
饲料－－尼龙袋，经瘤胃瘘管放入瘤胃中， 48小时后取出，冲洗干净，烘干称重，与放 入前的饲料蛋白质含量相比，差值就为饲料 可降解蛋白质量。 ➢ 优点 简单易行，重现性好，实验期短，便于大批 量处理样品。
二、操作过程 在消化实验基础上准确收集排尿量 设备：代谢笼 鸡：易于进行代谢试验
第四节 平衡实验
一、概念与目的
1、概念
研究营养物质食入量与排泄、沉积间的 数量平衡关系称平衡实验。
2、目的
估计动物营养需要参数和饲料营养物质 的利用率。
N平衡
物质代谢
平 衡
碳平衡
试 验
能量平衡
➢ 原理 食入养分 = 排泄养分与沉积养分之和
1kg纯淀粉在肥育阉牛中的沉脂248g，为一个 淀粉当量。其他养分或饲料的沉脂量，折合成 淀粉当量。
三．北欧大麦饲料单位
以1kg大麦的沉脂量为一个大麦单位，相当于 沉积173.6g体脂，含能3.90MJ.
四．前苏联燕麦单位
以1kg中等燕麦的积脂量作为衡量单位，含能 1414大卡。
五．Nehring能量饲料单位体系
➢ 缺点 ➢低估饲料蛋白质降解率 ➢试验动物饲养费用高
➢ 计算公式
降解率(%)=(袋中初始N-孵化后N)×100/袋中初始 N
第三节 代谢试验
一、概念与目的 测定饲料代谢能及养分代谢率的试验 总能代谢率MGE= [GE－（FE＋UE）]/GE×100% 养分代谢率Mn =N2－（NF＋NU）/NI×100%
3、意义
分析饲料中抗营养因子的种类和含量， 可指导饲料合理加工、利用、贮存，如 通过加热可提高豆类籽实的营养价值。
4、分析方法
(1)酶法 (3)滴定法 (5)色谱法
(2)比色法 (4)原子吸收法 (6)荧光法
三、动物组织血液理化成分分析
1、分析对象
（1）动物组织和血液中各种营养物质； （2）动物组织和血液中与营养物质有关的功
基础数据
O2消耗 CO2生成 尿N 蛋白质代谢数据： 蛋白质氧化量 (14.8g×6.25)a 产 热(92.5g×18KJ/g)a1 O2消耗(92.5g×0.96L/g)a CO2生成(92.5g×0.77L/g)a 碳水化合物和脂肪代谢数据： O2消耗(392L-88.8L) CO2生成(310.7L-71.2L) 非蛋白RQ(239.5/303.2)b RQ为0.79时消耗303.2L氧产热 总产热(1665+6079)
3、分析对象
(1) 饲料 (2)排泄物（粪、尿、呼出气、皮屑等） (3)动物组织 (4)血液 (5)整体动物
4、分析方法
(1)称量法 (3)滴定法 (5)色谱法 (7)电泳
(2)比色法 (4)原子吸收法 (6)荧光法 (8)分子生物技术
二、抗营养因子分析
1、概念
抗营养因子是指饲料中本身所有或从外界 进入，影响饲料营养价值和动物生长的物 质。
*一般是进行代谢实验， 采用强饲法，实验期为1-2天。
(4)粪的收集和处理
1）收粪方法：专用消化柜或消化栏、收粪袋 2）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 硫酸和甲苯，固氮防腐。
5、养分消化率和消化能测定 （1)消化率的测定
392 L 310.7 L 14.8 g
92.5 g 1665 kJ 88.8 L 71.2 L
303.2 L 239.5 L
0.79 6079 kJ 7744 kJ
用碳、氮平衡法估计饲料沉积能
第一阶段 (基础饲粮)
第二阶段 (基础饲粮+被测饲粮)
C(g)
N(g)
饲料
2500
160
粪
600
35
尿
100
桥型瘘管示意图
3）回-直肠吻合术 优点：收粪简便，而且可收集全部粪样 缺点：手术复杂、成功率低和护理相对麻烦。
回 直 肠 吻 合 术
—
代谢笼中装了瘘管的猪
3指示剂法 1）对指示剂的要求
不被消化吸收，不影响养分的正常消化，无毒 无害，分布均匀，易测定。 2）种类 外源指示剂： Cr2O3 内源指示剂： 2N HCl
消化实验方法剖析
4. 消化率计算公式
（食入养分 - 粪中养分）
表观消化率=
X 100%
食入养分
➢ 粪中养分组成 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
[食入养分-粪中养分-内养分）]
真消化率=
食入养分
X 100%
表观消化能
消 (MJ/kg) 化 能
食入饲料总能 - 粪中总能 食入饲料总量 （kg）