10动物营养物质需要的研究方法

第十章动物营养物质需要的研究方法

思考题：

一. 消化试验和代谢试验有何异同，试验目的和方法有何区别？

消化实验就是测定饲料和粪便中某种营养物质的含量，折算为绝干样中的含量，计算消化率。代谢试验需要在消化试验基础上增加收集尿液的设备，并测定尿液排泄总量以及尿液中能量或营养物质含量，其它步骤与消化试验相同

消化实验的目的是测定饲料营养物质及能量消化率

消化试验的方法：

全收粪法

体内法

指示剂法(内源和外源)

消化试验尼龙袋法

动物消化液

体外法

微生物消化酶

代谢试验的目的是测定饲料的代谢能或营养物质利用率。

家禽由于其粪尿一起经泄殖腔排出，粪尿可以同时收集，适合进行代谢试验。猪、牛等动物进行代谢试验时，需要在消化试验基础上增加收集尿液的设备，并测定尿液排泄总量以及尿液中能量或营养物质含量，其它步骤与消化试验相同。家禽的代谢试验根据饲喂方式的差别分为诱饲法和强饲法。

二. 全粪收集法和指示剂法各自有哪些优点和缺点？

全粪收集法：

全粪收集法操作繁琐，工作量大，要求准确记录试验动物的采食量，且需收集全部粪便，通常准确的收集全部粪便难度较大，但该方法的准确度高。

矿物质的消化率难于应用全粪收集法。由于动物消化道排出大量的内源矿物质，测定结果误差较大，所以，应用此方法测定矿物元素的吸收率不准确。维生素在消化道内有大量的合成和破坏，因而，测定饲料维生素的消化率也没有意义。

指示剂法：

指示剂法可以减少全部收粪法中每日收集和记录试畜采食量与排粪量的麻烦，省时省力，尤其是在收集全部粪便较困难的情况下，采用指示剂法更具优越性。

由于搅拌技术及动物采食、消化饲料方面的原因，加入外源指示物的比例不宜过高，故外源指示剂法不宜用于直接测定单个饲料养分的消化率，只能相对准确地测出整个饲粮的能量、干物质与有机物的消化率。

指示剂方法的缺点是，很难找到一种完全不被吸收和回收率高的指示剂。近年来有报道认为氧化钛（TiO2）作为指示剂具有更高的回收率。

由于分析测定方法上的误差，外源指示剂法和内源指示物在粪中的回收率均不能达到100%，作严格的饲料消化率测定时，必须利用全收粪法进行校正。

三. 饲养试验的基本要求是什么？应遵循哪些原则？

基本要求：

1．试验的代表性试验材料（包括动物）应能代表总体水平，试验条件不仅力求结合当前生产实际，同时还应考虑小试验扩大后可能出现的问题，能反映将来推广试验结果所在地区的自然条件、饲料状况和管理水平等，以便在具体条件下应用。

2．结果的正确性正确性包括准确性和精确性。准确性是指试验结果接近于真值的程度。由于真值是未知的，所以只能用样本的统计数来推断。精确性是指试验误差的大小，可用多次测定值的变异程度衡量。试验准确性不等于精确性，要想获得高的准确性，必须首先提高精确性。用增加重复、随机化、配对比较、区组设计等办法降低误差，提高试验的精确性。

3．试验的重复性在相同的条件下进行相同的试验能否获得同样的结果，对于推广试验结果至关重要。为保证重演性，试验过程中要严格检查各种设施、条件，遵守操作规程，详细观察，准确记录，仔细核对，认真分析，对可疑数据进行必要的重复验证，以避免人为因素引起的误差。

4．试验动物的均匀性主要包括遗传背景、年龄、性别、胎次、体重、生理状态、健康状况等等。应使这些条件尽量相同或相近。

5．排除干扰因素在正式试验前采用一定时间的预饲期有利于排除干扰因素。分期试验应合理设置间隔时期，试验饲粮的内在质量应符合试验设计的要求。

遵循的原则：

1．重复同一处理设置的试验单位数称为重复。重复的最主要作用是估计试验误差，如果一处理只有1个观察值，便无从求得差异，也就无法估计误差。

2．随机化所谓随机化是将各试验单位的相关试验因子通过随机分配到各种处理中去，各组随机接受任何一种处理，使其不受任何主观因素的影响。随机化的目的是使偏差趋于相互抵消，即把系统误差转化为偶然误差。

3．局部控制试验设计应考虑采用各种技术措施，控制和减少处理因素以外其他各因素对试验结果的影响。增加重复可减少试验误差，但同时会加大系统误差；而随机化可将系统误差转化为随机误差。各组间系统误差条件基本一致，不会影响组间对比，而组内系统误差由组内随机配置转化为随机误差，并且实行区组内条件保持一致(或均等)的管理方法，即局部控制，可使随机误差尽量缩小。这样根据需要在各区组内设置重复，即使区组间差异增大，在区组内局部控制的精度可以保持不变。

四. 饲养试验有哪些主要方法？各种方法有哪些特点？

1．对照试验法在控制非测定因素相同或相似的情况下，把供试动物分组饲养，设对照组与试验组，比较测定因素对动物生产性能或生理生化指标的影响。分组试验法又可分为配对分组试验、不配对分组试验、随机区组试验和复因子试验等。

（1）配对试验当试验处理因素或水平不多，供试动物中可以找到各方面条件相同的个体双双搭配成对时即可采用配对的分组试验法。。

（2）分组试验在一般条件下，不易找到符合配对试验要求的供试动物。这时就不能勉强配对，而应当改用不配对的分组试验。此法不要求组成条件严格的动物对，只要求试验组和对照组动物的条件基本相同，试验开始时组间的体重等指标差异不显著。

（3）随机区组试验由于实验条件的限制，有时很难找到足够数量的所有条件均极为均匀一致的试验动物。这种情况下可以采取随机区组试验。首先根据试验动物的主要差异因素（例如品种、体重等）分为几个区组，区组内再按照随机原则构成条件极为相似的重复组。

这样试验动物本身的差异主要存在于区组间，有效减少了随机误差。试验结果的统计分析利用二因子单独观察值的方差分析进行“F”检验和q值法多重比较。

2．分期试验法在某些情况下，例如要比较不同饲料对奶牛泌乳量的影响时，符合试验条件的动物数可能特别少，进行分组试验有困难，则可采用分期试验的方法。用同一组动物在不同的时期采用不同的处理。最后根据不同时期的结果来比较处理之间差异。此法虽可消除分组试验法中因供试动物个体不同所带来的个体差异，但由于试验期较长，极易受到动物不同生理阶段和不同时期天气等环境因素变化的影响。试验期越长，受这些因素的影响就越大。试验结果用成对的“t”检验法进行分析。

3．交叉试验把分组试验与分期试验结合在一起。具体试验时是用每头供试动物分期测定几种饲料（处理）的效果，然后运用统计处理方法消除个体和时期内的差异。其设计特点是分直行和横行两个方向，直行与横行数相等，处理在横行或直行中出现的次数都只能是一次。所以处理数、直行数和横行数都相等。此方法既能消除供试动物个体之间的差异，又能消除试验期别间误差，使得到的结果更明显，结论更准确。

4．拉丁方试验拉丁方试验是发展了交叉试验，可不受试验期长短的影响，在不增加供试动物数量的情况下获得比较正确的结论。在供试动物数量受到限制、动物生理阶段对生产性能等试验结果影响比较明显的情况下，应用拉丁方试验较为顺利。

五. 同位素示踪法的优缺点是什么？

同位素示踪技术除具有灵敏度高的优点外，应用于动物营养研究的最大优点是可以分别观测代谢物的合成与分解过程，进行动态分析；结合屠宰试验可以跟踪某营养物质沉积到体内那些组织器官和周转代谢的速度等。

同位素示踪技术的局限性主要有以下几个方面：由于放射性标记物的操作、放射性防护、放射性测量以及稳定性同位素的测量均属专门技术，有关人员需要经过专门的训练；放射性测量及稳定性同位素测量仪器结构复杂、价格较高，在—定程度上限制了同位素示踪技术的应用；放射性、稳定性同位素的价格及样品分析费用较高，是造成同位素示踪试验费用较高的主要原因。

六. 为什么给动物造瘘？单胃动物和反刍动物造瘘的方法有哪些？

给试验动物安装消化道瘘管的目的是从消化道的不同部位取得食糜样品，对饲料营养物质在各段消化道的消化代谢进行研究。

单胃动物：

（一）T型瘘管法该法是在肠道上安装一个T型套管，属于原位法。根据套管的位置和各自的特点，该法又可细分为简单T型瘘管法、瓣后T型瘘管法和回-盲瓣可以操纵的T-型瘘管法。前两者属部分取样法，必须使用指示剂；后者可实现定量取样，不需使用指示剂。三者手术操作难度依次增加，但测值的可靠性也依次改善。

（二）桥式瘘管法该法属于全收粪法，是在肠道2个不同部位各植1个T-型套管，然后用一桥型管将两者联为一体。取样时只要将其桥型联接管拿开，就可以从近端套管收集其全部食糜。取样后的剩余食糜经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。操作方便且样本代表性好，可以不使用指示剂。根据近端套管的位置不同，桥式瘘管又可分为瓣后桥式瘘管法（第一根套管位于回-盲瓣之后）和瓣前桥式瘘管（第一根套管位于回-盲瓣之前），根据第二根套管所在肠道位置的不同，后者又可分为回-回桥式瘘管法、回-盲桥式瘘管法、回-结桥式瘘管法。瓣前桥式瘘管法由于横断小肠对猪的正常消化有一定的影响。