饲料营养价值评定研究方法38256.docx
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1、第三章 饲料营养价值评定饲料营养价值是指饲料本身所含营养分以及这些营养分被动物利用后所产生的营养效果。饲料中所含有的营养成分是动物维持生命活动和生产的物质基础,一种饲料或饲粮含的营养分越多、而这些养分又能大部分被动物利用的话,这种饲料的营养价值就高,反之,若饲料或饲粮所含营养分低、或虽营养分含量高,但能被动物利用的少,则其营养价值就低。动物的组织及体外产品都是动物摄取的饲料营养物质在机体内代谢与转化的结果(产物),或者说是饲料养分在动物体内的沉积。饲料营养价值的评定也就必须依据饲料中的营养物质含量和饲料中营养物质在动物体内的营养效果,定量分析饲料的营养价值。本章将主要要讨论饲饲料营养养价值的的
2、评定方方法、饲饲料能量量和蛋白白质营养养价值的的评定以以及维生生素和矿矿物元素素营养价价值的评评定。第一节 饲料营营养价值值的评定定方法近一个世纪纪以来,饲饲料营养养价值主主要通过过化学分分析、消消化试验验、代谢谢试验、平平衡试验验和饲养养试验来来评定。各各国学者者对评定定方法进进行了大大量的研研究和改改进,已已使饲料料营养价价值的评评定成为为许多营营养实验验室的常常规工作作之一。一、化学分分析(一)分析析用样品品的采集集与制备备 样样品采集集是饲料料营养价价值评定定工作中中最重要要的一步步,采集集的样品品必须具具有代表表性,即即代表全全部被检检物质的的平均水水平。否否则,即即使实验验室分析析
3、的仪器器和方法法先进、科科学,也也不能得得出科学学、公证证和实用用的结果果。饲料样本的的制备在在于确保保样品十十分均匀匀,在分分析时,取取任何部部分都能能代表全全部被检检测物质质的成分分。根据据被检物物质的性性质和检检测项目目要求,可可以用摇摇动、搅搅拌、切切碎、研研磨或捣捣碎等方方法进行行。互不不相溶的的液体,分分离后分分别取样样。(二)饲料料养分的的表示 百分分数(%):是是最为常常用的表表示方法法,即表表示饲料料中某养养分在饲饲料中的的重量百百分比。主主要用以以表示概概略养分分、常量量元素、氨氨基酸的的含量。mg/kgg:通常常用以表表示微量量元素、水水溶性维维生素等等养分(有有时还用用
4、g/kkg)。IU(国际际单位):常用以以表示脂脂溶性维维生素等等在饲料料中的含含量。CIU(鸡鸡国际单单位,cchicckenn innterrnattionnal uniit)。饲料的存在在状态不不同,其其养分含含量有很很大差异异。因此此饲料营营养价值值经常用用3种存存在状态态来表示示:原样基础:有时可可能是鲜鲜样基础础或潮湿湿基础,有有时也可可能是风风干基础础。原样样基础的的水分变变化很大大,不便便于进行行饲料间间的比较较。风干基础:指空气气中自然然存放基基础或自自然干燥燥状态,亦亦称风干干状态。该该状态下下饲料水水分含量量在133%左右右。绝干基础(DDM bbasiis):指完全全无
5、水的的状态或或1000%干物物质状态态。绝干干基础在在自然条条件下不不存在,在在实践中中常将DDM含量量不一致致的原样样基础或或风干基基础下的的养分含含量换算算成绝干干基础,以以便于比比较。(三)概略略养分分分析法 18860年年德国WWeennde试试验站的的Hennnebbergg与Stoohmaann二二人创建建了分析析测定水水分、粗粗灰分、粗粗蛋白质质、粗脂脂肪、粗粗纤维与与无氮浸浸出物的的概略养养分分析析方法。该该法测得得的各类类物质,并并非化学学上某种种确定的的化合物物,故也也有人称称之为“粗养分分” 。尽尽管这一一套分析析方案还还存在某某些不足足或缺陷陷,但长长期以来来,这套套方
6、法在在科研和和教学中中被广泛泛采用,用用该分析析方案所所获数据据在动物物营养与与饲料的的科研与与生产中中起到了了十分重重要的作作用,因因此,一一直沿用用至今。其其分析方方案见图图3-11。饲料样品 1005烘干至至恒重 水分分干物质,DDM灰分,Ash 5505烘干、灰灰化至恒恒重 有机物,OOM粗蛋白质,CP粗蛋白质(CP) 凯凯氏定氮氮法 无氮有机物物 乙乙醚或石石油醚回回流浸提提 粗脂脂肪(EEE)碳水化合物物 稀稀酸(11.255%H22SO4和0.3313mmol/L NNaOH分分别处理理30mmin)粗纤维,CCF 无氮浸出物物,NFFE 图3-1 概概略养分分分析方方法 概概略
7、养分分分析法法仅能给给出饲料料中“粗养分分”含量的的测定值值,而未未给出“粗养分分”中各种种具体营营养成分分的含量量,如灰灰分中各各种元素素含量,粗粗纤维中中各种物物质含量量等,导导致本属属于不同同养分的的化合物物划分在在同一养养分内,使使营养价价值的评评定不准准确。如如在粗纤纤维的测测定过程程中,酸酸处理会会使很大大一部分分半纤维维素被溶溶解,使使饲料中中最不能能被利用用的成分分并未完完全包括括在粗纤纤维中,从从而加大大了无氮氮浸出物物的计算算误差。粗粗纤维并并非化学学上的一一种物质质,而是是几种物物质比例例不确定定的混合合物,同同时也并并未将饲饲料中的的这几种种物质全全部包括括在其中中。(
8、四)Vaan SSoesst饲草草分析法法(粗饲饲料分析析方案) 概略略养分分分析法虽虽在饲料料营养价价值评定定中起了了十分重重要的作作用,但但它在碳碳水化合合物分析析方法上上的不足足也受到到广泛批批评。为为此,VVan Soeest在在19664年首首次建立立了适于于动物营营养目的的的粗饲饲料洗涤涤分析程程序(见图33-2)。(五)纯养养分分析析 随随着动物物营养科科学的发发展和测测试手段段的提高高,饲料料营养价价值的评评定进一一步深入入细致,也也更趋于于自动化化和快速速化。饲饲料纯养养分分析析项目,包包括蛋白白质中各各种氨基基酸、各各种维生生素、各各种矿物物质元素素及必需需脂肪酸酸等。这这
9、些项目目的分析析需要昂昂贵的精精密仪器器和先进进的分析析技术。(六)近红红外分析析技术(Near Infrared Reflectance Spectroscopy, NIRS) 用传统的化学方法分析饲料营养价值,由于耗时、耗试剂而成本高,最近20年来,在一些营养实验室采用了将分析技术和统计分析技术联合使用的近红外分析技术。这一技术是应用一套光学设备和计算机获得样品的数据谱,将一套已知分析值的饲料样品(通常需要50个样品)在近红外仪上测定,然后计算二者之间的回归关系,这一关系被输入计算机,用作样品测定时的经验公式。近红外的波长范围从730nm到2500nm,是介于波长更短饲草等 3%十二烷烷基
10、硫酸酸钠煮沸沸1h 中性性洗涤可可溶物,NNDS NDF 2%十十六烷基基三甲基基溴化铵铵煮沸11h 酸酸性洗涤涤可溶物物,ADDS ADF 722%H22SO4 20030处理33h 水解液液(纤维维素)ADL 5500 2hh 木质素灰分图 3-22 Vaan Soeest粗粗饲料分分析方案案的可见光和和波长更更长的红红外光之之间的,样样品分析析时只要要读取光光学数据据就可以以很快获获得分析析结果。自自19884年以以来,该该方法已已经用于于测定青青草粗蛋蛋白、酸酸性洗涤涤纤维和和水溶性性淀粉,用用于测定定青贮饲饲料的粗粗蛋白和和酸性洗洗涤纤维维。目前前,国外外一些大大型企业业已经开开始将
11、NNIRSS技术用用于常规规营养成成分的快快速测定定。使用用该方法法时,样样品的制制备非常常重要,由由于样品品制备不不好,颗颗粒大小小变异而而造成的的分析误误差可以以占整个个仪器分分析误差差的900%。(七)抗营营养因子子和毒素素的分析析 在在植物性性饲料中中主要存存在的是是蛋白酶酶抑制因因子、血血凝素、致致甲状腺腺肿物质质、氰、巢巢菜碱、植植酸磷、浓浓缩丹宁宁、黄曲曲霉毒素素和生物物碱及动动物性饲饲料中的的病原微微生物等等抗营养养因子,其其分析方方法一般般都很专专一,有有些还需需要精密密仪器。二、消化试试验饲料进入动动物消化化道后,经经机械的的、化学学的及生生物学的的作用后后,大分分子的饲饲
12、料颗粒粒被逐渐渐降解为为简单的的分子,并并为动物物肠道所所吸收,这这就是动动物的消消化过程程。在实实践中通通常用消消化率来来表示饲饲料养分分被消化化的程度度及动物物对养分分的消化化能力。动物食入的的某饲料料养分减减去粪中中排出的的该养分分,即称称可消化化养分。那那么消化化率就是是指饲料料某养分分的可消消化养分分占饲料料中该养养分总量量的百分分率,可可用公式式表示为为:某养分的消消化率(%) (31)但是按以上上方法测测得的养养分消化化率,严严格地说说应称为为表观消消化率。这这是由于于粪中所所排出的的养分并并非全部部属于饲饲料本身身未被消消化吸收收部分,还还有一部部分是来来自消化化道本身身的产物
13、物,它包包括消化化器官所所分泌的的消化液液的残余余、消化化道粘膜膜及上皮皮细胞脱脱落的残残余和消消化道微微生物残残体及产产物等,这这些产物物常被称称为(粪粪)代谢谢性产物物(meetabboliic ffecaal pprodductts, MFPP)。那那么真(实实)消化化率的概概念可用用以下公公式表示示:某养分的真真实消化化率() (332)显然,从理理论上讲讲,同一一饲料养养分的表表观消化化率总是是低于其其真实消消化率。当当然用真真消化率率表示饲饲料养分分的消化化程度(评评定饲料料)比用用表观消消化率更更真实、可可靠。但但对于许许多的养养分来说说,要准准确收集集与测定定试验动动物MFFP
14、的养养分是非非常困难难的,因因此,用用表现消消化率来来评定饲饲料的消消化性能能仍被普普遍采用用。根据试验所所使用的的条件,消消化试验验可分为为体内消消化试验验(inn viivo)、尼尼龙袋消消化试验验(nyylonn baag ttechhniqque)和和离体消消化试验验 (in vittro)。根据被测定定饲料种种类,消消化试验验分为直直接法与与间接法法。能独独立构成成动物饲饲粮的饲饲料,如如混合饲饲料,反反刍动物物的干草草、青草草等可用用直接法法测定;而不能能单独构构成饲粮粮的单一一饲料则则采用间间接法。间间接法需需做2次次消化试试验才能能计算出出被测饲饲料的养养分消化化率。根据收集方
15、方法不同同消化试试验又可可分为全全收粪法法和指示示剂法。(一)体内内消化试试验1.全收粪粪法 在试验验期间精精确计量量饲料采采食量;全部收收集试验验动物粪粪便并准准确计量量。有代代表性地地采取饲饲料与粪粪样并准准确分析析。使用用全收粪粪法测定定消化率率时,收收粪设备备有多种种:最简简单的是是粪袋,适适于大型型草食动动物消化化试验收收粪。猪猪和家禽禽有专用用消化试试验栏或或笼。 栏式式要求水水磨石地地面,笼笼式多为为钢质结结构;鱼鱼类消化化试验另另有特殊殊设备。应选择生长长发育、营营养状况况、食欲欲、体质质均正常常的健康康动物,为为了便于于粪尿分分离,哺哺乳动物物一般应应选雄性性。同时时要求动动
16、物的品品种、年年龄、体体重、血血缘关系系和发育育阶段基基本一致致。评定定一种饲饲料需动动物36头(只只)。试验日粮应应参照动动物的营营养需要要,按照照试验设设计要求求配制。试试验所需需饲料总总量按动动物采食食量与试试验天数数估算,并并一次配配好,再再按每天天所需数数量分装装成包,备备试验时时使用,同同时应采采样,在在实验室室制成分分析样品品供饲料料营养成成分分析析用。消化试验全全期分为为预试期期和正试试期。预预试期的的工作包包括:将将选好的的试验动动物关进进消化试试验笼中中,单笼笼饲养,饲饲喂待测测饲粮(如如待测饲饲粮有适适应性等等问题则则先经过过一段时时间的过过渡),并并注意观观察试验验动物
17、的的采食习习性、排排粪情况况及其他他行为活活动。预预试期的的长短,因因动物而而异(动动物消化化道内食食糜的排排空速度度)。通通过预试试后,动动物预试试前采食食的其他他饲料的的食糜残残渣应从从消化道道排尽。为为了保证证这一点点,对不不同动物物预试期期的长短短作出如如下规定定:牛、水水牛、绵绵羊 110d;哺乳期期动物 4d;猪(448月月龄)66d;肉肉食性动动物3dd。在预预试期的的最后33d应定定量(准准确)饲饲喂待测测料。在在预试期期间应作作好正试试期的一一切准备备工作。正正试期的的任务是是按预试试期末确确定的喂喂量准确确定量饲饲喂;全全部收集集各试验验动物正正试期的的排粪,按按比例取取样
18、保存存(保存存期间注注意防腐腐)。待待正试期期结束时时,将各各头试验验动物每每天的粪粪样混合合在一起起干燥制制成风干干样以备备分析。从从理论上上讲,正正试期越越长,越越准确,但但由于人人力、物物力的限限制,正正试期不不可能太太长,一一般为:牛、羊羊、 110d(哺哺乳期犊犊牛 44d);猪(448月月龄)55d;肉肉食动物物 55d。2指示剂剂法(稳稳定物质质法) 为了了简化消消化试验验繁锁的的收粪手手段,WWieppf(118744)曾采采用粗饲饲料中所所含的不不被动物物消化吸吸收的二二氧化硅硅为内源源指示剂剂,Ebbin(19118) 又采用用了用三三氧化二二铬(CCr2O3)为外外源指示
19、示剂来测测定饲料料养分的的消化率率。其原原理是:假定指指示剂(稳稳定物质质)通过过家畜消消化道后后能完全全从粪中中排出(即即完全不不被吸收收),从从而通过过饲料与与粪中养养分与指指示剂含含量的变变化即可可计算出出养分的的消化率率,其计计算公式式为:饲料养分消消化率()1100- (333)常用指示剂剂包括内内源指示示剂和外外源指示示剂,前前者有SSiO22、木质质素、酸酸不溶灰灰分(AAIA,AAcidd Innsollublle AAsh)等等。较为为常用的的是AIIA,即即2mool/LL(或44moll/L)盐盐酸不溶溶的灰分分。后者者有Crr2O3,Fee2O3,Tii2O3(钛),B
20、aSO4等。对指示剂回回收率的的研究表表明:没没有一种种稳定物物质的回回收率能能真正达达1000%。多多数研究究者认为为Cr2O3较为理理想,回回收率可可达988%。因因此目前前常用的的指示剂剂是Crr2O3和AIIA。外外源指示示剂的一一般添加加量为00.2%1.0%。如添添加太少少,难以以准确测测定,对对回收率率影响较较大,但但添加太太多又可可能影响响动物对对养分的的消化(注注意准确确、均匀匀的掺和和)。粪样的采集集与制备备:应采采集未受受其它物物质污染染(如尿尿)的粪粪便,一一般应每每天采集集3次,采采集的总总量一般般不应少少于总排排粪量的的35%。烘干干混匀制制成分析析样,待待测定养养
21、分和指指示剂含含量。3间接法法 对对于不能能单独用用于饲喂喂动物的的饲料,其其消化率率测定使使用间接接法。它它需要经经过2次次消化试试验。第第一次测测定基础础日粮的的养分消消化率;第二次次试验测测定由880%50%的基础础饲粮和和20%500%待测测饲料构构成的新新日粮的的养分消消化率。 基基本假定定:基础础日粮养养分的消消化率在在2次试试验中保保持不变变。营养养分的消消化率具具有可加加性。 在以上上基本假假定成立立的情况况下,通通过2次次消化试试验便可可按如下下公式计计算出待待测饲料料养分消消化率: 待测饲饲料养分分消化率率(DFF,%)DB+ (34)式中DB和和DT分分别表示示基础日日粮
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