反芻動物飼料營養(yǎng)價值評價

1、反芻動物飼料營養(yǎng)價值評價 飼料的營養(yǎng)價值評定包括 兩方面內(nèi)容：一方面要評定飼料中營養(yǎng)成分含量 。另一方面要評定飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的可利用性。一、評定反芻動物飼料營養(yǎng)成分含量的方法概略養(yǎng)分分析法范氏纖維分析法CNCPs法濕分析法近紅外光譜分析(NIRS)1、概略養(yǎng)分分析法 Weende體系根據(jù)化學(xué)成分分析將飼料成分分為粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、粗纖維、無氮浸出物和水分6大營養(yǎng)成分。以評定比較飼料的營養(yǎng)價值。盡管此體系是飼料營養(yǎng)價值評定的根底，但僅根據(jù)化學(xué)成分分析并不能說明反芻動物對飼料的消化利用情況。利用概略養(yǎng)分分析所測得的飼料養(yǎng)分與動物消化吸收養(yǎng)分間存在很大差異。因而不能較好地反映飼料的營養(yǎng)價值。

2、2、范氏纖維分析 Van Soest體系在評定粗飼料營養(yǎng)價值方面較Weende體系有了長足的進步。它在Weende體系分析方法的根底上。對粗纖維和無氮浸出物這兩個指標(biāo)進展了修正和重新劃分。不僅給出了飼料中各類粗養(yǎng)分的測定值，而且給出飼料某種具體營養(yǎng)成分的含量。洗滌纖維分析的技術(shù)路線和工藝流程3、CNCPS法 CNCPS法即康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系(Comell net carbohydrate and protein systern)。該體系把飼料的化學(xué)分析與植物的細胞成分及反芻動物的消化利用結(jié)合起來，測定指標(biāo)多，反映了動物對飼料利用的情況，使分析結(jié)果更有參考價值；操作簡單，不需要瘺管動

3、物，易于標(biāo)準(zhǔn)化，便于應(yīng)用計算機為反芻動物編制飼料配方，可以準(zhǔn)確估測動物、飼料、環(huán)境條件變化情況下動物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量及利用。對于生產(chǎn)更有指導(dǎo)價值。此體系將飼料的碳水化合物分為4局部：CA為糖類，在瘤胃中可快速降解；CB1為淀粉，為中速降解局部；CB2是可利用的細胞壁，為緩慢降解局部；CC局部是不可利用的細胞壁。碳水化合物的不可消化纖維為木質(zhì)素x2.4。將蛋白質(zhì)分為3局部：非蛋白氮(NPN)、真蛋白質(zhì)和不可利用蛋白質(zhì)。這3局部分別被描述為PA(NPN)、PB(真蛋白)和PC(結(jié)合蛋白質(zhì))。真蛋白質(zhì)又被進一步分為PB1、PB2和PB3三局部。PA和PB1在緩沖液中可溶解，PB1在瘤胃中可快速降解

4、，PC含有與木質(zhì)素結(jié)合的蛋白質(zhì)、單寧蛋白質(zhì)復(fù)合物和其他高度抵抗微生物和哺乳類酶類的成分。在酸性洗滌劑中不能被溶解(ADFIP)。在瘤胃中不能被瘤胃細菌降解，在瘤胃后消化道也不能被消化。PB3在中性洗滌劑中不溶解(NDFIP)。但可在酸性洗滌劑中溶解，由于PB3與細胞壁結(jié)合在一起，因而在瘤胃中可緩慢降解，其中大局部可逃脫瘤胃降解。緩沖液不溶蛋白質(zhì)減去中性洗滌不溶粗蛋白，剩余局部為PB2。局部PB2在瘤胃中可被發(fā)酵，局部流入后腸道中。4、近紅外光譜分析近紅外光譜分析通過分析飼料組織構(gòu)造的直接方法和從動物排泄物中預(yù)測飼糧品質(zhì)的間接方法檢測飼料中的主要指標(biāo)。例如粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、丹寧

5、酸和礦物質(zhì)等。來綜合評價飼料的營養(yǎng)價值。另外還可以用近紅外光譜分析法測定的各種營養(yǎng)素參數(shù)或有機物體外消化率來構(gòu)建飼料能量預(yù)測模型。近紅外光譜分析優(yōu)點將NIRs用于飼料養(yǎng)分分析。不需要對樣品進展破壞性處理。具有快速、準(zhǔn)確、本錢低、無污染、不需化學(xué)試劑、無須稱量的優(yōu)點。便于對飼料營養(yǎng)價值進展即時監(jiān)測，指導(dǎo)反芻動物13糧配制提高飼喂質(zhì)量。目前已成為分析領(lǐng)域的先導(dǎo)技術(shù)。美國牧草和草地協(xié)會應(yīng)用此技術(shù)制定了豆科、豆科與禾本科混合干草的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此項技術(shù)為牧草營養(yǎng)價值的快速評定和現(xiàn)場交易奠定了技術(shù)根底。該技術(shù)已在美國得到普及，在我國尚未得到廣泛應(yīng)用。二、評定飼料營養(yǎng)物質(zhì)可利用性的方法評定一種飼料的營養(yǎng)價值最

6、準(zhǔn)確、最直觀的方法就是動物試驗，根據(jù)動物消化代謝情況?？梢栽u定該飼料的營養(yǎng)價值。反芻動物飼料營養(yǎng)價值的評定方法主要有活體法、半體內(nèi)法(尼龍袋法)和體外法。 體內(nèi)法是給動物安裝十二指腸和回腸瘺管，分別從十二指腸和回腸瘺管采取食糜樣本，測定食糜養(yǎng)分在小腸中的消化率。1、體內(nèi)法體內(nèi)法的優(yōu)缺點體內(nèi)法是直接評定反芻動物瘤胃發(fā)酵及飼料營養(yǎng)價值的方法，且測定的結(jié)果最接近正常的生理狀態(tài)，具有可靠性和真實性。體內(nèi)法測定動物對飼料的采食量、消化率和利用率。并以此評估飼料的營養(yǎng)價值。其優(yōu)點是能測出飼料在體內(nèi)的實際降解率。而且除能測定蛋白質(zhì)降解率外。還可以測定碳水化合物在瘤胃的降解、瘤胃微生物蛋白的合成、瘤胃微生物利

7、用能量和降解氮的效率，這是其他方法所不及的。此方法準(zhǔn)確性好，是其它方法的標(biāo)準(zhǔn)，其他評定方法都需用體內(nèi)法進展校正，但是體內(nèi)法方法復(fù)雜，費時費力，需要一定數(shù)量的動物和大量的飼料樣品，不便于大規(guī)模進展。且由于試驗動物個體間差異較大，試驗結(jié)果可重復(fù)性較差。不利于測定方法的標(biāo)準(zhǔn)化。而且體內(nèi)法測定消化率的影響因素很多：標(biāo)記物不同測定的結(jié)果也不同；日糧的頻繁更換對動物來說也是一種應(yīng)激，此種情況下便不能反映家畜的正常生理狀況；內(nèi)源氮的難于準(zhǔn)確估計也是引起誤差的重要原因；食糜或糞樣的代表性及化學(xué)成分不同引起的誤差也在所難免。2、半體內(nèi)法半體內(nèi)法又稱尼龍袋法。是一種評定飼料在瘤胃內(nèi)降解速度和程度的方法，在國內(nèi)外應(yīng)

8、用的最普遍。因其不需要復(fù)雜的分析技術(shù)及較少的花費，并能直接為實際生產(chǎn)提供可用的參數(shù)，逐漸成為取代體內(nèi)法的評價反芻動物飼料營養(yǎng)價值的參考方法。原理該法是將被測飼料放在尼龍袋中，通過測定不同培養(yǎng)期飼料蛋白質(zhì)或有機物吸水量。然后結(jié)合該飼料過瘤胃外流速度。從而計算出蛋白質(zhì)和有機物的瘤胃降解率。再將一定量經(jīng)過瘤胃降解的待測飼料殘渣裝入尼龍袋中，封口后由真胃瘺管將尼龍袋投入消化道，從糞便收集排出的尼龍袋，就可測定待測飼料過瘤養(yǎng)分小腸消化率。優(yōu)點 在活體內(nèi)進展，能夠比較實際地反映出消化道內(nèi)環(huán)境條件，本錢低，簡單易行，具有較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，便于推廣應(yīng)用，抑制了體內(nèi)法的缺點。 缺乏受到實驗動物的限制，一次評

9、定的樣品有限，一次只能測定少量樣本，而且需要至少3頭瘺管動物來消除動物間的個體差異導(dǎo)致該方法不適合在實驗室進展大量樣本的常規(guī)分析。而且動物實驗中其他的一些因素(如微生物污染等)仍難以解決。3、體外法體外法與體內(nèi)法和尼龍袋法相比較，具有操作簡便，容易標(biāo)準(zhǔn)化、重復(fù)性好等優(yōu)點，從而得到了較廣泛的應(yīng)用，逐漸成為實驗室研究的重點。按照飼料培養(yǎng)液成分的不同，體外法可以分為瘤胃液法、酶解法和糞液法。瘤胃液法包括兩步法和體外產(chǎn)氣法兩步法兩步法(又稱兩階段培養(yǎng)法)是Tdley和Terry于1963年在一步法的根底上提出的。該法以試管培養(yǎng)瘤胃液和飼料樣品模擬瘤胃消化來評定飼料的可消化性。即將飼料在瘤胃液中培養(yǎng)48

10、 h后再用胃蛋白酶(pH大約為2)培養(yǎng)48 h，以模擬真胃和局部小腸的消化過程，培養(yǎng)完畢后別離出殘渣進展分析。兩步法可以在體外模擬瘤胃消化。多應(yīng)用于評定飼料干物質(zhì)及有機物在瘤胃的降解率。兩步法雖抑制了常規(guī)試驗方法所具有的一系列限制因素。但不能測定飼料的動態(tài)消化率，不利于飼料的篩選。另外，由于發(fā)酵終產(chǎn)物不能外移與反芻動物瘤胃食糜外排的生理規(guī)律不相符，也影響測定結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。體外產(chǎn)氣法法體外產(chǎn)氣法是評定反芻動物飼料營養(yǎng)價值的一種非常有效的方法。一次可進展大量樣本的測定，與體內(nèi)法相比，不需要大量的試驗動物。并且結(jié)果與體內(nèi)法具有高度相關(guān)性，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在反芻動物飼料營養(yǎng)研究上。原理體外產(chǎn)

11、氣法是基于飼料樣品在體外用瘤胃液發(fā)酵所產(chǎn)生氣體(CO2和CH4)的比率來估計有機物消化率的快速方法。可以評定反芻動物飼料的干物質(zhì)降解率和代謝能、評定飼料的營養(yǎng)價值、監(jiān)測飼料的動態(tài)降解特性及飼料間的組合效應(yīng)。最簡單的產(chǎn)氣記錄設(shè)備，即一個針口被密封在標(biāo)有刻度的注射器，在39的培養(yǎng)箱中進展培養(yǎng)，通過產(chǎn)氣推動活塞來觀測產(chǎn)氣量。隨后計算機控制程序的引入，推動了半自動的定點實時記錄系統(tǒng)和全自動發(fā)酵產(chǎn)氣實時記錄裝置的出現(xiàn)。優(yōu)點注射器測定法。因其設(shè)備簡單、易于操作，適用于少量樣本的發(fā)酵試驗。而全自動實時產(chǎn)氣裝置，能夠獲得更詳盡的數(shù)據(jù)記錄。利于描繪更準(zhǔn)確的產(chǎn)氣曲線，并可減少人力，適用于大規(guī)模的試驗。無論是全自動

12、實時產(chǎn)氣裝置，還是注射器測定產(chǎn)氣量，其原理一樣。均為通過給每個發(fā)酵瓶配備一個氣體記錄裝置，進展產(chǎn)氣記錄。缺乏作為一種體外模擬技術(shù)，試驗環(huán)境有別于動物實際生理狀況(如發(fā)酵產(chǎn)物的累積)，同 時各種類型的飼料產(chǎn)氣量不同，產(chǎn)氣量并不能直接衡量不同種飼料之間的降解程度。酶解法酶解法是用酶溶液代替瘤胃液對飼料營養(yǎng)價值進展評定的一種體外方法。是用商業(yè)生物酶制劑(胃蛋白酶、纖維素酶等)與飼料樣品培養(yǎng)以評定飼料有機物或蛋白質(zhì)的降解率的方法。目前主要有單一胃蛋白酶或單一纖維素酶酶解法和蛋白酶一纖維素酶的復(fù)合酶解法。優(yōu)點測定環(huán)境易于標(biāo)準(zhǔn)化，穩(wěn)定性高，實驗室之間可比性強。能大批量在實驗室進展操 作，效率高，本錢較低，

13、不必維持實驗動物，是有前途的實驗室評定方法。缺乏由于各國研究者所采用的酶程序不同，致使結(jié)果無法比較。酶解法只測定某一時間點的降解率而忽略了動態(tài)降解率。而且由于酶的特異性，用單一酶或少數(shù)幾種酶構(gòu)成的復(fù)合酶很難模擬瘤胃中微生物對蛋白質(zhì)的復(fù)雜消化過程。酶解法對于能量含量較高的飼料，可能優(yōu)于尼龍袋法，但對于粗飼料測定的重復(fù)性很差。如果對粗飼料進展分類估測。那么可明顯提高酶解法與尼龍袋法的相關(guān)。糞液法 糞液法是用人工唾液稀釋的牛糞液或羊糞液代替瘤胃液對飼料營養(yǎng)價值進展評定的一種體外法。反芻動物糞便主要成分包括未消化的飼料殘渣、瘤胃后消化存活下來的瘤胃微生物、來自大腸微生物、內(nèi)源消化酶等。其中細菌成分及其

14、殘渣占了相當(dāng)大的局部。未消化的瘤胃微生物和來自大腸的微生物是糞便中微生物的主要來源。因此，瘤胃微生物和糞便微生物在一定程度上具有同源性。這是用糞液代替瘤胃液進展體外消化實驗的理論根底。優(yōu)點糞液法具有簡單、準(zhǔn)確、重復(fù)性好、可批量測定等優(yōu)點。是在養(yǎng)殖現(xiàn)場或放牧條件下批量測定干草或其他粗飼料體外消化率最有前途的方法。尤其是不使用瘺管動物就可快速測定飼料消化率。符合動物福利倡導(dǎo)者的要求，因此，這種方法越來越受到西方學(xué)者的重視。該方法已被用來評定反芻動物營養(yǎng)價值。缺乏有報道認(rèn)為該方法不適合測定低質(zhì)粗飼料如作物秸稈。因此，有必要對糞液法適用的范圍和方法的標(biāo)準(zhǔn)化做進一步研究。三、反芻動物各種營養(yǎng)需要研究的方

15、法 反芻動物營養(yǎng)需要的研究方法中普遍采用的有梯度飼養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、氣體代謝試驗、絕食代謝試驗、比較屠宰試驗、碳氮平衡試驗等多種方法。利用試驗所測得的數(shù)據(jù)，借助一些參數(shù)，借以估測反芻動物的營養(yǎng)需要量。這些試驗方法各有優(yōu)缺點，但是將飼養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、比較屠宰試驗、氣體代謝試驗和絕食代謝試驗相結(jié)合，是集各種方法的優(yōu)點進展綜合系統(tǒng)分析的理想方法之一，也是目前應(yīng)用最廣泛的研究方法。 1、能量的研究方法能量需要的研究方法仍以飼養(yǎng)試驗、消化代謝試驗、氣體代謝試驗及比較屠宰試驗4種方法為主。飼養(yǎng)試驗和消化代謝試驗飼養(yǎng)試驗和消化代謝試驗是國內(nèi)研究能量需要最常用的方法，主要用于研究不同能量水平日糧對生

16、長發(fā)育和消化代謝的影響。具體方法是在飼養(yǎng)試驗中期進展消化代謝試驗，試驗采用全收糞法，每日收集排出的糞和尿供營養(yǎng)成分分析。最后綜合考慮生長發(fā)育情況和消化代謝情況得出一個推薦的能量水平。 氣體代謝試驗 主要是采用呼吸面具法，是根據(jù)測得的代謝產(chǎn)物和氧耗。間接計算出產(chǎn)熱，測得的值可與測熱室或測熱柜測得的值相比。其價格低、操作簡單、便攜性好，具有重要實用價值。 比較屠宰試驗方法 比較屠宰法測得的結(jié)果代表在屠宰前相當(dāng)長一段時間內(nèi)的飼養(yǎng)水平、放牧活動及所遭受自然環(huán)境變化影響的綜合結(jié)果，為實測數(shù)據(jù)，具有相當(dāng)?shù)目煽啃浴?2、蛋白質(zhì)需要的研究方法 反芻動物對飼料蛋白質(zhì)的需要劃分為瘤胃微生物需要和動物本身需要 。以

17、小腸蛋白質(zhì)為核心評價反芻動物的蛋白質(zhì)需要量和飼料的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值 。小腸蛋白質(zhì)又稱為可代謝蛋白質(zhì)(MP)，主要包括瘤胃微生物合成的蛋白質(zhì)(MCP)、瘤胃非降解飼料蛋白質(zhì)(UDP)和極少量的內(nèi)源蛋白質(zhì)(ECP) 。 小腸蛋白質(zhì)的測定方法 目前評定小腸蛋白質(zhì)的方法主要有4種：體內(nèi)法、半體內(nèi)法(運動尼龍袋法)、動物模擬法(非反芻動物測定法)和體外法(酶解法)。 瘤胃微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)量的測定 估測瘤胃微生物蛋白質(zhì)的合成量是新蛋白質(zhì)體系的一個研究重點 方法有：二氨基庚二酸(DAPA)法、核糖核酸(RNA)法、嘌呤法、同位素(35S、15N和32P)法和尿嘌呤衍生物法(PD)等，其中以DAPA和RNA法應(yīng)用最廣泛 。3、礦物質(zhì)需要量的研究方法 方法：包括礦物質(zhì)平衡試驗、飼養(yǎng)試驗、比較屠宰試驗及同位素標(biāo)記法。對于Ca、P、Mg、Na、K、Se、Zn、Mn和Fe等礦物質(zhì)元素的需要量，常采用析因法。對于諸如S、Cu和I等微量元素，由于它們在動物體內(nèi)代謝過程非常復(fù)雜，它們的需要量更多地依賴于功