動物營養(yǎng)學(xué)研究方法

第十一章動物營養(yǎng)學(xué)研究方法當(dāng)前第1頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第2頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)第一節(jié)化學(xué)分析法當(dāng)前第3頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)一、營養(yǎng)物質(zhì)的分析1、概略養(yǎng)分分析

(1)水分(2)粗蛋白（CP）(3)粗脂肪（EE）(4)粗纖維（CF）(5)粗灰分（CA）(6)無氮浸出物（NFE）當(dāng)前第4頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)2、純養(yǎng)分分析（1）維生素（2）礦物質(zhì)（3）氨基酸（4）脂肪酸（5）純蛋白質(zhì)（6）纖維素、半纖維素、木質(zhì)素（7）淀粉、葡萄糖等當(dāng)前第5頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)3、分析對象

(1)飼料(2)排泄物（糞、尿等）(3)動物組織(4)血液(5)整體動物當(dāng)前第6頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)二、抗?fàn)I養(yǎng)因子分析1、概念抗?fàn)I養(yǎng)因子是指飼料中本身含有或從外界進(jìn)入，影響飼料營養(yǎng)價值和動物生長的物質(zhì)。當(dāng)前第7頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)2、種類

（1）影響蛋白質(zhì)消化：蛋白酶抑制劑、凝集素、皂苷、多酚化合物等（2）影響礦物元素利用:植酸、草酸（3）影響維生素利用:雙香豆素、硫胺素酶等（4）影響碳水化合物利用：非淀粉多糖（NSP）等（5）刺激免疫系統(tǒng)的抗?fàn)I養(yǎng)因子:如抗原蛋白（6）綜合性抗?fàn)I養(yǎng)因子:如NSP、棉酚、硫葡萄糖甙。當(dāng)前第8頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)3、意義

分析飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類和含量，可指導(dǎo)飼料的合理加工、利用、貯存，如通過加熱可提高豆類籽實(shí)的營養(yǎng)價值。當(dāng)前第9頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)三、毒害物質(zhì)分析重金屬元素：鉛、汞、砷等。霉菌毒素：如黃曲霉毒素有害微生物：大腸桿菌、沙門氏菌等當(dāng)前第10頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)四、動物組織血液理化成分分析分析內(nèi)容

1.概略養(yǎng)分或純養(yǎng)分；2.營養(yǎng)物質(zhì)的代謝產(chǎn)物（如尿素、尿酸等）；3.相關(guān)標(biāo)識功能酶：如硒—血漿谷胱甘肽過氧化物酶、鋅—血清堿性磷酸酶、銅—血漿銅藍(lán)蛋白氧化酶和血漿尿素氮等。當(dāng)前第11頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)第二節(jié)消化試驗(yàn)一、消化試驗(yàn)概念與目的

四、尼龍袋法三、體外消化試驗(yàn)二、

體內(nèi)消化試驗(yàn)當(dāng)前第12頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)一、消化試驗(yàn)概念與目的1.概念：以測定動物對飼料養(yǎng)分的消化能力或飼料養(yǎng)分的可消化性為目的的試驗(yàn)。2.目的：準(zhǔn)確地量化飼料中各種養(yǎng)分被動物消化利用的程度，也是評定飼料營養(yǎng)價值的重要方法。3.種類(見圖)當(dāng)前第13頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)消化試驗(yàn)當(dāng)前第14頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第15頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)二、體內(nèi)（invivo）消化試驗(yàn)當(dāng)前第16頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（一）全收糞法1.原理全收糞法是指在整個試驗(yàn)期間精確測定動物的采食量和排糞量以及其中營養(yǎng)物質(zhì)的含量?？上B(yǎng)分=食入養(yǎng)分-糞便養(yǎng)分營養(yǎng)物質(zhì)消化率=可消化養(yǎng)分/食入養(yǎng)分食入養(yǎng)分=采食量×飼料養(yǎng)分含量糞便養(yǎng)分=排糞量×糞便養(yǎng)分含量當(dāng)前第17頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)2.方法步驟（1）試驗(yàn)動物的選擇：具有代表性：生長發(fā)育良好，營養(yǎng)狀況和消化機(jī)能等正常。不同組別動物的一致性：品種、類型、性別、年齡、體重、血緣關(guān)系等。對性別無特別要求時，最好選雄性動物：便于糞尿分離。數(shù)量：每組3-6頭。當(dāng)前第18頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（2）飼料（日糧）的準(zhǔn)備：應(yīng)一次性準(zhǔn)備好，按照每天的采食量，分袋、編號儲存。（3）試驗(yàn)場地及裝置的準(zhǔn)備：消化籠（柜）當(dāng)前第19頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)豬用消化籠當(dāng)前第20頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)牛用集糞袋當(dāng)前第21頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（4）預(yù)試期：適應(yīng)環(huán)境,摸清采食量、排糞規(guī)律。（5）正試期：記錄采食量、收集排糞預(yù)試期、正試期時間：非反芻動物：5-10天；反芻動物：7-14天當(dāng)前第22頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)動物種類預(yù)試期（d）正試期（d）牛、綿羊、水牛10~1410~14育成牛（6~12月齡）66馬7~108~10豬（成年）7~106~10育成豬（4~8月齡）65家兔7~107~10家禽（通常不做）4~64~5不同種類動物消化試驗(yàn)期的規(guī)定

當(dāng)前第23頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)采食量計(jì)算：飼喂量-剩料量糞便收集：每天定時收糞、稱重?；靹蚝?，取樣保存，加入10%鹽酸，以防NH3-N逸失。當(dāng)前第24頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（二）回腸末端內(nèi)容物法通過外科手術(shù)，在回腸末端安裝一瘺管或施以回-直腸吻合術(shù)，在肛門收集回腸食糜。主要用于豬飼料氨基酸消化率的測定。當(dāng)前第25頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)1）T型瘺管優(yōu)點(diǎn)：安瘺管后對荷術(shù)動物生理影響??；

缺點(diǎn)：必須用指示劑，因不可能收集全部糞尿，由此取樣缺乏代表性，而且較麻煩。當(dāng)前第26頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)CannulatedAnimals當(dāng)前第27頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)CannulatedAnimals當(dāng)前第28頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)CannulatedAnimals當(dāng)前第29頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)2）橋式瘺管當(dāng)前第30頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：收糞簡便，而且可收集全部糞樣缺點(diǎn)：手術(shù)復(fù)雜、成功率低和護(hù)理相對麻煩。3）回-直腸吻合術(shù)回—直腸吻合術(shù)

當(dāng)前第31頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（三）指示劑法1.對指示劑的要求:不被消化吸收，不影響?zhàn)B分的正常消化，無毒無害，分布均勻，易測定。2.種類（1）外源指示劑：Cr2O3

（2）內(nèi)源指示劑（酸不溶灰分法）：2NHCl、4NHCl不溶灰分當(dāng)前第32頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)3.優(yōu)點(diǎn)：省時省力，尤其是在收集全部糞便困難時。

4.缺點(diǎn)：指示劑回收率對消化率影響較大，并且很難找到回收率很理想的指示物質(zhì)。5.方法步驟：從預(yù)試期開始，飼料中添加Cr2O3（0.5%），并混合均勻。每日收集部分糞樣保存。其它同全收糞法。當(dāng)前第33頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)5.計(jì)算公式：飼料養(yǎng)分消化率（%）=100-100×（A1·F2/A2·F1）式中：A1飼料中三氧化二鉻的含量（%）A2糞中三氧化二鉻的含量（%）F1飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的含量（%）F2糞中營養(yǎng)物質(zhì)的含量（%）當(dāng)前第34頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)三、尼龍袋法

（nylonbagstechnique)原理：將待測飼料裝入一特制尼龍袋內(nèi)，經(jīng)瘤胃瘺管放入瘤胃中，一定時間后取出，沖洗干凈，烘干稱重，與放入前的飼料蛋白質(zhì)含量的差值即為飼料瘤胃降解蛋白質(zhì)量（RDP）。計(jì)算公式：降解率(%)=(袋中初始N-孵化后N)×100/袋中初始N當(dāng)前第35頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)用途：測定飼料蛋白質(zhì)瘤胃降解率，用于反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的評定。測定時間點(diǎn)：粗飼料為6、12、24、36、48、72h；精飼料為2、6、12、24、48h。注意：尼龍袋的通透性要好，網(wǎng)眼大小適宜，通常采用孔徑為50μm的尼龍布。樣品有一定細(xì)度，便于瘤胃微生物的發(fā)酵。當(dāng)前第36頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)牛的瘤胃瘺管當(dāng)前第37頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)CannulatedAnimals當(dāng)前第38頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)羊的瘤胃瘺管當(dāng)前第39頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)1.概念：是指摸擬消化道，在體外進(jìn)行飼料的消化。2.優(yōu)點(diǎn)：操作方便，環(huán)境條件、處理方法和時間易控制，更容易標(biāo)準(zhǔn)化。3.缺點(diǎn)：與動物的生理生化過程有一定的差異。四、離體(invitro)消化試驗(yàn)當(dāng)前第40頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)4.種類：（1）消化道消化液法：兩步法反芻動物：瘤胃液、胃蛋白酶+HCl豬：胃蛋白酶+HCl、小腸液（2）人工消化液法（酶解法）：纖維素酶＋HCl、胃蛋白酶＋HCl主要用于反芻動物當(dāng)前第41頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)第三節(jié)代謝試驗(yàn)

代謝試驗(yàn)是測定飼料代謝能及研究營養(yǎng)物質(zhì)代謝規(guī)律的試驗(yàn)。代謝試驗(yàn)與消化試驗(yàn)相比，在收集裝置上更復(fù)雜一些，需增加集尿裝置，反芻動物還要有收集甲烷的裝置。當(dāng)前第42頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第43頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第44頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第45頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第46頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第47頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)強(qiáng)飼試驗(yàn)實(shí)景：見課本P.169當(dāng)前第48頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第49頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)盲腸切除法（家禽）當(dāng)前第50頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)第四節(jié)平衡試驗(yàn)一、概念與目的四、能量平衡三、碳平衡二、氮平衡當(dāng)前第51頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)一、概念與目的1、概念：研究營養(yǎng)物質(zhì)食入與排泄、沉積或產(chǎn)品間的數(shù)量平衡關(guān)系的試驗(yàn)稱平衡試驗(yàn)。2、目的：估計(jì)動物營養(yǎng)需要參數(shù)和飼料營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。3.原理：食入養(yǎng)分=各途徑排泄養(yǎng)分之和當(dāng)前第52頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)4.種類（1）物質(zhì)平衡試驗(yàn)N平衡試驗(yàn)C平衡試驗(yàn)（2）能量平衡試驗(yàn)當(dāng)前第53頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)主要用于研究動物蛋白質(zhì)的需要、飼料蛋白質(zhì)的利用率以及飼料或飼糧蛋白質(zhì)質(zhì)量的比較。通過食入氮、糞氮和尿氮的測定，就可計(jì)算出體內(nèi)沉積氮。二、氮平衡試驗(yàn)當(dāng)前第54頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)計(jì)算公式為：氮的消化率=（食入氮-糞氮）÷食入氮沉積氮=食入氮-（糞氮+尿氮）氮的總利用率=沉積氮÷食入氮氮的生物學(xué)價值（BV）=沉積氮÷吸收氮當(dāng)前第55頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)三、碳平衡試驗(yàn)沉積C=攝入C-（糞C+尿C+呼吸氣體CO2+腸道氣體CH4+離體產(chǎn)品C）沉積C包括：合成蛋白質(zhì)+合成脂肪（體內(nèi)沉積的碳水化合物量少，忽略不計(jì)）結(jié)合N平衡試驗(yàn)，可推算出體內(nèi)脂肪沉積量。當(dāng)前第56頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)四、能量平衡試驗(yàn)1.目的：能量平衡試驗(yàn)用于研究機(jī)體能量代謝過程中的數(shù)量關(guān)系，從而確定動物對能量的需要和飼料或飼糧的能量利用率。2.原理：食入能＝排泄物（糞+尿+脫落皮屑+毛）含能+沉積能（生長肥育）+產(chǎn)品（蛋、奶、毛）含能+維持生命活動的機(jī)體產(chǎn)熱當(dāng)前第57頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)3.方法：直接測熱法間接測熱法（呼吸測熱法）碳、氮平衡法當(dāng)前第58頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)第五節(jié)飼養(yǎng)試驗(yàn)（生長試驗(yàn)）一、概念：飼養(yǎng)試驗(yàn)，是通過飼予動物已知營養(yǎng)物質(zhì)含量的飼料或飼糧，對其增重、產(chǎn)蛋、產(chǎn)奶、耗料、每千克增重耗料、組織及血液生化指標(biāo)等進(jìn)行測定（有時也包括觀察缺乏癥出現(xiàn)的程度），確定動物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量、比較飼料或飼糧的優(yōu)劣、飼養(yǎng)管理方式的優(yōu)劣以及不同動物生產(chǎn)性能的差異等。當(dāng)前第59頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮蜅l件，遵循統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。飼養(yǎng)試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格遵循“隨機(jī)化”和“唯一差異”原則。飼養(yǎng)試驗(yàn)常采用的設(shè)計(jì)方法有以下幾種。當(dāng)前第60頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（一）對照試驗(yàn)只考慮單一因素對動物生產(chǎn)的影響，設(shè)對照組和試驗(yàn)組。所有試驗(yàn)動物按照隨機(jī)化原則進(jìn)入兩個組。當(dāng)前第61頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)飼料原料對照組試驗(yàn)組玉米62.0561.52豆粕22.7023.00棉籽粕5.005.00石粉7.659.10磷酸氫鈣1.86-骨粉0.58酶他富50000.06賴氨酸0.040.04蛋氨酸0.110.11礦物質(zhì)預(yù)混料0.100.10食鹽0.370.37復(fù)合維生素0.020.02膽堿0.100.10合計(jì)100100植酸酶效果研究：表：基礎(chǔ)日糧成分當(dāng)前第62頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第63頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)當(dāng)前第64頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（二）配對試驗(yàn)為了使對照組和處理組的試驗(yàn)動物盡量一致，選擇各方面條件相同動物，雙雙配對。將每對動物隨機(jī)分到處理組和對照組，更確切地講是互為對照。配對試驗(yàn)與對照試驗(yàn)的適用范圍并無多大差異，主要視試驗(yàn)動物的情況而定。當(dāng)前第65頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)配對試驗(yàn)設(shè)計(jì)示例試驗(yàn)?zāi)康模罕容^芽孢桿菌微生態(tài)制劑和金霉素對35日齡斷奶仔豬的促生長效果豬場條件：現(xiàn)有同日齡斷奶仔豬2窩（A、B），每窩有仔豬8-10頭12345678910A9.759.639.168.958.458.217.697.547.016.93B8.858.318.157.677.126.956.576.43當(dāng)前第66頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)抗生素組芽孢桿菌組豬編號體重豬編號體重A19.75A29.63A48.95A39.16A58.45A68.21A87.54A77.69B18.85B28.31B47.67B38.15B57.12B66.95B86.43B76.57平均體重8.09平均體重8.08SEM1.09SEM1.03當(dāng)前第67頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（三）單向分類試驗(yàn)設(shè)計(jì)0.480.610.740.87平均日采食量（g）賴氨酸進(jìn)食量（mg/d）平均產(chǎn)蛋率（%）平均蛋重（g）平均日產(chǎn)蛋量（g）飼料報酬（g/g）平均日氮存留量（mg）全期平均增重（g）當(dāng)前第68頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（四）隨機(jī)化完全區(qū)組設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)化完全區(qū)組設(shè)計(jì)研究豬場環(huán)境條件對豬賴氨酸需要量的影響(以日增重作為反應(yīng)指標(biāo))豬場賴氨酸水平平均數(shù)多重比較0.6%0.7%0.8%AG11G12G13BG21G22G23CG31G32G33平均數(shù)多重比較當(dāng)前第69頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)表：Se和Cu對大鼠體重影響

(g)

Se0.0210.3010.6051.102Mean±SDCu0.54211±9.5216±8.5220±9.5222±9.1217±9.4B6.05229±9.4235±9.1236±9.8235±8.5235±11.5AMean±SD220±13.1A225±13A228±12.0A228±10A

（五）復(fù)因子試驗(yàn)的設(shè)計(jì)當(dāng)前第70頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)（六）拉丁方設(shè)計(jì)

02%4%6%1期12342期23413期34124期4123

選取4只健康、裝有瘤胃瘺管和十二指腸瘺管的成年羯羊，采用4×4拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，研究在玉米秸稈為主的粗料日糧中添加不同水平的脂肪酸鈣皂（0%，2%，4%和6%）對綿羊消化性能影響。脂肪酸鈣皂當(dāng)前第71頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)三、飼養(yǎng)試驗(yàn)的原則1.重復(fù)性：重復(fù)的目的是為了降低試驗(yàn)誤差和增強(qiáng)代表性。一般要求，大家畜每組不少于4頭，豬不少于6頭，家禽宜在30只以上。2.隨機(jī)性：試驗(yàn)動物的隨機(jī)分配原則。當(dāng)前第72頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)3.試驗(yàn)條件的一致性（唯一差異原則）：除試驗(yàn)因子不同外，其他試驗(yàn)條件都應(yīng)完全相同，如試驗(yàn)動物的品種、年齡、性別、體重、雜交代數(shù)、胎次、采食量、環(huán)境的溫度、濕度、飼養(yǎng)管理方式、飼喂時間、飼養(yǎng)人員等。當(dāng)前第73頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)四、試驗(yàn)步驟：1.試驗(yàn)準(zhǔn)備：擬定試驗(yàn)工作計(jì)劃，備足試驗(yàn)材料及記錄表格。2.試驗(yàn)動物選擇：一致性、健康3.預(yù)試期：10~14d當(dāng)前第74頁\共有85頁\編于星期六\1點(diǎn)4.正試期：一般4個周以上。（1）測定指標(biāo)：稱重（或產(chǎn)奶量、產(chǎn)蛋量等）：空腹重。飼料消耗：“清箱底法”，1周統(tǒng)計(jì)1次。血液指標(biāo)：（2）計(jì)算指標(biāo)：料重比（料奶比、料蛋比等）5.