动物养殖饲营养价值的评定方法.docx

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1、动物养殖饲营养价值的评定方法近一个世纪以来，饲料营养价值主要通过化学分析、消化试验、代谢试验、平衡试验和饲养试验来评定。各国学者对评定方法进行了大量的研究和改进，已使饲料营养价值的评定成为许多营养实验室的常规工作之一。一、化学分析（一）分析用样品的采集与制备样品采集是饲料营养价值评定工作中最重要的一步，采集的样品必须具有代表性，即代表全部被检物质的平均水平。否则，即使实验室分析的仪器和方法先进、科学，也不能得出科学、公证和实用的结果。饲料样本的制备在于确保样品十分均匀，在分析时，取任何部分都能代表全部被检测物质的成分。根据被检物质的性质和检测项目要求，可以用摇动、搅拌、切碎、研磨或捣碎等方法进

2、行。互不相溶的液体，分离后分别取样。（二）饲料养分的表示百分数（%）:是最为常用的表示方法，即表示饲料中某养分在饲料中的重量百分比。主要用以表示概略养分、常量元素、氨基酸的含量。mg/kg：通常用以表示微量元素、水溶性维生素等养分（有时还用gkg）IU（国际单位）：常用以表示脂溶性维生素等在饲料中的含量。ClU（鸡国际单位，chickeninternationalunit）饲料的存在状态不同，其养分含量有很大差异。因此饲料营养价值经常用3种存在状态来表示：原样基础：有时可能是鲜样基础或潮湿基础，有时也可能是风干基础。原样基础的水分变化很大，不便于进行饲料间的比较。风干基础：指空气中自然存放基础

3、或自然干燥状态，亦称风干状态。该状态下饲料水分含量在13%左右。绝干基础（DMbaSis）：指完全无水的状态或100%干物质状态。绝干基础在自然条件下不存在，在实践中常将DM含量不一致的原样基础或风干基础下的养分含量换算成绝干基础,以便于比较。（三）概略养分分析法1860年德国Weende试验站的Henneberg与Stohmann二人创建了分析测定水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维与无氮浸出物的概略养分分析方法。该法测得的各类物质，并非化学上某种确定的化合物，故也有人称之为“粗养分”。尽管这一套分析方案还存在某些不足或缺陷,但长期以来,这套方法在科研和教学中被广泛采用，用该分析方案所获数

4、据在动物营养与饲料的科研与生产中起到了十分重要的作用，因此，一直沿用至今。其分析方案见图3-1。恫料样品I105C烘干至恒重画T务质,DYI505烘干、灰化至恒重I灰分，Ash有机物,OMI凯氏定氮法VA粗蛋白质,CP无氮有机物I乙醛或石油酸回流浸提XAI粗脂肪（EE）I碳水化合物I稀酸（1.25%H2S040.313molLNaOH分别处理30min）I粗纤维,CF无氮浸一物,NFE图3-1概略养分分析方法概略养分分析法仅能给出饲料中“粗养分”含量的测定值，而未给出“粗养分”中各种具体营养成分的含量，如灰分中各种元素含量，粗纤维中各种物质含量等，导致本属于不同养分的化合物划分在同一养分内，使

5、营养价值的评定不准确。如在粗纤维的测定过程中，酸处理会使很大一部分半纤维素被溶解,使饲料中最不能被利用的成分并未完全包括在粗纤维中，从而加大了无氮浸出物的计算误差。粗纤维并非化学上的一种物质，而是几种物质比例不确定的混合物，同时也并未将饲料中的这几种物质全部包括在其中。（四）VanSoest饲草分析法（粗饲料分析方案）概略养分分析法虽在饲料营养价值评定中起了十分重要的作用，但它在碳水化合物分析方法上的不足也受到广泛批评。为此，VanSoest在1964年首次建立了适于动物营养目的的粗饲料洗涤分析程序（见图3-2）0（五）纯养分分析随着动物营养科学的发展和测试手段的提高，饲料营养价值的评定进一步

6、深入细致,也更趋于自动化和快速化。饲料纯养分分析项目，包括蛋白质中各种氨基酸、各种维生素、各种矿物质元素及必需脂肪酸等。这些项目的分析需要昂贵的精密仪器和先进的分析技术。（六）近红外分析技术（NearInfraredReflectanceSpectroscopy,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

7、时的经验公式。近红外的波长范围从73Onnl到2500nm,是介于波长更短饲草等I3%十二烷基硫酸钠煮沸IhAl中性洗涤可溶物，NDSNDFl2%十六烷基三甲基溪化铉煮沸IhIAI酸性洗涤可溶物，ADS而72%H2S0l2030C处理3hI水解液（纤维素瓯I500C2h木质素图3-2VanSoest粗饲料分析方案的可见光和波长更长的红外光之间的，样品分析时只要读取光学数据就可以很快获得分析结果。自1984年以来，该方法已经用于测定青草粗蛋白、酸性洗涤纤维和水溶性淀粉，用于测定青贮饲料的粗蛋白和酸性洗涤纤维。目前，国外一些大型企业已经开始将NlRS技术用于常规营养成分的快速测定。使用该方法时，样

8、品的制备非常重要，由于样品制备不好，颗粒大小变异而造成的分析误差可以占整个仪器分析误差的90册（七）抗营养因子和毒素的分析在植物性饲料中主要存在的是蛋白酶抑制因子、血凝素、致甲状腺肿物质、氟、巢菜碱、植酸磷、浓缩丹宁、黄曲霉毒素和生物碱及动物性饲料中的病原微生物等抗营养因子，其分析方法一般都很专一，有些还需要精密仪器。二、消化试验饲料进入动物消化道后，经机械的、化学的及生物学的作用后，大分子的饲料颗粒被逐渐降解为简单的分子，并为动物肠道所吸收，这就是动物的消化过程。在实践中通常用消化率来表示饲料养分被消化的程度及动物对养分的消化能力。动物食入的某饲料养分减去粪中排出的该养分，即称可消化养分。那

9、么消化率就是指饲料某养分的可消化养分占饲料中该养分总量的百分率，可用公式表示为:某养分的消化率（）=祠?嘿叫量XIOO（31）但是按以上方法测得的养分消化率，严格地说应称为表观消化率。这是由于粪中所排出的养分并非全部属于饲料本身未被消化吸收部分，还有一部分是来自消化道本身的产物，它包括消化器官所分泌的消化液的残余、消化道粘膜及上皮细胞脱落的残余和消化道微生物残体及产物等，这些产物常被称为（粪）代谢性产物（metabolicfecalproducts,MFP）O那么真（实）消化率的概念可用以下公式表示：某养分的真实消化率（）=食入的某饲料养分-（排泄的某养分-代谢性产物中的某养分）v食入的某饲料

10、养分a1uu（3-2）显然，从理论上讲，同一饲料养分的表观消化率总是低于其真实消化率。当然用真消化率表示饲料养分的消化程度（评定饲料）比用表观消化率更真实、可靠。但对于许多的养分来说，要准确收集与测定试验动物MFP的养分是非常困难的，因此，用表现消化率来评定饲料的消化性能仍被普遍采用。根据试验所使用的条件，消化试验可分为体内消化试验（invivo）、尼龙袋消化试验（nylonbagtechnique）和离体消化试验（invitro）脱NH2作用氧化供能或生成糖或脂a-酮酸图3-3动物体内的氮代谢途径氮平衡试验的方法要点与消化试验方法基本相同。氮平衡试验对实验动物的头数及其选择，试验期的划分、安

11、排与处理均可参照消化试验要求，另外，在消化试验基础上增加收集试验动物所有排尿。（二）碳平衡试验通过碳平衡试验可以测定动物体内脂肪增减情况。动物体内碳来源于饲料三大类有机物质（即蛋白质、脂肪和碳水化合物）；碳的排出途径为:（1）粪碳及肠道气体碳。粪碳是指饲料中未被动物消化吸收的有机物质。另外，在反刍动物的瘤胃和大肠、单胃动物大肠内微生物的发酵，可产生CHI和CO?等从肠道排出，构成消化道气体碳损失。（2）尿碳。主要以尿素或尿酸形式排出。（3）呼出气体碳。吸收到动物体内的有机物质在体内氧化供能中将形成C02,随动物呼吸排出体外。（4）沉积体内或体外产品蛋白质、脂肪中的碳。因此，碳平衡可表示为：沉积

12、碳=饲料碳-粪碳-尿碳-呼出气体碳-消化道气体碳-体外产品碳（36）四、饲养试验饲料营养价值评定的主要目的如下：（1）衡量一种饲料替代另一种饲料满足动物生理功能的程度（饲料营养价值相对排序）；（2）建立饲料与其完成某一特定功能的相关，如第一限制氨基酸与动物蛋白质增重关系；（3）通过营养供给来预测或控制动物的生产性能。上述目的的共同点就是饲料的营养价值只有在描述动物的生理功能和生产性能时才会有用，因此动物的生产性能是衡量饲料的绝对和相对营养价值的一个必需指标。动物生产性能通常是指那些与可销售动物产品密切相关的指标，如产奶量、产蛋率、体增重、纤维增长（毛），维持以及繁殖组织和胚胎的生长尽管不是直接

13、可销售商品，也是密切相关的性状。饲料采食量也是动物生产性能的一个重要方面，评价饲料时，其采食特性是一个不容忽视的方面。以动物生产性能评价饲料的营养价值通常通过饲养试验来实现。在动物营养的饲养试验中，常用的设计方法有：对照试验、配对试验、单因子试验、随机化完全区组设计、拉丁方设计和正交设计等。（一）对照试验在营养研究中，如需考察某一营养因素或非营养因素对动物是否有影响，就可以采用对照试验。如比较玉米和糙米对猪的饲养价值，我们可选两组条件相近的猪，一组饲喂含玉米的饲粮，另一组饲喂含糙米的饲粮。对照试验是最简单的设计。其统计模型为：Y.=u+Ti+eijk（3-7）其中：Yijk为观察值，u为平均效

14、应，T,为处理效应，0jk为随机误差（二）配对试验为了使对照组和处理组动物尽量一致，常选择各方面条件相同动物，双双配成对。再将每对动物随机分到对照组和处理组，更确切地讲是互为对照。在动物营养研究中，配对试验与对照试验的适用范围并无多大差异，主要视试验动物的情况而定。相似年龄、体重、遗传基础和养育历史的动物经一段时间的调整期后，配对进行饲养试验，同一对动物分别饲喂不同的饲粮，同一对动物的采食量相同。该方法不适于自由采食的动物试验。统计方法可用t检验。（三）单因子试验设计与对照试验和配对试验相比,单因子试验有更多的处理组。例如，要研究饲粮赖氨酸对生长猪生产性能的影响并确定其适宜添加水平,一般设计一

15、个赖氨酸水平很低的基础饲粮（有时使用半纯合日粮），然后在基础饲粮中添加不同水平的赖氨酸，根据赖氨酸水平与生长猪生产性能的关系确定适宜的饲粮赖氨酸水平。有时还根据血液的某些生化参数作为评定依据。不设对照组，而设多个处理组，通常又称剂量反应法（DoSe-response）。统计方法简单，常用SAS软件的GLM模型进行方差分析。（四）随机化完全区组试验在上面研究生长猪赖氨酸适宜添加水平的试验中，如果试验猪来自三个养猪场，尽管猪的品种、年龄、体重和以前的饲粮基本一样，但为了考察不同环境、水质等是否给试验带来影响，就可把三个养猪场看成三个区组，采用随机化完全区组设计。试验的单元根据年龄、性别等因素分组或

16、分区。在每一区组的动物则随机分配到各处理组，一个区组可以是任何一个可以影响重复之间的变异的任何因素。如比较3种饲粮对犊牛生长的影响，犊牛的开始体重对实验结果有较大影响，但又无必要研究开始体重的效应。处理方法：先将动物按体重分组，再将每组动物随机分配到各处理组。该设计可以区分饲粮、起始体重的效应，同时可以估计饲粮和起始体重之间的交互作用。统计模型：YMU+TjBjeiJk（38）其中：Yijk为观察值，u为平均效应，T,为处理效应，Bj为区组效应，%j为随机误差。（五）复因子试验设计在营养研究中，往往在同一试验中需要考虑的影响因素不止一个。如研究小麦对猪的生产性能的影响的同时，又想确定能制剂的合

17、理添加方式，就需采用复因子设计。在饲养试验中，超过3个因素以上的复因子试验是很少的，除了统计分析麻烦外，也难控制试验条件，结果不一定很理想。该试验设计允许在一个试验中考察多个因素，并可测定因素之间的交互作用，试验处理共有Mn个（M代表水平，n代表处理）。因素和水平较多时所需的试验组较多，如I3因素3水平的试验组有27个。（六）拉丁方设计拉丁方设计常用于产卵家禽和泌乳母牛短期的试验和饲料养分消化率的测定。因试验时间短，同一动物可在不同时间内接受多种试验处理。当研究的因素较多时，该方法可以减少试验动物的数量，仍可评定处理效应。每个因素必须有相同的处理水平或重复。该方法常用于产奶试验中，因胎次和泌乳

18、阶段会影响采食量。统计模型：V+i+j+k+ij（39）其中：YUk为观察值，为平均效应，Qi为期效应，Tj为处理效应，Bk为动物效应，为随机误差。（七）正交试验设计在某些情况下需要考察多个因子，每个因子又想考察几个不同的水平，按复因子设计处理组也太多，而某些因子的某些水平又没有多大的必要，此时可考虑采用正交试验设计。根据试验考察的因子和水平数选择相应的正交试验设计表，按表安排试验。选择正交表安排试验；使用正确的统计分析方法。例如，要考察饲粮赖氨酸、蛋氨酸、粉状钙和晶体钙对产蛋鸡产蛋量和蛋壳强度的影响，如果每个因素设3个水平，按复因子设计共有81个处理组，按正交设计只需9个试验组，详见表31。表中水平只是代号。1组表示接受4个因素的第一水平；2组赖氨酸是第一水平，其余都是第二水平，以下类推。从试验结果可确定哪一组最好，也可进一步作方差分析。当然这种考察方式不是很全面细致的，适于研究几种饲料组分的相互影响和营养物质间的合理配比。表31正交试验表组号赖氨酸蛋氨酸粉钙晶体钙1111121222313334212352231623I2731328321393321