动物营养学第十章.docx
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动物营养学第十章
第16次课学时2
授课题目（章，节）
第十章动物营养学研究方法
授课类型（请打√）
理论课□研讨课□习题课□复习课□其他□
教学目的：
在学习了解养分利用与营养需要的评定方法基础上，着重掌握化学分析法和消化试验法，了解各类养分生物利用率的主要评定方法。
教学方法、手段：
板书、多媒体
教学重点、难点：
掌握化学分析法和消化试验法
教学内容及过程设计
补充内容和时间分配
一、课程回顾
1、简述水的生理作用。
2、水的来源和流失分别包括哪几种方式？
3、简述动物的需水量受哪些因素的影响？
4、水的质量包括哪些指标？
与动物的营养有何关系？
二、新课讲授
第一节化学分析法
一、营养物质的分析（包括概略养分和纯养分分析）
二、抗营养因子分析
三、动物组织和血液理化成分分析
抗营养因子
化学物质
生长养分
化学分析总能（燃烧热）
水分
营养物质CP
概略养分EE
CF
Ash
NFE
第二节消化试验
一、消化试验概念与目的
目的：
测定消化率
任务：
采食量，排粪量。
粪的概念：
（1）肛门外（体外）；
（2）不同消化道消化段未食糜。
测定对象：
饲料原料，饲粮
测定方法：
体内测定，体外测定
排粪量收集：
全部，部分
二、体外消化试验
1．全收粪法
动物：
健康，代表性，3－5头
饲粮：
代表性，准确
预试期：
目的：
排出前期食糜，适应环境，摸清采食排粪规律
时间：
牛羊10天，猪马禽6－8天
正试期：
收粪，牛羊10天，猪禽5－7天，马6－8天
设备：
代谢笼、收粪袋、普通饲圈
评价：
优：
可靠，重复性好
缺：
（1）费时费事
（2）只能测消化率
（3）有时不能使用，如，放牧时，群饲时
2．指示剂法
原理：
均匀混合的指示剂，完全不被消化且完全排出时，食入指示剂量=排出指示剂量，则：
F1C1=F2C2F1/F2=C2/C1
消化率%=[（F1N1-F2N2）÷F1N1]×100=100-（F2÷F1）×（N2÷N1）×100
=100-（C2÷C1）×（N2÷N1）×100
对指示剂要求：
（1）在消化道均匀分后，不消化吸收，全排泄，回收率100%。
（2）无毒无害。
（3）易测定。
指示剂种类：
（1）外源：
Cr2O3
（2）内源：
4NHCl不溶灰分
试验要求：
与全收粪一致，此外，指示剂均匀混合。
计算例：
某饲料CF消化率试验结果：
C1=3%，C2=6%，N1=40%，N2=40%
则：
CF消化率=100－（3÷6）×（40÷40）×100=50%
评价：
优：
简便，成本低
劣：
准确性取决于指示剂种类，混合均匀度，测度准确度
3．不同肠段（回肠末端）消化率测定
（1）屠宰；
（2）瘘管术
常用指示剂法。
4．单一原料消化率测定
二次试验：
一次，基础日粮
二次，试验日粮（50～80%基础+20～50%被测料）
假设：
基础日粮养分消化率不高（养分间无互作）
则：
F：
待测料养分消化率，T：
新日粮消化率，B：
基础日粮养分率
f：
新日粮中待测料比例
Ff＋B（100－f）=T
F=100（T－B）÷f＋B
例：
CF消化率
T=60%，B=50%，f=30%
F=100（60－50）÷30＋50=83.4%
方法与要求：
同全收粪法
评述：
优：
测原料
劣：
未考察养分互作
三、体外消化试验（营养学，P118）
四、尼龙袋法（营养，P118）
第三节代谢试验
一、概念与目的
测定饲料代谢能及养分代谢率的试验
总能代谢率MGE=GE－（FE＋UE）÷GE×100%
养分代谢率Mn=N2－（NF＋NU）÷NI×100%
二、操作过程
在消化实验基础上准确收粪，排粪量，排尿量。
设备：
代谢笼
鸡：
易于进行代谢试验
第四节平衡试验
一、概念与目的
目的：
根据养分摄入量与多途径分布量相等的原理，测定饲料养分的消化代谢和利用效率。
二、N平衡
食入N=粪N＋尿N＋沉积N＋皮屑N
N消化率=（食入N－粪N）/食入N
N沉积率=沉积N/食入N（净蛋白利用率）
BV=沉积N/消化N
三、C平衡
食入C=粪C＋尿C＋日产出CO2＋肠道气体C＋沉积C＋离体产品C
沉积C：
（1）蛋白质，含C52%；脂肪，含C76.7%
四、能量平衡
食入能=各途径含能之和
肉中能量来自于含C、N的有机物，按C、N平衡也可能获得能量利用率。
1．直接测热，测热率见（《营养学》P120表12-2）
热增耗：
二种采食水平下动物产热量之差。
2．间接测热：
RQ=CO2÷O2
呼吸测热装置，测CO2、O2量
3．C、N平衡
4．比较屠宰试验
饲料饲给动物，前后体成分成沉积能量的情况反映饲料营养价值。
第五节饲养试验
参见（《饲养学》P76）
概念
目的
优点
缺点
第六节化学预测法
一、概念与目的
应用饲料组成预测饲料营养价值，即根据化学组成建立预测方程。
目的，避免动物试验，降低成本，缩短时间，迅速对饲料作出评定。
二、预测方程
1．线性方程：
y=a＋b1x1＋b2x2＋…＋bnxn
y：
营养价值（消化率、DE、ME、NE、沉积率、可吸收养分）
a：
截距、实数
bj：
偏回收系数
xj：
自变量，饲料第j种化学成分
条件：
xj之间对y的作用无互相作用，对y的影响是线性，可加的。
实测见教材P47-48。
2．非线性模型
三、预测效果评定
二个参数评定预测的可靠性。
1．决定系数：
相关指数，r2、R2。
R2越大，可靠程度越大。
2．剩余标准误，rsd，表示预测的精度和准确度
rsd越小越好。
3．影响可靠性的因素
（1）Y实测值的可靠性与精确性。
（2）饲料组分化学分析值的准确性。
（3）参与方程建立的Xj的种类与数量。
（4）预测方程模型的选择。
第七节饲料能量利用效率的测定
一、直接测定
1．总能（燃烧值）
概括了有机物的价值，易于比较，对人、肉食动物适宜。
缺点，区别性不大，玉米18.5MJ/kg，大麦18.9，苜蓿干草18.0，小麦杆18.5
2．消化能
直接测定：
DE=（GE－FE）/W
消化能与营养价值：
GEDE
玉米18.516.4
大麦18.914.4
苜蓿草粉18.011.3
大豆秸17.710.0
消化能未考虑气能，将气能划为ME是不合理的，气样损失是在消化层次上，吸收之前，不应作为ME的部分。
3．ME
反刍动物：
气能难于收集，可估计（用可消化C·H2O量）
猪：
代谢试验
禽：
Sibbald（1976）、强饲法
TME：
成年公鸡→绝食24-32h强饲饲料（40-50g）→收粪24-32h
另一组鸡食24-32h收粪24-32h
AME=（GE·I－F）÷IF——排泄为总能
TME=[（GE·I）-（F强饲－F绝食）]÷I
AME：
Farrell（1978）快速测定法
成年公鸡→训练采食（1小时内采食完定额）→饲喂1小时，收粪24h→测量，套算。
AME&TME：
双指标中速测定法（DSQ法）（Dupreez，1984）
试验饲粮+Cr2O3→10只成年鸡预饲2天后，其中4只采食2天，3只自由采食40%2天，3只自由采食70%2天，4天适应期，正试期3天，收粪，记录采食量，用第2天收的粪进行分析。
排泄物能
b
能量摄入
AME=[GE·I－F（第一组）]÷I
TME=（1－b）GE
MEn=GE－EE－BN
GE：
饲料总能
EE：
食入1g饲料的排泄物含能
N：
食入1g饲料DM沉积的N量
B：
系数,表示每1g沉积N分解时从尿中排出的能量，34.4kJ/g
N的测定
平衡试验：
Nb=N2－（FN+UN）成年公鸡
屠宰试验：
NS=N2－N1肉仔鸡
4．NE
（1）测HI：
一是直接测定，测二次采食时的产热量之差；二是测定RQ。
（2）沉积净能的测定：
C、N平衡；RQ
二、间接推算
1．DE：
可消化有机养分量乘以能值系数。
2．ME：
反刍：
ME=0.82DE
猪：
ME=DE（96－0.202CP）/100
3．NE
三、主要能量体系简介
1．TDN，始于1910年美国，1958年用新体系。
TDN（%）=X1＋2.25X2＋X3＋X4
2．Kellner淀粉价
1kg纯淀粉在肥育阉牛中的沉脂量为248g，以此为衡量单位，通过C、N平衡试验测定1kg其他纯养分或饲料对成年牛的沉脂量，折合成淀粉当量。
如：
1kg可消化养分
生成脂肪（g）
含能量（MJ）
淀粉价（kg）
淀粉
248
9.87
1
纤维
248
10.04
1
蔗糖
188
7.49
0.76
蛋白质
235
9.20
0.94
向日葵油
598
23.79
2.41
谷实脂肪
526
20.92
2.12
青粗饲料脂肪
474
18.83
1.91
3．北欧大麦饲料单位
以1kg大麦的沉积脂肪量为一个衡量单位，相当于沉积173.6g体脂，含能3.90MJ.
4．前苏联燕麦单位
以1kg中等燕麦的积脂量作为衡量单位，含能1414大卡。
5．Nehring能量饲料单位体系
在Kellner基础上发展，以产脂净能（NEF）为评定营养价值的指标，分别用牛、绵羊、猪、禽进行代谢试验，测出产脂净能，再进行消化试验，测出饲料可消化养分含量，拟定回归公式。
能量饲料单位=2.5NEf（反刍）
=3.5NEf（猪禽）
6．加州净能体系
1968年在加州创立，用于评定肉牛营养价值。
每种饲料的营养价值用二个数值表示，维持净能和增重净能。
LgF=2.2577－0.2213ME
NEm=77÷F
NEg=2.54-0.0314F
F：
每kg代谢重的需要的饲料DM量（g）
ME：
饲料代谢能值（Mcal/kgDM）
NEm：
维持净能（Mcal/kgDM）
NEg：
增重将能（Mcal/kgDM）
7．美国产奶净能体系，Flatt（1969）净能体系
大量奶牛能量平衡试验制订的，先测饲料DE，计算NEL
NEL=0.68DE－0.36
第八节蛋白质营养价值评定体系
一、单胃动物
1．蛋白质含量
2．消化率
（1）表观消化率
（2）真消化率=[NI－（NF－Nef）]÷NI
NI：
摄入N；NF：
粪N；Nef：
内源粪N，测定方法：
无N日粮法；回归法。
3．代谢率：
（1）表观=[N2－（NF＋NU）÷NI]×100%
（2）真代谢率=N2－（NF＋NU－Nef－Neu）×100%
NU：
尿N；Neu：
内源尿N。
很少用于哺乳动物，主要适于家禽。
4．回肠末端AA消化率
5．BV，1909年提出，
（1）表观BV；
（2）真BV。
6．蛋白质效率比（PER）（1914年提出）=体增重÷蛋白质摄入量
7．净蛋白比（NPR）
=[（测试组的体增重（g）－无N组的体增重（g））÷测试组食入蛋白质量（g）]×100%
8．总蛋白利用率（GPU）=体N沉积量÷食入N量×100%
9．净蛋白利用率（NPU）（测试组体N增量－无N组体N增量）/测试组食N×100%
10．化学比分
被测饲料第一LAA占蛋白质的比值÷全蛋相应AA占蛋白质的比值×100%
如：
玉米Lys0.25%，蛋白质8.5%，Lys占蛋白质2.94%
鸡蛋中Lys占蛋白质7.2%，则玉米的化学比分为2.94÷7.2×100=40%
11．EAA指数
被测饲料各EAA与全蛋中相应AA之比的几何平衡值
公式：
ai：
饲料中某EAA含量%
A：
蛋中相应AA含量
n：
所涉及的AA种数
12．有效Lys的测定
Lys的ε-NH2处于游离状态时有效。
（1）FDNB法：
ε-二硝基苯Lys，水解释放后430nm比色。
（2）染料结合法（DBL），偶氮磺酸染料与Lys、Arg、His形成不溶物，测出染料用量；用丙酸酐将Lys的ε-NH2掩蔽后，测染料用量，前后之差表示有效Lys量。
13．理想的模式
二、反刍动物
1．传统评定方法
CP、DCP、BV
缺点：
（1）大量N在瘤胃降解，表观消化N不能代表消化吸收N。
（2）BV受能量及其他因素影响，因后者影响微生物生长。
（3）内源N测定不可能，因不能长期喂无N饲粮。
2．新体系，无全世界公认体系
（1）可降解与未降解蛋白
降解率测定：
A．测进入十二指肠的饲料蛋白质，100-（进入十二指肠的饲料蛋白质÷食入蛋白质）×100；
B．尼龙袋法测袋中蛋白质消失量；
C．测微生物蛋白的产量。
（2）过瘤胃蛋白小肠消化率——重要指标之一。
范围60-90%，平均70%。
（3）微生物蛋白消化率与利用率
微生物总N中，80%为AAN，15%核酸N，5%NPN，微生物N占反刍动物营养N源的70-100%。
一般，微生物N的小肠消化率为85%（70-85%），吸收后的微生物N的利用率60-80%。
第九节矿物质、维生素生物利用率评定
一、矿物元素
1．含量
2．消化率与利用率：
消化率=（I－F）÷I×100%无意义
利用率=[（I－（F+U））÷I]×100%
扣除内源部分为真消化率，真利用率，测内源量用同位素法。
3．生物效价：
以某一参比物质完成某一生理功能的能力作为100，被测元素完成同一功能的相对能力
4．血液或组织中元素的浓度或其专一性化合物的浓度。
二、维生素
1．含量
2．生物学效价
3．血液或组织中维生素或其专一性物质的浓度
（10分钟）课程回顾
（5分钟）化学分析法
（10分钟）消化实验
（5分钟）代谢试验
（10分钟）平衡试验
（10分钟）化学预测实验
（10分钟）饲料能量利用效率的测定
（15分钟）稠环芳烃
（10分钟）蛋白质营养价值评定体系
（10分钟）矿物质、维生素生物利用率评定
思考题、作业题、讨论题：
1、BV、NPU、TDN、平衡实验、生长实验（饲养实验）的概念。
2、消化实验、代谢试验的概念、要求、过程等。
3、常用的外源、内源指示剂是什么？
4、比较消化实验与代谢实验间的异同。
5、动物营养需要及饲料营养价值评定的主要方法。
6、简述单一饲料养分消化利用率测定的原理与方法。
7、简述研究动物营养需要的方法及基本原理。
课后总结分析：
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