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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