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江苏省动物营养与饲料科学重点学科第三章饲料营养价值评定江苏省动物营养与饲料科学重点学科本章学习要点：掌握饲料评定的基本方法、消化试验、代谢试验、平衡试验与饲养试验方法。各种试验的基本要求。江苏省动物营养与饲料科学重点学科饲料营养价值评定意义1、了解各种饲料的营养价值与营养特性，开发、合理利用饲料资源与新的饲料资源2、了解影响饲料营养价值的因素，选择合理加工措施、加工方法，提高利用率。3、通过评定，了解和掌握各种动物对饲料养分的利用情况、需要量及变化规律，为科学饲养提供理论基础。江苏省动物营养与饲料科学重点学科饲料营养价值评定方法一、营养成分分析化学分析：概略养分、纯养分、有害物质分析。1、样本采集与制备采集是用一定方法在待测样本中采集一定数量的样本为之，要求具有代表性。制备：是指将原始样本或次级样本经过一定的处理成为分析样本的过程。常用制备方法：烘干、粉碎、混合等。江苏省动物营养与饲料科学重点学科2、常见表示方法与单位：单位：%，mg/kg、μg/kg、IU、CIU、MJ/kg饲料存在状态:原样基础：鲜样基础。水分含量变化大，不易进行饲料间比较。如水分90%与10%的样本比较。风干基础：指空气中自然存放或自然干燥或在65℃下干燥并回潮24h后水分含量在12－13%左右的饲料样本。绝干基础：100%干物质。样本要105℃下烘干3h后至恒重制成有绝干物质。江苏省动物营养与饲料科学重点学科饲料样品水分干物质粗灰分有机物粗蛋白无氮物粗脂肪糖类粗纤维无氮浸出物100~105ºC,4hrs550ºC,3hrs浓硫酸消化测定含氮量乘转化系数乙醚提取1.25%H2SO41.25%NaOH各煮沸30分钟=100-水分-粗灰分-粗蛋白-粗脂肪-粗纤维3、概略养分分析法江苏省动物营养与饲料科学重点学科H2O样本ASHDMCPOMEE无N物CFCHONFE概略养分分析简式图江苏省动物营养与饲料科学重点学科概略养分指标内涵•水分：游离水、结合水和挥发性成分；•粗灰分：各种矿物质的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和氧化物；•粗蛋白：饲料总氮*6.25(转化系数)，蛋白质和非蛋白含氮物；•粗脂肪：脂肪、蜡质、树脂及脂溶性色素和维生素；•粗纤维：部分半纤维素，大部分纤维素和木质素；•无氮浸出物：淀粉、游离单糖和低聚糖、果胶、部分半纤维素，有机酸、水溶性色素和维生素。江苏省动物营养与饲料科学重点学科概略养分分析优缺点•缺点–指标简单(仅6项)，不能满足现代营养学的需要(约30~40项)；–划分界限模糊（如粗纤维，无氮浸出物等），无严格的化学确定性和营养学意义；–误差大（如粗蛋白TporNPN，无氮浸出物）；•优点–简单快速，容易实现；–历史悠久，应用广泛，累积资料多，可供参考和相关分析。江苏省动物营养与饲料科学重点学科饲草3%十二烷基硫酸钠NDSNDF2%十六烷基三甲基溴化铵ADSADF72%硫酸处理3h纤维素ADL550℃木质素ASH4、VanSoest洗涤分析法江苏省动物营养与饲料科学重点学科洗涤纤维内容含义•NDS：细胞内容物和特殊牧草中的果胶•NDF：细胞壁成分，主要由半纤维素、纤维素、木质素、少量蛋白质和矿物质组成；–ADS：半纤维素NDF-ADF；•ADF：由纤维素、木质素和少量矿物质组成；–水解液：纤维素ADF-ADL；•ADL：由木质素和少量矿物质或杂质组成；–灰分：矿物质与杂质。木质素ADL-灰分。•优点：对细胞壁组分的划分较准确，主要用于粗饲料质量的评价。江苏省动物营养与饲料科学重点学科•原理：–利用各种养分(化合物官能团)在红外波谱区(700~2500nm)的特征吸收谱带，使用数学模型和统计方法进行定量。5、近红外光谱(NearInfraredspectroscopy,NIRS)江苏省动物营养与饲料科学重点学科•优点：–快速(适合于现场分析)，操作简便，维持费用低。•缺点：–不是直接测定的结果；需要可靠的数据库和先进的算法，如多元线性回归（MLR）、主成份分析（PCA）、偏最小二乘法（PLS）、人工神经网络（ANN）和拓扑（Toplogical）等方法。江苏省动物营养与饲料科学重点学科（1）氨基酸含量分析（氨基酸分析仪）（2）微量元素含量测定（原子吸收仪）（3）维生素含量测定（液相色谱仪等）（4）饲料添加剂分析（5）抗营养因子与毒素分析6、饲料中纯养分及其它物质含量测定江苏省动物营养与饲料科学重点学科•氨基酸：–总含量测定：酸水解，碱水解(Trp)，过甲酸氧化(M+C)衍生HPLC，20种氨基酸。–有效Lys：NH2--Lys+橙黄G黄色，OD；NH2--Lys+丙酸酐+橙黄G无黄色。•脂肪酸：–提取酸水解甲酯化GC，种类受柱效限制。•矿物质：–灰化酸消化工作浓度原子吸收光谱仪。•维生素：–液相色谱法、比色法和微生物效价评定法。江苏省动物营养与饲料科学重点学科•必需氨基酸指数(EAAI)：–以全卵蛋白为标准物，计算待测饲料中10种必需氨基酸含量与标准物中对应氨基酸含量百分比的几何平均数。•总能(饲料燃烧热)测定：–氧弹测热仪–饲料燃烧热=水吸热+水当量(仪器吸热+实验期间散热)–燃烧丝的燃烧热100%iiEAAIn1n1iAa7、综合评价指标江苏省动物营养与饲料科学重点学科江苏省动物营养与饲料科学重点学科二、消化/代谢性评定江苏省动物营养与饲料科学重点学科消化/代谢试验•目的：–评价动物的消化能力，衡量饲料的可消化性。•结果表达：–粪(表观/真)消化(代谢)率，回肠(表观/真)消化率；–瘤胃降解率；–体外消化率，体内消化率。•适用对象：–饲料中含量相对较高，内源分泌量相对饲料中的含量较低，消化过程中基本结构未发生变化的指标。江苏省动物营养与饲料科学重点学科体内消化试验体外消化试验尼龙袋法全收粪法肛门收粪回肠末端收粪指示剂法内源指示剂外源指示剂消化试验消化道消化液人工消化液套算法消化试验各种方法间的关系江苏省动物营养与饲料科学重点学科•试验动物与条件：–准备试验笼具和用具；–健康，一般选用公畜便于粪尿分离；–每种饲料牛3头，猪4~5只，禽8~15只。•待测饲料与试验日粮：–可直接饲喂的饲料只需补充部分矿物质和维生素即可；不能直接饲喂的饲料需要先配制一已知消化率的基础日粮，由基础日粮与30~70%待测饲料的混合形成试验日粮。–试验日粮一次配好，按每日每头(组)称重分装，同时取样测定其中水分和养分含量。全收粪法的试验要求江苏省动物营养与饲料科学重点学科•试验期：–预试期：排空消化道内原有饲料，适应试验日粮和环境；牛羊10~14天，猪5~10天，禽类3~5天；观测动物排粪规律和采食量。–试验期：准确记录每天的采食量，回收剩余饲料；全部收集3~5天的粪便(代谢试验同时收集尿液)，取样保存；时间与预试期相同。–采食量与收粪量的计算方法如下：第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天第1天第2天第3天第4天第5天全收粪法的试验要求江苏省动物营养与饲料科学重点学科•样品处理：–测定蛋白质消化率时，需在样品中加入1%的盐酸，以防氨氮损失；鲜样先制成风干样品，计算初水分含量，再进行实验室分析。•结果计算：–表观代谢率N(%)=100*(NI-NF-NU)/NI–表观消化率N(%)=100*(NI-NF)/NI–NI养分N的日摄入量；–NF粪中养分N的日排出量；–NU尿中养分N的日排出量；全收粪法的试验要求江苏省动物营养与饲料科学重点学科•目的：–消除粪和尿中内源排出量对测定结果的影响。•内源组成：–粪：消化道分泌物、上皮脱落物和肠道微生物；–尿：体蛋白降解产物，过量氨基酸直接排泄等。•方法：–绝食法、无氮(N)日粮法和同位素稀释法。–例：鸡氨基酸真消化率测定的无氮日粮配方：淀粉40.5%,蔗糖45.5%,醋酸纤维素5％,水解酪蛋白5％和预混料4％。真消化/代谢率江苏省动物营养与饲料科学重点学科•计算方法：–真消化率N(%)=100*(NI-(NF-Nfe))/NI–真代谢率N(%)=100*(NI-(NF-Nfe)-(NU-NUe))/NI–NI养分N的日摄入量；–NF粪中养分N的日排出量；Nfe粪中养分N的日排出量；–NU尿中养分N的日排出量；NUe尿中养分N的日排出量；•氮校正代谢能：–蛋白质体内代谢和体外氧化释放的能量不同，要求评定饲料可代谢量时，动物处于氮平衡。–为消除动物体内氮沉积/分解对代谢能测定结果的影响。–氮校正表观代谢能(AMEn)，氮校正真代谢能(TMEn)。34.4KJ/gN。真消化/代谢率江苏省动物营养与饲料科学重点学科鸡表观代谢能测定•排空强饲法：–成年公鸡6*4=24只，单笼饲养，肛门缝合排泄物收集瓶(60~100mL)。–预试期3天；–正试期：排空48hr.强饲50克，禁食-收粪48hr.(继续禁食48hr收集内源排泄物)恢复14天。江苏省动物营养与饲料科学重点学科•回肠消化率–原因：后肠微生物发酵既分解食糜中剩余的氨基酸，也能合成菌体氨基酸排出物中氨基酸组成改变掩盖单胃动物对饲料氨基酸的真实消化状况。–方法：回-直吻合术法，回肠末端瘘管法。部分消化道消化率江苏省动物营养与饲料科学重点学科大豆粕菜籽粕小麦大麦表观消化率83.866.080.069.5真消化率97.584.199.094.2内源氮以g/kgDM采食量表示25.530.527.427.7以占回肠末端Cp(%)表示84.653.594.581.1以g/100g粗蛋白采食量表示13.718.019.124.7AnimalNutrition,FifthEdition,Editedby:P.McDonald,etal,p287猪蛋白质回肠表观和真消化率比较—15N稀释法江苏省动物营养与饲料科学重点学科•瘤胃降解率•方法：–真胃/十二指肠瘘管法：–Insitu尼龙袋法：每个饲料需3~4头瘘管动物；饲喂典型日粮，接近实际饲养水平；尼龙袋孔径40~60m；饲料2.0gDM；培养时间0,6,12,24,48,96,120hr.；每时间点3~4个重复。100)NNN(D(%)intakeflowoutintake部分消化道消化率江苏省动物营养与饲料科学重点学科•降解曲线：–精饲料D(t)=a+b(1-e-ct)；粗饲料D(t)=a+b(1-e-c*(t-tl))–a饲料中可溶解部分；–b不可溶但可降解部分；–cb降解的速率；–tl发酵延滞时间；–100–(a+b)瘤胃未降解部分。•瘤胃排空速度(passagerate)：–单位时间内流出瘤胃的未降解部分占原有总量的比例(k,%/hr.)•有效降解率(effectivedegradation)：–精饲料ED=a+b(c/(c+k))；–粗饲料01224364860723035404550556065707580ProteinLoss(%)Time(Hr.)a=32.1b=44.0c=0.1229dtEDEDtt)(0)((%)tkptpekE)(Insitu尼龙袋法结果表达江苏省动物营养与饲料科学重点学科干草切短(绵羊)饲养水平0.51.01.52.0排空速度/hr0.0100.0220.0330.039干草+精料(奶牛)饲养水平1.52.02.53.0排空速度/hr0.0650.0720.0910.088干草+精料(奶牛)饲养水平2.02.02.02.0精粗比25+7550+5075+25100+0排空速度/hr0.0640.0860.0880.079日粮精粗比与瘤胃排空速度江苏省动物营养与饲料科学重点学科饲料EDofDM(%)饲料EDofCP(%)鱼粉35鱼粉37大麦71大麦67大豆粕68大豆粕59菜籽粕62菜籽粕65•瘤胃流通速度的估计(NRC,2002)：–新鲜牧草k(%/hr.)=3.054*DMI(%BW)–干草k(%/hr.)=3.362+0.479*DMI(%BW)–0.007*精饲料在DM中的比例(%)–0.017*NDF(%DM)–精饲料k(%/hr.)=2.904+1.375*DMI