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第三章　 饲料营养价值评定

第三章　 饲料营养价值评定. 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。. 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。. 　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

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第三章　 饲料营养价值评定

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  1. 第三章　 饲料营养价值评定

  2. 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。

  3. 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。

  4. 　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。

  5. 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。

  6. 3、概略养分分析法 550ºC, 3hrs 100~105ºC, 4hrs 饲料样品 干物质 粗灰分 水分 有机物 • 1.25% H2SO4 • 1.25% NaOH 各煮沸30分钟 粗纤维 糖类 无氮物 • 浓硫酸消化 • 测定含氮量 • 乘转化系数 乙醚提取 无氮浸出物 =100-水分-粗灰分-粗蛋白 -粗脂肪-粗纤维 粗脂肪 粗蛋白

  7. 概略养分分析简式图 H2O 样本 ASH DMCP OMEE 　　　　　　　　无N物　　　　CF CHO NFE

  8. 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。

  9. 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Tp or NPN，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。

  10. 4、Van Soest 洗涤分析法 饲草　　3%十二烷基硫酸钠 NDS NDF2%十六烷基三甲基溴化铵 ADS ADF72%硫酸处理3h 纤维素 ADL 550℃ 　　　　　　　　　　　　　木质素 ASH

  11. 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。

  12. 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(Near Infrared spectroscopy, NIRS)

  13. 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。

  14. 6、饲料中纯养分及其它物质含量测定 （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

  15. 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。

  16. 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 7、综合评价指标

  17. 二、消化/代谢性评定

  18. 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。

  19. 消化试验各种方法间的关系 全收粪法 肛门收粪 消 化 试 验 回肠末端收粪 体内 消化试验 套算法 指示剂法 内源指示剂 尼龙袋法 外源指示剂 人工消化液 体外 消化试验 消化道消化液

  20. 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

  21. 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： 全收粪法的试验要求

  22. 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

  23. 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

  24. 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/g N。 真消化/代谢率

  25. 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(60~100 mL)。 • 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。

  26. 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

  27. 猪蛋白质回肠表观和真消化率比较—15N稀释法 Animal Nutrition, Fifth Edition, Edited by: P. McDonald, et al, p287

  28. 瘤胃降解率 方法： 真胃/十二指肠瘘管法： In situ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2.0g DM；培养时间0, 6, 12, 24, 48, 96, 120 hr.；每时间点3~4个重复。 部分消化道消化率

  29. 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(passage rate)： 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(effective degradation)： 精饲料ED = a + b (c/(c + k))； 粗饲料 In situ尼龙袋法结果表达

  30. 日粮精粗比与瘤胃排空速度

  31. 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(%BW) –0.02*精饲料在DM中的比例(%) 常见饲料DM和CP的有效降解率

  32. 指示剂的要求： 含量稳定，与饲料同步移动，测定方便。 在消化道内不消化、不吸收，回收率100%。 添加量少(<0.5%)，背景值低。 对动物无毒副作用。 指示剂种类： 内源指示剂：酸不溶灰分(4N/6N HCl)，木质素，蜡质(长链烷烃)等。 外源指示剂：Cr2O3，TiO2，BaSO4，PEG，Cr-EDTA等。 指示剂法

  33. 计算公式： DN日粮中养分N的消化率； Ir日粮中指示剂的含量(%)； If粪中指示剂的含量(%)； Nr日粮中养分N的含量(%)； Nf粪中养分N的含量(%)。 适用范围： 常用于不能或难以准确收集全部粪便时放牧家畜、采食量太大，部分消化道消化率等。 变异度一般大于全收粪法。 草食家畜可用内源指示剂法，单胃动物一般不用。 指示剂法

  34. 适用条件： 营养极端不平衡、含抗营养因子/毒素高，或适口性差的原料，不能作为单一原料饲喂时。 本试验条件下已测定消化率的基础日粮，且消化率稳定。 试验日粮 =基础日粮 +待测原料，假定消化率具有可加性。 结果计算： Dx(%)=100*(DT -DB)/F+ DB； Dx待测饲料的消化率； DT 试验日粮的消化率； DB基础日粮的消化率；F待测饲料占试验日粮的比例。 待测原料替换比例：30~70% 套算法

  35. 待测饲料替换比例和试验动物数量对消化率测值变异性(CV)的影响待测饲料替换比例和试验动物数量对消化率测值变异性(CV)的影响

  36. 瘤胃降解率 人工瘤胃法(in sacco)：模拟瘤胃环境在体外发酵饲料，需要混合瘤胃液接种和人工唾液，又可分为静态发酵(Rustec)和动态发酵。 体外法 • 产气法：通过各种饲料接种瘤胃液后，发酵过程中产气量的多少，间接测定饲料的可降解性。有气压转换法和注射器法。可检测发酵动态。 。

  37. 小肠液冻干粉法 张子仪 (1983) 用胃蛋白酶+猪小肠液(PIF)评价猪饲料离体消化率； 冯仰廉 等(2000)用牛小肠液(BIF)测定瘤胃未降解有机物的消化率； 移动尼龙袋法 30*50 mm小尼龙袋，孔径40~60目，0.5~1.0 g饲料，12~13 mg 饲料/cm2； 猪：口腔采食/强饲肛门收集，牛：口腔/真胃/十二指肠瘘管肛门收集； 冲洗后测定相关成分，简便，重复性较好。 单胃动物体外消化率

  38. 采食量、排粪量、尿液、脱落毛发与皮屑、甲烷气体体积，分别测定其燃烧热；采食量、排粪量、尿液、脱落毛发与皮屑、甲烷气体体积，分别测定其燃烧热； 进出测热柜气体的体积(V0, V1) 、温度(T0, T1)和湿度(H0, H1)，计算进出气体的温度和湿度差； 机体增重热=饲料热-粪便热-尿液热-皮屑热-甲烷气体热-机体产热； 单胃动物体外消化率 T0 V0 H0 T1 V1 H1 • 机体产热=气体和 • 测热柜吸热+水分汽化热

  39. 进出测热柜气体的体积、CO2和O2浓度； 机体增重热=蛋白质代谢产热量+脂肪和糖类代谢产热量； 蛋白质产热量=尿氮*6.25*18KJ 脂肪和糖类产热量=Trq*(O2-O2’-ProO2)*V 饲料净能测定-间接法 CO2 O2 CO2’ O2’ RQ=(CO2’-CO2-ProCO2) /(O2-O2’-ProO2)

  40. 常见原料养分变化范围 谯仕彦，2002

  41. Digested from: Van Barneveld, et al, 1994a,b. 回肠消化率先测定，后三项指标应用斜率比法测定，猪日粮中回肠可消化赖氨酸均为0.36 g/MJ DE。 热处理对豌豆Lys消化/利用率的影响

  42. 月龄对猪饲料消化率(%)的影响

  43. 降低粒度，增加饲料与消化液接触面积，促进消化和食糜排空，提高采食量。降低粒度，增加饲料与消化液接触面积，促进消化和食糜排空，提高采食量。 饲料加工-粉碎

  44. 防止运输过程中的分级，保证养分均匀性，减少采食过程中的损耗。防止运输过程中的分级，保证养分均匀性，减少采食过程中的损耗。 饲料加工-制粒

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