第一章饲料营养价值评定课件

第一章饲料营养价值

饲料营养价值是指饲料本身所含养分以及这些营养分被动物利用后所产生的营养效果。饲料中所含有的营养成分是动物维持生命活动和生产的物质基础。

饲料是营养物质的载体一种饲料或饲粮含的营养分越多、而这些养分又能大部分被动物利用的话，这种饲料的营养价值就高；反之，若饲料或饲粮所含营养分低、或虽营养分含量高，但能被动物利用的少，则其营养价值就低。饲料营养价值评定饲料营养价值评定是指分析饲料中的养分和其他物质含量、测定并评估饲料中营养物质在动物体内的利用效率和饲养效果，为衡量饲料的质量状态和合理利用饲料提供依据。

饲料营养价值评定方法

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。●化学分析●消化试验●代谢试验●平衡试验●饲养试验一、化学成分分析

对饲料进行化学分析主要是测定饲料的化学组成和物质含量，根据不同的饲料品种可分析概略养分、纯养分、有毒有害物质和添加剂等物质的含量。通过有关营养成分的分析，可为饲料营养价值评定提供基础数据，同时也可为动物机体某些营养缺乏症的早期诊断提供重要参数。

饲料营养成分分析动物组织和血液成分分析尿成分分析

（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。

（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µg/kg）。IU（国际单位）：常用以表示脂溶性维生素等在饲料中的含量。（三）饲料营养价值基础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。（四）概略养分分析法1862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”。

概略养分分析方案（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，用作样品测定时的经验公式。近红外的波长范围从730nm到2500nm，是介于波长更短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NIRS技术用于常规营养成分的快速测定。使用该方法时，样品的制备非常重要，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%。（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、氰、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。（八）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。VanSoest粗饲料分析方案

二、消化试验

对饲料化学成分的分析只能说明饲料中各种养分的含量，而不能表明它们能被动物消化利用的程度。消化试验是测定某一种动物每日从饲料中食入的养分量和每日从粪中排出的残余养分量，从而计算出每日每种养分的消化量和消化率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。试验动物的选择

应选择生长发育、营养状况、食欲、体质均正常的健康动物，为了便于粪尿分离，哺乳动物一般应选雄性。同时要求动物的品种、年龄、体重、血缘关系和生理阶段基本一致。评定一种饲料需动物3～6头（只）。

消化试验---预试期和正试期。预试期：将选好的试验动物关进置于消化试验笼中，单笼饲养，饲喂待测饲粮（如待测饲粮有适应性等问题则先经过一段时间的过渡），并注意观察试验动物的采食习性、排粪情况及其他行为活动。预试期的长短，因动物而异（动物消化道内食糜的排空速度不同）。通过预试后，动物预试前采食的其他饲料的食糜残渣应从消化道排尽。正试期：按预试期末确定的喂量准确定量饲喂，全部收集各试验动物正试期的排粪，按比例取样保存（保存期间注意防腐）。待正试期结束时，将各头试验动物每天的粪样混合在一起干燥制成风干样以备分析。

可消化养分：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。

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

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、消化道黏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）。

真（实）消化率可用以下公式表示：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。体内（invivo）消化实验全收粪法消化实验离体（invitro）消化实验尼龙袋法(nylonbagstechnique)指示剂法消化道消化液人工消化液肛门收粪回肠指示剂内源指示剂外源指示剂（一）体内消化试验1.全收粪法（allcollectmethod）

在试验期间精确计量饲料采食量，全部无损收集试验动物粪便并准确计量，有代表性地采取饲料与粪样并准确分析。使用全收粪法测定消化率时，一般大型草食动物采用粪袋收粪，猪和家禽有专用消化试验栏或笼。

不同种类的动物的实验期规定

从理论上讲,正试期越长，越准确，但由于人力、物力的限制，正试期不可能太长

预备实验期正式实验期牛、羊10-14天10-14天马7-10天8-10天猪5-10天6-10天家禽

3-5天4-5天

2．指示剂法（indicatormethod）

也叫稳定物质法。由于全收粪法收集粪样工作量大，制备样品时较繁锁，为了简化收粪手段，Wiepf（1874）曾采用粗饲料中所含的不被动物消化吸收的二氧化硅为内源指示剂，Ebin（1918）又采用了用三氧化二铬（Cr2O3）为外源指示剂来测定饲料养分的消化率。

指示剂法的前提是用作指示剂的稳定物质必须是完全不可消化的，即在试验期内，饲料中的某稳定物质的总食入量必须在规定时间内100%从粪中收回，同时在饲料及粪样品中的指示剂的含量必须具有高度的均匀性与代表性，从而通过饲料与粪中养分与指示剂含量的变化即可计算出养分的消化率。计算公式为：

常用指示剂包括内源指示剂和外源指示剂，前者有SiO2、木质素、酸不溶灰分（acidinsolubleash,AIA）等。较为常用的是AIA，即2mol/L（或4mol/L）盐酸不溶的灰分。后者有Cr2O3、Fe2O3、Ti2O3、BaSO4等。外源指示剂的一般添加量为0.2%～1.0%。如添加太少，难以准确测定，对回收率影响较大，但添加太多又可能影响动物对养分的消化（注意准确、均匀的掺和）。3．间接法

某些饲料由于其适口性、含有毒有害物质、直接饲喂易产生副作用等原因，造成在消化试验时无法单独饲喂。对于不能单独用于饲喂动物的饲料，其消化率测定使用间接法。间接法由分套算法、联立方程组法和外插法。套算法联立方程组法

外插值法

4.回肠末端瘘管法

经小肠吸收后的食糜在大肠中受微生物的作用，使粪便中某些成分发生改变，测得的消化率误差较大。尤其是AA和Vitamin等。通过外科手术在回肠末端安装一瘘管，便可收取到小肠吸收后的食物残渣，从而更准确地测定养分的消化率。图1、T型瘘管示意图图1、T型瘘管示意图（二）离体消化试验

离体消化实验是模拟动物消化道的环境，在体外进行饲料的消化试验，一般有消化道消化液法和人工消化液法。由中国农科院畜牧所张子仪院士的研究小组提出，适于测定猪的配合饲料、能量饲料、粗饲料及植物性蛋白质饲料的干物质消化率和表观消化能。三、代谢试验利用动物采食与排出的营养物质之差来测定动物体内成分变化的一种试验方法。了解各种饲料养分（如碳、钙、磷等）在动物体内的存留能力（存留率），以评定饲料的营养价值。既可测定饲料养分的利用率，也可测知动物体内营养物质的增损情况。可研究的营养物质有水分、蛋白质、脂肪、各种矿物元素和维生素等。代谢试验是在消化试验基础上增加收集尿、气体的装置。（一）屠宰对比试验

根据年龄、性别、来源、体重、营养状况及其他指标选择试验动物采用适当的方法分组。试验开始时屠宰其中一组，分析其体成分，其余各组按要求进行饲养试验，试验结束时同样进行屠宰和分析。动物体成分的前后差异，即为饲养期间的增长量。凡是CH4产量较高的，用屠宰法估计的畜体产热不准确，应扣出CH4能。（二）氮平衡试验

研究动物对蛋白质的需要量、饲料蛋白质的利用率、比较日粮和饲料蛋白质的质量动物食入的饲料蛋白质除部分在其消化道没有被消化吸收经粪排出外，吸收的含氮物（氨基酸）一部分用来合成新的组织蛋白以满足生产或组织修补的需要，另一部分含氮物氧化分解并以尿素、尿酸等形式从尿中排出。动物体内的氮来源、氮排泄及动物体内的氮代谢途径合成组织蛋白

脱NH2作用

小肠AA吸收

NH3

a-酮酸

尿酸、尿素

氧化供能或生成糖或脂

AA

饲料CF

氮平衡测定

在氮平衡试验中，可以建立如下关系式：存留氮＝食入氮－粪氮－尿氮－体外产品氮当存留氮大于零时，则称为氮的正平衡；存留氮小于零，则称为氮的负平衡；存留氮等于零，则称为氮的零平衡或零氮平衡。

氮的总利用率（%）=[沉积氮/食入氮]*100氮的消化率（%）=[（食入氮-粪氮）/食入氮]*100消化氮的利用率（%）=（沉积氮/消化氮）*100（三）碳平衡试验

动物体内碳来源于蛋白质、脂肪和碳水化合物。碳的排出途径为：粪碳及肠道气体碳、尿碳、呼出气体碳及存留体内或体外产品蛋白质、脂肪中的碳。因此，碳平衡可表示为：存留碳＝饲料碳－粪碳－尿碳－呼出气体碳－消化道气体碳－体外产品碳

（四）能量平衡试验

食入能=排泄物（粪、尿、脱落皮屑、毛）含能+沉积能(生长肥育)+离体产品(奶、蛋、毛)含能+维持生命活动的机体产热五、饲养试验

饲养试验是通过饲予动物已知营养物质含量的日粮或饲料，观察其体重、体尺、产蛋、泌乳等生产性能指标和缺乏症的产生，产品与饲料消耗的关系，从而测定动物对某种养分的需要量，比较饲料或日粮营养价值高低、饲养管理方式的优劣以及不同动物生产性能的差异等。饲养试验常用设计方法

◕◕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

◕◕正交设计

（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。（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