动物营养学研究方法

第十一章动物营养学研究方法当前第1页\共有85页\编于星期六\1点当前第2页\共有85页\编于星期六\1点第一节化学分析法当前第3页\共有85页\编于星期六\1点一、营养物质的分析1、概略养分分析

(1)水分(2)粗蛋白（CP）(3)粗脂肪（EE）(4)粗纤维（CF）(5)粗灰分（CA）(6)无氮浸出物（NFE）当前第4页\共有85页\编于星期六\1点2、纯养分分析（1）维生素（2）矿物质（3）氨基酸（4）脂肪酸（5）纯蛋白质（6）纤维素、半纤维素、木质素（7）淀粉、葡萄糖等当前第5页\共有85页\编于星期六\1点3、分析对象

(1)饲料(2)排泄物（粪、尿等）(3)动物组织(4)血液(5)整体动物当前第6页\共有85页\编于星期六\1点二、抗营养因子分析1、概念抗营养因子是指饲料中本身含有或从外界进入，影响饲料营养价值和动物生长的物质。当前第7页\共有85页\编于星期六\1点2、种类

（1）影响蛋白质消化：蛋白酶抑制剂、凝集素、皂苷、多酚化合物等（2）影响矿物元素利用:植酸、草酸（3）影响维生素利用:双香豆素、硫胺素酶等（4）影响碳水化合物利用：非淀粉多糖（NSP）等（5）刺激免疫系统的抗营养因子:如抗原蛋白（6）综合性抗营养因子:如NSP、棉酚、硫葡萄糖甙。当前第8页\共有85页\编于星期六\1点3、意义

分析饲料中抗营养因子的种类和含量，可指导饲料的合理加工、利用、贮存，如通过加热可提高豆类籽实的营养价值。当前第9页\共有85页\编于星期六\1点三、毒害物质分析重金属元素：铅、汞、砷等。霉菌毒素：如黄曲霉毒素有害微生物：大肠杆菌、沙门氏菌等当前第10页\共有85页\编于星期六\1点四、动物组织血液理化成分分析分析内容

1.概略养分或纯养分；2.营养物质的代谢产物（如尿素、尿酸等）；3.相关标识功能酶：如硒—血浆谷胱甘肽过氧化物酶、锌—血清碱性磷酸酶、铜—血浆铜蓝蛋白氧化酶和血浆尿素氮等。当前第11页\共有85页\编于星期六\1点第二节消化试验一、消化试验概念与目的

四、尼龙袋法三、体外消化试验二、

体内消化试验当前第12页\共有85页\编于星期六\1点一、消化试验概念与目的1.概念：以测定动物对饲料养分的消化能力或饲料养分的可消化性为目的的试验。2.目的：准确地量化饲料中各种养分被动物消化利用的程度，也是评定饲料营养价值的重要方法。3.种类(见图)当前第13页\共有85页\编于星期六\1点消化试验当前第14页\共有85页\编于星期六\1点当前第15页\共有85页\编于星期六\1点二、体内（invivo）消化试验当前第16页\共有85页\编于星期六\1点（一）全收粪法1.原理全收粪法是指在整个试验期间精确测定动物的采食量和排粪量以及其中营养物质的含量。可消化养分=食入养分-粪便养分营养物质消化率=可消化养分/食入养分食入养分=采食量×饲料养分含量粪便养分=排粪量×粪便养分含量当前第17页\共有85页\编于星期六\1点2.方法步骤（1）试验动物的选择：具有代表性：生长发育良好，营养状况和消化机能等正常。不同组别动物的一致性：品种、类型、性别、年龄、体重、血缘关系等。对性别无特别要求时，最好选雄性动物：便于粪尿分离。数量：每组3-6头。当前第18页\共有85页\编于星期六\1点（2）饲料（日粮）的准备：应一次性准备好，按照每天的采食量，分袋、编号储存。（3）试验场地及装置的准备：消化笼（柜）当前第19页\共有85页\编于星期六\1点猪用消化笼当前第20页\共有85页\编于星期六\1点牛用集粪袋当前第21页\共有85页\编于星期六\1点（4）预试期：适应环境,摸清采食量、排粪规律。（5）正试期：记录采食量、收集排粪预试期、正试期时间：非反刍动物：5-10天；反刍动物：7-14天当前第22页\共有85页\编于星期六\1点动物种类预试期（d）正试期（d）牛、绵羊、水牛10~1410~14育成牛（6~12月龄）66马7~108~10猪（成年）7~106~10育成猪（4~8月龄）65家兔7~107~10家禽（通常不做）4~64~5不同种类动物消化试验期的规定

当前第23页\共有85页\编于星期六\1点采食量计算：饲喂量-剩料量粪便收集：每天定时收粪、称重。混匀后，取样保存，加入10%盐酸，以防NH3-N逸失。当前第24页\共有85页\编于星期六\1点（二）回肠末端内容物法通过外科手术，在回肠末端安装一瘘管或施以回-直肠吻合术，在肛门收集回肠食糜。主要用于猪饲料氨基酸消化率的测定。当前第25页\共有85页\编于星期六\1点1）T型瘘管优点：安瘘管后对荷术动物生理影响小；

缺点：必须用指示剂，因不可能收集全部粪尿，由此取样缺乏代表性，而且较麻烦。当前第26页\共有85页\编于星期六\1点CannulatedAnimals当前第27页\共有85页\编于星期六\1点CannulatedAnimals当前第28页\共有85页\编于星期六\1点CannulatedAnimals当前第29页\共有85页\编于星期六\1点2）桥式瘘管当前第30页\共有85页\编于星期六\1点优点：收粪简便，而且可收集全部粪样缺点：手术复杂、成功率低和护理相对麻烦。3）回-直肠吻合术回—直肠吻合术

当前第31页\共有85页\编于星期六\1点（三）指示剂法1.对指示剂的要求:不被消化吸收，不影响养分的正常消化，无毒无害，分布均匀，易测定。2.种类（1）外源指示剂：Cr2O3

（2）内源指示剂（酸不溶灰分法）：2NHCl、4NHCl不溶灰分当前第32页\共有85页\编于星期六\1点3.优点：省时省力，尤其是在收集全部粪便困难时。

4.缺点：指示剂回收率对消化率影响较大，并且很难找到回收率很理想的指示物质。5.方法步骤：从预试期开始，饲料中添加Cr2O3（0.5%），并混合均匀。每日收集部分粪样保存。其它同全收粪法。当前第33页\共有85页\编于星期六\1点5.计算公式：饲料养分消化率（%）=100-100×（A1·F2/A2·F1）式中：A1饲料中三氧化二铬的含量（%）A2粪中三氧化二铬的含量（%）F1饲料中营养物质的含量（%）F2粪中营养物质的含量（%）当前第34页\共有85页\编于星期六\1点三、尼龙袋法

（nylonbagstechnique)原理：将待测饲料装入一特制尼龙袋内，经瘤胃瘘管放入瘤胃中，一定时间后取出，冲洗干净，烘干称重，与放入前的饲料蛋白质含量的差值即为饲料瘤胃降解蛋白质量（RDP）。计算公式：降解率(%)=(袋中初始N-孵化后N)×100/袋中初始N当前第35页\共有85页\编于星期六\1点用途：测定饲料蛋白质瘤胃降解率，用于反刍动物蛋白质营养价值的评定。测定时间点：粗饲料为6、12、24、36、48、72h；精饲料为2、6、12、24、48h。注意：尼龙袋的通透性要好，网眼大小适宜，通常采用孔径为50μm的尼龙布。样品有一定细度，便于瘤胃微生物的发酵。当前第36页\共有85页\编于星期六\1点牛的瘤胃瘘管当前第37页\共有85页\编于星期六\1点CannulatedAnimals当前第38页\共有85页\编于星期六\1点羊的瘤胃瘘管当前第39页\共有85页\编于星期六\1点1.概念：是指摸拟消化道，在体外进行饲料的消化。2.优点：操作方便，环境条件、处理方法和时间易控制，更容易标准化。3.缺点：与动物的生理生化过程有一定的差异。四、离体(invitro)消化试验当前第40页\共有85页\编于星期六\1点4.种类：（1）消化道消化液法：两步法反刍动物：瘤胃液、胃蛋白酶+HCl猪：胃蛋白酶+HCl、小肠液（2）人工消化液法（酶解法）：纤维素酶＋HCl、胃蛋白酶＋HCl主要用于反刍动物当前第41页\共有85页\编于星期六\1点第三节代谢试验

代谢试验是测定饲料代谢能及研究营养物质代谢规律的试验。代谢试验与消化试验相比，在收集装置上更复杂一些，需增加集尿装置，反刍动物还要有收集甲烷的装置。当前第42页\共有85页\编于星期六\1点当前第43页\共有85页\编于星期六\1点当前第44页\共有85页\编于星期六\1点当前第45页\共有85页\编于星期六\1点当前第46页\共有85页\编于星期六\1点当前第47页\共有85页\编于星期六\1点强饲试验实景：见课本P.169当前第48页\共有85页\编于星期六\1点当前第49页\共有85页\编于星期六\1点盲肠切除法（家禽）当前第50页\共有85页\编于星期六\1点第四节平衡试验一、概念与目的四、能量平衡三、碳平衡二、氮平衡当前第51页\共有85页\编于星期六\1点一、概念与目的1、概念：研究营养物质食入与排泄、沉积或产品间的数量平衡关系的试验称平衡试验。2、目的：估计动物营养需要参数和饲料营养物质的利用率。3.原理：食入养分=各途径排泄养分之和当前第52页\共有85页\编于星期六\1点4.种类（1）物质平衡试验N平衡试验C平衡试验（2）能量平衡试验当前第53页\共有85页\编于星期六\1点主要用于研究动物蛋白质的需要、饲料蛋白质的利用率以及饲料或饲粮蛋白质质量的比较。通过食入氮、粪氮和尿氮的测定，就可计算出体内沉积氮。二、氮平衡试验当前第54页\共有85页\编于星期六\1点计算公式为：氮的消化率=（食入氮-粪氮）÷食入氮沉积氮=食入氮-（粪氮+尿氮）氮的总利用率=沉积氮÷食入氮氮的生物学价值（BV）=沉积氮÷吸收氮当前第55页\共有85页\编于星期六\1点三、碳平衡试验沉积C=摄入C-（粪C+尿C+呼吸气体CO2+肠道气体CH4+离体产品C）沉积C包括：合成蛋白质+合成脂肪（体内沉积的碳水化合物量少，忽略不计）结合N平衡试验，可推算出体内脂肪沉积量。当前第56页\共有85页\编于星期六\1点四、能量平衡试验1.目的：能量平衡试验用于研究机体能量代谢过程中的数量关系，从而确定动物对能量的需要和饲料或饲粮的能量利用率。2.原理：食入能＝排泄物（粪+尿+脱落皮屑+毛）含能+沉积能（生长肥育）+产品（蛋、奶、毛）含能+维持生命活动的机体产热当前第57页\共有85页\编于星期六\1点3.方法：直接测热法间接测热法（呼吸测热法）碳、氮平衡法当前第58页\共有85页\编于星期六\1点第五节饲养试验（生长试验）一、概念：饲养试验，是通过饲予动物已知营养物质含量的饲料或饲粮，对其增重、产蛋、产奶、耗料、每千克增重耗料、组织及血液生化指标等进行测定（有时也包括观察缺乏症出现的程度），确定动物对营养物质的需要量、比较饲料或饲粮的优劣、饲养管理方式的优劣以及不同动物生产性能的差异等。当前第59页\共有85页\编于星期六\1点二、试验设计根据试验目的和条件，遵循统计学原理和方法进行试验设计。饲养试验应严格遵循“随机化”和“唯一差异”原则。饲养试验常采用的设计方法有以下几种。当前第60页\共有85页\编于星期六\1点（一）对照试验只考虑单一因素对动物生产的影响，设对照组和试验组。所有试验动物按照随机化原则进入两个组。当前第61页\共有85页\编于星期六\1点饲料原料对照组试验组玉米62.0561.52豆粕22.7023.00棉籽粕5.005.00石粉7.659.10磷酸氢钙1.86-骨粉0.58酶他富50000.06赖氨酸0.040.04蛋氨酸0.110.11矿物质预混料0.100.10食盐0.370.37复合维生素0.020.02胆碱0.100.10合计100100植酸酶效果研究：表：基础日粮成分当前第62页\共有85页\编于星期六\1点当前第63页\共有85页\编于星期六\1点当前第64页\共有85页\编于星期六\1点（二）配对试验为了使对照组和处理组的试验动物尽量一致，选择各方面条件相同动物，双双配对。将每对动物随机分到处理组和对照组，更确切地讲是互为对照。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。当前第65页\共有85页\编于星期六\1点配对试验设计示例试验目的：比较芽孢杆菌微生态制剂和金霉素对35日龄断奶仔猪的促生长效果猪场条件：现有同日龄断奶仔猪2窝（A、B），每窝有仔猪8-10头12345678910A9.759.639.168.958.458.217.697.547.016.93B8.858.318.157.677.126.956.576.43当前第66页\共有85页\编于星期六\1点抗生素组芽孢杆菌组猪编号体重猪编号体重A19.75A29.63A48.95A39.16A58.45A68.21A87.54A77.69B18.85B28.31B47.67B38.15B57.12B66.95B86.43B76.57平均体重8.09平均体重8.08SEM1.09SEM1.03当前第67页\共有85页\编于星期六\1点（三）单向分类试验设计0.480.610.740.87平均日采食量（g）赖氨酸进食量（mg/d）平均产蛋率（%）平均蛋重（g）平均日产蛋量（g）饲料报酬（g/g）平均日氮存留量（mg）全期平均增重（g）当前第68页\共有85页\编于星期六\1点（四）随机化完全区组设计

采用随机化完全区组设计研究猪场环境条件对猪赖氨酸需要量的影响(以日增重作为反应指标)猪场赖氨酸水平平均数多重比较0.6%0.7%0.8%AG11G12G13BG21G22G23CG31G32G33平均数多重比较当前第69页\共有85页\编于星期六\1点表：Se和Cu对大鼠体重影响

(g)

Se0.0210.3010.6051.102Mean±SDCu0.54211±9.5216±8.5220±9.5222±9.1217±9.4B6.05229±9.4235±9.1236±9.8235±8.5235±11.5AMean±SD220±13.1A225±13A228±12.0A228±10A

（五）复因子试验的设计当前第70页\共有85页\编于星期六\1点（六）拉丁方设计

02%4%6%1期12342期23413期34124期4123

选取4只健康、装有瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的成年羯羊，采用4×4拉丁方试验设计的方法，研究在玉米秸秆为主的粗料日粮中添加不同水平的脂肪酸钙皂（0%，2%，4%和6%）对绵羊消化性能影响。脂肪酸钙皂当前第71页\共有85页\编于星期六\1点三、饲养试验的原则1.重复性：重复的目的是为了降低试验误差和增强代表性。一般要求，大家畜每组不少于4头，猪不少于6头，家禽宜在30只以上。2.随机性：试验动物的随机分配原则。当前第72页\共有85页\编于星期六\1点3.试验条件的一致性（唯一差异原则）：除试验因子不同外，其他试验条件都应完全相同，如试验动物的品种、年龄、性别、体重、杂交代数、胎次、采食量、环境的温度、湿度、饲养管理方式、饲喂时间、饲养人员等。当前第73页\共有85页\编于星期六\1点四、试验步骤：1.试验准备：拟定试验工作计划，备足试验材料及记录表格。2.试验动物选择：一致性、健康3.预试期：10~14d当前第74页\共有85页\编于星期六\1点4.正试期：一般4个周以上。（1）测定指标：称重（或产奶量、产蛋量等）：空腹重。饲料消耗：“清箱底法”，1周统计1次。血液指标：（2）计算指标：料重比（料奶比、料蛋比等）5.