动物营养研究方法课件.ppt

1、第十章第十章 动物营养研究方法动物营养研究方法 本章内容本章内容第一节第一节 化学分析法化学分析法第二节第二节 消化实验消化实验第三节第三节 代谢试验代谢试验第四节第四节 平衡实验平衡实验第五节第五节 饲养实验饲养实验第一节第一节 化学分析法化学分析法一、营养物质的分析一、营养物质的分析 三、动物组织和血液理化成分分析三、动物组织和血液理化成分分析二、抗营养因子分析二、抗营养因子分析作用作用：为判定动物营养状况、动物营养需要和饲料为判定动物营养状况、动物营养需要和饲料的营养价值提供基础数据。的营养价值提供基础数据。分类：分类：营养物质的分析、抗营养因子分析及动物组营养物质的分析、抗营养因子分析

2、及动物组织和血液理化成分分析。织和血液理化成分分析。一、营养物质的分析一、营养物质的分析概念：概念：应用物理、化学原理和方法对饲料、动应用物理、化学原理和方法对饲料、动物组织及动物排泄物的某些成分，进行定性、定物组织及动物排泄物的某些成分，进行定性、定量分析。量分析。(1)(1)水分水分 (2)(2)粗蛋白（粗蛋白（CPCP）真蛋白真蛋白(TP)TP)(3)(3)粗脂肪（粗脂肪（EEEE）(4)(4)粗纤维（粗纤维（CFCF）(5)(5)粗灰分粗灰分 (6)(6)无氮浸出物（无氮浸出物（NFENFE）1 1、概略养分分析概略养分分析一、营养物质的分析一、营养物质的分析（1 1）维生素）维生素

3、（2 2）矿物质）矿物质 （3 3）微量元素）微量元素 （4 4）氨基酸）氨基酸 （5 5）脂肪酸）脂肪酸 （6 6）纯蛋白质）纯蛋白质 （7 7）糖等）糖等2 2、纯养分分、纯养分分析析一、营养物质的分析一、营养物质的分析(1)(1)饲料饲料 (2)(2)排泄物（粪、尿、呼出气、皮屑等）排泄物（粪、尿、呼出气、皮屑等）(3)(3)动物组织动物组织 (4)(4)血液血液 (5)(5)整体动物整体动物3 3、分析对象、分析对象一、营养物质的分析一、营养物质的分析(1)(1)称量法称量法 (2)(2)比色法比色法 (3)(3)滴定法滴定法 (4)(4)原子吸收法原子吸收法 (5)(5)色谱法色谱法

4、 (6)(6)荧光法荧光法 (7)(7)电泳电泳 (8)(8)分子生物技术分子生物技术4 4、分析方法、分析方法一、营养物质的分析一、营养物质的分析二、抗营养因子分析二、抗营养因子分析 抗营养因子是指饲料中本身所有或从外抗营养因子是指饲料中本身所有或从外界进入，影响饲料营养价值和动物生长的界进入，影响饲料营养价值和动物生长的物质。物质。1 1、概念概念（1 1）影响蛋白质消化）影响蛋白质消化 蛋白酶抑制剂、凝集素、皂苷、多酚化合物等蛋白酶抑制剂、凝集素、皂苷、多酚化合物等 （2 2）影响矿物元素利用）影响矿物元素利用 植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚 （3 3）影响维生

5、素利用）影响维生素利用 双香豆素、抗维生素双香豆素、抗维生素B B族因子等族因子等2 2、种类、种类二、抗营养因子分析二、抗营养因子分析（4 4）影响碳水化合物利用）影响碳水化合物利用 （5 5）刺激免疫系统的抗营养因子）刺激免疫系统的抗营养因子 如如:抗原蛋白抗原蛋白 （6 6）综合性抗营养因子）综合性抗营养因子 如如:水溶性非淀粉多糖。水溶性非淀粉多糖。二、抗营养因子分析二、抗营养因子分析 分析饲料中抗营养因子的种类和含量，可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。加热可提高豆类籽实的营养

6、价值。3 3、意义、意义二、抗营养因子分析二、抗营养因子分析 (1)(1)酶法酶法 (2)(2)比色法比色法 (3)(3)滴定法滴定法 (4)(4)原子吸收法原子吸收法 (5)(5)色谱法色谱法 (6)(6)荧光法荧光法4 4、分析方法、分析方法二、抗营养因子分析二、抗营养因子分析三、动物组织血液理化成分分析三、动物组织血液理化成分分析 （1 1）动物组织和血液中各种营养物质；）动物组织和血液中各种营养物质；（2 2）动物组织和血液中与营养物质有关的功）动物组织和血液中与营养物质有关的功能酶或相关酶；能酶或相关酶；（3 3）动物动物组织和血液中某些代谢中间产）动物动物组织和血液中某些代谢中间产

7、物或最终产物。物或最终产物。1 1、分析对象、分析对象 （1 1）概略养分或纯养分；）概略养分或纯养分；（2 2）营养物质代谢产物；）营养物质代谢产物；（3 3）相关标识功能酶，如硒）相关标识功能酶，如硒血浆谷胱甘肽血浆谷胱甘肽过氧化物酶、锌过氧化物酶、锌血清碱性磷酸酶、铜血清碱性磷酸酶、铜血浆血浆铜蓝蛋白氧化酶和血浆尿素氮等。铜蓝蛋白氧化酶和血浆尿素氮等。2 2、分析内容、分析内容三、动物组织血液理化成分分析三、动物组织血液理化成分分析第二节第二节 消化实验消化实验一、一、消化试验概念与目的消化试验概念与目的 四、尼龙袋法四、尼龙袋法三、三、体外消化试验体外消化试验二、二、体内消化试验体内消

8、化试验 以测定动物对饲料养分的消化能力或饲料养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。分的可消化性为目的的试验。2 2、目的：、目的：准确地量化饲料中各种养分被动物消化利用准确地量化饲料中各种养分被动物消化利用的程度的程度 ，也是评定饲料营养价值的重要方法。，也是评定饲料营养价值的重要方法。3 3、种类、种类一、消化试验概念与目一、消化试验概念与目的的1 1、概念：、概念：体内（体内（in vivo）消化实验消化实验离体（离体（in vitro）消化实验消化实验尼龙袋法尼龙袋法(nylon bags technique)全收粪法全收粪法指示剂法指示剂法消化道消化液消化道

9、消化液人工消化液人工消化液肛门收粪肛门收粪内源指示剂内源指示剂外源指示剂外源指示剂消化实验消化实验体内（体内（in vivoin vivo）消消化实验化实验离体（离体（in vitroin vitro）消消化实验化实验尼龙袋法尼龙袋法(nylon bags nylon bags technique)technique)全收粪法全收粪法指示剂法指示剂法消化道消化液消化道消化液人工消化液人工消化液肛门收粪肛门收粪回肠收粪回肠收粪内源指示剂内源指示剂外源指示剂外源指示剂消化实验方法剖析消化实验方法剖析粪中养分组成：粪中养分组成：饲料中未消化的养分饲料中未消化的养分;消化道分泌物消化道分泌物;消化道脱

10、落细胞消化道脱落细胞;消化道微生物及其代谢产物。消化道微生物及其代谢产物。4.4.消化率计算公式消化率计算公式表观消化率表观消化率=（食入养分（食入养分 -粪中养分）粪中养分）食入养分食入养分X 100%X 100%一、消化试验概念与目一、消化试验概念与目的的真消化率真消化率=食入养分食入养分 -（粪中养分（粪中养分-内内源养分）源养分）食入养分食入养分 X100%X100%一、消化试验概念与目一、消化试验概念与目的的食入饲料总能食入饲料总能-粪中总能粪中总能食入饲料总量食入饲料总量（kg）表观消化能表观消化能(MJ/kg)食入总能食入总能 -（粪中总能（粪中总能-内源能）内源能）食入饲料总量

11、（食入饲料总量（kg）真消化能真消化能(MJ/kg)消化能消化能一、消化试验概念与目一、消化试验概念与目的的（一）种类（一）种类（二）不同饲料消化率的测定方法（二）不同饲料消化率的测定方法（三）基本步骤（三）基本步骤二、二、体内消化实验体内消化实验（一）（一）体内消化试验体内消化试验的种的种类类 1 1、根据其收粪方式可分为：、根据其收粪方式可分为：（1 1）全收粪法；）全收粪法；（2 2）部分收粪法（指示剂法）部分收粪法（指示剂法）2.2.全收粪法根据收粪的部位不同又分为：全收粪法根据收粪的部位不同又分为：（1 1）肛门收粪法；）肛门收粪法；（2 2）回肠末端收粪法）回肠末端收粪法 全收粪法

12、全收粪法 1 1）优点：）优点：试验操作方便、测定较准确；试验操作方便、测定较准确；2 2）缺点）缺点 排泄物污染严重；排泄物污染严重；采食量、排粪量难以准确记录；采食量、排粪量难以准确记录；粪中养分含量受环境影响大；粪中养分含量受环境影响大；工作量大。工作量大。指示剂法指示剂法1 1）对指示剂的要求）对指示剂的要求 不能被动物消化吸收不能被动物消化吸收 在饲料中、粪便中能均匀分布在饲料中、粪便中能均匀分布 有很高的回收率有很高的回收率 对动物没有毒副作用对动物没有毒副作用 2 2）种类）种类 外源指示剂外源指示剂饲料本身不含，人为加入饲料中的指示物质，饲料本身不含，人为加入饲料中的指示物质，

13、一般多用一般多用CrCr2 2O O3 3;内源指示剂内源指示剂饲料本身含有，不能被动物消化吸收但可以测饲料本身含有，不能被动物消化吸收但可以测定的成分，多用酸性不容灰分（定的成分，多用酸性不容灰分（AIA acid insoluble ashAIA acid insoluble ash）2mol 2mol 或或4mol 4mol HClHCl 不溶不溶 4 4）缺点：）缺点：指示剂回收率对消化率影响较大，并且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：分析困难，很难找到回收率很理想的指示物质：分析困难，较难获得重复性高的测定数据；与全收粪法最后较难获得重复性高的测定数据

14、；与全收粪法最后的缺点相同。的缺点相同。3 3）优点：优点：在于减少收集全部粪便带来的麻烦，在于减少收集全部粪便带来的麻烦，省时省力，尤其是在收集全部粪便较困难时。省时省力，尤其是在收集全部粪便较困难时。指示剂法指示剂法 5 5）消化率的计算）消化率的计算原理：食入指示剂量原理：食入指示剂量=排出指示剂量排出指示剂量饲粮指示剂含量饲粮指示剂含量粪中养分含量粪中养分含量粪中指示剂含量粪中指示剂含量饲粮养分含量饲粮养分含量100-100-100100养分消化养分消化率（率（%）=指示剂法指示剂法回肠末端回肠末端消化率测定消化率测定 1 1）T T型瘘管型瘘管 优点：优点：安瘘管后对荷术动安瘘管后对

15、荷术动物生理影响小；物生理影响小；缺点：缺点：必须用指示剂，因必须用指示剂，因不可能收集全部粪尿，由此取不可能收集全部粪尿，由此取样缺乏代表性，而且较麻烦。样缺乏代表性，而且较麻烦。图图1 1、T T型瘘管示意图型瘘管示意图 优点：收粪简便，而且可收集全部粪样；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。缺点：手术复杂、成功率低和护理相对麻烦。2 2）回）回-直肠吻合术直肠吻合术回回直肠吻合术直肠吻合术 图图3 33)3)盲肠切除法盲肠切除法 (家禽）家禽）代谢笼中装了瘘管的猪代谢笼中装了瘘管的猪（二）消化率的测定（二）消化率的测定1 1 直接测定法（直接测定法

16、（适合配合饲料和某些原料适合配合饲料和某些原料）优点：优点：简单，直接以待测饲料为全部饲粮，无养分互简单，直接以待测饲料为全部饲粮，无养分互作的干扰；作的干扰；缺点：缺点：某些饲料适口性差，时间长后可能导致营养缺某些饲料适口性差，时间长后可能导致营养缺乏症。乏症。原理：原理：被测料替代实际基础饲料的一部分，分别被测料替代实际基础饲料的一部分，分别测定基础饲粮和替代后饲粮的养分。测定基础饲粮和替代后饲粮的养分。优点：优点：克服养分不平衡的影响。克服养分不平衡的影响。缺点：缺点：基础饲粮营养平衡，则代入被测饲料后可基础饲粮营养平衡，则代入被测饲料后可能出现不平衡。能出现不平衡。2 2 间接测定法间

17、接测定法（饲料替代法，套算法或二次试验法（饲料替代法，套算法或二次试验法）（二）消化率的测定（二）消化率的测定 第一次：测定基础饲粮养分消化率第一次：测定基础饲粮养分消化率 第二次：测定新饲粮养分消化率第二次：测定新饲粮养分消化率 为减少动物的影响，用二组动物同时试验为减少动物的影响，用二组动物同时试验 新饲粮组成：新饲粮组成：70-85%70-85%基础饲粮基础饲粮+15-30%+15-30%被测饲被测饲料料 间接测定间接测定 二次消化试验二次消化试验（二）消化率的测定（二）消化率的测定 第一组第一组 第二组第二组 第一次第一次 消化试验消化试验 基础日粮基础日粮 预饲期预饲期 试验期试验期

18、 基础日粮基础日粮 +被测饲料被测饲料 5757天过渡期天过渡期 第二次第二次 消化试验消化试验 基础日粮基础日粮 +被测饲料被测饲料 试验期试验期 基础日粮基础日粮 交叉试验步骤示意交叉试验步骤示意 套算法的试验步骤套算法的试验步骤式中：式中：D D为被测饲料养分消化率为被测饲料养分消化率 A A为基础饲粮养分消化率为基础饲粮养分消化率 B B为混合饲粮养分消化率为混合饲粮养分消化率 F F为被测饲料养分占混合饲粮该养分的比例。为被测饲料养分占混合饲粮该养分的比例。F FX100X100 A AD(D()(B-A)(B-A)（二）消化率的测定（二）消化率的测定假定基础饲粮养分消化率不变；假定

19、基础饲粮养分消化率不变；养分间无互作效应。养分间无互作效应。混合饲粮中被测饲料的比例很重要混合饲粮中被测饲料的比例很重要1 1、动物选择、动物选择2 2、日粮配制、日粮配制 3 3、试验步骤、试验步骤 （三）消化试验的基本步骤与要求（三）消化试验的基本步骤与要求4 4、粪的收集和处理、粪的收集和处理5 5、养分消化率和消化能测定、养分消化率和消化能测定（1 1）预试期：适应环境、摸清采食量、排粪规律）预试期：适应环境、摸清采食量、排粪规律 （2 2）正试期：记录采食量、收集排粪）正试期：记录采食量、收集排粪 时时 间：单胃动物：间：单胃动物：5-105-10天；天；反刍动物：反刍动物：7-14

20、7-14天天3 3、试验步骤、试验步骤 预备试验期预备试验期 正式试验期正式试验期 牛、羊牛、羊 10-1410-14天天 10-1410-14天天 马马 7-107-10天天 8-108-10天天 猪猪 5-105-10天天 6-106-10天天 家禽家禽*3-5 3-5 天天 4-5 4-5 天天 表表 不同种类的动物的试验期规定不同种类的动物的试验期规定*一般是进行代谢实验，采用强饲法，试验期为一般是进行代谢实验，采用强饲法，试验期为1-21-2天。天。4 4、粪的收集和处理、粪的收集和处理（1 1）收粪方法：）收粪方法：专用消化柜或消化栏、动物肛专用消化柜或消化栏、动物肛门上套收粪袋门

21、上套收粪袋 （2 2）粪样处理）粪样处理 1 1）全粪法：收集全部粪便）全粪法：收集全部粪便 2 2）指示剂法：每天定时收粪）指示剂法：每天定时收粪 粪样称重，混匀，按总重的粪样称重，混匀，按总重的1/10-1/501/10-1/50取取 样，加样，加1010盐酸盐酸1010mLmL/100g/100g鲜粪样和少量甲鲜粪样和少量甲苯，固氮防腐。苯，固氮防腐。5 5、养分消化率和消化能测定、养分消化率和消化能测定例例1 1：测定仔猪饲粮：测定仔猪饲粮CPCP消化率消化率 日采食量：日采食量：10001000g g，饲粮饲粮CPCP含量：含量：16%16%日排粪量：日排粪量：250250g g，粪

22、中粪中CPCP含量：含量：12%12%CPCP消化率消化率=(1000(100016%-25016%-25012%12%）（1000100016%16%）100100=81.2%81.2%例例 2:2:某饲粮消化实验结果如下某饲粮消化实验结果如下,计算计算CFCF消化率消化率 饲料饲料CFCF含量含量:40%:40%粪中粪中CFCF含量含量:40%:40%饲料指示剂添加量饲料指示剂添加量:3%:3%粪中指示剂含量粪中指示剂含量:6%:6%CFCF消化率消化率=100 100 3 36 640404040100100=50=50 1 1）直接测定）直接测定 ：根据消化试验结果和结合能根据消化试验

23、结果和结合能 值测定进行值测定进行 DE=DE=（GE-FEGE-FE）/采食量（采食量（kgkg）（四）消化能值的测定（四）消化能值的测定 饲料消化能饲料消化能 =（33.47-8.3433.47-8.34）/2/2 =12.57 =12.57（MJ/KgMJ/Kg）例如：体重例如：体重5050KgKg的猪，每日食入日粮的猪，每日食入日粮2 2KgKg，含总含总 能能33.33.4747MJMJ，每日排粪中的总能为每日排粪中的总能为8.8.3434MJMJ，计算计算其采食饲料的的消化能。其采食饲料的的消化能。（四）消化能值的测定（四）消化能值的测定 根据每日食入的可消化粗蛋白质（根据每日食入

24、的可消化粗蛋白质（X X1 1 ）、）、可消可消化粗脂肪（化粗脂肪（X X2 2）、）、可消化粗纤维（可消化粗纤维（X X3 3）、）、可消化可消化无氮浸出物（无氮浸出物（X X4 4）的量（克），用下列回归公式计的量（克），用下列回归公式计算每日食入饲料的消化能（算每日食入饲料的消化能（Y Y千焦）。千焦）。2 2）间接推算：）间接推算：（四）消化能值的测定（四）消化能值的测定Y（绵羊绵羊）=23.93X1+37.87X2+18.33X3+16.99X43.77%Y（猪）猪）=24.18X1+39.41X2+18.41X3+17.03X4 4.18%Y（牛）牛）=24.23X1+34.10X

25、2+18.49X3 +16.99X4 4.18%（四）消化能值的测定（四）消化能值的测定 2 2、优点：、优点：操作方便，环境条件、处理方法和时间易操作方便，环境条件、处理方法和时间易控制，更容易标准化。控制，更容易标准化。3 3、缺点：、缺点：与动物的生理系列化过程有一定的差异。与动物的生理系列化过程有一定的差异。4 4、分类：、分类：消化道消化液法和人工消化液法。消化道消化液法和人工消化液法。1 1、概念：、概念：是指摸拟消化道，在体外进行饲料的消化。是指摸拟消化道，在体外进行饲料的消化。三三 体外消化实验体外消化实验三三 体外消化实验体外消化实验 人工消化液消化：人工消化液消化：采用人工

26、制成的消化酶采用人工制成的消化酶模拟消化液，主要用于反刍动物瘤胃饲料消化模拟消化液，主要用于反刍动物瘤胃饲料消化率率/降解率的测定降解率的测定 分两步：分两步：先用纤维素分解酶制剂先用纤维素分解酶制剂+HClHCl代替代替瘤胃液，再用胃蛋白酶瘤胃液，再用胃蛋白酶+HClHCl处理处理 消化道消化液法：消化道消化液法：用安装的瘘管收取猪小肠用安装的瘘管收取猪小肠液（液（PIFPIF）或牛的瘤胃液。一般用两步法：或牛的瘤胃液。一般用两步法：反刍动物：反刍动物：瘤胃液消化瘤胃液消化胃蛋白酶胃蛋白酶+HClHCl消化消化洗净残渣洗净残渣 单胃动物：单胃动物：胃蛋白酶胃蛋白酶+HClHCl消化消化PH

27、7.0PH 7.0条件条件下用下用PIFPIF（小肠液）小肠液）三三 体外消化实验体外消化实验四、尼龙袋法四、尼龙袋法1 1、主要用于反刍动物，测定饲料养分的降解率。主要用于反刍动物，测定饲料养分的降解率。操作：操作：将待测饲料装入孔径将待测饲料装入孔径40-6040-60 2 2（14149cm9cm）的的尼龙袋中，通过瘤胃瘘管放入瘤胃，在一定的时间里尼龙袋中，通过瘤胃瘘管放入瘤胃，在一定的时间里4 4、8 8、1616、2424、4848h h（精料），精料），8 8、1616、2424、4848、7272h h（粗饲料）粗饲料）取出，冲洗，干燥，恒重。取出，冲洗，干燥，恒重。认为从尼龙袋

28、中透过的饲料是已被消化吸收了的饲料，认为从尼龙袋中透过的饲料是已被消化吸收了的饲料，将尼龙袋当作是肠道的细胞膜（起滤过作用）。将尼龙袋当作是肠道的细胞膜（起滤过作用）。3 3、缺点：、缺点：孔径大小不好确定。孔径大小不好确定。将饲料限制在尼龙袋内，无法充分混合，微生物也将饲料限制在尼龙袋内，无法充分混合，微生物也不能进入。不能进入。测试结果一般无法与饲料真消化率相匹配测试结果一般无法与饲料真消化率相匹配2 2、优点：、优点：工作量小，成本低，一次可以做大批量的饲料工作量小，成本低，一次可以做大批量的饲料可以对饲料营养价值进行排队，取得饲料相对营养价值。可以对饲料营养价值进行排队，取得饲料相对营

29、养价值。4 4、计算公式：、计算公式：降解率降解率(%)=(%)=(袋中初始袋中初始N-N-孵化后孵化后N)N)100/100/袋中初始袋中初始N N四、尼龙袋法四、尼龙袋法第三节第三节 代谢试验代谢试验 一、概念与目的一、概念与目的 二、操作过程二、操作过程一、概念与目的一、概念与目的 目的：测定饲料代谢能及养分代谢率的试验。目的：测定饲料代谢能及养分代谢率的试验。测定测定MEME需要进行代谢试验，在消化试验的基础上增加需要进行代谢试验，在消化试验的基础上增加尿液的收集尿液的收集，反刍动物增加，反刍动物增加CH4CH4收集收集。CH4CH4的收集：的收集：E CH4=E CH4=CH4CH4

30、产量产量燃烧值（燃烧值（55.855.8KJ/gKJ/g）收集时需有特殊的装置。如收集时需有特殊的装置。如面罩面罩或或密封气柜密封气柜，操作复杂，结，操作复杂，结果也不太准确，一般可根据日粮果也不太准确，一般可根据日粮CH2OCH2O含量估计：含量估计：牛：牛：Y CH4=17.68+4.012XY CH4=17.68+4.012X(日粮日粮CH2OCH2O的百的百g g数数)绵羊：绵羊：Y=9.80+2.41XY=9.80+2.41X 在消化试验基础上准确在消化试验基础上准确收集排尿量收集排尿量。设备：代谢笼设备：代谢笼鸡：易于进行代谢试验鸡：易于进行代谢试验 家禽代谢能的测定法：家禽代谢能

31、的测定法：也叫快速法（也叫快速法（sibbald,1979sibbald,1979）、）、强饲法（强饲法（force force feeding feeding）试验动物为成年公鸡试验动物为成年公鸡 二、操作过程二、操作过程3648h由由二、操作过程二、操作过程优点：优点：快速、重复性高、精确性高、单违背鸡的正快速、重复性高、精确性高、单违背鸡的正常消化生理，对难采食的饲料，此方法较好。常消化生理，对难采食的饲料，此方法较好。第四节第四节 平衡实验平衡实验一、概念与目的一、概念与目的 四、能量平衡四、能量平衡三、碳平衡三、碳平衡二、氮平衡二、氮平衡 研究营养物质食入量与排泄、沉积或产品间研究营

32、养物质食入量与排泄、沉积或产品间的数量平衡关系称平衡实验。的数量平衡关系称平衡实验。2 2、目的：、目的：估计动物营养需要参数和饲料营养物质的利估计动物营养需要参数和饲料营养物质的利用率。用率。一、概念与目的一、概念与目的1 1、概念：、概念：平衡试验平衡试验物质代谢物质代谢能量平衡能量平衡氮平衡氮平衡碳平衡碳平衡一、概念与目的一、概念与目的 食入养分食入养分 =各途径排泄养分之和各途径排泄养分之和 方法：方法：采用适宜方法，收集各种排泄物采用适宜方法，收集各种排泄物 原理：原理：一、概念与目的一、概念与目的二二 、氮平衡实验、氮平衡实验 氮平衡实验主要用于研究动物蛋白质的需要、氮平衡实验主要

33、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饲料蛋白质的利用率以及饲料或饲粮蛋白质质量的比较。的比较。2 2、方法、方法 在消化试验的基础上收集尿，测定尿中的含氮在消化试验的基础上收集尿，测定尿中的含氮量，由氮的收支情况反映体内蛋白质的增减及蛋量，由氮的收支情况反映体内蛋白质的增减及蛋白质的有效性。白质的有效性。1 1、目的、目的 食入氮食入氮=粪氮粪氮 +尿氮尿氮 +沉积氮沉积氮+皮屑皮屑 食入氮食入氮=粪氮粪氮 +尿氮：尿氮：等平衡，体蛋白质不增不减等平衡，体蛋白质不增不减 食入氮食入氮 粪氮粪氮 +尿氮尿氮 ：正平衡，体蛋白质沉积：正平衡，体蛋白质沉积 食入氮食入

34、氮 粪氮粪氮 +尿氮尿氮 ：负平衡，体蛋白质分解：负平衡，体蛋白质分解 3 3、氮在体内的去向及有关计算公式、氮在体内的去向及有关计算公式二二 、氮平衡试验、氮平衡试验 蛋白质净利用率（蛋白质净利用率（NPUNPU）(%)=(%)=沉积沉积N/N/食入食入N N100100消化消化N=N=食入食入N-N-粪粪N N沉积沉积N=N=食入食入N-N-（粪粪 N+N+尿尿N N）蛋白质蛋白质(N)N)消化率（消化率（%）=消化消化N/N/食入食入N N100 100 蛋白质生物学价值（蛋白质生物学价值（BVBV）=沉积沉积N/N/可消化可消化N N100100二二 、氮平衡试验、氮平衡试验 三、碳平

35、衡三、碳平衡 沉积沉积C=C=摄入摄入C-C-（粪粪C+C+尿尿C+C+呼吸气体呼吸气体CO2+CO2+肠道气体肠道气体CH4+CH4+离体产品离体产品C C）沉积沉积C C包括：合成蛋白质、合成脂肪包括：合成蛋白质、合成脂肪结合氮平衡试验，可推算出体内脂肪沉积量。结合氮平衡试验，可推算出体内脂肪沉积量。四、能量平衡实验四、能量平衡实验食入能食入能 =排泄物（粪、尿、脱落皮屑、毛含能排泄物（粪、尿、脱落皮屑、毛含能+沉积能沉积能(生长肥育生长肥育)+)+离体产品离体产品(奶、蛋、毛奶、蛋、毛)含能含能 +维持生命活动的机体产热维持生命活动的机体产热 测定方法：测定方法：直接测热法；直接测热法；

36、间接测热法间接测热法 碳氮平衡法；碳氮平衡法；比较屠宰实验比较屠宰实验阉牛每日的能量平衡阉牛每日的能量平衡（KJ）能量摄入能量摄入 能量支出能量支出 6,988g梯牧草梯牧草(猫尾草猫尾草)116,065(timothy hay)400g亚麻籽亚麻籽 7,58116,619g粪粪 59,621 4,357g尿尿 5,065 37g皮屑脱落物皮屑脱落物 368 142g甲烷甲烷 7,937 畜体产热畜体产热 48,110 机体增重机体增重 2,545 合计合计 123,646 123,646 维持维持+生长生长=48,110+2,545=50,655(=48,110+2,545=50,655(K

37、J)KJ)饲料能量利用率饲料能量利用率=50,655/123,646=0.41=50,655/123,646=0.41 1 1、直接测热法、直接测热法四、能量平衡实验四、能量平衡实验2 2、间接测热法、间接测热法1 1）呼吸熵呼吸熵(RQ)=CO2/O2 RQ)=CO2/O2 原理：机体产热来自脂肪、糖、蛋白质在体内的氧化。原理：机体产热来自脂肪、糖、蛋白质在体内的氧化。总产热量机体三大养分氧化量与各自能值乘积之和总产热量机体三大养分氧化量与各自能值乘积之和蛋白质的氧化量可以由尿氮估计；蛋白质的氧化量可以由尿氮估计；脂肪、糖的氧化产热量与它们共同的脂肪、糖的氧化产热量与它们共同的RQRQ有关有

38、关只要知道其只要知道其RQRQ，就可以得到它们氧化时每消耗就可以得到它们氧化时每消耗1 1LO2LO2或每或每产生产生1 1LCO2LCO2时的产热量，从而得到总产热量时的产热量，从而得到总产热量 四、能量平衡实验四、能量平衡实验 OO2 2消耗消耗 COCO2 2生成生成 尿尿 N N 蛋白质代谢数据：蛋白质代谢数据：蛋白质氧化量蛋白质氧化量 (14.8(14.8g g6.25)6.25)a a产产 热热(92.5(92.5g g18KJ/g)18KJ/g)a1a1OO2 2消耗消耗(92.5(92.5g g0.96L/g)0.96L/g)a aCOCO2 2生成生成(92.5(92.5g

39、g0.77L/g)0.77L/g)a a碳水化合物和脂肪代谢数据：碳水化合物和脂肪代谢数据：OO2 2消耗消耗(392(392L-88.8L)L-88.8L)COCO2 2生成生成(310.7(310.7L-71.2L)L-71.2L)非蛋白非蛋白RQ(239.5/303.2)RQ(239.5/303.2)b bRQRQ为为0.790.79时消耗时消耗303.2303.2L L氧产热氧产热 总产热总产热(1665+6079)(1665+6079)392L 392L 310.7L 310.7L 14.8 g 14.8 g 92.5g 92.5g 1665KJ 1665KJ 88.8L 88.8L

40、 71.2L 71.2L 303.2L 303.2L 239.5L 239.5L 0.79 0.79 6079KJ 6079KJ 7744KJ 7744KJ 根据根据2424小时的耗小时的耗OO2 2、COCO2 2生成量和尿生成量和尿N N估计产热估计产热 密闭回流式测热装置密闭回流式测热装置 开放回流式测热装置开放回流式测热装置四、能量平衡实验四、能量平衡实验3 3、碳、氮平衡法、碳、氮平衡法 1 1）原理：）原理：假设体内沉积是脂肪和蛋白质，糖元很假设体内沉积是脂肪和蛋白质，糖元很少，根据每克脂肪和蛋白质的少，根据每克脂肪和蛋白质的C C、N N含量和产热，可含量和产热，可计算出沉积能，

41、粪、尿、甲烷能可测得计算出沉积能，粪、尿、甲烷能可测得,从摄入饲料从摄入饲料总能，就可计算出畜体产热。总能，就可计算出畜体产热。2 2）方法：）方法：测定测定C C、N N平衡值平衡值 3 3）基本参数：）基本参数：蛋白质：含碳蛋白质：含碳52%52%，含氮，含氮16%16%，产产热热23.823.8KJ/gKJ/g；脂脂 肪：含碳肪：含碳76.7%76.7%，产热产热39.739.7KJ/gKJ/g第一阶段第一阶段 (基础饲粮基础饲粮)第二阶段第二阶段 (基础饲粮基础饲粮+被测饲粮被测饲粮)C(g)C(g)N(g)N(g)C(g)C(g)N(g)N(g)饲饲 料料 粪粪 尿尿 CHCH4 4

42、COCO2 22500 2500 600 600 100 100 130 130 1570 1570 160 160 35 35 120 120-3600 3600 700 700 130 130 160 160 2110 2110 200 200 50 50 140 140-相相 差差 一、二阶段一、二阶段 相相 差差 +100+100-+5+5-+500+500+400+400+10+10+5+5 用碳、氮平衡法估计饲料沉积能用碳、氮平衡法估计饲料沉积能 4 4、屠宰法、屠宰法1 1）原理：）原理：通过屠宰直接测定沉积组织的能量，也可推算出通过屠宰直接测定沉积组织的能量，也可推算出畜体产热

43、畜体产热(维持维持)。食入能食入能=粪能粪能+尿能尿能+皮屑能皮屑能+甲烷能甲烷能+沉积能沉积能+产热产热 2 2）测定方法：）测定方法：屠宰不放血，心脏静脉注入麻醉药和凝血剂，除去消化道屠宰不放血，心脏静脉注入麻醉药和凝血剂，除去消化道内容物，冷冻、粉碎内容物，冷冻、粉碎(胴体粉碎机胴体粉碎机)，取样测组织燃烧热，取样测组织燃烧热。3 3）缺点：）缺点：凡是凡是CH4CH4产量较高的，用屠宰法估计的畜体产热产量较高的，用屠宰法估计的畜体产热不准确，应扣出不准确，应扣出CH4CH4能。能。四、能量平衡实验四、能量平衡实验第五节第五节 饲养试验饲养试验一、概念一、概念三、优缺点三、优缺点二、目的

44、二、目的 在接近实际生产条件下，给动物饲喂已知营在接近实际生产条件下，给动物饲喂已知营养物质含量的饲粮或饲料，观测动物的各种反养物质含量的饲粮或饲料，观测动物的各种反应（如生产性能、理化指标、健康状况等），应（如生产性能、理化指标、健康状况等），以此确定动物的营养需要或饲料养分的利用效以此确定动物的营养需要或饲料养分的利用效率率 。广义地，消化试验、代谢试验都属于饲养。广义地，消化试验、代谢试验都属于饲养实验实验.一一 、概述、概述1 1、概念、概念 综合评定养分的需要量和养分的相对生物效价综合评定养分的需要量和养分的相对生物效价 3 3、原理：、原理：养分剂量变化对机体增重，组织被测养分含量

45、及有关的养分剂量变化对机体增重，组织被测养分含量及有关的各种理化指标的影响，如胫骨强度、功能酶、代谢产物异各种理化指标的影响，如胫骨强度、功能酶、代谢产物异常及缺乏症。常及缺乏症。4 4、使用原则、使用原则：用于需要量的确定用于需要量的确定有过量水平，生长快速期，即愈小有过量水平，生长快速期，即愈小愈敏感；评定效价，应低于最大需要量。愈敏感；评定效价，应低于最大需要量。2 2、作用：、作用：一一 、概述、概述（1 1）客观、反映综合效应）客观、反映综合效应 （2 2）条件接近生产，便于推广应用）条件接近生产，便于推广应用 （3 3）可作为验证实验）可作为验证实验 2 2、缺点、缺点 （1 1）不准确，不能获得具体代谢参数）不准确，不能获得具体代谢参数 （2 2）周期长，成本高）周期长，成本高二二、优缺点、优缺点1 1、优点、优点复习思考题复习思考题v 1.1.简述消化试验、代谢试验的设计、试验步骤。简述消化试验、代谢试验的设计、试验步骤。v 2.2.比较全收粪法、指示剂法进行消化试验时各比较全收粪法、指示剂法进行消化试验时各自的优缺点。自的优缺点。3.3.试述试述SibbaldSibbald快速代谢能测定方法。快速代谢能测定方法。4.C 4.C、N N平衡法测定能量代谢的原理？平衡法测定能量代谢的原理？5.5.何为尼龙袋法？有何优缺点？何为尼龙袋法？有何优缺点？