1、1,第十章 动物营养物质需要 的研究方法,2,动物营养的两大研究内容1. 动物对营养物质的需要2. 饲料营养价值的评定,在研究的过程中形成了许多科学方法，包括：营养物质分析、消化试验、代谢试验、平衡试验、饲养试验、屠宰试验以及同位素示踪、外科造瘘和血管导管技术、近红外光谱技术等。,3,主要内容 (contents),第二节 消化试验第三节 代谢试验,第四节 平衡试验第五节 饲养试验,第六节 屠宰试验第七节 析因法和综合法,第一节 营养物质分析第二节 消化试验,第八节 同位素技术第九节 外科手术造瘘,4,第一节营养物质分析,5,2.营养物质之间通过物理或化学方式结合在一起,1.动物采食饲料的目的
2、,获得饲料中的营养物质。动物体组织和饲料都是由营养物质组成的，动物体组织的营养物质来源于饲料.,在研究动物对某种营养物质的需要时，首先要测定不同饲料原料中该种营养物质的确切含量，再进行饲养试验或平衡试验来确定动物对该物质的最佳需要量。,营养物质含量的分析是动物营养需要和饲料营养价值评定的基础工作之一。,3.饲料原料和动物体组织,6,1864年德国科学家Hanneberg等人创立的营养物质概略分析方法。水分和干物质,粗蛋白,粗脂肪,粗纤维,粗灰分,盐分,钙,磷。,一、常规成分分析,7,动物组织和饲料含有的营养物质,水分,粗蛋白质,粗纤维,无氮浸出物,真菌和霉菌产物、生物碱以及其他有害、有毒物质；
3、DNA、RNA、各种血浆成分。,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、纤维、半纤维素木质素,寡糖、聚糖；,粗脂肪各种脂肪酸,维生素,真蛋白+非蛋白氮或氨基酸,糖和淀粉；,矿物质,8,研究内容：研究过程：研究方法：需要仪器：,常规成分分析现代仪器分析动物组织及排泄物分析,对营养成分进行定性，定量分析pH、光谱、色谱、电泳和化学方法定氮仪，酸度计，液相色谱仪，气相色谱仪，质谱仪，原子 分光光度仪和必需的玻璃仪器等,9,水分；能量；粗蛋白真蛋白+非蛋白氮或氨基酸；粗脂肪各种脂肪酸；粗纤维中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、纤维、半纤维素和木质素,寡糖、聚糖；无氮浸出物糖和淀粉；矿物质各
4、种元素；维生素各种维生素；真菌和霉菌产物、生物碱以及其他有害、有毒物质；DNA、RNA、各种血浆成分。,10,氧弹式测热 -总能氨基酸分析-氨基酸液相色谱-维生素气相色谱-挥发性脂肪酸原子吸收分光光度法-微量元素 近红外光谱法（NIRS）-各种有机成分 其他自动化分析设备 -生化自动分析仪、血流测定仪、血细胞含量分析仪、核磁共振、放射性免疫测定、酶联免疫法、PCR分析仪、DNA分析仪及细胞流失仪等。,二、现代仪器分析,11,氧弹式测热仪,测定能量时，先将一定量的样本放入测热器的弹腔内，然后充入一定量的氧气，在纯氧的条件下通电充分燃烧。样本燃烧后所产生的热被弹壁外部一定量的水所吸收，通过精密温度
5、计，可以测定出燃烧前后水温的变化，这样即可计算出样本的能量含量。,12,高效液相色谱分析样本中18种氨基酸,液相色谱仪,13,原子吸收分光光度计,利用原子分光光度仪，测量元素的基态原子对其特定光谱的吸收度，与标准元素吸收光强度比较，确定元素含量的方法。,14,黄曲霉毒素AFB1标样的红外光谱图,理论依据是在0.7 2.5um这段近红外光谱区内饲料各有机成分对近红外光都有吸收，但不同成分对近红外光的最强吸收波长不同，同一成分也因含量高低而对近红外光的吸收强弱有一定差别。,15,黄曲霉毒素AFB1经粘细菌活性蛋白处理72 h后的红外光谱图,16,酶标仪-酶联免疫测定,17,3,4,5,6,7,8,
6、9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,Time (min),25,50,75,100,Relative Abundance,5.99,11.78,7.86,8.38,17.65,14.42,16.61,3.39,3.80,9.09,5.10,19.09,Iso-Amyl Acetate,Iso-AmylAlcohol,EthylOctanoate,EthylDecanoate,2-PhenylEthanol,EthylHexanoate,气质联用法测定啤酒中的香味成分,18,薄层层析仪,19,三、动物组织及排泄物成分分析,20,动物组织及排泄物
7、成分分析,尿成分分析,消化试验、代谢试验和平衡试验,饲料中营养物质的利用,含氮和含硫化合物代谢产物、无机盐及其电解质的主要排泄途径。正常情况下各种成分都有一定的含量范围，所以通过尿成分分析可以了解体内代谢和机体营养状况，了解饲料养分满足动物需要的程度。测定血浆尿素的含量，可以反映饲料中氨基酸的平衡；测定血浆氨基酸的含量，可以估测动物某种氨基酸的需要量；,测定心脏肌肉组织谷胱甘肽过氧化物酶活性测定肝脏维生素A、维生素E的含量，可以了解维生素A和维生素E的营养状况或两种维生素之间代谢的和生理作用的关系。,测定回肠末端食糜和肛门粪便样品的成分。通过回肠末端食糜和肛门粪便样品与饲料样品中相应营养物质含
8、量等分析数据，可以计算出动物对饲料养分的消化率、养分沉积效率和动物营养平衡状况等。,21,第二节消化试验,22,动物采食的饲料首先经过消化道的消化吸收，不同的饲料原料中同一种营养物质的消化率是不同的，动物对饲料中的营养物质及能量的消化程度反映了饲料的质量。,23,24,一、消化试验的方法,25,2.饲料准备与饲喂,二、全粪收集法,1.动物的选择与饲养管理,（一）直接法,应选择经驱虫、免疫、健康、发育正常、营养状况良好和体质均匀的试验动物，品种、性别必须一致；日龄、体重，血缘关系和发育阶段等应相同。,消化试验所用饲料中的养分含量应满足供试验动物的基本营养需要，养分含量过高或过低均不能得到正确可靠
9、的消化率测定结果。,猪消化实验时宜用体重在3060kg，34月龄的去势公猪。因为此阶段的公猪对新饲料、新环境的适应能力强；用公猪便于粪尿分开；公猪去势后相对地要比未去势公猪性情温顺，易于调教与管理；试验猪的头数一般为测定一个饲料的消化率，初选不宜少于5头，最后试验用猪不少于3头。,26,观察期,观察期的目的是观察试验动物对新环境的适应情况；训练其定点采食、饮水和排粪；掌握食量和调整给料量。,预备期,饲喂待测饲料，目的是使被选试验动物进一步适应待测饲料和新的饲养环境，掌握其排粪规律。使其消化道中非测定饲料的残渣全部排净，确保试验测定期收集的粪为测定饲料的残渣。,正式期,正式期详细记录每次的剩料量
10、，并立即测出其干物质含量，计算实际采食量；对试猪排粪的收集、记录与制样，均应按试猪个体以天为单位分别进行；每天的收粪次数应当是随排随收，为此昼夜均须有专人值班。,3.试验期划分及工作要点,27,试验期内，记录动物食入的饲料，接收排出的粪量，饲料和粪中某养分含量，通过下式计算消化率。,猪氨基酸标准消化率的概念，将内源氨基酸排泄量分为基础和特定内源氨基酸排泄量两部分。其中特定内源氨基酸排泄量取决于特定饲粮的蛋白水平、氨基酸、粗纤维含量等因素，难以准确测定。而基础内源氨基酸排泄量是应用无氮日粮法或饥饿法测定的结果，方法相对简单。,28,实践中有些饲料不宜单独喂猪。为了测定单个饲料的养分消化率，则需进
11、行两次或两组消化试验：先测一种营养价值比较完善的基础饲粮的消化率；,然后再测由7080%此种基础饲粮与2030%被测饲料构成的混合饲粮的消化率，通过两次试验结果套算出被测饲料的消化率，该方法称为间接法或套算法。,（二）间接法,29,表101 间接法消化试验安排,30,表102 间接法计算鱼粉消化率,计算： 基础大麦粗蛋白质的吸收量： 16085%=136（g）； 待测鱼粉的吸收量： 244136 =108（g）； 待测鱼粉的消化率： 108120100% = 90%。,31,第1组试验测定基础日粮的消化率B；第2组试验测定被测饲料以一定比例和基础日粮共同组成的混合日粮消化率A(顶替比例以15-
12、30%为宜)；一般被测饲料提供的养分占混合日粮总养分的比例F。,32,仍然以上面例题中鱼粉粗蛋白质消化率为例，计算过程：,B为基础日粮消化率；基础日粮粗蛋白消化率： B = （200-30）/200=85.0%,其中A为混合日粮的消化率；混合日粮粗蛋白消化率： A = （100028%-36）/（100028%）=87.1%,F为被测饲料提供的养分占混合日粮总养分的比例；鱼粉粗蛋白占混合日粮粗蛋白的比例： F = （20060%）/（100028%）=42.9%,基础日粮中该养分的含量为c0= 200g或20% ；被测饲料中该养分含量为c1=280g或28%。,33,矿物质的消化率,收粪盘；最
13、简单的方法是在动物的肛门后挂一收粪袋，贮存由肛门排出的粪。,操作繁琐，工作量大，要求准确记录试验动物的采食量，且需收集全部粪便，通常准确的收集全部粪便难度较大，但该方法的准确度高。,难于应用全粪收集法。由于动物消化道排出大量的内源矿物质，测定结果误差较大，所以，应用此方法测定矿物元素的吸收率不准确。维生素在消化道内有大量的合成和破坏，因而，测定饲料维生素的消化率也没有意义。,（三）全粪收集法的特点,全粪收集法,全粪收集法需要收粪设备,34,35,36,根据收粪部位的不同，全收粪法分为肛门收粪法和回肠末端收粪法。,回肠末端收粪法通过外科手术在回肠末端安装一个瘘管收集食糜，主要用于猪饲料氨基酸消化
14、率的测定，可以减少大肠、盲肠中微生物对饲料氨基酸消化率的影响。,（四）收粪部位对消化率测定的影响,37,38,(一)指示剂法原理 运用某种完全不被动物消化吸收的物质，作为指示物质来测定饲料养分消化率的方法称为指示剂法。饲料中的养分经过消化道后有一部分被动物消化道吸收，粪中养分与指示物的比值必然降低，这个比值降低的数量占它们在饲料中比值的百分数即为饲料养分的未消化部分。,三、指示剂法,39,优点: 减少收集全部粪便带来的麻烦，节省时间和劳力。该法测定饲料养分消化率不需要知道试期内动物的采食量和排粪。指示剂条件: 不为动物所消化吸收、能均匀分布, 有很高回收率。外源指示剂：三氧化二铬（Cr23）和
15、氧化钛（TiO2）等 。内源指示剂：N HCl或N HCl不溶灰分法。,营养物质消化率计算公式,40,.外源指示剂法（1）饲料的准备 分析被测饲料（饲粮）的含铬量，确定外源Cr2O3的实际添加量，使最终喂给试验动物的饲粮中Cr2O3含量为0.5%左右，从预饲期就开始饲喂这种含铬饲粮。（2）粪样的收集与制备 在6d的正式试验期内，每天定时随机抽取鲜粪样品，日取三次，每次约100g，置冰箱中。然后将6d取得的鲜粪样品以动物为单位集中在一起搅拌均匀，分样后用于测定相关营养指标和Cr含量。,（二）方法与步骤,41,例题：某种饲料中含无氮浸出物60%，掺拌0.5%外源指示剂CrO ，测定粪中含无氮浸出物
16、20%，粪中含0.75% CrO 。求无氮浸出物的消化率？,另一种方法是通过方程求解，假设无氮浸出物完全没有被消化，则粪中含无氮浸出物为X，0.5:0.75=60:X,X=90%。但粪中无氮浸出物的测定值为20%。求：无氮浸出物的消化率为（90%20%）90%=77.78%。,42,.内源指示剂法：指示剂:采用饲料中自身含有的物质，不需在饲粮中添加混匀外源指示物质，只要试验动物对新的饲粮和饲养环境适应了即可进行正式的消化试验。因而更加简化了试验过程中的操作步骤。,.内源指示剂法：内源指示物：即4N盐酸不溶灰分法（简称4N-AIA法）与2N盐酸不溶灰分法（简称2N-AIA法）。2N-AIA在饲料
17、与粪中的含量均较4N-AIA多，有利于提高试验结果的准确性。但2N-AIA法中样品经盐酸处理后的残渣较多，过滤洗涤时比较繁琐。,43,（三）指示剂法的特点,44,（一）体外法原理 根据动物消化生理特点，在实验室中人工模拟动物胃肠道内环境，先后用胃及小肠中的主要消化酶处理饲料样品。过滤、冲洗、烘干经酶处理过的饲料残渣，分析测定饲料样品和残渣中的成分含量，然后用饲料中的成分量减去处理后残渣中的成分量即得饲料成分的消化量，进而计算出饲料成分的消化率。,四、体外法,45,（二）操作步骤（1）样品制备：用四分法取得饲料样品，粉碎 过4050目筛。（2）胃蛋白酶（PPS）处理：称取0.5g饲料样品 4份，
18、分别置于4个100 ml带盖三角瓶；加 10 ml 0.2胃蛋白酶溶液；37恒温振荡 （80100 r.min-1）4 h。,46,（3）猪小肠液（PIF）处理用0.2 mol/L氢氧化钠溶液中和至pH=7.0, 用10ml 10%PIF冻干粉水溶液冲洗三角瓶壁；37下振荡4 h；将4个平行三角瓶中的内容物无损失地两两并入250ml烧杯中，用蒸馏水充分洗净三角瓶，加满蒸馏水、盖上表面皿，静置过夜，夏季需置冷暗处或加甲苯1滴防霉；用 200目尼龙布的抽滤漏斗吸去上清液，将残渣无损失地转移到已知绝干重和热值的无灰滤纸上；通过布氏漏斗抽滤；用蒸馏水反复冲洗烧杯中的残渣，抽干后将滤纸叠成小包，放入已知
19、重量带磨口盖的称量皿内,置 105下烘至恒重，测定滤纸包的营养物质含量和绝干重。,47,相对营养物质消化率（）=adh1-(q2-bh2)/(adh1)100,a：并入一个烧杯中的两份平行饲料样品的重量（g）； d：饲料绝干物质含量（）； b：滤纸绝干重（g）；h1：饲料干物质中的营养物质含量（%）；h2：绝干滤纸的营养物质含量（%）；q2：绝干滤纸和残渣的总营养物质含量（g）。,48,优点:不需要饲养试验动物，具有节约人力、物力和时间等优点。在具备常规饲料成分分析能力的实验室中，购得胃蛋白酶和猪小肠液冻干粉后即可操作。,（三）体外法特点,消化液法和消化酶法: 消化液法须采用安装瘘管的办法收取
20、小肠液或瘤胃液，在试管中进行消化；消化酶法采自屠宰动物消化道的酶和微生物合成的消化酶，加工程商品酶，模拟制成消化液。,缺点： 在体外消化试验过程中，由于未能涉及到大肠内的消化作用，所以上述测得的结果与体内法可能存在一定差异。以全粪收集法测定值为标准，用生物统计中的直线回归法进行校正，才能获得与全收粪法相近似的结果。体外法可以较为准确的估测饲料中干物质和总能消化率。,49,1原理 适用于评定蛋白质在反刍动物瘤胃内的降解率。将待测 饲料密封于规定密度的尼龙袋中，通过瘘管置于瘤胃内降解后求消化率。将饲料样品装入尼龙袋后扎口，每批置入24个尼龙袋，用细尼龙绳系于瘘管盖上。处理时间一般为 672h，按不
21、同时间将袋逐个置入，再于同一时间移出，用 3738温水漂净，然后求出干物质和氮的消失率。,五、反刍动物消化试验,（一）反刍动物饲料瘤胃降解率测定（尼龙袋法）,50,51,计算动态降解率的公式为： P= a + b（1-e-ct） 式中：P：经过t时间后的降解率（降解率变化最大） a：降解曲线在零时间的截距 b：可能的降解率 c：“b”的速度常数,52,2动态降解率的主要测定步骤 称量样品数量：劣质干草与秸秆2g，优质干草3g，精料5g，鲜草10 15g。粉碎通过2.53.0mm标准筛。准确称取样品后，装入尼龙袋内扎紧袋口，尼龙布的孔径要适当，确保瘤胃微生物和消化液进入袋内，又可使被降解的物质流
22、出，同时要注意孔径的均匀性和一致性。,53,将袋子拴系于瘘管口固定，在早饲前将夹好的尼龙袋送入瘤胃腹囊。在实验设计所规定的时间点取出尼龙袋。用37 38水冲洗，控制水流速，一般冲洗5 8min即可。冲洗后，将样品放入65 70恒温箱内烘干至恒重。求出饲料干物质消失率，将残余物保存备用。,54,3优缺点,55,1体内法体内法测定过瘤胃饲料养分消化率的基本原理是：给动物安装十二指肠和回肠瘘管，分别从十二指肠和回肠瘘管采取食糜样本，测定食糜养分在小肠中的消化率。食糜养分小肠消化率=（DFDC-IFIC）（DFDC）式中，DF为十二指肠食糜流量；DC为十二指肠食糜中某养分的含量；IF为回肠食糜流量；I
23、C为回肠食糜中某养分的含量。应用以上公式测定过瘤胃养分的小肠消化率需要测定十二指肠、回肠食糜流量，采集有代表性的食糜样本。以上公式只能测定饲粮过瘤胃养分的小肠消化率，不能测定单一饲料。,（二）反刍动物饲料小肠消化率测定,2半体内法将一定量经过瘤胃降解的待测饲料残渣装入一定规格的尼龙袋中，封口后由真胃瘘管将尼龙袋投入消化道，从粪便收集排出的尼龙袋，测定待测饲料过瘤胃养分小肠消化率。半体内法的优点是不需要测定食糜流量，避免了食糜流量测定带来的误差；实验动物可以正常饲喂，避免了饲粮频繁改变对消化代谢的影响；只需安装真胃瘘管，对实验动物的刺激较小。,56,第三节代谢试验,57,代谢试验的目的是测定饲料
24、的代谢能或营养物质利用率。家禽由于其粪尿一起经泄殖腔排出，粪尿可以同时收集，适合进行代谢试验。家禽的代谢试验根据饲喂方式的差别分为诱饲法和强饲法。,猪、牛等动物进行代谢试验时，需要在消化试验基础上增加收集尿液的设备，并测定尿液排泄总量以及尿液中能量或营养物质含量，其它步骤与消化试验相同。,58,59,（一）原理 诱饲法最先由澳大利亚 Farrell等（1976）提出，在预饲期通过禁食-诱饲训练，试验家禽建立起在短时间内完成规定采食量的条件反射，其消化过程基本处于相同阶段，便于排泄物采集，减少试验误差。,一、诱饲法,60,（二）试验动物选择,目的 意义,试验鸡选择,试验用鸡必须健康，品种、日龄和
25、性别相同，体重和生产性能相近，正常免疫，单笼饲养。,4,完善机理,为了排除盲肠微生物的干扰，有研究建议采用去盲肠公鸡作为试验动物。,试验鸡数量,测定表观代谢能或表观利用率，则每个饲料安排至少 5只鸡参与测定；,3,测定真代谢能和利用率,则选择至少10只鸡，按配对实验原则配成至少 5对，试验鸡以对编号，一只进入喂料组，另一只进入饥饿组。,61,62,63,（一）原理 强饲法最先由加拿大 Sibbald等（1976）提出，已经在世界范围内得到广泛应用。在禁食一定时间后强饲规定量的饲料，一方面可以避免家禽啄食过程中的饲料浪费，提高准确性；另一方面可以消除适口性对饲料采食量的限制。但是强饲过程可能对试
26、验动物产生应激，与生产条件具有一定差异。,二、强饲法,（二）选择试验动物 与诱饲法相同。选择至少10只鸡，按配对实验原则配成至少 5对，一对中的两只鸡按随机原则，一只进入强饲组，另一只进入饥饿组。 （三）试验饲粮准备 与诱饲法相同。（四）预饲期 预饲期需要3d。淘汰采食与排泄不规律的鸡，保留至少4对鸡进入正试期。,（五）正试期 预饲期最后一次喂料后，禁食48h。对强饲组中的每只鸡分别强饲准确称量的50g待测饲料，然后同时收集强饲组和饥饿组的粪尿排泄物。按照诱饲法相似过程进行分析测定和计算。,64,65,强饲试验实景,66,第四节平衡试验,67,68,（一）原理 氮碳平衡试验通过测定营养物质食入
27、、排泄、沉积以及产品中的数量，用以估计动物对营养物质的需要和饲料营养物质的利用率。常用以研究能量、蛋白质的需要和利用情况。1.氮平衡试验 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比较饲料或饲粮蛋白质的质量。测定的方法除增加尿液的收集和分析外，其它均与消化试验相同。,试验目的：动物对蛋白质需要。 动物对饲料蛋白质利用率。测定方法：测定饲料、粪和尿中氮元素，通过计算可了解动物体内氮平衡状况。,一、碳氮平衡试验,69,根据食入氮、粪氮和尿氮可进行如下计算：N 平衡 =饲料N（粪N+尿N沉积或分解N） N 消化率=（食入N-粪N）食入N N 沉积 =食入N -（粪N+尿N） N 总利用率=
28、沉积N食入N N 的生物学价值（BV）=沉积N消化N注意事项：测定蛋白质的需要，供试日粮蛋白质水平应满足需要，必需氨基酸数量足够、比例恰当以及其他营养物质适量，使动物能充分发挥遗传潜力。测定某个饲料或日粮蛋白质利用率，则采用限食。,70,2.碳氮平衡（或称氮碳平衡）试验 该试验是把碳、氮平衡试验结合起来研究在体内沉积的蛋白质和脂肪的数量，常用于估计动物对能量的需要和饲料能量的利用率。应用此法的前提是假设机体能量的沉积和分解只有脂肪和蛋白质。所以需测定食入饲粮、粪、尿、CH4和CO2中的C和N的含量。,71,N平衡试验也是代谢试验，所以可与消化试验结合进行，在一些情况下也可与饲养试验相结合进行。
29、主要步骤包括：试畜（至少三头）的选择与准备；饲料及饲粮的配合；预饲期与试验期；粪样的收集；尿样的收集。粪样的收集见消化试验部分。每天24h的尿样应定时进行收集并用2000ml带盖量筒测量其容量，并记录之。将尿样摇匀后，取其1/10量倾入另一棕色玻瓶（瓶外应标记试畜号），并按每1000ml尿样加入5ml浓H2SO4以保存氨N（为了防腐，也可加入少量甲苯）。在4条件下贮存备用。,（二）测定方法,72,消化代谢笼（猪用）：消化试验收集粪，平衡试验收集粪+尿液样品。试验在代谢笼（柜）中进行，见下图。,73,74,表104 氮碳平衡试验计算示例,75,蛋白质中含碳52.54和氮16.67，脂肪含碳76.
30、5，不含氮。（1）增重21g氮，除以0.1667等于126.6g蛋白质。（2）126.6g蛋白质乘以0.5254等于66.5g碳。（3）增重680.1g碳，减去以66.5g沉积在蛋白质中的碳等于613.6g在脂肪中的碳。,表10-4 示例简要说明碳氮平衡试验的计算过程,（4）计算 613.6碳除以0.765等于802.1g脂肪。1g蛋白质总产热23.8KJ，1g脂肪总产热39.7KJ。 沉积的蛋白质和脂肪的总热量（需要量） （126.623.8）+（802.139.7）34856.45 KJ。 N的消化率（390.55105.69）390.55 = 72.9%。,76,试验目的： 动物对能量的
31、需要。 动物对饲料能量的利用率。测定方法：测定饲料、机体产热、沉积能值、粪和尿中能量含量，通过计算可了解动物体内能量代谢状况。,二、能量平衡试验,直接应用能量平衡试验，也可以估算动物对能量的需要和饲料能量的利用效率。其中，需要测定维持的能量消耗或是机体产热的能量消耗，根据动物机体产热估测方法的不同，常分为直接测热和间接测热法。,77,.直接测热法：将动物置入一测热室中，直接测定机体产热，食入饲料和收集粪、尿、脱落皮屑、CH4（反刍动物）测其燃烧能。能量的收支情况就可估计动物的能量需要和能量的利用。,直接测热法是应用特殊的设备，直接测定动物维持的产热量。这种测热法是将动物置于测热室中，直接测定机
32、体表皮的散热。动物在测热室中采食饲料，并且排泄粪、尿，还有脱落的皮屑和呼出甲烷气体（反刍动物），收集这些样品测定其燃烧值。其它步骤同消化实验和碳氮平衡实验。根据一段时间(一般测定24h)能量的收支情况，就可计算动物一个昼夜的能量需要和能量的利用率。,78,79,80,表105 阉牛每日能量平衡,维持和生长的净能需要为48110+254550655（kJ）/d；饲料能量的利用效率为5065512364610067。,81,.间接测热法：营养物质在体内氧化需氧，并产生二氧化碳，O2与CO2的比值为呼吸商。间接测热法是根据呼吸商RQ的原理，碳水化合物和脂肪在体内氧化产热与它们二者共同的RQ有一定函数
33、关系。根据碳化合物和脂肪氧化比例，测得吸入O2和排除CO2的体积，就可得RQ，从表中查出产热量。通过呼吸测热室测定O2和CO2。从尿氮可估计蛋白质氧化产热。,82,表10-6 不同呼吸熵所对应的耗O2和CO2生成的产热量,83,表107 小牛氧消耗量、二氧化碳产生量、尿N产热量,84,根据表107可以计算小牛24h产热量，蛋白质降解量。也就是小牛24h需要量1850kcal净能和92.5g净蛋白质。,85,86,87,第五节饲养试验,88,什么是饲养试验？,在生产条件下，按生物统计对试验设计的要求，选择一定数量符合设计要求的试验动物，控制非测定因素一致或相似后进行分组饲养。通过测定比较各组获得
34、的结果，借助特定的统计分析方法，对此结果做出技术判断的整个过程即称为动物的科学饲养试验，简称饲养试验。,动物饲养学研究中最常用的试验方法，是研究动物对营养素的需要，评定饲料营养价值以及比较不同饲养管理方式优劣时最可靠的方法。,89,（一）试验设计的要求,一、试验设计,3. 试验的重复性 在相同的条件下进行相同的试验能否获得同样的结果，对于推广试验结果至关重要。为保证重演性，试验过程中要严格检查各种设施、条件，遵守操作规程，详细观察，准确记录，仔细核对，认真分析，对可疑数据进行必要的重复验证，以避免人为因素引起的误差。,1试验的代表性 试验材料（包括动物）应能代表总体水平，试验条件不仅力求结合当
35、前生产实际，同时还应考虑小试验扩大后可能出现的问题，能反映将来推广试验结果所在地区的自然条件、饲料状况和管理水平等，以便在具体条件下应用。,2. 结果的正确性 正确性包括准确性和精确性。准确性是指试验结果接近于真值的程度。由于真值是未知的，所以只能用样本的统计数来推断。精确性是指试验误差的大小，可用多次测定值的变异程度衡量。试验准确性不等于精确性，要想获得高的准确性，必须首先提高精确性。用增加重复、随机化、配对比较、区组设计等办法降低误差，提高试验的精确性。,4. 试验动物的均匀性 主要包括遗传背景、年龄、性别、胎次、体重、生理状态、健康状况等等。应使这些条件尽量相同或相近。,排除干扰因素 在
36、正式试验前采用一定时间的预饲期有利于排除干扰因素。分期试验应合理设置间隔时期，试验饲粮的内在质量应符合试验设计的要求。,90,2.随机化 随机化是将各试验单位的相关试验因子通过随机分配到各种处理中去，各组随机接受任何一种处理，使其不受任何主观因素的影响分配到各处理组中。随机化的目的是使偏差趋于相互抵消，即把系统误差转化为偶然误差。,试验设计的作用主要是估测处理效应，控制和估计试验误差，以便合理地统计分析，做出正确推断。在试验设计中应遵循以下原则：1. 重复 重复同一处理设置的试验单位数称为重复。一个试验单位的动物数可以是 1头(只)动物，也可以是多头。重复增加，每重复内的头数可适当减少；反之，
37、减少重复应相应增加每重复的头数。重复的最主要作用是估计试验误差，如果一批处理只有 1个观察值，便无从求得差异，也就无法估计误差。,（二）试验设计的原则,误差的大小与重复次数的平方根成反比，故重复越多误差越小。但增加重复需较多的动物头数，由动物来源、环境和管理等不一致造成的误差反而会更大。重复的多少应视获取信息的手段、试验动物的质量以及要求达到的试验精确程度而做出相应的选择。一般误差自由度以612为宜。,91,3.局部控制试验设计应考虑采用各种技术措施，控制和减少处理因素以外其他各因素对试验结果的影响。增加重复可减少试验误差，但同时会加大系统误差，而随机化可将系统误差转化为随机误差。各组间系统误
38、差条件基本一致，不会影响组间对比，而组内系统误差由组内随机配置转化为随机误差，并且实行区组内条件保持一致(或均等)的管理方法，即局部控制，可使随机误差尽量缩小。,92,(一）对照试验法 供试动物分为设对照组与试验组，比较测定因素对动物生产性能或生理生化指标的影响。此法在同一时期内可比较同一因素不同水平对动物的作用。基础饲粮也可称为对照饲粮。动物随机分配到试验组或对照组。通过增加供试动物的数量降低动物的个体差异。根据能够满足试验要求的供试动物数量决定试验处理因素与水平的多少等。分组试验法又可分为配对分组试验、不配对分组试验、随机区组试验和复因子试验等。,二、试验方法,饲养试验实际上是一种生产效果
39、的检验过程，饲养试验能否成功，与研究题目的确定、方法的应用，设计的严谨程度、动物的选择以及试验过程中的具体操作等关系十分密切。种。现分别介绍如下：,93,表108 对照试验处理安排,94,例：植酸酶对产蛋鸡生产性能的效果研究,基础日粮组成（%） 注：使用酶他富5000时，先以次粉为载体制成10：1的预混剂（500FTU/g）。,95,日粮的主要营养成分水平,96,2346周蛋鸡的生产性能和死淘率（24周平均） 注：在同一行内具有不同字母的数字之间有显著差异（p0.05）。,实际情况下为了达到两个组平均数和标准误相近的目的，一般采用有控制的随机化分组。,97,1.配对试验,当试验处理因素或水平不
40、多，供试动物中可以找到各方面条件相同的个体双双搭配成对时即可采用配对的分组试验法。,配对个体之间的血缘、性别要相同，年龄或体重相近。理想的配对动物是年龄相近、体重相似的同胞或半同胞兄弟或姐妹。总之，同一对动物之间的差异要尽量小，不同对动物之间允许有些差异。,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,98,99,2.分组试验,在一般条件下，不易找到符合配对试验要求的供试动物。这时就不能勉强配对，而应当改用不配对的分组试验。,此法不要求组成条件严格的动物对，只要求试验组和对照组动物的条件基
41、本相同，试验开始时组间的体重等指标差异不显著。,具体分组的个数可以根据试验的目的要求进行，其中一组作为对照组，其余组作试验组。也可以互为对照。对试验结果应根据试验组数多少选用不同的统计分析方法。,100,日粮赖氨酸含量对产蛋率、日产蛋量和日氮存留量的影响 横行肩注不同字母为差异显著(p0.05) 。,分组试验设计示例例如：有1000只25日龄产蛋鸡，随机分成四组，进行赖氨酸需要量试验。,101,试验动物本身的差异主要存在于区组间，有效减少了随机误差。试验结果的统计分析利用二因子单独观察值的方差分析进行“F”检验和q值法多重比较。,3.随机区组试验,首先根据试验动物的主要差异因素（例如品种、体重
42、等）分为几个区组，区组内再按照随机原则构成条件极为相似的重复组。,实验条件的限制，很难找到足够数量的所有条件均极为均匀一致的试验动物。这种情况下可以采取随机区组试验。,102,研究生长猪赖氨酸需要的试验中，如果试验猪来自三个养猪场，尽管猪的品种、年龄、体重和以前的饲料都基本一样，但为了考察不同养猪环境、水质等是否会给试验带来影响，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。,随机区组试验设计示例,103,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),104,在某些情况下，例如要比较不同饲料对奶牛泌乳量的影响时，符 合试验条件的动物数可能特别少，
43、进行分组试验有困难，则可采用分期试验的方法。,(二）分期试验法,表109 分期试验设计处理安排,105,把分组试验与分期试验结合在一起，既能消除供试动物个体之间的差异，又能消除试验期别间误差，使得到的结果更明显，结论更准确。,（三）交叉试验,表1010 交叉试验设计处理安排,106,（四）拉丁方试验,拉丁方试验是发展了交叉试验。拉丁方试验有33、44和55等。拉丁方也可以重复，组成复合拉丁方。,在供试动物数量受到限制、动物生理阶段对生产性能等试验结果影响比较明显的情况下，可不受试验期长短的影响，在不增加供试动物数量的情况下获得比较正确的结论 。,107,表1011 拉丁方试验设计处理安排,10
44、8,脂肪酸钙皂,例：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44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。,109,三、试验措施,（一）单饲与群饲,消化代谢试验采用单饲，其它试验依据目的选择。,110,（二）任食与限食 任食可以使动物有充分的时间自由采食饲料，使动物都有同等的机会，避免弱小动物抢食不足而造成组内采食量和生产性能差异，充分发挥动物生长潜力。限食对动物各重复组的总采食量进行一定的限制，在群饲条件下个别动物可能采食不足，导致试验误差增大。任食适合研究动物的营养需要量、比较饲粮间营养价值的
45、差异等，限食多用于评定饲料的利用率和研究生产性能与采食量的关系。群饲条件下应尽量不限食或适当限食。,111,（三）纯合饲粮和实验动物 纯合饲粮是指配制饲粮时所有原料都是由人工提纯的营养素组成，如合成氨基酸、纯化淀粉或纤维素、葡萄糖或蔗糖、维生素、矿物质等。采用纯合饲粮可以尽量避免饲粮因素对待测营养因子的干扰，但纯合饲粮由纯化物质组成，成本远远高于普通日粮。在确定畜禽最低营养需要量的研究中，为了构建待测养分缺乏而其他养分满足需要的基础日粮，常采用半纯合饲粮。,112,（三）纯合饲粮和实验动物 生产动物群体很难保证遗传基础的一致性，动物个体之间误差可能掩盖试验效应。采用遗传基础更为一致的大鼠和小白
46、鼠，模拟人和哺乳动物，用少量饲料就可以获得具有一定代表性和准确性的实验结果，而且可以避免遗传基础不一致造成的误差，又能缩短实验周期，节约人力和经费。尤其适合评价新型饲料安全性以及研究营养物质的缺乏症。,好累！,113,第六节屠宰试验,114,屠宰试验,115,（一）屠宰方法：动物的屠宰可先放血，收集血液称重取样。也可不放血，先采用药麻醉，再从血管或心脏注入凝血剂，然后剖腹清除消化道内容物。（二）测定指标：对屠体除进行化学成分分析外，也常对胴体品质作检查测定，如肌肉颜色、肌间含脂、眼肌面积、背膘厚、胴体长、空体重、屠宰率等。一般用左侧胴体进行检查测定。为了解瘦肉（蛋白质）与脂肪的沉积比例，也常对左侧胴体分离皮、骨、肉、脂等。,一、屠宰方法和测定指标,116,（一）猪屠宰试验 1测定步骤（1）称重 试验期末于晨饲前空腹称重。（2）屠宰 将供试猪宰杀放血和去毛，除去头、蹄、尾，并剖腹摘取内脏；沿胴体背中线对半分割。（3）测定项目 胴体测定项目：胴体重（kg）、长度和宽度（cm）、瘦 肉、脂肪和皮重（kg）、眼肌面积（cm2）同时采取肉样 进行感观和理化检验。2指标计算 屠宰率（）（胴体重屠宰前活重100 瘦肉率（）（瘦肉重胴体重）100,
