饲料营养价值评定

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1、饲料营养价值评估研究措施饲料营养价值是指饲料自身所含营养分以及这些营养分被动物运用后所产生的营养效果。饲料中所具有的营养成分是动物维持生命活动和生产的物质基本，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运用的话，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，但能被动物运用的少，则其营养价值就低。动物的组织及体外产品都是动物摄取的饲料营养物质在机体内代谢与转化的成果（产物），或者说是饲料养分在动物体内的沉积。饲料营养价值的评估也就必须根据饲料中的营养物质含量和饲料中营养物质在动物体内的营养效果，定量分析饲料的营养价值。本章将重要讨论饲料营养价值的评估措施

2、、饲料能量和蛋白质营养价值的评估以及维生素和矿物元素营养价值的评估。第一节 饲料营养价值的评估措施近一种世纪以来，饲料营养价值重要通过化学分析、消化实验、代谢实验、平衡实验和饲养实验来评估。各国学者对评估措施进行了大量的研究和改善，已使饲料营养价值的评估成为许多营养实验室的常规工作之一。一、化学分析（一）分析用样品的采集与制备 样品采集是饲料营养价值评估工作中最重要的一步，采集的样品必须具有代表性，即代表所有被检物质的平均水平。否则，虽然实验室分析的仪器和措施先进、科学，也不能得出科学、公证和实用的成果。饲料样本的制备在于保证样品十分均匀，在分析时，取任何部分都能代表所有被检测物质的成分。根据

3、被检物质的性质和检测项目规定，可以用摇动、搅拌、切碎、研磨或捣碎等措施进行。互不相溶的液体，分离后分别取样。（二）饲料养分的表达 百分数（%）：是最为常用的表达措施，即表达饲料中某养分在饲料中的重量比例。重要用以表达概略养分、常量元素、氨基酸的含量。mg/kg：一般用以表达微量元素、水溶性维生素等养分（有时还用g/kg）。IU（国际单位）：常用以表达脂溶性维生素等在饲料中的含量。CIU(鸡国际单位，chicken international unit)。饲料的存在状态不同，其养分含量有很大差别。因此饲料营养价值常常用3种存在状态来表达：原样基本：有时也许是鲜样基本或潮湿基本，有时也也许是风干基

4、本。原样基本的水分变化很大，不便于进行饲料间的比较。风干基本：指空气中自然寄存基本或自然干燥状态，亦称风干状态。该状态下饲料水分含量在13%左右。绝干基本（DM basis）：指完全无水的状态或100%干物质状态。绝干基本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本或风干基本下的养分含量换算成绝干基本，以便于比较。（三）概略养分分析法 1860年德国Weende实验站的Henneberg与Stohmann二人创立了分析测定水分、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措施。该法测得的各类物质，并非化学上某种拟定的化合物，故也有人称之为“粗养分” 。尽管这一套分析方

5、案还存在某些局限性或缺陷，但长期以来，这套措施在科研和教学中被广泛采用，用该分析方案所获数据在动物营养与饲料的科研与生产中起到了十分重要的作用，因此，始终沿用至今。其分析方案见图3-1。饲料样品 105烘干至恒重 水分干物质,DM灰分,Ash 505烘干、灰化至恒重 有机物,OM粗蛋白质,CP粗蛋白质（CP） 凯氏定氮法 无氮有机物 乙醚或石油醚回流浸提 粗脂肪（EE）碳水化合物 稀酸（1.25%H2SO4和0.313mol/L NaOH分别解决30min）粗纤维,CF 无氮浸出物,NFE 图3-1 概略养分分析措施 概略养分分析法仅能给出饲料中“粗养分”含量的测定值，而未给出“粗养分”中多种

6、具体营养成分的含量，如灰分中多种元素含量，粗纤维中多种物质含量等，导致本属于不同养分的化合物划分在同一养分内，使营养价值的评估不精确。如在粗纤维的测定过程中，酸解决会使很大一部分半纤维素被溶解，使饲料中最不能被运用的成分并未完全涉及在粗纤维中，从而加大了无氮浸出物的计算误差。粗纤维并非化学上的一种物质，而是几种物质比例不拟定的混合物，同步也并未将饲料中的这几种物质所有涉及在其中。（四）Van Soest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估中起了十分重要的作用，但它在碳水化合物分析措施上的局限性也受到广泛批评。为此，Van Soest在1964年初次建立了适于动物营养

7、目的的粗饲料洗涤分析程序(见图3-2)。（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，饲料营养价值的评估进一步进一步细致，也更趋于自动化和迅速化。饲料纯养分分析项目，涉及蛋白质中多种氨基酸、多种维生素、多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（Near Infrared Reflectance Spectroscopy, NIRS） 用老式的化学措施分析饲料营养价值，由于耗时、耗试剂而成本高，近来来，在某些营养实验室采用了将分析技术和记录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，

8、将一套已知分析值的饲料样品（一般需要50个样品）在近红外仪上测定，然后计算两者之间的回归关系，这一关系被输入计算机，用作样品测定期的经验公式。近红外的波长范畴从730nm到2500nm，是介于波长更短饲草等 3%十二烷基硫酸钠煮沸1h 中性洗涤可溶物，NDS NDF 2%十六烷基三甲基溴化铵煮沸1h 酸性洗涤可溶物，ADS ADF 72%H2SO4 2030解决3h 水解液（纤维素）ADL 500 2h 木质素灰分图 3-2 Van Soest粗饲料分析方案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不久获得分析成果。自1984年以来，该措施已经用于测定青草粗蛋白、酸性洗

9、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，国外某些大型公司已经开始将NIRS技术用于常规营养成分的迅速测定。使用该措施时，样品的制备非常重要，由于样品制备不好，颗粒大小变异而导致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 在植物性饲料中重要存在的是蛋白酶克制因子、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，其分析措施一般都很专一，有些还需要精密仪器。二、消化实验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朴的分子，并为动物肠道所吸取，

10、这就是动物的消化过程。在实践中一般用消化率来表达饲料养分被消化的限度及动物对养分的消化能力。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。那么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，可用公式表达为：某养分的消化率（%） （31）但是按以上措施测得的养分消化率，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所有属于饲料自身未被消化吸取部分，尚有一部分是来自消化道自身的产物，它涉及消化器官所分泌的消化液的残存、消化道粘膜及上皮细胞脱落的残存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（metabolic fecal products, MF

11、P）。那么真（实）消化率的概念可用如下公式表达：某养分的真实消化率（） （32）显然，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。固然用真消化率表达饲料养分的消化限度（评估饲料）比用表观消化率更真实、可靠。但对于许多的养分来说，要精确收集与测定实验动物MFP的养分是非常困难的，因此，用体现消化率来评估饲料的消化性能仍被普遍采用。根据实验所使用的条件，消化实验可分为体内消化实验（in vivo）、尼龙袋消化实验（nylon bag technique）和离体消化实验 (in vitro)。根据被测定饲料种类，消化实验分为直接法与间接法。能独立构成动物饲粮的饲料，如混合饲料，反刍动物

12、的干草、青草等可用直接法测定；而不能单独构成饲粮的单一饲料则采用间接法。间接法需做2次消化实验才干计算出被测饲料的养分消化率。根据收集措施不同消化实验又可分为全收粪法和批示剂法。（一）体内消化实验1.全收粪法 在实验期间精确计量饲料采食量；所有收集实验动物粪便并精确计量。有代表性地采用饲料与粪样并精确分析。使用全收粪法测定消化率时，收粪设备有多种：最简朴的是粪袋，适于大型草食动物消化实验收粪。猪和家禽有专用消化实验栏或笼。 栏式规定水磨石地面，笼式多为钢质构造；鱼类消化实验另有特殊设备。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。同步规定动物的

13、品种、年龄、体重、血缘关系和发育阶段基本一致。评估一种饲料需动物36头（只）。实验日粮应参照动物的营养需要，按照实验设计规定配制。实验所需饲料总量按动物采食量与实验天数估算，并一次配好，再按每天所需数量分装成包，备实验时使用，同步应采样，在实验室制成分析样品供饲料营养成分分析用。消化实验全期分为预试期和正试期。预试期的工作涉及：将选好的实验动物关进消化实验笼中，单笼饲养，饲喂待测饲粮（如待测饲粮有适应性等问题则先通过一段时间的过渡），并注意观测实验动物的采食习性、排粪状况及其她行为活动。预试期的长短，因动物而异（动物消化道内食糜的排空速度）。通过预试后，动物预试前采食的其她饲料的食糜残渣应从消

14、化道排尽。为了保证这一点，对不同动物预试期的长短作出如下规定：牛、水牛、绵羊 10d；哺乳期动物 4d；猪（48月龄）6d；肉食性动物3d。在预试期的最后3d应定量（精确）饲喂待测料。在预试期间应作好正试期的一切准备工作。正试期的任务是按预试期末拟定的喂量精拟定量饲喂；所有收集各实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，将各头实验动物每天的粪样混合在一起干燥制成风干样以备分析。从理论上讲，正试期越长，越精确，但由于人力、物力的限制，正试期不也许太长，一般为：牛、羊、 10d（哺乳期犊牛 4d）；猪（48月龄）5d；肉食动物 5d。2批示剂法（稳定物质法） 为了简

15、化消化实验繁锁的收粪手段，Wiepf(1874)曾采用粗饲料中所含的不被动物消化吸取的二氧化硅为内源批示剂，Ebin(1918) 又采用了用三氧化二铬（Cr2O3）为外源批示剂来测定饲料养分的消化率。其原理是：假定批示剂（稳定物质）通过家畜消化道后能完全从粪中排出（即完全不被吸取），从而通过饲料与粪中养分与批示剂含量的变化即可计算出养分的消化率，其计算公式为：饲料养分消化率（）100- （33）常用批示剂涉及内源批示剂和外源批示剂，前者有SiO2、木质素、酸不溶灰分（AIA，Acid Insoluble Ash）等。较为常用的是AIA，即2mol/L（或4mol/L）盐酸不溶的灰分。后者有Cr

16、2O3,Fe2O3,Ti2O3（钛），BaSO4等。对批示剂回收率的研究表白：没有一种稳定物质的回收率能真正达100%。多数研究者觉得Cr2O3较为抱负，回收率可达98%。因此目前常用的批示剂是Cr2O3和AIA。外源批示剂的一般添加量为0.2%1.0%。如添加太少，难以精确测定，对回收率影响较大，但添加太多又也许影响动物对养分的消化（注意精确、均匀的掺和）。粪样的采集与制备：应采集未受其他物质污染（如尿）的粪便，一般应每天采集3次，采集的总量一般不应少于总排粪量的35%。烘干混匀制成分析样，待测定养分和批示剂含量。3间接法 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。它需要通过2

17、次消化实验。第一次测定基本日粮的养分消化率；第二次实验测定由80%50%的基本饲粮和20%50%待测饲料构成的新日粮的养分消化率。 基本假定：基本日粮养分的消化率在2次实验中保持不变。营养分的消化率具有可加性。 在以上基本假定成立的状况下，通过2次消化实验便可按如下公式计算出待测饲料养分消化率： 待测饲料养分消化率（DF，%）DB+ （34）式中DB和DT分别表达基本日粮与新日粮养分的消化率; f表达新日粮养分中待测饲料养分所占的比例。 注意事项：本法是在假定基本饲料养分消化率在两次测定中保持完全一致的条件下实现，但事实上100%的不变是不也许的（饲料间的互作及其她条件的影响）。为了保证测定成

18、果的相对精确，就应保持基本饲粮养分消化率的稳定。因此须注意如下几种方面：（1）基本饲粮应是营养平衡的配合饲料（应符合动物营养需要），且基本饲粮中具有约10%的待测饲料。（2）两次实验所需的基本饲粮应一次配齐。（3）待测饲料在新日粮中替代基本饲粮的比例不适宜太少，一般以20%50%为宜。（二）离体消化实验 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。可以使用消化道消化液法和人工消化液法。使用消化道消化液时，先制取小肠液冻干粉（PIF）并进行效价标定，然后取饲料样0.5g(4份)用0.2% 胃蛋白酶的0.075mol/L盐酸溶液37恒温水浴振荡4h；用0.2mol/L NaOH液中和

19、至pH值等于7.0；加PIF液恒温振荡4h，两两合并加水静置过夜（夏季需置于冷暗处和加甲苯一滴以防腐）。用已知干重及能值的滤纸过滤，残渣烘干称重与测热。该法由中国农科院畜牧所张子仪院士的研究小组制定，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。 评估反刍动物饲料的离体消化实验常用人工瘤胃法，该法有些类似于猪的离体消化实验。先从瘘管动物的瘤胃中取出定量的瘤胃液，并清除其中的饲料颗粒后，置于一容器中，再将待测饲料样（0.5g）加入其中，在中性、39、厌氧避光条件下解决和测热，即可计算出未校正的DM和能量消化率。但由于测定成果一般低于体内法的成果，故需进行校正

20、。人工瘤胃法有人不用瘤胃液，而采用真菌纤维素酶替代，但这样一般先用胃蛋白酶解决。该法由德国Hohenhaim大学Menkel一方面提出。 取瘤胃液的动物饲粮中应保持50%60%的粗料（重要干草），由于精粗料比例会影响动物瘤胃液中纤维素酶和淀粉分解酶的活性均衡。（三）尼龙袋法 重要用于反刍动物饲料蛋白质的瘤胃降解率测定。将饲料放入特制的尼龙袋，再从瘤胃瘘管将尼龙袋放入瘤胃中，经2448h后取出，冲洗干净，烘干称重，然后根据饲料中的蛋白质含量可以计算出饲料蛋白质降解率。由于该法简朴易行、反复性好、耗时耗力少，目前国际上已经普遍用于测定饲料蛋白质的降解率。三、代谢实验物质代谢是运用供试动物采食与排出

21、体外的营养物质之差来测定动物体内构成分变化状况的一种实验措施。因而通过物质代谢实验可理解多种饲料养分（如碳、Ca、P等）在动物体内的沉积能力（沉积率），以评估饲料的营养价值。物质代谢实验既可测定饲料养分的运用率（沉积率），也可测知动物体内营养物质的增损状况。用物质代谢实验可研究的营养物质有水分、蛋白质、脂肪、多种矿物元素和维生素等。在食品动物生产中，人们特别注重动物机体蛋白质与脂肪的变化。因此，普遍开展的还是碳氮平衡实验（据氮平衡测定体内蛋白质增损，据碳平衡理解体内脂肪的增损），亦即研究动物碳氮平衡乃研究物质代谢的重点。其基本措施：是在消化实验基本上增长收集尿、气体的装置。（一）氮平衡实验1.

22、动物体内的氮代谢池 动物体内的氮来源、氮排泄及动物体内的氮代谢途径总结于图33。在动物生产中，动物食入的饲料蛋白质除部分在其消化道没有被消化吸取经粪排出外，吸取的含氮物（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。2.氮平衡测定 在氮平衡实验中，可以建立如下关系式：食入氮粪氮尿氮体外产品氮沉积氮 （35）当沉积氮不小于零时，则称为氮的正平衡；沉积氮不不小于零，则称为氮的负平衡；沉积氮等于零，则称为氮的零平衡或零氮平衡。AA合成组织蛋白饲料CP小肠AA吸取脱NH2作用 a-酮酸NH3尿酸、尿素氧化供能或生成糖或脂 图3-3动

23、物体内的氮代谢途径氮平衡实验的措施要点与消化实验措施基本相似。氮平衡实验对实验动物的头数及其选择，实验期的划分、安排与解决均可参照消化实验规定，此外，在消化实验基本上增长收集实验动物所有排尿。（二）碳平衡实验 通过碳平衡实验可以测定动物体内脂肪增减状况。动物体内碳来源于饲料三大类有机物质（即蛋白质、脂肪和碳水化合物）；碳的排出途径为：（1）粪碳及肠道气体碳。粪碳是指饲料中未被动物消化吸取的有机物质。此外，在反刍动物的瘤胃和大肠、单胃动物大肠内微生物的发酵，可产生CH4和CO2等从肠道排出，构成消化道气体碳损失。（2）尿碳。重要以尿素或尿酸形式排出。（3）呼出气体碳。吸取到动物体内的有机物质在体

24、内氧化供能中将形成CO2，随动物呼吸排出体外。（4）沉积体内或体外产品蛋白质、脂肪中的碳。因此，碳平衡可表达为：沉积碳饲料碳-粪碳-尿碳-呼出气体碳-消化道气体碳-体外产品碳 (36)四、饲养实验 饲料营养价值评估的重要目的如下：（1）衡量一种饲料替代另一种饲料满足动物生理功能的限度（饲料营养价值相对排序）；（2）建立饲料与其完毕某一特定功能的有关，如第一限制氨基酸与动物蛋白质增重关系；（3）通过营养供应来预测或控制动物的生产性能。上述目的的共同点就是饲料的营养价值只有在描述动物的生理功能和生产性能时才会有用，因此动物的生产性能是衡量饲料的绝对和相对营养价值的一种必需指标。动物生产性能一般是指

25、那些与可销售动物产品密切有关的指标，如产奶量、产蛋率、体增重、纤维增长（毛），维持以及繁殖组织和胚胎的生长尽管不是直接可销售商品，也是密切有关的性状。饲料采食量也是动物生产性能的一种重要方面，评价饲料时，其采食特性是一种不容忽视的方面。以动物生产性能评价饲料的营养价值一般通过饲养实验来实现。在动物营养的饲养实验中，常用的设计措施有：对照实验、配对实验、单因子实验、随机化完全区组设计、拉丁方设计和正交设计等。（一）对照实验 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与否有影响， 就可以采用对照实验。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

26、喂含糙米的饲粮。 对照实验是最简朴的设计。其记录模型为： Yij=u+Ti+eijk (37)其中：Yijk为观测值，u为平均效应，Ti为解决效应，eijk为随机误差（二）配对实验 为了使对照组和解决组动物尽量一致，常选择各方面条件相似动物，双双配成对。再将每对动物随机分到对照组和解决组，更确切地讲是互为对照。在动物营养研究中，配对实验与对照实验的合用范畴并无多大差别， 重要视实验动物的状况而定。相似年龄、体重、遗传基本和养育历史的动物经一段时间的调节期后，配对进行饲养实验，同一对动物分别饲喂不同的饲粮，同一对动物的采食量相似。该措施不适于自由采食的动物实验。记录措施可用t 检查。 （三）单因

27、子实验设计 与对照实验和配对实验相比，单因子实验有更多的解决组。例如，要研究饲粮赖氨酸对生长猪生产性能的影响并拟定其合适添加水平，一般设计一种赖氨酸水平很低的基本饲粮（有时使用半纯合日粮），然后在基本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拟定合适的饲粮赖氨酸水平。有时还根据血液的某些生化参数作为评估根据。不设对照组，而设多种解决组，一般又称剂量反映法（Dose-response）。记录措施简朴，常用SAS软件的GLM模型进行方差分析。（四）随机化完全区组实验 在上面研究生长猪赖氨酸合适添加水平的实验中，如果实验猪来自三个养猪场，尽管猪的品种、年龄、体重和此前的饲粮基本

28、同样，但为了考察不同环境、水质等与否给实验带来影响，就可把三个养猪场当作三个区组，采用随机化完全区组设计。实验的单元根据年龄、性别等因素分组或分区。在每一区组的动物则随机分派到各解决组，一种区组可以是任何一种可以影响反复之间的变异的任何因素。如。如比较3种饲粮对犊牛生长的影响，犊牛的开始体重对实验成果有较大影响，但又无必要研究开始体重的效应。解决措施：先将动物按体重分组，再将每组动物随机分派到各解决组。该设计可以辨别饲粮、起始体重的效应，同步可以估计饲粮和起始体重之间的交互作用。记录模型： Yijk=u+Ti+Bj+eijk (38)其中：Yijk为观测值，u为平均效应，Ti为解决效应，Bj为

29、区组效应，eijk为随机误差。 （五）复因子实验设计 在营养研究中，往往在同一实验中需要考虑的影响因素不止一种。如研究小麦对猪的生产性能的影响的同步，又想拟定酶制剂的合理添加方式，就需采用复因子设计。在饲养实验中，超过3个因素以上的复因子实验是很少的， 除了记录分析麻烦外，也难控制实验条件，成果不一定很抱负。该实验设计容许在一种实验中考察多种因素，并可测定因素之间的交互作用，实验解决共有Mn个（M代表水平，n代表解决）。因素和水平较多时所需的实验组较多，如3因素3水平的实验组有27个。（六）拉丁方设计 拉丁方设计常用于产卵家禽和泌乳母牛短期的实验和饲料养分消化率的测定。 因实验时间短，同一动物

30、可在不同步间内接受多种实验解决。当研究的因素较多时，该措施可以减少实验动物的数量，仍可评估解决效应。每个因素必须有相似的解决水平或反复。该措施常用于产奶实验中，因胎次和泌乳阶段会影响采食量。记录模型： Yijk=+i+j+k+ijk (39)其中：Yijk为观测值，为平均效应，i为期效应，j为解决效应，k 为动物效应，eijk为随机误差。 （七）正交实验设计 在某些状况下需要考察多种因子， 每个因子又想考察几种不同的水平， 按复因子设计解决组也太多，而某些因子的某些水平又没有多大的必要， 此时可考虑采用正交实验设计。根据实验考察的因子和水平数选择相应的正交实验设计表，按表安排实验。选择正交表安

31、排实验；使用对的的记录分析措施。 例如，要考察饲粮赖氨酸、蛋氨酸、 粉状钙和晶体钙对产蛋鸡产蛋量和蛋壳强度的影响，如果每个因素设3个水平，按复因子设计共有个解决组， 按正交设计只需个实验组，详见表31。 表中水平只是代号。组表达接受个因素的第一水平；组赖氨酸是第一水平，其他都是第二水平， 如下类推。从实验成果可拟定哪一组最佳， 也可进一步作方差分析。固然这种考察方式不是很全面细致的， 适于研究几种饲料组分的互相影响和营养物质间的合理配比。表31 正交实验表组号 赖氨酸蛋氨酸粉钙晶体钙111112122231333421235223162312731328321393321 第二节 饲料能量营养

32、价值的评估饲料能量含量是衡量饲料营养价值的一种重要方面，饲料中的有机物都是能量的来源。在动物体内，饲料中的化学能可以转化为热能和机械能，也可以蓄积在体内,还可以用于形成动物产品。评估饲料的能量营养价值措施颇多，这些评价体系各有特色，且在不同地区使用或使用于不同动物种类。 一、能量评估术语（一）可消化有机物（DOM） 根据饲料的可消化有机物含量来评价其能量价值，这一体系忽视了脂肪所含能量高于其他养分这一事实。（二）可消化养分总量（Total Digestible Nutrient，TDN） 一般而言，动物运用饲料中的能量时，最大的能量损失是未被消化而从粪排泄的部分，这一损失与饲料的种类有很大关系

33、。因此把损失量最大并且变动大的粪中所含的能量从饲料总能量中减出去，由此可得可消化养分，以此可消化养分为基本表达能量的单位就是可消化养分总量。这一体系考虑了脂肪含能高这一因素，即TDN=DOM+1.25DEE, 但所用消化率系数是沿用反刍动物的，而不是家禽、猪或犊牛的测定值。 （三）淀粉价（Starch Value, SV） 这是德国的Kellner 建立的评估能量价值的措施。根据体脂肪的生产量计算出饲料的能量值。这一措施是以淀粉生产脂肪的能力为基本，给成年牛喂以超过维持所需的养分，1kg可消化淀粉可生产体脂肪248g，1kg可消化纯蛋白质和可消化粗脂肪生产体脂肪量分别为235g和470g598

34、g。后来的研究成果显示可消化纯蛋白与可消化粗蛋白有相似的生产量，就使用可消化粗蛋白的单位了。并且把多种可消化成分生成体脂肪的能力换算成1kg可消化淀粉生成体脂肪的能力，只要把多种成分乘上淀粉价系数就可以了。猪的体脂肪合成能力与此不同，因此其系数也不同。淀粉价系数如表32所示。表32 多种成分的淀粉价系数牲口可消化粗蛋白可消化淀粉可消化粗纤维可消化粗脂肪可消化糖分 牛（反刍家畜合用） 0.94 1.00 1.00粗料 1.91谷类 2.12油籽 2.41 0.76 猪 0.98 1.00 0.76 2.62 0.94 把上述表中的系数乘多种可消化养分量就是淀粉价的基本数据。（四）饲料单位（Fee

35、d Unit） 这是北欧斯堪地维纳国家常用的单位，是瑞典的Hansson 等人用乳牛做了许多饲养实验的成果。以1kg大麦喂给奶牛生产牛奶的效果为1饲料单位，由这个牛奶生产效果拟定多种饲料的饲料单位。例如1kg豆饼是1.24饲料单位，1kg干草是0.4饲料单位。饲料单位是以淀粉价为计算基本。和淀粉价的思路是一致的，即用一定的系数乘多种可消化养分，以拟定牛奶的生产价。不同的是，计算淀粉价时可消化纯蛋白的系数相称于1kg，而在乳生产中，这一系数相称于1.43kg，就以1.43为系数（在淀粉价里是0.94），其他成分的系数和淀粉价的系数相似。（五）总能（GE） 动物从饲料中获取能量。饲料中的化学能含量

36、根据其转换成热能的多少测定，这种热能的转换是通过饲料的氧化燃烧拟定的。因此，单位重量的饲料氧化燃烧所释放的热量就称为总能。表33列出了部分重要化合物的总能含量。一种有机物质的总能含量重要由其以碳氢氧的比例表达的氧化限度决定。所有的碳水化合物均有类似的碳氢氧比，因此她们具有相似的总能含量（约17.5MJ/kg干物质）。甘油三酯的氧比例低，因此其总能含量也高得多（3539MJ/kg干物质）。总能常用氧弹式测热计测定，测定程序比较简朴，国产的自动测热计可以达到国外同类产品同样精确和以便。（六）消化能（DE） 饲料的表观消化能等于其总能减去粪能后剩余的能量。只要具有氧弹式测热计，这种措施很容易测定。并

37、且比通过饲料和粪中的粗蛋白、粗脂肪和粗纤维计算更精确。但蛋白质生产水平低时（生长缓慢、产蛋少），DE 的ATP潜力估计过高，由于从蛋白质产生的ATP 数量低。目前猪饲料的有效能评估多用消化能体系。由于禽的粪尿同步排泄，故一般禽不用消化能体系。该体系在中国和美国应用表33 某些饲料和纯化学品的总能值 （单位：kJ/g）名称总能名称总能葡萄糖淀粉纤维素酪蛋白黄油脂肪（植物油籽）乙酸丙酸丁酸乳酸15.617.717.524.538.539.014.620.824.915.2甲烷肌肉（无灰分）脂肪（无灰分）玉米燕麦子实燕麦秸秆亚麻油饼禾本科干草奶（4%乳脂）55.023.639.318.519.618

38、.521.418.924.9较广，在美国消化能也曾用于反刍动物饲料平定评估，消化能和可消化养分总量之间的关系为：1kg可消化养分总量等于18.4MJ消化能。（七）代谢能（ME） 饲料的代谢能等于其消化能减去尿能和可燃性气体能（特别是反刍动物）后所剩余的能量。（八）净能 （Net Energy） 饲料净能是饲料能量中能用于维持动物生命活动和生产动物产品的有效部分，可以用公式表达为： NEME-HI （310）式中HI 代表体增热。净能用于维持重要是在体内的代谢过程中必需的热量损失，而用于生产的净能则以化学能沉积在动物产品中，如肌肉、奶和蛋。值得一提的是，所有的热能损失，只有体增热部分是真正的废能

39、，用于维持的热能损失事实上可当作动物运用过程中将能量“降解”成无用的形式。体增热：饥饿动物在采食后的几小时内，产热量超过基本代谢时的水平，这种产热量的增长就称为饲料的体增热。除非动物处在低温环境，这些热能是无用的。二、代谢能的测定代谢能的测定比测定消化能需花更多的劳力。精确测定代谢能，应考虑甲烷气损失和尿的损失，这只有在呼吸测热室才有也许。事实上，猪和禽的甲烷能损失很少，一般低于0.5%，实际测定中都忽视不计。尿能损失重要是含氮物质所含的能量，因此其损失量取决于日粮蛋白质水平，特别是氨基酸的平衡（限制性氨基酸的水平），其实尿能损失可以通过尿氮计算，由于1g尿素氮损失尿能约22.7kJ，1g尿酸

40、氮损失尿能34.4kJ，用这种措施校正的消化能与氮平衡为零的代谢能很接近。测定代谢能时，若氮平衡不为零或者生产蛋白质（如蛋、乳蛋白），也可用同样的校正因子。如：产蛋母鸡，若测定的代谢能为1.5MJ，氮平衡为-0.2g，蛋中含氮0.8g，因此，氮平衡为零时的代谢能为 1500kJ+0.234.4kJ-0.834.4kJ = 1479kJ。又如生长猪， 测定的代谢能为15MJ，氮平衡为+20g，氮平衡为零时的代谢能为：15000-2022.7=14.55MJ。正常日粮由于含氮量低，这些校正部分也很小，但对含蛋白质高的饲料，这些校正值要高得多。在生产水平低时，氮校正平衡代谢能同样过高的估计了ATP潜

41、能，但比DE 要少。从瘤胃的可燃性气体损失几乎所有是甲烷。甲烷的产生与采食量密切有关，处在维持营养水平时，甲烷能损失占食入总能的7%9% （或占消化能的11%13%），当饲养水平提高时，这一比例减少到6%7%。当没有呼吸测热室时，可以按8%来估计可燃气体能的损失。前面提到的多数评价体系都忽视了脂肪合成时对能量运用的正效应和发酵植物细胞壁对能量运用的负效应。一般，在代谢能测定期忽视了甲烷能损失，在家禽和喂奶的犊牛这样做是可行的，由于甲烷的产生很少。然而，比较大的猪，其甲烷能损失可增至总能采食的2% 。70kg的猪，这一数值为0.5%1% 。在荷兰于20世纪80年代采用了一种新的代谢能体系（只限于

42、产蛋家禽），即代谢能再加上10%的可消化脂肪，这已经在欧洲使用。进行代谢能测定期，动物的选择非常重要，如不适宜选用生长猪和肉用仔鸡，必须选用成年的动物。而在美国和加拿大就忽视了这一问题，因此，比较美国和欧洲的饲料营养价值时，就会发现美国的饲料ME值高于欧洲的饲料ME 值。由于家禽的气体能损失是次要的，因此可以通过摄入的总能和排泄物中能量损失的差别来拟定饲料代谢能。这一能值是指表观代谢能（AME）值，以便辨别于被觉得能较好评估饲料代谢能的其她体现方式，一般使用氮校正的表观代谢能（AMEn）。AMEn是以零氮平衡为基本来调节所有饲料的成果计算得出的。这样做的原则是：如果是常用的能量饲料，应考虑到氮

43、沉积的不同。家禽营养学家使用的另一指标是真代谢能（TME），而TME是通过测定代谢能和内源尿能损失的AME计算而得。内源尿能损失与饲粮无关，但要考虑这些损失在消除不同饲养水平对AME值成果的影响有重要作用。TME也要用氮平衡校正为TMEn。当所评价的饲料是以单个饲粮成分进行评估时，代谢能含量的测定措施可采用直接测定。然而对于饲料而言，单个成分的分析是不可行的，并且必须通过已知代谢能值的基本饲粮构成成分的不同来评价饲料。这样就要用到半纯合日粮。在半纯合饲粮里实验饲料要取代某种纯合养分（如葡萄糖和纤维素）。换句话说，整个饲粮是由纯合组分与所添加的一部分实验饲料构成。当对实验饲料进行评价时，对多水平

44、饲粮成分的评估有利。这就需要通过回归分析进行实验饲料代谢能的测定，并且要考虑基本饲粮与实验饲粮之间的关系（Sibbald,1980）。Farrel(1978)进行了AME的迅速测定。这种措施就是给家禽饲喂实验饲粮1h后，在此后的24h内收集排泄物。Sibbald （1980）用了类似的措施，只是家禽要先绝食24h，然后在强饲实验饲料后收集排泄物24h。国内也于19851990年间对这一措施进行了尝试，并于1995年由霍启光和张子仪制定了“鸡饲料表观代谢能测定技术规程”，对实验鸡实验期的饲养管理、实验进程和被测饲料测定程序进行了明确的规定。代谢能的实验室估测： 尽管用活体法迅速测定评估家禽饲料是

45、可行的，但对于商品化配合饲料的品质控制以及单独检查饲料中已知能值时，仍然要用到实验室法。由于这些目的，饲料中的能值或许可以用与化学分析和代谢能含量有关的回归方程来推测。所知的多种方程最佳的一种是实际误差约为24的方程。三、净能的测定测定饲料的净能必须测定动物的热能损失或动物体内沉积的能量数量，而这两者的测定不管从原理还是实际测定都相称复杂。动物产热量的测定 可以用动物测热计（Animal Calorimetry）直接测定，也可以通过测定呼吸商间接测定。用动物测热计直接测定期，给两组动物饲喂两个不同采食量水平的同一饲料，假定两个采食水平的基本代谢相似，这样根据两组动物产热量的差别可以计算出体增热

46、。当测定单个饲料时，若能单独饲喂也可以按上述措施，若不能单独饲喂，则低采食量组饲喂基本饲粮，高采食量组由同一基本饲粮再加上某些待测饲料。间接测热则是运用动物物质代谢需要消耗氧气并产生二氧化碳的原理，并且不同的营养分氧化降解需要的氧和产生的二氧化碳各不相似，如葡萄糖和脂肪（棕榈酸三酯）氧化分解的反映如下：C6H12O6 + 6O2 6CO2 +6H2O+2.82 MJ (311)C3H5（OOCC15H31）3 + 72.5 O2 51CO2+49H2O + 32.02MJ (312) 由于1mol氧在原则状态下的体积是22.4L，因此动物若所有从葡萄糖氧化获取能量，每消耗1L氧所产生的热量为2

47、820（622.4）=20.98kJ/L，若氧化的是碳水化合物，则所产生的热量为21.12kJ/L，这一数值称为氧化热价。在间接测热中用它从所消耗的氧气估计产热量。相似地，若动物所有氧化脂肪获取能量，则氧化热价为19.61kJ/L。事实上，动物并不单从碳水化合物或脂肪获取能量，一般是氧化混合有机物，也涉及蛋白质的氧化。若要根据氧消耗量估计产热量，就要懂得消耗的氧用于脂肪、碳水化合物和蛋白质的比例，这一比例要根据呼吸商来拟定。呼吸商是动物运用营养物质所产生的二氧化碳与消耗的氧气的比值。蛋白质的氧化数量可以根据尿氮排泄量来计算，尽管蛋白质的燃烧热为22.2kJ/g，但动物体内的蛋白质并非完全氧化，

48、故1g蛋白质氧化的平均产热量为18.0kJ。每克蛋白质的氧化可以产生0.77L 二氧化碳，消耗0.96L氧，故蛋白质的呼吸商为0.8。根据反映式（311）和（312），碳水化合物和脂肪的呼吸商分别为1.0和0.7。如已知混合有机物氧化的非蛋白呼吸商为0.9，则碳水化合物的比例为67.5%，脂肪为32.5%，氧化热价为20.60kJ/L。但当碳水化合物和脂肪不完全氧化时，呼吸商和产热量的关系就会变化。动物浮现代谢紊乱，如酮症时，就是不完全氧化；反刍动物在正常状况下也有不完全氧化的状况，由于碳水化合物在瘤胃发酵产生甲烷，因此经呼吸商计算的产热量必须经校正，每产生1L甲烷减除2.42kJ产热量。上述

49、产热量计算可以用Brouwer 方程来表达：HP (kJ)= 16.18VO2 (L)+ 5.16VCO2 (L)- 5.90N (g)-2.42CH4 (L) (313)家禽的氮系数为1.2，由于家禽排泄的是比尿素氧化更完全的尿酸。动物体内沉积能的测定 如前所述的碳氮平衡实验可以用于测定沉积能。沉积能也可通过比较屠宰实验来测定。选择2组条件相似的实验动物，一组在实验开始时屠宰，测定其体内的能量沉积量，另一组实验动物则通过一段时间的饲养后再进行屠宰，同样测定其沉积的能量，两次测定的差值就是在饲养期间沉积的能量，根据饲料采食量就可以测定饲料的沉积能。在现代动物生产体系中，饲料净能的测定要根据饲料

50、所饲喂的对象动物和动物所生产的产品来拟定。如维持净能、增重净能、产蛋净能、产奶净能、产毛净能和产脂净能。这重要是由于饲料代谢能用于不同的生产目的时，其运用效率不同。目前净能体系重要用于反刍动物，应用较多的是美国加州净能体系(CNES) 和美国 Flatt的奶牛净能体系。（一）美国加州净能体系(CNES) 饲料的净能随着饲养水平的变化而变化，当饲粮能值由1/2基本代谢上升到2倍基本代谢时，每公斤饲粮的净能含量NE(m+p)(MJkg DM)由9.97减少到 7.40 (Kleiber,1961)。 由于NE的易变性，因此不适宜用于衡量饲料的营养价值和拟定家畜的营养需要量。于是Kleiber提出采

51、用维持净能(NEm)与增重净能(NEg)2种能量单位。在维持水平以上，直到任意采食，增重净能与体增重(G)之间大体存在直线回归关系。换言之，饲料的增重净能值(NEg)在维持饲养水平以上时，恒定不变。此外，饲粮的维持净能NEm等于基本代谢，而基本代谢是比较恒定的。因此同步采用NEm与NEg为衡量单位的净能体系比用NE为衡量单位更精确。饲料的增重净能值可通过持续2次实验来测定，并同步测定饲料的维持净能值。第一次实验时，饲养水平为维持水平，使增重能量等于零，记录采食量(I/Wkg0.75), 此时饲料净能为维持净能，因此饲料的维持净能值可计算如下： NEm=77（kcal/kg）= 322（kJ/k

52、g） （314）第二次实验对饲料采食量不限量，只记录，测定其增重净能量（kJ/W0.75），根据这些数据，即可计算每公斤饲料的增重净能含量。饲料增重净能值= （315）加州净能体系只供肉牛饲养业应用，在北美洲肉牛饲养业中广泛推广应用并已获得成效。1969年经美国国家科委(NRC)正式批准，觉得可在肉牛饲养业中应用。但该体系觉得肉牛的维持饲养需要量是恒定不变的，并不受生产水平高下及沉积能量的影响，其实，由于肉牛沉积能量的个体差别很大，很难相信消耗能量保持恒定不变。此外，NEg在理论上也有缺陷，它没有辨别增重中的沉积养分是蛋白质还是脂肪。加州净能体系用于推算年龄较大的成年牛的体增重能量所得精确性较

53、高，而用于推算生长期幼牛的增重能量所得精确性较差。由于生长期肉牛增重中既有蛋白质沉积，又有脂肪沉积，并且两者比例变化较大，故推算时误差较大。（二）美国 Flatt的奶牛净能体系1奶牛净能体系的理论基本美国农业部农业研究中心、能量代谢实验室曾为高产奶牛于1962年开始进行能量平衡实验(Flatt等,1969）。Moe和Tyrrell(1972)综述过去曾用奶牛进行的543项能量代谢实验，提出将奶牛日粮能量分为两部分，一部分供维持，一部分供产奶，并测定能量运用效率，成果表白这两者的能量运用效率相近。2.维持净能和产奶净能需要的测定及饲料净能值的测定(1) 产奶净能需要量 经测定，生产1kg原则奶需

54、产奶净能3.10MJ。事实上和1kg校正奶的燃烧值相等。因此，产奶净能由产奶量乘原则奶热值即可。如果乳脂率不等于4%，可按下列公式计算其热能含量：1kg奶含热量=353+96乳脂率 （316）(2) 维持净能需要 维持净能需要量也用产奶净能表达。经实验测定，供维持的净能值用产奶净能表达，平均为306.7kJWkg0.75，这与测得的非泌乳、非妊娠期奶牛的绝食代谢产热量/ Wkg0.75 (307.5kJWkg0.75)相近。由于直接测定奶牛多种饲料的产奶净能值数据较少，上述数据是通过回归公式，运用少量实验数据推算而得的。同步，由于在奶牛养殖实践中，饲料能量的运用效率与上述实验成果相比较，或多或

55、少地有所减小，故美国NRC在发布的资料中，合适地提高奶牛的维持净能需要量,为334.4kJ/ Wkg0.75（80kCalWkg0.75）。(3) 饲料或饲粮的净能值 由于不也许对奶牛饲料的净能值逐个测定，因此应用30种不同饲料与饲粮，进行几百次能量平衡实验，得到由饲料DE推算其产奶净能的回归公式： NEl (MJ/kgDM)=0.68DE(MJ/kg DM)-1.51 (317)第三节 蛋白质营养价值的评估 蛋白质营养价值的评估是从20世纪初才有所结识，Thomas(1909)提出了蛋白质生物学价值的概念。进入20世纪30年代后来评价饲料营养价值的研究重点转移至维生素、矿物质和氨基酸。20世

56、纪40年代建立了氨基酸的微生物分析法以及50年代的化学分析法。后来，随着化学、生理、生化、微生物的发展，分析过程的改善和其她有关科学的完善，更多地关注营养成分的有效性研究，并推动了饲料营养价值评估的发展和完善。一、粗蛋白动物所需要的氮大部分是用于蛋白质的合成，饲料里的氮也大都以蛋白质的形式存在，因此几乎全球都是以蛋白质来体现动物的氮需要和饲料的氮含量。从化学上讲，饲料中的蛋白质含量是根据多次修正的凯氏定氮法测定的饲料氮计算出来的。用凯氏法测定的氮，除了蛋白质中所含氮外，还涉及其他某些含氮化合物所含的氮，如硝酸盐、亚硝酸盐以及某些环状含氮化合物。在根据含氮量计算蛋白质时，有2个假设：所有的饲料氮

57、都是以蛋白质的形式存在，所有的蛋白质均含16%的氮，而事实上这2个假设均不完全成立（表34）,因此，这样计算的蛋白质营养上称为“粗蛋白”。二、可消化粗蛋白粗蛋白虽然提供了饲料中的氮含量，但几乎不知它能否被动物运用。饲料蛋白质在变成对动物有用的化合物之前都必须通过消化和降解，使复杂的蛋白质变成简朴、可吸取的氨基酸，因此，在很长一段时期内，可消化蛋白质作为评估单胃动物饲料蛋白质营养价值的指标之一。可消化蛋白质可以由消化实验来测定氮的消化率。由于盲肠微生物能运用部分没有被动物消化和吸取的食糜中的氮，并且大肠吸取的氮对动物几乎无营养意义，因此，用回肠末端的氮消化率能更精确地反映饲料的蛋白质营养价值。三

58、、饲料氨基酸含量对单胃动物而言，蛋白质的营养价值因其所构成的氨基酸的种类和结合状态不同而异。特别是必需氨基酸的含量对蛋白质的营养价值影响很大。如果必需氨基酸的含量不能满足家畜的需要，则其蛋白质的营养价值就低。因此饲料氨基酸含量的分析在现代饲料工业中具有十分重要的意义。氨基酸分析的常用措施有如下3种：（一）高效液相色谱（HPLC）法 高效液相色谱技术是目前用于氨基酸分析的常用技术。许多学者对柱前、柱后的衍生条件进行了大量研究，并在此基本上建立了不同的分析程序，如柱后邻苯二甲醛（OPA）法、丹磺酸（DNS）法及PITC法。表34 含氮量转换成粗蛋白的系数（引自McDonald P. , Anima

59、l Nutrition, 6th edition）饲料蛋白源含氮量（g/kg）转换系数棉籽大豆大麦玉米燕麦小麦鸡蛋肉奶188.7175.1171.5160.0171.5171.5160.0160.0156.85.305.715.836.255.835.836.256.256.38（二）亚二硫基二乙酸（DTDGA）保护法测定半胱氨酸 测定蛋白质和多肽中氨基酸的构成，绝大部分均是采用了6mol/L HCl、110水解24h老式措施。然而这种老式措施在精确测定蛋白质中的含硫氨基酸（蛋氨酸、胱氨酸）时却遇到了困难，由于含硫氨基酸在酸解的过程中均不同限度地遭到破坏。近十年来，含硫氨基酸越来越受到营养学家(涉及人类营养和动物营养)的注重，因此，研究含硫氨基酸分析测定措施的人越来越多。目前，含硫氨基酸的测定措施大体有2类：一类是过甲酸氧化法；另一