体外产气法评价反刍动物饲料营养价值的研究

体外产气法评价南方农区非常规饲料资源的营养价值涂远璐;孟梅娟;高立鹏;白云峰;宋谦【摘要】To select unconventional feeds suitable in south China agriculture area, thirty-two unconventional feeds collected from Nanjing and its surrounding areas were evaluted for the nutritive values to ruminants by measuring cumulative gas productions in 2 h, 4 h, 6 h, 8 h, 10 h, 12 h, 17 h, 24 h, 48 h, fermentation parameters and in vitro digestibilities of dry matter ,acid detergent fiber and neutral detergent fiber. There were nine feeds showing maximum gas productions a-bove 200 ml, which were soybean hull, corn bract, corn bran, orange peel, broad bean pod, apple pomace, sorghum hull, rice bran meal, and corn stalk, from the highest th the lowest. Among them, four feeds took longer time to start gas produc-tion, which were soybean hull, orange peel, apple pomace, and sorghum hull and two feeds, orange peel and apple pom-ace, displayed lower gas production speeds. Soybean hull had the highest in vitro dry matter digestibility(85. 41%) and corn stalk had the lowest (56. 85%). The top five feeds with higher fiber digestibility were soybean hull, corn bran, con bract, orange peel and garlic leaves, with neutral detergent fiber digestibility all above 60%. For crop there are seven different kinds feeds including rice bran meal, hull, corn bran, orange peel, apple pomace, corn bract and broad bean pod owning high nutritional values suitable for ruminants in south China agriculture region.%为筛选适宜南方农区推广的非常规饲料资源,采用体外产气法测定从南京周边搜集到的32种非常规饲料2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h、17 h、24 h、48 h累积产气量( GP)、发酵参数( A、b、LAG)、干物质体外消化率( IVD-MD)和纤维体外消化率( IVNDFD、IVADFD),评定其对反刍动物的营养价值。

牛羊类反刍动物饲料的营养成分评定1 饲料营养成分评定方法1.1 常规成分分析法我国目前沿用的饲料成分常规分析法是德国人Hennebery和Stohmann于1862年在Weende实验站提出的概略养分分析方法。

该方法将饲料成分划分为水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物6大营养成分来评定饲料的营养价值。

由于每一类都可细分且结构复杂，所以称为“粗养分”。

Weende分析方法是饲料营养价值评定的基础，自诞生以来就在饲料的营养价值评定中起着十分重要的作用，但该方法对纤维成分的划分很不明确，不能很好地区分纤维素、半纤维素和木质素。

1.2 范式纤维分析法范氏（Van Soest）分析方法是在Weende分析方法的基础上建立起来的，对粗纤维和无氮浸出物这两个指标进行了修正和重新划分。

对于反刍动物来讲，仅用常规营养成分来评价粗饲料的营养价值是不够的，因为粗饲料的消化率与纤维物质关系密切，而粗纤维并不能完全代表所有的纤维物质，粗纤维除了包含所有的纤维素外，还包含部分半纤维素和木质素。

在评定饲草和纤维性饲料时，一旦测出饲料的NDS（中性洗涤可溶物）、ADF（酸性洗涤纤维）、NDF（中性洗涤纤维）、ADL（酸性洗涤木质素），就可以单独或配合使用这些测定值来评定饲料的营养价值。

邓卫东等研究表明，饲料干物质体外消化率与NDF呈极显著负相关(P<0.01)，与CP含量呈显著正相关，而且粗饲料干物质体外消化率（IVDMD）与CP、ADF和ADL含量之间存在显著的回归关系，回归方程分别为：Y=103.678-1.981×ADF+2034×ADL(R2=0.897)；Y=18.083+1.650×CP(R2=0.813)。

VanSoest分析方法对动物纤维性物质营养研究和高产奶牛饲料营养价值评定的发展和进步作出了历史性贡献。

但是由于反刍动物具有特殊的消化道结构及消化生理，因此仅根据化学分析很难说明反刍动物对饲料的消化和利用情况，因而不能较好地反映饲料的营养价值，在使用过程中存在一定的局限性。

体外产气法和尼龙袋法测定饲料营养成分的比较摘要：以玉米、豆粕、啤酒糟和玉米秸青贮为对象，分别测定了每种饲料的体外产气参数和瘤胃尼龙袋发酵参数，比较2种方法测定饲料营养成分发酵的异同及相互关系。

结果表明，2种方法在评价玉米干物质（dry matter，dm）和有机物（organic matter，om），豆粕dm，啤酒糟om 48 h消失率方面存在显著差异（p瘤胃尼龙袋技术（in situ nylon bag technique， isnbt）是一种评定饲料在瘤胃内降解速度和程度的方法，因其简便易行、成本低，且能提供较可靠的参数，成为现今评定反刍动物饲料营养价值的重要方法，已得到广泛应用，但对大量样品进行评价时，会受到时间及动物数量的限制[1]。

体外产气量法（in vitro gas production technique，ivgp）是模拟静态的瘤胃发酵，依据发酵与产气高度相关的体外研究方法。

自menke等[2]成功应用该技术预测发酵底物的营养价值以来，因其简便、经济、评价效率高等优点，现已广泛用于饲料营养价值的评定。

但体外产气法作为一种体外模拟技术，试验环境有别于动物实际生理状况（如发酵的累计），同时各种类型的饲料产气量不同，且产气量并不能直接平衡不同种饲料之间的降解程度[3]。

为比较上述2种方法评定不同饲料营养成分的发酵特点及两种方法评价参数间的相互关系，特进行本次研究。

1 材料与方法1.1 试验动物4头健康，年龄为21月龄，体重420±30 kg，装有永久性瘤胃瘘管的利木赞×复州黄牛杂交阉牛为试验动物。

试验在中国农业大学肉牛研究中心实验基地（北京大兴区魏善庄镇）——金维福仁清真食品有限公司肉牛养殖场进行。

1.2 日粮与饲养管理试验牛日粮配制参照nrc（1996）肉牛营养需要配成全混合日粮（total mixer ration，tmr），日粮组成及营养成分见表1。

试验牛在牛棚内栓饲，单槽饲养，每天08∶30和16∶30分2次饲喂，自由饮水。

体外消化法评定饲料营养价值研究进展对各种饲料的营养价值进行准确评定是配制日粮的关键。

众所周知，评定饲料的营养价值的方法主要有化学分析法、体内法和体外法。

化学分析法是评定饲料营养价值的一种常用方法，如总能、总磷、粗蛋白、粗纤维和粗脂肪等测定方法。

但利用概略养分分析所测得的饲料养分与动物消化吸收养分间存在很大差异，不足以准确地反映出饲料的实际营养价值。

利用动物试验能够比较准确地对饲料营养价值进行评定，但这些方法往往耗时、费力，很难在短时间内对大量的饲料样品进行评价分析，且生物学影响因素多，结果变异较大，重复性差，限制了其实用性。

因此，人们建立了体外法来研究饲料的营养价值。

随着技术的进步和动物消化生理的研究进展，利用动物体外消化模拟技术来研究饲料的营养价值也成为可能。

体外法具有简单、快捷、重演性好等特点，在饲料营养价值评定等方面占有重要地位。

本文就体外法在不同动物上的应用状况、应用中存在的问题及应用前景作以综述，以提高人们对体外法的认识和重视。

体外消化在猪上的应用由于猪个体较大，体外消化所需要的一些消化酶，如胃蛋白酶和胰酶以及小肠液等比较容易获得。

而且一次性获得数量也比较大。

因此，体外消化法在猪上的研究和应用较多。

猪体外消化法有pH法、单酶(比如胃蛋白酶)法、两步法(胃蛋白酶-胰酶法)、三步法(胃蛋白酶-胰酶-碳水化合物法)等，它们都能很好地预测猪饲料的体内消化情况。

利用NaOH不断中和蛋白质水解过程中所产生的H+，使pH保持恒定不变，并记录所用NaOH数量。

利用该方法所测定的31种植物性蛋白质饲料和11种动物性蛋白质饲料体外消化率与猪体内消化率存在显著相关(r=0.85和0.92)。

在对89个日粮样品进行评定时发现，用胃蛋白酶在 pH=1.5的条件下处理饲料样品，有机物质体外消化率与体内消化率相关系数很高(r=0.92)，可以用来预测饲料在猪体内的消化率。

研究员对胃蛋白酶 -胰酶法进行了改进。

在分离已消化养分与残渣时，先利用三氯乙酸将可溶性肽和蛋白质沉淀出来，然后用测定纤维的标准过滤器过滤消化食糜液，分离已消化养分。

饲料所建立常用饲料营养价值评定的体外预测模型。

在反刍动物日粮中，粗饲料通常占全部采食40%～80%，甚至更高。

粗饲料中的纤维物质对控制采食量、维持瘤胃的正常功能及提高生产力具有重要作用。

对粗饲料的营养价值进行评定，获得饲料原料准确的营养价值对配合饲料日粮及提高动物的生产性能具有重要意义。

然而，我国地域辽阔，粗饲料品种繁多，其组成和营养价值变异很大。

在制定饲料配方和饲料检测中，要获得所有饲料原料的营养价值是极其困难的。

因此，要求评定饲料营养价值的方法必须快速、有效、经济、省力。

近日，中国农业科学院饲料研究所刁其玉研究员带领的反刍动物营养生理团队以我国常用粗饲料为研究对象，从其营养成分的消化率、体外产气参数和发酵参数等多个方面建立了38种常用粗饲料原料的快速评定饲料营养价值预测模型。

该方法首先通过康乃尔净碳水化合物-蛋白质体系（CNCPS）、半体内法和体外产气法分别对粗饲料的营养价值进行评定，并比较各评定方法的结果及相互关系，筛选最佳预测因子，建立用化学成分及产气量预测粗饲料营养物质的瘤胃降解率、体外消化率及NH3-N和挥发性脂肪酸预测模型。

为快速评定饲料的营养价值，合理利用粗饲料提供了科学、可行的技术手段。

该研究建立的预测模型，可用于肉羊常用粗饲料营养价值的预测，特别适用于没有代谢试验条件的中小养殖企业。

通过该技术可以在实验室条件下简单、快速地评定粗饲料的营养价值，从而简化了粗
饲料营养价值评定方法，提高了工作效率。

（通讯员：王苑）。

反刍动物常用粗饲料营养价值评定及其有效能值反刍动物常用粗饲料营养价值评定及其有效能值本试验分别从黑龙江省的哈尔滨市、大庆市、宝清县八五三农场、红卫农场和青冈县等地采集反刍动物常用粗饲料5类14种25个样品。

实测了黑龙江省25种饲草的营养成分指标,尤其按CNCPS体系增加了一系列新的养分指标,采用体外(In Vitro)、体内(In Vivo)相结合的方法对不同粗饲料瘤胃发酵情况进行研究,得出了饲草有效能的体外测定值和体内实测值,建立了饲料营养成分预测饲草有效能值的回归方程。

最后采用动物体内试验对体外法测定值和预测值的有效性进行了比较研究。

旨在为饲草的能量价值评定方法提供便捷的途径。

本研究获得以下6方面结果:1.测定了25种反刍动物常用粗饲料的常规营养成分以及CNCPS体系指标。

2.采用体外产气法,研究了各种粗饲料瘤胃发酵情况,根据试验测定结果对黑龙江省各地区的粗饲料营养价值初步评定,为粗饲料的科学利用提供依据。

得到结果为:豆科类饲草体外发酵效果较好,品质最优;禾本科类饲草发酵效果最差,品质最劣;青贮类饲草和秸秆类饲草介于中间,青贮类饲草品质优于秸秆类。

3.应用两级离体消化法得出了各种饲草及其日粮的体外能值及GI 值,并应用GI值评定了各种饲草及其日粮的营养价值。

结果表明,按三个不同纤维指标(NDF、ADF、ADL)所得的粗饲料分级指数(GIN、GIA、GIL)对16种粗饲料及其配合日粮的品质优劣划分次序是一致的,即:八五三农场苜蓿大庆苜蓿青冈苜蓿红卫农场苜蓿八五三农场青贮哈尔滨青贮红卫农场青贮大庆青贮大庆羊草哈尔滨羊草八五三农场小叶樟哈尔滨玉米秸红卫农场小叶樟大庆玉米秸红卫农场玉米秸八五三农场玉米秸;青冈苜蓿+C八五三农场苜蓿+C红卫农场苜蓿+C大庆苜蓿+C哈尔滨青贮+C八五三农场青贮+C大庆羊草+C红卫农场青贮+C 哈尔滨羊草+C大庆青贮+C大庆玉米秸+C哈尔滨玉米秸+C红卫农场玉米秸+C红卫农场小叶樟+C八五三农场小叶樟+C八五三农场玉米秸+C。