家禽饲料原料营养价值评定的综合论述
家禽饲料原料营养价值评定的综合论述
关键词:家禽;代谢能;有效养分;评定
1家禽饲料原料评定现状
饲料是指一切能被动物机体采食、消化、利用,并对动物无毒副作用的物质。饲料营养价值是指饲料本身所含养分以及这些养分被动物利用后所产生的营养效果。对饲料原料进行营养价值研究是指分析饲料中的养分和其他物质的含量、测定或评估饲料中营养物质在动物机体内的利用效率和饲喂效果,进而为衡量饲料原料的质量状态和合理利用饲料提供理论依据1。
1.1家禽饲料原料评定方法的发展过程对于家禽来说,饲料原料的评定方法对于推动产业发展,提高家禽质量有着重要的作用,但对于家禽原料的评定方法可以说伴随着整个的技术进步的发展而发展,以饲料分析为例,最初主要是采用量法、滴定法、比色法,而伴随着技术的进步,原子吸收法、色谱法、荧光法以及近红外光色谱分析等技术逐渐被采用。而在代谢能等其他方面也是如此,从最初的采用直接测定逐渐发展到间接测同直接测定相结合。当前因为我国对家禽原料影响价值研究相对落后,并且因为缺乏相应的数据库建设,并且很多的方法在发展的过程中并不是相对独立有着明显的分界线,而是相互联系,互相补充,以一种为主线,多种为补充,构建起来对于原料的评定方法体系。这种方法体系是动态发展的,伴随着技术的不断进步,而逐渐进步发展。
1.2家禽饲料原料营养价值评定现状
1.2.1代谢能评定
对于家禽饲料原料影响价值的评定来说,有效能的评定是其中重要的指标,也是在传统动物学领域所关注的焦点。当前,对于家禽饲料有效能以及能量影响需要的评定基本上都是借助代谢能来反映。动物在采食饲料后,饲料总能中大部分被动物体所利用,另有一部分能量以粪能、尿能和气体能的形式排出体外,这其中可被动物利用的那部分能量被称为代谢能。当前在动物营养学界在对家禽饲料的代谢的评定主要是借助表观代谢能体系以及真代谢能体系。前者是饲料的总能在扣除粪能(FE)、尿能(UE)及消化道可燃气体的能量(Eg)后剩余的能量。而后者是研究者认识到在实际的过程中,家禽的内在能量会对于代谢能产生影响而逐渐提出的。内在能量指的是家禽组织正常的新城代谢所分解的产物,这一部分蛋白分解产物中含有的能量被叫做内源尿能(UeE),此外家禽排泄物中除了饲料代谢产物外,还有体组织脱落肠粘膜、胆汁以及体内物质分解所产生的能量,这部分被称为内源粪能(FmE)。学者们提出的真代谢能应该在表观代谢能基础上,加上这两种内源能,也就是说不能够将其扣除。
对于饲料的代谢能的测定主要可以分为直接测定法以及间接测定法。前者又称之为体内测定法,是借助代谢实验,按照饲料摄入量以及排泄量来分析饲料的代谢能。后者又叫做体外法,这种方法并不需要动物实验,而是借助体外酶解法、回归估计法等方法在进行能量代谢率的推算。
在直接测定方法方面,进一步细分,主要包括几下方面:第一是全收粪法,也叫常规法,这是一研究最长,并且在使用的时间也是最长在使用方面最为广泛的的一种方式。这种方式开展的基本策略是依靠在试验的期间准确的计量动物的采食量,进一步无损的收集以及准确的计量实验动物粪便。Sibbald以及Farrell等众多学者在其研究中都对于这种方法进行了研究,指出该种方法具有较强的适应性2-3。但是这种方法也有其不利的方面,例如陈雪秀、Lessire等人在其研究中指出这种方法所带来的工作量巨大,并且在测定的速度方面表现较慢,而且会收到诸多的因素的影响,所得到的代谢能变异情况较大,在数据的整齐性方面较差4-5。第二是套算法,这种方法也叫做顶替发,是Hill在1958年提出来的,这种方法主要是借助两代谢试验来进行测定,首先是测定测定基础饲料的养分消化率6;其次是测定由一定比例的待测原料替代部分基础日粮组成的新饲粮的养分代谢率。并且假设在这两次代谢的实验中,基础饲料养分的代谢率保持不变,并且养分的代谢率具有可加性。进一步借助相关的公式进行计算。这种方法在近期得到了众多的学者的支持,Sibbald、聂大娃、黄柏丽等人在研究中都在该方面开展了研究7-9。第三是指示剂法。这种方法是在全收粪法的基础上发展起来的,是针对全收粪法所存在的数据量大工作量大的问题而发展起来的,是以惰性物质为指示剂,此法的基本假定是动物不能从外界摄入指示剂,并且指示剂在动物的消化道内不会被消化吸收和有增减变化,还必须有较高的回收率。这种方法具有粪样采集的时候能够较为方便的进行,较大的降低工作量,因此得到了众多的学者的研究,并且一些学者还将其同全收粪法进行了比较研究,如Vogtmann 以及赵养涛等10-11。第四是排空强饲法。学者们在认识到传统的全收粪法、指示剂法存在采食量难以定量的问题,提出了这种方法,这种方法同样存在一个基本的假设,排出能和摄入能有线性关系;饲料的数量和性质和家禽内源能量(FmE+UeE)损失没有相关;当动物无进食时,同一试验中用绝食鸡测得的 FmE+UeE 值与回归直线的截距相近。这种方法的出现同样引起了众多的学者的兴趣,,纷纷对于优缺点进行了研究,如Josson、陈雪秀等人12-13。
在间接测定法方面,主要分为以下三个方面,第一是酶解法,这种方法是在体外模拟消化道环境和消化过程,测出饲料养分的消化率,利用养分消化率与代谢能或氮校正代谢能的相关性估测家禽饲料有效能值。这种方法也是间接测定法中研究者所关注的重点,众多的学者不见对于这种方法应用进行了研究,还对于这种方法的优缺点进行了研究,在进一步的改良方面进行了研究,如Clunies 、赵峰等人的研究14-16。第二是回归预测法,这种方法是根据饲料中粗蛋白、淀粉、糖类、粗纤维等成分的含量和组成,建立预测方程,以此来预测饲料的代谢能。这种方法是同样得到了学者的关注,但是其并没有建立起成熟的体系。第三是近红外光谱分析法。这种方法是借助待测物质中化学物质在近红外光谱区内的光学特性,快速测定饲料等样品中化学组成和含量测定技术。这种方法的发展是伴随着近红外光谱分析技术以及计算机软件技术的不断发展而逐渐建立并发展起来的。采用这种方法进行研究也得到了一定的开展,虽然这种方法操作简单并且在成本方面也具有优势,但是因为往往需要借助标准品,并且受到的干扰因素较多,因为还需要进一步的发展。
总的来说,在当前直接测定法依然是主要的代谢能测定方法,并且其中的常规法应用最为广泛也是常有的方法,而套算法是发展较为强劲的一种方法,而间接测定法虽然具有一定的优势,但是并没有形成完善的体系,还需要进一步的研究探索。
1.2.2有效养分的评定
对于家禽原料营养价值的评定另外一个主要的方面是有效养分的评定,其主要是测定饲料中的粗蛋白、真蛋白以及氨基酸的含量,测定蛋白质的生物学价值。当前,主要是借助评定饲料氨基酸的消化率以及利用率来评定蛋白和氨基酸的营养价值。国内外众多的学者对于氨基酸的利用率进行了众多的探索,研究出了众多的测定测定方法,总的来说可以分为体外法以及体内法。
体外法又分为以下几类:第一是收粪法,这是其最为重要的的一种方法,也是普遍被采用的一种方法,这种方法通过给给试禽强饲待测饲料,收集家禽粪便,以两者的差值来计算饲料氨基酸消化率。,但是一些研究者在研究中指出,采取这种方法不能够有效的排除家禽肠道微生物对于氨基酸代谢的影响,如Payne 、Ravindran 等人的研究,在这种情况下,推动了其他方法的诞生17-18。第二是回肠末端法。这种方法是借助手术安装回肠瘘管或者将试禽屠宰,收集回肠末端的食糜来代表饲料中未被消化的部分,从而有效的扣除了家禽肠道微生物的影响,使得计算所得到的数据更加的接近真实情况。第三是去盲肠法。这种方法也是为了能够有效的对于肠道微生物的影响进行杜绝,因为考虑到盲肠是家禽体内微生物主要的生存场所,因此借助外科手术对于家禽的盲肠进行切除,从而有效的对于微生物代谢的影响进行杜绝。王秦晋、霍启光等不少研究者都在这方面进行了研究19-20。
体外法同样能够进一步的分类,主要分为以下几种:第一是酶解法。也就是体外模拟肠道的消化环境以及消化过程,从而进行饲料中蛋白质的分析。研究者们在这种方法的基础上,进一步发明了体外透析管法,这种方法是待测样品经过胃蛋白酶水解,经中和转移至透析管内,再用胰蛋白酶水解,透析管内的透析液中的水解产物可以及时透析至管外,再准群测定透析液中含有的蛋白质和氨基酸,Furuya、梁皓仪等不少研究者都在这方面进行了研究21-22。第二是微生物法。因为考虑到微生物的生长,会需要一些特别的氨基酸,从而通过利用该原理,进行饲料营养价值的评定,Ford、倪可德等不少研究者都在这方面进行了研究23-24。第三是化学染色法。这种方法是借助染料同饲料中蛋白质中一些氨基酸反应显色的来达到测定的目的。Cave等不少研究者都在这方面进行了研究25。第四是近红外光谱分析法,这种方法是依据样品的理化性质来达到测定的目的,Jackson 、张维军等不少研究者都在这方面进行了研究26-27。
2家禽饲料原料中的有效养分评定方法
3.1评定方法的优点
收粪法:这种方法是进行有效成分评定的最为重要并且被广泛认同的方法,其最大的可取之处在于其易操作性,能够较为简单获得结果。回肠末端法:能够较好的对于家禽大肠微生物所产生的影响进行扣除,所获得的结果更加的准确。
去盲肠法:能够较好的对于家禽盲肠微生物所产生的影响进行扣除。
酶解法:体外的模拟不需要实验家禽,易操作,并且具有较好的重复性,所获得测定结果变异较小,在时间成本方面也具有优势,并且在此基础上建立起来的体外透析管法,在精确度方面是体外法中最具优势的,并且一些研究者也指出,其同回肠末端法测定的结果存在较高的相关性。
微生物法:能够测定更多种类必须氨基酸。
化学染色法:具有较好的稳定性,并且分析的过程较为简单,在时间成本方面具有优势,所获得数据具有较高的可信度,实用性方面具有一定的优势。
近红外光谱分析法:能够快速的获得相应的结果,进行测定所需要的样品也较少,在成本方面具有优势,能够较大规模开展28-33。
3.2评定方法的缺点
收粪法:这种方法虽然操作简单,但是其结果并不能较好的代表消化率,因为家禽的排泄物不仅包含了粪还存在尿液,不能够有效的进行分离,从而导致所测定的结果和实际情况存在差异,此外在采取强饲法的时候,只能够较好的适应成年家禽,对于幼小的家禽不能够进行。
回肠末端法:需要进行手术安装回肠瘘管或者对于试验的家禽进行屠宰,在成本以及技术方面存在较大的要求,并且选择的实验动物不能够再次的被利用。
去盲肠法:这种方法本身在学术界存在一定的争议,认为其是否有必要不同的学者有不同的意见,此外因为需要进行手术去盲肠,技术难度较高,成本也较高,并且开始试验所需的时间也较长。
酶解法:因为在家禽体内的消化过程较为复杂,各种酶在模拟这个消化过程的时候都存在一定缺陷,因此采取该种方法,很难借助一种酶或者酶复合物对于家禽体内混合酶的作用进行体现,并且这些酶在对于不同的饲料能否都产生作用也存在一定的疑问。
微生物法:同家禽真实的消化存在较大的差距,往往只能够评估得到一个相对的结果。并且在选择使用该方法的时候,在微生物品种、环境等方面都存在较严格的要求。
化学染色法:基于假设开展,同真实情况存在一定的差距,并且所测定的氨基酸存在较少。
近红外光谱分析法:需要进行大量的常规体内或体外样品分析,从而建立起较好的校正样品群体,要能够构建起较好的每种氨基酸或者必须氨基酸的含量的标准样品,所涉及的分析软件要求具有较高的精确度,要开发专用的软件,并且应用到生产上要借助大量严格的生物学实验作为基础28-33。
3.3展望
有效养分的评定,其主要是测定饲料中的粗蛋白、真蛋白以及氨基酸的含量,测定蛋白质的生物学价值。当前,主要是借助评定饲料氨基酸的消化率以及利用率来评定蛋白和氨基酸的营养价值。影响家禽有效养分的评定精度的因素很多,不仅同动物自身的因素如品种、性别等有关,还同所采取的测定方法以及开始试验的环境有。所以,加速推进建立科学系统的家禽有效养分测定方法,推动家禽饲料原料数据库的建设,具有重要的意义。
本文编号:164824
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