家禽飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定的綜合論述
家禽飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定的綜合論述
關(guān)鍵詞:家禽;代謝能;有效養(yǎng)分;評(píng)定
1家禽飼料原料評(píng)定現(xiàn)狀
飼料是指一切能被動(dòng)物機(jī)體采食、消化、利用,并對(duì)動(dòng)物無毒副作用的物質(zhì)。飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是指飼料本身所含養(yǎng)分以及這些養(yǎng)分被動(dòng)物利用后所產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)效果。對(duì)飼料原料進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值研究是指分析飼料中的養(yǎng)分和其他物質(zhì)的含量、測(cè)定或評(píng)估飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的利用效率和飼喂效果,進(jìn)而為衡量飼料原料的質(zhì)量狀態(tài)和合理利用飼料提供理論依據(jù)1。
1.1家禽飼料原料評(píng)定方法的發(fā)展過程對(duì)于家禽來說,飼料原料的評(píng)定方法對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提高家禽質(zhì)量有著重要的作用,但對(duì)于家禽原料的評(píng)定方法可以說伴隨著整個(gè)的技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展而發(fā)展,以飼料分析為例,最初主要是采用量法、滴定法、比色法,而伴隨著技術(shù)的進(jìn)步,原子吸收法、色譜法、熒光法以及近紅外光色譜分析等技術(shù)逐漸被采用。而在代謝能等其他方面也是如此,從最初的采用直接測(cè)定逐漸發(fā)展到間接測(cè)同直接測(cè)定相結(jié)合。當(dāng)前因?yàn)槲覈?guó)對(duì)家禽原料影響價(jià)值研究相對(duì)落后,并且因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),并且很多的方法在發(fā)展的過程中并不是相對(duì)獨(dú)立有著明顯的分界線,而是相互聯(lián)系,互相補(bǔ)充,以一種為主線,多種為補(bǔ)充,構(gòu)建起來對(duì)于原料的評(píng)定方法體系。這種方法體系是動(dòng)態(tài)發(fā)展的,伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,而逐漸進(jìn)步發(fā)展。
1.2家禽飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定現(xiàn)狀
1.2.1代謝能評(píng)定
對(duì)于家禽飼料原料影響價(jià)值的評(píng)定來說,有效能的評(píng)定是其中重要的指標(biāo),也是在傳統(tǒng)動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域所關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前,對(duì)于家禽飼料有效能以及能量影響需要的評(píng)定基本上都是借助代謝能來反映。動(dòng)物在采食飼料后,飼料總能中大部分被動(dòng)物體所利用,另有一部分能量以糞能、尿能和氣體能的形式排出體外,這其中可被動(dòng)物利用的那部分能量被稱為代謝能。當(dāng)前在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)界在對(duì)家禽飼料的代謝的評(píng)定主要是借助表觀代謝能體系以及真代謝能體系。前者是飼料的總能在扣除糞能(FE)、尿能(UE)及消化道可燃?xì)怏w的能量(Eg)后剩余的能量。而后者是研究者認(rèn)識(shí)到在實(shí)際的過程中,家禽的內(nèi)在能量會(huì)對(duì)于代謝能產(chǎn)生影響而逐漸提出的。內(nèi)在能量指的是家禽組織正常的新城代謝所分解的產(chǎn)物,這一部分蛋白分解產(chǎn)物中含有的能量被叫做內(nèi)源尿能(UeE),此外家禽排泄物中除了飼料代謝產(chǎn)物外,還有體組織脫落腸粘膜、膽汁以及體內(nèi)物質(zhì)分解所產(chǎn)生的能量,這部分被稱為內(nèi)源糞能(FmE)。學(xué)者們提出的真代謝能應(yīng)該在表觀代謝能基礎(chǔ)上,加上這兩種內(nèi)源能,也就是說不能夠?qū)⑵淇鄢?br /> 對(duì)于飼料的代謝能的測(cè)定主要可以分為直接測(cè)定法以及間接測(cè)定法。前者又稱之為體內(nèi)測(cè)定法,是借助代謝實(shí)驗(yàn),按照飼料攝入量以及排泄量來分析飼料的代謝能。后者又叫做體外法,這種方法并不需要?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn),而是借助體外酶解法、回歸估計(jì)法等方法在進(jìn)行能量代謝率的推算。
在直接測(cè)定方法方面,進(jìn)一步細(xì)分,主要包括幾下方面:第一是全收糞法,也叫常規(guī)法,這是一研究最長(zhǎng),并且在使用的時(shí)間也是最長(zhǎng)在使用方面最為廣泛的的一種方式。這種方式開展的基本策略是依靠在試驗(yàn)的期間準(zhǔn)確的計(jì)量動(dòng)物的采食量,進(jìn)一步無損的收集以及準(zhǔn)確的計(jì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糞便。Sibbald以及Farrell等眾多學(xué)者在其研究中都對(duì)于這種方法進(jìn)行了研究,指出該種方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性2-3。但是這種方法也有其不利的方面,例如陳雪秀、Lessire等人在其研究中指出這種方法所帶來的工作量巨大,并且在測(cè)定的速度方面表現(xiàn)較慢,而且會(huì)收到諸多的因素的影響,所得到的代謝能變異情況較大,在數(shù)據(jù)的整齊性方面較差4-5。第二是套算法,這種方法也叫做頂替發(fā),是Hill在1958年提出來的,這種方法主要是借助兩代謝試驗(yàn)來進(jìn)行測(cè)定,首先是測(cè)定測(cè)定基礎(chǔ)飼料的養(yǎng)分消化率6;其次是測(cè)定由一定比例的待測(cè)原料替代部分基礎(chǔ)日糧組成的新飼糧的養(yǎng)分代謝率。并且假設(shè)在這兩次代謝的實(shí)驗(yàn)中,基礎(chǔ)飼料養(yǎng)分的代謝率保持不變,并且養(yǎng)分的代謝率具有可加性。進(jìn)一步借助相關(guān)的公式進(jìn)行計(jì)算。這種方法在近期得到了眾多的學(xué)者的支持,Sibbald、聶大娃、黃柏麗等人在研究中都在該方面開展了研究7-9。第三是指示劑法。這種方法是在全收糞法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是針對(duì)全收糞法所存在的數(shù)據(jù)量大工作量大的問題而發(fā)展起來的,是以惰性物質(zhì)為指示劑,此法的基本假定是動(dòng)物不能從外界攝入指示劑,并且指示劑在動(dòng)物的消化道內(nèi)不會(huì)被消化吸收和有增減變化,還必須有較高的回收率。這種方法具有糞樣采集的時(shí)候能夠較為方便的進(jìn)行,較大的降低工作量,因此得到了眾多的學(xué)者的研究,并且一些學(xué)者還將其同全收糞法進(jìn)行了比較研究,如Vogtmann 以及趙養(yǎng)濤等10-11。第四是排空強(qiáng)飼法。學(xué)者們?cè)谡J(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的全收糞法、指示劑法存在采食量難以定量的問題,提出了這種方法,這種方法同樣存在一個(gè)基本的假設(shè),排出能和攝入能有線性關(guān)系;飼料的數(shù)量和性質(zhì)和家禽內(nèi)源能量(FmE+UeE)損失沒有相關(guān);當(dāng)動(dòng)物無進(jìn)食時(shí),同一試驗(yàn)中用絕食雞測(cè)得的 FmE+UeE 值與回歸直線的截距相近。這種方法的出現(xiàn)同樣引起了眾多的學(xué)者的興趣,,紛紛對(duì)于優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究,如Josson、陳雪秀等人12-13。
在間接測(cè)定法方面,主要分為以下三個(gè)方面,第一是酶解法,這種方法是在體外模擬消化道環(huán)境和消化過程,測(cè)出飼料養(yǎng)分的消化率,利用養(yǎng)分消化率與代謝能或氮校正代謝能的相關(guān)性估測(cè)家禽飼料有效能值。這種方法也是間接測(cè)定法中研究者所關(guān)注的重點(diǎn),眾多的學(xué)者不見對(duì)于這種方法應(yīng)用進(jìn)行了研究,還對(duì)于這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究,在進(jìn)一步的改良方面進(jìn)行了研究,如Clunies 、趙峰等人的研究14-16。第二是回歸預(yù)測(cè)法,這種方法是根據(jù)飼料中粗蛋白、淀粉、糖類、粗纖維等成分的含量和組成,建立預(yù)測(cè)方程,以此來預(yù)測(cè)飼料的代謝能。這種方法是同樣得到了學(xué)者的關(guān)注,但是其并沒有建立起成熟的體系。第三是近紅外光譜分析法。這種方法是借助待測(cè)物質(zhì)中化學(xué)物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)內(nèi)的光學(xué)特性,快速測(cè)定飼料等樣品中化學(xué)組成和含量測(cè)定技術(shù)。這種方法的發(fā)展是伴隨著近紅外光譜分析技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸建立并發(fā)展起來的。采用這種方法進(jìn)行研究也得到了一定的開展,雖然這種方法操作簡(jiǎn)單并且在成本方面也具有優(yōu)勢(shì),但是因?yàn)橥枰柚鷺?biāo)準(zhǔn)品,并且受到的干擾因素較多,因?yàn)檫需要進(jìn)一步的發(fā)展。
總的來說,在當(dāng)前直接測(cè)定法依然是主要的代謝能測(cè)定方法,并且其中的常規(guī)法應(yīng)用最為廣泛也是常有的方法,而套算法是發(fā)展較為強(qiáng)勁的一種方法,而間接測(cè)定法雖然具有一定的優(yōu)勢(shì),但是并沒有形成完善的體系,還需要進(jìn)一步的研究探索。
1.2.2有效養(yǎng)分的評(píng)定
對(duì)于家禽原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定另外一個(gè)主要的方面是有效養(yǎng)分的評(píng)定,其主要是測(cè)定飼料中的粗蛋白、真蛋白以及氨基酸的含量,測(cè)定蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值。當(dāng)前,主要是借助評(píng)定飼料氨基酸的消化率以及利用率來評(píng)定蛋白和氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。國(guó)內(nèi)外眾多的學(xué)者對(duì)于氨基酸的利用率進(jìn)行了眾多的探索,研究出了眾多的測(cè)定測(cè)定方法,總的來說可以分為體外法以及體內(nèi)法。
體外法又分為以下幾類:第一是收糞法,這是其最為重要的的一種方法,也是普遍被采用的一種方法,這種方法通過給給試禽強(qiáng)飼待測(cè)飼料,收集家禽糞便,以兩者的差值來計(jì)算飼料氨基酸消化率。,但是一些研究者在研究中指出,采取這種方法不能夠有效的排除家禽腸道微生物對(duì)于氨基酸代謝的影響,如Payne 、Ravindran 等人的研究,在這種情況下,推動(dòng)了其他方法的誕生17-18。第二是回腸末端法。這種方法是借助手術(shù)安裝回腸瘺管或者將試禽屠宰,收集回腸末端的食糜來代表飼料中未被消化的部分,從而有效的扣除了家禽腸道微生物的影響,使得計(jì)算所得到的數(shù)據(jù)更加的接近真實(shí)情況。第三是去盲腸法。這種方法也是為了能夠有效的對(duì)于腸道微生物的影響進(jìn)行杜絕,因?yàn)榭紤]到盲腸是家禽體內(nèi)微生物主要的生存場(chǎng)所,因此借助外科手術(shù)對(duì)于家禽的盲腸進(jìn)行切除,從而有效的對(duì)于微生物代謝的影響進(jìn)行杜絕。王秦晉、霍啟光等不少研究者都在這方面進(jìn)行了研究19-20。
體外法同樣能夠進(jìn)一步的分類,主要分為以下幾種:第一是酶解法。也就是體外模擬腸道的消化環(huán)境以及消化過程,從而進(jìn)行飼料中蛋白質(zhì)的分析。研究者們?cè)谶@種方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步發(fā)明了體外透析管法,這種方法是待測(cè)樣品經(jīng)過胃蛋白酶水解,經(jīng)中和轉(zhuǎn)移至透析管內(nèi),再用胰蛋白酶水解,透析管內(nèi)的透析液中的水解產(chǎn)物可以及時(shí)透析至管外,再準(zhǔn)群測(cè)定透析液中含有的蛋白質(zhì)和氨基酸,F(xiàn)uruya、梁皓儀等不少研究者都在這方面進(jìn)行了研究21-22。第二是微生物法。因?yàn)榭紤]到微生物的生長(zhǎng),會(huì)需要一些特別的氨基酸,從而通過利用該原理,進(jìn)行飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定,F(xiàn)ord、倪可德等不少研究者都在這方面進(jìn)行了研究23-24。第三是化學(xué)染色法。這種方法是借助染料同飼料中蛋白質(zhì)中一些氨基酸反應(yīng)顯色的來達(dá)到測(cè)定的目的。Cave等不少研究者都在這方面進(jìn)行了研究25。第四是近紅外光譜分析法,這種方法是依據(jù)樣品的理化性質(zhì)來達(dá)到測(cè)定的目的,Jackson 、張維軍等不少研究者都在這方面進(jìn)行了研究26-27。
2家禽飼料原料中的有效養(yǎng)分評(píng)定方法
3.1評(píng)定方法的優(yōu)點(diǎn)
收糞法:這種方法是進(jìn)行有效成分評(píng)定的最為重要并且被廣泛認(rèn)同的方法,其最大的可取之處在于其易操作性,能夠較為簡(jiǎn)單獲得結(jié)果。回腸末端法:能夠較好的對(duì)于家禽大腸微生物所產(chǎn)生的影響進(jìn)行扣除,所獲得的結(jié)果更加的準(zhǔn)確。
去盲腸法:能夠較好的對(duì)于家禽盲腸微生物所產(chǎn)生的影響進(jìn)行扣除。
酶解法:體外的模擬不需要實(shí)驗(yàn)家禽,易操作,并且具有較好的重復(fù)性,所獲得測(cè)定結(jié)果變異較小,在時(shí)間成本方面也具有優(yōu)勢(shì),并且在此基礎(chǔ)上建立起來的體外透析管法,在精確度方面是體外法中最具優(yōu)勢(shì)的,并且一些研究者也指出,其同回腸末端法測(cè)定的結(jié)果存在較高的相關(guān)性。
微生物法:能夠測(cè)定更多種類必須氨基酸。
化學(xué)染色法:具有較好的穩(wěn)定性,并且分析的過程較為簡(jiǎn)單,在時(shí)間成本方面具有優(yōu)勢(shì),所獲得數(shù)據(jù)具有較高的可信度,實(shí)用性方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。
近紅外光譜分析法:能夠快速的獲得相應(yīng)的結(jié)果,進(jìn)行測(cè)定所需要的樣品也較少,在成本方面具有優(yōu)勢(shì),能夠較大規(guī)模開展28-33。
3.2評(píng)定方法的缺點(diǎn)
收糞法:這種方法雖然操作簡(jiǎn)單,但是其結(jié)果并不能較好的代表消化率,因?yàn)榧仪莸呐判刮锊粌H包含了糞還存在尿液,不能夠有效的進(jìn)行分離,從而導(dǎo)致所測(cè)定的結(jié)果和實(shí)際情況存在差異,此外在采取強(qiáng)飼法的時(shí)候,只能夠較好的適應(yīng)成年家禽,對(duì)于幼小的家禽不能夠進(jìn)行。
回腸末端法:需要進(jìn)行手術(shù)安裝回腸瘺管或者對(duì)于試驗(yàn)的家禽進(jìn)行屠宰,在成本以及技術(shù)方面存在較大的要求,并且選擇的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不能夠再次的被利用。
去盲腸法:這種方法本身在學(xué)術(shù)界存在一定的爭(zhēng)議,認(rèn)為其是否有必要不同的學(xué)者有不同的意見,此外因?yàn)樾枰M(jìn)行手術(shù)去盲腸,技術(shù)難度較高,成本也較高,并且開始試驗(yàn)所需的時(shí)間也較長(zhǎng)。
酶解法:因?yàn)樵诩仪蒹w內(nèi)的消化過程較為復(fù)雜,各種酶在模擬這個(gè)消化過程的時(shí)候都存在一定缺陷,因此采取該種方法,很難借助一種酶或者酶復(fù)合物對(duì)于家禽體內(nèi)混合酶的作用進(jìn)行體現(xiàn),并且這些酶在對(duì)于不同的飼料能否都產(chǎn)生作用也存在一定的疑問。
微生物法:同家禽真實(shí)的消化存在較大的差距,往往只能夠評(píng)估得到一個(gè)相對(duì)的結(jié)果。并且在選擇使用該方法的時(shí)候,在微生物品種、環(huán)境等方面都存在較嚴(yán)格的要求。
化學(xué)染色法:基于假設(shè)開展,同真實(shí)情況存在一定的差距,并且所測(cè)定的氨基酸存在較少。
近紅外光譜分析法:需要進(jìn)行大量的常規(guī)體內(nèi)或體外樣品分析,從而建立起較好的校正樣品群體,要能夠構(gòu)建起較好的每種氨基酸或者必須氨基酸的含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品,所涉及的分析軟件要求具有較高的精確度,要開發(fā)專用的軟件,并且應(yīng)用到生產(chǎn)上要借助大量嚴(yán)格的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)28-33。
3.3展望
有效養(yǎng)分的評(píng)定,其主要是測(cè)定飼料中的粗蛋白、真蛋白以及氨基酸的含量,測(cè)定蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值。當(dāng)前,主要是借助評(píng)定飼料氨基酸的消化率以及利用率來評(píng)定蛋白和氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。影響家禽有效養(yǎng)分的評(píng)定精度的因素很多,不僅同動(dòng)物自身的因素如品種、性別等有關(guān),還同所采取的測(cè)定方法以及開始試驗(yàn)的環(huán)境有。所以,加速推進(jìn)建立科學(xué)系統(tǒng)的家禽有效養(yǎng)分測(cè)定方法,推動(dòng)家禽飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè),具有重要的意義。
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