反刍是动物的一种特殊生理现象, 是指动物在进食一段之后, 将胃中的半消化食物返回嘴中二次咀嚼消化的过程。因为植物纤维较动物纤维更难消化, 故反刍动物多为食草性动物。反刍动物进食通常较为匆忙, 对于粗饲料而言尤甚, 大部分食物未经咀嚼便进入瘤胃。为了保障反刍动物的正常生长发育, 就需要畜牧工作者结合到反刍动物的进食特征, 把握好反刍动物饲料的营养价值。
欲探究反刍动物饲料特征, 首先需要界定单胃动物与反刍动物的概念。单胃动物指的是只有一个胃腺的动物, 例如猪、鸡、鸭等。反刍动物则具有复杂的胃腺消化系统, 能够反刍食物, 如骆驼、长颈鹿、牛、羊等。导致反刍动物与单胃动物饲料选择存在差异的主要因素为二者的消化分泌物不同, 单胃通过只具有简单的消化道, 且消化器官的容量相对较小, 其唾液中含有较多的淀粉酶, 但一般不能分泌纤维素酶, 故单胃动物常用谷物等精制饲料。反刍动物可将其胃腺系统分为四个部分, 其分别是瘤胃、网胃、皱胃、重瓣胃, 4个部分在进食时逐一发挥作用。反刍动物通常拥有发达的肠道系统, 其对饲料的品种要求较单胃动物较低。
反刍动物饲料营养成分评定通常在实验室内进行, 目前实验评定反刍动物营养饲料的方法已较为成熟。常用的实验室评定反刍动物营养价值的方法有近红外光谱分析法、湿法分析法。
传统评定反刍动物饲料营养成分的方法操作复杂, 评定周期较长, 应用于动物饲料生产中存在着一定的滞后性。为此, 近年来有人利用近红外光谱技术开发出了近红外光谱分析法。近红外光谱分析技术具有分析速度快、分析结果准确度高、分析成本低、分析过程不产生化学污染等优点。当前, 近红外光谱技术已经发展成为反刍动物饲料营养价值评定的前沿技术, 美国草地协会与牧草协会借助于近红外光谱分析法制定了豆科、禾本科干草的质量标准。近红外光谱分析法通过直接分析和间接分析两个方面来评定反刍动物饲料营养成分, 其中, 直接分析主要分析动物饲料的组织结构, 间接分析主要通过分析动物排泄物而预测饲料品质。近红外光谱分析法的主要检测指标有粗蛋白、中酸性洗涤纤维、丹宁酸以及各种矿物质, 其可以通过计算机构建起反刍动物饲料营养参数模型 (用回归模型计算饲料相关营养参量) 。值得注意的是, 近红外光谱技术需要分析大量的样本才能得到结论, 同时, 样本选择、检测技术、计算机软硬件等因素都会影响到结论的准确性。
湿法分析是当前反刍动物饲料营养成分评定中应用最为普遍的分析方法, 该方法将饲料样本进行破坏处理 (酸碱化处理、有机溶剂浸润、萃取等) , 然后逐一分析饲料的营养成分。湿法分析需要分析者熟练掌握相关操作技术, 耗时较长。
在100多年前, 德国Weende农业站制定了一套确定动物饲料营养价值的体系, 其将动物饲料营养成分概略地分为6个部分, 其分别为粗脂肪、粗蛋白质、粗纤维、粗灰分、水分和无N浸出, 这些营养成分总称为概略养分, 检测分析反刍动物饲料中的上述营养成分的分析法即概略养分分析法。值得注意的是, 反刍动物饲料经过动物消化之后, 被动物实际吸收的营养成分与检测分析的营养成分往往存在着一定的差异。在概略养分分析法中, 水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分分别代表了饲料样本中水、蛋白质、脂类物质、矿物质的概略分析值, 样品中的碳水化合物在分析方案中分为了无N浸出物和粗纤维两部分, 概略养分分析法无法评定饲料中的维生素含量。
CNCPS分析法, 即康乃尔净碳水化合物和蛋白质体系分析法。CNCPS分析体系将动物饲料的化学成分与反刍动物的饲料消化过程联系在一起, 较为直观地反映出了动物对饲料营养成分的利用情况。这种分析方法测量指标多、可标准化处理 (便于利用计算机设计反刍动物饲料配方) 。
当前我国使用较多的是概略养分分析法, CNCPS分析法还未得到大规模推广应用, 但在大量的实践中, CNCPS分析法的优越性已经得到认可, 此法具有广泛的应用前景。
反刍动物饲料成分利用度是表征饲料营养价值的一个直观而重要的阐述, 评定饲料营养成分利用度的最直观准确方法即是进行动物实验。根据饲料在动物体内的代谢情况, 可以准确地评定饲料的营养价值。评定反刍动物饲料营养成分利用度的方法主要有体外法、体内法和尼龙袋法。本文主要对体外产气法和体内法进行探究。
体外法具有操作简便、可重复性强、易于标准化等优点, 按照实验室饲料培养液所含成分的差别, 可将体外法分为瘤胃液法、粪液法和酶解法三种。体外产气法是一种评定反刍动物饲料营养价值有效的方法, 在实际的生产过程中应用较为广泛。与体内法相比, 其不需要进行大量的动物实验就可以得到与体内法具有高度相关性的实验结果。这种方法的原理是, 将饲料样本置于动物体外的瘤胃液中发酵, 通过测定其产生的气体 (二氧化碳和甲烷) 的比例关系来代替有机物消化率。这种方法操作较为简便, 可以使用一个密闭的标有刻度的针头注射器, 将其置于39℃的培养箱中, 通过培养箱产生气体推动注射器活塞移动的情况来测量产气量。这是一种简易的模型, 在实际的应用过程中, 往往在装置中接入计算机控制程序, 从而获得更多数据, 绘制更加精准的产气曲线。值得指出的是, 作为一种体外模拟技术, 其并不能完全代替动物的实际生理情况 (如动物发酵产物的累积) 。
体内法的评定结果最为接近动物消化饲料时的生理状态, 具有较强的真实性和可靠性。体内法通过测量动物进食 (饲料) 时的采食量、消化率和利用度等参数评定动物饲料营养价值。此法能够直接测出饲料在动物体内的消化率, 同时兼有测量碳水化合物的降解、微生物蛋白合成、微生物氮降解等参数的作用。
反刍动物饲料营养价值评定应从饲料营养成分和饲料营养成分利用度两个方面考虑。畜牧工作者应结合实际, 选择相适宜的评定方法, 以提高反刍动物饲料营养价值。
摘要：饲料是动物生长发育的重要食物来源, 能够满足动物生长发育的基本营养需求。反刍动物的饲料主要包括秸秆、牧草以及各种精制饲料, 为了指导反刍动物饲料营养合理, 保障动物的正常生长发育, 就需要对饲料的营养价值进行评定。一般来说, 动物饲料营养价值的评定主要包含两个方面:一是确定饲料营养物质的成分 (含量) , 二是研究饲料营养物质在动物体内的转化过程 (利用度) 。反刍动物饲料营养价值成分评定一般在实验室进行, 主要有CNCPS (康乃尔净碳水化合物和蛋白质体系) 分析法、近红外光谱分析法、范式纤维分析法、概略养分分析法等。反刍动物饲料营养物质的利用度则主要是通过动物实验评定, 主要有体内法、体外发、尼龙袋法 (半体内法) 等。基于此, 从反刍动物饲料特征出发, 探究几种常见的评定反刍动物饲料营养价值的方法。
关键词：反刍动物,饲料,营养价值,评定
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