第十章
动物营养研究方法
内 容
第一节 化学分析法
第二节 消化实验
第三节 代谢试验
第四节 平衡实验
第五节 饲养实验
第六节 化学预测法
第一节 化学分析法
一、营养物质的分析
三、动物组织和血液理化成分分析
二、抗营养因子分析
作用, 为判定动物营养状况、动物营养需要和饲料
的营养价值提供基础数据。
分类,营养物质的分析、抗营养因子分析及动物组
织和血液理化成分分析。
一、营养物质的分析
概念,应用物理、化学原理和方法对饲料、动
物组织及动物排泄物的某些成分，进行定性、定
量分析。
(1)水分
(2)粗蛋白（ CP）真蛋白 (TP)
(3)粗脂肪（ EE）
(4)粗纤维（ CF）
(5)粗灰分
(6)无氮浸出物（ NFE）
1,概略养分分析
一、营养物质的分析
（ 1）维生素 （ 2）矿物质
（ 3）微量元素 （ 4）氨基酸
（ 5）脂肪酸 （ 6）纯蛋白质
（ 7）糖等
2、纯养分分析
一、营养物质的分析
(1)饲料
(2)排泄物（粪、尿、呼出气、皮屑等）
(3)动物组织
(4)血液
(5)整体动物
3、分析对象
一、营养物质的分析
(1)称量法 (2)比色法
(3)滴定法 (4)原子吸收法
(5)色谱法 (6)荧光法
(7)电泳 (8)分子生物技术
4、分析方法
一、营养物质的分析
二、抗营养因子分析
抗营养因子是指饲料中本身所有或从
外界进入，影响饲料营养价值和动物生长
的物质。
1,概念
（ 1）影响蛋白质消化
蛋白酶抑制剂、凝集素、皂苷、多酚化合物等
（ 2）影响矿物元素利用
植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚
（ 3）影响维生素利用
双香豆素、抗维生素 B族因子等
2、种类
二、抗营养因子分析
（ 4）影响碳水化合物利用
（ 5）刺激免疫系统的抗营养因子
如,抗原蛋白
（ 6）综合性抗营养因子
如,水溶性非淀粉多糖。
二、抗营养因子分析
分析饲料中抗营养因子的种类和含量，可
指导饲料的合理加工、利用、贮存，如通过
加热可提高豆类籽实的营养价值。
3、意义
二、抗营养因子分析
(1)酶法 (2)比色法
(3)滴定法 (4)原子吸收法
(5)色谱法 (6)荧光法
4、分析方法
二、抗营养因子分析
三、动物组织血液理化成分分析
（ 1）动物组织和血液中各种营养物质；
（ 2）动物组织和血液中与营养物质有关的功
能酶或相关酶；
（ 3）动物动物组织和血液中某些代谢中间产
物或最终产物。
1、分析对象
（ 1）概略养分或纯养分；
（ 2）营养物质代谢产物；
（ 3）相关标识功能酶，如硒 —血浆谷胱甘肽
过氧化物酶、锌 —血清碱性磷酸酶、铜 —血浆铜
蓝蛋白氧化酶和血浆尿素氮等。
2、分析内容
三、动物组织血液理化成分分析
第二节 消化实验
一,消化试验概念与目的
四、尼龙袋法
三,体外消化试验
二,体内消化试验
以测定动物对饲料养分的消化能力或饲
料养分的可消化性为目的的试验。
2、目的：
准确地量化饲料中 各种养分被动物消化利
用的程度,也是评定饲料营养价值的重要方法。
3、种类
一、消化试验概念与目的
1、概念：
体内（ in vivo）
消化实验 离体（ in vitro）消化实验
尼龙袋法 (nylon bags
technique)
全收粪法 指示剂法 消化道消化液 人工消化液
肛门收粪 内源指示剂 外源指示剂
消化实验
体内（ ）
消化实验 离体（ in vitro）消化实验
尼龙袋法
全收粪法 指示剂法 消化道消化液 人工消化液
肛门收粪 回肠收粪 内源指示剂 外源指示剂
消化实验方法剖析
粪中养分组成：
饲料中未消化的养分 ;
消化道分泌物 ;
消化道脱落细胞 ;
消化道微生物及其代谢产物。
4,消化率计算公式
表观消化率 =
（食入养分 - 粪中养分）
食入养分
X 100%
一、消化试验概念与目的
真消化率 =
[食入养分 -（粪中养分 -内养分） ]
食入养分 X100%
一、消化试验概念与目的
食入饲料总能 - 粪中总能
食入饲料总量 （ kg）
表观消化能
(MJ/kg)
食入总能 - （粪中总能 -内源能）
食入饲料总量（ kg）
真消化能
(MJ/kg)
消
化
能
一、消化试验概念与目的
二,体内消化实验
1、根据其收粪方式可分为：
（ 1）全收粪法； （ 2）部分收粪法（指示剂法）
2、全收粪法根据收粪的部位不同又分为：
（ 1）肛门收粪法； （ 2）回肠末端收粪法
3、指示剂法也可分为：
（ 1）内源指示剂法；（ 2）外源指示剂法。
(1)全收粪法
1）优点,试验操作方便、测定较准确；
2）缺点,排泄物污染严重；
采食量、排粪量难以准确记录；
粪中养分含量受环境影响大；
工作量大。
二,体内消化实验
(2)指示剂法
1）对指示剂的要求
① 不能被动物消化吸收
② 在饲料中, 粪便中能均匀分布
③ 有很高的回收率
④ 对动物没有毒副作用
2）种类
外源指示剂 ———— 饲料本身不含, 人为加入饲料中的指示物
质, 一般多用 Cr2O3;
内源指示剂 ———— 饲料本身含有，不能被动物消化吸收但可
以测定的成分，多用酸性不容灰分（ AIA acid insoluble ash）
[2mol 或 4mol HCl 不溶 ]
二,体内消化实验
4）缺点,指示剂回收率对消化率影响较大，并且
很难找到回收率很理想的指示物质：分析困难，
较难获得重复性高的测定数据；与全收粪法最后
的缺点相同。
3） 优点,在于减少收集全部粪便带来的麻烦，
省时省力，尤其是在收集全部粪便较困难时。
二,体内消化实验
5）消化率的计算
原理：食入指示剂量 =排出指示剂量
饲粮指示剂含量 粪中养分含量
粪中指示剂含量 饲粮养分含量100- × 100×
养分消化
率（ %） =
二,体内消化实验
（ 3）回肠末端
消化率测定
1） T型瘘管
· 优点,安瘘管后对荷术
动物生理影响小；
· 缺点,必须用指示剂，
因不可能收集全部粪尿，由此
取样缺乏代表性，而且较麻烦。
图 1,T型瘘管示意图
二,体内消化实验
优点：收粪简便，而且可收集全部粪样；
缺点：手术复杂、成功率低和护理相对麻烦。
4）回 -直肠吻合术
回—
直
肠
吻
合
术
图
3
二,体内消化实验
图 可移动的回 -盲瘘管术
优点,手术简单，荷术动物生理影响小；
缺点,仍需要指示剂。
6）屠宰法
7）盲肠切除法
（家禽）
5）可移动的回 -盲瘘管术
二,体内消化实验
代谢笼中装了瘘管的猪二,体内消化实验
(4)单一原料消化率测定
1）被测饲料作为全部饲粮
优点,简单，不需要测定参考饲粮，无养分互作的干扰；
缺点,某些饲料适口性差，时间长后可能导致营养缺乏症。
2）被测饲料替代标准饲料法
优点,克服方法 1的缺点；
缺点,标准饲料的质量规格很难在各种条件下保持一致，
养分间互作也影响测定结果。
二,体内消化实验
?原理,被测料替代实际基础饲料的一部分，分别
测定基础饲粮和替代后饲粮的养分。
?优点,克服方法 2中的参考饲粮或标准饲料的养
分变化造成的影响，而且克服养分不平衡的影响。
?缺点,基础饲粮营养平衡，则代入被测饲料后可
能出现不平衡。
3）饲料替代法
二,体内消化实验
饲料替代法消化率计算公式：
消化率 (%)= 测试日粮可消化物量 -测试日粮中基础可消化物量
被测饲料顶替基础日粮的量
二,体内消化实验
1、动物选择
2、日粮配制
3、实验步骤
（ 1）预试期：适应环境、摸清采食量、排粪规律
（ 2）正试期：记录采食量、收集排粪
时 间：单胃动物,5-10天；
反刍动物,7-14天
基本步骤与要求
二,体内消化实验
预备实验期 正式实验期
牛、羊 10-14天 10-14天
马 7-10天 8-10天
猪 5-10天 6-10天
家禽 * 3-5 天 4-5 天
表 不同种类的动物的实验期规定
*一般是进行代谢实验，采用强饲法，实验期为 1-2天。
二,体内消化实验
4、粪的收集和处理
（ 1）收粪方法,专用消化柜或消化栏、动物肛
门上套收粪袋
（ 2）粪样处理
1）全粪法：收集全部粪便
2）指示剂法：每天定时收粪
粪样称重，混匀，按总重的 1/10-1/50取
样，加硫酸和甲苯，固氮防腐。
二,体内消化实验
5、养分消化率和消化能测定
（ 1）消化率的测定
1）饲粮：直接测定
例 1,测定仔猪饲粮 CP消化率
日采食量,1000g,饲粮 CP含量,16%
日排粪量,250g,粪中 CP含量,12%
CP消化率 = ( 1000× 16%-250× 12%）（ 1000× 16%） × 100
= 81.2%
二,体内消化实验
例 2,某饲粮消化实验结果如下,计算 CF消化率
饲料 CF含量,40% 粪中 CF含量, 40%
饲料指示剂添加量,3% 粪中指示剂含量,6%
CF消化率 = 100 － 36 4040 × 100×
= 50
二,体内消化实验
第一次：测定基础饲粮养分消化率
第二次：测定新饲粮养分消化率
为减少动物的影响，用二组动物同时实验
新饲粮组成,70-85%基础饲粮 +15-30% 被测饲料
2）饲料原料,间接测定 二次消化实验
二,体内消化实验
D(％ ) ＝ 100(A-B) / F＋ B
式中,D为被测饲料养分消化率
A为基础饲粮养分消化率
B为新饲粮养分消化率
F为被测饲料养分占新饲粮该养分的比例。
二,体内消化实验
第一组 第二组
第一次
消化实验
基础日粮 预饲期
实验期
基础日粮 +
被测饲料
5—7天过渡期
第二次
消化实验
基础日粮 +
被测饲料
实验期 基础日粮
交叉实验步骤示意
二,体内消化实验
原理：假定基础饲粮养分消化率不变；
养分间无互作效应。
新饲粮中被测饲料的比例很重要
间接法优缺点
二,体内消化实验
1）直接测定, 根据消化试验结果和结合能
值测定进行
DE = （ GE - FE） /采食量（ kg）
（ 2）消化能的测定
二,体内消化实验
饲料消化能 = （ 33.47-8.34） /2
=12.57（ 兆焦 /Kg）
例如：体重 50Kg的猪，每日食入日粮 2Kg，含总
能 33.47兆焦耳，每日排粪中的总能为 8.34兆焦耳，
计算其采食饲料的的消化能。
二,体内消化实验
根据每日食入的可消化粗蛋白质（ X1 ）、可消
化粗脂肪（ X2）、可消化粗纤维（ X3）、可消化无
氮浸出物（ X4）的量（克），用下列回归公式计算
每日食入饲料的消化能（ Y千焦）。
2）间接推算：
二,体内消化实验
Y（ 绵羊 ） =23.93X1 +37.87X2+18.33X3
+16.99X4± 3.77%
Y（猪） =24.18X1 +39.41X2+18.41X3 +17.03X4
± 4.18%
Y（牛） =24.23X1 +34.10X2+18.49X3
+16.99X4 ± 4.18%
二,体内消化实验
2、优点,操作方便，环境条件、处理方法和时间
易控制，更容易标准化。
3、缺点,与动物的生理系列化过程有一定的差异。
4、分类,消化道消化液法和人工消化液法。
1、概念：
是指摸拟消化道，在体外进行饲料的消化。
三 体外消化实验
三 体外消化实验
? 人工消化液消化,采用人工制成的消化酶
模拟消化液，主要用于反刍动物瘤胃饲料消化
率 /降解率的测定
? 分两步,先用纤维素分解酶制剂 +HCl代替
瘤胃液，再用胃蛋白酶 +HCl处理
? 消化道消化液法,用安装的瘘管收取猪小肠
液 （ PIF） 或牛的瘤胃液 。 一般用两步法：
反刍动物,瘤胃液消化 → 胃蛋白酶 +HCl消化
→ 洗净残渣
单胃动物,胃蛋白酶 +HCl消化 → PH 7.0条
件下用 PIF（ 小肠液 ）
三 体外消化实验
四、尼龙袋法
1、主要用于反刍动物，测定饲料养分的降解率。
操作,将待测饲料装入孔径 40-60μ 2（ 14× 9cm）的
尼龙袋中，通过瘤胃瘘管放入瘤胃，在一定的时间里 4、
8,16,24,48h（精料）,8,16,24,48,72h（粗饲
料） 取出，冲洗，干燥，恒重。
认为从尼龙袋中透过的饲料是已被消化吸收了的饲料，
将尼龙袋当作是肠道的细胞膜（起滤过作用）。
3、缺点：
① 孔径大小不好确定 。
② 将饲料限制在尼龙袋内, 无法充分混合, 微生物也
不能进入 。
∴ 测试结果一般无法与饲料 TD相匹配
2、优点：
①工作量小，成本低，一次可以做大批量的饲料
②可以对饲料营养价值进行排队，取得饲料相对营养价值。
4、计算公式：
降解率 (%)=(袋中初始 N-孵化后 N)× 100/袋中初始 N
四、尼龙袋法
第三节 代谢试验
一、概念与目的
二、操作过程
一、概念与目的
目的：测定饲料代谢能及养分代谢率的试验。
测定 ME需要进行代谢试验，在消化试验的基础上增加
尿液的收集,反刍动物增加 CH4收集 。
CH4的收集,E CH4= CH4产量 × 燃烧值（ 55.8KJ/g）
收集时需有特殊的装置。如 面罩 或 密封气柜,操作复杂，结
果也不太准确，一般可根据日粮 CH2O含量估计：
牛,Y CH4=17.68+4.012× X(日粮 CH2O的百 g数 )
绵羊,Y=9.80+2.41× X
在消化实验基础上准确收集排尿量。
设备：代谢笼
鸡：易于进行代谢试验
家禽代谢能的测定法：
也叫快速法 （ sibbald,1979）, 强饲法 （ force
feeding ）
实验动物为成年公鸡
二、操作过程
36～ 48h
二、操作过程
二、操作过程
优点,快速、重复性高、精确性高、单违背鸡的正
常消化生理，对难采食的饲料，此方法较好。
第四节 平衡实验
一、概念与目的
四、能量平衡
三、碳平衡
二、氮平衡
研究营养物质食入量与排泄、沉积或产品
间的数量平衡关系称平衡实验。
2、目的：
估计动物营养需要参数和饲料营养物质的
利用率。
一、概念与目的
1、概念：
平
衡
试
验
物质代谢
能量平衡
氮平衡
碳平衡
一、概念与目的
食入养分 = 各途径排泄养分之和
方法：
采用适宜方法，收集各种排泄物
原理：
一、概念与目的
二,氮平衡试验
氮平衡实验主要用于研究动物蛋白质的需要、
饲料蛋白质的利用率以及饲料或饲粮蛋白质质量
的比较。
2、方法
在消化试验的基础上收集尿，测定尿中的含
氮量，由氮的收支情况反映体内蛋白质的增减及
蛋白质的有效性。
1、目的
食入氮 = 粪氮 + 尿氮 + 沉积氮 +皮屑
食入氮 = 粪氮 + 尿氮,等平衡，体蛋白质不增不减
食入氮 > 粪氮 + 尿氮,正平衡，体蛋白质沉积
食入氮 < 粪氮 + 尿氮,负平衡，体蛋白质分解
3、氮在体内的去向及有关计算公式
二,氮平衡试验
蛋白质净利用率（ NPU） (%)= 沉积 N/食入 N× 100
消化 N = 食入 N-粪 N
沉积 N = 食入 N-（粪 N+尿 N）
蛋白质 (N)消化率（ %） =消化 N/食入 N× 100
蛋白质生物学价值（ BV） =沉积 N/可消化 N× 100
二,氮平衡试验
三、碳平衡
沉积 C=摄入 C-（粪 C+尿 C+呼吸气体 CO2 +肠道
气体 CH4+离体产品 C）
沉积 C包括：合成蛋白质合成脂肪
结合氮平衡试验，可推算出体内脂肪沉积量。
四、能量平衡实验
食入能 = 排泄物（粪、尿、脱落皮屑、毛含
能 + 沉积能 (生长肥育 ) +离体产品 (奶、蛋、毛 )
含能 +维持生命活动的机体产热
测定方法：
直接测热法； 间接测热法
碳氮平衡法； 比较屠宰实验
阉牛每日的能量平衡 （ KJ）
能量摄入 能量支出
6,988g梯牧草 (猫尾草 ) 116,065
(timothy hay)
400g亚麻籽 7,581
16,619g粪 59,621
4,357g尿 5,065
37g皮屑脱落物 368
142g甲烷 7,937
畜体产热 48,110
机体增重 2,545
合计 123,646 123,646
维持 +生长 =48,110+2,545=50,655(KJ)
饲料能量利用率 =50,655/123,646=0.41
1、直接测热法
四、能量平衡实验
2、间接测热法
1） 呼吸熵 (RQ) = CO2/O2
全脂氧化,C16H32O2+23O2=16CO2+16H2O
RQ=16/23=0.7 ΔH=10.033MJ
全糖氧化,C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
RQ=6/6=1 ΔH=2.016MJ
可得方程,ΔH=0.3609O2+0.1084CO2
2）尿 N
四、能量平衡实验
O2消耗
CO2生成
尿 N
蛋白质代谢数据：
蛋白质氧化量 (14.8g× 6.25)a
产 热 (92.5g× 18KJ/g)a1
O2消耗 (92.5g× 0.96L/g)a
CO2生成 (92.5g× 0.77L/g)a
碳水化合物和脂肪代谢数据：
O2消耗 (392L-88.8L)
CO2生成 (310.7L-71.2L)
非蛋白 RQ(239.5/303.2)b
392L
310.7L
14.8 g
92.5g
1665KJ
88.8L
71.2L
303.2L
239.5L
0.79
根据 24小时的耗 O2,CO2生成量和尿 N估计产热
四、能量平衡实验
密闭回流式测热装置
开放回流式测热装置
四、能量平衡实验
3、碳、氮平衡法
1）原理,假设体内沉积是脂肪和蛋白质，糖元很少，
根据每克脂肪和蛋白质的 C,N含量和产热，可计算
出沉积能，粪、尿、甲烷能可测得,从摄入饲料总能，
就可计算出畜体产热。
2）方法,测定 C,N平衡值
3）基本参数,蛋白质：含碳 52%，含氮 16%,产热
23.8KJ/g； 脂 肪：含碳 76.7%, 产热
39.7KJ /g
四、能量平衡实验
第一阶段
(基础饲粮 )
第二阶段
(基础饲粮 +被测饲粮 )
C(g) N(g) C(g) N(g)
饲 料
粪
尿
CH4
CO2
2500
600
100
130
1570
160
35
120
-
-
3600
700
130
160
2110
200
50
140
-
-
相 差
一、二阶段
相 差
+100
-
+5
-
+500
+400
+10
+5
用碳、氮平衡法估计饲料沉积能
4、屠宰法
1）原理,通过屠宰直接测定沉积组织的能量，也可推算出
畜体产热 (维持 )。
食入能 =粪能 +尿能 +皮屑能 +甲烷能 +沉积能 +产热
2）测定方法：
屠宰不放血，心脏静脉注入麻醉药和凝血剂，除去消化道
内容物，冷冻、粉碎 (胴体粉碎机 )，取样测组织燃烧热 。
3）缺点,凡是 CH4产量较高的，用屠宰法估计的畜体产热不
准确，应扣出 CH4能。
四、能量平衡实验
第五节 饲养实验
一、概念
三、优缺点
二、目的
在接近实际生产条件下，给动物饲喂已知营
养物质含量的饲粮或饲料，观测动物的各种反
应（如生产性能、理化指标、健康状况等），
以此确定动物的营养需要或饲料养分的利用效
率 。广义地，消化实验、代谢实验都属于饲养
实验,
一,概述
1、概念
综合评定养分的需要量和养分的相对生物效价
3、原理：
养分剂量变化对机体增重，组织被测养分含量及有关的
各种理化指标的影响，如胫骨强度、功能酶、代谢产物异
常及缺乏症。
4、使用原则,
用于需要量的确定 —有过量水平，生长快速期，即愈小
愈敏感；评定效价，应低于最大需要量。
2、作用：
一,概述
（ 1）客观、反映综合效应
（ 2）条件接近生产，便于推广应用
（ 3）可作为验证实验
2、缺点
（ 1）不准确，不能获得具体代谢参数
（ 2）周期长，成本高
二、优缺点
1、优点
动物营养研究方法
内 容
第一节 化学分析法
第二节 消化实验
第三节 代谢试验
第四节 平衡实验
第五节 饲养实验
第六节 化学预测法
第一节 化学分析法
一、营养物质的分析
三、动物组织和血液理化成分分析
二、抗营养因子分析
作用, 为判定动物营养状况、动物营养需要和饲料
的营养价值提供基础数据。
分类,营养物质的分析、抗营养因子分析及动物组
织和血液理化成分分析。
一、营养物质的分析
概念,应用物理、化学原理和方法对饲料、动
物组织及动物排泄物的某些成分，进行定性、定
量分析。
(1)水分
(2)粗蛋白（ CP）真蛋白 (TP)
(3)粗脂肪（ EE）
(4)粗纤维（ CF）
(5)粗灰分
(6)无氮浸出物（ NFE）
1,概略养分分析
一、营养物质的分析
（ 1）维生素 （ 2）矿物质
（ 3）微量元素 （ 4）氨基酸
（ 5）脂肪酸 （ 6）纯蛋白质
（ 7）糖等
2、纯养分分析
一、营养物质的分析
(1)饲料
(2)排泄物（粪、尿、呼出气、皮屑等）
(3)动物组织
(4)血液
(5)整体动物
3、分析对象
一、营养物质的分析
(1)称量法 (2)比色法
(3)滴定法 (4)原子吸收法
(5)色谱法 (6)荧光法
(7)电泳 (8)分子生物技术
4、分析方法
一、营养物质的分析
二、抗营养因子分析
抗营养因子是指饲料中本身所有或从
外界进入，影响饲料营养价值和动物生长
的物质。
1,概念
（ 1）影响蛋白质消化
蛋白酶抑制剂、凝集素、皂苷、多酚化合物等
（ 2）影响矿物元素利用
植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚
（ 3）影响维生素利用
双香豆素、抗维生素 B族因子等
2、种类
二、抗营养因子分析
（ 4）影响碳水化合物利用
（ 5）刺激免疫系统的抗营养因子
如,抗原蛋白
（ 6）综合性抗营养因子
如,水溶性非淀粉多糖。
二、抗营养因子分析
分析饲料中抗营养因子的种类和含量，可
指导饲料的合理加工、利用、贮存，如通过
加热可提高豆类籽实的营养价值。
3、意义
二、抗营养因子分析
(1)酶法 (2)比色法
(3)滴定法 (4)原子吸收法
(5)色谱法 (6)荧光法
4、分析方法
二、抗营养因子分析
三、动物组织血液理化成分分析
（ 1）动物组织和血液中各种营养物质；
（ 2）动物组织和血液中与营养物质有关的功
能酶或相关酶；
（ 3）动物动物组织和血液中某些代谢中间产
物或最终产物。
1、分析对象
（ 1）概略养分或纯养分；
（ 2）营养物质代谢产物；
（ 3）相关标识功能酶，如硒 —血浆谷胱甘肽
过氧化物酶、锌 —血清碱性磷酸酶、铜 —血浆铜
蓝蛋白氧化酶和血浆尿素氮等。
2、分析内容
三、动物组织血液理化成分分析
第二节 消化实验
一,消化试验概念与目的
四、尼龙袋法
三,体外消化试验
二,体内消化试验
以测定动物对饲料养分的消化能力或饲
料养分的可消化性为目的的试验。
2、目的：
准确地量化饲料中 各种养分被动物消化利
用的程度,也是评定饲料营养价值的重要方法。
3、种类
一、消化试验概念与目的
1、概念：
体内（ in vivo）
消化实验 离体（ in vitro）消化实验
尼龙袋法 (nylon bags
technique)
全收粪法 指示剂法 消化道消化液 人工消化液
肛门收粪 内源指示剂 外源指示剂
消化实验
体内（ ）
消化实验 离体（ in vitro）消化实验
尼龙袋法
全收粪法 指示剂法 消化道消化液 人工消化液
肛门收粪 回肠收粪 内源指示剂 外源指示剂
消化实验方法剖析
粪中养分组成：
饲料中未消化的养分 ;
消化道分泌物 ;
消化道脱落细胞 ;
消化道微生物及其代谢产物。
4,消化率计算公式
表观消化率 =
（食入养分 - 粪中养分）
食入养分
X 100%
一、消化试验概念与目的
真消化率 =
[食入养分 -（粪中养分 -内养分） ]
食入养分 X100%
一、消化试验概念与目的
食入饲料总能 - 粪中总能
食入饲料总量 （ kg）
表观消化能
(MJ/kg)
食入总能 - （粪中总能 -内源能）
食入饲料总量（ kg）
真消化能
(MJ/kg)
消
化
能
一、消化试验概念与目的
二,体内消化实验
1、根据其收粪方式可分为：
（ 1）全收粪法； （ 2）部分收粪法（指示剂法）
2、全收粪法根据收粪的部位不同又分为：
（ 1）肛门收粪法； （ 2）回肠末端收粪法
3、指示剂法也可分为：
（ 1）内源指示剂法；（ 2）外源指示剂法。
(1)全收粪法
1）优点,试验操作方便、测定较准确；
2）缺点,排泄物污染严重；
采食量、排粪量难以准确记录；
粪中养分含量受环境影响大；
工作量大。
二,体内消化实验
(2)指示剂法
1）对指示剂的要求
① 不能被动物消化吸收
② 在饲料中, 粪便中能均匀分布
③ 有很高的回收率
④ 对动物没有毒副作用
2）种类
外源指示剂 ———— 饲料本身不含, 人为加入饲料中的指示物
质, 一般多用 Cr2O3;
内源指示剂 ———— 饲料本身含有，不能被动物消化吸收但可
以测定的成分，多用酸性不容灰分（ AIA acid insoluble ash）
[2mol 或 4mol HCl 不溶 ]
二,体内消化实验
4）缺点,指示剂回收率对消化率影响较大，并且
很难找到回收率很理想的指示物质：分析困难，
较难获得重复性高的测定数据；与全收粪法最后
的缺点相同。
3） 优点,在于减少收集全部粪便带来的麻烦，
省时省力，尤其是在收集全部粪便较困难时。
二,体内消化实验
5）消化率的计算
原理：食入指示剂量 =排出指示剂量
饲粮指示剂含量 粪中养分含量
粪中指示剂含量 饲粮养分含量100- × 100×
养分消化
率（ %） =
二,体内消化实验
（ 3）回肠末端
消化率测定
1） T型瘘管
· 优点,安瘘管后对荷术
动物生理影响小；
· 缺点,必须用指示剂，
因不可能收集全部粪尿，由此
取样缺乏代表性，而且较麻烦。
图 1,T型瘘管示意图
二,体内消化实验
优点：收粪简便，而且可收集全部粪样；
缺点：手术复杂、成功率低和护理相对麻烦。
4）回 -直肠吻合术
回—
直
肠
吻
合
术
图
3
二,体内消化实验
图 可移动的回 -盲瘘管术
优点,手术简单，荷术动物生理影响小；
缺点,仍需要指示剂。
6）屠宰法
7）盲肠切除法
（家禽）
5）可移动的回 -盲瘘管术
二,体内消化实验
代谢笼中装了瘘管的猪二,体内消化实验
(4)单一原料消化率测定
1）被测饲料作为全部饲粮
优点,简单，不需要测定参考饲粮，无养分互作的干扰；
缺点,某些饲料适口性差，时间长后可能导致营养缺乏症。
2）被测饲料替代标准饲料法
优点,克服方法 1的缺点；
缺点,标准饲料的质量规格很难在各种条件下保持一致，
养分间互作也影响测定结果。
二,体内消化实验
?原理,被测料替代实际基础饲料的一部分，分别
测定基础饲粮和替代后饲粮的养分。
?优点,克服方法 2中的参考饲粮或标准饲料的养
分变化造成的影响，而且克服养分不平衡的影响。
?缺点,基础饲粮营养平衡，则代入被测饲料后可
能出现不平衡。
3）饲料替代法
二,体内消化实验
饲料替代法消化率计算公式：
消化率 (%)= 测试日粮可消化物量 -测试日粮中基础可消化物量
被测饲料顶替基础日粮的量
二,体内消化实验
1、动物选择
2、日粮配制
3、实验步骤
（ 1）预试期：适应环境、摸清采食量、排粪规律
（ 2）正试期：记录采食量、收集排粪
时 间：单胃动物,5-10天；
反刍动物,7-14天
基本步骤与要求
二,体内消化实验
预备实验期 正式实验期
牛、羊 10-14天 10-14天
马 7-10天 8-10天
猪 5-10天 6-10天
家禽 * 3-5 天 4-5 天
表 不同种类的动物的实验期规定
*一般是进行代谢实验，采用强饲法，实验期为 1-2天。
二,体内消化实验
4、粪的收集和处理
（ 1）收粪方法,专用消化柜或消化栏、动物肛
门上套收粪袋
（ 2）粪样处理
1）全粪法：收集全部粪便
2）指示剂法：每天定时收粪
粪样称重，混匀，按总重的 1/10-1/50取
样，加硫酸和甲苯，固氮防腐。
二,体内消化实验
5、养分消化率和消化能测定
（ 1）消化率的测定
1）饲粮：直接测定
例 1,测定仔猪饲粮 CP消化率
日采食量,1000g,饲粮 CP含量,16%
日排粪量,250g,粪中 CP含量,12%
CP消化率 = ( 1000× 16%-250× 12%）（ 1000× 16%） × 100
= 81.2%
二,体内消化实验
例 2,某饲粮消化实验结果如下,计算 CF消化率
饲料 CF含量,40% 粪中 CF含量, 40%
饲料指示剂添加量,3% 粪中指示剂含量,6%
CF消化率 = 100 － 36 4040 × 100×
= 50
二,体内消化实验
第一次：测定基础饲粮养分消化率
第二次：测定新饲粮养分消化率
为减少动物的影响，用二组动物同时实验
新饲粮组成,70-85%基础饲粮 +15-30% 被测饲料
2）饲料原料,间接测定 二次消化实验
二,体内消化实验
D(％ ) ＝ 100(A-B) / F＋ B
式中,D为被测饲料养分消化率
A为基础饲粮养分消化率
B为新饲粮养分消化率
F为被测饲料养分占新饲粮该养分的比例。
二,体内消化实验
第一组 第二组
第一次
消化实验
基础日粮 预饲期
实验期
基础日粮 +
被测饲料
5—7天过渡期
第二次
消化实验
基础日粮 +
被测饲料
实验期 基础日粮
交叉实验步骤示意
二,体内消化实验
原理：假定基础饲粮养分消化率不变；
养分间无互作效应。
新饲粮中被测饲料的比例很重要
间接法优缺点
二,体内消化实验
1）直接测定, 根据消化试验结果和结合能
值测定进行
DE = （ GE - FE） /采食量（ kg）
（ 2）消化能的测定
二,体内消化实验
饲料消化能 = （ 33.47-8.34） /2
=12.57（ 兆焦 /Kg）
例如：体重 50Kg的猪，每日食入日粮 2Kg，含总
能 33.47兆焦耳，每日排粪中的总能为 8.34兆焦耳，
计算其采食饲料的的消化能。
二,体内消化实验
根据每日食入的可消化粗蛋白质（ X1 ）、可消
化粗脂肪（ X2）、可消化粗纤维（ X3）、可消化无
氮浸出物（ X4）的量（克），用下列回归公式计算
每日食入饲料的消化能（ Y千焦）。
2）间接推算：
二,体内消化实验
Y（ 绵羊 ） =23.93X1 +37.87X2+18.33X3
+16.99X4± 3.77%
Y（猪） =24.18X1 +39.41X2+18.41X3 +17.03X4
± 4.18%
Y（牛） =24.23X1 +34.10X2+18.49X3
+16.99X4 ± 4.18%
二,体内消化实验
2、优点,操作方便，环境条件、处理方法和时间
易控制，更容易标准化。
3、缺点,与动物的生理系列化过程有一定的差异。
4、分类,消化道消化液法和人工消化液法。
1、概念：
是指摸拟消化道，在体外进行饲料的消化。
三 体外消化实验
三 体外消化实验
? 人工消化液消化,采用人工制成的消化酶
模拟消化液，主要用于反刍动物瘤胃饲料消化
率 /降解率的测定
? 分两步,先用纤维素分解酶制剂 +HCl代替
瘤胃液，再用胃蛋白酶 +HCl处理
? 消化道消化液法,用安装的瘘管收取猪小肠
液 （ PIF） 或牛的瘤胃液 。 一般用两步法：
反刍动物,瘤胃液消化 → 胃蛋白酶 +HCl消化
→ 洗净残渣
单胃动物,胃蛋白酶 +HCl消化 → PH 7.0条
件下用 PIF（ 小肠液 ）
三 体外消化实验
四、尼龙袋法
1、主要用于反刍动物，测定饲料养分的降解率。
操作,将待测饲料装入孔径 40-60μ 2（ 14× 9cm）的
尼龙袋中，通过瘤胃瘘管放入瘤胃，在一定的时间里 4、
8,16,24,48h（精料）,8,16,24,48,72h（粗饲
料） 取出，冲洗，干燥，恒重。
认为从尼龙袋中透过的饲料是已被消化吸收了的饲料，
将尼龙袋当作是肠道的细胞膜（起滤过作用）。
3、缺点：
① 孔径大小不好确定 。
② 将饲料限制在尼龙袋内, 无法充分混合, 微生物也
不能进入 。
∴ 测试结果一般无法与饲料 TD相匹配
2、优点：
①工作量小，成本低，一次可以做大批量的饲料
②可以对饲料营养价值进行排队，取得饲料相对营养价值。
4、计算公式：
降解率 (%)=(袋中初始 N-孵化后 N)× 100/袋中初始 N
四、尼龙袋法
第三节 代谢试验
一、概念与目的
二、操作过程
一、概念与目的
目的：测定饲料代谢能及养分代谢率的试验。
测定 ME需要进行代谢试验，在消化试验的基础上增加
尿液的收集,反刍动物增加 CH4收集 。
CH4的收集,E CH4= CH4产量 × 燃烧值（ 55.8KJ/g）
收集时需有特殊的装置。如 面罩 或 密封气柜,操作复杂，结
果也不太准确，一般可根据日粮 CH2O含量估计：
牛,Y CH4=17.68+4.012× X(日粮 CH2O的百 g数 )
绵羊,Y=9.80+2.41× X
在消化实验基础上准确收集排尿量。
设备：代谢笼
鸡：易于进行代谢试验
家禽代谢能的测定法：
也叫快速法 （ sibbald,1979）, 强饲法 （ force
feeding ）
实验动物为成年公鸡
二、操作过程
36～ 48h
二、操作过程
二、操作过程
优点,快速、重复性高、精确性高、单违背鸡的正
常消化生理，对难采食的饲料，此方法较好。
第四节 平衡实验
一、概念与目的
四、能量平衡
三、碳平衡
二、氮平衡
研究营养物质食入量与排泄、沉积或产品
间的数量平衡关系称平衡实验。
2、目的：
估计动物营养需要参数和饲料营养物质的
利用率。
一、概念与目的
1、概念：
平
衡
试
验
物质代谢
能量平衡
氮平衡
碳平衡
一、概念与目的
食入养分 = 各途径排泄养分之和
方法：
采用适宜方法，收集各种排泄物
原理：
一、概念与目的
二,氮平衡试验
氮平衡实验主要用于研究动物蛋白质的需要、
饲料蛋白质的利用率以及饲料或饲粮蛋白质质量
的比较。
2、方法
在消化试验的基础上收集尿，测定尿中的含
氮量，由氮的收支情况反映体内蛋白质的增减及
蛋白质的有效性。
1、目的
食入氮 = 粪氮 + 尿氮 + 沉积氮 +皮屑
食入氮 = 粪氮 + 尿氮,等平衡，体蛋白质不增不减
食入氮 > 粪氮 + 尿氮,正平衡，体蛋白质沉积
食入氮 < 粪氮 + 尿氮,负平衡，体蛋白质分解
3、氮在体内的去向及有关计算公式
二,氮平衡试验
蛋白质净利用率（ NPU） (%)= 沉积 N/食入 N× 100
消化 N = 食入 N-粪 N
沉积 N = 食入 N-（粪 N+尿 N）
蛋白质 (N)消化率（ %） =消化 N/食入 N× 100
蛋白质生物学价值（ BV） =沉积 N/可消化 N× 100
二,氮平衡试验
三、碳平衡
沉积 C=摄入 C-（粪 C+尿 C+呼吸气体 CO2 +肠道
气体 CH4+离体产品 C）
沉积 C包括：合成蛋白质合成脂肪
结合氮平衡试验，可推算出体内脂肪沉积量。
四、能量平衡实验
食入能 = 排泄物（粪、尿、脱落皮屑、毛含
能 + 沉积能 (生长肥育 ) +离体产品 (奶、蛋、毛 )
含能 +维持生命活动的机体产热
测定方法：
直接测热法； 间接测热法
碳氮平衡法； 比较屠宰实验
阉牛每日的能量平衡 （ KJ）
能量摄入 能量支出
6,988g梯牧草 (猫尾草 ) 116,065
(timothy hay)
400g亚麻籽 7,581
16,619g粪 59,621
4,357g尿 5,065
37g皮屑脱落物 368
142g甲烷 7,937
畜体产热 48,110
机体增重 2,545
合计 123,646 123,646
维持 +生长 =48,110+2,545=50,655(KJ)
饲料能量利用率 =50,655/123,646=0.41
1、直接测热法
四、能量平衡实验
2、间接测热法
1） 呼吸熵 (RQ) = CO2/O2
全脂氧化,C16H32O2+23O2=16CO2+16H2O
RQ=16/23=0.7 ΔH=10.033MJ
全糖氧化,C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
RQ=6/6=1 ΔH=2.016MJ
可得方程,ΔH=0.3609O2+0.1084CO2
2）尿 N
四、能量平衡实验
O2消耗
CO2生成
尿 N
蛋白质代谢数据：
蛋白质氧化量 (14.8g× 6.25)a
产 热 (92.5g× 18KJ/g)a1
O2消耗 (92.5g× 0.96L/g)a
CO2生成 (92.5g× 0.77L/g)a
碳水化合物和脂肪代谢数据：
O2消耗 (392L-88.8L)
CO2生成 (310.7L-71.2L)
非蛋白 RQ(239.5/303.2)b
392L
310.7L
14.8 g
92.5g
1665KJ
88.8L
71.2L
303.2L
239.5L
0.79
根据 24小时的耗 O2,CO2生成量和尿 N估计产热
四、能量平衡实验
密闭回流式测热装置
开放回流式测热装置
四、能量平衡实验
3、碳、氮平衡法
1）原理,假设体内沉积是脂肪和蛋白质，糖元很少，
根据每克脂肪和蛋白质的 C,N含量和产热，可计算
出沉积能，粪、尿、甲烷能可测得,从摄入饲料总能，
就可计算出畜体产热。
2）方法,测定 C,N平衡值
3）基本参数,蛋白质：含碳 52%，含氮 16%,产热
23.8KJ/g； 脂 肪：含碳 76.7%, 产热
39.7KJ /g
四、能量平衡实验
第一阶段
(基础饲粮 )
第二阶段
(基础饲粮 +被测饲粮 )
C(g) N(g) C(g) N(g)
饲 料
粪
尿
CH4
CO2
2500
600
100
130
1570
160
35
120
-
-
3600
700
130
160
2110
200
50
140
-
-
相 差
一、二阶段
相 差
+100
-
+5
-
+500
+400
+10
+5
用碳、氮平衡法估计饲料沉积能
4、屠宰法
1）原理,通过屠宰直接测定沉积组织的能量，也可推算出
畜体产热 (维持 )。
食入能 =粪能 +尿能 +皮屑能 +甲烷能 +沉积能 +产热
2）测定方法：
屠宰不放血，心脏静脉注入麻醉药和凝血剂，除去消化道
内容物，冷冻、粉碎 (胴体粉碎机 )，取样测组织燃烧热 。
3）缺点,凡是 CH4产量较高的，用屠宰法估计的畜体产热不
准确，应扣出 CH4能。
四、能量平衡实验
第五节 饲养实验
一、概念
三、优缺点
二、目的
在接近实际生产条件下，给动物饲喂已知营
养物质含量的饲粮或饲料，观测动物的各种反
应（如生产性能、理化指标、健康状况等），
以此确定动物的营养需要或饲料养分的利用效
率 。广义地，消化实验、代谢实验都属于饲养
实验,
一,概述
1、概念
综合评定养分的需要量和养分的相对生物效价
3、原理：
养分剂量变化对机体增重，组织被测养分含量及有关的
各种理化指标的影响，如胫骨强度、功能酶、代谢产物异
常及缺乏症。
4、使用原则,
用于需要量的确定 —有过量水平，生长快速期，即愈小
愈敏感；评定效价，应低于最大需要量。
2、作用：
一,概述
（ 1）客观、反映综合效应
（ 2）条件接近生产，便于推广应用
（ 3）可作为验证实验
2、缺点
（ 1）不准确，不能获得具体代谢参数
（ 2）周期长，成本高
二、优缺点
1、优点
