第十二章 动物营养学
的研究方法
动物营养学理论教学课件
?在学习了解养分利用与营
养需要的评定方法基础上，
着重掌握化学分析法和消化
试验法，了解各类养分生物
利用率的主要评定方法。
目 的 要 求
动物营养学理论教学课件
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
第七节 饲料能量利用
效率的测定
第八节 蛋白质营养价值
评定体系
第九节 矿物元素维生素
生物利用率评定
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
动物营养学理论教学课件
?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。
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(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）
一、营养物质的分析
1、概略养分分析
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（ 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
一、营养物质的分析
2、纯养分分析
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(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
一、营养物质的分析
3、分析对象
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(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
一、营养物质的分析
4、分析方法
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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
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（ 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
二、抗营养因子分析
2、种类
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（ 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
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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。
二、抗营养因子分析
3、意义
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(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
二、抗营养因子分析
4、分析方法
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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
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（ 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。
三、动物组织血液理化成分分析
2、分析内容
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
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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 (见图 12-1)
一、消化试验概念与目的
1、概念：
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消化实验
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 回肠指示剂 内源指示剂 外源指示剂
图 12—1 消化实验方法剖析
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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,
一、消化试验概念与目的
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%
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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
X1 00%
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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
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二,体内消化实验
（ 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、根据其收粪方的方式可分为：
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(1)全收粪法
1）优点：试验操作方便、测定较准确；
2）缺点：方法学上要求收集的排泄物必须来自于相
应时期采食的饲料，而实际上这不可能实现；采食
量和排粪量不易准确记载，自由采食的动物饲料浪
费是试验的最大问题；排泄物易被损失的饲料、脱
落羽毛、皮屑等污染，使排泄物量和成分不准确；
饲料和排泄物的水分随环境条件和处理方法、时间
变化很大，使有效成分浓度发生波动。
二,体内消化实验
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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。
二,体内消化实验
3）全收粪法消化率计算公式
消化率 =（食入养分 - 粪中养分）
食入养分
X 100%
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(2)指示剂法
1）对指示剂的要求
不被消化吸收，不影响养分的正常消化，无
毒无害，分布均匀，易测定。
2）种类
外源指示剂,Cr2O3
内源指示剂,2N HCl
4NHCl不溶灰分
二,体内消化实验
动物营养学理论教学课件
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。
二,体内消化实验
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。
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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（ %） =
（ 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
图 2、桥型瘘管示意图
2）桥式瘘管
·优点：其对荷
术动物生理影响小，
手术成功率高；
·缺点：粪样取
后又要送回消化道，
相当烦琐，时间过长
是不可能的事。
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
图 4、可移动的回 -肓瘘管术
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 -肓瘘管术
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二,体内消化实验
代谢笼中装了瘘管的猪
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(4)单一原料消化率测定
1）被测饲料作为全部饲粮按上述方法测定
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
动物营养学理论教学课件
原理,被测料替代实用基础饲料的一部分，
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。
二,体内消化实验
3）饲料替代法
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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
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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
二,体内消化实验
基本步骤与要求
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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
二,体内消化实验
表 12-6 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。
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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
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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%
二,体内消化实验
CP消化率 = ( 1000× 16%-250× 12%）
（ 1000× 16%）
× 100
= 81.2%
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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%
二,体内消化实验
CF消化率 = 100 － 36 4040 × 100×
= 50
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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
二,体内消化实验
2）饲料原料：间接测定 二次消化实验
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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
动物营养学理论教学课件
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
表 12-1 交叉实验步骤示意
二,体内消化实验
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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
二,体内消化实验
间接法优缺点
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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）
二,体内消化实验
（ 2）消化能的测定
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饲料消化能 = （ 33.47-8.34） /2
=12.57（兆焦 /Kg）
二,体内消化实验
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。
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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）。
二,体内消化实验
2）间接推算：
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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%
二,体内消化实验
Y（牛） =24.23X1 +34.10X2+18.49X3
+16.99X4 ± 4.18%
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三 体外消化实验
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。
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四、尼龙袋法
1、尼龙袋法是将被测饲料装入一特制尼龙袋，
经瘤胃瘘管放入瘤胃中,48小时后取出，冲
洗干净，烘干称重，与放入前的饲料蛋白质
含量相比，差值就为饲料可降解蛋白质量。
2、优点：简单易行，重现性好，实验期短，
便于大批样品研究。
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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
3、缺点：
影响瘤胃中饲料蛋白质降解的影响复杂烦琐。
第三节 代谢试验
一、概念与目的
二、操作过程
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总能代谢率 MGE=GE－ （ FE＋ UE） ÷ GE× 100%
养分代谢率 Mn =N2－ （ NF＋ NU） ÷ NI× 100%
一、概念与目的
测定饲料代谢能及养分代谢率的试验。
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在消化实验基础上准确收粪, 排粪量, 排尿量 。
设备：代谢笼
鸡：易于进行代谢试验
二、操作过程
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
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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：
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平
衡
试
验
一、概念与目的
物质代谢
能量平衡
N平衡
碳平衡
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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
一、概念与目的
原理：
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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
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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
二,氮平衡试验
3、氮在体内的去向及有关计算公式
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蛋白质净利用率（ NPU） (%)= 沉积 N/食入 N× 100
二,氮平衡试验
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
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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。
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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
表 12-2 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
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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
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RQ 千卡 /1升
O2
千卡 /1升
CO2
千卡 /克
CO2
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
4.086
4.739
4.801
4.863
4.924
4.985
5.047
6.694
6.319
6.001
5.721
5.471
5.247
5.047
3.408
3.217
3.055
2.919
2.785
2.671
2.569
四、能量平衡实验
表 12-3 不同的呼吸熵所对应的耗 O2和
CO2生成的产热量
基础数据
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
RQ为 0.79时消耗 303.2L氧产热
总产热 (1665+6079)
392L
310.7L
14.8 g
92.5g
1665KJ
88.8L
71.2L
303.2L
239.5L
0.79
6079KJ
7744KJ
表 12-4 根据 24小时的耗 O2,CO2生成量和尿 N估计产热
图 5、密闭回流式测热装置 图 6、开放回流式测热装置
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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
表 12-5 用碳、氮平衡法估计饲料沉积能
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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
动物营养学理论教学课件
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
动物营养学理论教学课件
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。
一,概述
2、作用：
动物营养学理论教学课件
参见, 饲养学, P76
二、目的
动物营养学理论教学课件
（ 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
三、优缺点
1、优点
第六节 化学预测法
一、概念与目的
二、预测模型
三、预测效果评定
动物营养学理论教学课件
是指根据饲料的化学组成来建立生物有效能
的预测方程的方法。
2、目的：
可以减少动物试验，降低成本，缩短时间，
特别是有利用于饲料质量的控制。
一、概念与目的
1、概念：
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y：营养价值 （ 消化率, DE,ME,NE,沉积率,
可吸收养分 ）
a：截距, 实数
bj：偏回收系数
xj：自变量, 饲料第 j种化学成分
条件,xj之间对 y的作用无互相作用, 对 y的影
响是线性, 可加的 。
2.非线性模型
二、预测模型
1.线性方程,y=a＋ b1x1＋ b2x2＋ … ＋ bnxn
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ME(KCal/gDM)=0.059+3.8× (1.1× 淀粉 +蛋白质 +
糖 +2.25× 脂肪 ) (成年母鸡 )
AMEn=4.1× 淀粉 +3.52× 粗蛋白质 +3.55× 糖
+7.85× 脂肪 (禽 )
DE=-174+0.8× GE+2x%SCHO-16× %ADF (猪 )
ME(KJ/kgDM)=22.3× 蛋白质 (g)+34.1× 脂肪 g)+17×
淀粉 (g)+7.4x残留有机物 (g)-10.9x粗纤维
(猪 )
3、常见预测方程
二、预测模型
动物营养学理论教学课件
三、预测效果评定
1.决定系数,相关指数, r2,R2。 R2越大, 可靠
程度越大 。
2.剩余标准误,rsd:表示预测的精度和准确度
rsd越小越好。
二个参数评定预测的可靠性。
动物营养学理论教学课件
（ 1） Y实测值的可靠性与精确性。
（ 2） 饲料组分化学分析值的准确性 。
（ 3） 参与方程建立的 Xj的种类与数量 。
（ 4）预测方程模型的选择。
三、预测效果评定
3、影响可靠性的因素
第七节 饲料能量利用效率的测定
一、直接测定
三、主要能量体系简介
二、间接推算
动物营养学理论教学课件
概括了有机物的价值, 易于比较, 对人,
肉食动物适宜 。
缺点,区别性不大, 玉米 18.5MJ/kg,大麦
18.9,苜蓿干草 18.0,小麦杆 18.5.
2,消化能
直接测定,DE=（ GE－ FE） /W
一、直接测定
1．总能（燃烧值）
动物营养学理论教学课件
反刍动物：气能难于收集, 可估计 （ 用可消化 C·H2O量 ）
猪：代谢试验
禽,Sibbald（ 1976）, 强饲法
TME：成年公鸡 → 绝食 24-32h,强饲饲料 （ 40-50g） →
收粪 24-32h;
另一组鸡食 24-32h,收粪 24-32h
AME=（ GE·I－ F） ÷ I F—— 排泄为总能
TME=[（ GE·I） -（ F强饲 － F绝食 ） ]÷ I
3,ME
一、直接测定
动物营养学理论教学课件
AME,Farrell（ 1978） 快速测定法,
成年公鸡 → 训练采食 （ 1小时内采食完定额 ）
→ 饲喂 1小时, 收粪 24h→ 测量, 套算 。
AME&TME, 双 指 标 中 速 测 定 法 （ DSQ 法 ）
（ Dupreez,1984）,
试验饲粮 +Cr2O3→10 只成年鸡预饲 2天后，其中
4只采食 2天,3只自由采食 40%2天,3只自由采
食 70%2天,4天适应期，正试期 3天，收粪，记
录采食量，用第 2天收的粪进行分析。
一、直接测定
动物营养学理论教学课件
（ 1） 测 HI：一是直接测定, 测二次采食
时的产热量之差；二是测定 RQ。
（ 2） 沉积净能的测定,C,N平衡, RQ。
一、直接测定
4,NE
动物营养学理论教学课件
2,ME：
反刍,ME=0.82DE
猪,ME=DE(96－ 0.202CP)/100
3,NE
二、间接推算
1,DE,可消化有机养分量乘以能值系数。
动物营养学理论教学课件
三、主要能量体系简介
2,Kellner淀粉价
1kg纯淀粉在肥育阉牛中的沉脂量为 248g，以
此为衡量单位，通过 C,N平衡试验测定 1kg其
他纯养分或饲料对成年牛的沉脂量，折合成淀
粉当量。
1,TDN，始于 1910年美国,1958年用新体系。
TDN（ %） =X1＋ 2.25X2＋ X3＋ X4
动物营养学理论教学课件
1kg可消化养分 生成脂肪（ g） 含能量（ MJ） 淀粉价（ kg）
淀粉 248 9.87 1
纤维 248 10.04 1
蔗糖 188 7.49 0.76
蛋白质 235 9.20 0.94
向日葵油 598 23.79 2.41
谷实脂肪 526 20.92 2.12
青粗饲料脂肪 474 18.83 1.91
三、主要能量体系简介
动物营养学理论教学课件
以 1kg大麦的沉积脂肪量为一个衡量单位, 相
当于沉积 173.6g体脂, 含能 3.90MJ.
4,前苏联燕麦单位
以 1kg中等燕麦的积脂量作为衡量单位，含能
1414大卡。
三、主要能量体系简介
3．北欧大麦饲料单位
动物营养学理论教学课件
在 Kellner基础上发展, 以产脂净能 （ NEF）
为评定营养价值的指标, 分别用牛, 绵羊,
猪, 禽进行代谢试验, 测出产脂净能, 再进
行消化试验, 测出饲料可消化养分含量, 拟
定回归公式 。
能量饲料单位 =2.5NEf （ 反刍 ）
=3.5NEf （ 猪禽 ）
三、主要能量体系简介
5,Nehring能量饲料单位体系
动物营养学理论教学课件
1968年在加州创立, 用于评定肉牛营养价值 。
每种饲料的营养价值用二个数值表示, 维持净能
和增重净能 。
Lg F=2.2577－ 0.2213ME
NEm=77÷ F
NEg=2.54-0.0314F
F：每 kg代谢重的需要的饲料 DM量 （ g）
ME：饲料代谢能值 （ Mcal/kg DM）
NEm：维持净能 （ Mcal/kg DM）
NEg：增重将能 （ Mcal/kg DM）
三、主要能量体系简介
6．加州净能体系
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大量奶牛能量平衡试验制订的, 先测饲料 DE，
计算 NEL
NEL=0.68DE－ 0.36
三、主要能量体系简介
7．美国产奶净能体系,Flatt（ 1969）净能体系
第八节 蛋白质营养价值评定体系
一、单胃动物
二、反刍动物
动物营养学理论教学课件
2、可消化粗蛋白质 (DCP)
3、蛋白质的生物学价值 (BV)
4、净蛋白利用率 (NPU)
NPU＝沉积氮 (CP) /食入氮 (CP) × 100
或 NPU＝ BV× 氮 (CP)的消化率
一、单胃动物
1、粗蛋白质 (CP)
CP=6.25xN
动物营养学理论教学课件
PER＝体增重 /蛋白质或氮的食入量
6、净蛋白比 (NPR)
NPR=[测定蛋白质增重 (g)-无 N日粮失重 (g)]/
进食蛋白 (g)
一、单胃动物
5、蛋白质效率比 (PER)
动物营养学理论教学课件
待测蛋白质的必需氨基酸含量与某种标准蛋
白质 (常用鸡蛋蛋白质 )的必需氨基酸含量相
比，其比值最低的那种必需氨基酸的比值，
则为该待测蛋白质相对于标准蛋白质的化学
比分。
一、单胃动物
7、化学比分 ( CS)
动物营养学理论教学课件
饲料蛋白质中的必需氨基酸含量与标准
蛋白质 (常用鸡蛋蛋白 )中相应必需氨基
酸含量之比的几何平均数。
一、单胃动物
8、必需氨基酸指数 (EAAI)
动物营养学理论教学课件
其中 b1,b2…… bn为被考查蛋白质中各种必
需氨基酸的含量 (g/kg)； a1,a2…… an为标
准蛋白质中相应必需氨基酸的含量 (g/kg)；
n为参与计算的必需氨基酸的个数。
n b1 b2 b3 bn
EAAI＝ ─ × ─ × ─ × ……… × ─
a1 a2 a3 an
一、单胃动物
动物营养学理论教学课件
一、单胃动物
9、可消化、可利用和有效氨基酸
可消化氨基酸 可消化氨基酸是指食入的
饲料蛋白质经消化后被吸收的氨基酸。可
消化氨基酸可通过消化实验测得。
可利用氨基酸是指食入蛋白质中能够被动
物消化吸收并可用于蛋白质合成的氨基酸。
动物营养学理论教学课件
有效氨基酸有时是对可消化、可利用氨基
酸的总称，有时却特指用化学方法测定的
有效赖氨酸，或者用生物法测定的饲料中
的可利用氨基酸。
一、单胃动物
有效氨基酸
动物营养学理论教学课件
原理：主要是基于美拉德反应后还原糖与肽链
中的 ε -NH3 结合，使胰蛋白酶无法切开，从
而不被消化吸收，因此，有多少游离的 ε -NH3
能够被定量测出，就能确定有多少仍可被利用
的赖氨酸。
一、单胃动物
10、有效赖氨酸测定
方法：二硝基氟苯法； 染料结合法
动物营养学理论教学课件
概念：是指这种蛋白质的氨基酸在组成和比
例上与动物所需蛋白质的氨基酸组成和比例
一致，动物对该种蛋白质的利用率应为 100%。
一、单胃动物
11、理想蛋白模式
动物营养学理论教学课件
? 实质：是将动物所需蛋白质氨基酸的组成和
比例作为评定饲料蛋白质质量的标准，并将
其用于评定动物对蛋白质和氨基酸的需要。
? 应用：与可消化氨基酸相结合来确定氨基酸
的总需要量。
一、单胃动物
动物营养学理论教学课件
CP,DCP,BV
缺点：
（ 1） 大量 N在瘤胃降解, 表观消化 N不能代表消
化吸收 N；
（ 2） BV受能量及其他因素影响, 因后者影响微
生物生长；
（ 3）内源 N测定不可能，因不能长期喂无 N饲粮。
二、反刍动物
1．传统评定方法
动物营养学理论教学课件
（ 1） 可降解与未降解蛋白
降解率测定：
A,测进入十二指肠的饲料蛋白质, 100-（ 进入
十二指肠的饲料蛋白质 ÷ 食入蛋白质 ） × 100；
B,尼龙袋法测袋中蛋白质消失量；
C．测微生物蛋白的产量。
二、反刍动物
2．新体系，无全世界公认体系
动物营养学理论教学课件
（ 3） 微生物蛋白消化率与利用率
微生物总 N中, 80%为 AA N,15%核酸 N,5%NPN，
微生物 N占反刍动物营养 N源的 70-100%。
一般，微生物 N的小肠消化率为 85%（ 70-
85%），吸收后的微生物 N的利用率 60-80%。
二、反刍动物
（ 2）过瘤胃蛋白小肠消化率 —— 重要指标之一。
范围 60-90%，平均 70%。
第九节 矿物质、维生素
生物利用率评定
一、矿物元素
二、维生素
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2,消化率与利用率：
消化率 =（ I－ F） ÷ I× 100% 无意义
利用率 =[（ I－ （ F+U）） ÷ I]× 100%
扣除内源部分为真消化率, 真利用率, 测内源量用
同位素法 。
一、矿物元素
1．含量
动物营养学理论教学课件
4,血液或组织中元素的浓度或其
专一性化合物的浓度 。
一、矿物元素
3．生物效价,以某一参比物质完成某一
生理功能的能力作为 100，被测元素完成同
一功能的相对能力。
动物营养学理论教学课件
1,含量
2,生物学效价
3．血液或组织中维生素或其专一性物质的浓度
二、维生素
动物营养学理论教学课件
The End
的研究方法
动物营养学理论教学课件
?在学习了解养分利用与营
养需要的评定方法基础上，
着重掌握化学分析法和消化
试验法，了解各类养分生物
利用率的主要评定方法。
目 的 要 求
动物营养学理论教学课件
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
第七节 饲料能量利用
效率的测定
第八节 蛋白质营养价值
评定体系
第九节 矿物元素维生素
生物利用率评定
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
动物营养学理论教学课件
?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。
动物营养学理论教学课件
(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）
一、营养物质的分析
1、概略养分分析
动物营养学理论教学课件
（ 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
一、营养物质的分析
2、纯养分分析
动物营养学理论教学课件
(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
一、营养物质的分析
3、分析对象
动物营养学理论教学课件
(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
一、营养物质的分析
4、分析方法
动物营养学理论教学课件
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
动物营养学理论教学课件
（ 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
二、抗营养因子分析
2、种类
动物营养学理论教学课件
（ 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
动物营养学理论教学课件
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。
二、抗营养因子分析
3、意义
动物营养学理论教学课件
(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
二、抗营养因子分析
4、分析方法
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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
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（ 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。
三、动物组织血液理化成分分析
2、分析内容
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
动物营养学理论教学课件
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 (见图 12-1)
一、消化试验概念与目的
1、概念：
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消化实验
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 回肠指示剂 内源指示剂 外源指示剂
图 12—1 消化实验方法剖析
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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,
一、消化试验概念与目的
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%
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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
X1 00%
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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
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二,体内消化实验
（ 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、根据其收粪方的方式可分为：
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(1)全收粪法
1）优点：试验操作方便、测定较准确；
2）缺点：方法学上要求收集的排泄物必须来自于相
应时期采食的饲料，而实际上这不可能实现；采食
量和排粪量不易准确记载，自由采食的动物饲料浪
费是试验的最大问题；排泄物易被损失的饲料、脱
落羽毛、皮屑等污染，使排泄物量和成分不准确；
饲料和排泄物的水分随环境条件和处理方法、时间
变化很大，使有效成分浓度发生波动。
二,体内消化实验
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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。
二,体内消化实验
3）全收粪法消化率计算公式
消化率 =（食入养分 - 粪中养分）
食入养分
X 100%
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(2)指示剂法
1）对指示剂的要求
不被消化吸收，不影响养分的正常消化，无
毒无害，分布均匀，易测定。
2）种类
外源指示剂,Cr2O3
内源指示剂,2N HCl
4NHCl不溶灰分
二,体内消化实验
动物营养学理论教学课件
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。
二,体内消化实验
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。
动物营养学理论教学课件
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（ %） =
（ 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
图 2、桥型瘘管示意图
2）桥式瘘管
·优点：其对荷
术动物生理影响小，
手术成功率高；
·缺点：粪样取
后又要送回消化道，
相当烦琐，时间过长
是不可能的事。
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
图 4、可移动的回 -肓瘘管术
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 -肓瘘管术
动物营养学理论教学课件
二,体内消化实验
代谢笼中装了瘘管的猪
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(4)单一原料消化率测定
1）被测饲料作为全部饲粮按上述方法测定
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
动物营养学理论教学课件
原理,被测料替代实用基础饲料的一部分，
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。
二,体内消化实验
3）饲料替代法
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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
动物营养学理论教学课件
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
二,体内消化实验
基本步骤与要求
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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
二,体内消化实验
表 12-6 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。
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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
动物营养学理论教学课件
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%
二,体内消化实验
CP消化率 = ( 1000× 16%-250× 12%）
（ 1000× 16%）
× 100
= 81.2%
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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%
二,体内消化实验
CF消化率 = 100 － 36 4040 × 100×
= 50
动物营养学理论教学课件
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
二,体内消化实验
2）饲料原料：间接测定 二次消化实验
动物营养学理论教学课件
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
动物营养学理论教学课件
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
表 12-1 交叉实验步骤示意
二,体内消化实验
动物营养学理论教学课件
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
二,体内消化实验
间接法优缺点
动物营养学理论教学课件
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）
二,体内消化实验
（ 2）消化能的测定
动物营养学理论教学课件
饲料消化能 = （ 33.47-8.34） /2
=12.57（兆焦 /Kg）
二,体内消化实验
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。
动物营养学理论教学课件
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）。
二,体内消化实验
2）间接推算：
动物营养学理论教学课件
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%
二,体内消化实验
Y（牛） =24.23X1 +34.10X2+18.49X3
+16.99X4 ± 4.18%
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三 体外消化实验
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。
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四、尼龙袋法
1、尼龙袋法是将被测饲料装入一特制尼龙袋，
经瘤胃瘘管放入瘤胃中,48小时后取出，冲
洗干净，烘干称重，与放入前的饲料蛋白质
含量相比，差值就为饲料可降解蛋白质量。
2、优点：简单易行，重现性好，实验期短，
便于大批样品研究。
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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
3、缺点：
影响瘤胃中饲料蛋白质降解的影响复杂烦琐。
第三节 代谢试验
一、概念与目的
二、操作过程
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总能代谢率 MGE=GE－ （ FE＋ UE） ÷ GE× 100%
养分代谢率 Mn =N2－ （ NF＋ NU） ÷ NI× 100%
一、概念与目的
测定饲料代谢能及养分代谢率的试验。
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在消化实验基础上准确收粪, 排粪量, 排尿量 。
设备：代谢笼
鸡：易于进行代谢试验
二、操作过程
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
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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：
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平
衡
试
验
一、概念与目的
物质代谢
能量平衡
N平衡
碳平衡
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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
一、概念与目的
原理：
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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
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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
二,氮平衡试验
3、氮在体内的去向及有关计算公式
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蛋白质净利用率（ NPU） (%)= 沉积 N/食入 N× 100
二,氮平衡试验
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
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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。
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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
表 12-2 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
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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
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RQ 千卡 /1升
O2
千卡 /1升
CO2
千卡 /克
CO2
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
4.086
4.739
4.801
4.863
4.924
4.985
5.047
6.694
6.319
6.001
5.721
5.471
5.247
5.047
3.408
3.217
3.055
2.919
2.785
2.671
2.569
四、能量平衡实验
表 12-3 不同的呼吸熵所对应的耗 O2和
CO2生成的产热量
基础数据
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
RQ为 0.79时消耗 303.2L氧产热
总产热 (1665+6079)
392L
310.7L
14.8 g
92.5g
1665KJ
88.8L
71.2L
303.2L
239.5L
0.79
6079KJ
7744KJ
表 12-4 根据 24小时的耗 O2,CO2生成量和尿 N估计产热
图 5、密闭回流式测热装置 图 6、开放回流式测热装置
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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
表 12-5 用碳、氮平衡法估计饲料沉积能
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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
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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
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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。
一,概述
2、作用：
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参见, 饲养学, P76
二、目的
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（ 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
三、优缺点
1、优点
第六节 化学预测法
一、概念与目的
二、预测模型
三、预测效果评定
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是指根据饲料的化学组成来建立生物有效能
的预测方程的方法。
2、目的：
可以减少动物试验，降低成本，缩短时间，
特别是有利用于饲料质量的控制。
一、概念与目的
1、概念：
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y：营养价值 （ 消化率, DE,ME,NE,沉积率,
可吸收养分 ）
a：截距, 实数
bj：偏回收系数
xj：自变量, 饲料第 j种化学成分
条件,xj之间对 y的作用无互相作用, 对 y的影
响是线性, 可加的 。
2.非线性模型
二、预测模型
1.线性方程,y=a＋ b1x1＋ b2x2＋ … ＋ bnxn
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ME(KCal/gDM)=0.059+3.8× (1.1× 淀粉 +蛋白质 +
糖 +2.25× 脂肪 ) (成年母鸡 )
AMEn=4.1× 淀粉 +3.52× 粗蛋白质 +3.55× 糖
+7.85× 脂肪 (禽 )
DE=-174+0.8× GE+2x%SCHO-16× %ADF (猪 )
ME(KJ/kgDM)=22.3× 蛋白质 (g)+34.1× 脂肪 g)+17×
淀粉 (g)+7.4x残留有机物 (g)-10.9x粗纤维
(猪 )
3、常见预测方程
二、预测模型
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三、预测效果评定
1.决定系数,相关指数, r2,R2。 R2越大, 可靠
程度越大 。
2.剩余标准误,rsd:表示预测的精度和准确度
rsd越小越好。
二个参数评定预测的可靠性。
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（ 1） Y实测值的可靠性与精确性。
（ 2） 饲料组分化学分析值的准确性 。
（ 3） 参与方程建立的 Xj的种类与数量 。
（ 4）预测方程模型的选择。
三、预测效果评定
3、影响可靠性的因素
第七节 饲料能量利用效率的测定
一、直接测定
三、主要能量体系简介
二、间接推算
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概括了有机物的价值, 易于比较, 对人,
肉食动物适宜 。
缺点,区别性不大, 玉米 18.5MJ/kg,大麦
18.9,苜蓿干草 18.0,小麦杆 18.5.
2,消化能
直接测定,DE=（ GE－ FE） /W
一、直接测定
1．总能（燃烧值）
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反刍动物：气能难于收集, 可估计 （ 用可消化 C·H2O量 ）
猪：代谢试验
禽,Sibbald（ 1976）, 强饲法
TME：成年公鸡 → 绝食 24-32h,强饲饲料 （ 40-50g） →
收粪 24-32h;
另一组鸡食 24-32h,收粪 24-32h
AME=（ GE·I－ F） ÷ I F—— 排泄为总能
TME=[（ GE·I） -（ F强饲 － F绝食 ） ]÷ I
3,ME
一、直接测定
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AME,Farrell（ 1978） 快速测定法,
成年公鸡 → 训练采食 （ 1小时内采食完定额 ）
→ 饲喂 1小时, 收粪 24h→ 测量, 套算 。
AME&TME, 双 指 标 中 速 测 定 法 （ DSQ 法 ）
（ Dupreez,1984）,
试验饲粮 +Cr2O3→10 只成年鸡预饲 2天后，其中
4只采食 2天,3只自由采食 40%2天,3只自由采
食 70%2天,4天适应期，正试期 3天，收粪，记
录采食量，用第 2天收的粪进行分析。
一、直接测定
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（ 1） 测 HI：一是直接测定, 测二次采食
时的产热量之差；二是测定 RQ。
（ 2） 沉积净能的测定,C,N平衡, RQ。
一、直接测定
4,NE
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2,ME：
反刍,ME=0.82DE
猪,ME=DE(96－ 0.202CP)/100
3,NE
二、间接推算
1,DE,可消化有机养分量乘以能值系数。
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三、主要能量体系简介
2,Kellner淀粉价
1kg纯淀粉在肥育阉牛中的沉脂量为 248g，以
此为衡量单位，通过 C,N平衡试验测定 1kg其
他纯养分或饲料对成年牛的沉脂量，折合成淀
粉当量。
1,TDN，始于 1910年美国,1958年用新体系。
TDN（ %） =X1＋ 2.25X2＋ X3＋ X4
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1kg可消化养分 生成脂肪（ g） 含能量（ MJ） 淀粉价（ kg）
淀粉 248 9.87 1
纤维 248 10.04 1
蔗糖 188 7.49 0.76
蛋白质 235 9.20 0.94
向日葵油 598 23.79 2.41
谷实脂肪 526 20.92 2.12
青粗饲料脂肪 474 18.83 1.91
三、主要能量体系简介
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以 1kg大麦的沉积脂肪量为一个衡量单位, 相
当于沉积 173.6g体脂, 含能 3.90MJ.
4,前苏联燕麦单位
以 1kg中等燕麦的积脂量作为衡量单位，含能
1414大卡。
三、主要能量体系简介
3．北欧大麦饲料单位
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在 Kellner基础上发展, 以产脂净能 （ NEF）
为评定营养价值的指标, 分别用牛, 绵羊,
猪, 禽进行代谢试验, 测出产脂净能, 再进
行消化试验, 测出饲料可消化养分含量, 拟
定回归公式 。
能量饲料单位 =2.5NEf （ 反刍 ）
=3.5NEf （ 猪禽 ）
三、主要能量体系简介
5,Nehring能量饲料单位体系
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1968年在加州创立, 用于评定肉牛营养价值 。
每种饲料的营养价值用二个数值表示, 维持净能
和增重净能 。
Lg F=2.2577－ 0.2213ME
NEm=77÷ F
NEg=2.54-0.0314F
F：每 kg代谢重的需要的饲料 DM量 （ g）
ME：饲料代谢能值 （ Mcal/kg DM）
NEm：维持净能 （ Mcal/kg DM）
NEg：增重将能 （ Mcal/kg DM）
三、主要能量体系简介
6．加州净能体系
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大量奶牛能量平衡试验制订的, 先测饲料 DE，
计算 NEL
NEL=0.68DE－ 0.36
三、主要能量体系简介
7．美国产奶净能体系,Flatt（ 1969）净能体系
第八节 蛋白质营养价值评定体系
一、单胃动物
二、反刍动物
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2、可消化粗蛋白质 (DCP)
3、蛋白质的生物学价值 (BV)
4、净蛋白利用率 (NPU)
NPU＝沉积氮 (CP) /食入氮 (CP) × 100
或 NPU＝ BV× 氮 (CP)的消化率
一、单胃动物
1、粗蛋白质 (CP)
CP=6.25xN
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PER＝体增重 /蛋白质或氮的食入量
6、净蛋白比 (NPR)
NPR=[测定蛋白质增重 (g)-无 N日粮失重 (g)]/
进食蛋白 (g)
一、单胃动物
5、蛋白质效率比 (PER)
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待测蛋白质的必需氨基酸含量与某种标准蛋
白质 (常用鸡蛋蛋白质 )的必需氨基酸含量相
比，其比值最低的那种必需氨基酸的比值，
则为该待测蛋白质相对于标准蛋白质的化学
比分。
一、单胃动物
7、化学比分 ( CS)
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饲料蛋白质中的必需氨基酸含量与标准
蛋白质 (常用鸡蛋蛋白 )中相应必需氨基
酸含量之比的几何平均数。
一、单胃动物
8、必需氨基酸指数 (EAAI)
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其中 b1,b2…… bn为被考查蛋白质中各种必
需氨基酸的含量 (g/kg)； a1,a2…… an为标
准蛋白质中相应必需氨基酸的含量 (g/kg)；
n为参与计算的必需氨基酸的个数。
n b1 b2 b3 bn
EAAI＝ ─ × ─ × ─ × ……… × ─
a1 a2 a3 an
一、单胃动物
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一、单胃动物
9、可消化、可利用和有效氨基酸
可消化氨基酸 可消化氨基酸是指食入的
饲料蛋白质经消化后被吸收的氨基酸。可
消化氨基酸可通过消化实验测得。
可利用氨基酸是指食入蛋白质中能够被动
物消化吸收并可用于蛋白质合成的氨基酸。
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有效氨基酸有时是对可消化、可利用氨基
酸的总称，有时却特指用化学方法测定的
有效赖氨酸，或者用生物法测定的饲料中
的可利用氨基酸。
一、单胃动物
有效氨基酸
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原理：主要是基于美拉德反应后还原糖与肽链
中的 ε -NH3 结合，使胰蛋白酶无法切开，从
而不被消化吸收，因此，有多少游离的 ε -NH3
能够被定量测出，就能确定有多少仍可被利用
的赖氨酸。
一、单胃动物
10、有效赖氨酸测定
方法：二硝基氟苯法； 染料结合法
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概念：是指这种蛋白质的氨基酸在组成和比
例上与动物所需蛋白质的氨基酸组成和比例
一致，动物对该种蛋白质的利用率应为 100%。
一、单胃动物
11、理想蛋白模式
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? 实质：是将动物所需蛋白质氨基酸的组成和
比例作为评定饲料蛋白质质量的标准，并将
其用于评定动物对蛋白质和氨基酸的需要。
? 应用：与可消化氨基酸相结合来确定氨基酸
的总需要量。
一、单胃动物
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CP,DCP,BV
缺点：
（ 1） 大量 N在瘤胃降解, 表观消化 N不能代表消
化吸收 N；
（ 2） BV受能量及其他因素影响, 因后者影响微
生物生长；
（ 3）内源 N测定不可能，因不能长期喂无 N饲粮。
二、反刍动物
1．传统评定方法
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（ 1） 可降解与未降解蛋白
降解率测定：
A,测进入十二指肠的饲料蛋白质, 100-（ 进入
十二指肠的饲料蛋白质 ÷ 食入蛋白质 ） × 100；
B,尼龙袋法测袋中蛋白质消失量；
C．测微生物蛋白的产量。
二、反刍动物
2．新体系，无全世界公认体系
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（ 3） 微生物蛋白消化率与利用率
微生物总 N中, 80%为 AA N,15%核酸 N,5%NPN，
微生物 N占反刍动物营养 N源的 70-100%。
一般，微生物 N的小肠消化率为 85%（ 70-
85%），吸收后的微生物 N的利用率 60-80%。
二、反刍动物
（ 2）过瘤胃蛋白小肠消化率 —— 重要指标之一。
范围 60-90%，平均 70%。
第九节 矿物质、维生素
生物利用率评定
一、矿物元素
二、维生素
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2,消化率与利用率：
消化率 =（ I－ F） ÷ I× 100% 无意义
利用率 =[（ I－ （ F+U）） ÷ I]× 100%
扣除内源部分为真消化率, 真利用率, 测内源量用
同位素法 。
一、矿物元素
1．含量
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4,血液或组织中元素的浓度或其
专一性化合物的浓度 。
一、矿物元素
3．生物效价,以某一参比物质完成某一
生理功能的能力作为 100，被测元素完成同
一功能的相对能力。
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1,含量
2,生物学效价
3．血液或组织中维生素或其专一性物质的浓度
二、维生素
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The End
