2 用尼龙袋法(in sacco)评定饲料蛋白质氨基酸营养价值
尼龙袋法目前在国内外应用的最普遍。该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,48h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,差值即为可降解蛋白质质量。该法适用于评定蛋白质在反刍动物瘤胃内的降解率[15]。Orskov[16]在前人的工作基础上对尼龙袋法加以完善,并提出了动态数学模型。尼龙袋法是将若干个尼龙袋通过瘤胃痰管放入瘤胃,在不同时间点取出以得到蛋白质消失曲线,该曲线符合数学模型dP=a十b(1一ect)(其中a为快速降解部分,b为慢速降解部分,c为b的降解效率),用饲料稀释率k校正后蛋白质的降解率P=a+bc/(c+k)。Zinn等[17] (1981)分别用体内法和尼龙袋法测定了6种蛋白质补充料的降解率,其结果彼此高度相关(r=0.98)。
尼龙袋法的主要优点有:①成本低,简单易行,便于推广应用,克服了体内法的缺点;②具有较好的重复性和稳定性[18],与体内法测得的蛋白质降解率值有很高的相关[19] ;③将尼龙袋直接放入瘤胃内,能反应瘤胃的实际生理及消化状况。其缺点是:①需要装有瘤胃痰管的反自动物;②影响测定结果的因素较多。例如:日粮类型、动物个体差异、样品量、洗袋方法、微生物污染的影响、饲料颗粒大小、尼龙袋的规格以及瘤胃内容物的稀释率等,不便于标准化[20];③尼龙袋技术无法区分非蛋白氮(NPN)和真蛋白质,无法区分淀粉和可溶性糖等营养成分;④用尼龙袋测得的是蛋白质在瘤胃中的消失率而不是降解率[21]。
3 用体外法评定(in vitro) 评定饲料蛋白质氨基酸营养价值
由于体内法的诸多缺点限制了其在大量样本测定中的应用,尼龙袋法虽然较为简单易行,但该方法需要带瘘管的实验动物,而且该方法实际上测定的是饲料蛋白质在尼龙袋中的消失率。因此,人们总在寻求更为简单的饲料蛋白质氨基酸评定方法。体外法由于其所具有的操作简易、容易标准化、重复性好等特点,逐渐成为研究的重点。目前常见的体外法主要包括人工瘤胃法和酶解法。
3.1 模拟人工瘤胃技术
模拟人工瘤胃技术是采用瘤胃液对饲料进行体外培养,以达到近似于瘤胃发酵环境来研究饲料蛋白质氨基酸的降解率。该技术又主要包括短期发酵法和持续动态发酵技术。短期发酵法是利用体外发酵的终产物中产生的氨来估测饲料蛋白质的降解率[22]。该方法的缺陷在于不能持续排出培养过程中的产物而导致发酵产物累积,引起瘤胃微生物所处环境的改变,从而影响测定结果的稳定性和准确性。而且,这种方法也是一种静态测定。持续动态发酵是通过控制发酵条件及内容物的排出来模拟瘤胃内的实际环境,可以在较长时间内研究饲料的动态降解率,是一种较好的实验室评定方法。任鹏等[23]用带有6个发酵罐的持续培养系统测得的饲料蛋白质降解率与尼龙袋法测定结果高度相关(r=0.994),且变异系数较小。该法也需要维持屡管实验动物。
3.2 酶解法
酶解法,又称酶促法,是用酶溶液代替瘤胃液对饲料营养价值进行评定的一种体外方法。Tilley等[24]最早用该方法测定牧草干物质及有机物的消化率。近来,国内外学者对酶解法评定饲料蛋白质消化率进行了广泛的研究。该法只能测得氨基酸消化率的相对值而不是定量测定值。其优点是测定环境易于标准化,稳定性高,实验室之间可比性强,能大批量在实验室进行操作,效率高,成本较低。但目前只能测定色氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸等有限的几种氨基酸。缺点是只测定某一时间点的降解率而忽略了动态降解率,而且由于酶的特异性,用单一酶或少数几种酶构成的复合酶很难模拟瘤胃中微生物对蛋白质的复杂消化过程[25]。
酶解法包括单一酶解法、两步酶解法和多步酶解法。单一酶解法所用的酶包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、凝乳酶等,其蛋白酶源和处理程序不尽相同。两步酶解法包括胃蛋白酶-小肠液法、胃蛋白酶-胰蛋白酶法、胃蛋白酶-胰酶法。多步酶解法主要是考虑到反色动物瘤胃微生物和单胃动物后肠微生物的发酵作用而建立的体外方法。目前比较常用的是二阶段体外消化技术。Furuya[26]提出了此技术,最早是用于猪饲料的营养评估,即模拟猪胃(胃蛋白酶)和小肠(小肠液PIF)消化过程,来估测生长猪干物质和粗蛋白消化率最早是用于猪饲料的营养评估来估测生长猪干物质和粗蛋白消化率。Sakamoto[27]用此法估测家禽日粮中的干物质和粗蛋白的消化率。Clunies等[28]、卢福庄等[29]用胃蛋白酶-猪小肠液两步法测定成年公鸡及肉鸡日粮代谢能值,发现酶法实测值与强饲排空法AME值非常接近。赵峰[30]用酶法评定了鸭饲料中玉米的代谢能值,证明此法有较高的精度及较好的重演性。Boever等[31]研究证明,对于不同饲料的最佳测定程序并不相同,而且对于能量含量比较高的饲料,应用酶解法可能优于尼龙袋法,但对于低质粗饲料,酶解法测定的重复性很差[32] 。
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