CN111763710A

CN111763710A - 一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法

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Publication number: CN111763710A
Application number: CN202010697391.2A
Authority: CN
Inventors: 王文策; 杨琳; 杨静; 朱勇文; 叶慧; 黎宇; 汪珩; 夏戴阳; 陈建颖; 马渭青; 付阳; 朱姗姗
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2040-07-20
Also published as: US20220020451A1; CN111763710B; US11817181B2

Abstract

本发明提供了一种利用酶水解能法快速评价鹅饲粮代谢能的方法，属于动物饲料技术领域。本发明采用生物学法与酶水解能法相结合的技术手段快速评定鹅饲料代谢能，在“胃‑小肠”两部酶法的基础上，首次通过建立盲肠内代谢能的变化与纤维水平间的回归方程对酶水解能法能值进行盲肠微生物消化阶段的校正，使酶水解能法评定鹅代谢能更具合理性，结果表明酶水解能法评定鹅饲料代谢能值具有较高可行性。在此基础上，对酶水解能法评定饲料代谢能进行可加性分析，结果表明酶水解能法可加性优于排空强饲法，且酶水解能值校正值也适用于配合饲料能值的评估。

Description

一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法

技术领域

本发明属于动物饲料技术领域，具体涉及一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法。

背景技术

养分的营养价值是衡量饲料原料优劣的关键指标，而能量和蛋白质作为动物营养学的重点研究对象，在营养价值评定中的地位无法替代。由于不同品种或同一品种不同生长期动物生理结构和营养需求的差异，导致与其对应的营养价值评定方法不尽相同，使得同一样品在不同动物体内营养价值迥异。对家畜而言，用于评价饲粮中的能量系统有代谢能、消化能和净能三种，原因是不同时期的营养需求及消化能力是不同的，如母猪可获得比生长猪更高的纤维和脂肪消化率。因此在营养价值评定中还需考虑动物的维持产热、活动产热和维持体温等因素。与猪相比，家禽的营养价值评定体系较单一，以代谢能体系为主。曾有学者试图采用人工造口术使家禽像家畜一样能粪尿分开收集，但手术带来的副作用导致动物无法恢复到术前的正常生理状态。准确评定饲粮的营养价值不仅可以提高动物的生产性能与繁殖能力，还可大大降低饲料资源的浪费，从源头降低养殖对环境造成污染的同时，更能为养殖企业和农户带来可观利益。

我国是家禽养殖大国，活禽年出栏量居世界前列，但人均消费量远低于发达国家，这表明在国内对禽的养殖和禽肉消费仍有巨大的发展空间和潜能。到目前为止，我国的饲料营养价值数据库主要是90年代以前创建，在后期参考feedstuffs、法国饲料数据库、德国德固赛公司的氨基酸数据库等参数进行修订，这在一定程度上已无法满足我国动物营养领域的发展，关于鹅的数据更是稀缺。鹅作为一种能耐粗饲、抗病力强、摄食范围广的杂食动物，其养殖在过去很长一段时间都是放养模式，这也是鹅营养需要的研究远落后于猪和鸡的原因。随着社会的发展和人们生活水平的上升，在解决温饱的基础上人们更倾向选择营养健康的食品，鹅肉作为理想的高蛋白低胆固醇低脂肪食物更是大受欢迎。在巨大的市场需求下，供给量在传统养殖模式的条件下难以满足，这也意味着其养殖模式必须从传统放养模式转为集约化养殖模式。但鹅饲养标准和饲料营养价值的缺失无疑阻碍了养殖模式的成功转型。因此，在数据准确的前提下建立一种快速简单的测定方法不仅能弥补鹅饲料营养价值的空缺，对实际生产也具有指导意义。

酶水解能法是以体内消化酶特性为依据，在体外酶法的基础上最大程度的模拟消化道内酶对饲粮的消化。因此，酶水解能法的关键技术是使体外消化液的酶学特性与内源消化液保持一致。但是由于哺乳动物与家禽动物在生理结构的差异，造成了酶水解能法评价动物饲料代谢的不同，同时不同家禽之间，消化系统中消化酶的差异导致鹅的饲料代谢过程与鸡和鸭等家禽动物存在实质性的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法，通过利用快速准确评定鹅代谢能的体外消化法测定的饲料原料的代谢能，为鹅饲料配方的制定提供科学指导。

本发明提供了一种利用酶水解能法快速评价鹅饲粮代谢能的方法，包括以下步骤：

1)采用酶水解能法测定并计算得到饲粮的酶水解能值；

采用酶水解能法测定饲粮前期配制的消化液的参数如下：

模拟胃液中消化酶为胃蛋白酶，所述胃蛋白酶的浓度为1475U/ml；

模拟肠液中消化酶为胰蛋白酶、糜蛋白酶和淀粉酶；每2000ml的模拟肠液中含0.1900g胰蛋白酶、0.0526g糜蛋白酶和4.45ml淀粉酶液；

胃期和肠期的消化温度均为40.5～41.5℃；

所述胃期的消化时间为4～5h；所述肠期的消化时间为12～16h；

酶水解能值按照如下公式D计算得到；

其中，酶水解能值的单位为MJ/kg；

2)将待检测的饲粮中粗纤维的水平带入酶水解能值校正值的公式E中，得到饲粮中粗纤维的酶水解能值校正值；

仿生消化能值校正值＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476+SDGE公式E。

其中，CF为粗纤维，所述酶水解能值校正值的单位为MJ/kg，SDGE表示酶水解能值。

优选的，所述酶水解能值校正值是校正酶水解能法能值的曲线模型和饲粮中粗纤维的酶水解能值之和；

所述校正酶水解能法能值的曲线模型是以粗纤维为自变量，构建盲肠内粗纤维与表观代谢能的二次曲线回归方程，如公式C所示；

AMEI-AMEC＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476公式C；

其中，AMEI表示未去盲肠鹅的表观代谢能，AMEC表示去盲肠鹅的表观代谢能，CF表示粗纤维。

优选的，所述粗纤维的质量占饲粮总质量的4％～11％；

含粗纤维饲粮的总能为18～22MJ/kg。

优选的，步骤1)中采用鹅酶水解能法测定若干个纤维水平的饲粮时，包括胃期模拟消化和肠期模拟消化；

胃期模拟消化时，胃期缓冲液的流速为120ml/min；所述胃期缓冲液为每2000ml溶液中包含氯化钠2.17g、氯化钾1.57g；在40.5～41.5℃条件下pH值为2.0；

肠期模拟消化，肠期缓冲液的流速为120ml/min；所述肠期缓冲液为每2000ml溶液包含氯化钠2.79g、氯化钾5.33g、无水磷酸二氢钠41.688g、无水磷酸氢二钠7.47g和青霉素160万单位；在40.5～41.5℃条件下pH值为6.38。

优选的，步骤1)中将酶水解能值和采用排空强饲法测定的表观代谢能值进行相关性分析，得到所述表观代谢能值与酶水解能值具有相关性，且鹅酶水解能法测试精度高于排空强饲法，采用酶水解能值构建酶水解能值校正值的计算公式。

优选的，所述表观代谢能值与酶水解能值的相关系数达0.9以上。

优选的，所述表观代谢能值的变异系数为3.84％～8.75％，酶水解能值的变异系数为0.47％～1.14％。

优选的，该方法适用于中体型鹅。

优选的，所述粗纤维的原料包括玉米、小麦、稻谷、麦麸和稻壳。

本发明提供了一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法，首先，以全价饲粮为研究对象，采用排空强饲法对去盲肠鹅和未去盲肠鹅的真代谢能和表观代谢能，评估盲肠对代谢能的贡献，结果均表明饲粮中的养分可被盲肠利用，由于后续酶水解能法测定仿生代谢能，需要考虑盲肠对饲料的吸收作用，同时，由于后续SDGE与TME的估计偏差较大，因此，采用表观代谢能作为鹅生物代谢能用于后续分析。然后以粗纤维为自变量，构建粗纤维与盲肠内的表观代谢能的回归方程，CF与未去盲肠鹅表观代谢能、去盲肠鹅表观代谢能以及盲肠内表观代谢能的回归曲线中二次曲线较线性方程的R²值高，且P值小于0.05表明二次曲线具有统计学意义；同时本发明为了验证酶水解能法和排空强饲法分别测定不同粗纤维水平的饲粮的代谢能，然后分析酶水解能值与表观代谢能值之间的相关性，结果表明所述表观代谢能值与酶水解能值具有较强的相关性，且酶水解能法测试精度高于排空强饲法，因此，可采用本发明的放生法测定鹅的酶水解能值来估测生物学法的表观代谢能的定量水平。考虑到盲肠对饲粮中粗纤维的消化也产生部分表观代谢能，将上述得到的校正酶水解能法能值的曲线模型(盲肠内表观代谢能)与酶水解能值形成的酶水解能值校正值用于饲粮的生物代谢能的评估。采用本发明提供的方法能有效、准确的评估饲粮在鹅体内的代谢能，从而了解不同饲粮在鹅体内的代谢情况，从而为后续指定复合鹅饲料配方提供科学指导。

为了验证本发明提供的评价鹅饲粮代谢能的方法的可行性，在饲料可加性测定中，酶水解能法对13种配合饲粮的表观代谢能的实测值与计算值差值在0.37～1.63MJ/kg范围内，实测值与计算值百分比为102.87％～113.44％。SDGE的实测值与计算值差异较小，差值在-0.05～0.52MJ/kg范围内，实测值与计算值百分比为99.12～104.18％，表明酶水解能法的可加性优于排空强饲法。可见，本发明提供的方法还能用于配合饲粮的评估。

附图说明

图1为本发明方案的实验流程图；

图2为盲肠内能值的变化和CF水平的二次曲线；

图3为9个稻谷样品AME、TME、SDGE、SDGE1和SDGE2值；

图4为5个小麦样品AME、TME、SDGE、SDGE1和SDGE2值；

图5为5个玉米样品AME、TME、SDGE、SDGE1和SDGE2；

图6为4个能量配合饲料实测AME、TME、SDGE、SDGE1和SDGE2的比较；

图7为9个全价配合饲料实测AME、TME、SDGE、SDGE1和SDGE2的比较。

具体实施方式

本发明提供了一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法，包括以下步骤：

1)采用酶水解能法测定并计算得到若干个纤维水平的饲粮的酶水解能值；

酶水解能值按照如下公式D计算得到；

其中，酶水解能值的单位为MJ/kg；

采用酶水解能法测定若干个纤维水平的饲粮的参数如下：

胃期和肠期的消化温度均为40.5～41.5℃；

仿生消化能值校正值＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476+SDGE 公式E。

本发明为了探究饲粮不同纤维水平和盲肠切除术对代谢能的影响，首先优选采用排空强饲法饲喂若干个粗纤维水平的饲粮，测定并计算去盲肠鹅和未去盲肠鹅的真代谢能和表观代谢能，对粗纤维水平与盲肠内被消耗的两种代谢能值进行回归分析，得到表观代谢能和饲粮纤维水平呈负相关。

在本发明中，所述排空强饲法优选为预饲期为三天，在强饲前24h禁食，整个试验期间自由饮水；精确饲喂60g风干试验料，收集48h内的粪样；待该试验结束后第11天，采用饥饿法进行内源粪的收集。

在本发明中，若干个粗纤维水平的饲粮中粗纤维的质量百分含量优选为4～11％；若干个粗纤维水平的饲粮中总能优选为18～22MJ/kg。为了全面模拟饲粮中粗纤维的含量，本发明在对去盲肠鹅和未去盲肠鹅进行饲喂时，采用全价饲料进行评估。

在本发明中，所述表观代谢能优选按照如下公式A计算得到；所述真代谢能按照如下公式B计算得到；

其中，表观代谢能的单位为MJ/kg；

其中，所述真代谢能的单位为MJ/kg。

所述饲粮总能、强饲粪能以及内源粪能的检测方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的检测方法即可。

在本发明中，经过相关性分析，结果表明粗纤维与去盲肠鹅的表观代谢能的相关系数为-0.81；粗纤维与未去盲肠鹅的表观代谢能的相关系数为-0.77；表明表观代谢能和饲粮纤维水平有较强的负相关性。

同时结果表明，未去盲肠鹅较去盲肠鹅表观代谢能、真代谢能均高，因此，选用未去盲肠鹅作为受试动物测定表观代谢能值更接近实际生产水平。

本发明优选以粗纤维为自变量，构建盲肠内粗纤维与表观代谢能的二次曲线回归方程，得到如公式C所示的校正酶水解能法能值的曲线模型；

AMEI-AMEC＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476公式C；

在本发明中，校正酶水解能法能值的曲线模型为未去盲肠鹅与去盲肠鹅的表观代谢能的差值，即盲肠内表观代谢能值。表观代谢能随纤维水平升高呈先上升后降低趋势，其他纤维(ADF、NDF、ADL)水平与表观代谢能的简单相关性高于CF。以纤维为自变量建立与表观代谢能的线性回归方程和二次曲线回归方程，CF与未去盲肠鹅代谢能、去盲肠鹅代谢能代谢能以及两者之差的回归曲线中二次曲线较线性的R²值最高，且CF与AMEI-AMEC值间二次曲线的R²高于ADF、NDF、ADL，且P值小于0.05，表明二次曲线具有统计学意义。因此，后续采用该二次曲线模型用于校正酶水解能值。

本发明为了探讨酶水解能法预测饲料代谢能的可行性，采用排空强饲法测定并计算得到若干个纤维水平的饲粮的鹅的表观代谢能值，采用酶水解能法测定并计算得到若干个纤维水平的饲粮的酶水解能值，经相关性分析，得到所述表观代谢能值与酶水解能值具有相关性，且酶水解能法测试精度高于排空强饲法；酶水解能值按照如下公式D计算得到；

其中，酶水解能值简写为SDGE，单位为MJ/kg；

采用酶水解能法测定若干个纤维水平的饲粮的参数如下：

胃期和肠期的消化温度均为40.5～41.5℃，更优选为40.5℃；

所述胃期的消化时间为4～5h，优选为4h；所述肠期的消化时间为12～16h，更优选为14h。

在本发明中，采用酶水解能法测定若干个纤维水平的饲粮时，优选包括胃期模拟消化和肠期模拟消化；胃期模拟消化时，胃期缓冲液的流速为120ml/min；所述胃期缓冲液为每2000ml溶液中包含氯化钠2.17g、氯化钾1.57g；在40.5～41.5℃条件下pH值为2.0；肠期模拟消化，肠期缓冲液的流速120ml/min；所述肠期缓冲液为每2000ml溶液包含氯化钠2.79g、氯化钾5.33g、无水磷酸二氢钠41.688g、无水磷酸氢二钠7.47g和青霉素160万单位；在40.5～41.5℃条件下pH值为6.38。

在本发明中，所述表观代谢能值与酶水解能值的相关系数优选达0.9以上，酶水解能法均与排空强饲法能值相关性极高，所述饲粮优选为小麦和玉米。生物学法测定表观代谢能值的变异系数优选为2.5～5.0％，酶水解能值的变异系数优选为0.47～1.14％，具体的，测定的19个饲料样品测试精度的比较中可知，生物学法测定的AME变异系数均在7.5％以下，但都高于1.0％，其中AME的变异系数主要集中在2.5～5.0％之间，该范围内AME占比84.21％。酶水解能法测定的SDGE变异系数均在2.5％以下，其中有10个样品的SDGE变异系数均在1.0％以下，占样本总数的52.63％。说明酶水解能法测试精度高于排空强饲法，且酶水解能值(SDGE)的变异系数均小于排空强饲法对应的表观代谢能。

得到校正酶水解能法能值的曲线模型和所述饲粮中粗纤维的酶水解能值后，本发明将待检测的饲粮中粗纤维的水平带入由所述校正酶水解能法能值的曲线模型和所述饲粮中粗纤维的酶水解能值形成的酶水解能值校正值的公式E中，得到所述饲粮中粗纤维的酶水解能值校正值；

仿生消化能值校正值＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476+SDGE 公式E。

其中，CF为粗纤维，所述酶水解能值校正值的单位为MJ/kg。

在本发明中，与酶水解能值和酶水解能校正值相比，玉米、小麦和稻谷的酶水解能值校正值(SDGE2)与表观代谢能的估计偏差可达到估测生物学法表观代谢能的定量水平，因此可选用酶水解能值校正值来体外评估鹅饲料代谢能。

酶水解能校正值如公式F所示；

酶水解能校正值＝SDGE+0.74 公式F

其中，SDGE表示酶水解能值，0.74为适宜粗纤维水平下去盲肠和未去盲肠鹅表观代谢能的差值获得盲肠内能值变化的平均值，所述酶水解能校正值的单位为MJ/kg。

本发明对所述鹅的品种没有特殊限制，采用所述方法适用于所有品种鹅的饲料评估，在本发明实施例中，所述鹅的种类选用乌鬃鹅作为代表加以说明。

下面结合实施例对本发明提供的一种利用酶水解能法评价鹅饲粮代谢能的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

缩写词表如下：

实施例1

1.材料与方法

(1)饲料原料

选用玉米和豆粕测定生理范围内温度的变化对饲料养分消化率的影响，选用玉米和花生粕测定消化时间对饲料养分消化率的影响。玉米、豆粕和花生粕粉碎过40目筛，分别混匀后测定其化学成分(见表1)。

表1饲料原料的营养成分(风干物质基础，％)

(2)试验动物体温测定

随机选取健康成年乌鬃鹅公鹅20只，对其进行为期3天的直肠体温测定。为降低应激引起的测定误差，分别在第一天和第三天的早(8：30～9：30)、中(12：00～13：00)和晚(17：30～18：30)三个时间段内进行测定，温度测定数据如表2所示。

表2成年乌鬃鹅公鹅体温(℃)

(3)酶水解能法模拟消化液及缓冲液的配制

通过测定乌鬃鹅直肠温度获得平均温度值为41℃，平均温度范围为40.5～41.5℃。

模拟胃期的配制：称取一定量的胃蛋白酶(SigmaP7000)，用pH2.0的盐酸溶液进行溶解，定容到250ml容量瓶中，容量瓶中胃蛋白酶浓度为1475U/ml。

模拟肠液的配制：通过鹅体内消化酶活性计算出模拟肠液，胰蛋白酶(Amresco0458)0.1900g、糜蛋白酶(Amresco 0164)0.0526g和淀粉酶(SigmaA3306)4.45ml，混匀，用水定容至2000mL。

模拟胃期缓冲液的配制：称取氯化钠2.17g、氯化钾1.57g溶于2000ml烧杯中，加去离子水溶解，在一定温度下(三个处理温度：40.5℃、41.0℃和41.5℃)调节pH至2.0，冷却后定容至2000ml待用。

模拟肠期缓冲液的配制：称取氯化钠2.79g、氯化钾5.33g、无水磷酸二氢钠41.688g、无水磷酸氢二钠7.47g和青霉素160万单位，用去离子水在磁力搅拌器(IKA)辅助下溶解于2000ml烧杯中，在一定温度下(三个处理温度：40.5℃、41.0℃和41.5℃)调节pH至6.38。冷却后定容至2000ml待用。

(4)仿生消化步骤

实验前的准备：将透析袋(MEMBRA-CELMD34-14 Da,Viskase，USA)剪成25cm左右的小段，在2L的质量体积比为2％碳酸氢钠和1mmol/L乙二胺四乙酸二钠(pH＝8.0)的溶液中将透析袋煮沸10min。用蒸馏水彻底清洗透析袋后，将透析袋放入pH＝8.0的1mmol/L乙二胺四乙酸二钠的溶液中继续煮沸10min。待透析袋冷却后，连同EDTA溶液一起保存于4℃条件下，在使用前确保透析袋完全浸泡在EDTA溶液中。透析袋使用前用去离子水冲洗3次。

准备和上样：将胃缓冲液、肠段缓冲液放入单胃动物仿生消化系统的恒温水槽中，并将系统的管道与缓冲液瓶连接好。设置单胃动物仿生消化系统进入60min的预热期。将处理好的透析袋横穿模拟消化管，两端外翻并用橡皮筋将透析袋两端固定，用去离子水冲洗透析袋三遍后，用翻口硅胶塞将一端塞严。每只消化管的上样量蛋白质饲料为1g，能量饲料和配合饲料上样量为2g(天平精确度为0.001g)。

胃模拟消化：用5ml移液器往透析袋中加入20ml模拟胃液。并用带有消化液加液管的翻口硅胶塞将消化管另一端塞紧。将消化管放入单胃动物仿生消化系统的恒温摇床中，接好缓冲液和酶液管道，使组内5根模拟消化管间串联连接。胃阶段模拟消化的参数为：缓冲液温度与配制缓冲液时调pH的温度相同，缓冲液流速120ml/min，消化时间4h，清洗液1500ml/次，每次清洗40min，共清洗3次。

肠期模拟消化：胃模拟消化结束时，准确地将2.0ml模拟小肠液加入小肠消化液储备室中。小肠阶段模拟消化的参数为：缓冲液温度与配制缓冲液时调pH的温度相同，缓冲液流速120ml/min，肠期消化时间待定。消化完成后设置清洗液1500ml/次，每次清洗40min，共清洗6次。

消化残渣的处理：消化结束后，将透析袋内的未消化残渣无损失地转移到已知绝干重量的培养皿中。将培养皿在65℃烘干后转移至105℃下烘至恒重。无损失的将培养皿中残渣刮下，转移至已知绝干重量的砂芯坩埚中，用无水乙醇冲洗残渣约3次(每次约25mL)，至滤出液无色。同时将带有残渣剩余物的培养皿和带有脱脂未消化残渣的砂芯坩埚置于105℃恒温箱内烘至恒重。将砂芯坩埚内脱脂未消化残渣的样品转移到氧弹热量计的无氮称量纸上并测定能值。同时将带有脱脂残渣剩余物的玻璃砂芯坩埚置于105℃恒温箱内烘至恒重。

(5)评估温度的变化对酶水解能法消化能和干物质消化率的步骤

在测定生理水平下温度的变化对养分消化率研究中胃蛋白酶、胰蛋白酶+糜蛋白酶以及淀粉酶的消化时间均为4h，处理1对应胃期的缓冲液，处理2和处理3对应肠期的缓冲液，具体处理方式见表3。

表3测定不同温度对酶水解能和干物质利用率影响的处理条件

(6)统计分析

本试验采用单因素完全随机试验设计，采用SAS软件的GLM模块进行分析(SASInstitute,2000)。当差异显著时，采用Duncan多重比较。当P<0.05表示差异显著。

2.结果与分析

(1)不同温度下体外酶对饲粮酶水解能和干物质消化率的影响

表4显示温度的波动对酶水解能的变化。胃期的胃蛋白酶和肠期的淀粉酶在不同温度下均对玉米的酶水解能值无显著影响，而在41.5℃时肠期的胰蛋白酶+糜蛋白酶对饲粮酶水解能值显著高于40.5℃条件下。在不同温度下，各种消化酶对豆粕的酶水解能值无显著影响。

从表5中可知，胃期的胃蛋白酶在不同温度下对玉米的干物质消化率无显著影响，而在41.5℃时肠期的胰蛋白酶+糜蛋白酶以及淀粉酶对饲粮干物质消化率显著高于40.5℃条件下。就豆粕而言，温度对干物质消化率的影响不显著。

在4h的消化时间内，蛋白酶对作为能量饲料的玉米干物质消化率在10％以内，对应的酶水解能在3MJ/kg以下，而淀粉酶对玉米干物质的消化率却高达59％，对应的酶水解能达10MJ/kg以上。与之相反的是，在相同的消化时间内，蛋白酶对作为蛋白饲料的豆粕干物质消化率为胃蛋白酶42％、胰蛋白酶+糜蛋白酶33％，对应的酶水解能均在6.5MJ/kg以上，而淀粉酶对豆粕的干物质消化率只有23％左右，对应的酶水解能低于4MJ/kg，这体现了体外酶与体内消化酶类似的专一性。

(2)肠期的消化时间对饲粮酶水解能和干物质消化率的影响

如表6所示，经过肠期10～22h的消化后，玉米的酶水解能值为12.96～13.12MJ/kg、能量利用率为72.44％～73.67％、干物质利用率为77.91％～79.06％，不同消化时间对玉米酶水解能和能量利用率无显著影响，但显著影响玉米干物质消化率(P<0.05)。干物质利用率最大值和最小值分为对应的消化时间为22h和14h。豆粕经10～22h的消化时间后其酶水解能值为14.57～15.13MJ/kg、能量利用率为74.63％～77.65％、干物质利用率为45.52％～51.90％，不同消化时间显著影响花生粕酶水解能、能量利用率和干物质消化率(P<0.05)。随消化时间的延长，各指标没有表现出特定的趋势。酶水解能最大值和最小值分别对应的消化时间为16h和10h，酶水解能利用率最大值和最小值分别对应的消化时间为16h和12h，干物质消化率最大值和最小值分别对应的消化时间为14h和10h。

表4温度的变化对饲料酶水解能值的影响(干物质基础，MJ/kg)

注：相同条件下同行中上标字母有相同小写字母或未标注表示差异不显著(P>0.05)。

表5温度的变化对饲料酶水解能法干物质消化率的影响(干物质基础，％)

表6消化时间对饲粮酶水解能和干物质消化率的影响(干物质基础)

注：相同条件下同列中上标字母有相同小写字母或未标注表示差异不显著(P>0.05)。

实施例2

1.材料与方法

(1)试验动物及饲养管理

选取180日龄体重相近的正常鹅和去盲肠鹅各21只(平均体重4.1kg)，单笼饲养于代谢笼中。自由采食和饮水，光照时间为16h。饲养管理参考华南农业大学的常规饲养管理程序进行。

(2)盲肠切除术及护理

选取16周龄、遗传背景和体重相近的乌鬃鹅公鹅80只，单笼饲养于代谢笼(45cm×40cm×85cm)中。自由采食和饮水，每日光照16h。在代谢笼中饲养7d后对鹅进行盲肠切除术，盲肠切除过程参考赵峰等(2006)和Wang等(2008)。消毒、缝合和护理过程与瘘管手术一致，而不同的是盲肠切除术中切开腹膜后找到回盲瓣。在离回盲瓣1cm处用4号缝合线将盲肠节扎并取出，伤口涂上青霉素粉末。护理过程参考常规方法。术后第8d拆除鹅腹部的缝合线，带上脚标与同日龄的未去盲肠鹅一起饲养至性成熟。

(3)试验设计与饲粮

试验一：试验采用2×3(盲肠×纤维)完全随机设计，试验鹅分别饲喂含2.10％、8.77％和15.40％稻壳的3种等能等氮纤维饲粮，对应为L、M和H组。饲粮组成、营养水平见表7。在南方地区部分养户都将稻谷作为鹅育肥期饲料，不仅由于稻谷较配合饲料而言适口性更好，且稻壳中的纤维能满足且适合鹅育肥期的营养需要，故本试验将稻壳作为主要纤维来源。

选取成年去盲肠鹅和未去盲肠鹅各21只分为6组(去盲肠鹅和未去盲肠鹅各3组)，每组7个重复，每个重复1只鹅，每组鹅饲喂不同纤维水平的饲粮。采用Sibbald排空强饲法，预饲期为三天。强饲前24h禁食，整个试验期间自由饮水。精确饲喂60g风干试验料，收集48h内的粪样。待该试验结束后第11天，采用饥饿法进行内源粪的收集。

表7饲粮组分和营养水平(风干物质基础，％)

注：¹预混料为每千克饲粮提供:VA 12000IU；VD3 3000IU；VE 30mg；VK3 6mg；VB13mg；VB2 9mg；VB6 6mg；VB12 0.03mg；D-泛酸18mg；尼克酸60mg；叶酸1.5mg；生物素0.15mg.Fe 80mg；Cu 8mg；Mn 96mg；Zn 80mg；Co 0.32mg；Se 0.32mg；I 0.56mg；

².实测值实测值见表7中右上角标为2的数据；³.计算值。

表8不同纤维水平饲粮组成及营养水平(风干物质基础，％)

注：1预混料为每千克饲粮提供:VA 12000IU；VD3 3000IU；VE 30mg；VK3 6mg；VB13mg；VB2 9mg；VB6 6mg；VB12 0.03mg；D-泛酸18mg；尼克酸60mg；叶酸1.5mg；生物素0.15mg.Fe 80mg；Cu 8mg；Mn 96mg；Zn 80mg；Co 0.32mg；Se 0.32mg；I 0.56mg；

2.计算值。

试验二：开展该试验是为了验证试验一中去盲肠鹅和未去盲肠鹅代谢能的结果评估盲肠对代谢能的贡献，并对粗纤维水平与盲肠内被消耗的能值进行回归分析。试验采用2×7(盲肠×纤维)完全随机试验设计，7个稻壳添加水平分别为2.20％、5.50％、8.73％、12.00％、15.25％、18.50％和21.75％，编号为1至7号饲粮。饲粮组成、营养水平和纤维水平见表9。

表9七种饲粮各纤维水平及干物质含量和总能(风干物质基础)

注：GE：总能；NDF：中性洗涤纤维，ADF：酸性洗涤纤维，ADL：酸性洗涤木质素；CF：粗纤维。

(4)指标测定

收集粪样，在65℃烘箱中鼓风干燥48h后称重，粉碎过40目筛，-20℃保存待各种指标的分析。采用燃烧法测定饲粮与粪中的能量(IKAC200，Germany)，采用水解法测定饲粮与粪中的氨基酸(Biochrom30+，US)。

酸水解法：称量约30～50mg的样品精确至0.1mg置于已标记好的带盖聚四氯乙烯管中，加入10ml 6M HCl-苯酚溶液后加入氮气排尽空气。将玻璃管放入110℃烘箱中消煮24h，冷却后过滤。吸取1ml滤液于坩埚中蒸干，重复蒸干2次，将坩埚中的残留物转移至25ml容量瓶中定容，待测定AA。

氧化水解法：向含有30～50mg样品的带盖试管中加入2.5mL过氧甲酸，将试管放到冰浴中并氧化16h。反应结束后于各管中加入0.25g焦亚硫酸钠分解过氧甲酸。再加入10ml8mol/L HCl(使消化液HCl浓度为6mol/L)，在1100C烘箱中消化24小时。冷却后过滤。吸取1ml滤液于坩埚中蒸干，重复蒸干2次，将坩埚中的残留物转移至25ml容量瓶中定容，待测定AA。

碱水解法：精确称取50mg样品放入带盖聚四氯乙烯管中，加入氢氧化钡水解试剂(临用前配制)。通入氮气将空气排尽，再加5ml水解液，将管壁上的样品浸没在水解液中，并旋紧盖子。将试管放入110℃烘箱中水解24h，将水解液移入50ml容量瓶中，用重蒸水少量多次冲洗水解管，转入溶量瓶中定溶，再将容量瓶置于冰水浴中，用6mol/L HCI将pH调节为中性，定容后摇匀过滤，取上清液待测AA。

(5)数据处理与统计分析

1)代谢试验法测定鹅表观代谢能、真代谢能的计算方法

其中，表观代谢能的单位为MJ/kg；

其中，所述真代谢能的单位为MJ/kg。

2)统计分析

完全随机试验数据采用SAS软件的GLM模块进行分析(SAS Institute,2000).当差异显著时，采用Duncan多重比较。当P<0.05表示差异显著，结果以平均值±标准差表示。

2.结果与分析

(1)饲粮纤维水平和盲肠对AME和TME的影响

1)饲粮纤维水平对AME和TME的影响

如表10所示，试验一中H组AME和TME都有最小值(11.58和13.72KJ/kg)，而在L组和M两组间AME和TME均差异不显著，H组与M组AME差值达1.51MJ/kg，TME差值达1.38MJ/kg。如表11所示，在试验二中随纤维水平的增加，AME呈先升高后降低趋势，在处理组3和处理组7有最大值和最小值，且差异显著(P<0.01)。

中和两次代谢能实验结果可知，随纤维水平在一定范围内增加，代谢能呈上升趋势却未达到差异显著水平，但随纤维水平的进一步增加，代谢能显著降低。表观干物质利用率随纤维水平的增加显著降低，且差异显著(P<0.01)。表观干物质消化率在处理组1和处理组6处分别有最大值和最小值，且处理组6和7的值差异不显著。对纤维水平和代谢能作简单相关分析(表11)，结果显示NDF、ADF、ADL和CF与未去盲肠鹅AME的相关系数分别为-0.82、-0.84、-0.83和-0.77，NDF、ADF、NDF和CF与去盲肠鹅AME的相关系数分别为-0.85、-0.86、-0.85和-0.81，表明AME和饲粮纤维水平有较强的负相关性。

2)盲肠对AME和TME的影响

试验一中，未去盲肠组表观代谢能和真代谢能均显著高于去盲肠组(P<0.01)，差值分别为0.73MJ/kg和0.62MJ/kg。在试验二中，未去盲肠组表观代谢能也显著高于去盲肠组，两者差值为0.58MJ/kg。两次试验结果均表明饲粮中的养分可被盲肠利用，但盲肠对饲粮代谢能利用率有限。

表10饲粮纤维水平和盲肠对AME和TME的影响(干物质基础，MJ/kg)

相同条件下同列中上标字母有相同小写字母或未标注表示差异不显著(P>0.05)。

表11去盲肠鹅和未去盲肠鹅表观代谢能和干物质消化率与饲粮成分的简单相关性

注：AMEI：未去盲肠鹅表观代谢能；ADDMI：未去盲肠鹅干物质表观消化率；AMEC：去盲肠鹅表观代谢能；ADDMC：去盲肠鹅干物质表观消化率。*P<0.05；**P<0.01。

对代谢能、干物质消化率和饲粮纤维成分的简单相关性分析可知(表11)，去盲肠鹅和未去盲肠鹅代谢能均与CF、ADF、NDF、ADL呈线性相关，且相关性较高。去盲肠鹅和未去盲肠鹅干物质利用率均与总能、干物质含量、CF、ADF、NDF和ADL呈显著负相关，原因可能是随纤维水平的添加，在代谢能不变的前提下总能增加，而对应的纤维消化率没有增加导致干物质利用率降低。

本试验中代谢能随纤维水平升高呈先上升后降低趋势，ADF、NDF、ADL水平与代谢能的简单相关性高于CF。以纤维为自变量建立与代谢能的线性回归方程和二次曲线回归方程如表12所示，CF与未去盲肠鹅代谢能、去盲肠鹅代谢能代谢能以及两者之差的回归曲线中二次曲线较线性的R²值高，且CF与AMEI-AMEC值间二次曲线(表12)的R²高于ADF、NDF、ADL，且P值小于0.05表明二次曲线具有统计学意义。

表12代谢能与纤维素水平间的回归方程

备注：AMEI-AMEC与CF、ADF、NDF、ADL之间的回归曲线中各纤维水平按干物质基础来计算。

表13饲粮纤维水平和盲肠对鹅CF、NDF、ADF、ADL消化率的影响(干物质基础，％)

实施例3

1.材料与方法

(1)试验饲粮

选取不同地区的稻谷9种(编号为1～9)、小麦5种(编号为10～14)和玉米5种(编号为15～19)，其营养成分见表14。

(2)鹅饲料生物学代谢能测定试验与试验设计

本试验分别采用酶水解能法和排空强饲法测定鹅19个能量饲料样品的代谢能值。

选取健康成年乌鬃鹅公鹅35只(平均体重4.1kg)，随即分为5组，每组7个重复，单笼饲养于代谢笼中。自由采食和饮水，光照时间为16h。饲养管理参考华南农业大学的常规饲养管理程序进行。排空强饲法预饲期为三天，强饲前24h禁食，整个试验期间自由饮水。精确饲喂60g风干试验料，收集48h内的粪样，内源粪采用饥饿法收集48h内粪样。每次试验结束后设置7～10d的恢复期。

(3)仿生消化试验与试验设计

仿生消化程序参考第四章中的数据进行设置。

(4)指标测定

排空强饲法中收集粪样，在65℃烘箱中鼓风干燥48h后称重，粉碎过40目筛，-20℃保存待测干物质消化率、代谢能利用率和代谢能值。

酶水解能法中测定19个饲料原料样品的仿生干物质消化率、仿生能量消化率和酶水解能值。

表14不同产地稻谷、小麦和玉米养分的含量(干物质基础，％)

注：1-19号均为能量饲料，其中1-9为不同产地的稻谷，10-14为不同产地的小麦，15-19为不同产地的玉米。

(5)数据处理与统计分析

完全随机试验数据采用SAS软件的GLM模块进行方差分析。当差异显著时，采用Duncan多重比较。利用SAS中的PROC CORR模块对酶水解能法与生物学法进行相关性分析，利用SAS中的GLM模块建立线性和非线性回归方程。当P<0.05表示差异显著。

仿生消化能校正值11(SDGE1)(MJ/kg)＝SDGE+0.74 公式F

仿生消化能值校正值＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476+SDGE 公式E

¹通过实施例2中适宜CF水平下去盲肠和未去盲肠鹅代谢能的差值获得盲肠内能值变化的平均值0.74MJ/kg对SDGE进行校正后获得。

²通过实施例2中获得CF水平与盲肠内能值变化的非线性回归曲线对SDGE进行校正后获得。

2.结果

(1)19个能量饲料样品酶水解能法和生物学法干物质利用率和代谢能值的比较

从19个样品生物法代谢能与酶水解能法SDGE的比较来看(表15)，9个稻谷样品的TME值均显著高于SDGE，差值在2.52～4.23MJ/kg范围内。其中5个稻谷样品AME值显著高于其SDGE值，4个稻谷样品AME值与SDGE差异不显著，差值范围为0.40～2.11MJ/kg；小麦的TME值均高于SDGE，差值在0.94～1.47MJ/kg范围内。AME值均低于SDGE，3个小麦样品AEM值显著低于SDGE，2个样品AME值与SDGE差异不显著，差值在-1.11～-0.63MJ/kg范围内；玉米TME值显著高于SDGE值，差值为1.72～2.96MJ/kg。除第16号样品外AME值与SDGE差异不显著，两者差值范围为-0.12～1.08MJ/kg。

表15 19个鹅能量饲料生物法和酶水解能法能值的比较(干物质基础)

注：同行中上标字母有相同小写字母或未标注表示差异不显著(P>0.05)

SDGE与代谢能的估计偏差如表16所示，SDGE及其校正值对稻谷AME的估计偏差范围分别为SDGE 3.06～15.19％、SDGE1 0.40～9.86％、SDGE2 0.55～9.72％，而与TME的估计偏差范围均超过10％。SDGE及其校正值对小麦AME的估计偏差范围分别为SDGE 5.20～8.80％、SDGE1 11.30～14.66％、SDGE2 6.02～8.97％，而对TME的估计偏差分别为SDGE6.41～10.34％、SDGE1 1.36～5.13％、SDGE2 6.26～9.64％。SDGE及其校正值对玉米AME的估计偏差范围分别为SDGE 0.28～7.70％、SDGE1 0.59～4.95％、SDGE2 0.37～8.29％，而对TME的估计偏差分别为9.59～18.62％、5.47～13.96％、SDGE2 9.93～19.14％。

稻谷的TME值高于其它能值(图3)，酶水解能法SDGE值均小于其它能值，而酶水解能法校正值SDGE1和SDGE2与AME值有重叠。小麦的TME值高于其它能值(图4)，酶水解能法SDGE、SDGE1和SDGE2值均在在AME和TME之间，与AME和TME均没有重叠。玉米的排空强饲法AME与酶水解能法SDGE和SDGE2值有重叠，但与SDGE1无重叠(图5)。

整体来看，除1、7和8号稻谷外，其它16样品AME值与SDGE值均在10％范围内，这满足生物学法对代谢能值的精度要求。通过对酶水解能法能值进行适宜纤维水平范围内盲肠利用代谢能值部分的校正后发现，除全部5个小麦样品外，9个稻谷样品和5个玉米样品的酶水解能法校正值SDGE1与AME的估计偏差均在10％范围内。而用纤维水平与盲肠内代谢能值建立的回归曲线对酶水解能法能值进行校正后发现，所有19个样品的的酶水解能法校正值SDGE2与AME的估计偏差均在10％范围内，但SDGE与TME的估计偏差却较大。酶水解能法消化酶仅由蛋白酶和淀粉酶组成，不如在生物学法中肠道内酶种类丰富，缺少如肠黏膜分泌的肽酶、胰腺分泌的胰肽酶等，导致SDGE值与TME值间大的差异。

表17 19个样品生物学法与酶水解能法能值和干物质消化率的变异系数在各区间内占比

表18稻谷酶水解能值与生物学法代谢能及原料成分间的简单相关系数

注：*P<0.05,**P<0.01。

对两种方法测定的19个饲料样品测试精度的比较中可知(表17)，生物学法测定的AME和ADGE变异系数均在7.5％以下，但都高于1.0％，其中AME和ADGE的变异系数主要集中在2.5～5.0％之间，该范围内AME占比84.21％，ADGE占比78.95％。

酶水解能法测定的SDGE和SYGE变异系数均在2.5％以下，其中有10个样品的SDGE和SYGE变异系数均在1.0％以下，占样本总数的52.63％。SDDM的变异系数均在5.0％以下，其中有12个样品的变异系数在1.0％以下，占样本总数的63.16％。

表19小麦酶水解能值与生物学法代谢能及原料成分间的简单相关系数

注：*P<0.05,**P<0.01。

如表18、表19和表20所示，小麦和玉米SDGE值与AME和TME均显著相关，且相关系数均达0.90以上，表明这两种饲粮酶水解能法SDGE与排空强饲法测得AME和TME相关性极高。稻谷CF与SDGE显著负相关，而玉米中CF与SDGE无显著相关性。稻谷和小麦GE与AME无显著相关，而玉米GE与AME相关性达0.97。稻谷、小麦和玉米的CF、GE两两之间均无显著相关性。

表20玉米酶水解能值与生物学法代谢能及原料成分间的简单相关系数

注：*P<0.05,**P<0.01。

实施例4

1.材料与方法

(1)试验饲粮

从实施例3得到的稻谷、小麦和玉米样品中各挑选一种按一定比例混合配制成4种饲粮，试验饲粮配比及营养成分见表21。另将实施例3试验二的1～4号饲粮和实施例1中的5～9号饲粮对应组成本部分试验的1～9号配合饲料，并对比其SDGE值和AME值。

表21试验饲粮的组成及营养成分(干物质基础，％)

(2)鹅饲料生物学代谢能测定试验与试验设计

参考实施例3中步骤(2)

(3)仿生消化试验与试验设计

参考实施例3中步骤(3)

(4)指标测定

参考实施例3中步骤(4)

(5)数据处理与统计分析

实验数据采用excel 2007进行处理。

2.结果与分析

(1)酶水解能法与排空强饲法对能量饲料能值的可加性比较

如表22所示，4种饲粮AME的实测值与计算值差值在0.31～0.56MJ/kg范围内，实测值与计算值百分比为102.46～103.83％。SDGE的实测值与计算值差异差异较小，差值在0.09～0.22MJ/kg范围内，实测值与计算值百分比为100.71～101.59％。两者相较而言，SDGE的实测值与计算值差值较AME小，酶水解能法可加性优于排空强饲法。

表22能量饲料酶水解能法SDGE与排空强饲法AME可加性比较(干物质基础)

如表23所示，SDGE与AME的差值范围为-0.60～0.11MJ/kg，相对偏差为0.76～3.96％。在4种配合饲料中AME与SDGE有重叠，而SDGE1和SDGE2值高于AME(图6)。SDGE1与AME的差值范围为0.14～0.85MJ/kg，相对偏差为0.92～5.84％。SDGE2与AME的差值范围为0.15～0.60MJ/kg，相对偏差为1.02～4.43。比较三者的差值范围和相对偏差可知，SDGE与AME的差值范围最大，SDGE2与AME的差值范围最小；而SDGE与AME的相对偏差最小，SDGE1与AME的相对偏差最大。对比AME和SDGE的精确度可知，AME的变异系数在5.60～7.19％范围内，SDGE的变异系数为0.36～1.37％，酶水解能法的精确度优于排空强饲法。

表23能量饲料酶水解能法SDGE与排空强饲法AME相对偏差(干物质基础)

(2)酶水解能法与排空强饲法对全价饲料能值的可加性比较

表24配合饲料酶水解能法SDGE与排空强饲法AME可加性比较(干物质基础)

¹在AME的计算值中，能量饲料代谢能采用直接强饲法获得，脂肪粉与淀粉按1：9混合后进行测定，蛋白质饲料原料与淀粉按4：6比例混合后进行测定。

²在SDGE的计算值中，只使用了玉米、豆粕、稻壳、麦麸、玉米蛋白粉和脂肪粉的SDGE值，而未将添加的预混料和AA的SDGE值进行计算。

如表24所示，9种配合饲粮AME的实测值与计算值差值在0.37～1.63MJ/kg范围内，实测值与计算值百分比为102.87～113.44％。SDGE的实测值与计算值差异较小，差值在-0.05～0.52MJ/kg范围内，实测值与计算值百分比为99.12～104.18％。酶水解能法实测值与计算值的百分比和差值范围均小于排空强饲法，表明酶水解能法可加性优于排空强饲法。

表25 9种配合饲料酶水解能法SDGE与排空强饲法AME相对偏差(干物质基础)

如表25所示，SDGE与AME的差值范围为-1.01～0.23MJ/kg，相对偏差为0.08～7.23。SDGE1与AME的差值范围为-0.27～1.18MJ/kg，相对偏差为1.02～9.43。SDGE2与AME的差值范围为-0.10～1.32MJ/kg，相对偏差为0.22～9.54。在9个全价饲粮中AME与SDGE、SDGE1和SDGE2均有重叠(图7)。AME的变异系数在3.84～8.75％范围内，SDGE的变异系数为0.47～1.14％，说明酶水解能法能值的测试精度高于排空强饲法。

本实施例中，排空强饲法测定配合饲料代谢能中变异系数没有呈现出比实施例3中饲料原料的变异系数的优势，这可能与鹅的摄食范围较广有关。鹅能耐粗饲粮，在集约化养殖形成前以放牧为主，到目前为止仍有大批散养户直接饲喂稻谷而不喂全价饲粮。对变异系数的分析可知，不论是实施例3中单一饲料原料的变异系数还是本实施例中配合饲料的变异系数，酶水解能法均优于生物学法，且酶水解能法干物质消化率、表观能量利用率和酶水解能值的变异系数均小于3.0％，这与鸭酶水解能法可接受变异系数的范围(0.5～3％)一致。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种利用酶水解能法快速评价鹅饲粮代谢能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用酶水解能法测定若干个纤维水平的饲粮的参数如下：

胃期和肠期的消化温度均为40.5～41.5℃；

酶水解能值按照如下公式D计算得到；

其中，酶水解能值的单位为MJ/kg；

酶水解能值校正值＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476+SDGE 公式E。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述酶水解能值校正值是校正酶水解能法能值的曲线模型和饲粮中粗纤维的酶水解能值之和；

AMEI-AMEC＝-0.020*CF²+0.333*CF-0.476 公式C；

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述粗纤维的质量占饲粮总质量的4～11％；

含粗纤维饲粮的总能为18～22MJ/kg。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中采用鹅酶水解能法测定若干个纤维水平的饲粮时，包括胃期模拟消化和肠期模拟消化；

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中将酶水解能值和采用排空强饲法测定的表观代谢能值进行相关性分析，得到所述表观代谢能值与酶水解能值具有相关性，且鹅酶水解能法测试精度高于排空强饲法，采用酶水解能值构建酶水解能值校正值的计算公式。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述表观代谢能值与酶水解能值的相关系数达0.9以上。

7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述表观代谢能值的变异系数为3.84％～8.75％，酶水解能值的变异系数为0.47％～1.14％。

8.根据权利要求1～7任意一项所述方法，其特征在于，所述鹅的种类为中体型鹅。

9.根据权利要求1～7任意一项所述方法，其特征在于，所述粗纤维的原料包括玉米、小麦、稻谷、麦麸和稻壳。