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1100袋中初始氮孵化后氮袋中初始氮降解率四川农业大学动物营养研究所历年博士入学考试营养试题解答1、测定反刍动物瘤胃降解蛋白的意义和方法？答：（意义）反刍动物蛋白质质量的评定一直是一个难题，由于瘤胃微生物的作用，使饲料蛋白质通过瘤胃后面目全非，以往用可消化蛋白或酸洗涤不溶氮ADN来衡量其质量的好坏，显然不能反映反刍动物蛋白质消化代谢的实质，而不能准确地指导饲养实践。具体说有以下几点不足：没有反映出日粮CP在瘤胃中的降解和非降解部分；反映不出日粮降解蛋白转化为瘤胃微生物蛋白的效率及合成量；没有反映进入小肠的日粮非降解蛋白和微生物蛋白的量、氨基酸的量及其真消化率。而反刍蛋白新体系则基本上克服了以上弊端。瘤胃降解蛋白的测定实质是瘤胃蛋白降解率的测定，其方法有：（1）体内法①同位素标记结合瘘管技术：饲料中的蛋白质的氮经过同位素标记后，再由真胃或十二指肠处安置的瘘管取出刚离胃的食糜，分析其总非氨氮和微生物氮的含量，计算降解率。体内法忽略了内源氮而低估降解率，测定成本高、费时费力、效率低。②增量法（回归法）：基础日粮（能满足微生物氮需要）+不同水平的待测饲料（保持TDN相当），然后以十二指肠非氨态氮对待测饲料摄入作回归直线，来求降解率。（2）体外法①溶解度法：饲料蛋白质在缓冲液或0.15M的NaCI溶液中的溶解度评定；②瘤胃液孵化法：在模拟瘤胃装置下，对蛋白质在瘤胃液、温度39℃、厌氧条件下共同作用，最后测定蛋白质的降解率；③酶解法：优点是测定的环境条件容易标准化、稳定性高、实验室之间的可比性好，能大批量在实验室操作，效率高、成本低。但共同弱点是只测定某个时间点的降解、忽略了动态降解。注意PH、孵化时间、温度、酶饱和条件及缓冲液组成。（3）尼龙袋法将若干个尼龙袋通过瘤胃瘘管放入瘤胃，在不同时间取出得到饲料蛋白质消失曲线，以不同数学模型计算蛋白质降解率。尼龙袋法又分为不考虑外排速度和考虑外排速度两种情况。①不考虑外排速度：)1(ctebap②考虑外排速度：在实际测定中，有一部分蛋白质快速溶解，可不经微生物作用；而非快速溶解部分在微生物作用下，逐步降解。其在瘤胃内不断降解后不断外排，所以外排速度影响降解速度。随T增加，tkce)(1趋于1；故有：其中，P：降解率；a：快速降解部分；b：为慢速降解部分；c：为b的降解速度常数；t：孵化时间；k：外排速度由于在降解过程中饲料颗粒大小也影响降解速度，所以可进一步考虑大颗粒降解为小颗粒的速度（k2），小颗粒排除瘤胃的速度为k1，则有：，所以，在用尼龙袋法测定饲料降解率要考虑以下因素：①袋子孔径；))(()(2121kckckkcbcapkcbcap)1()(tkcekcbcap2②饲料颗粒大小；③样品量与袋子容积；④微生物污染校正；⑤日粮配制；⑥孵前浸泡和孵化时间；⑦冲洗液温度、PH、冲洗次数。2、Weeder与VanSoest的纤维分析方法的差异，此分析方法在动物营养研究中有何意义？纤维成分在动物营养和饲料营养价值评定中有何作用？答：VanSoest1976年提出了中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、酸性洗涤木质素（ADL）作为测定饲料中纤维性物质的指标，其测定方案如下图所示：半纤维素=NDF-ADF纤维素=ADF-（木质素+灰分）木质素=ADF-纤维素-灰分由于传统粗纤维的测定方法（Weeder法）是将饲料样品经1.25%稀酸、稀碱各煮30min后所剩余的不溶解碳水化合物。该分析方法与VanSoest相比有如下缺点：①细胞壁中有一部分物质（部分半纤维素、纤维素、木质素）溶解在稀酸或稀碱中，无形中低估了粗纤维的有害作用，高估了其营养价值，同时又增加了无氮浸出物的计算误差，给生产带来误导；②评定方法笼统，粗纤维中半纤维素、纤维素、木质素比例千差万别，所以用粗纤维的方法无法精确估计营养物质的可利用性。而VanSoest的纤维分析方法在基本上克服以上缺点，因此在营养学上，可以进一步精确估计饲料的营养价值。意义：1.用VanSoest方法可将饲料中的纤维素、半纤维素、木质素和矿物质（SiO2）分别测出，比weende法单纯测定粗纤维既具有实用价值，又节省时间；2.清楚表明了植物性饲料的组成部分及动物对其利用程度。植物性饲料的细胞内容物大部分可以被动物利用，NDF和ADF中的半纤维素、纤维素的利用程度则取决于植物细胞的木质化程度；而木质素则不能被动物利用；3.评定饲草和多纤维饲料时，一旦测出了一种饲料的NDS、NDF、ADF、ADL，就可以单独或配合使用测定值来评定饲料的营养价值；4.VanSoest法尤其有益于高产奶牛饲料的评定。高产奶牛为了保证奶的质与量，饲料中必须有一定量的多纤维饲料。另外，用NDF评定粗饲料比ADF和粗纤维指标评定更适用。用来预测饲草的能量营养价值误差较小。纤维成分在动物营养和饲料营养价值评定中有何作用：反刍动物①维持瘤胃的正常功能和动物的健康。淀粉和中性洗涤纤维（NDF）是瘤胃内产生挥发性脂肪酸的主要底物，淀粉在瘤胃内发酵比NDF更快、更剧烈。若饲粮中纤维水平过低，淀粉迅速发酵，大量产酸，降低瘤胃液PH，抑制纤维分解菌活性，严重时可导致酸中毒。此外，纤维可促进动物唾液分泌，从而增加瘤胃缓冲能力。②维持动物正常的生产性能。饲粮中纤维水平过低，瘤胃液挥发性脂肪酸中乙酸减少，导致乳脂肪合成减少，所以将饲粮纤维控制在适宜的水平上，中性洗涤剂处理中性洗涤可溶物（NDS）酸性洗涤可溶物（ADS）PH=7.0中性洗涤纤维（NDF）酸性洗涤剂处理酸性洗涤纤维（ADF）KMNO4处理PH=3.0纤维素可残余矿物质木质素氧化损失纤维素被溶解木质素和矿物质灰分纤维素被燃烧灰分木质素被燃烧饲料72%H2SO4处理3可维持动物较高的乳脂肪率和产乳量。③为动物提供大量能源。饲粮纤维在瘤胃中发酵所产生的挥发性脂肪酸是反刍动物的主要能量来源。非反刍动物①维持肠胃正常蠕动。饲粮纤维中未发酵的部分通过机械作用影响肠道蠕动和食糜滞留时间，而可发酵部分则可能是通过其发酵产品来影响肠道蠕动和食糜流通速度。繁殖动物常用NDF调节胃肠道食糜排空速度，保证胃肠道畅通。②提供能量。纤维经大肠微生物发酵，产生的挥发性脂肪酸，可满足维持能量需要的10%～30%，其中杂食动物相对低一点，非反刍草食动物相对高一点。③饲粮纤维的代谢效应饲粮纤维可刺激胃液、胆汁、胰液分泌。降低胆固醇的肠肝再循环，有效地降低血清胆固醇水平，从而降低心血管疾病的发病率。④解毒作用。饲粮纤维可吸附饲料和消化道中产生的某些有害物质，使其排出体外。适量的饲粮纤维在后肠发酵，可降低后肠内容物的pH，抑制大肠杆菌等病原菌的生长，防止仔猪腹泻的发生。⑤改善胴体品质。猪在肥育后期增加饲粮纤维，可减少脂肪沉积，提高胴体瘦肉率。⑥刺激胃肠道发育。作为填充物质，粗纤维吸水量大，进入胃肠道后，其体积膨胀增大，起到填充作用，使动物食后有饱感，这对具有瘤胃的反刍动物和盲肠发达的单胃动物如马、骡等尤其重要。另一方面，作为妨碍物质，粗纤维含量高的饲料质地坚硬粗糙，适口性差，动物对其采食量较少。粗纤维作为植物细胞壁的构成成分，可在一定程度上影响细胞内容物中其他营养物质与消化酶的接触，从而降低动物对它们的消化率，而且降低幅度随纤维含量增多而加大，且日粮中可供动物利用的能量和营养物质随粗纤维含量的增高而减少。3、试述饲料中的抗营养因子及其对策？答：人们对饲料中抗营养作用物质的深入认识和研究，迄今只有几十年的历史。抗营养因子是指饲料中本身含有的，或从外界进入饲料的阻碍养分消化的微量成份。Huisman等（1990）指出，抗营养因子的抗营养作用主要表现为降低饲料利用率、动物生长速度和动物的健康水平。饲料中的常见的影响蛋白质消化的抗营养物质或营养抑制因子，有蛋白酶抑制剂、凝结素、皂素、单宁、胀气因子等；影响矿物质消化利用的有植酸、草酸、葡萄糖硫苷、棉酚等；影响碳水化合物利用有主要是非淀粉多糖类物质；影响维生素消化利用的有大豆中的脂氧化酶（破坏VA、胡萝卜素）、双香豆素（VK）、甲基芥子盐（B1）、吡嘧胺（B1）、异咯嗪（B2）。抗营养因子以不同的方式和程度影响动物对养分的消化，吸收和健康。近年来对饲料中抗营养因子及其灭活方法研究取得很大的进展。饲料中的抗营养因子：（1）蛋白酶抑制因子：蛋白酶抑制因子主要存在于豆类及饼粕和某些块根块茎类中，它能抑制胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶的活性。其中最重要的是胰蛋白酶抑制因子。胰蛋白酶抑制因子的抗营养作用主要表现在两个方面：①与小肠液中胰蛋白酶结合生成无活性复合物，降低胰蛋白酶的活性，导致蛋白质消化利用率降低。②引起动物体内蛋白质内源性消耗；③引起胰腺肥大和增生，造成消化系统的紊乱和失调，使动物生长受阻。（2）植物凝集素：植物凝集素主要存在于豆类籽实及饼粕中，试验证明，它可和小肠壁上皮细胞表面特异性受体结合，损坏小肠壁刷状缘粘膜结构，干扰消化酶的分泌，抑制肠道对营养物质消化吸收，造成动物生长受阻；对免疫系统也产生不良影响。（3）单宁：单宁主要存在于高梁和豆料籽实中，单宁可和消化酶（胰蛋白酶，淀粉酶）结合，降低蛋白质、碳水化合物的利用率，也可与金属离子（Ca，Fe，Zn）形成沉淀，还可与胃肠道粘膜蛋白质结合，形成不溶物损害肠壁。（4）非淀粉多糖：非淀粉多糖主要是β-葡聚糖，阿拉伯木聚糖和果胶等多糖类物质，一般认为，它抗营养作用与其粘性对消化道生理和肠道微生物区系组成的影响有关。粘性越强，就越影响消化酶与底物接触和消化产物向小肠上皮绒毛4渗透，另外，非淀粉多糖是细胞壁的组成成分，不能消化，使细胞内容物不能充分利用。（5）植酸：植酸主要存在于谷粒外层和油料种子中，植酸能与金属离子（Ca，Cu，Zn，Mn，Fe，Mg）形成稳定的络合物植酸盐，植酸盐与蛋白质、淀粉，脂肪结合，影响其消化。（6）抗维生素因子：抗维生素因子主要存在于豆类籽实及油料作物中，Chubb(1982)将其主要抗营养作用分为二种类型：①与维生素具有相似化学结构，干扰动物对维生素的利用。②能与维生素结合或改变其结构而破坏其生化活性，降低效价。（7）其他具有抗营养作用的物质：皂苷等。Cheeke（1983）报道苜蓿皂苷味苦，影响单胃动物的采食量，同时也抑制消化酶的分泌。对策（抗营养因子的消除）：主要通过降解或钝化作用实现，其方法如下：（1）物理方法①加热。加热分为干热法和湿热法。大豆中部分抗营养因子对热不稳定，如胰蛋白酶抑制剂，植物凝集素等。另外，适度加热也可使蛋白质展开，氨基酸残基暴露，易于被动物体内蛋白酶水解吸收。②机械加工法。大多抗营养因子集中存在于作物种子的表皮层，通过机械加工处理使之分离，可减轻其抗营养作用。例如，高梁和蚕豆种皮的单宁常用本法处理。③水泡法。利用某些抗营养因子能溶于水的性质将其除去。如低聚糖，缩合单宁。（2）化学和生物化学方法①酶处理法。据报道，利用饲料中内源植酸酶水解植酸的方法，可解除植酸对金属离子的整合作用；在饲料中加入外源性植酸酶水解，也可得到同样的效果。低聚糖酶可使戊聚糖变成小分子聚合物，降低粘性，从而消除抗营养作用。②化学处理法。饲料中加入适量蛋氨酸和胆碱作为甲基供体，促进单宁甲基化作用，使之易于代谢排出或加入聚乙烯吡哆酮、吐温80、聚乙二醇等，与单宁形成络合物。酸碱处理对降低某些抗营养因子也有效。（3）育种方法。通过育种改良农作物，现已培育出低单宁高梁，低皂素苜蓿。（4）适量饲用。动物对抗营养因子具有一定的耐受力和适应能力，只要饲料中抗营养因子的含量不超过一定的阈值，就不会对动物产生不良影响。例如：猪饲料中高单宁高粱不超过20%，则对猪不会产生明显影响。抗营养因子研究中存在的的问题和展望：①抗营养因子阈值研究；②ANFs分析方法研究；③分离、纯化ANFs用于ANFs作用研究；④不同种动物ANFs活性研究。4、非营养促进剂的历史、现状及未来？简述猪非营养性添加剂的研究进展？非营养促进剂种类很多，包括饲用抗生素、酶制剂、益生素、化学益生素、酸化剂、激素、营养重分配剂等。在应用上，抗生素、酶制剂、益生素、