应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值的研究进展.pdf

动物营养学报，（）：应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值的研究进展刘 伟，刘增民，解庆柱，（山东省蛋鸡技术创新中心，济南；安池（山东）动物营养研究院有限公司，济南）摘 要：近几年，呼吸测热法逐步应用于家禽净能体系的研究与构建中，一些研究使用呼吸测热法测定了肉鸡和蛋鸡一部分饲料原料的净能值。本文对呼吸测热法测定饲粮净能值的原理、净能值测定过程中肉鸡和蛋鸡绝食产热量的测定以及呼吸测热法结合替代法或预测方程法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值方面的研究进展进行综述，以期为家禽净能体系的深入研究及应用提供参考。关键词：肉鸡；蛋鸡；净能；呼吸测热法；绝食产热量中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：山东省蛋鸡技术创新中心科技项目（）作者简介：刘 伟（），男，山东济南人，博士，从事家禽营养与饲料科学研究及应用。：通信作者：解庆柱，：在家禽饲粮有效能表示体系中，代谢能（，）体系（以饲料代谢能值衡量饲料能量营养价值和表示动物能量需要量的体系）是目前应用最为普遍的一种。由于没有考虑热增耗（，）带来的能量损失，体系无法精准体现不同营养成分组成饲粮的能量利用效率。例如，饲粮粗蛋白质（，）和粗纤维（，）类成分的能量利用率会被高估，而饲粮 粗 脂 肪（，）和 淀 粉（，）类成分的能量利用率会被低估，造成动物需要的能量与饲粮所含能量不一致。与 体系相比，净能（，）体系考虑了 以及不同营养物质消化代谢利用的差异，更加真实地反馈了动物用于维持和生产的能量需要量，与饲粮所提供的 相一致。传统 研究主要采用比较屠宰法，近些年随着呼吸测热装置应用技术的不断成熟，呼吸测热法逐步应用于畜禽 体系的研究与构建中。但是，由于呼吸测热装置构造复杂且较为昂贵，且饲料原料净能值的测定过程相对繁琐、影响因素较多，阻碍了家禽 体系的深入研究及应用。近几年，国内外采用呼吸测热法对肉鸡和蛋鸡饲料原料的 做了一些突破性研究，本文综述了应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料 值的原理、肉鸡和蛋鸡饲料原料 值测定过程中绝食产热量（，）的测定研究进展，以及以呼吸测热法结合替代法或预测方程法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料 值方面的研究进展。呼吸测热法测定饲粮 值的原理 动物在正常生命活动中会产生热量，包括随意活动产热量、采食产热量（包括采食过程以及采食过后一段时间内的产热量）和，通常将采食后的产热量称为总产热量（，），将随意活动产热量和采食产热量这两部分划分为，。根据定义，。然而，受畜禽代谢能摄入量（，）以及能量用于增重、产蛋、蛋白质沉积或脂肪沉积等因素的影响，一种饲粮的 并不是一个恒定的数值。因此，对于生长型或产蛋型家禽，期刘 伟等：应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值的研究进展净能摄入量（，）可以用采食饲粮后的 与产生的 之差来计算，即 ，。在这种计算方式下，只与维持能量需要和生长能量需要有关，避免了其他因素的干扰。因此，通过测定家禽的 和 结合能量代谢试验即可获得饲粮的 值。总结了碳水化合物、蛋白质和脂肪这 种营养物质在动物体内完全氧化反应产生的热量（）与动物消耗的氧气（）以及产生的二氧化碳（）和甲烷（）之间的数量关系公式：（）（）（）（）（尿氮，）。由于家禽消化道相对较短，营养物质消化代谢过程中几乎不产生，因此过去在家禽 上的研究通常忽略 产热，另外，由于家禽粪尿无法分离，也不矫正尿氮排泄损失的能量，即将家禽产热量的计算公式调整为：（）（）（），但这种调整也存在一定的争议。因此，采用呼吸测热法测定饲粮 值的基础是利用呼吸测热装置测定家禽在特定条件下的 消耗量和 产生量。近几年报道的用于研究家禽 值测定的呼吸测热装置主要有密闭式和开放式 种。密闭式呼吸测热装置采用氧气瓶供氧，采用氢氧化钾和氯化钡吸收并计算 产生量。开放式呼吸测热装置采用气体管路为代谢室供应特定流量的外界空气，并通过另一条管路抽走等量代谢室内的气体，通过气体分析仪中的传感器测定 个气体管路中 和 浓度，再根据通气量计算每个代谢室内家禽消耗的 量和产生的 量。密闭式呼吸测热装置的优点是密闭环境不受外界气体干扰，的供应量精准可控，产生的 被化学试剂吸收收集，数据准确可靠，缺点是试验操作繁琐。开放式呼吸测热装置的优点是操作简单，缺点是 和 浓度传感器灵敏度、气路设计、外界空气中 和 的浓度、进气和排气平衡等都会影响测定结果。根据 的计算公式 （），在 体系中用来表示维持能量需要量，测定饲粮的 值首先要确定不同类型家禽的。可以通过直接测定畜禽在绝食状态下的产热量来获得，也可以用 与 之间的回归方程推算到 为 时的产热量来表示，。不同类型家禽的 有一定的差异。等，采用呼吸测热法测得肉种公鸡的 为 （），生长型肉鸡的 为 （）。等报道，通过一些未发表的试验数据得到体重为 肉 鸡 的 与 平 均 体 重 的 次 方（）呈线性相关，肉鸡每千克 产生的 为 。之后，等正式发表了肉鸡 和 之间的关系，采用呼吸测热法通过 个试验 个 结果发现 体重阶 段 肉 鸡 绝 食 之 后 的 与呈线性相关，肉鸡每千克 产生的 为 。随后的一些关于肉鸡 的研究参考了 等，报道的结果，统一使用 （）作 为 生 长 型 肉 鸡 的，。在蛋鸡上，等测得产蛋期蛋鸡绝食 后的 为 （）。之后 一 些 学 者 直 接 引 用 了 等报 道 的 （）作为 来研究蛋鸡的。饲料原料 值的测定 准确测定饲料原料的 值是 体系应用于实际生产的重要基础。近几年一些研究使用呼吸测热法结合 测定方法测定了一部分肉鸡和蛋鸡常用饲料原料的 值。也有的研究使用呼吸测热法建立了饲粮或饲料原料 值与其营养成分之间的 预测方程，根据预测方程计算饲料原料的 值。替代法测定饲料原料的 值 替代法是饲料原料 值的经典测定方法之一。根据以往的研究文献，替代法主要有 种替代形式，一种是待测饲料原料以一定的比例替代整体基础饲粮，另一种是只用待测饲料原料替代基础饲粮中玉米、豆粕、油脂和氨基酸等这部分能够提供能量的原料，维生素和矿物元素等不提供能量的这部分原料不参与替代。近几年不同的研究利用呼吸测热法结合替代法对肉鸡和蛋鸡饲料原料 值的测定结果见表。动 物 营 养 学 报 卷表 利用呼吸测热法结合替代法测定的肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值 饲料原料 研究对象 替代方式 净能值 （）参考文献玉米 肉种公鸡整体替代、等玉米 生长型肉鸡部分替代、班志彬等玉米 产蛋期蛋鸡整体替代、班志彬等玉米 产蛋期蛋鸡整体替代 等陈化玉米 产蛋期蛋鸡整体替代、等豆粕 肉种公鸡整体替代、等豆粕 肉鸡整体替代、班志彬等玉米 产蛋期蛋鸡整体替代 等玉米 生长型肉鸡部分替代、班志彬等玉米蛋白粉 生长型肉鸡部分替代、徐莹等脱酚棉籽蛋白 蛋鸡部分替代、等麸皮 产蛋期蛋鸡整体替代 等 整体替代是指用待测饲料原料以一定的比例替代整体基础饲粮；部分替代是指用待测饲料原料以一定的比例替代基础饲粮中能够提供能量的玉米、豆粕、油脂和氨基酸等这部分原料，维生素和矿物元素等不提供能量的这部分原料不参与替代。；，需要特别注意的是，替代法将饲料原料以一定比例替代基础饲粮改变了其营养成分组成，而不同营养成分引起的产热量存在一定的差异，而待测饲粮和基础饲粮中的不同营养成分并不会严格按照该替代比例发生变化，因此家禽采食这 种饲粮产生的 也不会依照该替代比例发生等比例变化。然而，在采用套算法计算饲料原料 值时，种饲粮的 却以该替代比例参与了计算过程，因此可能会导致测定的饲料原料 测定值与其真实值之间存在一定的偏差。另外，替代法中的替代方式和套算过程中待测饲料原料和基础饲粮之间的替代比例关系计算方式也会影响饲料原料 值的测定结果。当使用待测饲料原料整体替代基础饲粮时，替代比例关系清晰简单便于计算，但会导致待测饲粮中的维生素和矿物质类原料不均衡，进而可能会影响饲粮能量利用效率。而当使用待测饲料原料替代基础饲粮中的能量类原料时，由于维生素和矿物元素等没有参与替代的原料也占有一定的配方空间，在计算替代比例关系上易发生错误，而且待测饲料原料和基础饲粮中的不同原料在待测饲粮中的绝干物质占比计算方式也会影响 值的计算结果，应该提前换算出绝干物质基础下的替代比例关系再进行套算，而不能以风干物质基础套算出饲料原料 值之后再根据焦和卡之间的换算系数对计算结果进行换算。等报道了一种相对完善的原料替代比例计算方式，比如以风干物质基础在待测饲粮中设置 的待测饲料原料，则计算出基础饲粮在待测饲粮中的占比为，根据每种原料的绝干物质含量，将待测饲粮中的待测饲料原料和来源于基础饲粮中提供能量类原料的比例进行绝干物质基础矫正，矫正后的待测饲料原料和基础饲粮在待测饲粮中的绝干物质占比分别变成了 和，这种以矫正为绝干物质基础替代比例关系套算有效能值的方式更加科学。建立 预测方程估测饲料原料 值 由于替代法会引起饲粮营养成分不平衡，影响饲料原料 值测定的准确性，且 值的测定过程较为繁琐，因此建立饲粮 与其营养成分 期刘 伟等：应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值的研究进展之间的预测方程更有利于 体系在家禽生产上的推广及应用。近几年利用呼吸测热法建立的家禽 预测方程主要有 种，一种是饲粮 值与其营养成分之间的预测方程，另一种是饲料原料 值与其营养成分之间的预测方程。等利用呼吸测热法建立了肉鸡饲粮 值与其氮校正表观代谢能（）和不同营养成分之间的预测方程（表），并根据预测方程（为糖类）计算得到玉米、小麦、豆粕和菜籽粕的 肉 鸡 值 分 别 为、和 。等利用呼吸测热法给 日龄肉鸡饲喂 种不同营养成分组成的饲粮，建立了饲粮 值与其表观代谢能（）、和 等营养成分之间的预测方程（表），根据预 测 方 程 计算出玉米、高粱、豆粕、双低菜籽粕、全脂双低菜籽粕、肉骨粉、豆油和麸皮的肉鸡 值分别为、和 ，并利用预测方程 对 等报道的玉米和豆粕的肉鸡 值进行了计算，发现该预测方程所得 计算值与测定值相近。等采用呼吸测热法利用 种不同营养成分组成的饲粮建立了蛋鸡饲粮 值与其、和 等营养成分之间的预测方程（表），根据预测方程 计算出了玉米、小麦、豆粕和菜籽油的蛋鸡 值分别为、和 。徐莹等利用呼吸测热法结合套算法建立了肉鸡玉米蛋白粉与其基于理化指标的 预测方程（表），利用预测方程（为粗灰分）计算出的 值为 ，而 实测值为 ，预测准确性较好。表 利用呼吸测热法建立的肉鸡和蛋鸡饲粮及饲料原料净能预测方程 编号预测方程 参考文献 等（）（）等 等 等 等 等 等徐莹等 ：净能 ；：氮校正表观代谢能 ；：粗蛋白质 ；：粗脂肪 ；：淀粉；：糖类；：表观代谢能 ；：粗纤维；：粗灰分 。小 结 综上所述，应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料 值方面的研究已取得了一定的进展，鸡常用饲料原料的 值数据相对丰富。虽然 体系在理论上是最准确的一种有效能表示方式，但是目前饲料原料 值测定方法存在的一些问题使测定的 值变得“不太准确”，如何解决这一问题有待深入研究。参考文献：刘伟肉鸡饲料净能测定方法及其应用的研究博士学位论文北京：中国农业科学院，：，：（），（）：动 物 营 养 学 报 卷 ，：？：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，：，：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：班志彬，杨华明，于维，等生长期肉鸡玉米和玉米干酒糟及其可溶物的代谢能和净能评定动物营养学报，（）：，期刘 伟等：应用呼吸测热法测定肉鸡和蛋鸡饲料原料净能值的研究进展 ，（）：（）班志彬，张芳毓，武斌，等产蛋期蛋鸡不同类型玉米净能研究动物营养学报，（）：，（）：（），（）：班志彬，闫晓刚，魏柄栋，等生长期肉鸡不同豆粕净能值研究动物营养学报，（）：，（）：（）徐莹，班志彬，梁浩，等肉鸡玉米蛋白粉有效能值的测定及净能预测模型的构建动物营养学报，（）：，（）：（），：，（）：，（）：，：（责任编辑 菅景颖），（，；（），）：（），（）：；