体外法评定反刍动物饲料营养价值方法汇总
反刍家畜粗饲料营养价值的评价方法较多，各具利弊，可根据需要选择方法，体外产气技术具有明显优势。反刍动物饲料营养价值的评价除了考虑消化后终产物与动物生产性能之间的相互关系，还要考虑微生物、饲料成分和影响饲料利用的各种因素。
体外评定技术是用活体外测定方法评定反刍动物饲料营养价值的一系列方法与技术，可避免体内法的一些不足。体外评定法从20世纪50年代出现，主要有体外产气法、两步法；20世纪70年代发展起来的人工瘤胃持续发酵法；20世纪80年代末开始应用的近红外反射光谱技术，另外还有酶解法及溶解度法等。体外法与体内法、半体内法相比较，具有操作简便、容易标准化、结果重演性好等优点，从而得到了较广泛的应用。
1 体外产气法
1.1 原理
体外产气法(invitrogasproduction)是基于饲料样品在体外用瘤胃液消化所产生CO2和CH4气体的比率来估计有机物消化率的快速方法。其原理是：消化率不同的饲料，在相应的时间内(一般为24h)产气量与产气率不同。用该法测得的有机物消化率与在反刍动物活体内测定的结果呈显著正相关。瘤胃降解与气体产量之间的关系很早就被关注，但直到20世纪40年代才开始测定瘤胃的气体产量。用体外产气法评价饲料饲用价值的技术较为广泛。任莹等(2009)试验结果表明：花生藤、木薯渣、柠檬酸渣和甜叶菊渣这几种饲料可以作为反刍动物的新型饲料资源加以推广利用，而且用体外产气法评定反刍动物饲料的营养价值是可行的。
1.2 影响因素
1.2.1 样品
底物的量、样品的粒度、样品的干燥度都会影响结果。熊本海等(2001)在利用体外法研究饲料的产气曲线及5种养分的发酵系数时，取底物量分别为200、400、600和800mg进行预备试验，发现当用量为200mg时，因量太少，黏附在培养瓶上的底物对试验的误差影响大，而当底物为600mg以上，观察到有较明显的底物发酵不完全现象。根据前人研究得出，400mg粗饲料做底物发酵特性比较理想。粒度0.4~1mm范围内，在65℃下干燥20h，产气曲线与新鲜样品的曲线非常接近。高温干燥牧草对产气曲线有负面影响，用该法时要注意样品的干燥度。
1.2.2 瘤胃液
瘤胃液与缓冲液通常以1:2的比例混合，缓冲液应能中和发酵过程中产生的VFA(挥发性脂肪酸)使pH值恒定，提供足够的矿物质保持微生物活性。饲前采集瘤胃液，此时瘤胃液活性和组成最稳定。为更好地保证瘤胃液活性，需采集至少2头试验动物的瘤胃液进行混合。培养时，注射器和收集瓶要放在(39±0.5)℃的水浴摇床中进行，注意搅拌均匀，读数的时间依培养的底物类型而定，对于牧草，通常为3、6、12、24、48、72和96h，而对于精料在24h以前需增加读数次数。
1.3 应用
体外产气法的自动化分析技术已经取得了进展，其中注射器式和压力传感器使用比较普遍。1.3.1注射器式系统
将底物和缓冲后的瘤胃液放入具活塞的玻璃注射器(100mg)中进行培养，培养24h发现产气量与体内测定的消化率具有高度的相关性。此外，利用24h产气量和其他化学成分还可估测饲料代谢能。该体系容易操作，且能同时进行大量样本分析。
Blümmel和Φrskov(1993)对该方法进行了改进，用温控水浴摇床取代了Menke等(1979)试验中带转子的培养箱，这样在读数时，培养体系的温度降低很小，有利于对不同时间点读数的发酵动力学研究。
1.3.2 压力传感器式系统
将饲料和瘤胃培养液密封在约50mL的血清瓶中，血清瓶单独与压力传感器相连，利用传感器把培养过程中产生气体的压力转换成数据传输到电脑，通过产气量研究粗饲料的降解动力学。该体系可对产气量自动持续地记录，但当底物量大于100mg时，因产气量超过可记录限度，体系将无法工作；当底物量太小，产生的样品误差也会很大。Mauricio等(1999)改进了该方法，将传感器直接同电脑相连，快速记录压力数据，然后在大气压下利用注射器针头排出瓶中累积的气体，达到平衡后重新培养，改进后的方法更为快速和方便，得到广泛应用。该法的优点是能同时对大量样本测定、成本低，但该法培养液的成分很多，配制较复杂，有些步骤需要无菌操作。
1.3.3 注射器式和压力传感器式系统之间的比较
注射器系统所建立的体外产气量与体内的关系以及各种模型和公式已经得到了普遍认同。但与压力传感器式系统相比，注射器系统所用底物量少，发酵后残留物不便或不足用作其他分析。大多数注射器发酵时，如要对培养产物进行取样和测定则需终止培养，且注射器状培养器价格较昂贵。压力传感器式系统可以克服这些缺点，但所得结果与注射器式系统存在差异。当底物量校正到200mg时，两个系统培养所得的潜在产气量无显著差异，但是短时间内压力传感器系统的产气量明显低于注射器系统，而前者的产气速率要慢于后者，两个系统24h的产气量存在着很强的相关性。迄今为止，两系统所得结果尚不能直接比较，在注射器系统中已经形成的模型与公式也不能用于压力传感器式系统中。