尼龙袋技术在动物饲料营养价值评定中的研究进展

张成喜，孙国强

（青岛农业大学，山东 青岛　266109）

尼龙袋技术在动物饲料营养价值评定中的研究进展

张成喜，孙国强*

（青岛农业大学，山东 青岛266109）

在评定饲料营养价值时，尼龙袋技术由于与动物内环境紧密结合，其测定结果更具有参考价值，而且试验操作比较简单、重复性好，在大批样品试验时，更容易被采用。但是，尼龙袋法容易受尼龙袋原料、规格、大小和操作方法等因素的影响。文章对尼龙袋法的原理、计算方法、技术要求、操作步骤以及在动物饲料营养价值研究中的应用等方面作以综述。

尼龙袋技术；饲料；营养价值

尼龙袋法技术的发展经历了比较长的历史，早在1938年Quin用丝做尼龙袋研究饲料在羊瘤胃中的消化，发现用丝做的袋子部分被降解，而用人造纤维则完全不会被降解。1977年，Mehrez和Φrskov利用尼龙袋法对样品发酵不同时间后的降解情况进行了描述，并提出可以利用尼龙袋法测定饲粮的降解情况。在我国，冯仰廉首先用尼龙袋法测定了几种精料的消失率。在1979年，Φrskov和McDonald根据已有的试验数据，结合食糜流通率和饲料颗粒差异的影响，创建了蛋白质动态降解率的方程，推动了尼龙袋技术由静态研究向动态研究方向发展［1-3］。研究动物的营养需要量和设计饲粮配方，都需要提前对饲料的营养价值进行评价。本文对尼龙袋技术的原理、技术要求、操作步骤以及优缺点等方面进行了综述，对尼龙袋技术的应用具有积极的意义。

1　尼龙袋技术的原理、计算方法和技术要求

1.1原理

目前用于评定饲料有效营养成分降解率的方法主要有体外法、体内法以及半体内法，体内法又可以细分为溶解法、酶解法及人工瘤胃模拟技术。

瘤胃尼龙袋法（ISNBT）属于半体内法，因其操作简单、所需费用较低，并能为生产提供有效参数，被常用于测定饲料在瘤胃中的降解率［4］。利用ISNBT测定饲料养分消化率时，考虑了食糜外流速度对消化率的影响，因此尼龙袋法的测定结果在理论上更接近于体内法［2］。根据尼龙袋中的样品在不同时期的吸水量和过瘤胃速度（Kp），计算出被测样品在瘤胃中的降解率。

1.2计算方法

尼龙袋中不同t的蛋白质或养分的降解率（dP）的计算公式见式1。

式中，dP为在t培养时间，袋中营养物质的消失率（%）。t=0，dP=a，快速降解的量；t=∞，dP= a+b，被降解的量；b最终降解的量，即潜在降解，且以常数c降解。

利用计算机结合最小二乘法的原理，计算出被测样品的a、b、c，然后根据公式2计算出该样品的动态降解率。

式中，k为被测样品瘤胃外流速度

测定样品瘤胃外流速度的方法：Cr-标记法，用Cr-标记可以使样品在瘤胃和小肠中不被消化降解。通过测定粪便中Cr的浓度来确定样品的瘤胃外流速度。

瘤胃外流速度主要受饲粮结构和饲养水平等因素影响。在相同饲养水平条件下，饲粮的精粗比对瘤胃外流速度影响较大，并且粗料比例越高，瘤胃外流速度越快。

1.3技术要求

1.3.1尼龙袋的原料、规格及大小

尼龙袋原料分为天然丝和人工纤维两类，现在多采用不易被降解的尼龙布作为原料。对尼龙袋孔径大小的要求是既要保证瘤胃微生物和消化液能自由进出，又要保证未经消化的样品不能流出而已被消化的样品可以流出。试验中常用的尼龙袋孔径为35～50 μm，该结论与冯仰廉等提出的尼龙袋适宜孔径相吻合［5-6］。设计合理的尼龙袋体积，若尼龙袋过小则不利于样品的消化和消化产物的流出。研究表明，保持尼龙袋体积不变，样品消化率随样品数量的增加呈下降趋势［5］。目前尼龙袋孔径并没有统一的标准，一般常采用8cm×12cm或8cm× 10 cm［7-10］。

1.3.2尼龙袋的位置及引入方法

尼龙袋放入瘤胃，既要保证尼龙袋完全浸泡在瘤胃液中，又要保证尼龙袋可以在瘤胃内自由活动。若用悬吊线固定，线长是牛40 cm，羊25 cm；也可将尼龙袋夹在半软塑料管上，并用橡皮筋固定后投入适当区域（牛50 cm，羊15～25 cm）。也有将玻璃球与样品一起装入尼龙袋中，以保持在瘤胃中的位置。

尼龙袋的引入方法分为两种：将尼龙袋在同一时间全部放入瘤胃，然后在不同的时间点分别取出；将尼龙袋在不同的时间点依次放入瘤胃，然后在同一时间点全部取出。第二种引入方法的干物质和氮消失率明显高于第一种，且第二种方法的变异系数比第一中方法的要小，可能是因为将尼龙袋一次全部放入瘤胃中，导致彼此相互缠绕，造成了取出的时间差增加了变异性。将全部尼龙袋同时取出，一起冲洗、处理，可减小变异性。

1.3.3样品的颗粒和重量

饲料颗粒只有溶解在消化液中才能被消化降解，饲料颗粒的大小与其消化率的高低密切相关。

2　操作步骤

2.1尼龙袋制备

将尼龙网裁剪成适宜尺寸的尼龙袋，并用火将尼龙袋边缘烤焦，以防脱线。并用防水胶涂抹缝合处的针眼，以免人为增大了饲料养分的降解率。将制备好的尼龙袋放入60～65℃的烘箱中烘干直至恒重，然后称取其重量［11］。

2.2样品

称取一定数量的饲料样品（精料约5 g，粗饲料约3 g），将其放入已知重量的尼龙袋中，每种待测样品做2～3个平行样，并将其放入同一头奶牛的瘤胃中，然后将其固定在长45cm半软聚乙烯管的一端，用橡皮筋扎紧将尼龙袋集中在塑料管一半长度以内［11］。用尼龙袋测定样品时，在瘤胃中停留的时间点为0、2、4、8、12和24 h，粗饲料还应增加一个48 h的时间点［12］。

2.3冲洗

将尼龙袋从瘤胃中取出后应立即冲洗表面的瘤胃液和瘤胃微生物，终止瘤胃微生物继续活动。冲洗分为手洗和机洗两种方法［13-14］。手洗是先将尼龙袋表面的残渣冲洗干净，然后在冷水中浸泡55 min，再在中等流速的自来水下漂洗1 min；机洗是在洗衣机标准状态下洗涤的，不论手洗还是机洗都应冲洗至水变澄清为止［7，12-15］。

3　尼龙袋技术在动物饲料营养价值研究中的应用

3.1测定饲料中养分降解率

1977年，Roy等创建了新的反刍动物蛋白质体系，并将饲料蛋白质划分为瘤胃可降解蛋白质（RDP）和瘤胃非降解蛋白质（UDP），其中RDP又可以被瘤胃微生物利用合成微生物蛋白（MCP），因此反刍动物小肠中的蛋白质主要为UDP和MCP［16］。可以通过测定瘤胃中饲料蛋白质的降解率来区分UDP和MCP。利用ISNBT测定饲料中蛋白质的降解率，其检测结果与使用单一胃蛋白酶的测定结果高度相关，y=-8.072 8+1.126 0x（r=0.929 0，n= 6），其中y为ISNBT，x为酶解法［17］。用尼龙袋法和粪液法这两种方法测定牧草中的有机物和蛋白质，两种方法的检测结果呈极显著相关（P＜0.01），回归方程为：有机物y=0.97x+5.57，R2=0.82，RSD（剩余标准差）=4.46；蛋白质y=0.90x+7.43，R2= 0.94，RSD=2.18，其中x为粪液法测定值，y为尼龙袋法测定值［18］。赵洪涛利用尼龙袋法测定5种常用蛋白质饲料在绵羊瘤胃中的降解率，试验结果表明，不同种类的蛋白质饲料其蛋白质和干物质的降解率不同，以花生粕降解率最高，其次为豆粕、棉籽粕、菜籽粕和酒糟［19］。沈美英用尼龙袋法测定不同饲料组合（羊草+玉米秸秆、羊草、羊草+苜蓿）对DM和NDF降解率的影响，发现饲料组合效应对瘤胃降解率并没有影响［20］。姜豇使用ISNBT测定16种常用精饲料的干物质、淀粉瘤胃降解率和过瘤胃淀粉率，发现随着样品在瘤胃内时间的延长，豆类饲料的降解率会出现一定的波动性［21］。通过测定常用饲料的DM、CP和有机物（OM）的降解率，总结预测公式，简化了后期建立尼龙袋法饲料养分标准数据库的工作量，并且还能为生产提供有用的参考数据。

3.2测定饲料中养分消化率

指示剂法和全收粪法是检测动物饲料养分消化率的传统方法，但是均存在需要样品多、测定时间长和所需费用较高等缺点。为了克服传统方法存在的缺陷，参考前人的试验经验，将尼龙袋法应用于单胃动物，并且创建了活动尼龙袋技术（MNBT）［22-24］。

使用MNBT检测饲料DM和总能（GE）的表观消化率，所需要的样品量较少，而且对于谷物饲料和蛋白质补充料也能比较准确的估计其CP的表观消化率，但对于混合饲料和豆科籽实的估计效果较差。使用改进的MNBT测定饲料的CP、DM和GE的表观消化率，其检测结果用y表示，使用指示剂法的测定结果用x表示，所得线性回归方程分别为yCP=-6.389+1.111xCP；yDM=0.765+0.98xDM；yGE=5.358+ 0.943xGE，回归系数分别为0.76，0.93和0.94［25］。

使用MNBT所得的GE消化率与传统方法的测定结果高度相关，因此可以通过建立回归方程来校正MNBT法的检测结果。

3.3通过研究饲料养分的消失率来比较不同加工工艺

可以利用尼龙袋法检测饲料有效成分的降解率，以此来判断饲料加工工艺的优劣。通过尼龙袋法测定对照玉米、颗粒玉米、压扁玉米、烘炒玉米和膨化玉米的OM和CP在奶牛瘤胃中的降解率，发现膨化玉米的降解率最高，其次是颗粒玉米、压扁玉米、对照玉米和烘炒玉米。但是也有研究表明，虽然膨化玉米的瘤胃降解率最高，但是其过瘤胃淀粉量最少，而烘炒玉米的过瘤胃淀粉量最大。还可以通过尼龙袋法检测饲料中的脲酶制剂来判断饲料中养分的消化程度。

4　尼龙袋法的优缺点

4.1尼龙袋法的优点

尼龙袋法能够比较客观的反应特定时间间隔内，样品在瘤胃中的降解度和降解率，而且还具有测定所需样品少、操作简单、测定迅速、费用低和重复性好等优点。利用尼龙袋法测定饲料的消化率时，考虑了食糜的外流速度这一因素，因此与产气法和体外瘤胃液培养法相比，在理论上尼龙袋法的检测结果更接近体内法。目前尼龙袋法主要用于测定蛋白质的降解率，但是在测定饲料能量、干物质和氮消失率方面也被广泛采用。

4.2尼龙袋法的缺点

尼龙袋虽然处于瘤胃动态的环境中，但是却并未考虑瘤胃的运动效应，尼龙袋实际在瘤胃中保持相对静止的状态，因此并不能对滤过的物质和不可溶而可消化的物质的降解率做出评价。使用尼龙袋法测定样品时，至少要用3头瘘管动物才能消除个体之间的差异。

除试验因素外，其他因素也会对试验结果造成影响，例如样品粉碎粒度、饲粮组成、尼龙袋孔径和饲养水平等。因此，利用尼龙袋法测定饲料降解率时，应严格控制其他影响试验的因素。

5　小结

尼龙袋技术将样品与动物内环境紧密结合，其测定结果更接近于体内法，而且还具有测定所需样品少、检测费用低和测定速度快等优点，可以将其用于估测饲料DM、GE及蛋白质消化率。但是，尼龙袋法测定饲料有效营养成分时，还容易受饲粮组成、操作程序和尼龙袋孔径等因素影响，因此应严格控制非试验因素。建立和完善规范化标准化的操作程序对提高所测结果的准确性是很有必要的。

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Research Progress on Nylon Bag Technique Evaluates Animal Feed Nutritional Value

ZHANG Chengxi，SUN Guoqiang*
（Qingdao Agricultural University，Qingdao，Shandong 266109，China）

The technique of Nylon bag was more likely to be adopted in the evaluation of a large number of feed samples nutrition value，it was combined closely with the internal environment of the animal and the result had more reference value with the feature of simple and reproducible.This paper reviewed the principle of nylon bag method，calculation method，technical requirements，operational procedure and its application in animal feed nutri⁃tion value.

Nylon bag technique；fodder；nutritional value

S816.8；S816.15

A

1001-0084（2016）07-0020-04

2016-05-04

山东省现代农业产业技术体系牛产业创新团队（SDAIT-09-08）

张成喜（1988-），男，山东临沂人，硕士，主要从事反刍动物营养的研究。
*

教授，硕士生导师，E-mail:qdnydxsgq@126.com。