12-消化率和利用率

1、12消化率和利用率消化率和利用率“消化率”或“利用率”是指食物中某一種或某一類營(yíng)養(yǎng)素（如粗蛋白）在通過(guò)消化道時(shí)消失的量或比例，或者隨廢物排出的量或比例。因此，消化率首先是用來(lái)度量營(yíng)養(yǎng)素消失的。被消化的營(yíng)養(yǎng)素通常認(rèn)為被機(jī)體生長(zhǎng)和代謝所用，雖然事實(shí)常常并非如此。消化率還用來(lái)描述營(yíng)養(yǎng)素的消化過(guò)程，比如蛋白質(zhì)在被吸收之前先被水解成氨基酸。而營(yíng)養(yǎng)素（比如氨基酸）的生物利用率則被定義為從某一特定原料中攝取的營(yíng)養(yǎng)素可用于動(dòng)物機(jī)體代謝的部分（Batte

2、rham1992Ammermanetal.1995LewisBayley1995）。營(yíng)養(yǎng)素的生物利用率可以通過(guò)一系列方法學(xué)手段來(lái)評(píng)估。生物利用率可以揭示營(yíng)養(yǎng)素的代謝利用，其具體內(nèi)容將不在本章節(jié)詳細(xì)討論。當(dāng)食物被機(jī)體攝入后，在消化道中，食物混合物經(jīng)過(guò)消化道的蠕動(dòng)等物理作用被混合成更細(xì)小均一的食糜，并在此過(guò)程中以自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞奖粰C(jī)體吸收。沒(méi)有被吸收的部分則作為廢物排出體外。所以在計(jì)算消化率時(shí)需要測(cè)量糞便中的營(yíng)養(yǎng)素或能量的

3、含量。以可消化能為例，可消化能事實(shí)上衡量了攝入的總能與糞便中總能的差異。關(guān)于完整的能量流向，將在第四章中詳細(xì)敘述。營(yíng)養(yǎng)素被吸收后會(huì)在體內(nèi)進(jìn)行代謝，營(yíng)養(yǎng)素中的能量會(huì)以含氮物質(zhì)（如NH3和尿素）的形式通過(guò)尿和鰓排泄掉。當(dāng)這些物質(zhì)中的能量被測(cè)定出來(lái)并從可消化能中減去，剩下的值便叫做代謝能（ME）。在前幾版的《魚蝦營(yíng)養(yǎng)需求》中，可消化能和代謝能的值都給了出來(lái)，但是在本版本中，只給出了可消化能值，這主要考慮到代謝能測(cè)量的難度及測(cè)定方法對(duì)其準(zhǔn)確性的

4、影響。還有，一般現(xiàn)在科研和商業(yè)飼料配方中大多也只給出可消化能值。消化率測(cè)定方法消化率測(cè)定方法測(cè)定食物或飼料的消化率首先需要收集糞便。收集糞便的方法有直接法和間接法。不論直接法還是間接法都可以將被測(cè)物質(zhì)單獨(dú)投喂，也可以將被測(cè)物質(zhì)加到飼料中作為飼料的一部分一起投喂，一般后者比較常用。在魚類中使用直接法時(shí)，用一定量的飼料投喂實(shí)驗(yàn)魚，然后收集所有的糞便。但是，收集水生動(dòng)物的所有糞便難度較大，因?yàn)樵谒h(huán)境中很難將所有的糞便跟未吃完的飼料顆粒區(qū)分開

5、，而且在水生環(huán)境中，糞便與通過(guò)尿和鰓排出的排泄物也混合在一起。Smith（19711976）曾發(fā)明了一套限制飼喂系統(tǒng)來(lái)改進(jìn)此方法。直接法最大的優(yōu)點(diǎn)是糞便中所有的營(yíng)養(yǎng)素和飼料組分都被究還表明，魚蝦攝食無(wú)蛋白飼料時(shí)的ENL跟攝食含蛋白飼料時(shí)的ENL有很大的差異，而飼料中的其他一些組分（如纖維素和抗?fàn)I養(yǎng)因子）也會(huì)提高ENL的含量（Nyachotietal.1997）。綜合這些因素，采用無(wú)蛋白飼料投喂魚蝦計(jì)算ENL然后計(jì)算真消化率的方法確實(shí)值得

6、質(zhì)疑。準(zhǔn)確估算ENL可能還需要更精巧的實(shí)驗(yàn)方法（見Nyachotietal.1997綜述），此領(lǐng)域的研究工作有待進(jìn)一步開展。當(dāng)魚大量攝食時(shí)，ENL對(duì)總糞便氮含量的影響其實(shí)是很微小的?；诖朔矫娴目紤]，那么真消化率和表觀消化率之間的差異其實(shí)是可以忽略的（Hardy1997）。Cho等（1982）在測(cè)定消化率時(shí)，通過(guò)配制營(yíng)養(yǎng)均衡的飼料，使魚獲得最大的攝食和生長(zhǎng)率，從而使表觀消化率的值更加可靠和更易被接受。間接法的糞便收集可以通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)兩

7、種方法進(jìn)行。主動(dòng)收集包括人工擠壓、解剖及真空吸取。擠壓法通常是將魚輕微麻醉后，輕輕擠壓腹部，從腸的末端擠出少量糞便。一般來(lái)說(shuō)，要獲得足量的糞便，需要從每個(gè)重復(fù)桶中選取2030尾足夠大的魚（100g以上）來(lái)實(shí)施擠壓。擠壓時(shí)不能太用力，以免造成魚體損傷或者將未消化完全的飼料以及體液擠出。解剖法是指將魚殺死后從其腸末端獲取糞便的方法。使用此方法時(shí)，將魚冷凍后更易操作（Hemreetal.2003）。真空吸取法是指將一個(gè)小管插入魚的肛門并通過(guò)施

8、加一定的真空壓力吸取糞便。當(dāng)然，所有這三種方法都有可能使收集的糞便中摻雜有未完全消化的物質(zhì)及魚體內(nèi)源物質(zhì)。被動(dòng)法收集糞便可以收集魚蝦自然排出的糞便?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)桶中廢水的篩濾收集糞便，也可以將懸浮有糞便的廢水導(dǎo)入低速流水裝置進(jìn)行沉降，還可以通過(guò)虹吸法或者網(wǎng)撈法來(lái)收集。一些特殊的養(yǎng)殖桶，如圭爾夫系統(tǒng)及改進(jìn)的圭爾夫系統(tǒng)，已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來(lái)利用沉降法提高糞便收集效率（ChoSlinger1979Hajenetal.1993）。這些系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)水流

9、速度的調(diào)整，糞便排出后迅速被沖進(jìn)一個(gè)垂直的沉降柱中，沉降柱中的水流速度非常慢，以保證糞便顆粒可以順利沉降，而廢水可以從柱子頂部緩緩流出。一般地，實(shí)驗(yàn)魚在特定的時(shí)間投喂，比如一天中的晚些時(shí)候，喂完后，清除桶中沒(méi)吃完的飼料，然后收集飼料一個(gè)晚上，清晨時(shí)取出收集的糞便。還有一種收集糞便的方法是使養(yǎng)殖桶中的廢水流向一個(gè)帶收集盒的移動(dòng)的篩濾系統(tǒng)，使糞便集中到收集盒中（Choubertetal.1979）。Ogino等（1973）發(fā)明了一種叫“TU