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養(yǎng)素（如粗蛋白）在通過消化道時消失的量或比例，或者隨廢物排出的量或比例。因此，消化率首先是用來度量營養(yǎng)素消失的。被消化的營養(yǎng)素通常認(rèn)為被機(jī)體生長和代謝所用，雖然事實(shí)常常并非如此。消化率還用來描述營養(yǎng)素的消化過程，比如蛋白質(zhì)在被吸收之前先被水解成氨基酸。而營養(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養(yǎng)素可用于動物機(jī)體代謝的部分（Batte

2、rham1992Ammermanetal.1995LewisBayley1995）。營養(yǎng)素的生物利用率可以通過一系列方法學(xué)手段來評估。生物利用率可以揭示營養(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)過消化道的蠕動等物理作用被混合成更細(xì)小均一的食糜，并在此過程中以自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)确绞奖粰C(jī)體吸收。沒有被吸收的部分則作為廢物排出體外。所以在計(jì)算消化率時需要測量糞便中的營養(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。營養(yǎng)素被吸收后會在體內(nèi)進(jìn)行代謝，營養(yǎng)素中的能量會以含氮物質(zhì)（如NH3和尿素）的形式通過尿和鰓排泄掉。當(dāng)這些物質(zhì)中的能量被測定出來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《魚蝦營養(yǎng)需求》中，可消化能和代謝能的值都給了出來，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量的難度及測定方法對其準(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。消化率測定方法消化率測定方法測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物質(zhì)單獨(dú)投喂，也可以將被測物質(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，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)來改進(jìn)此方法。直接法最大的優(yōu)點(diǎn)是糞便中所有的營養(yǎng)素和飼料組分都被究還表明，魚蝦攝食無蛋白飼料時的ENL跟攝食含蛋白飼料時的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）也會提高ENL的含量（Nyachotietal.1997）。綜合這些因素，采用無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，ENL對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）在測定消化率時，通過配制營養(yǎng)均衡的飼料，使魚獲得最大的攝食和生長率，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主動或被動兩

7、種方法進(jìn)行。主動收集包括人工擠壓、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。一般來說，要獲得足量的糞便，需要從每個重復(fù)桶中選取2030尾足夠大的魚（100g以上）來實(shí)施擠壓。擠壓時不能太用力，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，將魚冷凍后更易操作（Hemreetal.2003）。真空吸取法是指將一個小管插入魚的肛門并通過施

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)。被動法收集糞便可以收集魚蝦自然排出的糞便?？梢酝ㄟ^對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，還可以通過虹吸法或者網(wǎng)撈法來收集。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)出來利用沉降法提高糞便收集效率（ChoSlinger1979Hajenetal.1993）。這些系統(tǒng)中，通過對水流

9、速度的調(diào)整，糞便排出后迅速被沖進(jìn)一個垂直的沉降柱中，沉降柱中的水流速度非常慢，以保證糞便顆?？梢皂樌两?，而廢水可以從柱子頂部緩緩流出。一般地，實(shí)驗(yàn)魚在特定的時間投喂，比如一天中的晚些時候，喂完后，清除桶中沒吃完的飼料，然后收集飼料一個晚上，清晨時取出收集的糞便。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帶收集盒的移動的篩濾系統(tǒng)，使糞便集中到收集盒中（Choubertetal.1979）。Ogino等（1973）發(fā)明了一種叫“TU