體外法評定反芻動物飼料營養價值方法匯總
反芻家畜粗飼料營養價值的評價方法較多，各具利弊，可根據需要選擇方法，體外產氣技術具有明顯優勢。反芻動物飼料營養價值的評價除了考慮消化后終產物與動物生產性能之間的相互關系，還要考慮微生物、飼料成分和影響飼料利用的各種因素。
體外評定技術是用活體外測定方法評定反芻動物飼料營養價值的一系列方法與技術，可避免體內法的一些不足。體外評定法從20世紀50年代出現，主要有體外產氣法、兩步法；20世紀70年代發展起來的人工瘤胃持續發酵法；20世紀80年代末開始應用的近紅外反射光譜技術，另外還有酶解法及溶解度法等。體外法與體內法、半體內法相比較，具有操作簡便、容易標準化、結果重演性好等優點，從而得到了較廣泛的應用。
1 體外產氣法
1.1 原理
體外產氣法(invitrogasproduction)是基于飼料樣品在體外用瘤胃液消化所產生CO2和CH4氣體的比率來估計有機物消化率的快速方法。其原理是：消化率不同的飼料，在相應的時間內(一般為24h)產氣量與產氣率不同。用該法測得的有機物消化率與在反芻動物活體內測定的結果呈顯著正相關。瘤胃降解與氣體產量之間的關系很早就被關注，但直到20世紀40年代才開始測定瘤胃的氣體產量。用體外產氣法評價飼料飼用價值的技術較為廣泛。任瑩等(2009)試驗結果表明：花生藤、木薯渣、檸檬酸渣和甜葉菊渣這幾種飼料可以作為反芻動物的新型飼料資源加以推廣利用，而且用體外產氣法評定反芻動物飼料的營養價值是可行的。
1.2 影響因素
1.2.1 樣品
底物的量、樣品的粒度、樣品的干燥度都會影響結果。熊本海等(2001)在利用體外法研究飼料的產氣曲線及5種養分的發酵系數時，取底物量分別為200、400、600和800mg進行預備試驗，發現當用量為200mg時，因量太少，黏附在培養瓶上的底物對試驗的誤差影響大，而當底物為600mg以上，觀察到有較明顯的底物發酵不完全現象。根據前人研究得出，400mg粗飼料做底物發酵特性比較理想。粒度0.4~1mm范圍內，在65℃下干燥20h，產氣曲線與新鮮樣品的曲線非常接近。高溫干燥牧草對產氣曲線有負面影響，用該法時要注意樣品的干燥度。
1.2.2 瘤胃液
瘤胃液與緩沖液通常以1:2的比例混合，緩沖液應能中和發酵過程中產生的VFA(揮發性脂肪酸)使pH值恒定，提供足夠的礦物質保持微生物活性。飼前采集瘤胃液，此時瘤胃液活性和組成最穩定。為更好地保證瘤胃液活性，需采集至少2頭試驗動物的瘤胃液進行混合。培養時，注射器和收集瓶要放在(39±0.5)℃的水浴搖床中進行，注意攪拌均勻，讀數的時間依培養的底物類型而定，對于牧草，通常為3、6、12、24、48、72和96h，而對于精料在24h以前需增加讀數次數。
1.3 應用
體外產氣法的自動化分析技術已經取得了進展，其中注射器式和壓力傳感器使用比較普遍。1.3.1注射器式系統
將底物和緩沖后的瘤胃液放入具活塞的玻璃注射器(100mg)中進行培養，培養24h發現產氣量與體內測定的消化率具有高度的相關性。此外，利用24h產氣量和其他化學成分還可估測飼料代謝能。該體系容易操作，且能同時進行大量樣本分析。
Blümmel和Φrskov(1993)對該方法進行了改進，用溫控水浴搖床取代了Menke等(1979)試驗中帶轉子的培養箱，這樣在讀數時，培養體系的溫度降低很小，有利于對不同時間點讀數的發酵動力學研究。
1.3.2 壓力傳感器式系統
將飼料和瘤胃培養液密封在約50mL的血清瓶中，血清瓶單獨與壓力傳感器相連，利用傳感器把培養過程中產生氣體的壓力轉換成數據傳輸到電腦，通過產氣量研究粗飼料的降解動力學。該體系可對產氣量自動持續地記錄，但當底物量大于100mg時，因產氣量超過可記錄限度，體系將無法工作；當底物量太小，產生的樣品誤差也會很大。Mauricio等(1999)改進了該方法，將傳感器直接同電腦相連，快速記錄壓力數據，然后在大氣壓下利用注射器針頭排出瓶中累積的氣體，達到平衡后重新培養，改進后的方法更為快速和方便，得到廣泛應用。該法的優點是能同時對大量樣本測定、成本低，但該法培養液的成分很多，配制較復雜，有些步驟需要無菌操作。
1.3.3 注射器式和壓力傳感器式系統之間的比較
注射器系統所建立的體外產氣量與體內的關系以及各種模型和公式已經得到了普遍認同。但與壓力傳感器式系統相比，注射器系統所用底物量少，發酵后殘留物不便或不足用作其他分析。大多數注射器發酵時，如要對培養產物進行取樣和測定則需終止培養，且注射器狀培養器價格較昂貴。壓力傳感器式系統可以克服這些缺點，但所得結果與注射器式系統存在差異。當底物量校正到200mg時，兩個系統培養所得的潛在產氣量無顯著差異，但是短時間內壓力傳感器系統的產氣量明顯低于注射器系統，而前者的產氣速率要慢于后者，兩個系統24h的產氣量存在著很強的相關性。迄今為止，兩系統所得結果尚不能直接比較，在注射器系統中已經形成的模型與公式也不能用于壓力傳感器式系統中。