编辑推荐:
为解决动物实验评估饲料营养价值耗时长、成本高的问题,研究人员开发基于 DaisyII培养箱的体外降解新方法预测猪饲料能量消化率。通过对比传统三步法(IVDMDFlask)与新方法(IVDMDDaisy),发现两者均能有效预测 ATTD,新方法可批量处理样本,提升效率。
在动物饲料研究领域,精准评估饲料的能量消化率对优化配方、降低养殖成本至关重要。传统依赖动物实验的方法虽能准确测定表观总消化道消化率(ATTD),却面临耗时久、成本高、操作繁琐等难题。例如,通过猪只饲养实验测定能量消化率时,需耗费大量人力物力进行样本收集和分析,且难以在短时间内处理大量样本。随着饲料行业对高效检测技术的需求日益迫切,开发一种能快速模拟体内消化过程、批量处理样本的体外评估方法成为学界和产业界的共同目标。
为突破这一技术瓶颈,韩国建国大学(Konkuk University)的研究团队开展了一项具有创新性的研究。该团队致力于建立一种基于 DaisyII培养箱的新型体外降解方法,以预测不同猪饲料的能量消化率,并对比分析传统体外方法与新方法的预测效能。研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》,为饲料营养价值的高效评估提供了重要参考。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:
- 传统体外三步法(IVDMDFlask):模拟猪胃、小肠、大肠的消化过程,通过烧瓶进行分步酶解,测定体外干物质消失率(IVDMD)。
- 新型 DaisyII培养箱法(IVDMDDaisy):使用 DaisyII培养箱替代传统烧瓶,延长模拟小肠消化的第二步孵育时间至 14 小时(传统方法为 4 小时),并通过培养箱的旋转功能实现批量样本处理,单次可同时测定 36 个样本。
- 体内消化率测定:以生长猪为模型,测定 11 种饲料原料(含 3 种谷物和 8 种副产品)、玉米 - 豆粕基础日粮及 11 种混合日粮的 ATTD,作为验证体外方法的金标准。
实验 1:传统方法(IVDMDFlask)的预测效能
通过测定饲料原料和日粮的 IVDMDFlask与 ATTD,发现两者呈显著正相关(r=0.98,P<0.001)。建立的预测方程为:ATTD of energy, % = 1.22 + (0.930 × IVDMDFlask, %),决定系数 r2=0.96,表明传统体外方法能高度准确地预测能量消化率。
实验 2-5:新型 DaisyII培养箱法的开发与优化
在优化过程中,研究团队通过调整孵育时间、培养箱参数等,确定了新方法的关键条件。结果显示,IVDMDDaisy与 ATTD 同样具有可靠的相关性,预测方程为:ATTD of energy = 2.26 + (0.931 × IVDMDDaisy),r2=0.88(P<0.001),证明新方法的有效性。
实验 6:新方法的验证与对比
对比两种体外方法发现,传统烧瓶法和 DaisyII培养箱法均能有效预测饲料能量消化率。新方法的优势在于利用培养箱的大容量 jars(每个可容纳超 2L 溶液),实现单次批量处理 36 个样本,避免了传统方法中多烧瓶操作带来的繁琐流程(如换液、调 pH、洗涤和过滤等),显著提升了实验效率。
研究结论与意义
本研究成功开发了基于 DaisyII培养箱的新型体外降解方法,证实其与传统方法均能可靠预测猪饲料的能量消化率。新方法通过延长小肠模拟消化时间和批量处理技术,在保持准确性的同时,大幅减少了操作步骤和人工成本,为饲料企业和科研机构提供了高效的检测工具。这一成果不仅推动了体外消化模拟技术的发展,也为饲料配方的快速优化和营养价值高通量评估奠定了基础,具有重要的实际应用价值和科学意义。