饲料营养价值评价是指对饲料中营养物质和能量含量，以及动物对这些营养物质和能量利用效率所做的测定。动物营养与饲料科学专业的主要工作内容之一就是制订动物饲养标准，饲料营养价值成分表绘制和动物营养需要量研究是制订动物饲养标准的两大支柱性工作。饲料营养价值评价工作直接关系到饲料营养价值成分表的绘制，又是研究动物营养需要量的基础，因此其研究方法必须以能够真实客观反映出饲料营养价值为选择标准。反刍动物瘤胃具备对饲料营养物质消化和吸收的能力，微生物发酵碳水化合物产生的挥发性脂肪酸是机体能量的主要来源，微生物降解蛋白质合成自身菌体蛋白是机体蛋白质的主要来源。近30年来，反刍动物饲料营养价值评价工作越来越精细，需要了解饲料的瘤胃降解特性以预测动物的生产性能^[1-2]。目前，评价饲料瘤胃降解情况有体内、半体内和体外3种方法。原位尼龙袋技术(in situ nylon bag technique, ISNBT，又称瘤胃尼龙袋法)属于半体内法，该法因其较体内法简单，较体外法更接近体内法检测结果，能够比较真实客观地反映出饲料在瘤胃中降解情况，在过去的40年里被广泛应用。但是，原位尼龙袋技术在国内外的应用中都存在尼龙袋规格、待测饲料制备方法、尼龙袋投放制度以及试验动物饲养管理等不一致的问题，这些因素都会对评价结果造成一定的影响，因此原位尼龙袋技术测定方法存在实验室之间，甚至同一实验室内部不统一的问题。本文梳理了近年来国内外利用原位尼龙袋技术评价饲料营养价值的文献，从原位尼龙袋技术及其应用、在评价饲料营养价值中存在的问题，以及针对这些问题的解决方案进行综述，旨在为进一步研究制订相关技术规程或标准提供参考。

1 原位尼龙袋技术简介

原位尼龙袋技术是评价饲料在反刍动物瘤胃内降解速度和程度的试验方法，是评价饲料瘤胃降解特性和营养价值的一种常用方法。早在1938年Quin等人就提出用天然丝袋在羊瘤胃瘘中测定饲料消化的方法^[3]。英国Rowett研究所著名反刍动物营养专家Ørskov教授为比较2种大麦蛋白质的瘤胃降解率，引入其在南非看到的Schoeman博士使用的尼龙袋技术，其先是利用废弃降落伞材料制作尼龙袋，材料用完后用另一种孔径相近的尼龙布制作尼龙袋，经反复试验取得了成功^[4]。1977年Mehrez等^[5]发表了利用纤维袋技术测定饲料瘤胃降解率的方法。1979年Ørskov等^[6]提出第一动力学模型，并拟合得到饲料蛋白质瘤胃动态降解参数，来评价饲料瘤胃降解情况，推动了尼龙袋技术由静态研究向动态研究方向的发展，也使得该技术迅速在全世界得以广泛应用。

1.1 原位尼龙袋技术具体程序

将粉碎到一定粒度的待测饲料装入一定规格的尼龙袋，经反刍动物永久性瘤胃瘘管投入到瘤胃中，按照设定的瘤胃停留时间，取出尼龙袋，测定饲料在各时间点的消失率，拟合动态降解方程，结合饲料外流速率，计算有效降解率。

式中：dp表示t时间点的消失率；a表示快速降解部分；b表示潜在降解部分；c表示b的降解速率；P表示有效降解率；k表示待测饲料外流速率，单位为%/h。

1.2 原位尼龙袋技术的优缺点

原位尼龙袋技术为半体内法，与体内法(真胃瘘或十二指肠瘘管)一样需要用到瘘管动物，与体外法(瘤胃液、酶解、粪液)相比，每次评价饲料样本有限。与体内法相比，该法具有测定所需样品少、操作简单、测定迅速、成本低和重复性好的优点；与体外法相比，该法考虑了瘤胃内环境、食糜的外流速率，使检测结果更接近体内法，是体外法结果验证常用的方法。

该法因其较体内法简单，较体外法更接近体内法检测结果，能够比较真实客观地反映出饲料在瘤胃中降解情况，在过去的40年里被广泛应用。

1.3 原位尼龙袋技术的应用

原位尼龙袋技术最初应用于饲料蛋白质瘤胃降解率的测定。现在原位尼龙袋技术已经被拓展应用到饲料其他养分(干物质、有机物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、淀粉、粗脂肪等)瘤胃降解率评定，饲料加工工艺(如玉米粉碎、压扁、膨化、烘炒等)的比较，过瘤胃营养物质包被保护技术效果的研究，并作为评定饲料小肠消化率的移动尼龙袋法、二步法和三步法的基础。其中，移动尼龙袋法是仿照瘤胃尼龙袋制成小肠尼龙袋，将瘤胃未降解残渣置于袋中，经皱胃或十二指肠瘘管投入，再通过回肠瘘管或从粪便中回收，测定饲料小肠消化率。二步法和三步法是将瘤胃未降解残渣先后经胃蛋白酶和胰蛋白酶处理后，测定饲料小肠消化率。

原位尼龙袋技术在其他方面的应用以及良好的应用效果，也是其被广泛应用的原因。

1.4 我国原位尼龙袋技术的应用进展

随着各国陆续提出反刍动物蛋白质营养新体系，如法国的小肠可消化蛋白质体系、英国的瘤胃降解和非降解蛋白质体系以及美国的可代谢蛋白质体系等，这些新体系都要用到饲料蛋白质在瘤胃中的降解率。我国著名的反刍动物营养学家冯仰廉先生为了采用新蛋白质体系，于1984年引入尼龙袋技术，先后开展了大量的相关研究工作。1984年冯仰廉先生和Ørskov教授联合在《中国畜牧杂志》上发表论文，他们用尼龙袋法测定了几种中国精饲料在瘤胃中的降解率，并对尼龙袋法的稳定性进行了研究^[3]。随后他们与Smart一起对固态和液态蛋白质补充饲料通过产奶母牛瘤胃速度进行了测定^[7]。在此基础上，冯仰廉先生于1985年提出中国新蛋白质体系的建议^[8]。1987年林春建和冯仰廉先生利用尼龙袋法测定了8种饲料在牛上的瘤胃降解率^[9]，随后，在1989年冯仰廉先生提出了尼龙袋法评定饲料蛋白质降解率的建议方案^[10]。至此，原位尼龙袋技术在我国逐渐被广泛应用。表 1和表 2分别汇总了2010年以来我国在羊上应用原位尼龙袋技术和《动物营养学报》上发表的在牛上应用原位尼龙袋技术的研究。

2 原位尼龙袋技术评价饲料营养价值存在的问题及建议解决方案

原位尼龙袋技术已经广泛用来测定牛、羊、鹿等反刍动物常用饲料瘤胃干物质、蛋白质和有机物等营养成分的有效降解率，但其测定结果受试验动物饲养管理、尼龙袋的规格、操作程序等诸多因素的影响，因此需要统一技术规程或实施标准化程序。

2.1 存在的问题

滤过尼龙袋的物质均被认为是降解物质是原位尼龙袋技术的理论基础，因此在评价含有大量可溶物质饲料时存在高估其瘤胃降解率的可能，同时该法并未对滤过物质的降解率做出评价，这些问题是原位尼龙袋技术理论依据本身导致的不可避免问题。另外，从表 1和表 2中看，原位尼龙袋技术虽然在我国已有30多年的应用历史，但是在应用中也存在尼龙袋规格、待测饲料制备以及尼龙袋投放制度等不一致的问题，这些问题都会对评价结果造成一定的影响。从表中还可以看出，原位尼龙袋技术测定方法不但在实验室之间存在差异，在同一实验室内部也存在不统一的问题。导致不统一的因素可以大致分为2类，一类是试验动物和饲粮因素，包括试验动物的品种、年龄、生理阶段，饲粮的类型、饲喂水平、饲喂制度；另一类是技术实施方法因素，包括尼龙袋规格(尺寸、孔径)、待测饲料(粉碎粒度、投放量)、投放制度(投放开始时刻、滞留时间、投放方式、位置)、冲洗方式(机洗、水冲)等。

饲料瘤胃外流速率是影响瘤胃有效降解率的重要指标，但从表 1和表 2可以看出，无论是奶牛、肉牛，还是不同类型的羊，多是在引用颜品勋等^[40-41]的牛上试验结果，这显然是不合适的。2014年陈晓琳等^[42]在肉羊上测定了羊草、麦秸、苜蓿、地瓜秧和玉米秸的瘤胃外流速率，这方面的研究还应该更多。此外，我国的报道中均没有涉及微生物校正，即尼龙袋样品残渣中被瘤胃微生物污染的量。瘤胃尼龙袋样品残渣中微生物干物质占22%，微生物氮占95%^[43-44]，纤维含量高而含氮低的饲料受微生物污染程度更大^[45]。Krawielitzki等^[46]研究结果显示，对于粗饲料，瘤胃蛋白质降解对细菌污染的校正是必要的，对于谷物和蛋白质饲料，校正似乎是无关紧要的。关于微生物污染校正工作近几年仍有报道^[47]。由于微生物污染对降解率测定结果的影响，特别是对高纤维低蛋白质饲料的巨大影响，微生物校正工作应该受到重视。

从投放方式看，同时投放和分开投放2种方式都有应用。分开投放的优点在于同时取出同时冲洗，最大避免了因冲洗不同造成的差异，同时分别投放在取出操作上更容易，最大避免了对瘤胃内环境的影响。但是，我们不能忽视瘤胃内环境随饲喂的动态变化而对各时间点降解率的影响，特别是大多数试验的饲喂次数多为2~3次。当前，我们很容易做到冲洗一致和快速取袋，因此，在饲喂次数少时，应该首选同时投放的方式。关于投放开始时刻，大多研究为饲喂前投放，但再早一些时间有采用饲喂后1或2 h投放的，基于饲喂频率对瘤胃内环境的影响，可以开展试验研究一下两者有无差异。此外，在羊上使用50 cm牛用的塑料软管投袋肯定是不合适的。

虽然以上表格没有统计数学计算因素，但是在该方面的差异应该引起足够的重视。目前有关0时间点使用上存在不一致，有些研究者没有设计0时间点，设计0时间点的研究者一部分仅仅是将其作为一个时间点而已^{[21, 25, 37]}，还有一些研究者是将0时间点作为空白对其他时间点降解率进行校正^{[16, 34-35, 38]}。宫福臣等^[38]将各时间点的降解率分别用0时间点的逃逸率进行了校正，然后再利用Ørskov等^[6]提出的数学指数模型进行计算，陈艳等^[35]、秦雯霄等^[34]和胡琳等^[16]在应用该模型时也采用了这种校正各时间点降解率的方法。1977年Mehrez等^[5]所介绍的尼龙袋方法中显然没有用0时间点的逃逸率进行校正的内容。从原位尼龙袋技术的基础理论来说，0时间点的降解率(逃逸率)是用动态降解方程外推计算出来的，即快速降解部分a值。如果测定了0时间点的降解率，可将其与计算值进行比较，应该再无他用了。

关于引起原位尼龙袋技术测定结果差异的因素，Nocek^[48]、Michalet-Doreau等^[49]以及Vanzant等^[50]都有详细报道。且Vanzant等^[50]认为，微生物污染的校正与否，以及冲洗缺乏标准是引起差异的主要原因，他们也支持饲喂次数少时应采取同时投放的观点。

2.2 建议解决方案

影响原位尼龙袋技术测定结果的因素很多，其中大多因素之间可能还存在相互作用，这就使得试验程序标准化变得非常困难^[50]。已有研究表明，没有哪一种标准程序适用于全部的饲料，全部的加工技术或者全部成熟度的植物^[51-52]。栾银银^[53]研究表明，饲粮精粗比和投放方式间也存在相互作用。为了在瘤胃尼龙袋技术程序标准化的发展中取得有意义并合理的进展，特别是在国家对饲料营养价值评定和营养需要量研究方面投入加大的前提下，为了便于各研究单位间研究结果相互比较、借鉴、数据库构建，以及未来大数据开发，应该加快制定瘤胃尼龙袋技术相关规程或标准。表 3是国际上测定瘤胃降解率方法的一些标准程序或建议方案，主要参考Vanzant等^[50]的形式。

为了提高实验室间和实验室内数据的准确、精确及可比较性，根据前人的建议、本实验室的现行程序，以及近期的有关试验程序和引起原位尼龙袋技术测定结果差异的来源报告，配合我国在牛上的建议方案，我们给出了一个在羊上的建议方案(表 4)，供参考。当然，为了让该方案更科学合理，仍然需要开展一些研究工作。

3 小结

目前，原位尼龙袋技术的应用不但存在实验室之间、同一实验室内部不统一的问题，甚至存在错误应用的问题，为了提高实验室间和实验室内数据的准确性、精确性，以及未来数据库构建和大数据开发，建议加快制定原位尼龙袋技术相关技术规程或标准。

致谢: 感谢中国农业大学动物科学技术学院赵广永教授对文稿所提的宝贵意见，感谢杨红建教授提供参考文献。满怀对科学的敬畏之心，饱含对Ørskov和冯仰廉先生等前辈的崇敬之情，从构思到撰写完成达数月之久，也以此文纪念尊敬的冯仰廉先生。