准确而快速地测定草食动物饲粮的各种养分消化率和消化能(DE)是人们一直想要解决的问题。在生产实际中，全混合日粮(TMR)受到气候和季节变动的影响较小，可以充分发挥动物的生长潜力^[1-2]。随着TMR在奶牛、肉牛、肉羊、兔、驴等草食动物上越来越广泛的应用^[3-4]，准确测定与动物生产性能密切相关的各种养分消化率与DE，也是目前生产实际和饲料研究中亟需解决的问题。全收粪法需要耗费大量的人力物力，因此寻找理想的内源指示剂快速而准确地测定这些指标具有重要意义。内源指示剂法用于消化试验，可以省去全收粪法测定采食量和排粪量的麻烦，但是寻找到理想的内源指示剂比较困难，因为要求内源指示剂在消化道完全不吸收，即在粪中的回收率为100%。常用的指示剂有三氧化二铬(Cr₂O₃)、盐酸不溶灰分(AIA)、氧化钛(TiO₂)、酸性洗涤木质素(ADL)等，Cr₂O₃需要提前均匀混入饲粮中，回收率有时不理想。AIA作为内源指示剂，其测定方法繁琐，另外其含量较低并且易受到杂质的影响，回收率偏高^[5-7]。Sales等^[8]试验表明，ADL作为消化试验内源指示剂测定代谢能的结果较准确，而ADL作为反刍动物饲粮内源指示剂的研究在国内外报道较少。此外，内源指示剂的测定方法也是大家关注的问题，如国家标准方法测定ADL(GB/T 20805—2006)和AIA(GB/T 23742—2009)非常繁琐^[9-10]，需要过滤，测定时间长，精密度低。探索内源指示剂的快速而准确的测定方法，也是本文研究的主要内容。为寻求用理想的内源指示剂法代替全收粪法，本文通过测定内源指示剂ADL+AIA、ADL、AIA在粪便中的回收率，测定杂交波尔山羊饲粮的各种养分消化率及DE，并与全收粪法消化试验比较，确定内源指示剂ADL+AIA、ADL、AIA的可行性，为其他草食家畜饲粮的营养价值快速评定提供方法和科学依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计和饲粮

试验选用生长状况良好的杂交波尔山羊72只，体重在35 kg左右，随机分为4组，每组3个重复，每个重复6只羊。使用3种内源指示剂(ADL+AIA、ADL、AIA)法和全收粪法，分别测定4种不同饲粮的各种养分消化率及DE，并用聚酯筛网袋法测定内源指示剂的回收率。

试验饲粮为TMR，饲粮设计参考《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)^[11]，将试验饲粮制成直径6~10 mm的颗粒饲料，试验饲粮组成及营养水平见表 1。

1.2 饲养管理与样品采集

试验以组为单位，单独分开在笼舍羊床上饲养，自由采食、饮水。消化试验预试期10 d，正试期6 d。正试期每天08:00准确记录每天每组羊的采食量和排粪量。鲜粪样混合均匀后，收集每日粪样的1/10，并加入10%的硫酸用以保存氨氮，密封在-20 ℃冰箱保存，用于测定鲜粪样中的粗蛋白质(CP)含量。另取1/10放入65 ℃烘箱，测定初水分之后，取出室温平衡水分24 h后称重，粉碎过1 mm孔筛^[12]，将每组每天的风干样品混合后制样置于广口瓶中以备营养成分的测定。

1.3 样品测定与计算方法

样品中常规营养成分的测定均采用国家标准方法^[13-18]。

内源指示剂ADL+AIA和ADL含量采用聚酯网袋法进行测定^[19-20]，聚酯筛网袋(5 cm×6 cm)的型号规格为DPP185，单丝平纹组织，片梭织机，经密为185根/cm，丝径为30 μm，孔径为24 μm。

1.3.1 内源指示剂测定原理及方法 1.3.1.1 ADL+AIA

内源指示剂ADL+AIA的测定原理：将试样分别经酸性洗涤剂和浓硫酸处理，试样中的脂肪、蛋白质、淀粉、糖类、半纤维素、纤维素等溶解，袋内残渣质量即为ADL+AIA含量。

内源指示剂ADL+AIA的测定方法：在已知质量的聚酯筛网袋装入1 g左右的样品，称重，用塑封机封口。装有样品的聚酯网袋每40个放入5 L烧杯中，加入配好已煮沸的酸性洗涤剂3 000 mL，煮沸(60±1) min。煮沸完毕取出聚酯网袋，用水冲洗干净后把袋内水分挤干，并放入烘箱内105 ℃烘干，轻轻揉碎袋内残渣后放入大烧杯中，加12.0 mol/L的硫酸完全浸没聚酯网袋，在20~25 ℃下浸泡3 h，每30 min用玻璃棒搅拌1次，取出用水洗净至中性，挤干袋内水分后，放入105 ℃烘箱中烘30 min，取出立即称重，袋内残渣质量即为ADL+AIA含量。

1.3.1.2 ADL

内源指示剂ADL的测定原理：将试样分别经酸性洗涤剂和浓硫酸处理，试样中的脂肪、蛋白质、淀粉、糖类、半纤维素、纤维素等溶解，不溶解的残渣去除灰分后称为ADL。

内源指示剂ADL的测定方法：将装有ADL+AIA残渣的筛网袋放入已知质量坩埚中，先在电炉上炭化至无烟，后放入500 ℃马福炉中烧30 min，取出放干燥器冷却至室温称重，测定AIA质量。ADL+AIA质量减去AIA质量，即为ADL含量。

1.3.1.3 AIA

内源指示剂AIA的测定原理：通过灰化将试样中的有机物分解，获得的灰分用盐酸处理过滤混合物，然后干燥，其残渣的质量为AIA含量。

内源指示剂AIA的测定方法：在已知质量5 cm×6 cm的聚酯网袋中，称样品1 g左右，用塑封机封口。将每40个聚酯网袋放入5 L烧杯中，加入3 mol/L盐酸3 L，煮沸后保持微沸30 min，取出洗净，105 ℃烘30 min，放入坩埚中先电炉上碳化至无烟，后放入550 ℃高温炉中灼烧2 h，测定每个样品袋中AIA含量。

1.3.2 全收粪法的测定原理及方法

全收粪法的测定原理：通过全部记录每天的采食量和排粪量，混合均匀后进行取样和制样，测定饲粮和粪便中各养分的含量并计算养分消化率。

全收粪法的测定方法：试验羊以组为单位，单独分开在笼舍羊床上饲养，用塑料膜在羊床下收集粪便，正试期每天08:00准确记录每天每组羊的采食量和排粪量。鲜粪样混合均匀后，收集每日粪样的1/10，并加入10%的硫酸用以保存氨氮，密封在-20 ℃冰箱保存，用于测定鲜粪中CP含量。另取1/10放入65 ℃烘箱，测定初水分之后，取出室温平衡水分24 h后称重，粉碎过1 mm孔筛，将每组每天的风干样品混合后制样置于广口瓶中进行营养成分等的测定。

1.3.3 计算方法

通过全部记录每天的采食量和排粪量，混合均匀后进行取样和制样，测定饲粮和粪便中各内源指示剂的含量，计算内源回收率和饲粮养分消化率：

DE用可消化粗蛋白质(DCP)、可消化粗脂肪(DEE)、可消化粗纤维(DCHO)、可消化无氮浸出物(DNFE)计算求得，见模型Ⅰ：

式中：0.023 6、0.039 3、0.017 4和0.017 4分别是每克DCP、DEE、DCF和DNFE所含能量(MJ/g)。

根据饲粮中的CP、粗脂肪(EE)、中性洗涤可溶性碳水化合物(NDSC)、半纤维素(HCEL)、纤维素(CEL)含量建立饲粮DE的估测模型，见模型Ⅱ：

式中：0.017 2、0.034 6、0.015 3、0.010 8和0.007 8分别是每克CP、EE、NDSC、HCEL和CEL所提供的DE(MJ/g)，是它们的热价乘以各自的消化率，它们的消化率分别为73%、88%、88%、62%和45%。

1.4 统计分析

试验数据采用Excel 2016进行整理和分析，显著性检验采用SPSS 23.0统计软件中的配对样本t检验。P < 0.05为差异显著。试验结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析 2.1 不同内源指示剂的含量及回收率

不同内源指示剂的含量及回收率见表 2，本研究中的4种试验饲粮中的3种内源指示剂(ADL+AIA、ADL和AIA)的回收率平均值分别99.84%、100.33%和100.60%，回收率均接近100%，而且测定结果精确度高，是非常理想的内源指示剂。其中，ADL+AIA作为内源指示剂回收率平均为99.84%，变异系数(CV，4.59%)最低，为最佳的内源指示剂。

2.2 全收粪法和内源指示剂法测定的饲粮养分消化率及DE

全收粪法和内源指示剂法测定的饲粮养分消化率及DE见表 3，ADL+AIA法、ADL法和AIA法测定的饲粮各养分消化率和DE与全收粪法基本一致，差异不显著(P>0.05)，这进一步验证了这3种内源指示剂法的可靠性。

2.3 模型Ⅰ和模型Ⅱ估测的DE比较

利用模型Ⅱ与模型Ⅰ估测的DE见表 4，比较DE可知，通过模型Ⅱ估测的DE与模型Ⅰ估测的DE无显著差异(P>0.05)，因此可用利用模型Ⅱ估测育肥山羊饲粮的DE。

3 讨论 3.1 各种内源指示剂回收率及内源指示剂的应具备的条件

粪中指示剂含量用来估测有机物消化率的准确性依赖于使用的指示剂在粪中回收率，应用内源指示剂法代替全收粪法的饲粮消化试验的条件是：1)指示剂的测定方法要简单快速且准确可靠，精密度和准确度要高；2)指示剂的回收率接近100%；3)指示剂在饲粮和粪中要有合适的含量，如果小于1%，可能会造成较大的相对误差；4)指示剂本身无毒害作用，不影响动物的适口性等。

先前试验表明，AIA的回收率偏高，这可能是除了测定方法的误差外，饲粮和粪样被土壤污染，动物采食了非饲粮成分的AIA有关^[6]。本研究是在羊床上进行试验，不接触地面并用塑料膜在羊床下收集粪便，避免了土壤污染，利用聚酯网袋法测定在杂交波尔山羊饲粮中ADL+AIA、ADL、AIA的回收率的平均值分别为99.84%、100.33%和100.60%，接近100%，CV分别为4.59%、6.86%和6.43%。另外，本研究所使用的指示剂在饲粮中的含量较高，并且为内源指示剂，不影响适口性。所以，ADL+AIA、ADL和AIA均可以作为理想的内源指示剂。

3.2 全收粪法和内源指示剂法测定饲粮养分消化率的比较分析

通过全收粪法进行消化试验可用于测定饲粮种各养分指标的消化率和DE，但是需要消耗大量的人力物力和时间成本，另外对试验条件的要求较为严格，生产中难以推广应用，因此选用理想的内源指示剂测定评价各种饲粮的养分消化率可以解决目前的难题。根据本研究结果，使用ADL+AIA、ADL、AIA作为内源指示剂测定杂交波尔山羊饲粮CP、EE、NDF、ADF、DM和有机物等消化率与全收粪法比较差异均不显著，其中ADL+AIA作为内源指示剂回收率平均为99.84%，CV最低，测定营养成分消化率时获得较准确的结果，而且相对于ADL、AIA的测定，ADL+AIA测定方法要简单快速且准确可靠，精密度和准确度高，回收率接近100%。因此可作为理想的内源指示剂。

3.3 饲粮中的DE模型建立

国内外许多学者在此之前也通过饲粮成分评定DE和代谢能的模型做过研究^[21-23]。由于反刍动物对饲粮的消化过程是经过复杂的瘤胃的微生物进行发酵，影响饲粮消化的因素比单胃动物要复杂得多，饲粮组成和饲喂方式都会对消化产生影响。此外，反刍动物的饲粮较为复杂，影响DE的因素较多，而且饲料原料的营养价值也会随着地域性和加工处理方式等条件的不同而产生差异，通过全收粪法进行营养价值评定耗费大量的人力和物力，也不可能将每种条件下的每种饲料都进行动物试验。因此，为了提高效率，并且相对准确评价饲料营养价值，有必要借助数学模型通过较易测定的营养成分来预测饲料中较难测定的消化代谢指标。研究表明，DE与饲粮中的有机物、CP和纤维等成分的含量显著相关^[23]。本研究表明，根据饲粮中的CP、EE、NDSC、HCEL和CEL的含量与消化率建立模型能够较为准确估测DE。

羊饲粮中CP、EE、NDSC、HCEL、CEL的消化率比较稳定，根据本文研究结果，它们的消化率分别为73%、88%、88%、62%和45%。据此建立的估测模型(模型Ⅱ)可以很好地估测饲粮的DE，与实测DE无显著差异，所以此模型可以对山羊饲粮DE进行估测。

4 结论

① 内源指示剂ADL+AIA、ADL和AIA的平均回收率分别为99.84%、100.33%和100.60%，ADL+AIA法、ADL法和AIA法测定的饲粮各养分消化率和DE与全收粪法差异不显著，可作为理想的内源指示剂。

② 利用山羊饲粮中养分含量建立的饲粮DE估测模型为：