动物营养研究方法

一、简答题

1.简述体外试验、体内试验和数字模拟试验之间的关系？

2.动物消化率的常用测定方法有哪些？

1.体内消化实验：用动物测定饲料养分经过其消化道后的消化率常称体内消化实验。体内消化实验通常分为全收粪法(常规法)和指示剂法。因收粪的部位不同，全收粪法又可分为肛门收粪法（从肛门收集动物的全部粪便）和回肠末端收粪法（通过外科手术在回肠末端安装一瘘管收集食糜，或施以回─直肠吻合术，在肛门收集回肠食糜）。指示剂法也可分为内源指示剂（是指用饲粮或饲料自身所含有的不可消化吸收的物质作指示剂，如盐酸不溶灰分。）和外源指示剂法（外源指示剂是加入饲粮中的指示物质，如用Cr2O3作指示剂），进一步仍可分为肛门收粪和回肠收粪。

2.尼龙袋法：此法是将被测饲料装入一特制尼龙袋，经瘤胃瘘管放入瘤胃中，48小时后取出，冲洗干净，烘干称重，与放入前的饲料蛋白质含量相比，差值即为饲料可降解蛋白量。目前国际上已普遍采用此法测定饲料蛋白质的降解率。

3. 离体消化实验：指模拟消化道的环境，在体外(实验室内)进行饲料的消化。可分为消化道消化液法（用安装瘘管的办法收取小肠液或瘤胃液，在试管中进行孵化）和人工消化液法（消化液不是来自消化道，而是采用合成的消化酶，模拟制成消化液）。这两类方法也常混合使用。

3.测定营养物质在动物体内沉积率的常用方法有哪些？

4.什么是蛋白质周转？测定方法有哪些？

动物机体蛋白处于一个不断合成和分解的过程。机体组织在合成新的蛋白质时，不断更新旧的组织蛋白质，被更新的组织蛋白质降解为氨基酸，其中大部分又重新合成组织蛋白质，少部分通过其他途径进行转化。这种合成和降解的两个可逆过程统称为蛋白质的周转代谢。

蛋白质合成率的测定可以通过体内实验进行，通常采用同位素标记法。目前，用于测定蛋白质合成率的方法主要有：(1)连续灌注法，其基本原理为：用含一定浓度同位素标记氨基酸溶液连续稳定向动物体内细胞外代谢池引人数小时，使前体代谢池中的比放射性活性达到一个“坪”值。通过对“坪台”期目标代谢池中标记氨基酸比放射性活性的分析，测定同位素氨基酸结合进入蛋白质中的速率，即蛋白质的合成率。(2)大剂量法，其基本原理为：将大剂量同位素标记的氨基酸一次性引入动物体内细胞外游离氨基酸代谢池，使前体代谢池氨基酸产生“雪崩”现象(即目标代谢池各组织间的示踪氨基酸的比放射性活性很快达到基本均匀一致的状态)，从而利用标记氨基酸活性的变化来反应周转代谢率。(3)间歇法，其基本原理为：在一次性引入标记氨基酸后，蛋白质周转速率快的器官中的比活性迅速上升，此后又迅速下降。为便于得到稳定的蛋白质合成率，采用间隔一定的时间多次引入标记氨基酸，具体的时间间隔要根据待测组织中标记氨基酸比活性的下降速度来确定。

蛋白质降解率的测定方法：目前，用于直接测定蛋白质降解率的方法很少，主要有3-甲基组氨酸法。其测定原理为：3-甲基组氨酸是肌肉蛋白质降解产物，不再被用于蛋白质合成，而是定量地从尿中排出，通过测定尿中该物质的排泄状况即可了解蛋白质降解代谢的情况

二、论述题

5.生命是典型的自组织耗散结构，营养在维持生命体系中有何作用？

耗散结构理论指出，系统从无序状态过渡到这种耗散结构有几个必要条件，一是系统必须是开放的，即系统必须与外界进行物质、能量的交换；二是系统必须是远离平衡状态的，系统中物质、能量流和热力学力的关系是非线性的；三是系统内部不同元素之间存在着非线性相互作用，并且需要不断输入能量来维持。

在平衡态和近平衡态，涨落是一种破坏稳定有序的干扰，但在远离平衡态条件下，非线性作用使涨落放大而达到有序。偏离平衡态的开放系统通过涨落，在越过临界点后“自组织”成耗散结构，耗散结构由突变而涌现，其状态是稳定的。耗散结构理论指出，开放系统在远离平衡状态的情况下可以涌现出新的结构。地球上的生命体都是远离平衡状态的不平衡的开

放系统，它们通过与外界不断地进行物质和能量交换，经自组织而形成一系列的有序结构。

6.动物营养学经历了哪些阶段，现代营养学应具备哪些特点？

现代动物营养学大体经历了三个阶段共200多年时间才形成的。

第一阶段：从18世纪中叶到19世纪中叶的100年时间为第一阶段。此期的最大成就是法国化学家Antoine Lavoisier（1743～1794）创立了燃素学说，奠定了营养学的理论基础。这一阶段的营养学进展很慢。第二阶段：从19世纪中叶开始，至以后的100年为第二阶段。此阶段的主要成就是认识到了蛋白质、脂肪和碳水化合物三大有机物是动物的必需养分。大部分研究集中在这三大养分及能量利用率上，并开始积累有关矿物元素的资料。第三阶段：从20世纪中叶起，动物营养学的发展进入第三个阶段，即现代动物营养学的形成与发展阶段。从30年代开始，维生素、氨基酸、必需脂肪酸、无机元素、能量代谢、蛋白质代谢、动物营养需要及养分互作关系的研究取得巨大进展。

现代动物营养学的发展趋势

1.蛋白质合成与动物生长的细胞调节与分子调节机制，分子技术将广泛应用于营养学研究及饲料资源的开发利用。

2.消化道微生物生态系统、消化功能和动物营养之间的相互关系，微生态营养学将不断发展。

3.动物营养需要的动态模型，动态营养学会迅速发展。

4.采食量的调控机制与措施，达到饲料投入与产出的最佳平衡。

5.饲料及饲粮养分生物学效价的快速准确评定。如：近红外分析、核磁共振法、体外细胞培养技术等。6．动物生产目标的改变、动物福利、环境与资源保护、人畜健康、立法等因素将明显影响动物营养需要与饲养方式，成为未来动物营养学的热点研究领域。7．提高生产效率的营养管理综合技术，如生物高新技术应用于饲料资源的开发利用、饲料加工技术、添加剂工业等的发展。8．研究手段和学科的更新，如系统营养学、分子营养学、动态营养学、计算机模拟等。

7.动静脉浓度差法在动物营养学中有何重要意义？

血液是营养物质、代谢产物、激素以及其他物质的转运媒介。在动物体循环中，与养分运输有直接关系的循环为门脉循环，门脉由胃、肠、胰、脾等处的静脉集合而成，动脉血由主动脉的腹腔部经腹动脉及肠系动脉而到达门脉器官，而门脉器官的静脉血并不直接回入心脏，其先汇集于门静脉，门静脉又逐渐分支在肝内与肝动脉血相会合。消化器官消化的养分即经门静脉运至肝脏，再加以适当的处理。为了研究动物机体或器官对养分的利用情况，可在机体不同部位的动静脉安置血管瘘管，以动态地获取血液样品，借助动静脉中养分的浓度差来测营养物质的净吸收（某器官的血流量与动、静脉中营养物质浓度差的乘积即为进出该器官对营养物质的净吸收量），可以从其血液成分变化过程中准确的反映日粮因子对试验动物的作用效果以及试验动物的营养状态。该技术在头部、乳腺、肝、肾、肠、睾丸等已被应用，其中，肝静脉瘘管、门静脉瘘管和肠系膜静脉瘘管与某一位点的动脉瘘管组合，可以定量地研究营养物质在肝脏和PDV组织内的变化，是一项重要的破肝脏和消化道组织代谢“黑箱”的技术，在动物营养学研究中具有重要的作用。另外，动静脉浓度差测定法与同位素示踪原子测定法结合使用更加准确，故动静脉浓度差测定法仍是目前定量研究动物吸收代谢产物较好的方法之一。