GB/T 40747-2021 饲料瘤胃可发酵有机物(FOM)测定方法

　　ICS 65 . 120 CCS B 46

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40747—2021

　　饲料瘤胃可发酵有机物(FOM)测定方法

　　Determinationoffermentableorganicmatter(FOM)ofruminantfeedstuffs

　　inrumen

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40747—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由全国饲料工业标准化技术委员会(SAC/TC 76)提出并归口 。

　　本文件起草单位：中国农业大学、山东农业大学、河北农业大学、东北农业大学。

　　本文件主要起草人：李胜利、胡志勇、都文、黄文明、王中华、曹志军、杨红建、李建国、张晓明、张永根、王蔚、董旭晟。

　　GB/T 40747—202 1

　　饲料瘤胃可发酵有机物(FOM)测定方法

　　1 范围

　　本文件描述了用尼龙袋法测定饲料瘤胃可发酵有机物(FOM)的方法。

　　本文件适用于植物性饲料原料、全混合日粮(TMR)牛羊瘤胃可发酵有机物的测定。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 6435 饲料中水分的测定

　　GB/T 6438 饲料中粗灰分的测定

　　GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB/T 13088—2006 饲料中铬的测定

　　GB/T 14699 . 1 饲料 采样

　　GB/T 20195 动物饲料 试样的制备

　　NY/T 34 奶牛饲养标准

　　NY/T 815 肉牛饲养标准

　　NY/T 816 肉羊饲养标准

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　瘤胃可发酵有机物 fermentableorganicmatter(FOM)intherumen

　　植物性饲料原料、全混合日粮(TMR)中可被瘤胃微生物发酵的有机物。

　　3.2

　　瘤胃实时降解率 realtimerumendegradationrate

　　dp

　　饲料在瘤胃中停留一定时间后某成分被降解的质量占该试样的百分比。

　　3.3

　　瘤胃食糜外流速度 outflow rateofrumendigesta

　　k

　　单位时间内从瘤胃中流出的食糜质量占瘤胃内食糜总质量的百分比。

　　3.4

　　瘤胃有效降解率 effectiverumendegradationrate

　　P

　　根据不同时间点的实时降解率，结合实际饲喂条件下瘤胃食糜外流速度计算而得的降解率。

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　　3.5

　　饲料逃逸率 feedescaperate;FER

　　狑FER

　　饲料部分细小颗粒可能不被降解而通过尼龙袋孔直接逃逸，逃逸部分占总试样的比值。

　　4 原理

　　通过测定饲料中不同时间点的有机物瘤胃实时降解率，采用最小二乘法拟合获得瘤胃动态降解参数，并根据瘤胃食糜外流速度计算瘤胃有效降解率，乘以饲料有机物含量，即为瘤胃可发酵有机物。

　　5 试验动物或材料

　　5 . 1 试验动物及饲养管理

　　5 . 1 . 1 安装有永久性瘤胃瘘管的 4 头成年牛或成年羊，牛用瘘管内径应大于 100 mm,羊用瘘管内径应大于 40 mm。 试验动物品种相同，年龄、生理状态、生产性能相近，健康状况良好。

　　5 . 1 . 2 试验动物完成瘤胃瘘管安装手术，恢复正常生理状态。

　　5 . 1 . 3 采用常规牛(羊)饲料原料，根据 NY/T 34、NY/T 815 或 NY/T 816 配制 日粮，按 1 . 3 倍维持水平饲养，日粮精粗比为 4 ∶ 6 。

　　5 . 1 . 4 日粮中不应添加任何影响瘤胃功能和内环境及干扰瘤胃正常发酵机能的物质。

　　5 . 1 . 5 按照常规饲养管理程序，每天投料 2 次 ~3 次，自 由饮水。

　　5 . 1 . 6 预饲期 15 d,预饲期间和正式试验期间不应更换日粮，不应对试验动物进行免疫、治疗或实施其他可能干扰瘤胃消化机能的任何措施。

　　5 . 2 尼龙袋及其固定方法

　　5.2. 1 选用孔径为 50 μm 的尼龙布制作尼龙袋，牛用规格为 12 cm× 8 cm,羊用规格为 10 cm× 6 cm,袋底部两角呈钝圆形。

　　5 . 2 . 2 用细涤纶线双线缝合尼龙袋，针孔用在瘤胃内不易溶解或脱落的胶黏剂弥合，散边用电烙铁烫平或用酒精灯烤焦。

　　5 . 2 . 3 尼龙袋编号，使用前放入瘤胃内 72 h,取出、洗净、65 ℃烘干至两次称量之差不大于 0 . 000 2 g方可使用。

　　5 . 2 . 4 尼龙袋采用半软塑料管固定。 半软塑料管的直径应介于 0 . 5 cm~ 0 . 8 cm 之间。 牛用长度为 50 cm,羊用长度为 25 cm。 在半软塑料管的一端距顶端 1 cm~2 cm 处向远端划透一长 3 cm 的夹缝，用于固定尼龙袋。 在半软塑料管的另一端距顶端 1 cm~2 cm处打孔，直径约 0 . 5 cm,捆绑尼龙线。

　　6 仪器设备

　　6. 1 分析天平：感量为 0.000 1 g。

　　6.2 粉碎机：筛孔 2.5 mm。

　　6 . 3 马弗炉：温度能保持在 550 ℃ ±20 ℃ 。

　　6.4 恒温干燥箱：温度能保持在 103 ℃ ±2 ℃和 65 ℃ ±2 ℃。

　　7 样品

　　按照 GB/T 14699 . 1 的规定采集样品，风干处理后，缩分至约 200 g。 按照 GB/T 20195 规定制备试

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　　样，粉碎通过 2 . 5 mm筛孔，置于样品瓶内，清洁干燥处保存，备用。

　　8 试验步骤

　　8 . 1 称样和装袋

　　8 . 1 . 1 将尼龙袋置于恒温干燥箱内 65 ℃烘干至两次称量之差不大于 0 . 000 2 g, 冷却，称量，精确至

　　0.000 1 g。

　　8 . 1 . 2 平行做两份试验，称取适量待测样品放入尼龙袋底部，不同类别饲料称样量见表 1,精确至 0. 000 1 g,袋口处不应沾粘样品。 每种饲料至少装 64 个尼龙袋。 尼龙袋可以重复使用，但使用次数不应超过3 次 。

　　表 1 不同类别饲料称样质量

　　单位为克

　　8 . 2 固定尼龙袋

　　分别将两个装有待测样品的尼龙袋口交叉夹于一根半软塑料管(见 5 . 2 . 4)的夹缝中，用橡皮筋缠绕固定，确保其不渗漏、不脱落。

　　8 . 3 投放尼龙袋

　　在早晨饲喂前 1 h,打开试验动物的瘤胃瘘管盖，将固定好尼龙袋的半软塑料管通过瘤胃瘘管放入瘤胃中，每头(只)动物瘤胃里放置 8 根半软塑料管，尼龙袋应始终沉浸于瘤胃内容物中。 将半软塑料管或其他材料固定于瘤胃瘘管盖上。

　　8 . 4 瘤胃内培养

　　精饲料原料在瘤胃内的培养时间为：2 h 、4 h 、8 h 、16 h 、24 h 、30 h 、36 h 和 48 h。 粗饲料原料和全混合日粮在瘤胃内的培养时间为：4 h、8 h、16 h、24 h、30 h、36 h、48 h 和 72 h。

　　8 . 5 取出尼龙袋

　　每个培养时间点从每头(只)试验动物瘤胃中各取出 2 个尼龙袋，直至所有尼龙袋全部取出为止。

　　8 . 6 冲洗尼龙袋

　　取出的尼龙袋应立即浸泡在冰水中，尽快用自来水冲洗，在冲洗过程中可用手轻轻挤压，直至水清为止。

　　8 . 7 样品校正

　　按 8 . 1 另装 2 个尼龙袋，作为空白对照，不放入瘤胃内，直接对其按 8 . 6 进行处理。

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　　8 . 8 烘干尼龙袋

　　将所有冲洗过的尼龙袋(连同样品残余物)置于恒温干燥箱内 65 ℃下烘干至两次称量之差不大于

　　0.000 2 g。

　　8 . 9 样品水分的测定

　　按照 GB/T 6435 规定测定试样水分含量，计算试样干物质含量。

　　8 . 10 样品与培养残余物的粗灰分测定

　　分别将各尼龙袋中的残余物完全转移出来。 按照 GB/T 6438 规定测定试样、空白对照和各培养时间点残余物中的粗灰分含量。

　　9 试验数据处理

　　9 . 1 有机物含量

　　试样、空白对照和各培养时间点样品残余物中有机物含量以质量分数 狑OM计，数值以百分比表示，按公式(1)计算：

　　狑OM = 100% - 狑ASH …………………………( 1 )

　　式中：

　　狑ASH —试样、空白对照和各培养时间点样品残余物的粗灰分含量，% 。

　　9 . 2 试样逃逸率

　　试样逃逸率 狑FER(以风干物质基础计)，数值以百分比表示，按公式(2)计算：

　　狑

　　式中：

　　mFBI —空白对照装袋样品质量，单位为克(g) ;

　　mFAI —空白对照袋残余饲料质量，单位为克(g) 。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　9 . 3 校正样品量

　　校正装袋饲料样品质量 mCF(以风干物质基础计)，数值以克表示，按公式(3)计算：

　　mCF =mAF × (100% -狑FER) …………………………( 3 )

　　式中：

　　mAF —实际装袋饲料样品质量，单位为克(g) ;

　　狑FER —装袋试样逃逸率，% 。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　9 . 4 有机物瘤胃降解量

　　某培养时间点有机物的降解量以mIDOM计，数值以克表示，按公式(4)计算：

　　mIDOM =(mCF × 狑CROM) -(mIFR × 狑IROM) …………………………( 4 )

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　　式中：

　　mCF —校正装袋试样质量，单位为克(g) ;

　　∞CROM —校正试验残余物中有机物的含量，% ;

　　mIFR —某培养时间点残余物的质量，单位为克(g) ;

　　∞IROM —某培养时间点残余物中有机物的含量，% 。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　9 . 5 有机物实时瘤胃降解率

　　t 时刻试样中有机物的瘤胃实时降解率以dp计，数值以百分比表示，按公式(5)计算：

　　dp …………………………( 5 )

　　式中：

　　mIDOM —某培养时间点有机物的降解量，单位为克(g) ;

　　mCF —校正装袋饲料样品质量，单位为克(g) ;

　　∞CROM —校正试验残余物中有机物的含量，% 。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　9 . 6 降解参数

　　试样中有机物的瘤胃实时降解率符合指数曲线，按公式(6)计算：

　　dp=a+b(1 - e-ct) …………………………( 6 )

　　式中：

　　dp —t时刻试样中有机物的瘤胃实时降解率，% ;

　　a —试样中有机物的快速降解部分，% ;

　　b —试样中有机物的慢速降解部分，% ;

　　c —b部分的降解常数，单位为每小时(h-1 ) ;

　　t —试样在瘤胃内停留的时间，单位为小时(h) 。

　　利用各培养时间点瘤胃实时降解率的数据(dp和t)，采用最小二乘法，计算式中 a、b和 c值 。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　9 . 7 有效降解率的计算

　　试样中有机物的瘤胃有效降解率 P，数值以百分比表示，按公式(7)计算：

　　P=a+b × c/(c+k) …………………………( 7 )

　　式中：

　　a —试样中有机物的快速降解部分，% ;

　　b —试样中有机物的慢速降解部分，% ;

　　c —b部分的降解常数，单位为每小时(h-1 ) ;

　　k —试样通过瘤胃外流速度，单位为每小时(h-1 ),按照附录 A规定的方法测定。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　9 . 8 饲料瘤胃可发酵有机物含量

　　试样瘤胃可发酵有机物含量 ∞FOM,数值以百分比表示，风干样基础按公式(8)计算，干物质基础按公式(9)计算：

　　∞FOM = ∞ OM × P …………………………( 8 )

　　式中：

　　狑OM —试样中有机物含量，% ;

　　P —试样中有机物的有效降解率，% ;

　　狑water —试样水分含量，% 。

　　计算结果保留至小数点后两位。

　　10 精密度

　　在重复性条件下，两次独立测定结果与其算术平均值的绝对差值不大于该算术平均值的 10%。

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　　附 录 A

　　(规范性)

　　反刍动物瘤胃食糜外流速度的测定

　　A.1 原理

　　用铬标记的饲料样品定量饲喂给试验动物，测定不同时间点粪便中铬的含量，计算出待测饲料样品在瘤胃内的实际停留时间或瘤胃食糜外流速率。

　　A.2 试剂或材料

　　除非另有规定，仅使用分析纯试剂。

　　A.2 . 1 水：GB/T 6682,三级 。

　　A.2 . 2 重铬酸钠。

　　A.2 . 3 抗坏血酸。

　　A.2 . 4 试验动物与饲养管理：除瘤胃瘘管为非必需外，其他要求与反刍动物饲料瘤胃可发酵有机物测定方法的要求(见 5 . 1)相同。 在条件允许时，建议使用反刍动物饲料瘤胃可发酵有机物测定方法中的试验动物测定瘤胃食糜外流速度。

　　A.3 仪器设备

　　A.3. 1 pH 计。

　　A.3 . 2 分光光度计。

　　A.4 铬标记试样的制备

　　A.4 . 1 称取适量重铬酸钠(铬用量占待测饲料干物质的 4%~14%),加适量温水，至完全溶解。

　　A.4 . 2 将重铬酸钠溶液倒入装有试样的搪瓷盘内，搅拌均匀至稠粥状，加盖，置于恒温干燥箱内。

　　A.4.3 将烘干的铬标记试样放入底部装有细筛网(孔径 236 μm) 的桶中，用水冲洗至水澄清。 将冲洗后的铬标记试样放入塑料盆中，加入适量水，将饲料悬浮于水中。 加入适量抗坏血酸，搅拌均匀，使 pH下降至 4 . 0,静置 12 h。

　　A.4 . 4 用水将铬标记饲料冲洗至水清亮，恒温干燥箱内 105 ℃烘 24 h。

　　A.5 试验步骤

　　A.5 . 1 将铬标记饲料于晨饲时与精料混合一起喂给试验动物。 牛的喂量为 300 g/头;羊的喂量为65 g/头 。

　　A.5.2 于饲喂后 4 h、8 h、12 h、16 h、20 h、24 h、28 h、32 h、36 h、40 h、44 h、48 h、54 h、60 h、72 h、84 h、 96 h 、108 h 、120 h用直肠采样法采集粪样。

　　A.5 . 3 将采集的粪样在恒温干燥箱内 65 ℃烘干，粉碎过 1 . 0 mm分析筛，置于样品瓶中保存备测。

　　A.5 . 4 按照 GB/T 13088—2006 中第 4 章规定的分光光度计法测定粪样中铬的含量。

　　A.6 试验数据处理

　　待测饲料通过瘤胃外流速度以 k 计，数值以百分比每小时(%/h)表示，按公式(A. 1)计算：

　　f=c0e-kt …………………………( A.1 )

　　GB/T 40747—202 1

　　式中：

　　f —粪样中铬浓度达到高峰后 t 时间的浓度，单位为毫克每千克(mg/kg) ; c0 —粪样中铬浓度达到最高时的铬浓度，单位为毫克每千克(mg/kg) ;

　　t —采样时间，单位为小时(h)。