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文獻綜述
caifu84583.cn
2007年4月7日出版

第二章:實驗動物飼料标準化的原則

(Principles of Standardization of Diets for Experimental Animals)
南通特洛菲飼料科技有限公司技術部 綜述

【摘要】實驗動物飼料标準化首先是應當根據每種動物的營養生理特點所決定的每種動物對每種營養素的需要量,并在此基礎上增加保險系數從而保障動物在某些特殊生理情況下不會過載或缺乏;其次是緊密圍繞影響實驗動物及實驗幹預因子的飼料因素,力求去除這些因素,在不能去除時最大限度地加以限制。此外,還要兼顧飼料生産過程中品質的穩定性和可複制性、用戶對成本的可接受性以及能夠有利于不同研究領域和不同研究目的對配方加以調整的需要。
【關鍵詞】實驗動物飼料;飼料标準化

一、高于國家飼料标準

實驗動物屬于動物領域,因此,實驗動物飼料标準是動物飼料标準的分支之一。由于國家動物飼料标準具有權威性和強制執行的标準,這就意味着實驗動物飼料不能脫離國家動物飼料标準。當然,國家動物飼料标準的制定過程也包含了實驗動物的特殊性對飼料的要求。因此,一個國家制定的動物飼料标準的水平和要求與實驗動物飼料标準的水平和要求具有相互推動作用。

二、基于長期研究的總結

實驗動物飼料标準的制定應當是基于大量和長期的飼養實驗結果和動物實際生産的總結,初步确定動物所需要的各種營養物質的需要量,通過試生産飼料,在動物中經過較長時間的喂飼觀察以及通過對動物解剖學和組織學觀察、機能學觀察、生物化學分析等一系列研究分析,然後進行必要的調整和重複觀察後最終确定标準。因此,不應當僅僅依靠理論上的推測或計算。

由于實驗動物飼養标準是基于當時的研究積累和研究水平、飼料和動物的生産條件制定的,因此,有其時效性,随着标準出台後在飼料生産中的應用、在實驗動物中的進一步的研究觀察,必要時需要進一步升級(補充和修訂)。

三、确定動物不同時期營養素需要量

營養素需要量是實驗動物飼料标準的核心内容和技術關鍵所在。在不同品種甚至同種不同品系的實驗動物之間生理特點的不同,對各營養素的需要量有明顯不同。此外,相同品種或同一品系動物在不同生長發育階段、不同生理狀态情況下,對各營養素的需要量有明顯不同。因此,需要對各種動物分别确定以下三方面的營養素需要量。

動物生長的營養需要量:是指動物生長發育期間(生長期)對營養素的需求量。

動物維持的營養需要量:是指動物處于維持狀态下(維持期)對營養素的需要量。

動物繁殖的營養需要量:是指動物在性成熟、性機能的形成與維持、受精、妊娠及哺乳等許多環節(繁殖期)對營養素的需要量。

上述不同時期、不同生理狀态下的實驗動物營養素需要量的确定與畜牧飼料的營養素需要量的确定有着明顯的區别,見表2-1。總之,對于實驗動物營養素需要量的确定要求更高,難度較大。

表2-1 實驗動物與畜牧動物的飼料标準的區别
比較 畜牧飼料 實驗動物飼料
目的 追求生長速度和動物生産性能以及經濟效益的最大化。 追求營養素代謝的平衡和生理機能的穩定。
營養素種類 标準中列出動物需要的主要的或大多數營養素。 标準中列出動物需要的所有營養素。
營養素需要量 各種營養物質的需要量指标是基本需要量,即需要量的下限,屬于開放型标準。 明确各種營養物質的需要量,屬于閉合型标準。
保險系數 不設保險系數或提供參考系數。保險系數的大小由生産單位根據飼料原料的選擇以及在設計和生産過程中的技術水平以及産品保質期的設置綜合确定。 包含保險系數。飼料産品是否達到标準規定的終端水平取決于生産單位生産過程的規範性和整體技術水平。
營養素需要量與飼料質量控制 飼料各營養素含量隻要達到或超過标準規定的下限即質量達标,不考慮營養素的精度。 飼料各營養素含量越接近于标準的規定數值,飼料質量越高。

四、确定不同營養素之間的比率

營養素需要量是根據動物生理特點以及不同生理狀态确定的,即能夠滿足動物對各種營養素的需要,但是,如第一章中所述,這還不能保障每種營養素在吸收水平或體内代謝水平處于正常狀态。因此,對于不同營養素的需要量的确定還必須結合不同營養素之間相互作用使不同營養素之間保持合理的相對比率。例如:能量/蛋白比,鈣/磷比,二價金屬例如鐵、銅、鋅、錳、鈣、鎂之間相互的比率,必需氨基酸之間及其與某些非必需氨基酸之間的比率,等等。

五、對原料的選擇和限制

在畜牧飼料中原料的選擇範圍極其廣泛,但實驗動物飼料截然不同,對原料加以嚴格限制。這種差别主要是因為兩類飼料的應用目的所緻。見表2-2。

表2-2 實驗動物飼料與畜牧飼料對原料要求的比較
比較 畜牧飼料 實驗動物飼料
目的 追求以最低的飼料生産成本獲得最佳的生長速度和生産性能。 追求飼料的穩定性、動物機能的穩定性,排除或最大程度地限制對研究和實驗幹預因子可能産生影響的所有因素。
大料的選擇 大料作為碳水化合物、蛋白質和脂肪的供應源,其種類和組成無選擇性,含有所需營養素的任何物質均可,甚至對含有毒有害成份的物質經降毒處理後使用,取決于生産企業的偏好或原料的價格等因素。 嚴格限制,必須是組成成份及其含量非常明确、不含任何有毒有害物質或抗營養因子,來源穩定。
維生素添加劑 為優化生産性能和提高效益。 為滿足動物需要量以及營養素之間的平衡。
礦物質添加劑 為提高或優化生産性能和效益。對化合物類型不作或無嚴格限制。 為滿足動物需要量以及營養素之間的平衡。對化合物類型加以嚴格限制。
稀釋劑或載體 無限制。 以粉狀大料代替,不使用其它物質
其它添加劑 風味劑、抗氧化劑、防黴劑、防腐劑、抗生素制劑、其它促生長制劑。 可加每種抗氧化劑但具體限制到制劑種類和濃度,不許添加其它任何添加劑。

六、各營養素需要量的保險系數

在飼料學上對飼料營養素含量設置保險系數主要是考慮到兩方面的因素,一是考慮到動物方面的因素,包括為動物應對飼養環境、應激等引起生理波動對某些營養素需要量的增加,以及動物在生長期随着生長發育對營養素需要量增加,另一方面是考慮到飼料生産的若幹環節以及飼料存儲過程都可能引起某些營養素尤其是穩定性差的營養物質的損耗或破壞。如表2-1中所示,畜牧飼料标準一般不設保險系數或給予參考系數,保險系數由飼料生産單位自行确定,但是,實驗動物飼料标準對各營養素需要量設置包含保險系數,其原因與實驗動物飼料營養素屬于終端标準。與畜牧飼料不同的是,對實驗動物飼料營養素需要量設置的保險系數不能太大,否則可能導緻某些或某種營養素過載或導緻某些營養素之間的比率發生改變。至于系數較小的情況下可能發生的營養素不足,這種情況必需通過改進生産技術或限制飼料存儲期(有效期)加以克服。

七、有利于調整配方

制定實驗動物飼料标準首先是剛性的,對飼料組成及各營養素含量給予明确的規定。但是,又要保持一種彈性或靈活性。因為不同研究領域或不同研究方向的實驗研究往往需要改變飼料的化學組成或物理狀态,例如:

外部物質的添加:經腸道給試驗性治療藥物(臨床醫學或藥學)、工具藥(基礎醫學)、食品功能因子(食品科學或營養學)或毒物(毒物毒理學)作為試驗手段是實驗研究中常采取的途徑。此時,如果能夠把這些藥物添加到飼料中不僅避免了其它途徑的缺點如灌胃引起的适應性反應,而且模拟了人體口服藥物的藥物吸收和藥物動力學過程。為此,飼料标準化應當有利于研究者添加藥物并通過調整飼料配方達到不改變飼料所有标準的目的。

飼料内部組成或比率的調整:營養學、代謝、内分泌等研究中常需要調整飼料組成成份(每種物質或元素缺乏)或提高每種物質或元素的含量(過載,或飼養環境改變對每種營養素需求量增加),那麼,飼料标準化應當有利于研究者對配方某個組成成份進行調整,但保持整個配方仍然達到規定的标準。

八、有利于加工生産并提供參考配方

實驗動物飼料标準化的目的之一是指導企業對飼料的加工生産,這種指導作用對飼料生産的穩定性和品質的可重複性發揮重要作用。此外,有利于加工生産也降低了對生産技術的要求,從而有利于降低成本。此外,提供标準化研究中使用的典型配方有利于生産企業更容易複制出符合标準的飼料産品。

九、對飼料标準做出詳細和科學的解釋

一部标準的制定出台是基于科學的原理和實際應用層面的觀察結果。對飼料标準的各個參數确定的理由以及在實際應用中可能的影響因素進行翔實的闡述或說明,如果是修訂“标準”重點要說明本次修訂的主要變化和與前一版顯著不同之處。這些闡述或說明有利于将來對标準的進一步研究和升級,有利于企業在配方設計、配方調整以及生産加工過程中解決實際問題,還有利于使用者結合飼料因素對研究中出現的意外結果進行綜合分析。事實上,每部飼料标準化出台,都伴有相應的書籍或研究報告出版。



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