平衡实验

研究营养物质食入量与排泄、沉积或产品间的数量平衡关系的实验称平衡实验。平衡实验一般用于估计动物对营养物质的需要和饲料营养物质的利用率。但矿物质元素因受内源干扰大，B族维生素受肠道微生物合成的干扰，平衡实验一般难达到目的。平衡实验主要包括氮平衡实验、能量平衡实验和碳、氮平衡实验。

一、氮平衡实验

氮平衡实验主要用于研究动物蛋白质的需要、饲料蛋白质的利用率以及饲料或饲粮蛋白质质量的比较。通过饲料粪氮和尿氮的测定，就可知道体沉积氮。

测定的方法除增加体氮的分析，其它与消化代谢实验相同。实验需在代谢笼(柜)中进行，粪尿分开收集。最好用公畜和颗粒饲料，以便于粪、尿的收集，避免粪尿与饲料的相互污染。

根据食入N、粪N和尿N可进行如下计算：

氮的消化率＝(食入氮－粪氮)÷食入氮

沉积氮＝食入氮－(粪氮＋尿氮)

氮的总利用率＝沉积氮÷食入氮

氮的生物学价值(BV)＝沉积氮÷吸收氮

尤其是单胃动物，氮的沉积除了受动物的性别、年龄和遗传因素的影响外，另一重要影响因素是饲粮蛋白质的数量和质量。通过氮平衡实验确定蛋白质的需要应注意的是，实验饲粮蛋白质水平能满足需要，必需氨基酸的数量足够、比例恰当以及其它营养物质适量，使动物能充分发挥遗传潜力。如果要测定某个饲料或饲粮蛋白质的利用率，则采用限食。原则是食入蛋白质(氨基酸)的量不超过或稍低于动物所需要的量。

二、 能量平衡实验

能量平衡实验用于研究机体能量代谢过程中的数量关系，从而确定动物对能量的需要和饲料或饲粮能量的利用率。能量平衡实验也是研究能量代谢的方法。估计能量平衡的途径有两种：一种是根据摄入饲料能量的去向，分为粪、尿、脱落皮屑、毛、营养物质沉积(生长肥育)、产品(奶、蛋、毛)和维持生命活动的机体产热几个部分。只要取得各个组分的能值，能量的需要和各阶段利用率即可算出。除维持机体活动的产热，其它组分的能值都可直接燃烧测定；另一途径是通过碳、氮平衡，因动物能量的来源都是含碳和氮的有机物，只要知道了食入饲料碳、氮的去向，根据碳、氮化合物的产热(常数)也可估计出动物对能量的需要和饲料能量的利用率。

能量平衡实验根据动物机体产热估计方法的不同，常分为直接测热和间接测热法。

（一）直接测热法 将动物置于测热室中，直接测定机体产热。将食入饲料、粪、尿、脱落皮屑和甲烷（反刍动物)收集，取样测其燃烧值。其它步骤同消化实验和氮平衡实验。根据一段时间(一般测定24小时)能量的收支情况，就可估计动物一个昼夜的能量需要和能量的利用率。表12-2为能量平衡的计算例子。

直接测热法原理很简单，但测热室(柜)的制作技术却很复杂，造价也很昂贵。世界上采用直接测热法测定机体产热的并不多。

（二）间接测热法 间接测热法是根据呼吸熵(RQ)的原理进行测定。因碳水化合物和脂肪在体内氧化产热与它们二者共同的RQ有一定的函数关系，所以，不管碳水化合物和脂肪各自氧化的比例如何，只要测得吸入O₂的消耗量和排除CO₂的体积，就可求得RQ。

（三）碳、氮平衡法 碳、氮平衡实验估计动物对能量的需要或饲料能量的利用率,需测定食入饲粮、粪、尿、CH₄和CO₂的C和N的含量。采用此法是假设能量的沉积和分解只有脂肪和蛋白质。