在反芻動物消化營養(yǎng)研究中，很難利用全部收集營養(yǎng)物質(zhì)的方法來測定養(yǎng)分的消化率或某段消化道內(nèi)食糜的流通量。而應(yīng)用指示劑與消化前后營養(yǎng)物質(zhì)間比例關(guān)系的變化，可以計算出所需要的試驗數(shù)據(jù)。在反芻動物消化營養(yǎng)研究中應(yīng)用的指示劑，一般分為內(nèi)源指示劑和外源指示劑。但不論哪一種，作為理想的指示劑都應(yīng)該符合以下條件：1）無任何毒副作用；2）在動物胃腸道中絕對不能被消化和吸收；3）不結(jié)塊，與食糜混合均勻，并保持其分布不變；4）對胃腸道的分泌、消化、吸收等正常生理功能和微生物區(qū)系無影響；5）從物理特性來看，與所標記的物質(zhì)很接近或者是緊密結(jié)合在一起的；6）食糜樣本內(nèi)標記物的分析方法，必須特異性強、非常靈敏而又簡單易行。現(xiàn)在所通用的指示劑，還沒有一種能夠完全符合上述條件。盡管如此，一些標記物仍然被廣泛地應(yīng)用在消化率、消化道不同食糜的分配和滯留時間等項目的測定上。 1 內(nèi)源指示劑 1．1 木質(zhì)素 人們通常認為飼料中的木質(zhì)素是不能被消化的，因此把木質(zhì)素作為內(nèi)源性指示劑廣泛地應(yīng)用于消化研究中。但從過去的研究結(jié)果來看，應(yīng)用木質(zhì)素作為指示劑在木質(zhì)素的測定上存在很大問題，并且木質(zhì)素不能完全從糞中回收。Fahey和Jung（1983）認為，木質(zhì)素在通過胃腸道時有一部分被降解或其結(jié)構(gòu)被改變，從而導(dǎo)致糞中的回收率低。大量的研究報道證實，在消化過程中部分木質(zhì)素消失，其表觀消失率為8％～53％，并且大部分消失的木質(zhì)素發(fā)生在瘤胃。通過消化道時物質(zhì)的丟失，是嚴重違背作為指示劑的標準的。因此選用木質(zhì)素作為指示劑應(yīng)慎重。木質(zhì)素或其他指示劑的不完全回收，會低估消化率，隨著丟失程度的加大或日糧中木質(zhì)素含量的降低其誤差加大。另外木質(zhì)素的化學(xué)性質(zhì)尚未完全弄清，缺乏準確的化學(xué)定義，用之作為指示劑缺乏可靠性。同時對木質(zhì)素的分析技術(shù)也存在很大的經(jīng)驗性，導(dǎo)致對本質(zhì)素含量的估測顯著不同。Muntifering（1982）證實，木質(zhì)素測定技術(shù)（如：ADL、KMn04木質(zhì)素或ABSL）的選擇，顯著影響木質(zhì)素的回收，從而影響對糞中木質(zhì)素和在食糜中流通量的測定。 1．2 Si02 100多年前，SiO2首先被估定為不可消化，并推薦用做指示劑。許多研究表明，Si02在糞中的回收率普遍過高，特別是放牧、簡易舍飼或圍欄飼養(yǎng)的家畜更是如此。這可能是由于動物采食時，飼料被塵土污染或直接食入了土壤，從而攝入了其中的SiO2所造成的。另外SiO2也明顯地被吸收并從尿中排出影響測定。目前很少采用SiO2作指示劑測定消化率。 1.3 AIA飼料中的灰分在沸HCl中是不溶的，不被動物吸收。糞中的AIA含量晝夜變化很小，分析技術(shù)準確，因此AIA是一種可靠的指示劑。在豬、禽的研究中，用灰分作為消化率指示劑所獲得的結(jié)果與全收糞法獲得的結(jié)果同樣準確。用綿羊進行消化試驗表明（van Keulen和Young，1977），灰分幾乎可以完全從糞中回收，并且估測的消化率與傳統(tǒng)方法獲得的數(shù)據(jù)沒有顯著差異。與其他指示劑一樣，用AIA作為指示劑測定消化率的準確性，取決于對該物質(zhì)攝入量的準確測定。這對于舍飼動物沒有問題，但應(yīng)用于自由放牧家畜時，也存在與SiO2同樣的問題（飼料被塵土污染或直接攝入土壤）。另外當飼料中AIA濃度很低時，如谷物或苜蓿日糧，飼料中AIA絕對含量的分析誤差，會影響AIA作為指示劑的準確性。 2 外源性指示劑 2．1 色染飼料 利用酸性品紅、洋紅、亮綠或亮藍、龍膽紫和卡紅等染料對飼料顆粒進行染色處理。染料是首先應(yīng)用的顆粒飼料指示劑，早期主要用于食糜滯留時間的測定。色染飼料顆粒作為指示劑具有一定的優(yōu)點，它可以對通過腸道的特定食糜顆粒進行認證，并且可以對一個混合日糧中的不同飼料，采用不同的染料進行處理。但對色染飼料作定量分析的方法不盡如人意。色染顆粒的分析必須用視覺檢測，計算樣本內(nèi)色染顆粒的數(shù)量，工作量大且存在人為誤差。色染飼料不能用于消化率的測定，另外由于對色染飼料分析的半定量性，通過色染飼料測定的食糜滯留時間應(yīng)視作相對值而不是絕對值。 2.2 Cr203 很多不溶性的金屬氧化物已作為指示劑應(yīng)用于營養(yǎng)學(xué)研究中,其中最常用的是Cr2O3，作為單標記物測定消化率和食糜流通量，其應(yīng)用要比其他指示劑廣泛得多。許多研究表明，作為指示劑Cr2O3具有很多優(yōu)點，可以在糞中完全回收，并且有很多可靠的分析方法。Cr2o3是一種致密的粉末，懸浮在食糜中以一個獨立于固相食糜和液相食糜的速率通過消化道。因此在測定食糜滯留時間時，不宜選用Cr2o3作為指示劑。Cr2O3在瘤網(wǎng)胃也可能形成沉淀物，并斷續(xù)通過胃腸道，以致糞中Cr2O3的分布，常受晝夜變化的影響。然而只要考慮到這些變化，并通過采用適當?shù)腃r2O3投放方法和糞便與食糜的采樣方法，以消除其影響，作為指示劑測定消化率和瘤胃后食糜的流通量，Cr2O3還是有其可取之處的。 Cr2O3經(jīng)常被用來校正通過橋型瘺管24h獲得的動物食糜流通量。但對裝有簡單T型瘺管的動物，點狀采樣作為指示劑測定流通速率時，有人曾提出質(zhì)疑。因為在消化道內(nèi)許多部位食糜的顆粒部分和液相部分的流通速度不同，在食糜采樣過程中食糜的固液相極易分離，所以由T型瘺管所采集的食糜，樣本很難真正代表食糜的實際情況。一些報道認為，用Cr2O3或任何單標記物想準確測定裝有簡單瘺管動物瘤胃后消化道食糜的流通量，都是不合適的。鑒于此，F(xiàn)aichney（1975，1980）和Ellis（1982）建議采用雙標記物來測定較為合適，如采用Ru－phen或稀土元素Cr-EDTA作為固液相的標記物測定食糜流通量。因為雙標記物測定法可以通過重組校正而取得食糜內(nèi)標記物的真正代表性濃度。Faichney（1972）對比了單標記物Cr2O3與雙標記物的測定結(jié)果，認為Cr2o3會低估食糜流通量。而有些學(xué)者認為，在測定消化道內(nèi)食糜流通量時，單、雙標記物測定的結(jié)果對比在統(tǒng)計分析上沒有顯著差異（McAllan等，1983；莫放等，1992）。也有其他研究證明，無論是簡單瘺管還是橋型瘺管，以Cr2O3作為指示劑，點狀采樣所獲得的食糜流通量，與從橋型瘺管全排空法收集所測得的數(shù)值一致。 2.3 稀土元素 鑭（La）、釤（Sm）、鈰（Ce）、錆（Yb）、鏑（Dy）等稀土元素已作為指示劑應(yīng)用于反芻動物消化率和流通率的研究。稀土元素可定量地從消化道排泄，其檢測方法敏感。很小濃度的稀土元素，顯示出很強的吸附特性。飼料中稀土元素的應(yīng)用表明，稀土元素被飼料顆粒緊密地粘合在一起，消化期間標記的和未標記飼料間的遷移很小。因此稀土元素似乎不僅可以作為固相食糜可靠的標記物，也可以作為日糧內(nèi)特定飼料顆粒的標記物。但以后又有研究表明，稀土元素在食糜顆粒間的遷移可能是相當大的，而且受很多因素影響，如稀土元素應(yīng)用的方法、對單個飼料的粘合能力和親和力、標記食糜顆粒的消化程度等。標記食糜在通過消化道時，理化條件的改變，特別是真胃中的酸性pH值，會增強稀土元素的遷移和溶解，另外瘤胃細菌也可能造成稀土元素在瘤胃內(nèi)的滯留（Combs等，1984），這些發(fā)現(xiàn)使人們認為稀土元素不適于作為顆粒食糜的標記物。不同稀土元素與顆粒食糜的粘合程度可能是不同的，因此應(yīng)用這些稀土元素來獲得的食糜流通率和食糜滯留時間的可靠程度，取決于針對研究日糧應(yīng)用的研究方法。另外應(yīng)該清楚所獲得數(shù)據(jù)的前提假設(shè)，即在真胃或十二指腸近端的酸性食糜樣本中，假定稀土元素是始終與顆粒食糜是粘合在一起的。 2．4 Ru＿phen, Ru一phen作為指示劑的很多優(yōu)點與稀土元素相類似。Ru-phen與顆粒物質(zhì)具有很強的結(jié)合能力，可在糞中定量檢測，同時具有可靠的分析技術(shù)。但在消化和通過消化道時，Ru－phen也發(fā)生一定程度的遷移和游離。瘤胃細菌也可能在標記Ru－phen飼料的轉(zhuǎn)運過程中，充當載體的角色。 2．5 鉻標記纖維 通過特定的媒染過程，鉻（Cr）與植物細胞壁間形成很強的復(fù)合物。當媒染物中Cr含量超過8％時，這種復(fù)合物在瘤胃液和酸性介質(zhì)中有良好的穩(wěn)定性，并且基本不被消化。這種復(fù)合物是目前所應(yīng)用的顆粒相標記物中最獨特的一種。以Cr標記纖維為指示劑，測定消化率和食糜流通率可獲得可靠的數(shù)據(jù)。但Cr媒染物應(yīng)用的最大缺陷，就是準備期間要求嚴格的化學(xué)處理以使媒染顆粒不被消化。由于標記物在食道中運動的不同，應(yīng)用Cr標記纖維測定顆粒食糜的滯留時間，可能反映的是滯留時間相對值，而不是絕對值。另外媒染物中的Cr濃度，影響物質(zhì)的密度，當Cr濃度增加時，密度同樣增加，對于飼喂相同日糧的動物，其瘤胃周轉(zhuǎn)率的測量值也增加。盡管存在這些問題，但由于Cr標記纖維能對特定食糜顆粒進行標記，同時比較容易測定，因此Cr標記纖維是一種極具潛力的標記物。 2．6 水溶性標記物 聚乙二醇（PEC）易溶于水，幾乎可完全在糞中回收。PEC作為指示劑已在反芻動物研究中應(yīng)用多年。但是PEG的分析技術(shù)不夠準確，盡管許多人已經(jīng)通過放射性同位素（l4C、3H）標記PEG以增加測定的準確性，還是不盡如人意。另外PEG可能吸附一定的日糧成分,或者由于單寧的存在而被沉降。在反芻動物研究中作為液相標記物，Cr-EDTA和Co一EDTA已相繼代替了PEC。與PEC相同，Cr-EDTA和Co-EDTA也易溶于水。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于瘤胃液相體積和稀釋率的測定。與PEC相比，其分析方法簡單，并且非常準確。在瘤胃中少量的Cr-EDTA和Co－EDTA可能與顆粒食糜相結(jié)合，一部分復(fù)合物（＜5％）被吸收，并從尿中排出。在大多數(shù)情況下，與測定結(jié)果相比，其誤差是微不足道的。 3 小結(jié) 總之，不同陶指示劑具有不同的特性，因此我們應(yīng)當根據(jù)不同的檢測目的，選擇適當?shù)闹甘緞⒉捎眠m當?shù)耐讹暦椒ǎㄈ纾阂淮涡怨嘧⒎ê瓦B續(xù)灌注法）和采樣規(guī)程，以期獲得相對可靠的數(shù)據(jù)。