カーンはネバダ州カーニーにある Ward Laboratories Inc. の動物科学者。Saha は、ジョージア大学農業環境サービス研究所のプログラム コーディネーターです。両著者は、NIRS 飼料および飼料試験コンソーシアムの理事会メンバーです。
飼料生産者が飼料を分析して栄養レベルを決定し、最終的に飼料の品質を決定する必要があることは広く受け入れられ、確立されています。しかし、飼料を湿式化学法で分析するか、近赤外反射分光法 (NIRS) で分析するかについては、多くの混乱がありました。
多くの栄養士は、NIRS の精度が低いことを理由に、すぐに NIRS を一蹴します。しかし、NIRS は、飼料分析への導入から長い道のりを歩んできました。計測器は改善され、NIRS 飼料 &飼料試験コンソーシアム (NIRSC) は、業界全体で NIRS の使用を標準化および最適化するために大きな進歩を遂げました。
NIRS は、多くの湿式化学法と同じ原理を使用した分析方法です。湿式化学分析法では、標準曲線を使用して未知のサンプルを既知の濃度と比較し、栄養価を決定します。 NIRS は、サンプル上の近赤外光の反射率を測定する検出器によって生成されたスペクトルを使用します。
業界標準の湿式化学法によって決定された既知の成分 (たとえば、タンパク質の割合や酸洗剤繊維 (ADF) の割合) を含むサンプル スペクトルのライブラリを、未知のサンプルのスペクトルと比較します。未知のサンプルのスペクトルが既知のライブラリのスペクトルとどのように比較されるかに基づいて、栄養価を決定できます。
NIRS を使用する利点はいくつかあります。第 1 に、化学物質のインプットがないため、技術者の時間だけが NIRS 分析の真のコストとなります。複数のテスト部分を使用して複数の湿式化学分析を設定するのではなく、1 つの NIRS スキャンで、1 つの大きなテスト部分から複数の成分を測定できます。したがって、NIRS は低コストの分析です。
次に、サンプルを乾燥させて粉砕するだけです。抽出が不要なため、サンプル前処理をほとんど行わずに分析を迅速に行うことができます。第三に、この方法は非破壊的です。これにより、研究者はサンプルを保存し、生産者は鉱物や硝酸塩などの湿式化学分析を要求できます。第四に、分析に化学薬品を必要としないため、有害廃棄物が発生せず、NIRS は環境に優しいソリューションになります。
最後に、技術者はスキャンするカップを機器にロードするだけなので、潜在的な人的エラーの原因が少なくなります。 15 の成分を含む NIRSC からの方程式を使用して作成されたレポートでは、湿式化学のイベントを処理する 179 の技術者が必要になります。これは、NIRS の 1 つに対してヒューマン エラーが発生する可能性のある 179 ポイントです!
実証済みの再現性
NIRSC は、NIRS 法が湿式化学法よりも再現性と再現性を向上させることを示すデータに準拠しています。 7 つの NIRSC メンバー ラボは、National Forage Testing Association (NFTA) が実施する技能試験への参加として、2013 年から 2019 年までに分析された 33 のアルファルファ干し草サンプルからのデータを共有しました。
グラフは、参照メソッド平均 (RMA) と比較した粗タンパク質の結果を示しています。タンパク質の標準法は、ケルダール法による窒素の湿式化学分析です。 RMA は、指定された方法を使用してすべてのラボから報告された平均結果です。許容範囲の上限と下限は、NFTA によって技能試験の各ラウンドに割り当てられます。
NIRS ラボによって報告された粗タンパク質の結果のほとんどすべては、湿式化学法に基づいて NFTA によって割り当てられた許容範囲内にあります。したがって、これは、NIRS が湿式化学と同じくらい正確であることを示す強力なデモンストレーションです。 NIRS のキャリブレーションは、この結果を得るために、正確で正確で堅牢な湿式化学に基づいている必要があることを指摘したいと思います。
Horwitz 比は、ラボ間でのメソッドの精度 (再現性) を測定するために使用される指標です。比率が低いほど、再現性が高いことを示します。実験室でのテスト結果に適用すると、NIRS の Horwitz Ratios は湿式化学よりも全体的に低くなります。優れた科学を使用して開発され、適切に適用された NIRS キャリブレーション モデルは、湿式化学法よりも優れたラボ間精度を維持すると結論付けています。
より優れたハードウェア
NIRS 分析の機器は、長年にわたって改善されてきました。新しいテクノロジーにより、より優れた予測が可能になりました。現在、ノックスビルのテネシー大学にある NIRSC Instrument Hub の David McIntosh 氏によると、以前よりも楽器ごとの変動が少なくなっています。
結論として、飼料の NIRS 分析は、栄養価と飼料の品質を判断するための許容可能な方法です。手頃な価格で、迅速で、非破壊的で、繰り返し可能で、環境に優しいです。 NIRS 分析の機器は、長年にわたって改善されており、正確な結果に反映されています。 •
この記事は、
Hay &Forage Grower の 2020 年 8 月/9 月号に掲載されました 9ページに。
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