动物营养学国家重点实验室的专家经过近30年的前期积累及多年协作攻关，于2008年12月成功开发出了基于模拟单胃动物消化功能的体外水解系统（SDS-1）及相应的模拟消化酶谱试剂盒，该研究成果通过理论体系、技术路线、软硬件革新的集成，实现了单胃动物饲料有效能快速评定方法上的原创性突破。随后，研究专家进一步创新，推出了升级产品SDS-2，其操作自动化、运行稳定性和测试结果重演性等方面均有很大提高。
1. 技术背景
    自20世纪60年代起，各国学者为开发对饲料养分成分生物学效价的快速评定技术，在离体法（in vitro）、原位法（in situ）以及生物学法（in vivo）的简化方面进行过大量的研究工作。如20世纪后期以胃蛋白酶-小肠液为体系的猪、鸡饲料有效能酶学评价体系，以胃蛋白酶-胰液素-碳水化合物酶为水解手段的猪饲料消化快速评定体系，以蛋白酶透析法为手段的猪、鸡饲料氨基酸消化率快速评定体系等。但是，这些方法所采用的胃肠道模拟消化装置多是以酶谱不详、活力不清的人工消化液为基础，以简单的实验室器材为测试工具，以随意性的手工操作为手段的评定体系，诸多系统误差难以克服。
    为了开发本仿生消化系统，工作组首先系统研究了不同生理阶段单胃动物饲喂不同类型日粮后的消化道的酶活变异。在此基础上，以消化道过程动态变异主要因素为决策依据，以高度逼真性为目标，设计出了相应的模拟酶谱，通过计算机自动模拟控制其水解过程，在理论与实践上都可在全程规范水解环境条件下获得可比性参数的目的。
2. 功能设计
     本系统克服了以往in vitro法、in situ法以及in vivo法中存在的实验动物标准化难、组合效应变化大，手工操作繁琐且系统误差大等世界性难题，提供了一种全自动模拟饲料在单胃动物消化道内的消化、吸收的装置及配套的仿生酶谱的消化液试剂盒。经与传统公允的in vivo鸡、鸭、猪的评定方法对比达到全程电脑操控，重演性、可加性好的实验结果。
    本系统的设计，包括动物消化道模拟消化器、消化液自动输入系统、缓冲液自动输入-排空-切换系统、水解产物自动清洗系统、恒温控制系统、信号反馈控制系统等。
动物消化道模拟消化器装有透析袋，通过改变透析管外缓冲液及透析袋内消化液的种类，分别模拟单胃动物胃、小肠及大肠的消化与吸收。
消化液自动输入系统是带有通讯端口的微量蠕动泵在电脑的控制下连续向透析管中分泌消化液，模拟动物体内消化液的分泌过程。
恒温控制系统为消化过程中透析液及模拟消化器提供保温和震荡混合功能，模拟动物消化道内的环境温度和食糜混合过程。
自动控制系统是通过电脑对各消化阶段的消化时间、各消化段缓冲液及消化液协调进入模拟消化器进行自动控制，模拟动物消化道排空及吸收的速度。
3. 本系统与已有技术系统相比的创新点
3.1本系统通过改变模拟消化器中缓冲液及相应消化液的组成成分，实现对单胃动物胃、小肠及大肠的消化、吸收过程的模拟，克服了已有方法在食糜转移中出现的残留问题。
3.2本系统通过控制缓冲液的温度、流速间接调控模拟消化器透析管内的温度，从而可以使仿生消化过程的温度变异幅度在接近动物体温的变异范围之内（0.4℃以内）。
3.3本系统各模拟消化器间的缓冲液的进出口依顺序交融，可保证各模拟消化器内的化学反应条件均匀一致，降低了测试误差。
3.4本系统由电脑全程控制，上一阶段的消化液在清除之后，自动输入下一消化阶段的缓冲液及自动清洗残留的产物，从而可以排除由于手工操作引入的系统误差，提高重演性。
3.5本系统采用全自动加酶，既免除了人工定时加酶带来的不便，也使得加酶过程更加规范和精确，有利于提高实验结果的精确性和重演性。
3.6本系统在SDS-1的基础上采用全屏单点触摸，同时进一步简化了用户界面，新界面更加简洁生动。
4. 应用
    公司购进单胃动物仿生消化系统，研究不同单酶对各种饲料原料的降解效果，建立常用饲料原料的酶解数据库，为酶的复配和组合提供理论基础。根据饲料原料酶解数据库和饲料配方，制定复合酶配方，通过单胃动物仿生消化系统对复合酶进行效果验证，根据验证结果进一步调整、优化，最后将优化好的复合酶进行实际的动物实验以验证其实际使用效果。这一研发思路降低了复合酶配方的盲目性和随机性，使得各组成酶的种类、含量及比例更加科学、合理、高效，同时也加快了复合酶研发的速度。
    单胃动物仿生消化系统除了在复合酶研发方面能够发挥巨大作用外，还可以对市场上的复合酶进行快速评估。动物实验周期长、费用高，且易受气候、动物体况、饲养条件等很多因素的影响，使得实验结果无法真实的反应出酶效果。单胃动物仿生消化系统实现了体外条件下模拟动物胃肠道消化吸收饲料的过程，以饲料为底物，模拟逼真性高、重演性好，同时弥补了酶活力检测和动物实验的不足。相信在未来，将会有越来越多的同行认识到该系统的价值。