能量與動物營養

重點掌握飼料總能、可消化能、代謝能、凈能、體增熱的概念。掌握動物所需能量的主要來源，飼料能量在動物體內消化利用過程中的損失形式，能量利用效率的表達方式以及日糧水平在動物飼養上的意義。第六章能量與動物營養第一節能量來源及能量單位第二節飼料能量在動物體內的轉化第三節飼料能量的效率任務一飼料能量在畜禽體內的轉化一、動物所需能量的來源與衡量單位

(一)能量的主要來源(二)能量的衡量單位二、飼料能量在畜禽體內的轉化

(一)飼料總能和總能值的概念(二)飼料中的總能(一)能量的主要來源存在于有機營養物質中。主要來源于飼料中的碳水化合物、脂肪、和蛋白質三大有機物（又稱為三大能源物質）。當能量供給不足時，動物會動用體內的貯備能源物質糖元、體脂肪。嚴重能量供給不足時，體蛋白被分解供能。(二)能量的衡量單位曾以卡（calorie）、千卡（又稱大卡）、兆卡（又稱熱姆）表示。目前采用焦耳(joule,J)、千焦(耳)、兆焦(耳)表示。卡值與焦耳的換算關系如下：(見P16.)1卡(cal)=4.184焦耳(J)1千卡(Kcal)=1000卡(cal)1兆卡(Mcal)=1000千卡(Kcal)1千焦耳(KJ)=1000焦耳(J)1兆焦耳(MJ)=1000千焦耳(KJ)二、飼料能量在畜禽體內的轉化(一)飼料總能和總能值的概念：飼料經完全燃燒(或體內氧化)生成水、二氧化碳和其他氣體時，所釋放出的全部能量稱為飼料總能(grossenergy,GE)即飼料有機物所含的化學潛能。每單位重量飼料中的總能稱為飼料的總能值。一般以每克或每千克飼料中的含能量表示。(二)飼料中的總能：存在于各種有機物中。所含化學潛能量主要決定于其中的C、H含量，特別是C的含量。C、H含量↑，有機物的化學潛能↑。幾種營養物質和飼料的總能值（表）表幾種營養物質和飼料的總能值(KJ/g干物質)━━━━┯━━━━┯━━━━━┯━━━━葡萄糖│15.73│豬油│39.66蔗糖│16.57│玉米│18.54淀粉│17.70│燕麥│19.58

纖維素│17.49│大豆│23.10牛肉│23.85│米糠│22.09豬肉│22.64│麩皮│19.00

酪蛋白│24.52│三葉干草│18.70

植物油│39.04│稿稈│18.41━━━━┷━━━━┷━━━━━┷━━━━三大能源物質的平均能值：

碳水化合物17.36千焦/克蛋白質23.64千焦/克脂肪39.33千焦/克脂肪的能值最高，是碳水化合物的兩倍以上，蛋白質介于脂肪與碳水化合物之間。∴飼料中的能值受脂肪含量影響很大,飼料中脂肪含量越高則能值越高。第二節飼料能量在動物體內的轉化一、飼料能量在動物體內的轉化二、消化能三、代謝能四、凈能(一)飼料能量在動物體內的轉化過程飼料總能(GE)1.未消化飼料2.腸道微生物及其產物3.消化道分泌物4.消化道脫落細胞消化能(DE)代謝能(ME)凈能(NE)維持凈能生產凈能糞能(FE)尿能(UE)(反芻動物約占DE3-5%)消化過程中產生的可燃氣體(甲烷等)

(反芻動物約占DE3-10%)體增熱發酵熱(瘤胃、大腸中)下張(二)飼料能量在動物體內轉化過程中

的損失:見圖糞能(FE)尿能(UE)

可燃氣體(甲烷)能(AE)體增熱等形式損失。降低這些能量損失，可提高能量的利用效率。二、消化能（一）消化能的概念消化能，即可消化能(digestibleenergy,DE)：

飼料中可消化養分中所含的能量。即食入的飼料總能與糞中能量（FE)之差。

DE＝GE-FE可消化能值：每單位重量飼料中的可消化能。一般以可消化能值表示，簡稱消化能。即

食入總能（MJ）－糞能（MJ）─────────────

采食量（Kg)消化能值(MJ/Kg)＝（二）表觀消化能與真實消化能

1.未消化飼料糞能來源2.腸道微生物及其產物糞中的內源物3.消化道分泌物所含能為代謝4.消化道脫落細胞糞能(FmE)

由上述公式計算的飼料消化能為表觀消化能(

ADE)。真實消化能(TDE)矯正了代謝糞能引起的測定誤差所得的消化能，稱為真實消化能TDE

即：

食入總能－(糞能－代謝糞能)－甲烷能TDE(MJ/Kg)＝─────────────────

采食量糞能損失量主要與動物的種類和飼料的性質有關。哺乳幼畜排出的糞能僅占食入能量的10％左右，而采食劣質粗飼料的成年反芻動物可達60％以上。三、代謝能(一)代謝能的概念代謝能(ME)：飼料消化能減去尿能和消化道可燃氣體能后剩余的能量。即飼料的可利用養分的能量。（主要是甲烷）

ME＝DE-(UE+Eg)＝GE-FE-UE-AE代謝能值：每單位重量飼料中的代謝能。

GE-FE-UE-AEME(MJ/Kg)＝────────

采食量通常所說的飼料代謝能是指飼料的代謝能值。（二）表觀代謝能與真實代謝能1.內源尿能(urinaryenergyfromendogenousoriginproducts,UeE)：尿中來自體內物質的代謝產物所含的能量。2.真實代謝能(TME)：由上述公式算得的代謝能，未矯正代謝糞能和內源尿能，稱為表觀代謝能(AME)。真實代謝能為：

GE-(FE-FmE)-(UE-UeE)-AE

ME(MJ/Kg)＝────────────

采食量(三)尿中的能量損失:1.主要是蛋白質代謝的能量損失:

蛋白質代謝形成尿酸、尿素、肌酐等物質隨尿排出體外，造成能量損失。每克蛋白質在體內氧化所產生的熱能比在測熱器中的測定值低5.44千焦左右。蛋白質的能量轉換率降低。2.影響尿能的因素：主要日糧中蛋白質含量能量蛋白比氨基酸平衡狀況等。

日糧中蛋白質含量高，能量蛋白比偏低或氨基酸不平衡時，尿素或尿酸的產生量增加，尿能的損失也就越多。(四)可燃氣體能的損失1.可燃氣體能的來源:

微生物作用產生。主要是反芻動物消化道中發酵產生的甲烷氣體。其他氣體以及單胃動物大腸中發酵產生的甲烷氣體數量很少，一般忽略不計。2.反芻動物甲烷產生量:與日糧性質和采食量有關，甲烷能約占總能的3%-10%。低質日糧產生甲烷比例大；采食量增加，甲烷損失的比例減少。粗飼料細粉碎或制成顆粒也可降低甲烷氣體的產生量。四、凈能見圖(一)凈能(NE)的概念:用于動物維持生命活動和生產產品的能量稱為凈能(netenergy,NE)

。即代謝能減去體增熱和微生物發酵熱剩余的能量。NE＝ME-HI-HF

＝GE-FE-UE-Eg-HI-HF凈能值

代謝能-(體增熱+發酵熱)凈能值＝─────────────或

(MJ/Kg)

采食量總能-糞能-尿能-氣體能-體增熱-發酵熱凈能值＝───────────────────(MJ/Kg)采食量基礎代謝(BM)能隨意活動能：動物維持生活必要活動的消耗能量(A)產脂凈能(NEf):肥育畜生產脂肪產奶凈能(NEl):泌乳畜產奶增重凈能(NEg):幼畜增重產蛋、產毛、勞役、繁殖等凈能。降低維持凈能可相應提高生產凈能的比例，降低畜產品的生產成本。維持凈能(NEm)(maintenance)生產凈能(NEp)(production)凈能(NE)（二）體增熱(heatincrement,HI)現象

1.概念：饑餓動物采食后數小時內的產熱量高于饑餓時的代謝產熱，這種現象稱為體增熱現象；這種因采食而增加的產熱量稱為食后體增熱，簡稱體增熱。又稱食物的特殊動力作用、specificdynamicaction<offood>,SDA)

食物生熱效應、熱增耗。2.體增熱的產生：(1)主要來自營養物質代謝：大約80％來自內臟，主要是肝臟的物質代謝過程中的損失。(2)少部分來自動物在采食及食物的消化(咀嚼、吞咽、消化道蠕動、微生物發酵)、吸收(營養物質的轉運)以及廢物的排泄等過程中的熱能損失。3.影響體增熱的因素:（１）動物的種類：反芻動物體增熱比非反芻動物的大而且持久。主要是反芻動物在咀嚼、反芻、瘤胃蠕動和瘤胃內物質代謝過程產生較多的能量（２）飼喂水平：體增熱隨ME進食水平提高而增加。（３）日糧的組成：（３）日糧的組成：日糧營養物質越平衡，體增熱越低。日糧中缺乏某些營養物質如蛋白質、鎂、磷、微量元素、維生素

或營養物質不平衡，體增熱增加。日糧中以油脂代替部分碳水化合物，體增熱減少。4.發酵熱(HF)發酵熱：飼料在胃腸內經微生物發酵產生的熱量。反芻動物主要產生在瘤胃，單胃動物主要來自盲腸和結腸。體增熱與發酵熱一起測定，因此許多研究者將二者統稱為體增熱(進食后的產熱量與進食前的產熱量之差)。5.體增熱在營養上的作用和意義：1.作用：在寒冷條件下，可用于維持動物體溫。在高溫環境條件下，是能量的損失，而且增加了額外的散熱負擔。2.意義：體增熱和發酵熱的多少，意味著代謝能的損失情況。下節本章目錄任務二飼料能量的效率一、飼料能量效率二、畜禽能量體系三、影響飼料能量利用效率的因素四、日糧能量水平在飼養實踐中的意義一、飼料能量利用效率(一)概念：

動物利用飼料中的能量轉化為生產凈能（如產奶凈能、產蛋凈能等），這種能量的產出與投入的比率關系稱為飼料能量效率。(二)表達方式或指標：

有三種1.能量總效率：

產品中所含的能值占攝入飼料的有效能值（消化能或代謝能）的百分比。

產品能值────────攝入有效能值（包括維持能量）總效率＝×100%2.能量凈效率（純效率）：產品能量占攝入飼料中除用于維持需要后的有效能值。即，

產品能值───────────食入有效能值－維持需要的有效能值凈效率＝×100%3.飼料總能的轉化效率：即產品能量與食入飼料總能之比。

產品能飼料總能的轉化效率＝──────×100%食入飼料總能飼料總能的轉化效率大致為：豬肉17%、雞肉12%、雞蛋7%、牛乳15%、牛肉4%、羔羊肉5%、兔肉9%。(三)影響飼料能量效率的因素：取決于飼料的性質、動物對能量的利用能力、供給動物的能量水平和動物生產目的及生產率。凡有效能占飼料總能的比例越高、用于維持所占的比例越小、供給動物適宜的能量水平，則能量效率越高。影響飼料能量效率的因素：（一）畜禽種類和性別表1?不同飼料?ME?用于不同動物肥育的凈利用效率（?%?）飼料反芻動物豬、大鼠、狗

禽大麥607773玉米627874燕麥616873花生餅545864黃豆餅485764從表1可以看出?,?ME?用于生長育肥的效率，對豬禽等非反芻動物高于反芻動物。有資料表明，用同種飼料?ME?對于肉雞的生長效率?,?母雞高于公雞。

能量利用率的高低順序為維持?>?產奶?>?生長、肥育?>?妊娠和產毛。例如?:?ME?用于反芻動物生長肥育效率為?40-60%,?用于妊娠的效率為?10-30%?；?而?ME?用于豬生長的效率為?71%,?用于妊娠的效率為?10-22%?不同飼料?ME?用于維持的利用效率變異較小，而用于肥育時變異較大。?飼料?維持?肥育嫩黑麥干草?78?52?成熟黑麥干草?74?34?草地早熟禾?70?30?苜蓿草?82?52青貯牧草?65-71

21-61表2?部分飼料代謝能用于反芻動物維持和肥育的利用效率?單位（?%?）（三）?飼養水平

在適宜的飼養水平范圍內，隨著飼喂水平的提高,?飼料有效能量用于維持部分相對減少?,?用于生產的凈效率增加,但在適宜的飼養水平以上，隨采食量的增加?,?由于消