動物營養(yǎng)學(xué)-西北農(nóng)林科技大學(xué)7

第七章能量與動物營養(yǎng)

本章主要內(nèi)容1.動物的能量來源與概念。2.能量在動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程及能值的測定。3.能量體系及其表示方法。4.影響飼料能量利用率的因素。第一節(jié)能量概述及其轉(zhuǎn)化代謝

一、能量的概念及單位

二、能量來源

三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝

1.能量的概念

能量是做功的能力，包括光能、化學(xué)能、電能、熱能等。動物所需的能量是飼料中能產(chǎn)生能量的營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化后的一種特性，是動物的第一需要，沒有能量就沒有動物體任何功能活動，甚至于維持。一、能量的概念及單位

(1)傳統(tǒng):卡（cal）1Mcal=103Kcal=106cal（2）焦耳（J）:1MJ=103KJ=106J（3）卡體系和焦耳體系的轉(zhuǎn)化:1cal=4.184J1Kcal=4.184KJ1Mcal=4.184MJ2.能量單位一、能量的概念及單位1.主要來源于三大有機物：

碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)

碳水化合物是主要來源

單胃動物：淀粉、單糖、寡糖

反芻動物：纖維素、半纖維素、淀粉脂肪次之：是高產(chǎn)動物的能量補充

蛋白質(zhì)作能源物質(zhì)既不經(jīng)濟也不科學(xué)

二、能量的來源3.飼料的能量高低取決于三大有機物的比例與含量

含脂肪高的飼料含能高：大豆、花生、豆餅骨粉含有機物低，能量低2.純養(yǎng)分能量高低取決于分子中的C、H含量

C、H比例高能值高。O含量越低，能值越高。C/H越小，氧化釋放的能量越多。各類物質(zhì)能值的高低取決于分子中氧化時能結(jié)合外來氧的能力。二、能量的來源名稱CHON其它能值（KJ/g）脂肪7712110039.33（9.45）蛋白5272216323.64(5.65)CH2O446500017.36(4.15)三大有機物的分子組成及其能值三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝總能糞能消化能尿能甲烷能代謝能熱增耗凈能維持凈能生產(chǎn)凈能動物總產(chǎn)熱飼料能量在動物體內(nèi)的分配三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝TIDandNEsystemforpigs(Nobletetal.,1994)

可消化氨基酸體系和凈能體系（一）總能（grossenergy，GE）

飼料中的有機物完全氧化燃燒生成二氧化碳、水和其他氧化產(chǎn)物時釋放的全部能量，主要為碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的總和。在體外通過彈式測熱計測定。定義三、能量在動物體的轉(zhuǎn)化代謝

2.飼料的總能取決于三大有機物的含量，其能量與分子中C/H、O、N含量相關(guān)，C/H高，O越低，則能量越高。

脂肪>碳水化合物>蛋白質(zhì)

3.各種植物性飼料GE均約為18.5MJ/Kg.DMGE是化學(xué)能，與動物無關(guān)，用GE來衡量飼料能量價值的大小極不準(zhǔn)確，它只是作為其它能量評定的基礎(chǔ)。（一）GE（二）消化能(digestibleenergy，DE)

消化能（DE）=總能（GE）-糞能（FE）按上式計算的消化能為表觀消化能（ADE）1.定義：飼料可消化養(yǎng)分所含的能量，即動物攝入飼料的總能與糞能之差。2.糞能（FE）：

糞中所含的能量（不能消化的養(yǎng)分隨糞便排出）。是飼料能量代謝的第一道損失，也是最大的損失。

內(nèi)源性物質(zhì)所含的能量稱為代謝糞能（FmE）FE中扣除FmE后計算的消化能稱真消化能（TDE）3.糞能的來源（二）DE4.表觀消化能=總能-糞能，即：ADE=GE–FE5.真消化能=總能-（糞能-內(nèi)源物質(zhì)所含的能量)

即:TDE=GE-（FE-FmE）TDE=ADE+FmE

FmE：代謝糞能表觀消化能（ADE）

（TDE）真消化能TDE比ADE能更準(zhǔn)確的反映飼料的有效值，但測定困難（二）DE⑴總能影響不大消化能（Kcal/Kg）=（總能-糞能）/進食量（DM）⑵糞能損失最大的部分消化率取決于飼料中的粗纖維（CF）含量DE（MJ/Kg）=17.15-0.41CFCF：粗纖維含量⑶動物種類

6.影響消化能的因素（二）DE反芻動物飼喂粗飼料糞能占總能的40%-50%飼喂精飼料糞能占總能的30%馬糞能占總能的40%豬糞能占總能的20%哺乳動物（其它）糞能占總能的比例

10%家禽因糞尿難分開，一般不測定禽類的消化能（二）DE(三)代謝能(metabolizableenergy，ME)

即食入的飼料消化能減去尿能（UE）及消化道氣體的能量（Eg）后，剩余的能量，也就是飼料中能為動物體所吸收和利用的營養(yǎng)物質(zhì)所含的能量。ME=DE-（UE+Eg）=GE-FE-UE–Eg

1.定義

2.氣體能（Eg）

消化道發(fā)酵產(chǎn)生氣體所含能量。甲烷能占總能3%-10%（主要針對反芻動物）。單胃動物消化道產(chǎn)氣較少，Eg一項可以忽略不計。CH4產(chǎn)量與采食量、營養(yǎng)水平、日糧結(jié)構(gòu)有關(guān)。維持水平飼養(yǎng)時Eg占GE8-10%;高于維持GE6-8%；采食易消化飼料，ECH4比例降低，Eg占GE3-10%。（三）ＭE綿羊甲烷（g）=2.14x+9.80x為可消化碳水化合物的百分?jǐn)?shù)

牛甲烷（g）=4.012x+17.68x為可消化碳水化合物的百分?jǐn)?shù)（三）ＭE甲烷產(chǎn)量的計算

UE：尿中有機物所含的總能，主要來自蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物如尿素、尿酸、肌酐等。UE的高低主要取決于尿中含N物質(zhì)。每gUN的能值：反芻動物31KJ/g豬28KJ（尿素）禽34KJ（尿酸）UE損失占GE的5-8%。一般比較穩(wěn)定：豬占GE2-3%，反芻動物4-5%。日糧蛋白質(zhì)過高或氨基酸不平衡時，UE增加。

3.尿能(UE)（三）ＭE代謝能=總能-糞能-氣能-尿能=消化能-氣能-尿能

即：ME=DE-(Eg+UE)=GE-FE-UE-Eg單胃動物氣能可忽略不計禽

代謝能=總能-（糞能+尿能）=總能-排泄物能量

豬代謝能=總能-（糞能+尿能）=DE-UE（三）ＭE表觀消化能（AME）=總能（GE）-糞能（FE）-尿能（UE）-氣能（Eg)真代謝能（TME）=總能-（糞能-代謝糞能）-（尿能-內(nèi)源尿能）-氣能即TME=GE-（FE-FmE）-（UE-UeE）-Eg

TME=AME+FmE+UeE

UeE：內(nèi)源尿能，來自于體內(nèi)蛋白質(zhì)動員分解的產(chǎn)物所含的能量。4.表觀代謝能（AME）和真代謝能（TME）（三）ＭE

ME受體內(nèi)N沉積的影響，為了比較不同飼料的代謝能值，應(yīng)消除體內(nèi)氮沉積量(RN)對ME值的影響，即將實際ME測值校正到氮沉積為零時的ME。主要用于家禽。校正公式：AMEn=AME-RN×34.39TMEn=TME-RN×34.39

RN：家禽每日沉積的氮量（+，-，0）

5.氮校正代謝能（MEn）（三）ＭE

ME=總能-糞能-尿能-氣能⑴影響飼料消化的因素（CF）糞能⑵碳水化合物含量氣能⑶蛋白質(zhì)水平尿能⑷AA含量及平衡狀況平衡尿能（5）飼料抗?fàn)I養(yǎng)因子及毒素糞、尿能6.影響代謝能的因素（三）ＭE（四）凈能(NetEnergy，NE)

能夠真正用于動物維持生命和生產(chǎn)產(chǎn)品的能量，即飼料代謝能扣除飼料在體內(nèi)的熱增耗（HI)后剩余的那部分能量。包括維持凈能和生產(chǎn)凈能。1.定義NE=ME–HINE=NEm+NEp

指絕食動物在采食飼料后的短時間內(nèi)，機體產(chǎn)熱高于絕食代謝產(chǎn)熱的那部分熱量。體增熱=采食動物產(chǎn)熱量-絕食動物產(chǎn)熱量2.熱增耗（heatincrement,HI）（四）NE

⑴消化過程產(chǎn)熱，消化道運動產(chǎn)熱。⑵營養(yǎng)物質(zhì)的代謝做功產(chǎn)熱。⑶營養(yǎng)物質(zhì)代謝增加了不同器官肌肉活動所產(chǎn)生的熱量。⑷腎臟排泄做功產(chǎn)生熱量。⑸飼料在胃腸道發(fā)酵產(chǎn)熱。3.產(chǎn)生熱增耗的原因（四）NE4.影響熱增耗大小的因素（四）NE

HI是不可避免的以熱的形式損失的能量，也是飼料ME轉(zhuǎn)化為NE過程中的損耗。在寒冷環(huán)境中可用以維持體溫，高溫季節(jié)有害。一般是能量損失。

不同的營養(yǎng)素?zé)嵩龊模篜rHI占ME的30%，CH2O10-15%，fat5-10%（四）NE

指飼料能量沉積到產(chǎn)品中的部分，也包括用于勞役做功部分。根據(jù)生產(chǎn)目的不同，可分為增重凈能、產(chǎn)蛋凈能、產(chǎn)奶凈能、產(chǎn)肉凈能、產(chǎn)毛凈能等。指維持動物生命活動、適度隨意運動和維持體溫恒定所耗能量。這部分能量最終以熱的形式散失。5.維持凈能（NEm）6.生產(chǎn)凈能（NEp）（四）NE（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響體溫恒定產(chǎn)熱：飼料、體組織散熱：a.蒸發(fā)散熱呼吸、皮膚出汗b.非蒸發(fā)散熱傳導(dǎo)、對流、輻射環(huán)境溫度影響兩個過程的強弱比例，也影響飼料的能量分配1.環(huán)境溫度主要通過影響動物的熱調(diào)節(jié)來影響飼料能量的利用效率。

2.等熱區(qū)：在環(huán)境溫度的某一范圍內(nèi)，動物不需要提高代謝率，只靠物理調(diào)節(jié)（蒸發(fā)、傳導(dǎo)、對流、輻射），即可維持體溫的恒定，通常將這一溫度范圍稱為等熱區(qū)。等熱區(qū)內(nèi)動物的代謝率最低。

3.臨界溫度:等熱區(qū)的下限點溫度為下限臨界溫度，或簡稱臨界溫度。

4.上限溫度:等熱區(qū)的上限點溫度叫上限溫度。（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響

等熱區(qū)能量利用最高。環(huán)境溫度超過等熱區(qū)高限，動物產(chǎn)熱略有下降，但隨著環(huán)境溫度升高，動物機體代謝加快，產(chǎn)熱增加。環(huán)境溫度低，動物本能增加采食。環(huán)境溫度高于一定值，動物本能降低采食量，減少體增熱。通過飼養(yǎng)，管理擴大等熱區(qū)。低溫下，每下降1℃，20kg豬多需13g飼料。（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響第二節(jié)動物能量需要的表示體系一、能量表示體系二、能量體系間的轉(zhuǎn)化關(guān)系三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點一、能量體系

考慮了糞能損失，準(zhǔn)確性小于代謝能和凈能，豬多采用消化能體系。

2.代謝能體系

在消化能基礎(chǔ)上，考慮了尿能和氣能的損失，比消化能準(zhǔn)確，但測定困難。代謝能體系主要用于家禽。1.消化能體系

不但考慮了糞能、尿能、氣能的損失，還考慮了熱增耗的損失，比消化能和代謝能都準(zhǔn)確。但測定難度大