第七章-能值.

1、Energy动物营养学一切生命活动都需要能量的驱动一切生命活动都需要能量的驱动, ,能量用于维持、生能量用于维持、生长、繁殖和生产等活动。长、繁殖和生产等活动。碳水化合物、脂肪和蛋白质在机体内进行物质代谢的碳水化合物、脂肪和蛋白质在机体内进行物质代谢的同时，也进行着能量的代谢。同时，也进行着能量的代谢。动物体内的能量代谢遵循能量守恒定律，根据该定律动物体内的能量代谢遵循能量守恒定律，根据该定律可以确定动物对饲料中能量的利用效率以及饲料有效可以确定动物对饲料中能量的利用效率以及饲料有效能的含量，最终以饲料提供的能量满足动物的需要。能的含量，最终以饲料提供的能量满足动物的需要。动物营养学动物营养学

2、主要内容主要内容 (contents) 第二节第二节 能量代谢能量代谢第三节第三节 能量的作用和利用效率能量的作用和利用效率第一节第一节 能量的概念与来源能量的概念与来源动物营养学能量与人和动物的生活关系密切能量与人和动物的生活关系密切20%太阳能太阳能生物能生物能产品能产品能动物营养学能量的形式能量的形式(1) 机械能机械能。 (2) (2) 热能。热能。 (3) (3) 电能。电能。 (4) (4) 辐射能辐射能 (5) (5) 化学能。化学能。 (6) (6) 核能。核能。 (7) (7) 生物能。生物能。动物营养学能量是维持生命活动的动力能量是维持生命活动的动力 刘翔飞奔刘翔飞奔 思想

3、者的雕像思想者的雕像 各种生命活动需要能量各种生命活动需要能量 呼吸呼吸 血液循环血液循环 食物的消化食物的消化 吸收吸收 物质的运输物质的运输 物质的物质的合成合成 等都需要能量等都需要能量动物营养学第一节第一节 能量的概念与来源能量的概念与来源动物营养学（一）能量的概念（一）能量的概念 一、能量的概念及表示单位一、能量的概念及表示单位p 定义为：定义为：做功大小的能力做功大小的能力。p 在动物机体内做功的能力表现为在动物机体内做功的能力表现为化学能、热能化学能、热能和和机械能机械能。p 能量在动物体内的代谢遵循着能量在动物体内的代谢遵循着热力学第一定律热力学第一定律。动物营养学u 能量的单

4、位有能量的单位有卡卡和和焦耳焦耳两种两种 u 卡与焦耳可相互转换卡与焦耳可相互转换u 1 1卡（卡（calcal）=4.184=4.184焦耳（焦耳（J J）；）；1 1千卡（千卡（kcalkcal）=4.184=4.184千千 焦耳（焦耳（kJkJ）；）；1 1兆卡（兆卡（McalMcal）=4.184=4.184兆焦耳（兆焦耳（MJMJ）动物营养学第一节第一节 能量的来源及能量的单位能量的来源及能量的单位一、来源一、来源 1 1 蛋白质蛋白质+O+O2 2 COCO2+ 2+ H H2 2O+O+能能1 1+ +尿素尿酸尿素尿酸 （或（或NONO2 2） 2 2 脂肪脂肪+O+O2 2 C

5、O CO2 2+ H+ H2 2O+O+能能2 2 3 3 碳水化合物碳水化合物+O+O2 2 CO CO2 2+ H+ H2 2O+O+能能3 3 动物营养学如果化合物中含氧少，碳、氢多，则需外来的氧多，如果化合物中含氧少，碳、氢多，则需外来的氧多，产生热量也多。产生热量也多。表表 3-1 3-1 三种营养物质的化学元素平均组成三种营养物质的化学元素平均组成 碳碳氢氢氧氧氮氮其他其他脂肪脂肪蛋白质蛋白质 碳水化合物碳水化合物77775252444412127 76 61111222255550 016160 00 03 30 0 为什么脂肪含能高？为什么脂肪含能高？ 三大养分中哪个含碳高三大

6、养分中哪个含碳高? ?动物营养学( (三三) ) 能量的来源能量的来源能量来源于三种有机物：能量来源于三种有机物：碳水化合物、脂肪碳水化合物、脂肪和和蛋白质蛋白质。在在三大营养物质的化学三大营养物质的化学键中贮存着动物所需的化学能。键中贮存着动物所需的化学能。 体外产热体外产热 碳水化合物碳水化合物 16.70 kJ/g16.70 kJ/g， 脂肪脂肪 37.70kJ/g37.70kJ/g， 蛋白质蛋白质 23.60 kJ/g (1g23.60 kJ/g (1g蛋白质要损失蛋白质要损失6.5kJ , 6.5kJ , 其有效能为其有效能为17.1 kJ/g17.1 kJ/g左右。左右。) )动物

7、营养学图图3-1 3-1 动物能量代谢与物质代谢的关系动物能量代谢与物质代谢的关系三大营养物质的代谢伴随着能量的转换，合成代谢消耗能量，三大营养物质的代谢伴随着能量的转换，合成代谢消耗能量，分解代谢释放能量。体内物质与能量代谢的关系见图分解代谢释放能量。体内物质与能量代谢的关系见图3 31 1。动物营养学消化系统包括？牛的消化系统？唾液腺有那几个？单胃动物消化吸收的主要部位？为什么？动物营养学瘤胃细菌，古细菌瘤胃细菌，古细菌,瘤胃原虫，厌氧真菌，噬菌体。瘤胃原虫，厌氧真菌，噬菌体。瘤胃微生物的种类？纤维分解菌的特点？(1)对瘤胃对瘤胃PH最为敏感，最为敏感， PH 6.47.0最佳，最佳，PH

8、 6.2 受影响，受影响，PH 6.0 完全停止；完全停止；(2)纤维分解菌为严格厌养菌；纤维分解菌为严格厌养菌；(3)纤维分解菌以主要氮源为饲料在瘤胃降解所产生的氨，纤维分解菌以主要氮源为饲料在瘤胃降解所产生的氨， 但支链脂肪酸如异丁酸、异戊酸对生长速度也很重要。但支链脂肪酸如异丁酸、异戊酸对生长速度也很重要。 也即纤维分解菌不能完全靠也即纤维分解菌不能完全靠NPN作为其唯一的氮源，作为其唯一的氮源， 必须在日粮中有一定的蛋白质或供给足够的支链脂肪酸必须在日粮中有一定的蛋白质或供给足够的支链脂肪酸 才能达到其最大生长速度；才能达到其最大生长速度；(4) 纤维分解菌对脂肪较为敏感，添加后会使采

9、食量和消纤维分解菌对脂肪较为敏感，添加后会使采食量和消 化率下降。化率下降。动物营养学淀粉分解菌的特点？瘤胃原虫的作用？1、对PH敏感性低，PH 5.67.0对淀粉消化速度没有什么影响， 对VFA比例的影响也不大；2、 有充足氨存在，细菌便迅速繁殖；3 、瘤胃中能利用乳酸的细菌并不多，但若乳酸超出瘤胃的 缓冲能力时，此类菌就会占优势。4 、从纤维性日粮转变成淀粉或蔗糖日粮，会发生瘤胃酸中毒 （PH5.0）。这主要是将乳酸转变成乙戊酸所需微生物种群 或浓度不够，或繁殖速度较慢，且随PH下降越来越受到抑制；5 、淀粉在瘤胃的消化速度决于淀粉类型及其加工方法和温度。 如大麦比玉米快, 烤玉米比碎玉米

10、发酵更迅速。 维持瘤胃稳定: 吞食淀粉颗粒,吸收可溶性糖 与瘤胃细菌协同提高纤维素分解动物营养学第二节第二节 能量代谢能量代谢动物营养学析因法？析因法？动物营养学图图 3-2 3-2 饲料能量在动物体内的转化饲料能量在动物体内的转化动物营养学总能总能（gross energygross energy，GEGE） 是饲料完全氧化所释放是饲料完全氧化所释放的热量。的热量。总能一般用总能一般用氧弹热量计氧弹热量计来测量。来测量。不同饲料的不同饲料的总能值总能值是不同的是不同的决定饲料决定饲料能值大小能值大小的因素是其所含碳水化合物、脂的因素是其所含碳水化合物、脂肪和蛋白质的比例和数量。肪和蛋白质的比

11、例和数量。 动物营养学表表 3-2 3-2 部分饲料及营养物质的总能值（部分饲料及营养物质的总能值（GE kJ/gGE kJ/g）（干物质基础）（干物质基础）动物营养学p 直接测热直接测热p 根据饲料中根据饲料中三大营养物质的含量计算三大营养物质的含量计算出饲料的总出饲料的总 能值。能值。 饲料总能不能准确反应饲料能量对动物的营养价饲料总能不能准确反应饲料能量对动物的营养价值，但总能是能量代谢过程中评定其它有效能的值，但总能是能量代谢过程中评定其它有效能的基础基础 。动物营养学动物营养学（一）消化能的概念（一）消化能的概念1. 1. 表观消化能表观消化能（apparent digestible

12、 energy, ADEapparent digestible energy, ADE）表观消化能（表观消化能（ADEADE）总能（）总能（GEGE）粪能（）粪能（FEFE） 2 2真消化能真消化能(true digestible energy(true digestible energy，TDE) TDE) 真消化能（真消化能（TDETDE）= =总能（总能（GEGE）（粪能（）（粪能（FEFE）代谢粪能（）代谢粪能（FmEFmE）动物营养学粪能占总能的比例粪能占总能的比例p 幼龄哺乳动物幼龄哺乳动物 10%p 马马 40%p 猪猪 20%p 反刍动物精料反刍动物精料 20%30% 粗饲料粗

13、饲料 4050% 低质粗饲料低质粗饲料 60%动物营养学 表表 3-3 3-3 不同饲料的总能值与消化能值的比较（不同饲料的总能值与消化能值的比较（MJ/kgMJ/kg，牛），牛）饲饲 料料总能值总能值消化能值消化能值玉玉 米米18.518.516.416.4大麦粉大麦粉18.918.914.414.4大豆粕大豆粕19.619.615.215.2红三叶草粉红三叶草粉18.318.39.79.7苜蓿草粉苜蓿草粉17.917.911.311.3燕麦草粉燕麦草粉17.917.911.711.7大豆秸粉大豆秸粉17.717.710.010.0动物营养学用饲料的消化能评定饲料的营养价值比用饲料的总能用饲

14、料的消化能评定饲料的营养价值比用饲料的总能更为准确更为准确。用总能不能区别饲料在营养价值上的差异，用消化能可以区别用总能不能区别饲料在营养价值上的差异，用消化能可以区别不同饲料由于不同饲料由于消化率不同消化率不同而带来的能量变化。而带来的能量变化。 消化能考虑了动物对饲料的消化过程，且消化能考虑了动物对饲料的消化过程，且测定方法测定方法简单易行。简单易行。动物营养学（一）表观代谢能（一）表观代谢能(AME)(AME)和真代谢能（和真代谢能（TMETME） p表观代谢能（表观代谢能（AMEAME）总能（总能（GEGE）粪能（）粪能（FEFE）尿能（）尿能（UEUE）气）气体能（体能（EgEg）A

15、DEADEUEUEEgEgp真代谢能（真代谢能（TMETME） = =总能（总能（GEGE）（粪能）（粪能FEFE代谢粪能代谢粪能FmEFmE）( (尿能尿能UEUE内源内源尿能尿能UeE)UeE) 气体能气体能Eg =TDEEg =TDE (UE(UEUeE)UeE) EgEg虽然虽然TMETME比比AMEAME准确，但由于准确，但由于测定困难测定困难，我国饲料营养物质成分表，我国饲料营养物质成分表中的饲料代谢能和动物营养需要中的代谢能指标，均为中的饲料代谢能和动物营养需要中的代谢能指标，均为表观代谢能表观代谢能。动物营养学反刍动物的代谢能通常用下面的公反刍动物的代谢能通常用下面的公式计算：

16、式计算：ME=DEME=DE0.82 0.82 动物营养学p氮的氮的正正平衡平衡p零零氮平衡氮平衡p负负氮平衡氮平衡氮校正代谢能氮校正代谢能根据氮沉积量对代谢能进行校正，以氮沉积为零时的根据氮沉积量对代谢能进行校正，以氮沉积为零时的MEME为标准为标准p 表观氮校正代谢能（表观氮校正代谢能（AMEnAMEn）p 真氮校正代谢能（真氮校正代谢能（TMEnTMEn） 动物营养学表观氮校正代谢能表观氮校正代谢能(AMEn)(AMEn) = =表观代谢能（表观代谢能（AMEAME）氮沉积（）氮沉积（RNRN）34.3934.39真氮校正代谢能真氮校正代谢能(TMEn)(TMEn) = =真代谢能（真代

17、谢能（TMETME）氮沉积（）氮沉积（RNRN）34.3934.39动物营养学 单胃动物从消化能到代谢能的转化过程中主要单胃动物从消化能到代谢能的转化过程中主要是是尿能尿能的损失的损失反刍动物和单胃草食家畜还涉及反刍动物和单胃草食家畜还涉及甲烷能甲烷能的损失。的损失。 动物营养学（一）净能（一）净能（net energy, NEnet energy, NE）的概念）的概念1 1净能（净能（NENE） 净能（净能（NENE）= =代谢能（代谢能（MEME）体增热（）体增热（HIHI） = =总能总能GE-GE-粪能粪能FEFE尿能尿能UEUE气体能气体能EgEg体增热体增热HIHI = =表观代

18、谢能表观代谢能AMEAME体增热体增热 HIHI2 2热增耗（热增耗（HIHI） 食后体增热受以下几个方面因素的影响食后体增热受以下几个方面因素的影响 （1 1）消化道运动、血液循环和呼吸的增快；）消化道运动、血液循环和呼吸的增快；（2 2）体内合成代谢的增多；）体内合成代谢的增多；（3 3）肾排泄活动的增强；）肾排泄活动的增强；（4 4）营养物质代谢有关的器官（肝）产生热的增加）营养物质代谢有关的器官（肝）产生热的增加 动物营养学表表 3-4 3-4 不同品种动物饲喂不同饲粮或营养成分的热增耗不同品种动物饲喂不同饲粮或营养成分的热增耗动物营养学 维持净能（维持净能（NEmNEm） 生产净能（

19、生产净能（NEpNEp）动物营养学净能净能维持净能维持净能: :指饲料能量用于维持生命活动、指饲料能量用于维持生命活动、适度随意运动和维持体温适度随意运动和维持体温恒定部分，这部分能量最终以恒定部分，这部分能量最终以热的形式散发掉。热的形式散发掉。生产净能：生产净能：是指饲料能量用于沉积是指饲料能量用于沉积到产品中的部分，也包括用于劳役到产品中的部分，也包括用于劳役做功的能量。做功的能量。生产净能的形式生产净能的形式：增重净能、：增重净能、产奶净能、产毛净能、产蛋净能产奶净能、产毛净能、产蛋净能和使役净能。和使役净能。动物营养学p 1. 1.消化能体系消化能体系 p 2. 2.代谢能体系代谢能

20、体系 p 3. 3.净能体系净能体系 p 4. 4.总消化养分（总消化养分（TDNTDN） p 5. 5.淀粉价体系淀粉价体系 动物营养学表表3 35 5 常规饲料原料的常规饲料原料的DEDE、MEME及及NENE值值项目项目DEDE（MJMJkgkg）MEME（MJMJkgkg）NENE（MJMJkgkg）ME:DEME:DENE:MENE:ME苜蓿草苜蓿草7.867.867.137.132.262.260.910.910.32大麦大麦13.0413.0412.7112.718.288.280.970.970.65玉米玉米15.8015.8015.2615.2612.4112.410.970

21、.970.81小麦小麦14.0414.0413.3813.389.269.260.950.950.69次粉次粉12.6412.6411.8511.857.507.500.940.940.63豆粕豆粕16.3416.3415.2615.268.078.070.930.930.53豆油豆油31.6031.6030.4330.4322.9922.990.960.960.76动物营养学第三节第三节 能量的作用和利用效率能量的作用和利用效率动物营养学（一）维持生命活动和生产产品（一）维持生命活动和生产产品 一、能量的作用一、能量的作用1动物所进行的所有生命活动动物所进行的所有生命活动 2维持体温维持体温

22、 3动物生长、繁殖、生产产品等过程主要体现在营养动物生长、繁殖、生产产品等过程主要体现在营养物质在动物体、胎儿和产品（肉、蛋、奶、皮毛）中物质在动物体、胎儿和产品（肉、蛋、奶、皮毛）中的沉积，其中蛋白质、脂肪和碳水化合物的沉积需要的沉积，其中蛋白质、脂肪和碳水化合物的沉积需要消耗能量。消耗能量。 动物营养学一、能量的作用一、能量的作用能量缺乏对生产的影响能量缺乏对生产的影响动物营养学（三）能量过量对生产的影响（三）能量过量对生产的影响 动物营养学1 1能量利用总效率能量利用总效率（gross efficiencygross efficiency） （一）能量利用效率（一）能量利用效率产品含能值

23、产品含能值总效率总效率 采食的有效能值采食的有效能值 1002 2能量利用净效率能量利用净效率（net efficiencynet efficiency） 净效率净效率 产品含能值产品含能值采食的有效能值维持需要的能值采食的有效能值维持需要的能值 100 3 3能量转化效率（能量转化效率（efficiencyefficiency） 消化能、代谢能或净能与总能的比值。消化能、代谢能或净能与总能的比值。动物营养学（二）消化能用于生产的效率（二）消化能用于生产的效率 生长猪消化能用于生产的总效率（增重净能生长猪消化能用于生产的总效率（增重净能/ /消化能）与消化能）与饲养水平有关（正常生产情况下，饲

24、养水平是饲养水平有关（正常生产情况下，饲养水平是3 3倍的维持水平）倍的维持水平） (三三) 代谢能用于生产的效率代谢能用于生产的效率 1. 1. 生长的总效率生长的总效率 2 2产奶的总效率产奶的总效率 3 3产蛋的总效率产蛋的总效率 （四）净能用于生产的相对效率（四）净能用于生产的相对效率 动物营养学表表 3-6 3-6 生长和肥育的反刍动物对不同饲料代谢能的利用效率生长和肥育的反刍动物对不同饲料代谢能的利用效率动物营养学表表3 37 7 猪、反刍动物饲喂常规饲粮的能量利用效率猪、反刍动物饲喂常规饲粮的能量利用效率项目项目猪猪反刍动物反刍动物消化能占总能的消化能占总能的%75905087产品能占代谢能的产品能占代谢能的%（除去维持代谢能的利用效率）（除去维持代谢能的利用效率）体增重体增重75803062产奶产奶75854075动物营养学三、三、 影响能量效率的因素影响能量效率的因素（一）动物因素（一）动物因素1 1生产目的与能量效率生产目的与能量效率 2 2动物种类与能量效率动物种类与能量效率 3 3