动物营养学 第六章 能量与动物营养

章能量与动物营养

重点掌握饲料总能、可消化能、代谢能、净能、体增热的概念。掌握动物所需能量的主要来源，饲料能量在动物体内消化利用过程中的损失形式，能量利用效率的表达方式以及日粮水平在动物饲养上的意义。2021/6/271第六章能量与动物营养第一节能量来源及能量单位第二节饲料能量在动物体内的转化第三节饲料能量的效率2021/6/272第一节能量来源及能量单位一、动物所需能量的来源与衡量单位

(一)能量的主要来源(二)能量的衡量单位二、饲料中的能量

(一)饲料总能和总能值的概念(二)饲料中的总能2021/6/273(一)能量的主要来源存在于有机营养物质中。主要来源于饲料中的碳水化合物、脂肪、和蛋白质三大有机物（又称为三大能源物质）。当能量供给不足时，动物会动用体内的贮备能源物质糖元、体脂肪。严重能量供给不足时，体蛋白被分解供能。2021/6/274(二)能量的衡量单位曾以卡（calorie）、千卡（又称大卡）、兆卡（又称热姆）表示。目前采用焦耳(joule,J)、千焦(耳)、兆焦(耳)表示。卡值与焦耳的换算关系如下：(见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)2021/6/275二、饲料中的能量(一)饲料总能和总能值的概念：饲料经完全燃烧(或体内氧化)生成水、二氧化碳和其他气体时，所释放出的全部能量称为饲料总能(grossenergy,GE)即饲料有机物所含的化学潜能。每单位重量饲料中的总能称为饲料的总能值。一般以每克或每千克饲料中的含能量表示。2021/6/276(二)饲料中的总能：存在于各种有机物中。所含化学潜能量主要决定于其中的C、H含量，特别是C的含量。C、H含量↑，有机物的化学潜能↑。几种营养物质和饲料的总能值（表）2021/6/277表几种营养物质和饲料的总能值(KJ/g干物质)━━━━┯━━━━┯━━━━━┯━━━━葡萄糖│15.73│猪油│39.66蔗糖│16.57│玉米│18.54淀粉│17.70│燕麦│19.58

纤维素│17.49│大豆│23.10牛肉│23.85│米糠│22.09猪肉│22.64│麸皮│19.00

酪蛋白│24.52│三叶干草│18.70

植物油│39.04│稿秆│18.41━━━━┷━━━━┷━━━━━┷━━━━2021/6/278三大能源物质的平均能值：

碳水化合物17.36千焦/克蛋白质23.64千焦/克脂肪39.33千焦/克脂肪的能值最高，是碳水化合物的两倍以上，蛋白质介于脂肪与碳水化合物之间。∴饲料中的能值受脂肪含量影响很大,饲料中脂肪含量越高则能值越高。2021/6/279第二节饲料能量在动物体内的转化一、饲料能量在动物体内的转化二、消化能三、代谢能四、净能2021/6/2710(一)饲料能量在动物体内的转化过程饲料总能(GE)1.未消化饲料2.肠道微生物及其产物3.消化道分泌物4.消化道脱落细胞消化能(DE)代谢能(ME)净能(NE)维持净能生产净能粪能(FE)尿能(UE)(反刍动物约占DE3-5%)消化过程中产生的可燃气体(甲烷等)

(反刍动物约占DE3-10%)体增热发酵热(瘤胃、大肠中)下张2021/6/2711(二)饲料能量在动物体内转化过程中

的损失:见图粪能(energyinfeces,FE)、尿能(energyinurine,UE)

、可燃气体(甲烷)能(Eg)体热等形式损失。降低这些能量损失，可提高能量的利用效率。2021/6/2712二、消化能（一）消化能的概念消化能，即可消化能(digestibleenergy,DE)：

食入的饲料总能减去粪能后剩余的能量。

DE＝GE-FE可消化能值：每单位重量饲料中的可消化能。一般以可消化能值表示，简称消化能。即

食入总能（MJ）－粪能（MJ）─────────────

采食量（Kg)消化能值(MJ/Kg)＝2021/6/2713（二）表观消化能与真实消化能

1.未消化饲料粪能来源2.肠道微生物及其产物粪中的内源物3.消化道分泌物所含能为代谢4.消化道脱落细胞粪能(FmE)

由上述公式计算的饲料消化能为表观消化能(apparentdigestibleenergy,ADE)。2021/6/2714真实消化能(TDE)矫正了代谢粪能引起的测定误差所得的消化能，称为真实消化能TDE(truedigestibleenergy)，

即：

食入总能－(粪能－代谢粪能)－甲烷能TDE(MJ/Kg)＝─────────────────

采食量粪能损失量主要与动物的种类和饲料的性质有关。哺乳幼畜排出的粪能仅占食入能量的10％左右，而采食劣质粗饲料的成年反刍动物可达60％以上。2021/6/2715三、代谢能(一)代谢能的概念代谢能(metabolizableenergy,ME)：即生理有效能。饲料消化能减去尿能和消化道可燃气体能后剩余的能量。（主要是甲烷）

ME＝DE-(UE+Eg)＝GE-FE-UE-Eg2021/6/2716代谢能值：每单位重量饲料中的代谢能。

GE-FE-UE-EgME(MJ/Kg)＝────────采食量通常所说的饲料代谢能是指饲料的代谢能值。2021/6/2717（二）表观代谢能与真实代谢能1.内源尿能(urinaryenergyfromendogenousoriginproducts,UeE)：尿中来自体内物质的代谢产物所含的能量。2.真实代谢能(TME)：由上述公式算得的代谢能，未矫正代谢粪能和内源尿能，称为表观代谢能(AME)。真实代谢能为：

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

ME(MJ/Kg)＝────────────采食量2021/6/2718(三)尿中的能量损失:1.主要是蛋白质代谢的能量损失:

蛋白质代谢形成尿酸、尿素、肌酐等物质随尿排出体外，造成能量损失。每克蛋白质在体内氧化所产生的热能比在测热器中的测定值低5.44千焦左右。蛋白质的能量转换率降低。2021/6/27192.影响尿能的因素：主要日粮中蛋白质含量能量蛋白比氨基酸平衡状况等。

日粮中蛋白质含量高，能量蛋白比偏低或氨基酸不平衡时，尿素或尿酸的产生量增加，尿能的损失也就越多。2021/6/2720(四)可燃气体能的损失1.可燃气体能的来源:

微生物作用产生。主要是反刍动物消化道中发酵产生的甲烷气体。其他气体以及单胃动物大肠中发酵产生的甲烷气体数量很少，一般忽略不计。2021/6/27212.反刍动物甲烷产生量:与日粮性质和采食量有关，甲烷能约占总能的3%-10%。低质日粮产生甲烷比例大；采食量增加，甲烷损失的比例减少。粗饲料细粉碎或制成颗粒也可降低甲烷气体的产生量。2021/6/2722四、净能见图(一)净能(NE)的概念:用于动物维持生命活动和生产产品的能量称为净能(netenergy,NE)。即代谢能减去体增热和微生物发酵热剩余的能量。NE＝ME-HI-HF

＝GE-FE-UE-Eg-HI-HF2021/6/2723净能值

代谢能-(体增热+发酵热)净能值＝─────────────或

(MJ/Kg)采食量总能-粪能-尿能-气体能-体增热-发酵热净能值＝───────────────────(MJ/Kg)采食量2021/6/2724基础代谢(BM)能随意活动能：动物维持生活必要活动的消耗能量(A)产脂净能(NEf):肥育畜生产脂肪产奶净能(NEl):泌乳畜产奶增重净能(NEg):幼畜增重产蛋、产毛、劳役、繁殖等净能。降低维持净能可相应提高生产净能的比例，降低畜产品的生产成本。维持净能(NEm)(maintenance)生产净能(NEp)(production)净能(NE)2021/6/2725（二）体增热(heatincrement,HI)现象

1.概念：饥饿动物采食后数小时内的产热量高于饥饿时的代谢产热，这种现象称为体增热现象；这种因采食而增加的产热量称为食后体增热，简称体增热。又称食物的特殊动力作用、specificdynamicaction<offood>,SDA)

食物生热效应、热增耗。2021/6/27262.体增热的产生：(1)主要来自营养物质代谢：大约80％来自内脏，主要是肝脏的物质代谢过程中的损失。(2)少部分来自动物在采食及食物的消化(咀嚼、吞咽、消化道蠕动、微生物发酵)、吸收(营养物质的转运)以及废物的排泄等过程中的热能损失。2021/6/27273.影响体增热的因素:（１）动物的种类：反刍动物体增热比非反刍动物的大而且持久。主要是反刍动物在咀嚼、反刍、瘤胃蠕动和瘤胃内物质代谢过程产生较多的能量（２）饲喂水平：体增热随ME进食水平提高而增加。（３）日粮的组成：2021/6/2728（３）日粮的组成：日粮营养物质越平衡，体增热越低。日粮中缺乏某些营养物质如蛋白质、镁、磷、微量元素、维生素

或营养物质不平衡，体增热增加。日粮中以油脂代替部分碳水化合物，体增热减少。2021/6/27294.发酵热(HF)发酵热：饲料在胃肠内经微生物发酵产生的热量。反刍动物主要产生在瘤胃，单胃动物主要来自盲肠和结肠。体增热与发酵热一起测定，因此许多研究者将二者统称为体增热(进食后的产热量与进食前的产热量之差)。2021/6/27305.体增热在营养上的作用和意义：1.作用：在寒冷条件下，可用于维持动物体温。在高温环境条件下，是能量的损失，而且增加了额外的散热负担。2.意义：体增热和发酵热的多少，意味着代谢能的损失情况。下节本章目录2021/6/2731第三节饲料能量的效率一、饲料能量效率二、日粮能量水平在饲养实践中的意义2021/6/2732一、饲料能量效率(一)概念：

动物利用饲料中的能量转化为生产净能（如产奶净能、产蛋净能等），这种能量的产出与投入的比率关系称为饲料能量效率。2021/6/2733(二)表达方式或指标：

有三种1.能量总效率：

产品能量与食入饲料的有效能（消化能或代谢能）之比。

产品能────────食入有效能总效率＝×100%2021/6/27342.能量净效率（纯效率）：产品能量与除维持能以外的食入有效能之比。即，

产品能───────────食入有效能－维持能净效率＝×100%2021/6/27353.饲料总能的转化效率：即产品能量与食入饲料总能之比。

产品能饲料总能的转化效率＝──────×100%食入饲料总能饲料总能的转化效率大致为：猪肉17%、鸡肉12%、鸡蛋7%、牛乳15%、牛肉4%、羔