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1、第第三三章章 养分的能量营养养分的能量营养第一节第一节 基本概念基本概念 第二节第二节 饲料能量在动物体内的转化饲料能量在动物体内的转化 第三节第三节 饲料的能量利用率饲料的能量利用率 第四节第四节 日粮能量水平日粮能量水平第一节第一节 基本概念基本概念营养物质营养物质水、CO2能量能量能量能量有机物有机物是能量的载体，而能量能量能量能量是有机物的综合指标是有机物的综合指标。生物氧化光合作用一、能量的衡量单位一、能量的衡量单位 过去用卡卡卡卡（Calorie,卡路里），Kcal，Mcal现在用焦耳焦耳焦耳焦耳，KJ，MJ1031MJ=1000KJ=1000000J1MCal=1000Kcal=
2、1000000Cal1Cal=4.184J1J=0.239Cal二、能量的来源二、能量的来源 动物所需的能量主要来源于三大有机物三大有机物三大有机物三大有机物，即碳水化合物、脂肪和蛋白质。动、植物性饲料中的水分水分和矿物质矿物质在动物体内不释放能量。有机物质中，维生素维生素的份额极少，它们含有的能量极微，主要作为活性物质参与体内代谢。正常情况下，体内生物氧化所释放的能量主要来源于碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物，其次为脂肪脂肪脂肪脂肪，最后才为蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质。蛋白质不宜作为能源物质蛋白质不宜作为能源物质三、能值及其测定三、能值及其测定 （一）能值的概念 单位重量某养分或饲料完
3、全氧化时所放出的能量，成为该养分或饲料的能值。（二）能值的测定 养分和饲料的能值常用氧弹式热量计氧弹式热量计氧弹式热量计氧弹式热量计测定经测定，三种有机物的平均能值为：碳碳碳碳水水水水化化化化合合合合物物物物17.35KJ/g17.35KJ/g（4.15KCal/g）蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 23.64KJ/g23.64KJ/g(5.65Kcal/g)脂肪脂肪脂肪脂肪 39.54KJ/g39.54KJ/g(9.45Kcal/g)氧弹式热量计脂肪脂肪产热量最高，约为CHO或蛋白质的2.25倍。三种有机物能质的差异与其元素组成有关特别是氧元素的比例。但值得注意的是，碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳
4、水化合物和脂肪脂肪脂肪脂肪在体内完全氧化时所产生的热量与在体外用热量计测定值基本相等。而蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质在体内不能被完全氧化，随氨基的排出使部分能量损失，所以体内氧化产热低于体内氧化产热低于体外体外热热量计测定值量计测定值。第二节第二节 饲料能量在动物体内的转化饲料能量在动物体内的转化 有机物是能量的载体。饲料能量在动物体内的转化过程，也是饲料有机物被动物采采食食、消化消化、代谢代谢及沉积沉积的过程。能量在动物体内的转化，也遵循能量守恒定律（即能量从一种形式转变其它形式时，其总量保持不变）。总能总能(GE)粪能粪能（FE)消化能消化能(DE)尿能尿能（UE）甲烷能甲烷能（AM）代谢能代
5、谢能(ME)热增耗热增耗（HI)净能净能（NE)维持净能维持净能(NEm)基础代谢随意活动维持体温恒定生产净能生产净能（NEp）生长肥育繁殖产奶产蛋产毛劳役饲料能量在动物体内的转化过程饲料能量在动物体内的转化过程（MJ/kg）生成热量一、总能一、总能（GE、MJ/kg）饲料的能值即为饲料总能，也成为粗粗能能。是动物摄入饲料中三大有机物质所含能量的总和饲料中三大有机物质所含能量的总和。饲料总能的大小，主要取决于所含脂肪脂肪的高低。总能不能反映和区别饲料的真实营养价值。如玉米18.87MJ/kg，燕麦秸18.83MJ/kg食入饲料总能（IGE）=饲料能值食入饲料量饲料总能值总能值饲料总能值总能值玉
6、米18.87三叶草干草18.70燕麦19.58燕麦秸18.83大豆23.10大豆饼21.2米糠22.09小麦麸19.00几种饲料的总能值（MJ/kg）二、消化能（二、消化能（DEDE、MJ/kg）是被动物消化吸收的养分所含的能量是被动物消化吸收的养分所含的能量。消化能=总能-粪能 粪能（FE）粪中有机物所含的能量粪中有机物所含的能量。即饲料被动物采食以后，其中一部分有机物（养分）未被动物消化吸收，而随粪便排出体外，这部分有机物（养分）所含的能量就称为粪能。代谢粪能（FME）动物粪便动物粪便所含能量分为两部分：所含能量分为两部分：一部分是未被消化吸收的饲料残渣外，另一部分是另一部分是来自动物体内
7、的分解来自动物体内的分解产物产物，如消化道脱落细胞、进入消化道的机体分泌物和消化道微生物及其产物等。这部分物质所含有的能量，称之为代谢粪能。代谢粪能，不易单独测出不易单独测出，常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能粪能。由此得出的消化能称为表观消化能表观消化能（ADE）真实消化能真实消化能(TDE)(TDE)，是将FE（粪能）中的FME（代谢粪能）扣除。计算公式为：粪能损失量粪能损失量，与动物的种类和饲料性质有关。以乳为食时10%采食劣质粗饲料时可达60%干物质进食水平提高粪能损失提高反刍动物采食粗饲料：4050%采食精料：2030%马：约40%猪：约20%由某种动物测得的饲料消化能，不
8、能用于不同种类的其它动物。由某种动物测得的饲料消化能，不能用于不同种类的其它动物。虽然吸收的能量在动物体内可能被利用的程度仍有差异，但已排出了影响最大的消化损失的影响，故消化能在一定程度上反映消化能在一定程度上反映了不同饲料对动物的营养价值了不同饲料对动物的营养价值。三、代谢能（代谢能（MEME、MJ/kg）饲料总能减去粪能、尿能和消化道甲烷气体能（AM）损失后，即为代谢能。它是指可被动物利用的饲料养分所含的能量，所以又称之为生理有用能生理有用能生理有用能生理有用能。代谢能代谢能=总能总能-粪能粪能-尿能尿能-甲烷气体能甲烷气体能 尿能（UE）是指被吸收的饲料养分被吸收的饲料养分在代谢过程中所
9、产生的不能被机体利用的副产物，主要是尿素尿素、尿酸尿酸等含氮物质所含的能量。尿代谢能（UME）尿中也含有动物体的分解代谢的尾分解代谢的尾产物产物，这部分物质所含的能量称为尿代谢能。尿能损失一般占进食总能的58%甲烷气体能（甲烷气体能（AMAM）主要对草食动物草食动物草食动物草食动物而言。饲料在消化过程中产生而随嗳气嗳气或随随粪便排出体外粪便排出体外的含有化学潜能的气体主要是甲烷气，这些甲烷燃烧后所放出的能量称为甲烷气体能。甲烷能约为饲料总能的3 3%-10%-10%。其具体比例与饲料性质（特别是CHO的性质），以及饲养水平有关：日粮中可消化CHO含量越高，甲烷能损失越多。采食量增加时，甲烷能占
10、饲料总能的比例下降。对于非草食动物非草食动物消化道甲烷气产量很少，可忽略不计。反刍动物反刍动物，在维持饲养水平时，甲烷损失能占总能的8%-10%二倍维持饲养水平时，甲烷损失能占总能的6%-8%表观代谢能表观代谢能和真代谢能真代谢能饲料进食量AMUMEUMEUEFMEFMEFEIGETME-=)()(由于蛋白质在体内不完全氧化产物从尿排出，同一种饲料的代谢能的测定结果，受试验时氮平衡氮平衡氮平衡氮平衡状况的影响。当氮平衡为负值时，测出的代谢能值较高；相反，氮平衡为正值时测值较低。可对代谢能值进行氮沉积校正，使之成为氮沉积为零的代谢能值，称之为氮校正代谢能氮校正代谢能（AMEn）四、净能（四、净能
11、（NENE、MJ/kg）1热增耗（HI）动物动物采食后采食后采食后采食后机体所增加的产热量称为热增耗机体所增加的产热量称为热增耗 饲料能量在机体代谢过程中，其中部分能量可因代谢强度增大而以热的形式由体表散失以热的形式由体表散失，这部分热除在气候寒冷条件下可供作机体维持体温以外，在一般情况下却成为能量的额外损耗，故常将其称为热增耗。热增耗热增耗，包括发酵热（HF）和营养代谢热(HNM)（1 1）发酵热（）发酵热（HFHF）食入饲料在被消化过程中由消化道微生物发酵而产生的热。主要针对草食草食动动物物。反刍动物的发酵热约为食入总能的5-10%5-10%，对于非草食非草食动动物物的发酵热一般则忽略不计
12、。（2 2）营养代谢热）营养代谢热 动物采食饲料后由于体内代谢活动加强而增加的产热量。主要产生于被吸收养分的代谢过程；此外，消化道肌肉活动、呼吸加快，以及分泌系统和循环系统等的机能加强，都会引起体热增加。2净能（NE）代谢能减去热增耗即为净能代谢能减去热增耗即为净能。它是动物真正被吸收利用的那部动物真正被吸收利用的那部分饲料所含的能量分饲料所含的能量。又可分为维持净能和生产净能两部分。NE=ME一HI维维持持净净能能 用于基础代谢、维持体温恒定和随意活动所消耗的能量。从生产效益考虑，维持净能也是一种无偿消耗，其最终转化为热能形式散失，但这又是不可避免的。生产净能生产净能 用于形成各种动物产品或
13、做功的能量。如增重、繁殖、产奶、产毛、产蛋、劳役等。表观表观净净能：能：第三节第三节 饲料的能量利用率饲料的能量利用率 一、饲料能量的转化效率 1.饲料能量的转化效率饲料能量的转化效率 ：指动物生产的产品所含能量占食入饲料总能的百分比。饲料能量的饲料能量的饲料能量的饲料能量的利用利用利用利用效率效率效率效率（%)=食入饲料总能食入饲料总能产品能产品能100%不同动物生产不同产品或类似产品时不同动物生产不同产品或类似产品时，能量的转化效率不能量的转化效率不同同（差异较大），如猪肉17%、鸡肉12%、鸡蛋7%、牛乳15%、牛肉4%、兔肉9%。合理利用饲料能量，提高饲料能量利用效率是动物饲养中合理利
14、用饲料能量，提高饲料能量利用效率是动物饲养中一项重要任务。一项重要任务。2.2.饲料能量的总效率饲料能量的总效率 能量用于维持需要和用于生产的效率不同，且饲料总能难以反饲料总能难以反应饲料的真实价值应饲料的真实价值，所以饲料能量的利用率又常用总效率总效率和纯效率纯效率来表示P16。3.3.饲料能量的纯效率饲料能量的纯效率 动物产出的产品中所含能量值与进食有效能值扣除用于维持需要的有效能值之比，称饲料能量的纯效率。指生产单位动物产品（如增重、产蛋、产奶等）所用去的饲料量。饲料报酬=饲料量/产品量饲料报酬的缺陷：当饲料能量浓度不同时难于比较两种饲料养分或能量的利用率；不能反应动物增重的实质。饲料报
15、酬的优点：便于生产成本和经济效益核算，方便实用。4饲料报酬 二、消化能、代谢能及净能的转化效率二、消化能、代谢能及净能的转化效率 DE ME NE DE ME NE 反刍动物（牛）反刍动物（牛）100 82 50-60 100 82 50-60 单胃动物（猪）单胃动物（猪）100 96 70 100 96 70 饲料能量在动物体内的转化过程中，各种能量之间的比值关系较为复杂，但在同一种动物、同一生产目的时所测得的比值大致有一定范围。不同生产目的有效能的转化效率不同，其转化效率顺序是：维持产奶生长、肥育妊娠、产毛第四节第四节 日粮能量水平日粮能量水平 一、能量水平与营养物质的关系一、能量水平与营
16、养物质的关系日粮能量水平（日粮能量浓度）指日粮所含可可利利用用能能量量的高低。可利用能量可利用能量：是指消化能、代谢能、净能。日粮能量水平是影响动物健康和生产性能的重要因素之一。只只有能量需要得以满足，各种营养物质才能发挥基营养生理作用有能量需要得以满足，各种营养物质才能发挥基营养生理作用。动物大都具有为能而食的本能，尤其是鸡鸡。在配合日粮时，首先应确定适宜的能量水平，然后根据能量水平的高低适当调整各养分的浓度，以保持与能量之间的平衡。如：能量蛋白比能量蛋白比二、日粮能量缺乏时对动物的影响二、日粮能量缺乏时对动物的影响实践中，动物能量的缺乏缺乏主要是由喂料不足喂料不足或日粮能日粮能量浓度太低量
17、浓度太低所造成。生长动物生长动物：生长速度明显减慢，日增重大幅降低，成年母畜成年母畜：妊娠期，初生仔畜体重减轻，体质较弱泌乳期，母体迅速消瘦泌乳量和乳品质下降，进而造成育成率下降后备公畜后备公畜：性器官发育不正常，初情期推迟，精子品质下降成年公畜成年公畜：性器官功能减弱，性欲降低禽禽 类类：生长缓慢；产蛋鸡的产蛋率下降。轻度短期缺乏，不会严重影响畜禽的各种生长、生产性能，得到补偿后能很快恢复（补偿性生长补偿性生长）。三、日粮能量过高对动物的影响三、日粮能量过高对动物的影响日粮能量水平过高过高时，同样对动物的健康和生产性能具有不良影响。奶牛奶牛：体组织中沉积的脂肪增加，体躯过肥，影响正常的繁影响正常的繁殖殖，性周期紊乱，受胎率下降，难产增加等。其次，泌乳机能受到影响，泌乳量下降。产后瘫痪和乳房炎的发病率明显增高。妊娠母猪妊娠母猪：繁殖机能降低繁殖机能降低，常出现死胎、产弱小仔猪；产后食欲不振，采食减少，从而体质软弱，乳量不足，影响仔猪成活率。种公畜种公畜：体脂沉积过多，体躯过肥，体况不佳，性机能严重性机能严重衰退衰退。禽禽 类类：产蛋母鸡产蛋率大幅下降产蛋率大幅下降，育成鸡体脂沉积，早熟，开产过早，料蛋比增高。