动物科技专业《动物营养学》同步课件-第六章 能量与动物营养-教授风采-2008

第六章能量与动物营养

[本章要点]总能、可消化能、代谢能、净能、体增热的概念；动物所需能量的主要来源；饲料能量在动物体内的利用过程及其损失；能量利用效率。

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)几种营养物质和饲料中的总能值

(三)饲料能值的测定

一、动物所需能量的来源与衡量单位(一)能量的主要来源碳水化合物、脂肪和蛋白质（三大能源物质）当能量供给不足时，动用体内的贮备能源物质糖原、体脂肪。严重能量供给不足时，体蛋白也可被分解供能。(二)能量的衡量单位曾以“卡（calorie）”表示

1g水从14.5℃上升到15.5℃需要的热量为1卡。实践中以千卡（大卡）、兆卡（热姆）表示：

1千卡(Kcal)=1000卡(cal)1兆卡(Mcal)=1000千卡(Kcal)目前国际通用焦耳、千焦(耳)、兆焦(耳)表示：

1千焦耳(KJ)=1000焦耳(J)1兆焦耳(MJ)=1000千焦耳(KJ)1卡(cal)=4.184焦耳(J)。二、饲料中的能量（一）饲料的总能和总能值

1.饲料的总能(grossenergy,GE)

：

饲料中有机物经完全燃烧(或体内氧化)生成

H2O、CO2和其他气体时，释放的全部能量；

2.饲料的总能值：

每单位重量饲料中的总能。3.饲料的有效能：饲料中可被动物利用的能量。

主要决定于其中的C、H含量，特别是C含量。C、H含量高，有机物的化学潜能多。（二）几种营养物质和饲料的总能值

(KJ/g·DM)

营养物质或饲料

能值

营养物质或饲料

能值

葡萄糖

15.73

玉米18.54

蔗糖

16.57

燕麦19.58

淀粉

17.70

三叶干草18.70

纤维素

17.49

秸秆18.41

牛肉

23.85植物油39.04

猪肉

22.64猪油39.66

酪蛋白

24.52

从上表可见:脂肪的能值最高，是碳水化合物的2.25倍，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,脂肪含量越高则能值越高；总能值不能真实地反映饲料的能量营养价值。三种主要能源物质的平均能值分别为：

碳水化合物17.36KJ/g

蛋白质23.64KJ/g

脂肪39.33KJ/g。（三）能值的测定氧弹式热量计(bombcalorimeter)氧弹式热量计模式图贝克曼温度计搅拌器电极氧弹坩埚外筒内筒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(一)饲料能量在动物体内的转化过程饲料总能(GE)

粪能(FE)消化能(DE)尿能(UE)

(反刍动物占DE3-5%)气体(CH4)

(反刍动物占DE3-10%)代谢能(ME)(生理有效能)体增热发酵热净能(NE)维持净能生产净能(二)饲料能量在体内转化过程中的损失粪能(FE)、尿能(UE)、气体（甲烷）能(Eg)以及体增热等损失。降低这些能量损失，可提高能量的利用效率。二、消化能(DigestibleEnergy,DE)（一）消化能的概念

DE：食入饲料总能减去粪能(fecalenergy)。

DE＝GE-FE

消化能值：每单位重量饲料中的DE：

食入总能（MJ）－粪能（MJ）

消化能(MJ/kg)＝─────────────

采食量（Kg)（表观消化能(ApparentDigestibleEnergy,ADE)）（二）真消化能

(TrueDigestibleEnergy，TDE)矫正了FmE后的DE：食入总能－(粪能－代谢粪能)TDE(MJ/kg)＝───────────────

采食量

粪能来源1.未消化饲料2.肠道微生物及其产物3.消化道分泌物4.消化道脱落细胞粪代谢产物：含能量为代谢粪能(FmE)TDE很难测，很少测,通常指表观消化能;粪能损失与动物及饲料的性质有关：

哺乳幼畜FE<10％，猪20%，马40%；反刍动物采食劣质粗饲料>60％。（三）影响DE的因素影响消化率的因素都影响DE。消化、代谢试验山羊、绵羊三位一体瘘管：瘤胃、十二指肠、回肠反刍动物微生态营养、分子营养课题组江苏省自然基金项目（1）国家自然基金项目（3）国家科技部攻关项目（1）国家科技部科技支撑项目（1）奶牛：

瘤胃、十二指肠、回肠三位一体瘘管扬州大学实验农牧场JAPAN：

TOHOKUUNIVERSITY（2002）短期聘请外国专家项目（2）诺贝尔化学奖三、代谢能（一）代谢能

(MetabolizableEnergy,ME)

生理有效能。DE减去尿能和消化道可燃气体（主要是CH4）能后剩余的能量:

ME＝DE-(UE+Eg)＝GE-FE-UE-Eg

代谢能值:每单位重量饲料中的ME:

GE-FE-UE-EgME(MJ/kg)＝────────

采食量

通常ME是指饲料的代谢能值（二）表观代谢能与真代谢能1.内源尿能(UeE)：

尿中来自体内物质的代谢产物含的能量。2.真代谢能(TME)

：

矫正了代谢粪能和内源尿能的代谢能

GE-(FE-FmE)-(UE-UeE)-EgTME(MJ/kg)＝───────────

采食量3.表观代谢能（GE-FE-UE）/采食量(三)尿中的能量(EnergyinUrine)损失1.主要是蛋白质代谢的能量损失:

含氮物不完全氧化，形成尿酸、尿素、肌酐等随尿排出损失。2.影响尿能的因素：

日粮蛋白质含量、能量蛋白比及AA平衡状况。(四)可燃气体的能量损失

(energy

in

gaseous

products

of

digestios)1.可燃气体能的来源:

消化道微生物作用产生可燃气体，经肠道和口腔排出。反刍:CH4;单胃可忽略。2.反刍动物CH4产量:

与日粮性质、采食量有关，约占GE3%-10%：

低质日粮产生CH4比例大；采食量增加，CH4损失的比例减少;

维持时CH4损失占DE的8%,高水平饲养占6%-7%;

粗饲料细粉碎或制颗粒可降低CH4产量。代谢试验日本筑波国立畜产试验场（五）氮校正代谢能

（N-correctedmetabolizableenergy,MEn）根据氮在体内沉积来校正的ME。主要用于家禽公式：

AMEn=AME-RN×34.39

TMEn=TME-RN×34.39

RN:Totalnitrogenretained，用g表示，可正负或零

34.39:每1g尿氮对应的能量（六）影响ME的因素DE、UE（猪2-3%、反刍4-5%）、Eg（占GE的6-8%）的影响因素。四、净能(一)净能(NetEnergy,NE)

1.NE:动物维持生命活动和生产产品的能量，即ME减去HI和微生物HF剩余的能量。

NE＝ME-HI-HF＝GE-FE-UE-Eg-HI-HF

ME-(HI+HF)

NE(MJ/Kg)

＝────────或

采食量

GE-FE-UE-Eg-HI-HF

NE(MJ/Kg)

＝──────────

采食量2.维持净能(NEm)(NetEnergyforMaintenance)基础代谢(BM)随意活动3.生产净能(NEp)(NetEnergyforProduction)产奶净能(NEl)增重净能(NEg)产蛋、产毛、劳役、繁殖产脂净能(NEf)（二）体增热(HeatIncrement,HI)

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---HI；

食后体增热、

体增热、

食物的特殊动力作用、食物生热效应、热增耗。2.体增热的产生：(1)主要来自营养物质代谢：

约80%来自内脏，主要是肝脏物质代谢过程中的损失。(2)少部分来自采食及食物的消化(咀嚼、吞咽、消化道蠕动、微生物发酵)、吸收及废物的排泄等。3.影响HI的因素:（１）动物的种类：

反刍比非反刍动物的大、持久：咀嚼、反刍、瘤胃蠕动和瘤胃内物质代谢产较多能量；（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：

营养物质越平衡，HI越低；

缺CP、Mg、P、微量元素、Vit都增加HI；

单胃动物日粮AA不平衡也会增加HI；

日粮中以油脂代替部分CHO可使HI减少。（脂类的额外能量效应）

饲料的种类、采食及反刍时间（min/kg·DM）

饲料种类

采食时间

反刍时间

合计时间

大麦秸秆

41-58

94-133

145-191

优质干牧草

27-31

55-74

87-105

牧草青贮

31-58

60-83

99-120

大麦秸和精饲料

60：40

18

44

62

40：60

17

36

53

20：80

16

20

36

0：100

21

0

21

人工干燥干草

8-18

33-39

44-53

粉碎大麦秸秆

15-18

0-22

15-374.发酵热(heatoffermentation,HF)饲料在动物胃肠经微生物发酵产生的热量。反刍动物瘤胃，单胃动物盲肠、结肠。HI与HF很难分开,将二者合并，统称HI(进食后的产热量与进食前的产热量之差)。人工气候室日本筑波国立畜产试验场5.体增热在营养上的作用和意义：（1）作用：

寒冷时维持体温；高温时给机体增加额外散热负担。（2）意义：

代谢能的损失情况。（三）影响净能的因素1.动物种类：反刍、单胃2.饲料组成：CP、EE、CHO、CF、P3.饲养水平：第三节动物能量需要的表示体系一、消化能体系二、代谢能体系三、净能体系四、能量价值的相对单位体系（一）总的消化养分(TotalDigestibleNutrients)TDN=DCP+2.25×DEE+DCF+DNFE（二）淀粉价体系

1kg淀粉在阉公牛体内沉积248g体脂肪。第四节饲料的能量效率一、饲料的能量效率二、日粮能量对饲养实践的影响一、饲料的能量效率(一)概念

动物利用饲料中的能量转化为NEp（如NEL等），这种产出与投入的能量比率关系称为能量效率。(二)表达方式或指标1.能量总效率：产品能

────────×100%

食入有效能

2.能量净效率（纯效率）：

产品能

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