动物营养学 第六章 能量与动物营养.ppt

1、第六章 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。,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,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,(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

2、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。,(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),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

3、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(gross energy,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。,(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）,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

4、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 ,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。,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),1.未消化饲料 2.肠道微生物及其产物 3.消化道

5、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,(二)饲料能量在动物体内转化过程中 的损失:见图,粪能(energy in feces,FE)、 尿能(energy in urine,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。,二、消化能,（一）消化能的概念 消化能，即可消化能(digestible energy,DE)： 食入的饲料

6、总能减去粪能后剩余的能量。 DEGE-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),（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(apparent digestible energy, ADE)。,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 (true digestible energy)，

7、 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。,三、代谢能,(一)代谢能的概念 代谢能(metabolizable energy,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） MEDE-(UE+Eg)GE-FE-UE-Eg,代谢能值：每单位重量饲料中的代谢能。,GE-FE-UE-Eg ME(MJ/Kg) 采食量 通常所说的饲料代谢能是指饲料的代谢能值。,（二）表观代谢能与真实代谢能,1.内源尿能(ur

8、inary energy from endogenous origin products,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,(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。,2.影响尿能的因素： 主要,日粮中蛋白质含量

9、 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。,(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。,2.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。,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(net e

10、nergy,NE) 。 即代谢能减去体增热和微生物发酵热剩余的能量。,NEME-HI-HF GE-FE-UE-Eg-HI-HF,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,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(NE

11、p) (production),净能(NE),（二）体增热(heat increment,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、specific dynamic action ,SDA) 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：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。,3.影响

12、体增热的因素:,（）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 （）饲喂水平： 体增热随ME进食水平提高而增加。 （）日粮的组成：,（）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。,4.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

13、的产热量之差)。,5.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,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,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。,(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%,2.能

14、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%,3.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%、羔羊肉5%、兔肉9%。,(三)影响饲料能量效率的因素：,取决于饲料的性质、动物对能量的利用能力、供给动物的能量水平和动物生产目的及生产率。 凡有效能占饲料总能的比例越高、用于维持所占的比例越小、供给动物适宜的能量水平，则能量效率越高。,二、日粮能量水平在饲养实践中的意义,日粮能量水平是影响生产力的重要营养因素。 1.日粮能量水平不能满足生产需: 生产力下降，饲料能量利用效率降低。当动物体能量处于负平衡的状态时，动物日渐消瘦，健康恶化。,2.过高的日粮能量水平:,动物食入能量过多，体内脂肪沉积过多，动物的繁殖性能下降，母畜的受胎率、泌乳量下降，禽的产蛋量下降； 产肉动物，特别是猪体脂肪沉积过多，则肉的品质