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1、第七章第七章能量与动物营养能量与动物营养 本章主要内容本章主要内容1.1.动物的能量来源与概念。动物的能量来源与概念。2.2.能量在动物体内的转化过程及能值的测定。能量在动物体内的转化过程及能值的测定。3.3.能量体系及其表示方法。能量体系及其表示方法。4.4.影响饲料能量利用率的因素。影响饲料能量利用率的因素。第一节第一节 能量概述及其转化代谢能量概述及其转化代谢一、能量的概念及单位一、能量的概念及单位 二、能量来源二、能量来源三、能量在动物体的转化代谢三、能量在动物体的转化代谢1.1.能量的概念能量的概念 能量是做功的能力，包括光能、化学能、电能、热能量是做功的能力，包括光能、化学能、电能
2、、热能等。动物所需的能量是饲料中能产生能量的营养素能等。动物所需的能量是饲料中能产生能量的营养素在体内氧化后的一种特性，是动物的第一需要，没有在体内氧化后的一种特性，是动物的第一需要，没有能量就没有动物体任何功能活动，甚至于维持。能量就没有动物体任何功能活动，甚至于维持。一、能量的概念及单位一、能量的概念及单位 (1)(1)传统传统:卡（卡（calcal）1Mcal=10 1Mcal=103 3Kcal=10Kcal=106 6 calcal （2 2）焦耳（）焦耳（J J）:1MJ=10:1MJ=103 3KJ=10KJ=106 6J J （3 3）卡体系和焦耳体系的转化）卡体系和焦耳体系的
3、转化:1cal=4.184J 1cal=4.184J 1Kcal=4.184KJ 1Kcal=4.184KJ 1Mcal=4.184MJ 1Mcal=4.184MJ一、能量的概念及单位一、能量的概念及单位1.1.主要来源于三大有机物：主要来源于三大有机物：碳水化合物、脂肪、蛋白质碳水化合物、脂肪、蛋白质 碳水化合物是主要来源碳水化合物是主要来源 单胃动物：单胃动物：淀粉、单糖、寡糖淀粉、单糖、寡糖 反刍动物：反刍动物：纤维素、半纤维素、淀粉纤维素、半纤维素、淀粉脂肪次之：脂肪次之：是高产动物的能量补充是高产动物的能量补充 蛋白质作能源物质既不经济也不科学蛋白质作能源物质既不经济也不科学 二、能
4、量的来源二、能量的来源3.3.饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量 含脂肪高的饲料含能高：大豆、花生、豆饼含脂肪高的饲料含能高：大豆、花生、豆饼 骨粉含有机物低，能量低骨粉含有机物低，能量低 2 2.纯养分能量高低取决于分子中的纯养分能量高低取决于分子中的C C、H H含量含量 C C、H H比例高能值高。比例高能值高。O O含量越低，能值越高。含量越低，能值越高。C/HC/H越小，氧越小，氧化释放的能量越多。各类物质能值的高低取决于分子中氧化化释放的能量越多。各类物质能值的高低取决于分子中氧化时能结合外来氧的能力。时能结合外来氧的能力。二、能量
5、的来源二、能量的来源名称名称CHON其它其它能值（能值（KJ/g）脂肪脂肪7712110039.33（9.45）蛋白蛋白5272216323.64(5.65)CH2O446500017.36(4.15)三大有机物的分子组成及其能值三大有机物的分子组成及其能值三、能量在动物体的转化代谢三、能量在动物体的转化代谢总能总能粪能粪能消化能消化能尿能尿能甲烷能甲烷能代谢能代谢能热增耗热增耗净能净能维持净能维持净能生产净能生产净能动物总动物总产热产热饲料能量在动物体内的分配饲料能量在动物体内的分配三、能量在动物体的转化代谢三、能量在动物体的转化代谢TID and NE system for pigs TI
6、D and NE system for pigs(Noblet et al.,1994)(Noblet et al.,1994)可消化氨基酸体系和净能体系可消化氨基酸体系和净能体系（一）总能（一）总能 饲料中的有机物完全氧化燃烧生成二氧化饲料中的有机物完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化产物时释放的全部能量，主要碳、水和其他氧化产物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的总和。为碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的总和。在体外通过弹式测热计测定。在体外通过弹式测热计测定。1.1.定义定义三、能量在动物体的转化代谢三、能量在动物体的转化代谢 2.2.饲料的总能取决于三大有机物的含量
7、，饲料的总能取决于三大有机物的含量，其其能量与分子中能量与分子中C/HC/H、O O、N N含量相关，含量相关，C/HC/H高，高，O O越低，越低，则能量越高。则能量越高。脂肪脂肪 碳水化合物碳水化合物 蛋白质蛋白质 3.3.各种植物性饲料各种植物性饲料GEGE均约为均约为18.5MJ/Kg.DM18.5MJ/Kg.DM GE GE是化学能，与动物无关，用是化学能，与动物无关，用GEGE来衡量饲料能来衡量饲料能量价值的大小极不准确，它只是作为其它能量评量价值的大小极不准确，它只是作为其它能量评定的基础。定的基础。（一）（一）GE 消化能（消化能（DEDE）=总能（总能（GEGE）-粪能（粪能
8、（FEFE）按上式计算的消化能为表观消化能（按上式计算的消化能为表观消化能（ADEADE）1.1.定义：定义：饲料可消化养分所含的能量，即动饲料可消化养分所含的能量，即动物摄入饲料的总能与粪能之差。物摄入饲料的总能与粪能之差。2.2.粪能（粪能（FEFE）：粪中所含的能量（不能消化粪中所含的能量（不能消化的养分随粪便排出）。的养分随粪便排出）。是饲料能量代谢的第一道损是饲料能量代谢的第一道损失，也是最大的损失。失，也是最大的损失。内源性物质所含的能量称为代谢粪能（内源性物质所含的能量称为代谢粪能（FmEFmE）FEFE中扣除中扣除FmEFmE后计算的消化能称真消化能（后计算的消化能称真消化能（
9、TDETDE）3.3.粪能的来源粪能的来源（二）（二）DE4.4.表观消化能表观消化能=总能总能-粪能，即：粪能，即：ADE=GE FE ADE=GE FE 5.5.真消化能真消化能=总能总能-（粪能（粪能-内源物质所含的能量内源物质所含的能量)即即:TDE=GE-:TDE=GE-（FE-FmEFE-FmE）TDE=ADE+FmE TDE=ADE+FmE FmEFmE：代谢粪能：代谢粪能 表观消化能（表观消化能（ADEADE）（TDETDE）真消化能）真消化能 TDE TDE比比ADEADE能更准确的反映饲料的有效值，但能更准确的反映饲料的有效值，但测定困难测定困难（二）（二）DE 总能总能
10、影响不大影响不大 消化能（消化能（Kcal/KgKcal/Kg）=（总能（总能-粪能）粪能）/进食量（进食量（DMDM）粪能粪能 损失最大的部分损失最大的部分 消化率取决于饲料中的粗纤维（消化率取决于饲料中的粗纤维（CFCF）含量）含量 DE DE（MJ/KgMJ/Kg）=17.15-0.41CF=17.15-0.41CF CF CF：粗纤维含量：粗纤维含量 动物种类动物种类 6.6.影响消化能的因素影响消化能的因素（二）（二）DE反刍动物反刍动物 饲喂粗饲料饲喂粗饲料 粪能占总能的粪能占总能的40%-50%40%-50%饲喂精饲料饲喂精饲料 粪能占总能的粪能占总能的30%30%马马 粪能占总
11、能的粪能占总能的40%40%猪猪 粪能占总能的粪能占总能的20%20%哺乳动物（其它）哺乳动物（其它）粪能占总能的比例粪能占总能的比例 10%10%家禽家禽因粪尿难分开，一般不测定禽类的消化能因粪尿难分开，一般不测定禽类的消化能（二）（二）DE(三三)代谢能代谢能(metabolizable energy(metabolizable energy，ME)ME)即食入的饲料消化能减去尿能（即食入的饲料消化能减去尿能（UEUE）及消化道气）及消化道气体的能量（体的能量（EgEg）后，剩余的能量，也就是饲料中能为）后，剩余的能量，也就是饲料中能为动物体所吸收和利用的营养物质所含的能量。动物体所吸收和
12、利用的营养物质所含的能量。ME=DE-ME=DE-（UE+EgUE+Eg）=GE-FE-UE =GE-FE-UE Eg Eg 1.1.定义定义 2.2.气体能（气体能（EgEg）消化道发酵产生气体所含能量。甲烷能占总能消化道发酵产生气体所含能量。甲烷能占总能3%-10%3%-10%（主要针对反刍动物）（主要针对反刍动物）。单胃动物消化道产气较少，。单胃动物消化道产气较少，EgEg一项一项可以忽略不计。可以忽略不计。CH CH4 4产量与采食量、营养水平、日粮结构有关。维持水平产量与采食量、营养水平、日粮结构有关。维持水平饲养时饲养时EgEg占占GE8-10%;GE8-10%;高于维持高于维持G
13、E6-8%GE6-8%；采食易消化饲料，；采食易消化饲料，E ECH4CH4比例降低，比例降低，EgEg占占 GE3-10%GE3-10%。（三）（三）E绵羊绵羊 甲烷（甲烷（g g）=2.14x+9.80=2.14x+9.80 x x为可消化碳水化合物的百分数为可消化碳水化合物的百分数 牛牛 甲烷（甲烷（g g）=4.012 x+17.68=4.012 x+17.68 x x为可消化碳水化合物的百分数为可消化碳水化合物的百分数（三）（三）E甲烷产量的计算甲烷产量的计算 UEUE：尿中有机物所含的总能，主要来自蛋白质代谢产物：尿中有机物所含的总能，主要来自蛋白质代谢产物如尿素、尿酸、肌酐等。如
14、尿素、尿酸、肌酐等。UE UE的高低主要取决于尿中含的高低主要取决于尿中含N N物质。每物质。每gUNgUN的能值：的能值：反刍动物反刍动物 31KJ/g 31KJ/g 猪猪 28KJ 28KJ（尿素）（尿素）禽禽 34KJ 34KJ（尿酸）（尿酸）UE UE损失占损失占GE GE 的的5-8%5-8%。一般比较稳定：猪占一般比较稳定：猪占GE 2-3%GE 2-3%，反刍，反刍动物动物4-5%4-5%。日粮蛋白质过高或氨基酸不平衡时，。日粮蛋白质过高或氨基酸不平衡时，UEUE增加。增加。3.3.尿能尿能(UE)(UE)（三）（三）E代谢能代谢能=总能总能-粪能粪能-气能气能-尿能尿能=消化能
15、消化能-气能气能-尿能尿能 即：即：ME=DE-(Eg+UE)=GE-FE-UE-Eg ME=DE-(Eg+UE)=GE-FE-UE-Eg 单胃动物气能可忽略不计单胃动物气能可忽略不计 禽禽 代谢能代谢能=总能总能-（粪能（粪能+尿能）尿能）=总能总能-排泄物能量排泄物能量 猪猪 代谢能代谢能=总能总能-（粪能（粪能+尿能）尿能）=DE-UE=DE-UE（三）（三）E表观消化能（表观消化能（AMEAME）=总能（总能（GEGE）-粪能（粪能（FEFE）-尿能（尿能（UEUE）-气能（气能（Eg)Eg)真代谢能（真代谢能（TMETME）=总能总能-（粪能（粪能-代谢粪能）代谢粪能）-（尿能（尿能
16、-内源尿能）内源尿能）-气能气能 即即TME=GE-TME=GE-（FE-FmEFE-FmE）-（UE-UeEUE-UeE）-Eg-Eg TME=AME+FmE+UeETME=AME+FmE+UeE UeEUeE：内源尿能，来自于体内蛋白质动员分解的产物所内源尿能，来自于体内蛋白质动员分解的产物所含的能量。含的能量。4.4.表观代谢能（表观代谢能（AMEAME）和真代谢能（）和真代谢能（TMETME）（三）（三）E MEME受体内受体内N N沉积的影响，为了比较不同饲料的代沉积的影响，为了比较不同饲料的代谢能值，应消除体内氮沉积量谢能值，应消除体内氮沉积量(RN)(RN)对对MEME值的影响，值的影响，即将实际即将实际MEME测值校正到氮沉积为零时的测值校正到氮沉积为零时的MEME。主要用。主要用于家禽。于家禽。校正公式：校正公式：AMEn=AME-RNAMEn=AME-RN34.39 34.39 TMEn=TME-RN TMEn=TME-RN34.39 34.39 RNRN：家禽每日沉积的氮量（：家禽每日沉积的氮量（+，-，0 0）5.5.氮校正代谢能（氮校正代谢能（MEnMEn）（
