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1、第九章 能量与动物营养,营养物质,水 、 CO2 能量,有机物是能量的载体，而能量是有机物的综合指标。,生物氧化,光合作用,第一节 基本概念 第二节 饲料能量在动物体内的转化 第三节 饲料的能量利用率 第四节 日粮能量水平,一、能量的衡量单位,过去用卡（Calorie,卡路里 ），Kcal，Mcal,现在用焦耳J， KJ，MJ,1MJ=1000KJ=1000000J 1MCal=1000Kcal=1000000Cal 1J=0.239Cal 1Cal=4.184J,第一节 基本概念,二、能量的来源,动物所需的能量主要来源于三大有机物，即碳水化合物、脂肪和蛋白质。正常情况下，体内生物氧化所释放的
2、能量主要来源于碳水化合物，其次为脂肪，最后才为蛋白质。蛋白质不宜作为能源物质。 动、植物性饲料中的水分和矿物质在动物体内不释放能量；有机物质中，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。,三、能值及其测定,（一）能值的概念 单位重量某养分或饲料完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测定,经测定，三种有机物的平均能值为： 碳水化合物 17.35KJ/g（4.15KCal/g） 蛋白质 23.64KJ/g(5.65Kcal/g) 脂肪 39.54KJ/g(9.45Kcal/g),氧弹式热量计,脂肪产热量最高约为
3、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有关。,一、总能,饲料的能值即为饲料总能，也成为粗能。是动物摄入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,几种饲料的总能值 （MJ/kg）,二、消化能（DE）,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。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
4、有机物（养分）所含的能量就称为粪能。 代谢粪能（FME）由于动物粪便中除含有未被消化吸收的饲料残渣外，还含有来自动物体内的分解产物，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。这些物质也含有一定能量，称之为代谢粪能 。,代谢粪能常与未消化饲料所含的能量一起被测定而作为粪能。由此得出的消化能称为表观消化能（ADE）,真实消化能(TDE)是将FE中的FME扣除。计算公式为：,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,马 ： 约 40% 猪： 约 20%,由某种动物测得的饲料消化能，不能用于不同种
5、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了不同饲料对动物的营养价值。,三、代谢能（ME）,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。,代谢能= 总能 - 粪能 - 尿能 - 甲烷气体能,尿能（UE） 是指被吸收的饲料养分在代谢过程中所产生的不能被机体利用的副产物，主要是尿素、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5
6、8%,甲烷气体能（AM） 主要对草食动物而言。饲料在消化过程中产生而随嗳气或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。 其能量约为饲料总能的3-10%。其甩占比例与饲料性质（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，甲烷能占饲料总能的比例下降。 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%,对于非草食动物消化道甲烷气产量很少，可忽略不计。,表观代谢能和真代谢能,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，
7、受试验时氮平衡状况的影响。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（AMEn）,四、净能（NE）,1热增耗（HI）动物采食后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，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。 热增耗包括发酵热（HF）和营养代谢热(HNM) （1）发酵热（HF）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。主要针对草食动物。反刍动物的发酵热约为
8、食入总能的5-10%，对于非草食动物的发酵热一般则忽略不计。 （2）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。,HI 的来源有 : 消化过程产热 , 例如 : 咀嚼饲料，营养物质的主动吸收和将饲料残余部分排出体外时的产热。 营养物质代谢做功产热。体组织中氧化反应释放的能量不能全部转移到 ATP 上被动物利用 , 一部分以热的形式散失掉。例如 : 葡萄糖 (l mol) 在体内充分氧化时 31% 的能量以热的形式散失掉。 与营养物质代谢相关的器官肌肉活动所产生
9、的热量。 肾脏排泄做功产热。 饲料在胃肠道发酵产热 (Heat of Fermentation ，缩写为 HF) 。,2净能（NE） 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,维持净能 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 用于形成各种动物产品或做功的能量。如增重、繁殖、产奶、产毛、产蛋、劳役等。,表观净能：,第三节 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 ：指动物生
10、产的产品所含能量占食入饲料总能的百分比。 不同动物生产不同产品或类似产品时能量的转化效率不同（差异较大），如猪肉17%鸡肉12%、鸡蛋7%、牛乳15%、牛肉4%、兔肉9%。,2.饲料能量的总效率 由于能量用于维持和生产时的效率并不一致，而且饲料总能难以反应饲料的真实价值，所以饲料能量的利用率又常用总效率和纯效率来表示。 概念：动物生产的产品所含能量占食入有效能的百分比。,3.饲料能量的纯效率 概念：动物生产的产品所含能量占食入饲料用于形成产品的有效能的百分比。,概念：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
11、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,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 日粮能量水平,一、能量水平与营养物质的关系 日粮能量水平（日粮能量浓度） 指日粮所含可利用能量的高低。 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这一。只有能量需要得以满足，各种营养
12、物质才能发挥基营养生理作用。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,二、日粮能量缺乏时对动物的影响,实践中，动物能量的缺乏主要是由喂料不足或日粮能量浓度太低所造成。,生长动物：生长速度明显减慢，日增重大幅降低， 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：性器官发育不正常，初情期推迟，精子品质下降 成年公畜：性器官功能减弱，性欲降低 禽 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。,三、日粮能量过高对动物的影响,奶牛：体组织中沉积的脂肪增加，体躯过肥，影响正常的繁殖，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：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：体脂沉积过多，体躯过肥，体况不佳，性机能严重衰退。 禽 类 ：产蛋母鸡产蛋率大幅下降，育成鸡体脂沉积，早熟，开产过早，料蛋比增高。,
