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1、能量代谢能量代谢E Energy nergy MMetabolismetabolism第七章第七章本章本章本章本章目的目的目的目的： 了解和熟悉能量来源与测定，掌握饲料能量在动物了解和熟悉能量来源与测定，掌握饲料能量在动物了解和熟悉能量来源与测定，掌握饲料能量在动物了解和熟悉能量来源与测定，掌握饲料能量在动物体内的转化过程和各种能值的概念及影响因素。体内的转化过程和各种能值的概念及影响因素。体内的转化过程和各种能值的概念及影响因素。体内的转化过程和各种能值的概念及影响因素。本章本章本章本章重点重点重点重点： 、能量及各种能值的概念、能量及各种能值的概念、能量及各种能值的概念、能量及各种能值的概
2、念 、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、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 、影响能量转化的因素、影响能量转化的因素、影响能量转化的因素、影响能量转化的因素本章本章本章本章难点难点难点难点： 饲料能量效率饲料能量效率饲料能量效率饲料能量效率第一节第一节第一节第一节 能量的概念及其来源、衡量与测定能量的概念及其来源、衡量与测定能量的概念及其来源、衡量与测定能量的概念及其来源、衡量与测定第二节第二节第二节第二节 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第三节第三节 动物能量需要的表
3、示体系动物能量需要的表示体系动物能量需要的表示体系动物能量需要的表示体系第四节第四节第四节第四节 饲料能量效率饲料能量效率饲料能量效率饲料能量效率主要内容主要内容第一节第一节 能量单位及能量来源能量单位及能量来源一、能量的基本概念一、能量的基本概念一、能量的基本概念一、能量的基本概念二、动物的能量来源二、动物的能量来源二、动物的能量来源二、动物的能量来源三、能量的衡量单位三、能量的衡量单位三、能量的衡量单位三、能量的衡量单位四、能量的测定四、能量的测定四、能量的测定四、能量的测定1、能能量量：做做功功的的能能力力（或或物物质质运运动动的的动动力力）。以以热热能能、光能、机械能、电能和化学能等不
4、同形式表现出来。光能、机械能、电能和化学能等不同形式表现出来。2、有有效效能能：饲饲料料能能量量不不能能完完全全被被动动物物利利用用，其其中中可可被被动动物物利利用用的的能能量量（化化学学能能）称称为为有有效效能能。有有效效能能的的含量反映饲料能量的营养价值，称为能值含量反映饲料能量的营养价值，称为能值。 动动物物要要维维持持生生命命和和进进行行生生产产，需需要要能能量量供供给给，只只有有贮贮存存于于饲饲料料营营养养物物质质分分子子中中的的化化学学能能才才是是动动物物可可利利用用的的唯一形式。唯一形式。一、能量的基本概念一、能量的基本概念 化化学学能能是是物物质质在在化化学学反反应应中中吸吸收
5、收或或放放出出的的能能量量。物物质质在在体体内内代代谢谢中中，同同时时伴伴随随能能量量的的代代谢谢转转换换过过程程。动动物物通通过过采采食食饲饲料料能能量量，将将植植物物能能转转化化为为动动物物能能，尤尤其其反反刍刍草草食食家家畜畜，可可以以利利用用人人类类不不能能利利用用的的秸秸秆秆等等农农副副产产品品，转转化化为动物能供给人类。为动物能供给人类。一、能量的基本概念一、能量的基本概念1. 主要来源主要来源主要来源于主要来源于碳水化合物碳水化合物、脂肪脂肪和和蛋白质蛋白质。CHO：是是哺哺乳乳动动物物和和禽禽类类能能量量的的主主要要来来源源，因因其其含含量量最最高高，来来源源丰丰富富。各各种种
6、单单糖糖、寡寡糖糖和和淀淀粉粉是是单单胃胃动动物物能能源源；以以上上+纤维素纤维素+半纤维素是反刍动物主要能量来源。半纤维素是反刍动物主要能量来源。蛋蛋白白质质：在在体体内内不不能能完完全全氧氧化化，用用作作能能源源价价值值昂昂贵贵，产产氨氨多多，不宜作能源不宜作能源。但它是鱼类的主要能源物质。但它是鱼类的主要能源物质。EE、FA：可可以以完完全全氧氧化化，能能量量含含量量高高，但但饲饲料料含含量量少少不不是是主要能量来源，而是主要能量来源，而是重要来源重要来源。二、能量来源二、能量来源2、特殊来源、特殊来源体贮糖元、脂肪和蛋白体贮糖元、脂肪和蛋白 动动物物在在绝绝食食、饥饥饿饿、产产奶奶、产
7、产蛋蛋时时饲饲料料来来源源的的能能量量无无法法满满足足需需要要，只只可可缓缓冲冲临临时时需需要要，保保持持机机体体内内环环境境稳稳定定，能量利用效率很低。能量利用效率很低。二、能量来源二、能量来源二、能量来源二、能量来源1、国国务务院院1984年年2月月27日日发发布布关关于于我我国国实实行行法法定定计计量量单单位位的的命命名名中中规规定定，以以焦焦尔尔（J）作作为为能能量量、功功和和热热的的法法定定计计量量单单位位。为为了了方方便便采采用用倍倍数数计计量量单单位位，用用千千焦（焦（KJ）或）或兆焦（兆焦（MJ）表示。表示。 1MJ = 103KJ = 106J三、能量的衡量单位三、能量的衡量
8、单位2、其它单位、其它单位卡卡（calorie ） 1克克水水从从14.517.5需需量量 lcal=4.184J 1J=0.239cal 热热姆姆（Therm） 1Mcal 表表示示饲饲料料的的净净能能和和生生产产能能，模模棱棱两两可，使用少。可，使用少。淀淀粉粉价价（SE） 德德国国等等欧欧洲洲，净净能能体体系系 1大大麦麦=2356 Kcal 肥育净能肥育净能饲饲料料单单位位（FU） 北北欧欧，净净能能体体系系， 1大大麦麦=1650 Kcal 肥育净能肥育净能 三、能量的衡量单位三、能量的衡量单位1、方方法法 营营养养学学中中采采用用燃燃烧烧法法测测定定物物质质释释放放的的化化学学能能
9、，即燃烧热或总能。即燃烧热或总能。2、仪器、仪器 氧弹式热量计氧弹式热量计（Oxygen bomb calorimeter）四、能量的测定四、能量的测定四、能量的测定四、能量的测定有机物有机物有机物有机物C CHHOON N其它其它其它其它燃烧（燃烧（燃烧（燃烧（kJ/gkJ/g）碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物44446 650500 00 017.5017.50脂肪脂肪脂肪脂肪7777121211110 00 039.5439.54蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质52527 7222216163 3 23.6423.64二、能量来源二、能量来源3、三大营养物质能量、三大营养物质能量4、燃烧
10、热与体内生物氧化产热比较（误差）、燃烧热与体内生物氧化产热比较（误差） CHO和和脂脂肪肪在在体体内内完完全全氧氧化化时时，所所产产热热量量与与热热量量计计测测定定值值完完全全相相同同，蛋蛋白白在在体体内内氧氧化化时时首首先先脱脱氨氨基基，使使其其转转变变成成尿尿素素、尿尿酸酸或或肌肌酸酸酐酐等等，随随尿尿排排出出体体外外，使使一一部部分分能能量量损损失失。每每克克蛋蛋白白比比热热量量计计测测值值少少5.44KJ CHO，脂肪产热脂肪产热2.25CHO或蛋白。或蛋白。四、能量的测定四、能量的测定第二节第二节 能量代谢能量代谢一、饲料能量在动物体内的转化（分配）一、饲料能量在动物体内的转化（分配
11、）二、各种能量含义及测定二、各种能量含义及测定总能总能GE消化能消化能（DE）粪能粪能（FE）未消化饲料未消化饲料粪代谢产物粪代谢产物（MFP）代谢能代谢能（ME）尿能尿能（UE）养分代谢产物养分代谢产物集体分解产物集体分解产物气体能气体能（Eg）净能净能（NE）热增耗（热增耗（HI）发酵热（发酵热（HF）养分代谢热养分代谢热（HNM）生产净能生产净能（NEp）维持净能（维持净能（NEm） 基础代谢基础代谢 随意运动随意运动 体温维持体温维持动物总产热动物总产热一、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1、概念、概念： 总总能能是是指指饲饲料料有有机机物物质质完完全全氧氧化化燃燃
12、烧烧生生成成二二氧氧化化碳碳、水和其他氧化物时水和其他氧化物时释放出来的能量。释放出来的能量。 即：饲料完全燃烧所释放的能量即：饲料完全燃烧所释放的能量 或：饲料养分中所含的或：饲料养分中所含的化学能化学能。 主要是主要是碳水化合物、脂肪和蛋白质碳水化合物、脂肪和蛋白质能量的总和。能量的总和。二、各种能值含义及测定二、各种能值含义及测定（一）总能（一）总能（一）总能（一）总能 （GEGE，gross energygross energy）2、测定、测定（1）直接测定：氧弹式测热计）直接测定：氧弹式测热计（2）间接推算：）间接推算：（无条件情况下）（无条件情况下）GE=CP5.7+EE9.4+C
13、F4.2+NFE4.2 Kcal/GE=CP23.64+EE39.54+(CF+NFE)17.5 KJ/一、总能一、总能一、总能一、总能（gross energygross energy，GEGE）3 3、应用、应用、应用、应用总总能能取取决决于于三三大大有有机机物物含含量量，与与分分子子中中C/H、O、N含含量量相相关，关，C/H高，高，O越低，则能量越高。越低，则能量越高。不能反应饲料学价值的差异。不能反应饲料学价值的差异。不能反应饲料学价值的差异。不能反应饲料学价值的差异。 一一一一些些些些低低低低质质质质饲饲饲饲料料料料与与与与优优优优质质质质饲饲饲饲料料料料有有有有相相相相同同同同的
14、的的的GEGE值值值值，但但但但被被被被动动动动物物物物利利利利用用用用能能能能量量量量价价价价值值值值不一样。不一样。不一样。不一样。 总总总总能能能能只只只只表表表表明明明明饲饲饲饲料料料料经经经经完完完完全全全全燃燃燃燃烧烧烧烧后后后后化化化化学学学学能能能能热热热热能能能能的的的的多多多多少少少少，并并并并不不不不说说说说明明明明被被被被动物利用的有效程度。动物利用的有效程度。动物利用的有效程度。动物利用的有效程度。总能是评定代谢过程中其它能值的基础。总能是评定代谢过程中其它能值的基础。总能是评定代谢过程中其它能值的基础。总能是评定代谢过程中其它能值的基础。一、总能一、总能一、总能一、
15、总能（gross energygross energy，GEGE） 1.概念概念：2. 消消化化能能：饲饲料料可可消消化化养养分分所所含含能能量量的的总总和和，即即动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。3. 消化能（消化能（DE）=总能（总能（GE）- 粪能（粪能（FE） 由由于于粪粪中中含含粪粪代代谢谢产产物物，按按上上式式计计算算的的消消化化能能为为表表观观消化能（消化能（ADE） 二、消化能二、消化能二、消化能二、消化能（digestible digestible energyenergy，DEDE） 粪能粪能： 粪中所含的能量（不能消化的养分随粪便排出）。粪中所含
16、的能量（不能消化的养分随粪便排出）。粪能的来源：粪能的来源： 未消化的饲料未消化的饲料 内源性物质内源性物质： -消化酶消化酶 -消化道脱落组织消化道脱落组织 -消化道微生物及代谢产物消化道微生物及代谢产物二、消化能二、消化能二、消化能二、消化能（digestible digestible energyenergy，DEDE）内源性物质所含的内源性物质所含的能量称为能量称为代谢粪能代谢粪能（FmE）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-（FE - FmE） FmE：代谢粪能代谢粪能表观消化能（表观消化能（ADE）
17、（TDE）真消化能真消化能TDE反映饲料的值比反映饲料的值比ADE准确，但测定困难准确，但测定困难二、消化能二、消化能二、消化能二、消化能（digestible digestible energyenergy，DEDE） 2、表观消化能表观消化能测定测定（1）直接测定）直接测定： 消化试验消化试验 GE-FE（2）间接推算）间接推算： DE=【 CPCP消消 化化 率率 5.7+EEEE消消 化化 率率9.4+CFCF消消 化化 率率 4.2+NFENFE消消 化化 率率 4.2】4.184 J/DM二、消化能二、消化能二、消化能二、消化能（digestible digestible ener
18、gyenergy，DEDE） 3. 影响消化能的因素影响消化能的因素（1）动物种类）动物种类 反刍动物粪能损失反刍动物粪能损失2050%，猪，猪20%。（2）年龄与个体）年龄与个体 幼龄吮乳动物粪能损失幼龄吮乳动物粪能损失产奶产奶生长、肥育生长、肥育妊娠、产毛妊娠、产毛ME：反刍动物生长肥育效率：反刍动物生长肥育效率4060%，妊娠合成，妊娠合成1030%猪：生长猪：生长 71% 妊娠合成妊娠合成 4150%二、生产中饲料能量利用效率二、生产中饲料能量利用效率 （一）动物的种类、性别、年龄及个体（一）动物的种类、性别、年龄及个体u不不同同种种类类动动物物能能量量代代谢谢强强度度不不同同，ME用
19、用于于生生长长育育肥肥的的效效率率猪猪禽禽等等非非反反刍刍动动物物要要比比反反刍刍动动物物高高。母母畜畜对对饲饲料料能能量量利用效率高于公畜。幼龄利用效率高于公畜。幼龄成年成年老年。老年。u体体格格大大的的体体内内产产热热量量要要多多于于体体格格小小的的动动物物，但但产产热热量量并并不不于于体体重重成成正正比比，而而与与W0.75成成正正比比。因因此此W0.75越越大大，体体表散热量越多。表散热量越多。三、影响饲料能量利用率的因素三、影响饲料能量利用率的因素 （二）生产目的（二）生产目的u净净能能除除用用于于维维持持以以外外，也也用用于于生生长长、育育肥肥、产产奶奶、妊妊娠娠、使役、产毛等方面
20、。使役、产毛等方面。u能能量量用用于于维维持持时时效效率率最最高高（有有效效利利用用体体增增热热和和发发酵酵热热）。能量用于生产时效率较低（形成产品时耗能）。能量用于生产时效率较低（形成产品时耗能）。u不不同同生生产产目目的的能能量量效效率率不不同同。产产奶奶肥肥育育、生生长长妊妊娠娠、产产毛毛。ME用用于于沉沉积积脂脂肪肪和和体体蛋蛋白白时时的的效效率率也也不不相相同同，前前者可达者可达7075%，后者约为，后者约为4045%。三、影响饲料能量利用率的因素三、影响饲料能量利用率的因素 （三）饲养水平（三）饲养水平u适适宜宜范范围围内内随随饲饲喂喂水水平平增增加加，有有效效能能用用于于维维持持
21、部部分分相相对对减少，用于生产的净能效率增加。减少，用于生产的净能效率增加。u饲饲喂喂水水平平过过高高，消消化化率率降降低低，从从而而影影响响能能量量代代谢谢，降降低低效率。效率。u饲饲养养水水平平应应适适当当，并并且且在在适适宜宜饲饲养养水水平平以以上上随随采采食食水水平平的增加，饲料中的增加，饲料中DE和和ME浓度要减少。浓度要减少。三、影响饲料能量利用率的因素三、影响饲料能量利用率的因素 （四）日粮营养价值（四）日粮营养价值uCF含含量量的的影影响响 ME效效率率（%）=65.6-0.703，为为饲饲料料干干物质中物质中CF百分含量百分含量.u蛋蛋白白水水平平 营营养养需需要要适适宜宜时
22、时，利利用用率率最最高高，过过高高、过过低低均均降低利用率。降低利用率。u脂肪脂肪：增加定量脂肪可提高饲料能量效率。：增加定量脂肪可提高饲料能量效率。u生生产产中中应应选选择择适适宜宜料料互互相相搭搭配配，使使日日粮粮保保持持一一定定水水平平的的粗纤维、粗蛋白、粗脂肪，可以大大提高饲料净能值。粗纤维、粗蛋白、粗脂肪，可以大大提高饲料净能值。三、影响饲料能量利用率的因素三、影响饲料能量利用率的因素（五）动物热增耗的多少（五）动物热增耗的多少应降低热增耗量，增加应降低热增耗量，增加NE，提高利用率。，提高利用率。（六）环境温度（六）环境温度过过高高、过过低低会会加加大大能能量量的的消消耗耗，生生产
23、产中中应应给给动动物物创创造造适适温温区，提高产量。区，提高产量。三、影响饲料能量利用率的因素三、影响饲料能量利用率的因素思考题：思考题：1 1、解释：、解释：、解释：、解释：GEGE、DEDE、MEME、TDNTDN、NENE、HIHI2 2、应、应、应、应用示意图说明能量在体内转化情况？用示意图说明能量在体内转化情况？用示意图说明能量在体内转化情况？用示意图说明能量在体内转化情况？3 3、生产实践中怎样满足动物的能量营养需要？、生产实践中怎样满足动物的能量营养需要？、生产实践中怎样满足动物的能量营养需要？、生产实践中怎样满足动物的能量营养需要？4 4、对牛，对牛，对牛，对牛，1kg1kg谷草谷草谷草谷草DEDE为为为为8.89KJ8.89KJ，计算其，计算其，计算其，计算其ME?ME?5 5、1kg1kg大麦含大麦含大麦含大麦含DEDE为为为为12.3MJ12.3MJ和和和和12.5%CP12.5%CP，用其喂猪的，用其喂猪的，用其喂猪的，用其喂猪的MEME应应应应为多少为多少为多少为多少? ?
