能量與動(dòng)物營養(yǎng) (2)

1、第三章第三章 能量與動(dòng)物營養(yǎng)能量與動(dòng)物營養(yǎng) 內(nèi)內(nèi) 容容第一節(jié)第一節(jié) 能量概述及其轉(zhuǎn)化代謝能量概述及其轉(zhuǎn)化代謝第二節(jié)第二節(jié) 動(dòng)物能量需要的表示體系動(dòng)物能量需要的表示體系第一節(jié)第一節(jié) 能量概述及其轉(zhuǎn)化代謝能量概述及其轉(zhuǎn)化代謝一、能量的概念及單位一、能量的概念及單位 二、能量來源二、能量來源三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝1.1.能量的概念能量的概念 是動(dòng)物做功的能力，包括光能（青年雞），化是動(dòng)物做功的能力，包括光能（青年雞），化學(xué)能，電能等（供暖學(xué)能，電能等（供暖 用化學(xué)能成本高）。是能產(chǎn)用化學(xué)能成本高）。是能產(chǎn)生能量的營養(yǎng)素在動(dòng)物體內(nèi)氧化后的一種特性，是生能量的營養(yǎng)素在動(dòng)物體

2、內(nèi)氧化后的一種特性，是動(dòng)物的第一需要，動(dòng)物的第一需要，沒有能量就沒有動(dòng)物體任何功能沒有能量就沒有動(dòng)物體任何功能活動(dòng)，甚至于維持活動(dòng)，甚至于維持。一、能量的概念及單位一、能量的概念及單位 (1)(1)傳統(tǒng)傳統(tǒng): : 卡（卡（calcal） 1Mcal = 101Mcal = 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）卡體系和焦耳體系的轉(zhuǎn)化）卡體系和焦耳體系的轉(zhuǎn)化: : 1cal = 4.184J 1cal = 4.184J 1Kcal = 4.1

3、84KJ 1Kcal = 4.184KJ 1Mcal = 4.184MJ 1Mcal = 4.184MJ一、能量的概念及單位一、能量的概念及單位1.1.主要來源于三大有機(jī)物：主要來源于三大有機(jī)物： 碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì) 碳水化合物是主要來源碳水化合物是主要來源 單胃動(dòng)物：單胃動(dòng)物：單糖、寡糖、淀粉單糖、寡糖、淀粉 反芻動(dòng)物：反芻動(dòng)物：單糖、寡糖、淀粉、纖維素、半纖單糖、寡糖、淀粉、纖維素、半纖維素維素脂肪次之：脂肪次之：是高產(chǎn)動(dòng)物的能量補(bǔ)充是高產(chǎn)動(dòng)物的能量補(bǔ)充 蛋白質(zhì)作能源物質(zhì)既不經(jīng)濟(jì)也不科學(xué)蛋白質(zhì)作能源物質(zhì)既不經(jīng)濟(jì)也不科學(xué) 二、能量的來源二、能量的來源3. 3.

4、飼料的能量高低取決于三大有機(jī)物的比例與含量飼料的能量高低取決于三大有機(jī)物的比例與含量 含脂肪高的飼料含能高：花生、豆餅含脂肪高的飼料含能高：花生、豆餅 骨粉含有機(jī)物低，能量低骨粉含有機(jī)物低，能量低2 2. . 純養(yǎng)分能量高低取決于分子中的純養(yǎng)分能量高低取決于分子中的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，氧化越小，氧化釋放的能量越多，各類物質(zhì)能值的高低取決于分子中氧化時(shí)釋放的能量越多，各類物質(zhì)能值的高低取決于分子中氧化時(shí)能結(jié)合外來氧的能力。能結(jié)合外來氧的能力。二、能量的來源二、能量的來源三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)

5、化代謝三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝總能總能糞能糞能消化能消化能尿能尿能甲烷能甲烷能代謝能代謝能熱增耗熱增耗凈能凈能維持凈能維持凈能生產(chǎn)凈能生產(chǎn)凈能動(dòng)物總動(dòng)物總產(chǎn)熱產(chǎn)熱飼料能量在動(dòng)物體內(nèi)的分配飼料能量在動(dòng)物體內(nèi)的分配三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝（一）總能（一）總能 飼料中的有機(jī)物完全氧化燃燒生成二飼料中的有機(jī)物完全氧化燃燒生成二氧化碳，水和其他氧化產(chǎn)物時(shí)釋放的全部氧化碳，水和其他氧化產(chǎn)物時(shí)釋放的全部能量，主要為能量，主要為碳水化合物、粗蛋白和粗脂碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的總和肪能量的總和。1.1.定義：定義：三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝三、能量在動(dòng)物體的轉(zhuǎn)化代謝 消化能

6、（消化能（DEDE）= =總能（總能（GEGE）- - 糞能（糞能（FEFE） 按上式計(jì)算的消化能為表觀消化能（按上式計(jì)算的消化能為表觀消化能（ADEADE）1. 1. 定義：定義： 飼料可消化養(yǎng)分所含的能量，即飼料可消化養(yǎng)分所含的能量，即動(dòng)物攝入飼料的動(dòng)物攝入飼料的總能與糞能之差?？偰芘c糞能之差。2. 2. 糞能（糞能（FEFE）： 糞中所含的能量（不能消糞中所含的能量（不能消化的養(yǎng)分隨糞便排出）?；酿B(yǎng)分隨糞便排出）。是飼料能量代謝的第一是飼料能量代謝的第一道損失，也是最大的損失。道損失，也是最大的損失。 內(nèi)源性物質(zhì)所含的能量稱為代謝糞能（內(nèi)源性物質(zhì)所含的能量稱為代謝糞能（FmEFmE）

7、FEFE中扣除中扣除FmEFmE后計(jì)算的消化能稱真消化能（后計(jì)算的消化能稱真消化能（TDETDE）3. 3. 糞能的來源糞能的來源（二）（二）DE4. 4. 表觀消化能表觀消化能 = = 總能總能- -糞能，即：糞能，即： ADE = GE ADE = GE FE FE 5. 5. 真消化能真消化能 = = 總能總能 - -（糞能（糞能 - - 內(nèi)源物質(zhì)所含的能量內(nèi)源物質(zhì)所含的能量) ) 即即: TDE = GE-: TDE = GE-（FE - FmEFE - FmE） FmEFmE：代謝糞能：代謝糞能 表觀消化能（表觀消化能（ADEADE） （TDETDE）真消化能）真消化能 TDETDE

8、反映飼料的值比反映飼料的值比ADEADE準(zhǔn)確，但測定困難準(zhǔn)確，但測定困難（二）（二）DE 總能總能 影響不大影響不大 消化能（消化能（Kcal /KgKcal /Kg）= = 總能總能 - - 糞能糞能/ /進(jìn)食量（進(jìn)食量（DMDM） 糞能糞能 損失最大的部分損失最大的部分 消化率取決于飼料中的粗纖維（消化率取決于飼料中的粗纖維（CFCF）含量）含量 DEDE（MJ/KgMJ/Kg）=17.15 - 0.41CF =17.15 - 0.41CF CF CF：粗纖維含量：粗纖維含量 動(dòng)物種類動(dòng)物種類 6.6.影響消化能的因素影響消化能的因素（二）（二）DE反芻動(dòng)物反芻動(dòng)物 飼喂粗飼料飼喂粗飼料

9、糞能占總能的糞能占總能的40%-50% 40%-50% 飼喂精飼料飼喂精飼料 糞能占總能的糞能占總能的30% 30% 馬馬 糞能占總能的糞能占總能的40% 40% 豬豬 糞能占總能的糞能占總能的20% 20% 哺乳動(dòng)物（其它）哺乳動(dòng)物（其它） 糞能占總能的比例糞能占總能的比例 10% 10% 家禽家禽因糞尿難分開，一般不測定禽類的消化因糞尿難分開，一般不測定禽類的消化（二）（二）DE( (三三) )代謝能代謝能(metabolizable(metabolizable energy energy，ME)ME) 即食入的飼料消化能減去尿能（即食入的飼料消化能減去尿能（UEUE）及消化道氣）及消化道

10、氣體的能量（體的能量（EgEg）后，剩余的能量，也就是飼料中能為）后，剩余的能量，也就是飼料中能為動(dòng)物體所吸收和利用的營養(yǎng)物質(zhì)的能量。動(dòng)物體所吸收和利用的營養(yǎng)物質(zhì)的能量。 ME = DE - ME = DE - （UE+ EgUE+ Eg） = GE - FE - UE = GE - FE - UE Eg Eg 1.1.定義：定義：2.2.氣能（氣能（EgEg） ：消化道發(fā)酵產(chǎn)生氣體所含能量。消化道發(fā)酵產(chǎn)生氣體所含能量。（主要針對反芻動(dòng)物甲烷（主要針對反芻動(dòng)物甲烷（cHcH4 4）的損失）的損失） 甲烷能占甲烷能占總能總能3%-10%3%-10%。單胃動(dòng)物消化道產(chǎn)氣較少，單胃動(dòng)物消化道產(chǎn)氣較少

11、，E ECH4CH4一項(xiàng)可一項(xiàng)可以忽略不計(jì)以忽略不計(jì)綿羊綿羊 甲烷（甲烷（g g）=2 .14x+ 9.80 =2 .14x+ 9.80 x x為可消化碳水化合物的百分?jǐn)?shù)為可消化碳水化合物的百分?jǐn)?shù) 牛牛 甲烷（甲烷（g g）= 4.012 x + 17.68 = 4.012 x + 17.68 x x為可消化碳水化合物的百分?jǐn)?shù)為可消化碳水化合物的百分?jǐn)?shù)（三）（三）E甲烷產(chǎn)量的計(jì)算甲烷產(chǎn)量的計(jì)算 UEUE： 尿中有機(jī)物所含的總能，主要來自尿中有機(jī)物所含的總能，主要來自PrPr的代謝產(chǎn)物如的代謝產(chǎn)物如尿素、尿酸、肌酐等。尿素、尿酸、肌酐等。 UEUE的高低主要取決于尿中含的高低主要取決于尿中含N

12、N物質(zhì)。物質(zhì)。 每每gUNgUN的能值：的能值： 反芻動(dòng)物反芻動(dòng)物 31KJ/g31KJ/g 豬豬 28KJ28KJ（尿素）（尿素） 禽禽 34KJ34KJ（尿酸）（尿酸） UEUE損失占損失占GE GE 的的5-8%5-8%，一般比較穩(wěn)定，一般比較穩(wěn)定 ；豬占；豬占GE 2-3%GE 2-3%，反芻動(dòng)物反芻動(dòng)物4-5%4-5% 3.3.尿能尿能(UE)(UE)（三）（三）E代謝能代謝能 = = 總能總能- -糞能糞能- -氣能氣能- -尿能尿能= =消化能消化能- -氣能氣能- -尿能尿能 即：即：ME = DE-(Eg+UE)= GE-FE-UE-EgME = DE-(Eg+UE)= GE

13、-FE-UE-Eg 單胃動(dòng)物氣能可忽略不計(jì)單胃動(dòng)物氣能可忽略不計(jì) 禽禽 代謝能代謝能 = = 總能總能- -（糞能（糞能+ +尿能）尿能）= =總能總能- -排瀉物含量排瀉物含量 = DE-UE = DE-UE 豬豬 代謝能代謝能 = =總能總能- -（糞能（糞能+ +尿能）尿能）=DE-UE=DE-UE（三）（三）E表觀消化能（表觀消化能（AMEAME）= = 總能（總能（GEGE）- -糞能（糞能（FEFE）- - 尿能（尿能（UEUE）- -氣能氣能 真代謝能（真代謝能（TMETME）= = 總能總能- -（糞能（糞能- -代謝糞能）代謝糞能）- - （尿能（尿能- -內(nèi)源尿能）內(nèi)源尿能

14、）- -氣能氣能 即即TME = GE-TME = GE-（FE-FmEFE-FmE）- -（UE-UeEUE-UeE）-Eg-Eg UeEUeE：內(nèi)源尿能，也所含的內(nèi)源尿能，也所含的N N稱內(nèi)源氮，來自于體內(nèi)蛋稱內(nèi)源氮，來自于體內(nèi)蛋白質(zhì)動(dòng)員分解的產(chǎn)物。白質(zhì)動(dòng)員分解的產(chǎn)物。4.4.表觀代謝能（表觀代謝能（AMEAME）和真代謝能（）和真代謝能（TMETME）（三）（三）E ME = ME = 總能總能 - - 糞能糞能 - - 尿能尿能 - - 氣能氣能 影響飼料消化的因素（影響飼料消化的因素（CFCF） 糞能糞能 碳水化合物含量碳水化合物含量 氣能氣能 蛋白質(zhì)水平蛋白質(zhì)水平 尿能尿能 AA

15、AA平衡平衡 尿能尿能 6. 6.影響代謝能的因素：影響代謝能的因素：（三）（三）E（四）凈能（四）凈能(Net Energy，NE) 能夠真正用于動(dòng)物維持生命和生產(chǎn)產(chǎn)品的能量，能夠真正用于動(dòng)物維持生命和生產(chǎn)產(chǎn)品的能量，即飼料代謝能扣除飼料在體內(nèi)的熱增耗后剩余的那即飼料代謝能扣除飼料在體內(nèi)的熱增耗后剩余的那部分能量。部分能量。1. 1. 定義定義NE = ME - HI=GE - DE - UE -EgNE = ME - HI=GE - DE - UE -Eg - HI - HI指絕食動(dòng)物在采食飼料后的短時(shí)間內(nèi)，機(jī)體指絕食動(dòng)物在采食飼料后的短時(shí)間內(nèi)，機(jī)體產(chǎn)熱高于絕食代謝產(chǎn)熱的那部分熱量。產(chǎn)熱高

16、于絕食代謝產(chǎn)熱的那部分熱量。 體增熱體增熱 = = 采食動(dòng)物產(chǎn)熱量采食動(dòng)物產(chǎn)熱量 - - 絕食動(dòng)物絕食動(dòng)物產(chǎn)熱量產(chǎn)熱量2. 2. 熱增耗（熱增耗（HIHI）（四）（四）NE 消化過程產(chǎn)熱，消化道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)熱。消化過程產(chǎn)熱，消化道運(yùn)動(dòng)產(chǎn)熱。 營養(yǎng)物質(zhì)的代謝做功產(chǎn)熱。營養(yǎng)物質(zhì)的代謝做功產(chǎn)熱。 營養(yǎng)物質(zhì)代謝增加了不同器官肌肉活動(dòng)所產(chǎn)營養(yǎng)物質(zhì)代謝增加了不同器官肌肉活動(dòng)所產(chǎn)生的熱量。生的熱量。 腎臟排泄做功產(chǎn)生熱量。腎臟排泄做功產(chǎn)生熱量。 飼料在胃腸道發(fā)酵產(chǎn)熱。飼料在胃腸道發(fā)酵產(chǎn)熱。3. 3. 產(chǎn)生熱增耗的原因產(chǎn)生熱增耗的原因（四）（四）NE4. 4. 影響熱增耗大小的因素影響熱增耗大小的因素（四）（四）N

17、EHIHI熱增耗熱增耗是不可避免的以熱的形式損失的能量，也是不可避免的以熱的形式損失的能量，也是飼料是飼料MENEMENE過程中的損耗。在寒冷環(huán)境中可以用過程中的損耗。在寒冷環(huán)境中可以用以維持體溫，但以維持體溫，但一般是一種能量損失。一般是一種能量損失。不同的營養(yǎng)素?zé)嵩龊牟煌臓I養(yǎng)素?zé)嵩龊?：蛋白質(zhì)的熱增耗占：蛋白質(zhì)的熱增耗占MEME的的30%30%CHCH2 2O 10-15% O 10-15% ， fat 5-10%fat 5-10%（四）（四）NE 指飼料能量用于沉積到產(chǎn)品中的部分，也包括指飼料能量用于沉積到產(chǎn)品中的部分，也包括用于勞役做功的部分。根據(jù)其目的的不同，可分為用于勞役做功的部

18、分。根據(jù)其目的的不同，可分為增重凈能、產(chǎn)蛋凈能，產(chǎn)奶凈能，產(chǎn)肉凈能，產(chǎn)毛增重凈能、產(chǎn)蛋凈能，產(chǎn)奶凈能，產(chǎn)肉凈能，產(chǎn)毛凈能等。凈能等。維持動(dòng)物生命活動(dòng)，適度隨意運(yùn)動(dòng)和維持體溫恒維持動(dòng)物生命活動(dòng)，適度隨意運(yùn)動(dòng)和維持體溫恒定所耗能量。這部分能量最終定所耗能量。這部分能量最終以熱的形式散失以熱的形式散失。5.5.維持凈能（維持凈能（NEmNEm）6.6.生產(chǎn)凈能（生產(chǎn)凈能（NEpNEp） （四）（四）NE（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響體溫恒定體溫恒定 產(chǎn)熱：飼料，體組織產(chǎn)熱：飼料，體組織 散熱：散熱：a.a.蒸發(fā)散熱蒸發(fā)散熱 呼吸呼吸 、皮膚出汗、皮膚出汗 b.b.非蒸發(fā)

19、散熱非蒸發(fā)散熱 傳導(dǎo)、對流、輻射傳導(dǎo)、對流、輻射 環(huán)境溫度影響兩個(gè)過程的強(qiáng)弱比例，也影響飼料環(huán)境溫度影響兩個(gè)過程的強(qiáng)弱比例，也影響飼料的能量分配的能量分配1.1.環(huán)境溫度主要通過影響動(dòng)物的熱調(diào)節(jié)來影響飼料環(huán)境溫度主要通過影響動(dòng)物的熱調(diào)節(jié)來影響飼料能量的利用效率。能量的利用效率。2.2.等熱區(qū)：等熱區(qū)：在環(huán)境溫度的某一范圍內(nèi)，動(dòng)物不需要在環(huán)境溫度的某一范圍內(nèi)，動(dòng)物不需要提高代謝率，只靠物理調(diào)節(jié)（蒸發(fā)、傳導(dǎo)、對流、提高代謝率，只靠物理調(diào)節(jié)（蒸發(fā)、傳導(dǎo)、對流、輻射），即可維持體溫的恒定，通常將這一溫度范輻射），即可維持體溫的恒定，通常將這一溫度范圍稱為圍稱為等熱區(qū)等熱區(qū)。等熱區(qū)內(nèi)動(dòng)物的代謝率最低等熱

20、區(qū)內(nèi)動(dòng)物的代謝率最低。 3.3.臨界溫度臨界溫度: : 等熱區(qū)的下限點(diǎn)溫度叫下限臨界溫度，等熱區(qū)的下限點(diǎn)溫度叫下限臨界溫度，或簡稱臨界溫度。或簡稱臨界溫度。 4.4.上限溫度上限溫度: :等熱區(qū)的上限點(diǎn)溫度叫上限溫度。等熱區(qū)的上限點(diǎn)溫度叫上限溫度。（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響 等熱區(qū)能量利用最高。等熱區(qū)能量利用最高。環(huán)境溫度超過等熱區(qū)環(huán)境溫度超過等熱區(qū)高限，動(dòng)物產(chǎn)熱可能有點(diǎn)下降，但隨著環(huán)境溫度高限，動(dòng)物產(chǎn)熱可能有點(diǎn)下降，但隨著環(huán)境溫度升高，動(dòng)物機(jī)體代謝加快，產(chǎn)熱增加。升高，動(dòng)物機(jī)體代謝加快，產(chǎn)熱增加。環(huán)境溫度環(huán)境溫度低，動(dòng)物本能增加采食低，動(dòng)物本能增加采食。環(huán)境

21、溫度高于一定值，環(huán)境溫度高于一定值，動(dòng)物本能降低采食量，減少體增熱動(dòng)物本能降低采食量，減少體增熱。 通過飼養(yǎng)，管理擴(kuò)大等熱區(qū)。通過飼養(yǎng)，管理擴(kuò)大等熱區(qū)。 低溫下，每下降低溫下，每下降11，20kg20kg豬多需豬多需13g13g飼料。飼料。（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響（五）環(huán)境溫度對能量代謝的影響第二節(jié)第二節(jié) 動(dòng)物能量需要的表示體系動(dòng)物能量需要的表示體系一、能量表示體系一、能量表示體系二、能量體系間的轉(zhuǎn)化關(guān)系二、能量體系間的轉(zhuǎn)化關(guān)系三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點(diǎn)三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點(diǎn)一、能量體系一、能量體系 考慮了糞能損失，準(zhǔn)確性小于代謝能和凈能，考慮了糞能損失，準(zhǔn)確性小于代謝能和凈能，豬多采用消化

22、能體系豬多采用消化能體系。 2.2.代謝能體系代謝能體系 在消化能的基礎(chǔ)上，考慮了尿能和氣能的損失，在消化能的基礎(chǔ)上，考慮了尿能和氣能的損失，比消化能準(zhǔn)確，但測定困難。比消化能準(zhǔn)確，但測定困難。代謝能體系主要用代謝能體系主要用于家禽。于家禽。1.1.消化能體系消化能體系 不但考慮了糞能、尿能、氣能的損失，還考不但考慮了糞能、尿能、氣能的損失，還考慮了熱增耗的損失，比消化能和代謝能都準(zhǔn)確。慮了熱增耗的損失，比消化能和代謝能都準(zhǔn)確。但測定難度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。但測定難度大，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。 反芻動(dòng)物多采用凈能體系反芻動(dòng)物多采用凈能體系。 凈能體系是動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)界評定動(dòng)物能量需要凈能體系是動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)界評定動(dòng)物能

23、量需要和飼料能量價(jià)值的趨勢。和飼料能量價(jià)值的趨勢。3. 3. 凈能體系凈能體系一、能量體系一、能量體系三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點(diǎn)三、有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的要點(diǎn)1.1.由由GEGE總能轉(zhuǎn)化為總能轉(zhuǎn)化為NEpNEp生產(chǎn)凈能的過程中有許多環(huán)生產(chǎn)凈能的過程中有許多環(huán)節(jié)造成的能量損失，飼料中能轉(zhuǎn)化為畜產(chǎn)品能量的節(jié)造成的能量損失，飼料中能轉(zhuǎn)化為畜產(chǎn)品能量的僅是食入量的極少部分。僅是食入量的極少部分。乳牛乳牛20%20%（15-30%15-30%） 成年肉牛成年肉牛10% 10% ，生長肥育豬，生長肥育豬20%20% 28% 28% ，蛋雞蛋雞22% 22% ，肉仔雞，肉仔雞15%15%減少各環(huán)節(jié)的損失就可以提高能量的利用率減少各環(huán)節(jié)的損失就可以提高能量的利用率能量轉(zhuǎn)化效率能量轉(zhuǎn)化效率= =（產(chǎn)品