第七章-能值.

1、Energy動物營養(yǎng)學(xué)一切生命活動都需要能量的驅(qū)動一切生命活動都需要能量的驅(qū)動, ,能量用于維持、生能量用于維持、生長、繁殖和生產(chǎn)等活動。長、繁殖和生產(chǎn)等活動。碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)代謝的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)代謝的同時，也進(jìn)行著能量的代謝。同時，也進(jìn)行著能量的代謝。動物體內(nèi)的能量代謝遵循能量守恒定律，根據(jù)該定律動物體內(nèi)的能量代謝遵循能量守恒定律，根據(jù)該定律可以確定動物對飼料中能量的利用效率以及飼料有效可以確定動物對飼料中能量的利用效率以及飼料有效能的含量，最終以飼料提供的能量滿足動物的需要。能的含量，最終以飼料提供的能量滿足動物的需要。動物營養(yǎng)學(xué)動物營養(yǎng)學(xué)

2、主要內(nèi)容主要內(nèi)容 (contents) 第二節(jié)第二節(jié) 能量代謝能量代謝第三節(jié)第三節(jié) 能量的作用和利用效率能量的作用和利用效率第一節(jié)第一節(jié) 能量的概念與來源能量的概念與來源動物營養(yǎng)學(xué)能量與人和動物的生活關(guān)系密切能量與人和動物的生活關(guān)系密切20%太陽能太陽能生物能生物能產(chǎn)品能產(chǎn)品能動物營養(yǎng)學(xué)能量的形式能量的形式(1) 機(jī)械能機(jī)械能。 (2) (2) 熱能。熱能。 (3) (3) 電能。電能。 (4) (4) 輻射能輻射能 (5) (5) 化學(xué)能?；瘜W(xué)能。 (6) (6) 核能。核能。 (7) (7) 生物能。生物能。動物營養(yǎng)學(xué)能量是維持生命活動的動力能量是維持生命活動的動力 劉翔飛奔劉翔飛奔 思想

3、者的雕像思想者的雕像 各種生命活動需要能量各種生命活動需要能量 呼吸呼吸 血液循環(huán)血液循環(huán) 食物的消化食物的消化 吸收吸收 物質(zhì)的運(yùn)輸物質(zhì)的運(yùn)輸 物質(zhì)的物質(zhì)的合成合成 等都需要能量等都需要能量動物營養(yǎng)學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 能量的概念與來源能量的概念與來源動物營養(yǎng)學(xué)（一）能量的概念（一）能量的概念 一、能量的概念及表示單位一、能量的概念及表示單位p 定義為：定義為：做功大小的能力做功大小的能力。p 在動物機(jī)體內(nèi)做功的能力表現(xiàn)為在動物機(jī)體內(nèi)做功的能力表現(xiàn)為化學(xué)能、熱能化學(xué)能、熱能和和機(jī)械能機(jī)械能。p 能量在動物體內(nèi)的代謝遵循著能量在動物體內(nèi)的代謝遵循著熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律。動物營養(yǎng)學(xué)u 能量的單

4、位有能量的單位有卡卡和和焦耳焦耳兩種兩種 u 卡與焦耳可相互轉(zhuǎn)換卡與焦耳可相互轉(zhuǎn)換u 1 1卡（卡（calcal）=4.184=4.184焦耳（焦耳（J J）；）；1 1千卡（千卡（kcalkcal）=4.184=4.184千千 焦耳（焦耳（kJkJ）；）；1 1兆卡（兆卡（McalMcal）=4.184=4.184兆焦耳（兆焦耳（MJMJ）動物營養(yǎng)學(xué)第一節(jié)第一節(jié) 能量的來源及能量的單位能量的來源及能量的單位一、來源一、來源 1 1 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)+O+O2 2 COCO2+ 2+ H H2 2O+O+能能1 1+ +尿素尿酸尿素尿酸 （或（或NONO2 2） 2 2 脂肪脂肪+O+O2 2 C

5、O CO2 2+ H+ H2 2O+O+能能2 2 3 3 碳水化合物碳水化合物+O+O2 2 CO CO2 2+ H+ H2 2O+O+能能3 3 動物營養(yǎng)學(xué)如果化合物中含氧少，碳、氫多，則需外來的氧多，如果化合物中含氧少，碳、氫多，則需外來的氧多，產(chǎn)生熱量也多。產(chǎn)生熱量也多。表表 3-1 3-1 三種營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)元素平均組成三種營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)元素平均組成 碳碳?xì)錃溲跹醯渌渌局镜鞍踪|(zhì)蛋白質(zhì) 碳水化合物碳水化合物77775252444412127 76 61111222255550 016160 00 03 30 0 為什么脂肪含能高？為什么脂肪含能高？ 三大養(yǎng)分中哪個含碳高三大

6、養(yǎng)分中哪個含碳高? ?動物營養(yǎng)學(xué)( (三三) ) 能量的來源能量的來源能量來源于三種有機(jī)物：能量來源于三種有機(jī)物：碳水化合物、脂肪碳水化合物、脂肪和和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。在在三大營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)三大營養(yǎng)物質(zhì)的化學(xué)鍵中貯存著動物所需的化學(xué)能。鍵中貯存著動物所需的化學(xué)能。 體外產(chǎn)熱體外產(chǎn)熱 碳水化合物碳水化合物 16.70 kJ/g16.70 kJ/g， 脂肪脂肪 37.70kJ/g37.70kJ/g， 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 23.60 kJ/g (1g23.60 kJ/g (1g蛋白質(zhì)要損失蛋白質(zhì)要損失6.5kJ , 6.5kJ , 其有效能為其有效能為17.1 kJ/g17.1 kJ/g左右。左右。) )動物

7、營養(yǎng)學(xué)圖圖3-1 3-1 動物能量代謝與物質(zhì)代謝的關(guān)系動物能量代謝與物質(zhì)代謝的關(guān)系三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，合成代謝消耗能量，三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，合成代謝消耗能量，分解代謝釋放能量。體內(nèi)物質(zhì)與能量代謝的關(guān)系見圖分解代謝釋放能量。體內(nèi)物質(zhì)與能量代謝的關(guān)系見圖3 31 1。動物營養(yǎng)學(xué)消化系統(tǒng)包括？牛的消化系統(tǒng)？唾液腺有那幾個？單胃動物消化吸收的主要部位？為什么？動物營養(yǎng)學(xué)瘤胃細(xì)菌，古細(xì)菌瘤胃細(xì)菌，古細(xì)菌,瘤胃原蟲，厭氧真菌，噬菌體。瘤胃原蟲，厭氧真菌，噬菌體。瘤胃微生物的種類？纖維分解菌的特點(diǎn)？(1)對瘤胃對瘤胃PH最為敏感，最為敏感， PH 6.47.0最佳，最佳，PH

8、 6.2 受影響，受影響，PH 6.0 完全停止；完全停止；(2)纖維分解菌為嚴(yán)格厭養(yǎng)菌；纖維分解菌為嚴(yán)格厭養(yǎng)菌；(3)纖維分解菌以主要氮源為飼料在瘤胃降解所產(chǎn)生的氨，纖維分解菌以主要氮源為飼料在瘤胃降解所產(chǎn)生的氨， 但支鏈脂肪酸如異丁酸、異戊酸對生長速度也很重要。但支鏈脂肪酸如異丁酸、異戊酸對生長速度也很重要。 也即纖維分解菌不能完全靠也即纖維分解菌不能完全靠NPN作為其唯一的氮源，作為其唯一的氮源， 必須在日糧中有一定的蛋白質(zhì)或供給足夠的支鏈脂肪酸必須在日糧中有一定的蛋白質(zhì)或供給足夠的支鏈脂肪酸 才能達(dá)到其最大生長速度；才能達(dá)到其最大生長速度；(4) 纖維分解菌對脂肪較為敏感，添加后會使采

9、食量和消纖維分解菌對脂肪較為敏感，添加后會使采食量和消 化率下降?；氏陆?。動物營養(yǎng)學(xué)淀粉分解菌的特點(diǎn)？瘤胃原蟲的作用？1、對PH敏感性低，PH 5.67.0對淀粉消化速度沒有什么影響， 對VFA比例的影響也不大；2、 有充足氨存在，細(xì)菌便迅速繁殖；3 、瘤胃中能利用乳酸的細(xì)菌并不多，但若乳酸超出瘤胃的 緩沖能力時，此類菌就會占優(yōu)勢。4 、從纖維性日糧轉(zhuǎn)變成淀粉或蔗糖日糧，會發(fā)生瘤胃酸中毒 （PH5.0）。這主要是將乳酸轉(zhuǎn)變成乙戊酸所需微生物種群 或濃度不夠，或繁殖速度較慢，且隨PH下降越來越受到抑制；5 、淀粉在瘤胃的消化速度決于淀粉類型及其加工方法和溫度。 如大麥比玉米快, 烤玉米比碎玉米

10、發(fā)酵更迅速。 維持瘤胃穩(wěn)定: 吞食淀粉顆粒,吸收可溶性糖 與瘤胃細(xì)菌協(xié)同提高纖維素分解動物營養(yǎng)學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 能量代謝能量代謝動物營養(yǎng)學(xué)析因法？析因法？動物營養(yǎng)學(xué)圖圖 3-2 3-2 飼料能量在動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化飼料能量在動物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化動物營養(yǎng)學(xué)總能總能（gross energygross energy，GEGE） 是飼料完全氧化所釋放是飼料完全氧化所釋放的熱量。的熱量。總能一般用總能一般用氧彈熱量計氧彈熱量計來測量。來測量。不同飼料的不同飼料的總能值總能值是不同的是不同的決定飼料決定飼料能值大小能值大小的因素是其所含碳水化合物、脂的因素是其所含碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的比例和數(shù)量。肪和蛋白質(zhì)的比

11、例和數(shù)量。 動物營養(yǎng)學(xué)表表 3-2 3-2 部分飼料及營養(yǎng)物質(zhì)的總能值（部分飼料及營養(yǎng)物質(zhì)的總能值（GE kJ/gGE kJ/g）（干物質(zhì)基礎(chǔ)）（干物質(zhì)基礎(chǔ)）動物營養(yǎng)學(xué)p 直接測熱直接測熱p 根據(jù)飼料中根據(jù)飼料中三大營養(yǎng)物質(zhì)的含量計算三大營養(yǎng)物質(zhì)的含量計算出飼料的總出飼料的總 能值。能值。 飼料總能不能準(zhǔn)確反應(yīng)飼料能量對動物的營養(yǎng)價飼料總能不能準(zhǔn)確反應(yīng)飼料能量對動物的營養(yǎng)價值，但總能是能量代謝過程中評定其它有效能的值，但總能是能量代謝過程中評定其它有效能的基礎(chǔ)基礎(chǔ) 。動物營養(yǎng)學(xué)動物營養(yǎng)學(xué)（一）消化能的概念（一）消化能的概念1. 1. 表觀消化能表觀消化能（apparent digestible

12、 energy, ADEapparent digestible energy, ADE）表觀消化能（表觀消化能（ADEADE）總能（）總能（GEGE）糞能（）糞能（FEFE） 2 2真消化能真消化能(true digestible energy(true digestible energy，TDE) TDE) 真消化能（真消化能（TDETDE）= =總能（總能（GEGE）（糞能（）（糞能（FEFE）代謝糞能（）代謝糞能（FmEFmE）動物營養(yǎng)學(xué)糞能占總能的比例糞能占總能的比例p 幼齡哺乳動物幼齡哺乳動物 10%p 馬馬 40%p 豬豬 20%p 反芻動物精料反芻動物精料 20%30% 粗飼料粗

13、飼料 4050% 低質(zhì)粗飼料低質(zhì)粗飼料 60%動物營養(yǎng)學(xué) 表表 3-3 3-3 不同飼料的總能值與消化能值的比較（不同飼料的總能值與消化能值的比較（MJ/kgMJ/kg，牛），牛）飼飼 料料總能值總能值消化能值消化能值玉玉 米米18.518.516.416.4大麥粉大麥粉18.918.914.414.4大豆粕大豆粕19.619.615.215.2紅三葉草粉紅三葉草粉18.318.39.79.7苜蓿草粉苜蓿草粉17.917.911.311.3燕麥草粉燕麥草粉17.917.911.711.7大豆秸粉大豆秸粉17.717.710.010.0動物營養(yǎng)學(xué)用飼料的消化能評定飼料的營養(yǎng)價值比用飼料的總能用飼

14、料的消化能評定飼料的營養(yǎng)價值比用飼料的總能更為準(zhǔn)確更為準(zhǔn)確。用總能不能區(qū)別飼料在營養(yǎng)價值上的差異，用消化能可以區(qū)別用總能不能區(qū)別飼料在營養(yǎng)價值上的差異，用消化能可以區(qū)別不同飼料由于不同飼料由于消化率不同消化率不同而帶來的能量變化。而帶來的能量變化。 消化能考慮了動物對飼料的消化過程，且消化能考慮了動物對飼料的消化過程，且測定方法測定方法簡單易行。簡單易行。動物營養(yǎng)學(xué)（一）表觀代謝能（一）表觀代謝能(AME)(AME)和真代謝能（和真代謝能（TMETME） p表觀代謝能（表觀代謝能（AMEAME）總能（總能（GEGE）糞能（）糞能（FEFE）尿能（）尿能（UEUE）氣）氣體能（體能（EgEg）A

15、DEADEUEUEEgEgp真代謝能（真代謝能（TMETME） = =總能（總能（GEGE）（糞能）（糞能FEFE代謝糞能代謝糞能FmEFmE）( (尿能尿能UEUE內(nèi)源內(nèi)源尿能尿能UeE)UeE) 氣體能氣體能Eg =TDEEg =TDE (UE(UEUeE)UeE) EgEg雖然雖然TMETME比比AMEAME準(zhǔn)確，但由于準(zhǔn)確，但由于測定困難測定困難，我國飼料營養(yǎng)物質(zhì)成分表，我國飼料營養(yǎng)物質(zhì)成分表中的飼料代謝能和動物營養(yǎng)需要中的代謝能指標(biāo)，均為中的飼料代謝能和動物營養(yǎng)需要中的代謝能指標(biāo)，均為表觀代謝能表觀代謝能。動物營養(yǎng)學(xué)反芻動物的代謝能通常用下面的公反芻動物的代謝能通常用下面的公式計算：

16、式計算：ME=DEME=DE0.82 0.82 動物營養(yǎng)學(xué)p氮的氮的正正平衡平衡p零零氮平衡氮平衡p負(fù)負(fù)氮平衡氮平衡氮校正代謝能氮校正代謝能根據(jù)氮沉積量對代謝能進(jìn)行校正，以氮沉積為零時的根據(jù)氮沉積量對代謝能進(jìn)行校正，以氮沉積為零時的MEME為標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)p 表觀氮校正代謝能（表觀氮校正代謝能（AMEnAMEn）p 真氮校正代謝能（真氮校正代謝能（TMEnTMEn） 動物營養(yǎng)學(xué)表觀氮校正代謝能表觀氮校正代謝能(AMEn)(AMEn) = =表觀代謝能（表觀代謝能（AMEAME）氮沉積（）氮沉積（RNRN）34.3934.39真氮校正代謝能真氮校正代謝能(TMEn)(TMEn) = =真代謝能（真代

17、謝能（TMETME）氮沉積（）氮沉積（RNRN）34.3934.39動物營養(yǎng)學(xué) 單胃動物從消化能到代謝能的轉(zhuǎn)化過程中主要單胃動物從消化能到代謝能的轉(zhuǎn)化過程中主要是是尿能尿能的損失的損失反芻動物和單胃草食家畜還涉及反芻動物和單胃草食家畜還涉及甲烷能甲烷能的損失。的損失。 動物營養(yǎng)學(xué)（一）凈能（一）凈能（net energy, NEnet energy, NE）的概念）的概念1 1凈能（凈能（NENE） 凈能（凈能（NENE）= =代謝能（代謝能（MEME）體增熱（）體增熱（HIHI） = =總能總能GE-GE-糞能糞能FEFE尿能尿能UEUE氣體能氣體能EgEg體增熱體增熱HIHI = =表觀代

18、謝能表觀代謝能AMEAME體增熱體增熱 HIHI2 2熱增耗（熱增耗（HIHI） 食后體增熱受以下幾個方面因素的影響食后體增熱受以下幾個方面因素的影響 （1 1）消化道運(yùn)動、血液循環(huán)和呼吸的增快；）消化道運(yùn)動、血液循環(huán)和呼吸的增快；（2 2）體內(nèi)合成代謝的增多；）體內(nèi)合成代謝的增多；（3 3）腎排泄活動的增強(qiáng)；）腎排泄活動的增強(qiáng)；（4 4）營養(yǎng)物質(zhì)代謝有關(guān)的器官（肝）產(chǎn)生熱的增加）營養(yǎng)物質(zhì)代謝有關(guān)的器官（肝）產(chǎn)生熱的增加 動物營養(yǎng)學(xué)表表 3-4 3-4 不同品種動物飼喂不同飼糧或營養(yǎng)成分的熱增耗不同品種動物飼喂不同飼糧或營養(yǎng)成分的熱增耗動物營養(yǎng)學(xué) 維持凈能（維持凈能（NEmNEm） 生產(chǎn)凈能（

19、生產(chǎn)凈能（NEpNEp）動物營養(yǎng)學(xué)凈能凈能維持凈能維持凈能: :指飼料能量用于維持生命活動、指飼料能量用于維持生命活動、適度隨意運(yùn)動和維持體溫適度隨意運(yùn)動和維持體溫恒定部分，這部分能量最終以恒定部分，這部分能量最終以熱的形式散發(fā)掉。熱的形式散發(fā)掉。生產(chǎn)凈能：生產(chǎn)凈能：是指飼料能量用于沉積是指飼料能量用于沉積到產(chǎn)品中的部分，也包括用于勞役到產(chǎn)品中的部分，也包括用于勞役做功的能量。做功的能量。生產(chǎn)凈能的形式生產(chǎn)凈能的形式：增重凈能、：增重凈能、產(chǎn)奶凈能、產(chǎn)毛凈能、產(chǎn)蛋凈能產(chǎn)奶凈能、產(chǎn)毛凈能、產(chǎn)蛋凈能和使役凈能。和使役凈能。動物營養(yǎng)學(xué)p 1. 1.消化能體系消化能體系 p 2. 2.代謝能體系代謝能

20、體系 p 3. 3.凈能體系凈能體系 p 4. 4.總消化養(yǎng)分（總消化養(yǎng)分（TDNTDN） p 5. 5.淀粉價體系淀粉價體系 動物營養(yǎng)學(xué)表表3 35 5 常規(guī)飼料原料的常規(guī)飼料原料的DEDE、MEME及及NENE值值項(xiàng)目項(xiàng)目DEDE（MJMJkgkg）MEME（MJMJkgkg）NENE（MJMJkgkg）ME:DEME:DENE:MENE:ME苜蓿草苜蓿草7.867.867.137.132.262.260.910.910.32大麥大麥13.0413.0412.7112.718.288.280.970.970.65玉米玉米15.8015.8015.2615.2612.4112.410.970

21、.970.81小麥小麥14.0414.0413.3813.389.269.260.950.950.69次粉次粉12.6412.6411.8511.857.507.500.940.940.63豆粕豆粕16.3416.3415.2615.268.078.070.930.930.53豆油豆油31.6031.6030.4330.4322.9922.990.960.960.76動物營養(yǎng)學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 能量的作用和利用效率能量的作用和利用效率動物營養(yǎng)學(xué)（一）維持生命活動和生產(chǎn)產(chǎn)品（一）維持生命活動和生產(chǎn)產(chǎn)品 一、能量的作用一、能量的作用1動物所進(jìn)行的所有生命活動動物所進(jìn)行的所有生命活動 2維持體溫維持體溫

22、 3動物生長、繁殖、生產(chǎn)產(chǎn)品等過程主要體現(xiàn)在營養(yǎng)動物生長、繁殖、生產(chǎn)產(chǎn)品等過程主要體現(xiàn)在營養(yǎng)物質(zhì)在動物體、胎兒和產(chǎn)品（肉、蛋、奶、皮毛）中物質(zhì)在動物體、胎兒和產(chǎn)品（肉、蛋、奶、皮毛）中的沉積，其中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的沉積需要的沉積，其中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的沉積需要消耗能量。消耗能量。 動物營養(yǎng)學(xué)一、能量的作用一、能量的作用能量缺乏對生產(chǎn)的影響能量缺乏對生產(chǎn)的影響動物營養(yǎng)學(xué)（三）能量過量對生產(chǎn)的影響（三）能量過量對生產(chǎn)的影響 動物營養(yǎng)學(xué)1 1能量利用總效率能量利用總效率（gross efficiencygross efficiency） （一）能量利用效率（一）能量利用效率產(chǎn)品含能值

23、產(chǎn)品含能值總效率總效率 采食的有效能值采食的有效能值 1002 2能量利用凈效率能量利用凈效率（net efficiencynet efficiency） 凈效率凈效率 產(chǎn)品含能值產(chǎn)品含能值采食的有效能值維持需要的能值采食的有效能值維持需要的能值 100 3 3能量轉(zhuǎn)化效率（能量轉(zhuǎn)化效率（efficiencyefficiency） 消化能、代謝能或凈能與總能的比值。消化能、代謝能或凈能與總能的比值。動物營養(yǎng)學(xué)（二）消化能用于生產(chǎn)的效率（二）消化能用于生產(chǎn)的效率 生長豬消化能用于生產(chǎn)的總效率（增重凈能生長豬消化能用于生產(chǎn)的總效率（增重凈能/ /消化能）與消化能）與飼養(yǎng)水平有關(guān)（正常生產(chǎn)情況下，飼

24、養(yǎng)水平是飼養(yǎng)水平有關(guān)（正常生產(chǎn)情況下，飼養(yǎng)水平是3 3倍的維持水平）倍的維持水平） (三三) 代謝能用于生產(chǎn)的效率代謝能用于生產(chǎn)的效率 1. 1. 生長的總效率生長的總效率 2 2產(chǎn)奶的總效率產(chǎn)奶的總效率 3 3產(chǎn)蛋的總效率產(chǎn)蛋的總效率 （四）凈能用于生產(chǎn)的相對效率（四）凈能用于生產(chǎn)的相對效率 動物營養(yǎng)學(xué)表表 3-6 3-6 生長和肥育的反芻動物對不同飼料代謝能的利用效率生長和肥育的反芻動物對不同飼料代謝能的利用效率動物營養(yǎng)學(xué)表表3 37 7 豬、反芻動物飼喂常規(guī)飼糧的能量利用效率豬、反芻動物飼喂常規(guī)飼糧的能量利用效率項(xiàng)目項(xiàng)目豬豬反芻動物反芻動物消化能占總能的消化能占總能的%75905087產(chǎn)品能占代謝能的產(chǎn)品能占代謝能的%（除去維持代謝能的利用效率）（除去維持代謝能的利用效率）體增重體增重75803062產(chǎn)奶產(chǎn)奶75854075動物營養(yǎng)學(xué)三、三、 影響能量效率的因素影響能量效率的因素（一）動物因素（一）動物因素1 1生產(chǎn)目的與能量效率生產(chǎn)目的與能量效率 2 2動物種類與能量效率動物種類與能量效率 3 3