动物营养学第六章能量与动物营养.ppt

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1、第六章第六章 能量与动物营养能量与动物营养 l重点掌握饲料总能、可消化能、代谢能、净能、体增热的概念。l掌握动物所需能量的主要来源，饲料能量在动物体内消化利用过程中的损失形式，能量利用效率的表达方式以及日粮水平在动物饲养上的意义。第六章第六章 能量与动物营养能量与动物营养第一节第一节 能量来源及能量单位能量来源及能量单位第二节第二节 饲料能量在动物体内的转化饲料能量在动物体内的转化第三节第三节 饲料能量的效率饲料能量的效率第一节第一节 能量来源及能量单位能量来源及能量单位一、动物所需能量的来源与衡量单位一、动物所需能量的来源与衡量单位 (一一)能量的主要来源能量的主要来源 (二二)能量的衡量单

2、位能量的衡量单位二、饲料中的能量二、饲料中的能量 (一一)饲料总能和总能值的概念饲料总能和总能值的概念 (二二)饲料中的总能饲料中的总能 (一一)能量的主要来源能量的主要来源l存在于有机营养物质中。l主要来源于饲料中的碳水化合物、脂肪、和蛋白质三大有机物（又称为三大能源物质）。l当能量供给不足时，动物会动用体内的贮备能源物质糖元、体脂肪。严重能量供给不足时，体蛋白被分解供能。(二二)能量的衡量单位能量的衡量单位l曾曾以以卡卡（calorie）、千千卡卡（又又称称大大卡卡）、兆兆卡卡（又又称热姆）表示。称热姆）表示。l目目前前采采用用焦焦耳耳(joule,J)joule,J)、千千焦焦(耳耳)、

3、兆兆焦焦(耳耳)表表示。卡值与焦耳的换算关系如下：示。卡值与焦耳的换算关系如下：(见见P16.)P16.)1 1卡卡(cal)=4.184cal)=4.184焦耳焦耳(J)J)1 1千卡千卡(Kcal)=1000Kcal)=1000卡卡(cal)cal)1 1兆卡兆卡(Mcal)=1000Mcal)=1000千卡千卡(Kcal)Kcal)1 1千焦耳千焦耳(KJ)=1000KJ)=1000焦耳焦耳(J)J)1 1兆焦耳兆焦耳(MJ)=1000MJ)=1000千焦耳千焦耳(KJ)KJ)二、饲料中的能量二、饲料中的能量(一一)饲料总能和总能值的概念：饲料总能和总能值的概念：l饲料经完全燃烧(或体内

4、氧化)生成水、二氧化碳和其他气体时，所释放出的全部能量称为饲料总能饲料总能(gross energy,GE)即饲料有机物所含的化学潜能。l每单位重量饲料中的总能称为饲料的总能值总能值。l一般以每克或每千克饲料中的含能量表示。(二二)饲料中的总能：饲料中的总能：l存在于各种有机物中。所含化学潜能量主要决定于其中的C、H含量，特别是C的含量。C、H含量，有机物的化学潜能。l几种营养物质和饲料的总能值（表）表表 几种营养物质和饲料的总能值几种营养物质和饲料的总能值(KJ/gKJ/gKJ/gKJ/g干物质干物质干物质干物质)葡萄糖葡萄糖 15.73 15.73 猪猪 油油 39.66 39.66 蔗蔗

5、 糖糖 16.57 16.57 玉玉 米米 18.54 18.54 淀淀 粉粉 17.70 17.70 燕燕 麦麦 19.58 19.58 纤维素纤维素 17.49 17.49 大大 豆豆 23.10 23.10 牛牛 肉肉 23.85 23.85 米米 糠糠 22.09 22.09 猪猪 肉肉 22.64 22.64 麸麸 皮皮 19.00 19.00 酪蛋白酪蛋白 24.52 24.52 三叶干草三叶干草 18.70 18.70 植物油植物油 39.04 39.04 稿稿 秆秆 18.41 18.41三大能源物质的平均能值：三大能源物质的平均能值：碳水化合物碳水化合物 17.36 17.3

6、6千焦千焦/克克 蛋蛋 白白 质质 23.64 23.64千焦千焦/克克 脂脂 肪肪 39.33 39.33千焦千焦/克克l脂肪的能值最高，是碳水化合物的两倍以上，蛋白质介于脂肪与碳水化合物之间。饲料中的能值受脂肪含量影响很大,饲料中脂肪含量越高则能值越高。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一、一、饲料能量在动物体内的转化饲料能量在动物体内的转化二、二、消化能消化能三、三、代谢能代谢能四、四、净能净能(一一一一)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饲料总能饲料总能(GE)GE)1.1.未消化

7、饲料未消化饲料2.2.肠道微生物及其产物肠道微生物及其产物3.3.消化道分泌物消化道分泌物4.4.消化道脱落细胞消化道脱落细胞消化能消化能(DE)DE)代谢能代谢能(ME)ME)净能净能(NE)NE)维持净能维持净能生产净能生产净能粪能粪能(FE)FE)尿能尿能(UE)(UE)(反刍动物约占反刍动物约占DE3-5%)DE3-5%)消化过程中产生的可燃气体消化过程中产生的可燃气体(甲烷等甲烷等)(反刍动物约占反刍动物约占DE3-10%)DE3-10%)体增热体增热发酵热发酵热(瘤胃、大肠中瘤胃、大肠中)下张下张(二二)饲料能量在动物体内转化过程中饲料能量在动物体内转化过程中 的损失的损失:见图见

8、图l粪能粪能(energy in feces,FE)、l尿能尿能(energy in urine,UE)、l可燃气体可燃气体(甲烷甲烷)能能(Eg)l体热体热等形式损失。降低这些能量损失，可提高能量的利用效率。二、消化能二、消化能（一）消化能的概念（一）消化能的概念l消消化化能能，即即可可消消化化能能(digestible energy,DE)：食入的饲料总能减去粪能后剩余的能量。DEDEGE-FEGE-FEl可可消消化化能能值值：每单位重量饲料中的可消化能。一般以可消化能值表示，简称消化能。即 食入总能（食入总能（MJMJ）粪能（粪能（MJMJ）采食量（采食量（Kg)Kg)消化能值消化能值(

9、MJ/Kg)MJ/Kg)（二）表观消化能与真实消化能（二）表观消化能与真实消化能 1.1.未消化饲料未消化饲料粪能来源粪能来源 2.2.肠道微生物及其产物肠道微生物及其产物 粪中的内源物粪中的内源物 3.3.消化道分泌物所消化道分泌物所 含能为含能为代谢代谢 4.4.消化道脱落细胞消化道脱落细胞 粪能粪能(FmE)FmE)由上述公式计算的饲料消化能为表观消化能(apparent digestible energy,ADE)ADE)。真实消化能真实消化能(TDE)TDE)矫正了代谢粪能引起的测定误差所得的消化能，称为真实消化能lTDETDE(true digestible energy)，即：食

10、入总能食入总能(粪能代谢粪能粪能代谢粪能)甲烷能甲烷能TDE(MJ/Kg)TDE(MJ/Kg)采食量采食量l粪能损失量主要与动物的种类和饲料的性质有关。哺乳幼畜排出的粪能仅占食入能量的10左右，而采食劣质粗饲料的成年反刍动物可达60以上。三、代谢能三、代谢能(一一)代谢能的概念代谢能的概念l代谢能代谢能(metabolizable energy,ME)：即生理有效能。饲料消化能减去尿能和消化道可燃气体能后剩余的能量。（主要是甲烷）MEMEDE-(UE+Eg)DE-(UE+Eg)GE-FE-UE-EgGE-FE-UE-Eg代谢能值：代谢能值：每单位重量饲料中的代谢能。GE-FE-UE-EgGE-

11、FE-UE-Eg ME ME(MJ/Kg)MJ/Kg)采食量采食量l通常所说的饲料代谢能是指饲料的代谢能值。（二）表观代谢能与真实代谢能（二）表观代谢能与真实代谢能1.内内源源尿尿能能(urinary energy from endogenous origin products,UeE)：尿中来自体内物质的代谢产物所含的能量。2.2.真真实实代代谢谢能能(TME)TME)：由上述公式算得的代谢能，未矫正代谢粪能和内源尿能，称为表观代谢能(AME)。真实代谢能为：GE-(FE-FmE)-(UE-UeE)-EgGE-(FE-FmE)-(UE-UeE)-Eg MEME(MJ/Kg)MJ/Kg)采食量

12、采食量(三三)尿中的能量损失尿中的能量损失:1.1.主要是蛋白质代谢的能量损失主要是蛋白质代谢的能量损失:l蛋白质代谢形成尿酸、尿素、肌酐等物质随尿排出体外，造成能量损失。每克蛋白质在体内氧化所产生的热能比在测热器中的测定值低5.44千焦左右。l蛋白质的能量转换率降低。2.2.影响尿能的因素：影响尿能的因素：主要主要l日粮中蛋白质含量l能量蛋白比l氨基酸平衡状况等。日粮中蛋白质含量高，能量蛋白比偏低或氨基酸不平衡时，尿素或尿酸的产生量增加，尿能的损失也就越多。(四四)可燃气体能的损失可燃气体能的损失1.1.可燃气体能的来源可燃气体能的来源:l微生物作用产生。l主要是反刍动物消化道中发酵产生的甲

13、烷气体。其他气体以及单胃动物大肠中发酵产生的甲烷气体数量很少，一般忽略不计。2.2.反刍动物甲烷产生量反刍动物甲烷产生量:l与日粮性质和采食量有关，甲烷能约占总能的3%-10%。l低质日粮产生甲烷比例大；采食量增加，甲烷损失的比例减少。l粗饲料细粉碎或制成颗粒也可降低甲烷气体的产生量。四、净能四、净能 见图(一一)净能净能(NE)NE)的概念的概念:l用于动物维持生命活动和生产产品的能量称为净能净能(net energy,NENE)。l即代谢能减去体增热和微生物发酵热剩余的能量。NENEME-HIME-HI-HF-HF GE-FE-UE-Eg-HIGE-FE-UE-Eg-HI-HF-HF净能值

14、净能值 代谢能代谢能-(-(体增热体增热+发酵热发酵热)净能值净能值 或或 (MJ/Kg)MJ/Kg)采食量采食量 总能总能-粪能粪能-尿能尿能-气体能气体能-体增热体增热-发酵热发酵热净能值净能值(MJ/Kg)MJ/Kg)采食量采食量基础代谢基础代谢(BM)BM)能能随意活动能：动物维持生随意活动能：动物维持生活必要活动的消耗能量活必要活动的消耗能量(A)A)产脂净能产脂净能(NEf):NEf):肥育畜生产脂肪肥育畜生产脂肪产奶净能产奶净能(NEl):NEl):泌乳畜产奶泌乳畜产奶增重净能增重净能(NEg):NEg):幼畜增重幼畜增重产蛋、产毛、劳役、繁殖等净能。产蛋、产毛、劳役、繁殖等净能

15、。l降低维持净能可相应提高生产净能的比例，降低畜产品的生产成本。维持净能维持净能(NEm)NEm)(maintenance)生产净能生产净能(NEp)NEp)(production)净净能能(N NE E)（二）体增热（二）体增热(heat increment,HI),HI)现象现象 1.1.概念：概念：l饥饿动物采食后数小时内的产热量高于饥饿时的代谢产热，这种现象称为体增热现象；l这种因采食而增加的产热量称为食后体增热，简称体体增增热热。又称食物的特殊动力作用、specific dynamic action,SDA)食物生热效应、热增耗。2.2.体增热的产生：体增热的产生：(1)(1)主主要

16、要来来自自营营养养物物质质代代谢谢：大约80来自内脏，主要是肝脏的物质代谢过程中的损失。(2)(2)少少部部分分来来自自动动物物在在采采食食及及食食物物的的消消化化(咀咀嚼嚼、吞吞咽咽、消消化化道道蠕蠕动动、微微生生物物发发酵酵)、吸吸收收(营营养养物物质质的转运的转运)以及废物的排泄等过程中的热能损失。以及废物的排泄等过程中的热能损失。3.3.影响体增热的因素影响体增热的因素:（）动物的种类：（）动物的种类：l反刍动物体增热比非反刍动物的大而且持久。主要是反刍动物在咀嚼、反刍、瘤胃蠕动和瘤胃内物质代谢过程产生较多的能量（）饲喂水平：（）饲喂水平：l体增热随ME进食水平提高而增加。（）（）日粮

17、的组成：日粮的组成：（）日粮的组成：（）日粮的组成：l日粮营养物质越平衡，体增热越低。l日粮中缺乏某些营养物质如蛋白质、镁、磷、微量元素、维生素 或营养物质不平衡，体增热增加。l日粮中以油脂代替部分碳水化合物，体增热减少。4.4.发酵热发酵热(HF)HF)l发发酵酵热热：饲料在胃肠内经微生物发酵产生的热量。反刍动物主要产生在瘤胃，单胃动物主要来自盲肠和结肠。l体增热与发酵热一起测定，因此许多研究者将二者统称为体增热(进食后的产热量与进食前的产热量之差)。5.5.体增热在营养上的作用和意义：体增热在营养上的作用和意义：1.1.作用：作用：l在寒冷条件下，可用于维持动物体温。在高温环境条件下，是能

18、量的损失，而且增加了额外的散热负担。2.2.意意义义：体增热和发酵热的多少，意味着代谢能的损失情况。下节下节本章目录本章目录第三节第三节 饲料能量的效率饲料能量的效率一、饲料能量效率一、饲料能量效率二、二、日粮能量水平在饲养实践中的意义日粮能量水平在饲养实践中的意义一、饲料能量效率一、饲料能量效率(一一)概念：概念：l动物利用饲料中的能量转化为生产净能（如产奶净能、产蛋净能等），这种能量的产出与投入的比率关系称为饲料能量效率。(二二)表达方式或指标：表达方式或指标：有三种1.1.能能量量总总效效率率：产品能量与食入饲料的有效能（消化能或代谢能）之比。产品能产品能 食入有效能食入有效能总效率总效

19、率100%100%2.2.能量净效率（纯效率）：能量净效率（纯效率）：l产品能量与除维持能以外的食入有效能之比。即，产品能产品能 食入有效能维持能食入有效能维持能净效率净效率100%100%3.3.饲料总能的转化效率：饲料总能的转化效率：l即 产品能量与食入饲料总能之比。产品能产品能 饲料总能的转化效率饲料总能的转化效率100%100%食入饲料总能食入饲料总能l饲料总能的转化效率大致为：猪猪肉肉17%17%、鸡鸡肉肉12%12%、鸡鸡蛋蛋7%7%、牛牛乳乳15%15%、牛牛肉肉4%4%、羔羔羊羊肉肉5%5%、兔肉、兔肉9%9%。(三三)影响饲料能量效率的因素：影响饲料能量效率的因素：l取决于饲

20、料的性质、动物对能量的利用能力、供给动物的能量水平和动物生产目的及生产率。l凡有效能占饲料总能的比例越高、用于维持所占的比例越小、供给动物适宜的能量水平，则能量效率越高。二、日粮能量水平在饲养实践中的意义二、日粮能量水平在饲养实践中的意义 日粮能量水平是影响生产力的重要营养因素。1.1.日粮能量水平不能满足生产需日粮能量水平不能满足生产需:l生产力下降，饲料能量利用效率降低。当动物体能量处于负平衡的状态时，动物日渐消瘦，健康恶化。2.2.过高的日粮能量水平过高的日粮能量水平:l动物食入能量过多，体内脂肪沉积过多，动物的繁殖性能下降，母畜的受胎率、泌乳量下降，禽的产蛋量下降；l产肉动物，特别是猪体脂肪沉积过多，则肉的品质下降。l乳牛的产后瘫痪、乳房炎等发病率提高。人心血管疾病等思考题思考题 一、名词解释：一、名词解释：1.饲料总能；2.可消化能；3.代谢能；4.净能；5.体增热；6.能量总效率；7.能量净效率（纯效率）二、问答题二、问答题:1.有哪三大能源物质？其中哪一种是动物最主要的能量来源，哪一种含能值最高，哪一种被动物吸收后在体内氧化供能不完全？2.饲料在动物内消化、利用过程中，能量主要以哪几种形式损失？影响这些能量损失的因素各有哪些?3.日粮能量水平在饲养实践中有何意义？