第七章 能量与动物营养
第一节 能量概述及其转化代谢
一、能量的概念及单位
二、能量来源
三、能量在动物体的转化代谢
第二节 动物能量需要的表示体系
一、能量表示体系
二、能量体系间的转化关系
三、有关能量转化的要点
1.简述动物所需能量的作用及来源。
答：能量是做功的能力，包括光能、化学能、电能、热能等。动物所需的能量是饲料中能产生能量的营养素在体内氧化后的一种特性，是动物的第一需要，没有能量就没有动物体任何功能活动，甚至于维持。
能量的来源
1.主要来源于三大有机物：
碳水化合物、脂肪、蛋白质
碳水化合物是主要来源
单胃动物：淀粉、单糖、寡糖
反刍动物：纤维素、半纤维素、淀粉
脂肪次之：是高产动物的能量补充
蛋白质作能源物质既不经济也不科学
2. 纯养分能量高低取决于分子中的C、H含量
C、H比例高能值高。O含量越低，能值越高。C/H越小，氧化释放的能量越多。各类物质能值的高低取决于分子中氧化时能结合外来氧的能力。
3. 饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量
含脂肪高的饲料含能高：大豆、花生、豆饼
骨粉含有机物低，能量低
2.图示能量在动物体内的转化过程。
v
3.GE、DE、ME、AME、TME、AMEn、TMEn、NE、HI的概念。
答：总能（gross energy，GE）：饲料中的有机物完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化产物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的总和。 在体外通过弹式测热计测定。
消化能(digestible energy，DE)：饲料可消化养分所含的能量，即动物摄入饲料的总能与粪能之差。
消化能（DE）=总能（GE）- 粪能（FE）
按上式计算的消化能为表观消化能（ADE）
【粪能（FE）： 粪中所含的能量（不能消化的养分随粪便排出）。是饲料能量代谢的第一道损失，也是最大的损 失。
表观消化能 = 总能-粪能，即：
ADE= GE – FE
真消化能 = 总能 -（粪能 - 内源物质所含的能量)
即: TDE = GE-（FE - FmE）
TDE=ADE+FmE
FmE：代谢粪能
表观消化能（ADE）<（TDE）真消化能
TDE比ADE能更准确的反映饲料的有效值，但测定困难】
代谢能(metabolizable energy，ME) 即食入的饲料消化能减去尿能（UE）及消化道气体的能量（Eg）后，剩余的能量，也就是饲料中能为动物体所吸收和利用的营养物质所含的能量。
【ME = DE - （UE+ Eg） = GE - FE - UE– Eg
气体能（Eg）
消化道发酵产生气体所含能量。甲烷能占总能3%-10% （主要针对反刍动物） 。单胃动物消化道产气 较少，Eg一项可以忽略不计。
尿能(UE) 尿中有机物所含的总能，主要来自蛋白质代谢产物如尿素、尿酸、肌酐等。】
表观代谢能（AME）和真代谢能（TME）
【表观代谢能（AME）= 总能（GE）-粪能（FE）-
尿能（UE）-气能（Eg)
真代谢能（TME）= 总能-（粪能-代谢粪能）-
（尿能-内源尿能）-气能
即TME = GE-（FE-FmE）-（UE-UeE）-Eg
TME=AME+FmE+UeE
UeE：内源尿能，来自于体内蛋白质动员分解的产物所含的能量。
氮校正代谢能（MEn）】
净能(Net Energy，NE) 能够真正用于动物维持生命和生产产品的能量，即饲料代谢能扣除饲料在体内的热增耗（HI)后剩余的那部分能量。包括维持净能和生产净能。
NE = ME – HI
NE = NEm + NEp
热增耗（heat increment,HI）指绝食动物在采食饲料后的短时间内，机体产热高于绝食代谢产热的那部分热量。
体增热 = 采食动物产热量 - 绝食动物产热量
4. 简述提高饲料能量利用率的原理与措施。
答：影响代谢能的因素
ME = 总能-粪能-尿能-气能
⑴ 影响饲料消化的因素（CF） 粪能
⑵ 碳水化合物含量 气能
⑶ 蛋白质水平 尿能
⑷ AA含量及平衡状况平衡 尿能
（5）饲料抗营养因子及毒素 粪、尿能
影响热增耗大小的因素
维持净能（NEm）指维持动物生命活动、适度随意运动和维持体温恒定所耗能量。这部分能量最终以热的形式散失。
生产净能（NEp）指饲料能量沉积到产品中的部分，也包括用于劳役做功部分。根据生产目的不同，可分为增重净能、产蛋净能、产奶净能、产肉净能、产毛净能等。
环境温度对能量代谢的影响
1.环境温度主要通过影响动物的热调节来影响饲料能量的利用效率。
度对能量代谢的影响
体温恒定
产热：饲料、体组织
散热：a.蒸发散热 呼吸、皮肤出汗
b.非蒸发散热 传导、对流、辐射
环境温度影响两个过程的强弱比例，也影响饲料的能量分配
2.等热区：在环境温度的某一范围内，动物不需要提高代谢率，只靠物理调节（蒸发、传导、对流、辐射），即可维持体温的恒定，通常将这一温度范围称为等热区。等热区内动物的代谢率最低。
3.临界温度: 等热区的下限点温度为下限临界温度，或简称临界温度。
4.上限温度:等热区的上限点温度叫上限温度。
等热区能量利用最高。环境温度超过等热区高限，动物产热略有下降，但随着环境温度升高，动物机体代谢加快，产热增加。环境温度低，动物本能增加采食。环境温度高于一定值，动物本能降低采食量，减少体增热。
通过饲养，管理扩大等热区。
低温下，每下降1℃，20kg猪多需13g饲料。
1.由GE转化为NEp的过程中有许多环节造成的能量损失，饲料中能转化为畜产品能量的仅是食入量的极少部分。减少各环节的损失就可以提高能量的利用率
降低UE：利用理想AA平衡模式设计日粮、降低日粮蛋白质水平，减少抗营养因子和毒素。
降低Eg：适当添加抑制CH4产生的物质，反刍动物饲料中添加瘤胃素（莫能霉素）。
降低NEm：控制环境温度、适度限制动物活动、提高动物健康水平、控制体重、养分分配剂。
2.评定饲料能量营养价值或动物能量需要时，GE效果最差，NEp准确性最高，但考虑到实用性，一般猪用DE/ME、家禽用ME、反刍用NE体系。
3.动物采食饲料能量以后，能量首先满足或用以非生产NE，只有多出的部分才能用作NEp的摄入量，若饲以维持或维持水平以下的能量，就不可能有动物的生长或生产。
4.NEm和HI均以热能的形式散失，夏季对动物有害，应当避免，如减少动物活动、饲养低敏感动物，冬季对动物有益，但不应当以体热来维持体温(成本太高)。
5.不同饲料对同一动物，同一饲料对不同动物的有效能值不同。饲料有效能受养分含量、饲养水平、有无添加剂、生产水平、动物品种、体况、加工处理、饲养方法等因素的影响，能值是个可变值，是动态的。
第一节 能量概述及其转化代谢
一、能量的概念及单位
二、能量来源
三、能量在动物体的转化代谢
第二节 动物能量需要的表示体系
一、能量表示体系
二、能量体系间的转化关系
三、有关能量转化的要点
1.简述动物所需能量的作用及来源。
答：能量是做功的能力，包括光能、化学能、电能、热能等。动物所需的能量是饲料中能产生能量的营养素在体内氧化后的一种特性，是动物的第一需要，没有能量就没有动物体任何功能活动，甚至于维持。
能量的来源
1.主要来源于三大有机物：
碳水化合物、脂肪、蛋白质
碳水化合物是主要来源
单胃动物：淀粉、单糖、寡糖
反刍动物：纤维素、半纤维素、淀粉
脂肪次之：是高产动物的能量补充
蛋白质作能源物质既不经济也不科学
2. 纯养分能量高低取决于分子中的C、H含量
C、H比例高能值高。O含量越低，能值越高。C/H越小，氧化释放的能量越多。各类物质能值的高低取决于分子中氧化时能结合外来氧的能力。
3. 饲料的能量高低取决于三大有机物的比例与含量
含脂肪高的饲料含能高：大豆、花生、豆饼
骨粉含有机物低，能量低
2.图示能量在动物体内的转化过程。
v
3.GE、DE、ME、AME、TME、AMEn、TMEn、NE、HI的概念。
答：总能（gross energy，GE）：饲料中的有机物完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他氧化产物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪能量的总和。 在体外通过弹式测热计测定。
消化能(digestible energy，DE)：饲料可消化养分所含的能量，即动物摄入饲料的总能与粪能之差。
消化能（DE）=总能（GE）- 粪能（FE）
按上式计算的消化能为表观消化能（ADE）
【粪能（FE）： 粪中所含的能量（不能消化的养分随粪便排出）。是饲料能量代谢的第一道损失，也是最大的损 失。
表观消化能 = 总能-粪能，即：
ADE= GE – FE
真消化能 = 总能 -（粪能 - 内源物质所含的能量)
即: TDE = GE-（FE - FmE）
TDE=ADE+FmE
FmE：代谢粪能
表观消化能（ADE）<（TDE）真消化能
TDE比ADE能更准确的反映饲料的有效值，但测定困难】
代谢能(metabolizable energy，ME) 即食入的饲料消化能减去尿能（UE）及消化道气体的能量（Eg）后，剩余的能量，也就是饲料中能为动物体所吸收和利用的营养物质所含的能量。
【ME = DE - （UE+ Eg） = GE - FE - UE– Eg
气体能（Eg）
消化道发酵产生气体所含能量。甲烷能占总能3%-10% （主要针对反刍动物） 。单胃动物消化道产气 较少，Eg一项可以忽略不计。
尿能(UE) 尿中有机物所含的总能，主要来自蛋白质代谢产物如尿素、尿酸、肌酐等。】
表观代谢能（AME）和真代谢能（TME）
【表观代谢能（AME）= 总能（GE）-粪能（FE）-
尿能（UE）-气能（Eg)
真代谢能（TME）= 总能-（粪能-代谢粪能）-
（尿能-内源尿能）-气能
即TME = GE-（FE-FmE）-（UE-UeE）-Eg
TME=AME+FmE+UeE
UeE：内源尿能，来自于体内蛋白质动员分解的产物所含的能量。
氮校正代谢能（MEn）】
净能(Net Energy，NE) 能够真正用于动物维持生命和生产产品的能量，即饲料代谢能扣除饲料在体内的热增耗（HI)后剩余的那部分能量。包括维持净能和生产净能。
NE = ME – HI
NE = NEm + NEp
热增耗（heat increment,HI）指绝食动物在采食饲料后的短时间内，机体产热高于绝食代谢产热的那部分热量。
体增热 = 采食动物产热量 - 绝食动物产热量
4. 简述提高饲料能量利用率的原理与措施。
答：影响代谢能的因素
ME = 总能-粪能-尿能-气能
⑴ 影响饲料消化的因素（CF） 粪能
⑵ 碳水化合物含量 气能
⑶ 蛋白质水平 尿能
⑷ AA含量及平衡状况平衡 尿能
（5）饲料抗营养因子及毒素 粪、尿能
影响热增耗大小的因素
维持净能（NEm）指维持动物生命活动、适度随意运动和维持体温恒定所耗能量。这部分能量最终以热的形式散失。
生产净能（NEp）指饲料能量沉积到产品中的部分，也包括用于劳役做功部分。根据生产目的不同，可分为增重净能、产蛋净能、产奶净能、产肉净能、产毛净能等。
环境温度对能量代谢的影响
1.环境温度主要通过影响动物的热调节来影响饲料能量的利用效率。
度对能量代谢的影响
体温恒定
产热：饲料、体组织
散热：a.蒸发散热 呼吸、皮肤出汗
b.非蒸发散热 传导、对流、辐射
环境温度影响两个过程的强弱比例，也影响饲料的能量分配
2.等热区：在环境温度的某一范围内，动物不需要提高代谢率，只靠物理调节（蒸发、传导、对流、辐射），即可维持体温的恒定，通常将这一温度范围称为等热区。等热区内动物的代谢率最低。
3.临界温度: 等热区的下限点温度为下限临界温度，或简称临界温度。
4.上限温度:等热区的上限点温度叫上限温度。
等热区能量利用最高。环境温度超过等热区高限，动物产热略有下降，但随着环境温度升高，动物机体代谢加快，产热增加。环境温度低，动物本能增加采食。环境温度高于一定值，动物本能降低采食量，减少体增热。
通过饲养，管理扩大等热区。
低温下，每下降1℃，20kg猪多需13g饲料。
1.由GE转化为NEp的过程中有许多环节造成的能量损失，饲料中能转化为畜产品能量的仅是食入量的极少部分。减少各环节的损失就可以提高能量的利用率
降低UE：利用理想AA平衡模式设计日粮、降低日粮蛋白质水平，减少抗营养因子和毒素。
降低Eg：适当添加抑制CH4产生的物质，反刍动物饲料中添加瘤胃素（莫能霉素）。
降低NEm：控制环境温度、适度限制动物活动、提高动物健康水平、控制体重、养分分配剂。
2.评定饲料能量营养价值或动物能量需要时，GE效果最差，NEp准确性最高，但考虑到实用性，一般猪用DE/ME、家禽用ME、反刍用NE体系。
3.动物采食饲料能量以后，能量首先满足或用以非生产NE，只有多出的部分才能用作NEp的摄入量，若饲以维持或维持水平以下的能量，就不可能有动物的生长或生产。
4.NEm和HI均以热能的形式散失，夏季对动物有害，应当避免，如减少动物活动、饲养低敏感动物，冬季对动物有益，但不应当以体热来维持体温(成本太高)。
5.不同饲料对同一动物，同一饲料对不同动物的有效能值不同。饲料有效能受养分含量、饲养水平、有无添加剂、生产水平、动物品种、体况、加工处理、饲养方法等因素的影响，能值是个可变值，是动态的。
