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能量与畜禽营养
一、能量来源及能量单位
（一）能量来源
饲料能量主要来源与碳水化合物、脂肪和蛋白质。在三大养分的化学键中储存着畜禽所需的化学能。
畜禽采食饲料后，三大养分经消化吸收进入体内，在糖酵解、三羧酸循环或氧化磷酸化过程中释放出能量，最终以ATP的形式满足机体的需要。
在畜禽体内，能量转换和物质代谢密不可分。畜禽只有通过降解三大养分才能获得能量，并且只有利用这些能量才能实现物质合成。
一、能量来源及能量单位
（二）能量单位
饲料能量含量只能通过在特定条件下，将能量从一种形式转化为另一种形式来测定，在营养学上，饲料能量基于养分在氧化过程中释放的热量来测定，并以热量单位来表示。
传统热量单位：卡、千卡、兆卡
国际热量单位：焦耳、千焦、兆焦
换算关系为：1卡=4.184焦耳
二、饲料能量在畜禽体内的转化
畜禽摄入的饲料能量伴随着养分的消化代谢过程，发生一系列转化，饲料能量可相应划分为若干部分，如图所示：
总能（GE）
消化能（DE）
粪能（FE）
尿能（UE）
气体能（AE）
代谢能（ME）
热增耗（HI）
净能（NE）
维持净能（NEm）
生产净能（NEp）
基础代谢
随意活动
维持体温恒定
生长
产毛
产奶
产蛋
繁殖
肥育
劳役
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（一）总能（GE）
总能是指饲料中有机物质完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其它氧化物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白质和粗脂肪能量的总和。
总能可用氧弹式测热计测定。
（二）消化能（DE）
消化能是饲料可消化养分所含的能量，即畜禽摄入饲料的总能与粪能之差。即：DE=GE-FE。按上式计算的消化能称为表观消化能（ADE）。正常情况下，畜禽粪便主要包括以下能够产生能量的物质：
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（二）消化能（DE）
1.未被消化吸收的饲料养分；
2.消化道微生物及其代谢物；
3.消化道分泌物和经消化道排泄的代谢产物；
4.消化道新膜脱落细胞。
2、3、4称为粪代谢物，其所含的能量为代谢粪能（FmE）。FE中扣除FmE后计算的消化能称为真消化能（TDE），即：TDE=GE-（FE- FmE）。
用TDE反映饲料的能值比ADE准确，但测定较难，现行畜禽营养需要和饲料营养价值表一般都用ADE。
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（三）代谢能（ME）
代谢能（ME）是指饲料消化能减去尿能（UE）及消化道可燃气体的能量（Eg）后剩余的能量：
ME=DE-（UE+Eg）=GE-FE-UE-Eg
尿能是尿中有机物所含的总能，主要来自于蛋白质的代谢产物，如尿素、尿酸、肌酐等。尿氮在哺乳畜禽中主要来源于尿素，禽类主要来源于尿酸。
消化道气体能来自畜禽消化道微生物发酵产生的气体，主要是甲烷。这些气体经肝门、口腔和鼻孔排出。非反刍畜禽的大肠中虽然也有发酵，但产生的气体较少，通常可忽略不计。反刍畜禽消化道（主要是瘤胃）微生物发酵产生的气体量大，故代谢能应按单胃畜禽和反刍畜禽分别计算。微生物发酵产气的同时，产生部分热能。
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（三）代谢能（ME）
2.表观代谢能（AME）和真消化能（TME）
尿中能量除来自饲料养分吸收后在体内代谢分解的产物外，还有部分来自于体内蛋白质动员分解的产物，后者称为内源氮，所含能量称为内源尿能（UeE）。饲料代谢能可分为AME和TME。计算公式如下：
AME=ADE-（UE+Eg）=（GE-FE）-（UE+Eg）=GE-（FE+UE+Eg）
TME=TDE-[（UE-UeE）+Eg]=[GE-（FE-FmE）]-UE-Eg+UeE=GE-（FE+UE+Eg）+（FmE+UeE）=AME+（FmE+UeE）
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（四）净能（NE）
1.净能及计算公式
净能是饲料中用于畜禽维持生命和生产产品的能量，即饲料的代谢能扣去饲料在体内的热增耗（HI）后剩余的那部分能量：
NE=ME-HI
2.热增耗（HI）
热增耗过去又称为特殊动力作用或食后增热，是指绝食畜禽在采食饲料后短时间内，体内产热高于绝食代谢产热的那部分热能。热增耗以热的形式散失。
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（四）净能（NE）
3.净能的分类
按照净能在体内的作用，将其分为维持净能（NEm）和生产净能（NEp）。
维持净能：指饲料能量用于维持生命活动、适度随意活动和维持体温恒定的部分，这部分能量最终以热的形式散失掉。
生产净能：是指饲料能量用于沉积到产品中的部分，也包括用于劳役做功的能量。
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（四）净能（NE）
4.影响净能的因素
影响净能的因素包括影响代谢能、热增耗的因素和环境温度。其中，影响HI的因素主要有三个：
（1）畜禽种类：反刍畜禽采食后热增耗比非反刍畜禽更大和更持久。原因是反刍畜禽在咀嚼、反刍和消化发酵过程中消耗较多的能量；同时，瘤胃中产生的挥发性脂肪酸（VFA）在体内产生的HI比葡萄糖多。
二、饲料能量在畜禽体内的转化
（四）净能（NE）
4.影响净能的因素
（2）饲料组成
①不同营养素热增耗不同，蛋白质热增耗最大，脂肪的热增耗最低，碳水化合物居中；
②饲料中维生素水平和饲料形状会影响消化过程产热及VFA中乙酸的比例，因此也影响HI的产生；
③饲料缺乏某些矿物质或维生素，热增耗也会增加。
（3）饲养水平：当畜禽饲养水平提高时，畜禽用于消化吸收的能量增加，同时，体内营养物质的代谢也增强，因而热增耗会增加。
三、能量利用效率
（一）饲料能量利用效率
饲料在畜禽体内经过代谢转化后，最终用于维持畜禽生命和生产。畜禽利用饲料中能量转化为产品净能，这种投入的能量与产出的能量的比率称为饲料能量利用率：
能量用于维持需要和用于生产的效率不同，且饲料总能难以反映饲料的真实营养价值，所以饲料能量的利用率常用总效率和纯效率两种指标表示。
1.总效率：是指产出产品中所含的能量与进食饲料的有效能（消化能或代谢能）之比：
三、能量利用效率
（一）饲料能量利用效率
2.纯效率：是指喂给畜禽的能量水平高于维持需要时，产出的产品能值与进食有效能扣除用于维持需要的有效能值之比：
净效率=产品能值/（进食有效能值-用于维持需要有效能值）100%
三、能量利用效率
（一）饲料能量利用效率
3.影响因素
总效率或净效率受畜禽种类、日粮性质、能量水平、环境温度、饲喂技术等多种因素的影响。
有效能占饲料总能的比例越高，用于维持需要所占的比例越小，则效率越高。
三、能量利用效率
（二）畜禽的能量体系
虽然净能最能准确表明饲料能量价值和畜禽的能量需要，但考虑到数据来源的难易程度，一般在生产实践中，我国采用消化能作为猪的能量指标，以表示猪对能量的需要和猪饲料的能值。
对于禽采用代谢能作为能量指标，对反刍畜禽则采用净能作为能量指标。
（三）提高饲料能量利用率的营养学措施
1.减少能量转化损失
通过正确合理地饲料配置、加工及饲喂技术，可减少能量在转化过程中，粪能、尿能、胃肠甲烷气体能、体增热等各种能量的损失，减少畜禽的维持消耗，增加生产净能，以提高畜禽的能量利用效率，多出产品，出好产品。
三、能量利用效率
（三）提高饲料能量利用率的营养学措施
2.确切满足畜禽需要
给畜禽配置全价日粮，即根据畜禽的具体情况，参照各自的饲养标准，满足其对能量、蛋白质、矿物质和维生素等各种营养物质量的需要及相应的适宜比例，尤其应供给氨基酸平衡的蛋白质营养和适宜的粗纤维水平。
3.减少维持需要
生产实践中可采取多种措施减少维持需要。例如，畜禽的饲养水平既不能过低又不能过高。

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