第七章 能量代谢
动物营养学理论教学课件
?重点掌握饲料能量在动物
体内的转化过程和各种能值
的概念及影响因素。
目 的 要 求
动物营养学理论教学课件
内 容
第三节 动物能量需要的表示体系
第一节 能量单位及能量来源
第二节 能量代谢
第一节 能量单位及能量来源
一、能量单位
二、能量来源
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1.传统, 卡( cal) 1Mcal = 103Kcal =106 cal
2.焦耳( J), 1MJ = 103KJ = 106J
3.卡体系和焦耳体系的转化,
1 cal = 4.184J
1Kcal = 4,184 KJ
1Mcal = 4.184MJ
一、能量单位
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二、能量来源
碳水化合物、脂肪、蛋白质
? 碳水化合物是主要来源
单胃动物:单糖、寡糖、淀粉
反刍动物:单糖、寡糖、淀粉、
纤维素、半纤维素
? 脂肪次之
? 对单胃动物,蛋白质不宜作能源物质
1.主要来源于三大有机物:
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有机物 C H O N 其它 燃烧( kJ/kg)
碳水化合物 44 6 50 0 0 17.50
脂肪 77 12 11 0 0 39.54
蛋白质 52 7 22 16 3 23.64
二、能量来源
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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:花生、豆饼
? 骨粉含有机物低,能量低
二、能量来源
2,纯养分能量高低取决于分子中的 C,H含量
第二节 能量代谢
一、总 能
五、环境温度对
能量代谢的 影响
四、净 能
三、代谢能
二、消化能
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总能
粪能
消化能
尿能
甲烷能
代谢能
热增耗
净能
维持净能
生产净能
动物总
产热
饲料能量在动物体内的分配
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一、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。
1.定义:
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2,饲料的总能取决于三大有机物的含
量,其能量与分子中 C/H,O,N含量
相关,C/H高,O越低,则能量越高。
? 脂肪 >碳水化合物 >蛋白质
不能反应饲料学价值的差异。
一、总能( gross energy,GE)
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二、消化能 (digestible energy,DE)
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)
1,定义,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。
2,粪能( FE), 粪中所含的能量(不能
消化的养分随粪便排出)。
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3,粪能的来源
? 粪能
? 未消化的饲料
? 内源性物质
?消化酶
?消化道脱落组织
? 消化道微生物及代谢
产物
内源性物质所含的能量
称为 代谢粪能( FmE)
FE中扣除 FmE后计算的
消化能称 真消化能( TDE)
二、消化能 (digestible energy,DE)
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4,表观消化能 = 总能 -粪能,即:
ADE = GE – FE
5,真消化能 = 总能 -(粪能 - 内源物质所含的能量 )
即, TDE = GE-( FE - FmE)
FmE:代谢粪能
表观消化能( ADE) ?( TDE)真消化能
TDE反映饲料的值比 ADE准确,但测定困难
二、消化能 (digestible energy,DE)
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6.影响消化能的因素
⑴ 总能 影响不大
消化能( Kcal /Kg) = 总能 - 粪能 /进食量( DM)
⑵ 粪能 损失最大的部分
消化率取决于饲料中的粗纤维( CF)含量
DE( MJ/Kg) =17.15 - 0.41CF
CF:粗纤维含量
⑶ 动物种类
二、消化能 (digestible energy,DE)
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反刍动物 饲喂粗饲料 粪能占总能的 40%-50%
饲喂精饲料 粪能占总能的 30%
马 粪能占总能的 40%
猪 粪能占总能的 20%
哺乳动物(其它) 粪能占总能的比例 ? 10%
家禽因粪尿难分开,一般不测定禽类的消化
二、消化能 (digestible energy,DE)
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三、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的能量。
ME = DE - ( UE+ Eg) = GE - FE - UE – Eg
1.定义:
2.气能( Eg),消化道发酵产生气体所含能量。
(主要针对反刍动物甲烷( cH4)的损失) 甲烷能占
总能 3%-10%。
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反刍动物
通用公式,
甲烷( KJ/100Kg饲料总能) = 1.30 + 0.1120 –
L( 2.37 - 0.050 D)
D:维持饲养水平时能量消化率百分数
L:饲养水平为维持水平时的倍数
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
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绵羊
甲烷( g) =2,14x+ 9.80
x为可消化碳水化合物的百分数

甲烷( g) = 4.012 x + 17.68
x为可消化碳水化合物的百分数
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
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3.尿能 (UE),被吸收的营养物质进一部参与集机体
代谢,其中饲料蛋白质和代谢机体蛋白质不能充
分被氧化,以含氮化合物的形式排出,这些由尿
中排出物质中的能量被称为 尿能 。尿能取决于蛋
白质的高低和 AA平衡。
※ 测定不同动物尿中含 N量,就能测出尿能
猪,尿素 UE = 28M M为尿素含量
禽,尿酸 UE = 34MO MO为尿酸含量
反刍动物:尿素 UE = 31M M为尿素含量
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
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饲料中未被利用的物质
蛋白质周转产生的含氮化合物
(沉积 N = 合成 N - 周转 N)
体蛋白动员产生的含 N化合物
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
尿能的来源,
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代谢能 = 总能 -粪能 -气能 -尿能 =消化能 -气能 -尿能
即,ME = DE - ( Eg+ UE) = GE - FE - UE - Eg
对于单胃动物气能可忽略不计

代谢能 = 总能 -(粪能 +尿能) =总能 - 排泻物含量
= DE - UE

代谢能 = 总能 -(粪能 + 尿能) =DE - UE
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
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表观消化能( AME) = 总能( GE) -粪能( FE) -
尿能( UE) - 气能
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
UeE:内源尿能,也称内源氮,来自于体内蛋白质动员
分解的产物。
4.表观代谢能( AME)和真代谢能( TME)
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
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TME受体内 N沉积的影响
氮校正代谢能:根据体内氮沉积进行校正后的
代谢能,只要用于家禽。
校正公式,AMEn = AME - RN*34.39
TMEn = TME - RN*34.39
RN:家禽每日沉积的氮量
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
5,氮校正代谢能( MEn)
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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平衡 尿能
三、代谢能 (metabolizable energy,ME)
6.影响代谢能的因素:
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四、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后剩余的那部
分能量。
绝食动物饲给饲粮后,产热量增加,增加的那部分
热量损失掉了,这个部分热量就叫热增耗。
体增热 = 采食动物产热量 - 绝食动物产热量
1,定义
NE = ME - HI=GE - DE - UE -Eg – HI
2,热增耗( HI)
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⑴ 消化过程产热,消化道运动产热。
⑵ 营养物质的代谢做功产热。
⑶ 营养物质代谢增加了不同器官肌肉活动
所产生的热量。
⑷ 肾脏排泄做功产生热量。
⑸ 饲料在胃肠道发酵产热。
四、净能 (Net Energy,NE)
3,产生热增耗的原因
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⑴ 动物种类
主要体现在反刍动物和单胃动物的区别。
⑵ 养分组成
? 不同的营养素热 增耗
?蛋白质体增热最高,饲料中蛋白质或 AA过
高,会引起 热 增耗增加。
四、净能 (Net Energy,NE)
4,影响热增耗大小的因素
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?脂肪体增热最低。脂肪转化为体脂的效率高。
?碳水化合物居中。
? 饲料中的 CF和饲料形状
? 饲料中缺乏某些矿物元素或维生素时,热增耗
增加。
四、净能 (Net Energy,NE)
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⑶ 饲养水平
热增耗随饲养水平的增加而增加,夏
季动物本能地降低采食量。
四、净能 (Net Energy,NE)
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指饲料能量用于沉积到产品中的部分,也包括用
于劳役做功的部分。根据其目的的不同,可分为
增重净能、产蛋净能,产奶净能,产肉净能,产
毛净能等。
四、净能 (Net Energy,NE)
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。
5.维持净能( NEm)
6.生产净能( NEp)
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五、环境温度对能量代谢的影响
? 体温恒定
? 产热:饲料,体组织
? 散热:蒸发散热 呼吸,皮肤出汗
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
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。
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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叫下限临
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。
五、环境温度对能量代谢的影响
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? 等热区能量利用最高。环境温度超过等热区高
限,动物产热可能有点下降,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。
五、环境温度对能量代谢的影响
第三节 动物能量需要的表示体系
一、表示体系
二、能量体系间的转化关系
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一、表示体系
考虑了粪能损失,准确性小于代谢能和净能,
猪多采用消化能体系。
2.代谢能体系
在消化能的基础上,考虑了尿能和气能的损失,
比消化能准确,但测定困难。代谢能体系主要
用于家禽。
1.消化能体系
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不但考虑了粪能、尿能、气能的损失,还
考虑了热增耗的损失,比消化能和代谢能
都准确。但测定难度大,费工费时。
反刍动物多采用净能体系。
净能体系是动物营养学界评定动物能量需
要和饲料能量价值的趋势。
一、表示体系
3,净能体系
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二、能量体系间的转化关系
各种动物的适用能量体系:
猪,DE ME 一般用 DE
禽,AME TME 一般用 AME
反刍动物,NE
DE ME NE
反刍动物(牛) 100 82 50-60
单胃动物(猪) 100 96 70
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TDN是可消化粗蛋白、可消化粗纤维、可消化
无氮浸出物和 2.25倍可消化粗脂肪的总和,
TDN = X1 + X2× 2.25 + X3 + X4
X1,可消化粗蛋白 ; X2,可消化粗脂肪
X3,可消化粗纤维 ; X4,可消化无氮浸出物
二、能量体系间的转化关系
?可消化总养分( TDN)
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1 kgTDN = 18.4MJ DE = 15.1MJ ME
由于 TDN没有考虑气能的损失,因此过高估计动
物,尤其对反刍动物利用粗低了能量价值。
二、能量体系间的转化关系
?TDN可换算成 DE或 ME
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已知 1KG淀粉在阉公牛体内沉积 248克脂肪(相当于
9.858 MJ净能),将其它饲料沉积脂肪的数量或沉
积的净能与淀粉相比较,即可得出其它饲料与淀粉
的等价量,简称为淀粉价。
淀粉价建立在碳氮平衡实验的基础上,其属于净能
体系。但在运用中要注意区分不同的家畜。
二、能量体系间的转化关系
?淀粉价体系
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The End