能量营养

    能量是一切生物存在和发展的重要前提。猪的能量直接来源于食物，饲料中的能源物质有三种，即碳水化合物、脂肪、蛋白质。经研究发现，猪所采食干物质的70～85%都用作能量，用来维持体温、正常活动、生长、繁殖、泌乳及某些生命活动所必需的过程。饲料干物质中90%以上是这三大物质，它们在体外燃烧或在猪体内完全氧化所产生的能量分别是：碳水化合物：17.34KJ/克（4.15kcal/克）；蛋白质：23.62 KJ/克（5.65kcal/克）；脂肪：39.29 KJ/克（9.40kcal/克）。

一、能量的基本概念

（一）饲料能

又叫饲料总能（GE，gross energy），是蕴藏在饲料营养物质中的C-H键之中的能量。由于饲料中的C-H键主要存在于碳水化合物、脂肪和蛋白质中，所以这三大物质占据了饲料能的绝大多数。从这三种物质的分子组成上看，C、H原子在脂肪中的比例最大，蛋白质次之，而碳水化合物由于含有更多的—OH，C-H原子比例相对较小，所以它们单位重量蕴藏的能量不同。

（二）能量的表示单位

热能表示单位有两种：

1.卡：——1卡相当于1克水由15℃升高到16℃所需的热能。

 “卡”有时又称为“小卡” 或“克卡”。

为便于应用，动物营养中还常用“千卡”和“兆卡”表示：

“1千卡”=1000卡=10³卡

“1兆卡”=10³千卡=10⁶卡

“卡”——的英文单词是Calorie,其简写符号：Cal

“千卡”——英文为：“Kilocalorie”简写为Kcal,“千卡”，又称“大卡”。

“兆卡”——英文为：“Mega calorie”简写为：Mcal,“兆卡”又称“百万卡”

2.焦耳：——1焦耳相当于1牛顿力将1千克重的物体移动1米所需要的热能。

“焦耳”的英文为Joule,简写为：“J”同样：也可用“千焦”和“兆焦”表示：

“1千焦”=10³焦   

“1兆焦”=10³千焦=10⁶焦，

千焦：Kilo joule（KJ）；兆焦：Mega joule  (MJ)。

3.卡与焦耳的关系

1卡=4.184焦；  1千卡=4.184千焦； 1兆卡=4.184兆焦

现在“国际营养协会与国际生理协会”已经把“焦（J）”作为国际统一单位。

    二、猪体内能量的消化、吸收和代谢

（一）猪能量代谢中的表现形式

1.总能：（GE，gross  energy ）

即饲料中所蕴藏的能量的总和。它主要是存在于三大能源物质的C-H键中。                              

2．粪能：（FE，feral  energy）

粪能是指猪所排粪便中的能量，包括两部分：未消化的饲料能量（外源粪能）和消化道代谢产生的内源能量（代谢粪能，MFE），如细菌、消化液、上皮脱落等。

3.消化能（DE：digestible  energy）

即被猪消化吸收进入体内的的能量，消化能=总能-粪能（DE=GE-FE）。

4.尿能（UE：Urinary energy）

猪从尿中排出能量，尿能主要是指蛋白质和核酸的代谢产物所含的能量，如：尿素等。

5.甲烷能：E_ch4（energy  of  methane），

饲料在猪消化道被微生物分解产生CO₂与H₂ ，在厌氧条件下，二者结合而形成CH₄，以气体形式被排出体外。CH₄仍含有能量，它是饲料能的一种损失。

6.代谢能：（ME：Metabolically  energy）

指被猪吸收进入机体内参加代谢的饲料能量。代谢=总能-粪能-尿能-甲烷能

（ME=GE-FE-UE- Ech₄）。

7、热增耗（HI，Heat of incretion）

代谢能用于维持生命活动和生产活动时，并不是100%转化的，如体内肌肉活动、酶的活性催化等都需ATP的能量，而其中的能量是来源于物质代谢，而物质代谢产生ATP及ATP中的能量转给肌纤维做功或参与其它代谢时，能量都会有损失。这些能量的损失统称为热增耗（HI）。

8、发酵热（HF：heat of fermentation）

发酵热——是指饲料在消化道中发酵过程中产生的热。这部分热由于是在消化道中产生的，它并未被动物吸收利用，因此从理论上讲，发酵热不能属于代谢能。它应同甲烷能一样被减去，但在用常规试验测代谢时，很难把它分开，代谢能中常包括发酵热。

9.净能（NE,Net energy）

净能——指可以供机体维持生命活动和生产活动所需要的能量。数值上等于代谢能减去热增耗，即：NE=ME-HI。根据净能在猪体内的用途不同，可分为两类：维持净能（NEM,NE for maintenance）和生产净能（NEP,NE for production）

维持净能：即维持猪的生命活动需要的净能值，包括三部分：即基础代谢，活动产热和维持体温产热。

（1）基础代谢（Bm:Basal metabolism）:试验猪处于安静状态，适宜的外界环境温度（20℃）以及养分吸收后状态时的能量代谢称为基础代谢（Bm）。

（2）活动产热（HA; heat of activity）：猪在正常生产状况下的自由活动产热：如行走，站立等。

（3）维持体温产热（SBT: sustaining body temperature）：猪维持正常体温所产生的能量。

生产净能：保证猪进行正常生产活动所需的净能值，分为多种生产净能，对泌乳期母猪称为泌乳净能（MEL：NE of lactation）。生长期猪称为增重净能（NEG）。

   （二）能量在猪体内的代谢过程

 

 

 

 

 

 

      饲料能（GE）

净能（NE）                 热增耗（HI）         发酵热（HF）   维持净能（NEm）                     生产净能（NEP） 基础代谢 活动产热 维持体温产热  生长肥育           繁殖  哺乳   （Bm） （AH）   (SBT)

粪能  （FE）

消化能（DE） 代谢能 甲烷能  尿能  ME    ECH4     UE        FOE   MVE