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。

第六章 脂类的营养 第一节 脂肪的分类、性质及作用 一、脂类的组成与分类 二、饲料中脂类物质的特点及含量 三、脂类的性质 四．脂类的营养生理作用 第二节 脂肪的消化、吸收及代谢 一、单胃动物对脂类的消化吸收 二、反刍动物对脂类的消化吸收 三、脂类的代谢 第三节  必需脂肪酸 一、概念与种类 二、作用与缺乏症 第四节  日粮添加脂肪的应用 一、添加原因 二、适量油脂提高能量利用率的原因 三、添加油脂在生产中的应用 ★1.简述脂类的营养生理功能。 答：1．脂类的供能贮能作用    （1）脂类是动物体内重要的能源物质  a.能值最高；（是Pr和CH2O的2.25倍）   b.产生额外能量效应；   c.脂肪氧化供能的效率高；（比Pr和（CH2O）n高5～10％，HI低）   d.脂肪氧化时产生更多的代谢水； （2）脂类的额外能量效应。 1）脂类的额外能量效应的概念： 禽饲粮添加一定水平的油脂替代等能值的碳水化合物和蛋白质，能提高饲粮代谢能，使消化过程中能量消耗减少，热增耗降低，使饲粮的净能增加，当植物油和动物脂肪同时添加时效果更加明显，这种效应称为脂肪的额外能量效应或脂肪的增效作用。 2）脂肪额外能量效应的可能机制 Ø饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的协同作用； Ø适当延长食糜在消化道的停留时间，有助于营养物质的更充分吸收； Ø脂肪的抗饥饿作用使动物用于活动的维持需要减少，用于生产的净能增加； Ø脂肪酸可直接沉积在体脂肪内，减少由饲粮碳水化合物合成体脂的能耗； Ø添加脂肪提高日粮适口性，因此有更高的能量进食量，动物的生产性能得到提高。 （3）脂肪是动物体内主要的能量贮备形式 2．作为机体的组成成分； 3．为动物提供EFA； 4. 脂类在动物营养生理中的其他作用 （1）作为脂溶性营养素的溶剂 （2）脂类的防护作用 皮下脂肪：抵抗微生物侵袭，保护机体；绝热，防寒保暖（水生哺乳动物尤为重要）。 尾脂腺：抗湿作用。 （3）脂类是代谢水的重要来源 （4）磷脂的乳化特性 对血液中脂质的运输以及营养物质的跨膜转运等发挥重要作用，提高脂肪和脂溶性营养物质的消化率。 （5） 胆固醇的生理作用 是甲壳类动物必需的营养素, 有助于甲壳类动物包括虾转化合成维生素D，性激素，胆酸，蜕皮激素和维持细胞膜结构的完整性。促进虾的正常蜕皮，消化、生长和繁殖。 （6）脂类也是动物体必需脂肪酸的来源。 ★ 2.简述EFA的概念、种类及其功能。 答：凡是体内不能合成，必须由饲料供给，或在体内通过特定的前体物形成，对机体健康和正常生理机能有重要保护作用的脂肪酸称为必需脂肪酸（EFA,essentialfatty acids）。EFA具有2个或2个以上的双键，称为高度不饱和或多不饱和脂肪酸（PUFA,polyunsaturatedfatty acids) 通常将亚油酸、亚麻油酸、花生四烯酸称为EFA，其中后两者可通过亚油酸合成，所以一般亚油酸为EFA。 2、种类 （1）w-6系   （2）w-3系列  EFA的作用 1、生物学作用 ①参与磷脂合成，并以磷脂形式作为细胞生物膜的组成成分。     EFA缺乏将影响磷脂代谢，使生物膜因磷脂含量降低而导致结构功能异常，引发多种病变，如细胞膜通透性增大而出现皮下水肿。毛细血管脆性增大，易于破裂 。 EFA能维持皮肤和其他组织对水分的不通透性 ②EFA是类二十烷合成的前体物。     类二十烷（前列腺素，环前列腺素，白三烯，凝血恶烷）对动物心血管健康、神经系统功能、胚胎发育、骨骼生长、繁殖机能、免疫反应等均具有重要作用。    日粮长期缺乏可导致动物生长受阻，繁殖机能降低，抗病力减弱等。 ③EFA与胆固醇代谢密切相关     胆固醇通过与EFA结合以易溶性的胆固醇酯形式在动物体内转运，降低血液胆固醇水平，如果EFA缺乏，胆固醇将与SFA或单饱和SFA形成难溶性胆固醇酯，从而影响正常代谢。 ④EFA可以转化为一系列长链的PUFA。     而其中的DHA（对脑的生长有益）（C20：5，n-3）和EPA(C22:6,n-3)等可形成强抗凝因子，它们具有显著的抗血栓形成和抗动脉粥样硬化作用，对人体健康有益。 2、EFA缺乏症 （1）影响生产性能：引起生长速度下降，产奶量减少，饲料利用率下降。 （2）皮肤病变：出现角质鳞片，水肿，皮下血症，毛细血管通透性和脆性增强。 （3）动物免疫力和抗病力下降，生长受阻，严重时引起动物死亡。 （4）引起繁殖动物繁殖力下降，甚至不育。 ★ 3.简述反刍动物、单胃动物对脂类的消化     答： 吸收的特点。 脂类的消化、吸收 ü脂类水解 -------水解产物形成可溶的微粒-------小肠黏膜摄取这些微粒--------在小肠黏膜细胞中重新合成甘油三酯--------甘油三酯进入血液循环 一、单胃动物对脂类的消化吸收 1．消化的主要部位是十二指肠，空肠       2．参与脂类消化的酶主要是胰脂肪酶、肠脂肪酶和胆汁。       3．消化产物是甘油一酯、FA、胆酸、胆固醇等，组成水溶性的易吸收的乳糜微粒。       4．主要吸收部位是回肠，并以异化扩散方式吸收。       5．胃内为酸性环境，对脂肪的消化不利，在胃内起初步的乳化作用。 二、反刍动物对脂类的消化吸收 ：1．瘤胃是反刍动物脂类物质的主要消化部位，在瘤胃中脂类物质得到明显的改组，瘤胃对脂类的消化有四个特点:   （1）大部分UFA氢化变成SFA，使EFA含量减少；   （2） 部分UFA发生异构化反应，生成支链脂肪酸；   （3） 中性FA、磷脂、甘油变成VFA;   （4） 微生物合成的奇数碳和支链FA数量增加。 2．脂类物质通过网、瓣胃时几乎不发生变化，进入皱胃后消化吸收与单胃动物相似。 3．瘤胃壁只吸收VFA和短链FA。 ★ 4.脂类氧化酸败的概念与危害。 答：氧化酸败分{自动氧化：由自由基激发的氧化。 微生物氧化：油脂暴露空气中，由存在于饲料中或由微生物产生的脂氧化酶引起 氧化酸败的产物是一些低级脂肪酸、脂肪醇、醛、酸等，氧化的结果既降低营养价值，干扰营养物质的消化吸收和动物健康，也产生不适宜气味。脂肪变成粘稠、胶状甚至固体物质。对繁殖动物尤其要注意油脂的氧化。       不饱和程度越高，越容易氧化，一般可加入抗氧化剂（BHA、BHT、VE）或低温密封保存。 油脂氧化的危害 ★ 5.如何在动物饲粮中添加油脂？ 答：添加油脂的原因 1.可利用的价廉质优的油脂产品增多； 2.动物生产能力提高，需要提高饲粮能量浓度； 3.一般而言，日粮含有适当脂肪可提高整个日粮能量的利用率（增能效应）； 4.添加油脂在一定程度上可提高动物的生产性能。 添加适量油脂提高日粮能量利用率的原因 1.延长饲料在消化道的停留时间，提高养分的利用率；     2.代谢过程简单，动物可将现成的FA沉积到组织和产品中去，减少合成代谢的消耗。     3.反刍动物氧化FA产生ATP的效率比氧化乙酸高10%（产后0～20天牛添加脂肪效果较好）     4.动物氧化利用脂肪时HI较低（夏季添加油脂可以减少动物热应激）。     5.添加油脂与基础日粮中已有油脂饱和度不同，可起到互补作用，提高能量的利用率 。 添加油脂在动物生产中的应用 （一）家禽日粮中添加油脂的应用 一般蛋鸡添加 0.5－1%   肉鸡1－3%    1.混合油脂效果优于单一植物油（UFA与SFA混合，促进其协同作用的发挥，1/3动物油+2/3植物油效果最好），动物油生产中应用较麻烦，冬季是固态，需增添加热设备。 2.添加油脂后，日粮有效能高于其加合值，产生增能效应。 3.添加油脂后，可增加蛋重和蛋黄重，但添加过高时鸡蛋胆固醇含量上升。 4.高温季节家禽采食量下降，添加油脂可维持蛋重，降低体增热，一定程度上缓解热应激。 5.鸡蛋、鸡肉中FA组成受日粮影响较大，与日粮FA模式相似（生产强化蛋）保健蛋。 6.一般家禽营养需要中不列出EE的需要，而仅列出亚油酸需要，代表对EE的需要量。对蛋鸡，1%的亚油酸可能不足。 （二）猪日粮添加油脂的应用 1. 5－20千克猪添加油脂后会提高饲料转化率和日增重，而采食量略下降（一般不宜添加）；20－100千克猪添加油脂后改善饲料转化率和日增重，同时背膘提高（肥育后期应降低动物油脂）。 2.适中的温度下，用油脂代替碳水化合物，DWG和饲料利用率提高，高温时期添加油脂才能获得最大增产效果。 3.妊娠后期、泌乳期母猪添加油脂，泌乳量、乳中脂肪含量增加，仔猪增重和成活率提高，哺乳期母体失重减少，缩短断奶－配种间隔。 4.猪对脂肪的消化率取决于FA链的长短和游离FA的多少及UFA与SFA的比例。 5.不同来源油脂对猪的增重和饲料转化率影响不大，过多会影响肉质，形成软酯胴体（提倡使用混合油脂）。 （三）反刍动物添加油脂的应用 1.添加对象：瘦弱牛；泌乳期每天减重1kg以上的牛；乳脂率较低的牛；产奶量急剧下降的牛；泌乳曲线异常的牛。 2.油脂对瘤胃养分代谢的影响 （1）影响微生物活动 油脂＞DM2%－3%时，纤维分解菌受抑制，且不饱和度越高，抑制越明显；未酯化油脂影响大于酯化油脂。油脂添加量越高，影响越大；酯化与非酯化油脂混合后其抑制程度小于任何一种。 （2）提高脂溶性维生素的吸收率。 （3）降低钙、镁的吸收率。 3.使添加油脂效益增高，副作用减少的原则 a． 提高粗饲料采食量 b．提高钙、镁含量：Ca 1% ，Mg 0.2－0.3%（市场有棕榈酸钙出售） c．饲喂SFA或保护油脂（CaFA）(降低溶解度，降低负影响) d．多次饲喂，维持最适的能氮比 异位酸（异戊酸、异丁酸、α-羟丁酸是产奶牛的EFA） 添加油脂应注意的问题 1.采食量问题：动物为能而食。添加油脂可提高日粮能量，采食量可能降低，应防止其他养分不足。能量提高，其他养分浓度应相应提高。 2.对产品品质的影响。 3.注意油脂对加工设备的影响：一般添加油脂应有喷油设备，动物油的加热设备。油脂大于2－3%时，饲料制粒难，且外观发青，不好看。添加油脂较高时，可将一部分油脂在制粒后喷添或使用CaFA或其他形式保护油脂 。 4.注意防止油脂的氧化。