李宏貴　熊斌超

摘要：綜述了消化能、代謝能和凈能3種不同的能量體系的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用，為今后的配方設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：消化能；凈能；飼料配方

中圖分類號(hào)：S828 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007-273X（2014）10-0053-03

能量是飼料營養(yǎng)成分的重要組成部分，動(dòng)物的營養(yǎng)需要或營養(yǎng)供給均以能量為基礎(chǔ)表示。飼料能量包括總能、消化能、代謝能及凈能。建立能量體系一方面需要確定動(dòng)物的能量需要，另一方面需要測定或估測各種飼料的能值。當(dāng)前動(dòng)物生產(chǎn)中主要應(yīng)用的能量體系有消化能體系、代謝能體系和凈能體系，不同體系下飼料原料的能值存在明顯差異，而且當(dāng)日糧的蛋白質(zhì)和脂肪含量不斷變化時(shí)，在不同的能量體系下日糧的相對能量質(zhì)量濃度變化的幅度也會(huì)有很大的不同[1]。3種體系中，最接近飼料真實(shí)能值的是NE體系，它是動(dòng)物能量需要量和日糧能值在同一水平上的表達(dá)，與所含飼料組成成分無關(guān)。

1 豬的能量體系

豬飼料能值的評(píng)估起初用得最多的是消化能和代謝能體系，但是，最接近飼料真實(shí)能值的評(píng)估體系應(yīng)該是凈能體系，因?yàn)閮裟荏w系考慮了不同營養(yǎng)成分的代謝能在代謝過程中被利用的差異。

1.1 消化能體系

消化能是飼料可消化養(yǎng)分所含的能量，即動(dòng)物攝入飼料的總能與糞能之差（DE=GE-FE）。由于動(dòng)物糞中除了未消化飼料之外，還含有微生物及其產(chǎn)物、腸道分泌物及脫落的細(xì)胞等，因此通過上式測得的消化能稱為表觀消化能（ADE）。正常情況下，動(dòng)物糞便主要包括以下能夠產(chǎn)生能量的物質(zhì)：未被消化吸收的飼料養(yǎng)分、消化道微生物及其代謝產(chǎn)物、消化道分泌物和經(jīng)消化道排泄的代謝產(chǎn)物及消化道粘膜脫落細(xì)胞，后三者稱為糞代謝物，所含能量為代謝糞能（FmE）。FE中扣除FmE后計(jì)算的消化能稱為真消化能（TDE），即：TDE=GE-（FE-FmE）。

通常情況下，消化能只考慮糞能損失，未考慮氣體能、熱增耗損失，因而其準(zhǔn)確性低于代謝能和凈能。用消化能評(píng)定豬對飼料的利用時(shí)，與含低粗纖維、易消化的飼料（如子實(shí)）相比，消化能體系往往過高估計(jì)了高粗纖維飼料（如干草、秸稈）的有效能。

1.2 代謝能體系

代謝能（ME）指飼料消化能減去尿能（UE）及消化道可燃?xì)怏w的能量（ Eg）后剩余的能量，即：ME = DE-（UE + Eg）= GE-FE-UE-Eg。豬消化道氣體能損失為消化能的0.5%～1% 。因氣體能數(shù)值小，可以忽略不計(jì)。尿能損失約占總能的2%～3%。一般認(rèn)為代謝能為消化能的96%，變動(dòng)在94%～97%。

在消化能的基礎(chǔ)上，代謝能考慮了尿能和氣體能的損失，比消化能體系更準(zhǔn)確，但測定較難。目前，代謝能體系主要用于家禽。

1.3 凈能體系

凈能（NE）是飼料中用于動(dòng)物維持生命和生產(chǎn)產(chǎn)品的能量，指ME減去ME在代謝利用過程及日糧采食和消化過程中所產(chǎn)生的熱增耗（HI）后剩余的那部分能量，即：NE=ME–HI=GE–DE–UE–Eg-HI。熱增耗是指絕食動(dòng)物在采食飼料后短時(shí)間內(nèi)，體內(nèi)產(chǎn)熱高于絕食代謝產(chǎn)熱的那部分熱能，不用于生產(chǎn)，主要來源于消化過程產(chǎn)熱、物質(zhì)代謝產(chǎn)熱、與物質(zhì)代謝相關(guān)的器官肌肉活動(dòng)產(chǎn)熱、腎臟排泄做功產(chǎn)熱及飼料在胃腸道發(fā)酵產(chǎn)熱等。HI以熱的形式散失[2]。

按照凈能在體內(nèi)的作用，NE 可以分為維持凈能（NEm）和生產(chǎn)凈能（NEp）。NEm 指飼料能量用于維持生命活動(dòng)、適度隨意運(yùn)動(dòng)和維持體溫恒定部分。這部分能量最終以熱的形式散失掉。NEp指飼料能量用于沉積到產(chǎn)品中的部分，也包括用于勞役做功的能量。因動(dòng)物種類和飼養(yǎng)目的不同，NEp的表現(xiàn)形式也不同，包括：增重凈能、產(chǎn)奶凈能、產(chǎn)毛凈能、產(chǎn)蛋凈能和使役凈能等。

凈能體系不僅考慮了糞能、尿能與氣體能損失，還考慮了體增熱的損失，最大限度的反應(yīng)了動(dòng)物對能量的真實(shí)需要量。但由于熱增耗的測定較為困難，而且，即使是同一種飼料用于動(dòng)物生產(chǎn)的目的不同，其凈能值也不同，所以，建立飼料與飼喂對象相結(jié)合的凈能體系比較復(fù)雜[3]。

1.4 三種能量體系的比較

目前，豬日糧配制多采用消化能體系和凈能體系，其次才是代謝能體系。不考慮蛋白質(zhì)、氨基酸等其他營養(yǎng)素的因素，對于能量，許多營養(yǎng)學(xué)家在制作飼料配方時(shí)更傾向于使用消化能或代謝能體系，而不選擇使用其他的能量計(jì)算體系（ 如凈能體系等）。一方面可能是由于能量計(jì)算的復(fù)雜性，因?yàn)槟芰靠蓮亩喾N飼料原料中獲得了；另一方面，對于某些特殊飼料原料，缺乏其營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)和相關(guān)的研究。此外，也可能是因?yàn)闋I養(yǎng)學(xué)家感覺消化能和代謝能體系在制作配方過程中更習(xí)慣一些。

但是，隨著日糧配制的復(fù)雜化和應(yīng)用原料的可選擇性日益增加，DE和ME體系的缺點(diǎn)日益明顯，通過飼料DE和ME值預(yù)測豬的生產(chǎn)性能可行度降低。首先，由于DE和ME體系既沒有考慮過量蛋白的排出引起的尿能形式的損失，也沒有考慮體增熱，因而會(huì)高估高蛋白和高纖維飼料的有效能量值，而低估高淀粉或高脂肪飼料的有效能量值，這種高估和低估能值的結(jié)果會(huì)使配方設(shè)計(jì)時(shí)原料的使用不正確或者不經(jīng)濟(jì)從而導(dǎo)致飼料加工和養(yǎng)殖成本的加大。所以，當(dāng)飼喂纖維含量高的日糧時(shí)，相當(dāng)一部分纖維在豬腸道內(nèi)無法被消化，從而在其中發(fā)酵產(chǎn)生較高的體增熱，導(dǎo)致飼料有效能值降低，而淀粉含量高的日糧在豬腸道內(nèi)消化性好，產(chǎn)生的體增熱就相對較少，相對來說有效能值較高。因此，用DE和ME體系就無法進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。其次，DE和ME受豬年齡的影響。豬的年齡對日糧或飼料原料能量的消化率有很大影響，母豬要顯著高于生長豬，主要原因是成年母豬對纖維的利用能力較強(qiáng)，食糜流動(dòng)速度慢。因此在估算配制日糧的能量時(shí)，特別是在使用纖維含量比較高的飼料原料時(shí)，應(yīng)將生長豬和母豬分開考慮。此外，DE和ME還受測定方法的影響。由于DE的測定是在單個(gè)的代謝籠中進(jìn)行的，而實(shí)際生產(chǎn)中豬是群體飼養(yǎng)的，因此，現(xiàn)有的代謝籠飼養(yǎng)測定豬的DE或者M(jìn)E高估了飼料的DE和ME。

NE體系不受動(dòng)物的體重（成熟度）或者消化道發(fā)育程度的影響，不但考慮了糞能、尿能與氣體能損失，還考慮了體增熱的損失，比DE和ME更準(zhǔn)確。在能量的評(píng)價(jià)體系中，NE體系是惟一把能量需要和日糧能量濃度在同一基礎(chǔ)上表達(dá)的體系，至少在理論上不受飼料化學(xué)組成的影響。NE可以較好地估測豬的生產(chǎn)性能。NE體系還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，特別在飼料原料價(jià)格較高時(shí)更具有吸引力。

2 在消化能和凈能體系下設(shè)計(jì)飼料配方

當(dāng)前的NE體系比DE和ME體系能更好地評(píng)估飼料原料的飼喂價(jià)值和豬的生產(chǎn)性能，特別是在飼料配方中使用養(yǎng)分組成極不平衡的原料時(shí)[4-6]。在不影響動(dòng)物生長性能的情況下，應(yīng)用NE體系可使日糧的能量水平、第一限制性氨基酸—賴氨酸與能量之比、飼料配方成本、廢氮排泄、代謝產(chǎn)熱耗能均降到最低。研究證明， 采用NE體系配制日糧比DE、ME體系更能有效地降低蛋白質(zhì)的水平，是衡量動(dòng)物維持和生產(chǎn)所需要的能量的最佳指標(biāo)，利用NE體系可以更準(zhǔn)確地對豬維持和生產(chǎn)過程耗用的能量做出估計(jì)。

由于豬在每個(gè)生長階段對營養(yǎng)物質(zhì)（ 包括能量等） 的消化吸收率不同，因此需要根據(jù)不同的生長階段建立相應(yīng)的NE估測方程。所以，目前將NE體系應(yīng)用到豬每個(gè)生長階段的目的并不能完全實(shí)現(xiàn)。生長豬和繁殖母豬應(yīng)分別建立不同的NE估測方程[7]。因日糧組成和所選的特定NE體系的不同，日糧DE、ME和NE含量之間的關(guān)系會(huì)有較大變化。因此，當(dāng)改用NE體系時(shí)，日糧配方中需要的NE含量數(shù)據(jù)最好通過計(jì)算以前按DE或ME體系配制的典型日糧中的NE含量來建立。

研究表明，同等能量水平下通過添加限制性氨基酸滿足豬的營養(yǎng)需要降低日糧中的蛋白質(zhì)水平不會(huì)影響其生產(chǎn)性能；相關(guān)學(xué)者研究表明，保持日糧消化能和代謝能水平不變，高蛋白質(zhì)日糧使豬肉脂肪含量增加，而低蛋白質(zhì)日糧可提高瘦肉率；研究發(fā)現(xiàn)，保持生長豬日糧能量水平不變，使粗蛋白質(zhì)含量從18.9%降到12.3%，豬的日增重和氮沉積不會(huì)受影響；低蛋白日糧顯著降低了豬的熱損耗，從而顯著提高了豬的能量利用率。因此，在設(shè)計(jì)豬日糧的時(shí)候，可以在NRC（1998）推薦的粗蛋白標(biāo)準(zhǔn)上降低3%～4%（表1），同時(shí)補(bǔ)充賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸，以保持凈能水平不變。

由于我國豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中沒有凈能需要量的數(shù)據(jù)，雖然目前國內(nèi)已經(jīng)有了一些豬飼料的凈能數(shù)據(jù)，但在中國飼料成分及營養(yǎng)價(jià)值表中只有豬的消化能和代謝能含量，還沒有公布豬凈能含量的數(shù)據(jù)。所以，我們只能根據(jù)國外飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算或推測凈能需要量（表2）。以消化能體系或代謝能為參考進(jìn)行凈能體系調(diào)配時(shí)，凈能需要量可以按以下公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化：NE=DE×0.72，NE=ME×0.75。NRC標(biāo)準(zhǔn)中也只有消化能和代謝能標(biāo)準(zhǔn)，ARC和AEC已有豬的凈能推薦值。

3 小結(jié)

在豬生產(chǎn)中，凈能體系相對于目前所采用的消化能體系、代謝能體系具有獨(dú)特的優(yōu)勢，隨著飼料配方設(shè)計(jì)的要求的變化和飼料原料的發(fā)展，凈能體系逐漸替代目前的消化能體系及代謝能體系將成為必然趨勢。

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