能量饲料国际计算资料

能量饲料国际计算

动物的能量需要和饲料的能量价值除用消化能、代谢能和净能的绝对值来表示外，曾广泛应用能量价值的相对单位如淀粉价、TDN、大麦饲料单位和燕麦饲料单位等来表示。

（一） 总消化养分（Total digestible nutrients，缩写为TDN ）

TDN于1910年在美国创建，以后在世界各国广泛应用，对全世界动物营养的研究影响颇大。目前，TDN有时仍被引用。

TDN是可消化粗蛋白、可消化粗纤维、可消化无氮浸出物与2.25倍可消化粗脂肪的总和，其计算公式为：

TDN = X1 + X2 × 2.25 + X3 + X4 式中：

X1 = 可消化粗蛋白（% 或 kg） X2 = 可消化粗脂肪（% 或kg） X3 = 可消化粗纤维（% 或kg） X4 = 可消化无氮浸出物（% 或kg）

TDN体系将四项可消化养分合计为一个数值，测算和应用比较方便，这是TDN体系的优点。TDN实际上是以能量为基础计算的可消化碳水化合物当量，尽管以重量单位（kg）或相对单位（%）表示，但仍然具有能量的意义，属于表示能量价值的相对单位。公式中可消化粗脂肪的系数2.25，表示每克可消化粗脂肪的总能（37.656kJ）约为可消化碳水化合物

（16.736kJ）的2.25倍。可消化粗蛋白的系数为1是因为： 1克蛋白质的总能为23.6396kJ，每摄入1克蛋白质将从尿中排出5.23kJ的尿素能，蛋白质的消化率按92%计，则每克可消化粗蛋白的总能为（23.6396 – 5.23）×92% =16.9452kJ，与可消化碳水化合物相当。TDN考虑了部分能量损失，如粪能和尿能损失，但未考虑气体能损失，因而具有消化能和部分代谢能的含义。TDN可换算为DE或ME： 1kgTDN =18.4 MJ DE =15.1 MJ ME

由于TDN未考虑气体能损失，因此过高估计动物尤其对反刍动物利用粗饲料的能量价值。

（二） 淀粉价体系

由德国的凯尔纳（Kellner）于1924年创建，曾广泛用于饲料营养价值的评定和动物营养需要的确定，与TDN体系一样对全世界动物营养的研究颇有影响。

淀粉价是通过氮碳平衡实验，测得所采食饲料在动物体内沉积的N、C数量，再推算出体内沉积的脂肪量（沉积蛋白质可根据其含能量多少换算为沉积的脂肪量，再纳入脂肪沉积积多少总量）。已知1Kg淀粉在阉公牛体内沉积248g脂肪（相当于9.858MJ(2356kcal)净能）。将其他饲料沉积脂肪的数量或沉积的净能与淀粉比较，即可得出其他饲料与淀粉的等价量，简称淀粉价。如1kg饲料沉积的脂肪量与1kg淀粉相同，则该饲料的饲喂价值为1个淀粉价；如沉积的脂肪量仅为1kg淀粉的一半，则该饲料的饲喂价值为0.5个淀粉价。 淀粉价不以能量单位表示，但其计算以能量为基础，因而具有能量含义，属于能量价值的相对表示单位。淀粉价的建立基于氮碳平衡实验，故淀粉价体系属于净能体系，具有科学性，比较直观，使用方便。因此，淀粉价体系对世界各国影响较大，一些国家（如英国、德国等）直接采用淀粉价体系，一些国家则采用变相的淀粉价体系，如北欧的大麦饲料单位（1kg大麦含6.904MJ1650kcal(6903.6kJ)净能，可沉积173.6g脂肪）和苏联的燕麦饲料单位（1kg

燕麦含5.916MJ(1414kcal)净能，可沉积脂肪150g）。

实际应用中，由于评定淀粉价的难度和工作量大，常用饲料的可消化养分推算淀粉价，然后对推算值和实测值之间的差异进行校正。饲料种类不同，推算误差越大，校正方法越繁杂，应用越不方便。

实验评定饲料淀粉价以阉公牛为对象,若不区分畜别应用于其他家畜，结果不准确。

饲料能量在动物体内经过一系列转化后, 最终用于维持动物生命和生产。动物利用饲料能量转化为产品净能, 投入能量与产出能量的比率关系称为饲料能量效率。下面介绍两个常用的能量效率的计算方法。

（一） 能量总效率(Gross Efficiency)

指产品中所含的能量与摄入饲料的有效能(指消化能或代谢能)之比。计算公式如下:

产品能量

总效率 = ───────——────────×100% 摄入的有效能量(包括用于维持的能量)

（二） 能量净效率(Net Efficiency)

指产品能量与摄入饲料中扣除用于维持需要后的有效能（指消化能或代谢能）的比值。计算公式为:

产品能量

净效率 = ─────────—───── ×100% 摄入的有效能-维持需要的有效能

净能：

（一） 计算公式

净能（Net Energy，缩写为NE）是饲料中用于动物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 (Heat Increment ，缩写为 HI) 后剩余的那部分能量。

NE = ME – HI = GE – DE – UE – Eg - HI

HI 过去又称为特殊动力作用或食后增热，是指绝食动物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。

HI 的来源有 : ①消化过程产热 , 例如 : 咀嚼饲料，营养物质的主动吸收和将饲料残余部分排出体外时的产热。②营养物质代谢做功产热。体组织中氧化反应释放的能量不能全部转移到 ATP 上被动物利用 , 一部分以热的形式散失掉。例如 : 葡萄糖 (l mol) 在体内充分氧化时 31% 的能量以热的形式散失掉。③与营养物质代谢相关的器官肌肉活动所产生的热量。④肾脏排泄做功产热。⑤饲料在胃肠道发酵产热 (Heat of Fermentation ，缩写为 HF) 。

事实上 , 在冷应激环境中 , 热增耗是有益的，可用于维持体温。但在炎热条件下，热增耗将成为动物的额外负担，必须将其散失，以防止体温升高；而散失热增耗，又需消耗能量。

（二） 维持净能（ Net Energy for maintenance ，缩写为 NEm ）和生产净能（ Net Energy for production ，缩写为 NEp ）

按照净能在体内的作用 , NE 可以分为 NEm 和 NEp 。 NEm 指饲料能量用于维持生命活动、适度随意运动和维持体温恒定部分。这部分能量最终以热的形式散失掉。 NEp 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。因动物种类和饲养目的不同，生产净能的表现形式也不同，包括：增重净能、产奶净能、产毛净能、产蛋净能和使役净能等。

（三）影响净能的因素

影响净能值的因素包括影响代谢能、热增耗的因素以及环境温度。其中，影响 HI 的因素主要有三个 :

1 动物种类。反刍动物采食后热增耗比非反刍动物的更大和更持久（表 1 ）。原因是反刍动物在咀嚼、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（ Volatile Fatty Acid ，缩写为 VFA ）在体内产生的 HI 比葡萄糖多。如反刍动物利用禾本科籽实和饲草时， HI 分别占 ME 的 50% 和 60% 。

表1 不同动物和养分的 HI （ 占 ME 的 % ）

养 分 猪 绵羊 牛 粗脂肪 9 29 35 碳水化合物 17 32 37 粗蛋白质 26 54 52 混合饲料 10 — 40 35 — 70 35--70 引自 Bondi ， A. A. （ 1987 ）， p.308.