饲料能量利用效率

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。

提高饲料转化效率是饲料生产者与饲养者不断追求的共同目标。

只有使用可靠的饲料原料才能获得优质高效的饲料。

能量和各营养素间的关系动物通过摄取饲料来维持生理、生长、生产及调节体温需要。

一般来说，饲料摄入量与饲料的能量成反比。

能量高的饲料，动物采食量少，单位饲料内其它营养物质的摄入量减少，动物的生产性能得不到充分发挥；同样，过低能量的饲料会使采食量增加，但体积过大，营养物质的摄入量同样不足，生产性能也会受到抑制。

因此，最佳饲料转化效率的优良饲料必须具备能量与各种营养物质之间合理营养浓度比。

而饲料能量需要因动物的品种、不同的生长期、环境等的不同而不同。

所以，饲料中其它营养物质的需要量也就会随之发生相应的变化，才能达到理想的饲料转化效率和最大的经济效益。

可消化氨基酸平衡理论的应用饲料中氨基酸的组成是决定生长率和饲料转化效率的最重要因素。

日粮中供生长和生产所需的必需氨基酸有一定的要求。

应用可消化氨基酸平衡理论，不仅可以提高饲料的转化效率，还可以开发更多的饲料原料资源，降低饲料成本。

微量营养物质的供给与平衡微量营养物质包括微量元素和维生素。

它们在各种代谢、酶促反应、生化反应中起重要作用。

合理浓度的微量物质的供给对提高动物的生产性能和改善饲料效率有非常明显的作用。

这里的合理浓度指的是每种微量组分量的恰到好处与微量组之间的和谐共处，任何微量营养物质缺乏或过量或相互间失去平衡，都可导致营养性疾病发生，造成代谢紊乱，使生产性能和饲料转化效率下降。

抗营养因子和有毒物质一些饲料原料中含有毒有害物质或抗营养因子。

如豆类中的胰蛋白酶抑制因子，棉粕中的棉酚，菜粕中的单宁、异硫氢酸酯、恶唑烷硫酮等。

它们可引起动物的消化系统障碍、引起生长发育异常等。

谷物饲料中的谷物纤维成分、阿拉伯木聚糖和β葡聚糖，不仅不能被动物消化吸收，还会干扰谷物中主要营养成分的转化效率。

上述饲料原料中虽固有一些有害成分，但通过去壳、加热处理、被充酶制剂、去毒等方法来降低其危害和控制在饲料中的用量，降低有害成分的浓度，达到低成本高效益的目的。

动物营养与饲料学试卷一、单项选择题1. 吸附水又称( C )A.自由水B.游离水 D.原始水分2. 初水又称( A )A.自由水B. 束缚水C.结合水D.总水分3. 蛋白质、脂肪、粗纤维的消化率有随动物年龄的增加而呈( B )的趋势。

A.下降B. 上升C.不变D.稳定4. 高等动物可消化营养物质的吸收机制有三种方式，（ C ）是高等动物吸收营养物质的主要方式。

A. 易化扩散吸收B. 被动吸收C. 主动吸收D. 胞饮吸收5. 总能与粪能之差为（C ）A.净能B.代谢能C.消化能D.热增耗6. 饲料能量主要来源于( C )。

A.添加剂B.维生素C.碳水化合物D.粗灰分7. 木质素是植物生长成熟后才出现在( D )中的物质A.细胞器B. 细胞核C. 细胞质D. 细胞壁8. 非反刍动物对碳水化合物的消化吸收是以形成（A ）为主。

A. 葡萄糖B. VFAC. 脂肪D.蛋白质9. 瘤胃微生物合成的脂肪能满足宿主动物脂肪需要的（B ）％。

A.10B. 20C. 30D. 510. 必需脂肪酸是多不饱和脂肪酸，其英文缩写为（D ）。

A.CFAB. FFAC. FAD. EFA11. 蛋白质的生物学价值BV值愈高，说明其质量愈（ D ），饲料蛋白质的BV值一般在50-80范围内。

A. 差B. 次C. 低D. 好12. .动物组织和饲料中真蛋白质含氮量的测定比较困难，通常只测定其中的总含氮量，并以（C ）表示。

A. 可消化蛋白B. 理想蛋白C. 粗蛋白D.可利用蛋白13. 动物缺硒可表现为（B ）。

A. 佝偻病B. 白肌病C. 草痉挛D. 骨疏松症14. 缺铜可常常引起猪和禽（ C ），而牛和羊则少见。

A. 草痉挛B. 贫血C. 骨折或骨畸形D. 食欲低15. 如维生素K的拮抗物为（ C ）。

A. 胀气因子B. 单宁C. 双香豆素D. 脱氧维生素B616. 马主要表现为（ D ），以及补饲硫胺素可消失的神经症状。

A. 便秘B. 佝偻病C. 夜盲症D. 运动不协调17. 各种动物水的周转受环境因素及采食饲料的影响。

饲料加工过程中的能量利用优化饲料工业作为畜牧业的重要支撑产业，在国民经济发展中占有举足轻重的地位。

饲料加工过程中的能量利用优化，不仅可以提高生产效率、降低生产成本，而且对保护环境、促进可持续发展具有重要意义。

本文将从饲料加工过程中能量的消耗、影响能量利用的因素以及优化措施等方面进行深入探讨。

一、饲料加工过程中能量的消耗饲料加工过程中的能量消耗主要包括机械设备运行所需的电能、热能以及饲料运输、包装等环节的能量消耗。

其中，机械设备运行所需的能量占比较大，是饲料加工过程中能量消耗的主要部分。

1.粉碎环节：饲料粉碎过程中，需要消耗大量的电能。

粉碎设备的效率、粉碎粒度以及粉碎速度等因素都会影响能量消耗。

2.混合环节：饲料混合过程中，需要消耗一定的电能和热能。

混合设备的类型、混合速度以及饲料原料的特性等因素都会影响能量消耗。

3.制粒环节：制粒过程中，需要消耗大量的电能和热能。

制粒设备的类型、制粒速度、蒸汽压力以及饲料原料的特性等因素都会影响能量消耗。

4.烘干环节：饲料烘干过程中，需要消耗大量的热能。

烘干设备的类型、烘干温度、烘干速度以及饲料的含水量等因素都会影响能量消耗。

5.冷却环节：饲料冷却过程中，需要消耗一定的电能和热能。

冷却设备的类型、冷却速度以及饲料的温度等因素都会影响能量消耗。

6.包装环节：饲料包装过程中，需要消耗一定的电能。

包装设备的类型、包装速度以及饲料的特性等因素都会影响能量消耗。

二、影响能量利用的因素影响饲料加工过程中能量利用的因素有很多，主要包括设备性能、饲料原料特性、生产工艺以及操作管理等方面。

1.设备性能：设备的类型、性能、运行状态以及维护保养等因素都会影响能量利用。

采用高效、节能的设备，可以降低能量消耗。

2.饲料原料特性：饲料原料的种类、粒度、含水量、热值等因素都会影响能量利用。

合理选择饲料原料，优化原料配比，可以提高能量利用率。

3.生产工艺：饲料加工的生产工艺对能量利用有重要影响。

4饲料能量的利用与代谢途径动物的生命过程、自由活动、生长、繁殖都需要营养物质的供应。

营养物质可作为生命体结构生物合成的前体细胞或作为储存分子、酶、新陈代谢中间产物及其他分子。

一部分营养物质经异化作用产生化学能（自由能），并用于同化作用和维持其他生命过程（Blaxter, 1989；Mayes, 2000）。

动物不是简单的进行能量代谢，不同营养物质的代谢方式和途径不同（Van Milgen, 2002）。

一些营养物质和营养物质代谢中间产物在新陈代谢过程中同时进行，且相互作用。

许多内部因素（如遗传、性别、生理状态、营养史等）和外部因素（如温度、应激等）都影响动物对营养物质吸收利用（Blaxter, 1989）。

通过详细和综合的方式定量检测饲料所有组成物的利用率是十分必要，但从事这项工作却是十分复杂。

许多研究框架已阐述和预测了动物对实用饲料营养物质的利用率（Dumas等, 2008）。

生物能量学和生物化学热力学是研究生物系统中能量随生物化学反应而改变的学科（Patton, 1965; Mayes, 2000），一直是基础研究中几个比较普遍的框架。

生命过程（如：合成代谢、肌肉收缩、主动运输等）获得能量是通过化学链转移的合成反应的部分能量，其余能量则以热的形式散失掉。

根据热力学第一定律，生物能量产生可划分为异化作用作为燃料组织能量和同化作用储存组织能量，这些都可以追溯于研究饲料能量摄入与支出两者间的平衡关系。

Ege和Krogh（1914）可能是首个研究鱼类生物能量学的学者。

此后，成百上千关于不同鱼类对能量利用和代谢的文章被发表。

许多关于营养物质能量学（生物能量学应用于营养研究中）综述也被发表，其中包括Philips（9172）、Brett和Groves（1979）、Cho等（1982）、Elliott（1982）、Cho和Kaushik（1985，1990）、Tytler和Calow（1985）、Smith（1989）、Jobling （1994）、Kaushik和Médale（1994）、Cho和Bureau（1995）、Cui和Xie（1999）、Médale和Guillaume （1999）和Bureau等（2002）。

湖北地区能量饲料在北京肉鸭上的利用效率研究摘要：选取36只100日龄的北京肉鸭，采用单因子设计，用小麦作为主要能量（不含玉米、稻谷和碎米）制作基础日粮。

试验1组为对照组，饲喂基础日粮；试验2组为玉米组：2/3基础日粮+1/3的玉米；试验3组为碎米组：2/3基础日粮+1/3的碎米；试验4组为稻谷组：2/3基础日粮+1/3的稻谷。

研究北京肉鸭对湖北地区玉米、稻谷和碎米中粗蛋白（cp）、总能、总磷（tp）和部分氨基酸的消化率。

关键词：北京肉鸭；湖北地区；能量原料；利用效率中图分类号：s834+.89 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）04-0886-03study on the utilization efficiency of energy feeds in hubei region for feeding bejing ducksliu xiao-hua1，cheng lei1，qian yun-guo1，2，ling ming-hu1，wang ding-fa1，wang si-jiu1，ran zhi-ping2，wang li-xia2，du kang-yu2，zhou hua2，tong wei-wen1，ye sheng-qiang1，sun ren-li1（1. institute of husbandry and veterinary， wuhan academy of agricultual science & technology，wuhan 430208，china；2. jianxia comprehensive experiment station， national waterfowl industry system， wuhan 430208，china）abstract： 36 100-day-old beijing duck was chosen for singlefactor tests using wheat（without corn， rice and chipped rice）as the main energy source of basic feed. group 1 was control，fed with basic feed； group 2 was corn treatment， fed with 2/3 basic feed + 1/3 corn； group 3 was chipped rice treatment，fed with 2/3 basic feed + 1/3 chipped rice； group 4 was rice treatment， fed with 2/3 basic feed + 1/3 rice. the digestion coefficient of beijing duck to the crude protein， total energy， total p and some amino acid in corn， rice and chipped rice in hubei region was studied.key words： beijing duck； hubei region； energy resource；utilization efficiency中国的粮食生产有很明显的区域分布特点。

准确供应能量对优化生猪生产至关重要。

因此，要准确了解猪的能量需求，以及饲料成分和日粮中的营养价值。

猪营养研究的主要目标之一是使猪的能量和营养需求与日粮能量和营养含量以一种经济有效的方式相匹配。

但饲料成本的增加和人们对环境污染的重视使营养学家面临挑战，需要选择评价系统来评估饲料中的能量和营养素，以最大限度地利用猪饲料中的能量。

能量不是一种营养物质，但对猪的生长发育是必需的。

因此，除了营养供应外，充足的能量供应是最佳养猪生产的先决条件。

为猪提供能量的原料成本占饲料总成本的比例最大，因此，准确评估猪的能量需求可以降低猪的生产成本。

饲料成分中能量集中的另一个重要方面是日粮中的能量水平影响猪的自由采食量。

因此，饲料能量值被用于预测自由采食量，随后用于确定日粮中必需营养素的需求（张德福等，2016）。

因此，需要制定能量与必需营养素（如氨基酸）比例适当的日粮，以确保养猪生产的最大利润。

本文综述了猪饲料能量利用和能量评价系统的研究结果。

1　能量利用能量是由有机化合物（如碳水化合物、蛋白质和脂肪）氧化产生的。

营养物质为动物机体提供基础，而能量则用于维持和生产。

因此，在动物营养中，能量代表了与饲料的整体质量（Moehn等，2005）。

饲料中的势能可以储存在体内的化学成分中，也可作为ATP的生物功能。

但营养氧化所产生的能量部分以ATP的形式被捕获，在新陈代谢过程中一些能量不可避免地以热量的形式丢失。

此外，ATP所携带的生理能量在体内并没有被完全利用，当ATP用于各种生物功能时也会以热能的形式耗散。

当猪采食饲料时，饲料中的能量要么被吸收，要么以粪便、尿液或热量的形式排出体外。

猪吸收的饲料能量被用来维持或蛋白质、脂肪的合成（Van Milgen和Noblet，2003）。

1.1　猪维持能量需求　维持的能量利用与基本的生理功能有关，如血液流动、呼吸、肌肉收缩、离子平衡、免疫反应、组织更新、体内稳态控制及身体活动、饲料采食和消化（赵胜军和任莹，2017）。

瘤胃的消化特点及对饲料能量的利用分析1 瘤胃消化的生理特点瘤胃微生物可以将宿主动物不能直接利用的物质转化为能被宿主利用的高营养物质。

如其分泌的β-糖苷酶可消化纤维、半纤维，将其分解为乙酸、丙酸等断链脂肪酸，为机体提供能量和合成其它营养物质的成分，极大的提高了饲料的能量转化效率。

瘤胃可以将非蛋白氮转化为瘤胃微生物菌体蛋白和氨基酸，供给反刍动物利用，满足反刍动物的维持需要和一定的生产水平，节约蛋白质。

在饲喂无蛋白日粮时，反刍动物仍能利用瘤胃微生物合成的微生物蛋白供机体消化利用。

因此在添加非蛋白氮的基础上，反刍动物可以充分的消化利用劣质蛋白质，将非必需氨基酸转化为必需氨基酸，提高饲料蛋白质的营养价值，甚至可以达到优质蛋白质的利用效果。

瘤胃微生物还可以合成必需脂肪酸、B族维生素等营养物质供机体利用。

但是由于瘤胃其特殊的消化生理特点，在使反刍动物能大量利用粗饲料的基础上也存在着一些缺点。

如瘤胃在发酵碳水化合物的时候，可以产生大量的温室气体甲烷和二氧化碳，不仅对大气环境造成不利的影响还能降低碳水化合物的利用效率。

当饲喂优质蛋白质或大量蛋白质时，会被瘤胃微生物过度的降解，而降解产生的非蛋白氮超过微生物合成菌体蛋白的需要量，以氨的形式被瘤胃吸收合成尿素，大部分将被排出体外，造成蛋白质资源的浪费。

在产奶高峰期，为了满足动物的维持及生产需要，需要大量蛋白质供给的时候，瘤胃微生物的消化特点将限制蛋白质的供给，因此优质的蛋白质需要过瘤胃处理，如甲醛化处理、包被等。

瘤胃微生物可以将饲料中的不饱和脂肪酸氢化为饱和脂肪酸，饲料中添加的不饱和脂肪酸等必需脂肪酸被瘤胃微生物氢化，难以直接被真胃及小肠消化吸收，不能满足反刍动物在产奶高峰期对高能量及必需脂肪酸的需要。

而添加油脂会对瘤胃菌群造成一定的影响，抑制瘤胃微生物的活力，长期添加会对瘤胃的菌群平衡造成不利的影响，造成难以预测的损失。

因此为了提高动物的生产性能，又要能添加适量的油脂，必须将油脂经过加工处理，如甲醛化、包被、氢化、皂化等。