第三节 动物能值需要的表示体系
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动物的能量需要和饲料的能量营养价值常用有效能来表示。从消化代谢来看,不同层次的有效能包括消化能、代谢能、净能、维持净能、生产净能。在不同的国家、不同的年代,对不同的动物采用的有效能体系不同。
一、 消化能体系
消化是养分利用的第一步,粪能常是饲料能损失的最大部分,尿能通常较低,故消化能可用来表示大多数动物的能量需要,且相对于代谢能和净能,消化能测定较容易。目前,世界各国的猪营养需要多采用消化能体系。
一般情况下,消化能只考虑粪能损失,未考虑气体能、热增耗损失,因而,不如代谢能和净能准确。用消化能评定动物尤其是反刍动物对饲料的利用时,与含粗纤维低、易消化的饲料(如籽实)相比,消化能体系往往过高估计高粗纤维饲料(如干草、秸秆)的有效能。
二、 代谢能体系
在消化能的基础上,代谢能考虑了尿能和气体能的损失,比消化能体系更准确,但测定较难。目前,代谢能体系主要用于家禽。
三、 净能体系
净能体系不但考虑了粪能、尿能与气体能损失,还考虑了体增热的损失,比消化能和代谢能准确。特别重要的是净能与产品能紧密联系,可根据动物生产需要直接估计饲料用量,或根据饲料用量直接估计产品量,因而,净能体系是动物营养学界评定动物能量需要和饲料能量价值的趋势。但净能体系比较复杂,因为任何一种饲料用于动物生产的目的不同,其净能值不同;为使用方便,常将不同的生产净能换算为相同的净能,如将用于维持、生长的净能换算为产奶净能,换算过程中存在较大误差;此外,净能的测定难度大,费工费时。生产上常采用消化能和代谢能来推算净能。
目前,反刍动物的能量需要主要用净能体系来表示。
四、 能量价值的相对单位体系
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。