能量体系新版.doc

刘春生 黄红英
20世纪初，美国首先将净能体系应用于奶牛的日粮配制当中，但该体系一度被认为并不适用于单胃动物，特别是猪的日粮配制。因为对猪而言，消化能体系更为方便和适用。但时下，通过添加合成氨基酸的低蛋白日粮的成功研究和利用，使消化能体系变得过时。在欧洲，净能体系已经被用于猪日粮的配制当中。
1 能量体系的基本概念
饲料的能量包括总能、消化能、代谢能以及净能。总能（GE）是指饲料中有机物质完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其它氧化物时释放的全部能量，主要为碳水化合物、粗蛋白质和粗脂肪能量的总和；消化能（DE）是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，被广泛应用于猪日粮的配制当中；代谢能（ME）是指饲料消化能减去尿能及消化道可燃气体的能量后剩余的能量；真代谢能（TME）是指对内源能损失进行校正后的代谢能，它被广泛应用于家禽日粮的配制当中。

在一个世纪前，德国科学家Rubner发现体增热之前，体增热被定义为“加速日粮的代谢以致提高动物的采食量”（Kleiber，1975）。实际上，体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量（杨凤等，2001）。代谢能减去体增热即得净能（NE），也即是在动物体内沉积的那部分能量。饲料总能的82%在猪体内的有效分配见图1。
2 净能体系在猪日粮配制中的应用及研究现状
2.1 净能体系的优势
2.1.1 净能体系与其它能量体系的区别
作为美国养猪工业的标准体系，消化能体系虽然还在应用当中，但其不足也愈来愈明显。首先，消化能不包括在动物体内以热量形式损失的那部分能量——体增热；其次，消化能不包括纤维和小肠段未消化淀粉在肠道中发酵以甲烷形式损失的能量，而且这部分能量会因日粮中的纤维含量高而变得很高；再者，消化能也不包括尿能形式的损失部分，当日粮的蛋白质含量过高时，尿能的损失是不容忽视的。
净能体系明显不同于广泛应用于单胃动物日粮配制中的消化能或代谢能体系，它既能精确地满足猪的能量需要，又能有效地降低日粮的成本（Just，1982a、 b；Rademache等，2004）。净能体系之所以被用于猪日粮的配制，最主要是因为日粮配制过程中，净能体系考虑了体增热和排出过量蛋白所消耗的能量。配方师可根据饲料原料的消化能、代谢能及净能（见表1）配制出等净能、低蛋白、低成本、等品质的日粮。

2.1.2 净能体系配制日粮的经济效益
事实上，从高纤维含量的紫花苜蓿到不含纤维的大豆油，各种原料的消化能、代谢能和净能之间的差值很大（表1），因此代谢能与净能的比值变化也非常大。尽管玉米和豆粕中的代谢能含量相同（15.26MJ/kg），但玉米的净能含量（12.41MJ/kg）则比豆粕（8.07MJ/kg）高很多。因此，在典型的猪玉米-豆粕型日粮中，通过添加合成氨基酸如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸以及色氨酸等结晶物，可使日粮粗蛋白含量降低2%，但却使净能提高了2%。
Rademacher等（2001）对净能体系配制生长猪（20～40kg）和肥育猪（70～105kg）日粮（表2、表3）所带来的经济效益进行了研究。对照组日粮采用代谢能体系配制；试验组日粮采用净能体系配制。两种日粮的净能水平相同，氨基酸、维生素以及矿物质的含量相同。试验组日粮的维生素-矿物质预混料水平因其它成分的改变而稍有变化，而且豆粕和次粉含量降低，但玉米和合成氨基酸的用量提高。通过净能体系，生长猪和肥育猪日粮的成本分别节省了1.90＄/t和1.81＄/t。值得注意的是，净能体系是在恒定日粮净能的同时降低了代谢能，通过优化日粮组成达到节约饲料成本的目的。

净能体系能够节约饲料成本是因为该体系可以在恒定饲粮净能的前提下，通过添加合成氨基酸降低日粮的蛋白水平。消化能或代谢能体系高估了高蛋白和高纤维饲料的有效能；却低估了高脂肪和高淀粉饲料的有效能。其根本原因在于这两种能量体系既没考虑过量蛋白的排出引起的尿能形式的损失，也没考虑体增热。比如对纤维含量高的日粮，相当一部分纤维在小肠中无法被消化，它们在大肠中发酵产生较高的体增热，而淀粉含量高的日粮在小肠内消化性好，微生物发酵少，可降低体增热。
2.2 净能体系配制日粮对猪生产性能的影响
大量研究表明，同等能量水平下，通过添加限制性氨基酸可满足猪的营养需要，降低日粮中的蛋白水平不会影响其生产性能（Cromwell等，1996；Chen等，1998）。

Bellego等（2000）研究表明，保持日粮消化能和代谢能水平不变，高蛋白日粮使猪肉脂肪含量增加，而低蛋白日粮可提高瘦肉率。Bellego等（2001）研究发现，保持生长猪日粮能量水平不变，使粗蛋白含量从18.9%降到12.3%，猪的日增重和氮沉积不会受影响。他们还指出，高蛋白组氮的排出量为37g/d，而低蛋白组为15.7g/d，结果与其它报道一致(Bourdon等，1995；Canh等，1998)。而且，低蛋白日粮显著降低了猪的热损耗，从而显著提高了猪的能量利用率（P<0.05），结果与其它报道吻合（Fuller等，1987；Kendall等，1998；Kerr等，2003）。
对猪喂饲喂添加了氨基酸的低蛋白日粮时，猪的胴体品质都有所提高，特别是瘦肉率显著提高(Henry和Dourmad，1993；Kerr等，1995；Tuitoek等，1997a、b；Raj等，2000)。其原因是，只有当氨基酸和能量水平都能满足猪的需要时，蛋白质的沉积才能达到最大。日粮中能量过高会导致脂肪的沉积，而当氨基酸的含量不足时，少部分能量会用于尿的合成，大部分则以体脂的形式沉积。
3 结语
与消化能和代谢能体系相比，净能体系提供了最接近真实的可为动物的维持和生产利用的能量值。对饲料从营养和经济上进行分级有赖于采用的能量系统。从实践的观点来看，净能体系在预测生产性能和胴体品质上更具优越性。（参考文献，刊略，需者可函索）
（编辑：王 芳，）
刘春生，广东温氏食品集团有限公司营养部，527439，广东新兴。
黄红英，湖南农业大学动科院动物营养教研室。
收稿日期：2005-09-19