授课内容

第一章     动物营养原理

第一节   动物营养学概述（二）

授课时数

2   课时

教学目标

了解动物对营养物质的消化吸收的特点，掌握饲料中三中有机物在动物体内的消化吸收利用以及一些基本概念，理解能量在动物体内的转化规律及实践意义。

教学重点

饲料中三中有机物在动物体内的消化吸收利用以及一些基本概念，能量在体内的转化规律。

教学难点

饲料中三中有机物在动物体内的消化吸收利用以及能量在体内的转化规律

教材教具

教学内容（含教学步骤、时间分配、教法学法、作业布置等）：

复习提问：动物体与饲料营养成分的异同点及相互关系？(3min)

导入新课：饲料怎样转化为动物产品的呢？转化的效率怎么来衡量？ （通过设问等方式）(2min)

（三）  三种有机物在动物体内的消化利用(18min)

1、三种有机物的消化与吸收

  具体过程见图（P9）

消化率：饲料中被动物消化吸收的营养物质称为可消化营养物质。可消化营养物质占食入营养物质的百分比称为消化率。计算公式如下：

饲料中可消化养分=食入饲料中养分—粪中养分

饲料某养分消化率=                               

因粪中所含各种养分并非全部来自饲料，有少量来自消化道分泌的消化液、肠道脱落细胞、肠道微生物等内源性产物，故上述公式计算的消化率为表观消化率。

真消化率=                                                        

2、三种有机物的利用

      吸收后的营养物质，一是形成动物体成分（体蛋白、体脂肪极少量的糖原）和体外产品（奶、蛋及皮毛等）。二是氧化供给动物体能量。我们把饲料中用于形成动物体成分、体外产品和氧化供给能量的营养物质称为可利用营养物质。

某养分利用率(%) =                                                       

动物对饲料蛋白质的利用率又称为BV。

BV =  

TBV=                                        

三 能量在动物体内的转化规律及实践意义

   （一）能量来源及能量单位(4min)

1、能量来源

    饲料能量主要来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质。

2、能量单位

1 kcal = 1000 cal；1 Mcal = 1000 kcal；1 cal = 4.184 J；1 kcal = 4.184 kJ；1 Mcal = 4.184 MJ   

（二） 饲料能量在动物体内的转化(25min)

动物摄入的饲料能量伴随着养分的消化代谢过程，发生一系列转化，饲料能量可相应划分成若干部分。

 1、总能( Gross Energy，缩写GE)

    总能是指饲料中有机物质完全氧化燃烧生成二氧化碳、水和其他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。总能可用弹式测热计(Bomb Calorimeter)测定。

    饲料的总能取决于其碳水化合物、脂肪和蛋白质含量。

2、 消化能（Digestible Energy，缩写为DE）

    消化能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。即：

                         DE = GE - FE

按上式计算的消化能称为表观消化能（Apparent Digestible Energy，缩写为ADE）。式中：FE（Energy in Feces，缩写为FE）为粪中养分所含的总能，称为粪能。正常情况下，动物粪便主要包括以下能够产生能量的物质：未被消化吸收的饲料养分；消化道微生物及其代谢产物；消化道分泌物和经消化道排泄的代谢产物；消化道粘膜脱落细胞。

后三者称为粪代谢物，所含能量为代谢粪能（ Fecal Energy from metabolic origin products ，缩写为FmE，m代表代谢来源 ）。FE中扣除FmE后计算的消化能称为真消化能（ True Digestible Energy，缩写为TDE），即：  TDE = GE - ( FE - FmE )  

用TDE反映饲料的能值比ADE准确，但测定较难，故现行动物营养需要和饲料营养价值表一般都用ADE。

3、代谢能(Metabolizable Energy，缩写为ME)  

（1）  代谢能的计算公式

    代谢能指饲料消化能减去尿能（Energy in Urine，缩写UE）及消化道可燃气体的能量（Energy in Gaseous Products of Digestion，缩写Eg）后剩余的能量。

  ME = DE -（ UE + AE ）= GE – FE – UE - AE

消化道气体能来自动物消化道微生物发酵产生的气体，主要是甲烷。这些气体经肛门、口腔和鼻孔排出。非反刍动物的大肠中虽然也有发酵，但产生的气体较少，通常可以忽略不计。反刍动物消化道（主要是瘤胃）微生物发酵产生的气体量大, 含能量可达饲料GE的3-10% 。故代谢能应按单胃动物和反刍动物分别计算。微生物发酵产气的同时，也产生部分热能，在冷环境条件下，具有参与维持体温的作用。

(1)影响代谢能的因素  

    影响消化能、尿能和气体能的因素均影响代谢能。

尿能的损失量比较稳定。猪的尿能损失约占总能的2-3%，反刍动物为4-5%。影响尿能损失的因素主要是饲料结构, 特别是饲料中蛋白质水平、氨基酸平衡状况等。饲料蛋白质水平增高，氨基酸不平衡 ，氨基酸过量或能量不足导致氨基酸脱氨供能等，均可提高尿氮排泄量，增加尿能损失，降低代谢能值。

4、 净能(Net Energy，缩写为NE)

(1)计算公式

    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。

（2） 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（详见第十六章）。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）  动物能值需要的表示体系(10min)

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。

1、 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。

2、 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。

3、 净能体系

目前，反刍动物的能量需要主要用净能体系来表示。

  我国奶牛上的NND, 1kg含脂4%的标准乳能量或3138kJ产奶净能。肉牛上RND,即1KG中等品质玉米所含的综合净能8.08MJ。

（四） 饲料的能量效率(10min)

1、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。

（1）  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:

    总效率 =

（2）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:

   净效率  =

  2、影响饲料能量利用率的因素

（1）动物种类、性别及年龄

    动物种类、品种、性别及年龄。ME用于生长育肥的效率，猪禽等非反刍动物高于反刍动物。有资料表明，用同种饲料ME对于肉鸡的生长效率,母鸡高于公鸡。产生这些差异的原因在于各种动物有其不同的消化生理特点、生化代谢机制及内分泌特点。

（2）生产目的  

    大量研究结果表明: 能量用于不同的生产目的, 能量效率不同。能量利用率的高低顺序为维持>产奶>生长、肥育>妊娠和产毛。例如: ME用于反刍动物生长肥育效率为40-60%, 用于妊娠的效率为10-30%； 而ME用于猪生长的效率为71%, 用于妊娠的效率为10-22%。能量用于动物维持的效率较高, 主要是由于动物能有效地利用体增热来维持体温。。

（3）饲养水平 

    大量实验表明, 在适宜的饲养水平范围内，随着饲喂水平的提高, 饲料有效能量用于维持部分相对减少, 用于生产的净效率增加。但在适宜的饲养水平以上，随采食量的增加, 由于消化率下降，饲料DE和ME值均减少。

（4）饲料成分

不同营养素体增热不同，蛋白质最大。饲粮中蛋白质含量过高或不平衡，降低饲料能量的利用率。添加油脂可以提高能量的利用率等等。

(5) 环境因素

(6) 疾病

（五） 提高饲料能量利用率的营养措施(5min)

    1、 确实满足动物需要

    2 、减少维持需要

课堂小结（3min）

本次课重点讲述饲料中三中有机物在动物体内的消化吸收利用（一些基本概念）以及能量在动物体内的转化规律及实践意义。（可通过讲述提纲来进行进一步总结，在总结时可将消化吸收过程和能量转化过程结合）

复习思考题：消化率的概念？饲料能量在动物体内的转化？

课后体会：本节课内容相对比较丰富，基本概念多，讲解时作些比较，便于理解。将消化吸收过程和能量转化过程结合通过图示法讲解，并进行类比。