雞飼料營養(yǎng)原理第二節(jié)能量、碳水化合物與脂肪

藍馨 · 發(fā)表于 2009-7-10 17:18:46

第2節(jié)
能量、碳水化合物與脂肪

任何生命活動都是在能量支持下進行的。一般認為，每天每只動物采食的能量相對穩(wěn)定。飼糧中的能量濃度低時采食量增加，能量濃度高時采食量減少，這就是動物“為能而食”的理論。不過動物調(diào)節(jié)每天能量采食量的能力并不精確。例如蛋雞，飼料能量濃度高時會采食較多能量，導致體脂肪增加，影響產(chǎn)蛋性能。更重要的是，動物調(diào)節(jié)每天能量采食量的能力有限。當飼料中能量濃度過低時，雖然動物會盡量增加采食量以企圖攝取足夠能量，但由于消化道容積有限，動物消化能力也有限，所以仍有可能得不到足夠能量。這就會導致動物分解體組織以滿足生存或生產(chǎn)需要，久之會降低生產(chǎn)性能和機體健康水平。
所以一般認為，飼料中能量濃度只能在一定范圍內(nèi)變化，否則會影響動物生產(chǎn)性能和健康水平。例如蛋雞配合飼料中，代謝能含量在11.08～12.13兆焦/千克范圍內(nèi)變化時，每日能量采食量大致不變；10.8 兆焦/千克時已略顯影響；低于10.8兆焦/千克時就顯著降低每天的代謝能采食量。
1、能量的度量單位

在動物營養(yǎng)學范疇，1984年前用“卡（Cal）”為單位表示能量，以后按我國國家標準規(guī)定，統(tǒng)一改用“焦(J)”（或焦耳）為單位表示。焦與卡的換算關(guān)系為：
1cal＝4.184 J；1Kcal＝4.184KJ；1Mcal＝4.184MJ
1J ＝ 0.2388 Cal;1KJ＝1000J;1MJ＝1000KJ
卡(cal)是指在101.325千帕（KPa）的恒定壓力下，將1克無空氣的水從14.5℃
加熱到15.5℃
所需的熱量。準確的全稱應(yīng)為克卡（gram-calorie）。各種能（energy）的形式都可轉(zhuǎn)變成熱能，所以過去營養(yǎng)學者都習慣用熱單位來表示能的量。“卡”，英文縮寫成“cal”，1000卡稱為1千卡（kilo calorie），縮寫成kcal，1000千卡稱為1兆卡（maga calorie）。
焦耳（joule）是指1千克質(zhì)量的物體在力的方向上移動1米所作的功。換言之即用1“牛頓”的力把1千克質(zhì)量的物體在力的方向上移動1米所需能量。簡稱為“焦”。1牛頓（Ｎ）是加在質(zhì)量為1千克的物體上使之產(chǎn)生1米/秒2加速度的力。
2、總能
(1)總能（gross energy）是指飼料在加壓氧彈中完全燃燒時所釋放的總熱量。
(2)能量的估計。總能(兆焦/千克)＝{粗蛋白質(zhì)含量(克/千克)×23.85＋粗脂肪含量(克/千克)×39.33＋[干物質(zhì)含量(克/千克)-粗蛋白質(zhì)含量(克/千克)-粗脂肪含量(克/千克)-粗灰分含量(克/千克)]×17.57}÷1000
飼料中含有的能量并非都能被動物利用。有些能量隨糞便、尿液、呼吸和體表散熱過程而損失。
3、消化能
糞中所含的能量叫糞能。消化能（digestible energy）是指從動物食入飼料的總發(fā)熱量中減去從糞中排出的總發(fā)熱量的差值。是一種評價有效能值的初級指標，又稱粗能（crude energy）。
消化能＝總能－糞能
用常規(guī)消化試驗所測得的糞能中既包含飼料中未消化物的能量，同時也包括消化道脫落物、腸道內(nèi)分泌物和腸液微生物等所含能量。因而所測得的消化能又稱為表觀消化能（apparent digestible energy），比真消化能（ture digestible energy）值低。家禽的糞尿通過泄殖腔同時排出，很難把糞單獨分離出來測定，所以在設(shè)計家禽飼料配方時一般不使用消化能。
4、代謝能

(1)飼料中的總能減去糞能和尿能（反芻動物和馬等還要減去甲烷能）后的能值，叫代謝能（metabizable energy）。通常對甲烷能、代謝性糞能、內(nèi)源性尿能忽略不計，所以又稱為表觀代謝能（apparent metabolizable energy），表觀代謝能加代謝性糞能及內(nèi)源性尿能則成為真代謝能（true metabolizable energy），有種種測定方案，可更進一步地反映飼料的生理能值。通常如沒加注解的代謝能值即為表觀代謝能。用常規(guī)方法測定豬飼料中的表觀代謝能值時須糞、尿嚴格分離，分別測定，但對禽類則一般不作分別測定。
(2)代謝能的估計。實踐中可據(jù)下列回歸公式估計有關(guān)飼料的代謝能(山西配合飼料資源成分及營養(yǎng)價值表,山西人民出版社,2002)：
能量飼料ME= 4.184×(-0.036 337X1+0.091 893X2 –0.062025X3 + 0.047 236 X4-0.085 197) (R2=0.81)
動物性飼料ME=4.184×(0.029 266X1 + 0.085 202X2+0.096 512) (R2=0.91)
植物性蛋白飼料ME=4.184×(0.042 431X1 +0.080 297X2–0.038 323X3 + 0.041 593X4-

0.671 555) (R2=0.66)
青綠飼料ME=4.184×(0.016 889X1 +0.024 867X2 –
0.004 568X3 + 0.018 602X4 +0.009 494) (R2=0.95)
上述公式中，ME是代謝能（兆焦/KG）；X1、X2、X3和X4分別代表粗蛋白質(zhì)、粗脂肪，粗纖維、和無淡浸出物的百分含量。
5、凈能
凈能（net energy）是飼料的代謝能減去熱增耗（反芻動物還要減去發(fā)酵熱）后的能值。熱增耗(HI)主要由消化道微生物發(fā)酵熱耗和營養(yǎng)素新陳代謝所需熱增耗兩大部分組成，是動物機體內(nèi)食入飼料后不可避免的損耗。凈能一般根據(jù)消化能或代謝能計算。用于奶牛者為產(chǎn)奶凈能(NEI)，用于肉牛者為增重凈能(NEG)，用于維持者為維持凈能(NEm)。

為使讀者了解各種能量間的數(shù)量關(guān)系，這里給出產(chǎn)蛋雞攝入 1千克飼料中的能量在不同階段消耗的量。在 1千克含有4000千卡能量的飼料中，有2900千卡可被母雞用于代謝，約2300千卡能量用于維持、產(chǎn)蛋和組織生長（后二者是凈能）。這個數(shù)量關(guān)系可用圖2表示。
6、碳水化合物
碳水化合物與粗脂肪是為家畜提供能量的主要養(yǎng)分，但它們對動物的營養(yǎng)作用不僅僅限于提供能量。
6.1、碳水化合物的概念
碳水化合物在常規(guī)營養(yǎng)分析中包括粗纖維和無氮浸出物（或稱可溶性碳水化合物）兩種組分。粗纖維中的木質(zhì)素并非碳水化合物，只因它與纖維素和半纖維素共同作為植物細胞壁的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，才把它列為碳水化合物。

粗纖維并未完全涵蓋細胞壁的每一種成份(木質(zhì)素、纖維素、半纖維素)，而這些成份是飼料中較不易消化的部份；粗纖維大部份是可消化的，而一般分析方法并沒把可消化的纖維素、半纖維素與不可消化的木質(zhì)素作一適當?shù)钠史帧?/font>
Van Soest以洗滌劑系統(tǒng)把飼料分析發(fā)展成為可將植物分離出不同的重要營養(yǎng)部份，洗劑是用於溶解蛋白、脂肪及碳水化合物。這種中性洗劑溶解物是飼料中可消化高的部份，包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、非蛋白氮、淀粉、糖、膠質(zhì)及可溶的礦物質(zhì)等。飼料在中性洗劑無法溶解的部份稱之為中性洗劑纖維(NDF)。NDF可估計細胞壁的量；包括木質(zhì)素、纖維素、半纖維素。酸性洗劑可溶解半纖維素(較易於消化)而殘留木質(zhì)素(不被消化)及纖維素，而這些殘留稱之為酸性洗劑纖維(ADF)。ADF可再分離測定木質(zhì)素的含量。
可利用這種洗滌過程把飼料干物質(zhì)分離為可消化和不可消化的成份。NDF比ADF對飼料攝食量有較密切的關(guān)系，因為NDF包括所有的纖維成份，會占據(jù)消化道而且消化緩慢。ADF較適於作為反芻料的消化率指標，因為ADF含有的木質(zhì)素比例較高，而木質(zhì)素為不可消化的纖維部份。NDF的量永遠比ADF高，因為NDF包括有半纖維素，而ADF則無。
6.2、碳水化合物的來源
碳水化合物來源廣、在植物飼料中含量多，是動物飼料的主要組成部分。淀粉主要存在于禾本科植物子實、塊根和塊莖類飼料原料中，約占碳水化合物總量的60％～70％；纖維素通常與半纖維素和木質(zhì)素等結(jié)合在一起，構(gòu)成植物細胞壁，主要存在于植物子實飼料的皮殼和莖、葉等秸稈類粗飼料中。植物在生長初期幼嫩階段由纖維素組成，隨著植物逐漸成熟細胞壁逐漸木質(zhì)化，木質(zhì)素含量逐漸增多。
6.3、碳水化合物的營養(yǎng)
碳水化合物是動物的主要能量來源；是形成體脂的重要原料,脂肪貯于體內(nèi)，可作為能量貯備物質(zhì)；為動物體內(nèi)合成非必須氨基酸提供碳架；是動物體組織的構(gòu)成物質(zhì)；碳水化合物還是泌乳家畜合成乳糖和乳脂的原料。無淡浸出物特別是糖和淀粉，主要功能是提供能源，多余部分轉(zhuǎn)化為脂肪。
在雞等非反芻動物，無氮浸出物（或稱可溶性碳水化合物）是在消化道前段（口腔到回腸末端）消化、吸收；禽類唾液分泌量少，α-淀粉酶的作用甚微，產(chǎn)蛋雞嗉囔中可出現(xiàn)淀粉酶的消化作用，但因飼料粒度限制，消化不具明顯營養(yǎng)意義；飼料在十二指腸與胰液、腸液、膽汁混合，主要在十二指腸消化并以單糖形式經(jīng)載體主動轉(zhuǎn)運通過小腸壁吸收；隨食糜向回腸移動，吸收率逐漸下降；禽類消化道中不含乳糖酶，不能消化吸收乳糖，飼糧中乳糖水平過高可能導致禽類腹瀉；雞腸道內(nèi)沒有纖維素酶，所以不能消化粗纖維中的纖維素和半纖維素。
由于粗纖維吸水性強，進入消化道吸水后體積膨大，使家畜有飽感。粗纖維對雞的主要功能是填充胃腸，促進腸道蠕動和糞便排泄。粗纖維增加能量消耗，使飼料營養(yǎng)價值降低。日糧中粗纖維含量(X)與日糧消化率(Y)有如下關(guān)系(相關(guān)系數(shù)為-0.91):
Ｙ＝86.90－3.622Ｘ
木質(zhì)素過多時會引起便秘。所以即使反芻動物，日糧中的粗纖維也應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，尤其高產(chǎn)動物和幼年動物。
7、粗脂肪
（1）脂肪是重要營養(yǎng)物質(zhì)。油脂是供給動物必需脂肪酸的基本原料；植物油、魚油等富含動物所需的必需脂肪酸，是動物必需脂肪酸的最好來源；動物體組織的生長和修復、尤其是幼年動物生長，都需要從飼料中攝取脂肪；粗脂肪是形成激素的原料。雞體中的膽固醇通過紫外線作用能形成維生素Ｄ，雌素酮、雄素酮等性激素也是由膽固醇合成的。產(chǎn)蛋母雞日糧中，應(yīng)含2%左右的亞油酸。如果必需脂肪酸供應(yīng)不足，會降低公雞授精能力及母雞的產(chǎn)蛋率和孵化率。
(2)飼料中脂溶性維生素A、D、E、K及胡蘿卜素等被動物采食后，必需先溶解于脂肪才能被吸收、運輸、和利用，飼料中缺少脂肪會導致脂溶性維生素代謝障礙。試驗證明，當雞的日糧含4％粗
脂肪時，飼料中的胡蘿卜素被吸收60％，而日糧僅含0．07％粗脂肪時，胡蘿卜素被吸收20％。
(3)脂肪是形成蛋的原料。在家禽，日糧脂肪酸組成能影響其體脂肪和產(chǎn)品中脂肪的組成。因為植物性（或動物性的）飼料中的脂肪在動物體小腸內(nèi)消化吸收后，直接沉積于動物體脂肪組織中。例如蛋黃中脂肪酸的組成模式與飼料中脂肪酸的組成模式相似。單胃動物如肉雞、豬、馬等對脂肪酸不能進行氫化作用，體脂品質(zhì)受日糧中脂肪性質(zhì)的影響，日糧中不飽和脂肪酸多時，體脂會變軟。粗脂肪占雞蛋重量的10%，占蛋內(nèi)成分1.2%。
(4)脂肪是構(gòu)成動物體組織的重要組成部分,對動物體有保護作用。皮下脂肪不僅能隔熱保體溫，而且使皮膚有一定彈性；體內(nèi)器官周圍的脂肪因具有彈性所以對器官有保護作用；腸壁周圍的脂肪還有潤滑作用。
(5)脂肪是供給動物能量和動物貯藏能量的最好形式。因為脂肪在動物體內(nèi)占體積小而含熱能高，脂肪在動物體內(nèi)代謝所產(chǎn)生的熱量是同一重量的碳水化合物所產(chǎn)熱能的2.25倍；動物采食脂肪后體增熱小，所以夏季炎熱時在飼料中添加適量脂肪可降低食后體增熱，減少應(yīng)激。
(6)脂肪的額外能量效應(yīng)。添加高水平脂肪時，日糧有效能值大于各原料單項有效能值的和，這種現(xiàn)象稱為脂肪的額外熱能效應(yīng)。這是因為添加高水平脂肪時，日糧在腸道的停留時間明顯增加，有利于飼料完全消化和各種養(yǎng)分的充分吸收。
（7）在設(shè)計飼料配方時考慮粗脂肪。飼料中不飽和脂肪酸多時易氧化發(fā)霉,不過有時必須在飼料中額外添加脂肪才能達到飼養(yǎng)標準規(guī)定的能值，例如肉雞等配合飼料。脂肪酸可直接在體內(nèi)沉積，減少了通過日糧粗蛋白和碳水化合物沉積脂肪酸的能量消耗。所以在飼料中額外添加脂肪后肝臟內(nèi)脂肪酸合成減少，蛋黃和蛋重增加，這在高溫環(huán)境下特別有用，當采食量降低時，在飼料中額外添加脂肪可維持蛋的形成，減少食后體增熱。
8必需脂肪酸
過去認為亞油酸，亞麻酸，和花生四烯酸是動物不可缺少的養(yǎng)分，而又不能在體內(nèi)合成，所以必需從飼料供給。因此這三種不飽和脂肪酸是必需脂肪酸。不過近年研究表明,亞麻酸及花生油酸在動物體內(nèi)均可經(jīng)亞油酸合成，所以，亞油酸是一種最主要的必需脂肪酸，甚至可能是唯一的必需脂肪酸。
必需脂肪酸除具備粗脂肪一般營養(yǎng)作用外,還有以下功能。
(1)參與磷脂合成，并以磷脂形式出現(xiàn)于線粒體和細胞膜中。當動物缺乏必需脂肪酸時，皮膚細胞對水的通透性增加，毛細血管的脆性和通透性增高，從而導致因水代謝紊亂引起的水腫和皮膚病變。
(2)必需脂肪酸與類脂代謝有密切關(guān)系，并對膽固醇的代謝很重要。膽固醇必需與必需脂肪酸結(jié)合，才能在體內(nèi)轉(zhuǎn)運，進行正常代謝。如果缺乏必需脂肪酸，膽固醇將與一些飽和脂肪酸結(jié)合，不能在體內(nèi)正常運輸，從而影響正常代謝。
(3) 必需脂肪酸可作為體內(nèi)合成前列腺素的原料。前列腺素可控制脂肪組織中甘油三酯的水解過程。
(4) 必需脂肪酸影響動物精子形成。日糧中長期缺乏必需脂肪酸時，可降低動物繁殖力，引起雄性動物不孕或母畜授乳障礙。在鳥類如雞、鴿、孔雀、駝鳥、環(huán)頸雉等，必須脂肪酸更重要。
9日糧能量與設(shè)計能量的差異
飼料原料中能量的測定,是將動物放置在標準環(huán)境中,測量某種原料釋放出的總能量,減去一定數(shù)值為消化能或代謝能,測量前全面分析動物所吃的飼料各種營養(yǎng)成份,在已知其他營養(yǎng)成份含量滿足正常代謝要求的前提下,所得到的數(shù)值。
但是實際上原料當中的能量部分常不能被充分利用,例如能量高時一部分被儲藏在體內(nèi),造成浪費；蛋白質(zhì)高時一部分蛋白質(zhì)被脫掉氨基排出體外,造成浪費；飼料成份變異系數(shù)不達標；其他原因影響到能量物質(zhì)的吸收和利用(如粗纖維含量,動物代謝過程中體內(nèi)的酸堿和電解質(zhì)平衡等)。
所以經(jīng)常出現(xiàn)某些情況，盡管配方中我們設(shè)計的能量夠了，蛋動物還是表現(xiàn)為能量攝食不足。動物體內(nèi)代謝所需能量不足常見表現(xiàn)：在肉雞或豬，骨架長起來，但體重少：采食量偏大：均勻度不好：豬不睡眠，四處走動，毛長且粗。在蛋雞，采食量增加，產(chǎn)蛋率較低，高峰維持時間縮短，均勻度不好控制。