圖示法講解家畜維持凈能與生產凈能的關系

摘要：能量是家畜最為重要的營養素之一，也是動物營養與飼料學課程教學的重點和難點。文章通過圖示法，簡單明了地展示了家畜維持凈能和生產凈能之間的關系，為教師教學和學生學習提供參考。

關鍵詞：圖示法;維持凈能;生產凈能

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0102-02

畜牧生產的目的是為了獲取更多的動物性產品，其實質是家畜進行能量轉換后以有機物形式將能量貯存在體組織或動物產品中的過程。因此，能量在動物體內的轉化效率就凸顯得更加重要了。家畜能量代謝的研究從19世紀中葉開始，進入20世紀后變成了動物營養領域研究的熱點。1958年在丹麥哥本哈根舉行的第一屆歐洲動物生產學會（EAAP）國際能量代謝學術討論會具有里程碑式的意義[1]。單純從數量的角度分析，能量是動物日糧中需要量最多的營養素。因此，用于配制各種動物飼糧時，飼養標準更多的是以能量為基礎，其次再考慮諸如蛋白質（氨基酸）、必需脂肪酸（EAA）、礦物質和維生素等營養素的需要量[2]。

飼料能量主要來源于三大有機物質（碳水化合物、蛋白質和脂肪）[3]。在三大有機物質的化學鍵中貯存著動物所需要的化學能。動物在采食飼料后，營養物質經過消化吸收，在糖酵解、三羧酸循環和氧化磷酸化過程中釋放能量，并以ATP的形式滿足機體需要[4]。

動物通過飼料攝入的能量伴隨著養分的消化代謝過程發生一系列轉化。從總能、消化能、代謝能到凈能，每一次轉化都意味著能量的損失，而凈能是飼料能量中能用于家畜維持基本生命活動和生產畜產品的能量，包括維持凈能和生產凈能兩部分。

在動物營養與飼料學課程教學中，經常會遇到學生對維持凈能和生產凈能的關系混淆，不能正確理解維持凈能和生產凈能含義的情況。本文以圖示的形式，直觀明了的展現出二者之間的關系，旨在為動物科學專業教師和學生動物營養與飼料學課程的教學、學習提供幫助和參考。

一、維持凈能的意義

動物所需的維持凈能，主要用于呼吸、血液循環、離子濃度調節、肌肉收縮、代謝廢物的排出、受損組織的修復、蛋白質周轉、酶的合成、生理活動（站立、采食、行走等）以及其他一些所需的能量;當環境溫度過低時也需有一部分能量用于維持體溫[5]。在維持需要情況下，當幼齡動物獲得了足夠的蛋白質而能量不足時，可能會動用貯存的蛋白質用于供能。即便是禁食的動物，基本的生命活動仍然需要一定的能量，比如為了溶解了的物質抵制濃度梯度的運動做的化學功，為了必要的肌肉活動做的機械功，為了消耗掉的機體組分如酶和激素的合成等[6]。饑餓動物的能量是通過動員機體內儲備的物質進行分解作用而獲得的，動員的順序上，首先是糖原，其次是脂肪和蛋白質。飼養動物時，首要考慮的是滿足機體的維持需要，防止動物組織的異化分解作用造成動物的體況變差。

二、生產凈能的意義

飼料提供的超出維持需要的能量才能用于不同形式的生產。動物的生長（產）過程是一個是體尺增長、體重增加和機體細胞增值的過程，而以上所有的過程均需要有能量作為支撐。動物獲得的能量主要用于脂肪、蛋白質和乳糖的合成，但是合成這些物質的效率各不相同[6]。幼齡生長動物將主要在它新生的組織蛋白中貯存能量，成年動物貯存能量的形式更多的是脂肪，而泌乳動物是將飼料能量轉化成乳蛋白、乳脂等不同的形式。還有一些其他形式的生產如羊毛和蛋的形成也是生產凈能沉積的主要形式。動物所需要的三大有機物質，既可作為機體組織的構成材料（肌肉、脂肪）和動物性產品（乳、蛋）的合成材料，而且也作為動物做功的能量來源。以上所有的活動，其共同點是均涉及能量的轉化，包括由化學能轉變成機械能或熱能，如養分被氧化;或者從一種形式的化學能轉變成另一種形式的化學能，如由飼料碳水化合物合成機體脂肪[8]。

三、維持凈能和生產凈能的關系

如圖所示，A代表一個連接有出水口的容器，B為小燒杯。當水龍頭開始向A容器中注水時，總是先要將空間C注滿，多余的水才能流入B燒杯里面。如果把水龍頭視作是動物的能量來源的話，空間C即代表動物的維持凈能，而B燒杯即為動物的生產凈能。

人們飼養家畜的目的是為了獲得動物產品。家畜通過采食攝入能量，在能量的分配次序上，維持需要優先于生產需要。基于此，如果每次飼喂時只給予家畜維持需要，即填滿A容器中的C空間，那么永遠也不會有水流入B燒杯，這就意味著家畜的體重會保持不增不減，沒有動物產品的產出。這樣的飼養是沒有任何意義的，既是飼料資源的浪費，也是人力和物力的浪費。

四、采食量

采食是動物獲得能量的主要途徑，采食量也是衡量動物攝入能量水平的主要指標。動物在采食營養物質后，通過消化和代謝使能量發生一系列轉化，在能量的分配上，首先是要滿足維持需要，在此基礎上，多余的能量才能用于生產，因此從飼養動物的目的和效率考量，動物“多吃是節約，少吃是浪費”是有一定道理的[9]。一般來講，在維持代謝能以下的采食水平會降低基礎代謝率，進而使得絕食體產熱（熱増耗，HI）減小，其中內臟器官的代謝減少了50%。相反，高采食水平也會影響維持的代謝能需要量。但是，因為動物的日糧在性質上有很大的差異，要得到一個滿意的維持代謝能需要量，飼料的消化率相較于干物質采食量具有更大的影響[6]。

五、小結

能量是家畜最為重要的營養素之一，也是動物營養與飼料學課程教學的重點、難點內容。本文通過圖示法，直觀明了地反映出了維持凈能需要和生產凈能需要之間的關系，為動物營養與飼料學課程教學提供參考。

參考文獻：

[1]郝正里，劉世民，孟憲政.反芻動物營養學[M].蘭州：甘肅民族出版社，2000.

[2]姜成鋼，張輝，孟慶翔.畜禽飼料與飼養學[Z].北京：中國農業大學出版社，2005.

[3]楊鳳.動物營養學[M].北京：中國農業出版社，2009.

[4]王鏡巖，朱圣庚，徐長法.生物化學[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5]馮仰廉.反芻動物營養學[M].北京：科學出版社，2004.

[6]許貴善.20-35kg杜寒雜交羔羊能量與蛋白質需要量參數的研究[D].中國農業科學院，2013.

[7]許貴善，刁其玉，紀守坤，等.20—35kg杜寒雜交公羔羊能量需要參數[J].中國農業科學.2012，45（24）：5082-5090.

[8]許貴善，刁其玉，紀守坤，等.不同飼喂水平對肉用綿羊生長性能、屠宰性能及器官指數的影響[J].動物營養學報.2012，24（05）：953-960.