图示法讲解家畜维持净能与生产净能的关系

摘要：能量是家畜最为重要的营养素之一，也是动物营养与饲料学课程教学的重点和难点。文章通过图示法，简单明了地展示了家畜维持净能和生产净能之间的关系，为教师教学和学生学习提供参考。

关键词：图示法;维持净能;生产净能

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）12-0102-02

畜牧生产的目的是为了获取更多的动物性产品，其实质是家畜进行能量转换后以有机物形式将能量贮存在体组织或动物产品中的过程。因此，能量在动物体内的转化效率就凸显得更加重要了。家畜能量代谢的研究从19世纪中叶开始，进入20世纪后变成了动物营养领域研究的热点。1958年在丹麦哥本哈根举行的第一届欧洲动物生产学会（EAAP）国际能量代谢学术讨论会具有里程碑式的意义[1]。单纯从数量的角度分析，能量是动物日粮中需要量最多的营养素。因此，用于配制各种动物饲粮时，饲养标准更多的是以能量为基础，其次再考虑诸如蛋白质（氨基酸）、必需脂肪酸（EAA）、矿物质和维生素等营养素的需要量[2]。

饲料能量主要来源于三大有机物质（碳水化合物、蛋白质和脂肪）[3]。在三大有机物质的化学键中贮存着动物所需要的化学能。动物在采食饲料后，营养物质经过消化吸收，在糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化过程中释放能量，并以ATP的形式满足机体需要[4]。

动物通过饲料摄入的能量伴随着养分的消化代谢过程发生一系列转化。从总能、消化能、代谢能到净能，每一次转化都意味着能量的损失，而净能是饲料能量中能用于家畜维持基本生命活动和生产畜产品的能量，包括维持净能和生产净能两部分。

在动物营养与饲料学课程教学中，经常会遇到学生对维持净能和生产净能的关系混淆，不能正确理解维持净能和生产净能含义的情况。本文以图示的形式，直观明了的展现出二者之間的关系，旨在为动物科学专业教师和学生动物营养与饲料学课程的教学、学习提供帮助和参考。

一、维持净能的意义

动物所需的维持净能，主要用于呼吸、血液循环、离子浓度调节、肌肉收缩、代谢废物的排出、受损组织的修复、蛋白质周转、酶的合成、生理活动（站立、采食、行走等）以及其他一些所需的能量;当环境温度过低时也需有一部分能量用于维持体温[5]。在维持需要情况下，当幼龄动物获得了足够的蛋白质而能量不足时，可能会动用贮存的蛋白质用于供能。即便是禁食的动物，基本的生命活动仍然需要一定的能量，比如为了溶解了的物质抵制浓度梯度的运动做的化学功，为了必要的肌肉活动做的机械功，为了消耗掉的机体组分如酶和激素的合成等[6]。饥饿动物的能量是通过动员机体内储备的物质进行分解作用而获得的，动员的顺序上，首先是糖原，其次是脂肪和蛋白质。饲养动物时，首要考虑的是满足机体的维持需要，防止动物组织的异化分解作用造成动物的体况变差。

二、生产净能的意义

饲料提供的超出维持需要的能量才能用于不同形式的生产。动物的生长（产）过程是一个是体尺增长、体重增加和机体细胞增值的过程，而以上所有的过程均需要有能量作为支撑。动物获得的能量主要用于脂肪、蛋白质和乳糖的合成，但是合成这些物质的效率各不相同[6]。幼龄生长动物将主要在它新生的组织蛋白中贮存能量，成年动物贮存能量的形式更多的是脂肪，而泌乳动物是将饲料能量转化成乳蛋白、乳脂等不同的形式。还有一些其他形式的生产如羊毛和蛋的形成也是生产净能沉积的主要形式。动物所需要的三大有机物质，既可作为机体组织的构成材料（肌肉、脂肪）和动物性产品（乳、蛋）的合成材料，而且也作为动物做功的能量来源。以上所有的活动，其共同点是均涉及能量的转化，包括由化学能转变成机械能或热能，如养分被氧化;或者从一种形式的化学能转变成另一种形式的化学能，如由饲料碳水化合物合成机体脂肪[8]。

三、维持净能和生产净能的关系

如图所示，A代表一个连接有出水口的容器，B为小烧杯。当水龙头开始向A容器中注水时，总是先要将空间C注满，多余的水才能流入B烧杯里面。如果把水龙头视作是动物的能量来源的话，空间C即代表动物的维持净能，而B烧杯即为动物的生产净能。

人们饲养家畜的目的是为了获得动物产品。家畜通过采食摄入能量，在能量的分配次序上，维持需要优先于生产需要。基于此，如果每次饲喂时只给予家畜维持需要，即填满A容器中的C空间，那么永远也不会有水流入B烧杯，这就意味着家畜的体重会保持不增不减，没有动物产品的产出。这样的饲养是没有任何意义的，既是饲料资源的浪费，也是人力和物力的浪费。

四、采食量

采食是动物获得能量的主要途径，采食量也是衡量动物摄入能量水平的主要指标。动物在采食营养物质后，通过消化和代谢使能量发生一系列转化，在能量的分配上，首先是要满足维持需要，在此基础上，多余的能量才能用于生产，因此从饲养动物的目的和效率考量，动物“多吃是节约，少吃是浪费”是有一定道理的[9]。一般来讲，在维持代谢能以下的采食水平会降低基础代谢率，进而使得绝食体产热（热増耗，HI）减小，其中内脏器官的代谢减少了50%。相反，高采食水平也会影响维持的代谢能需要量。但是，因为动物的日粮在性质上有很大的差异，要得到一个满意的维持代谢能需要量，饲料的消化率相较于干物质采食量具有更大的影响[6]。

五、小结

能量是家畜最为重要的营养素之一，也是动物营养与饲料学课程教学的重点、难点内容。本文通过图示法，直观明了地反映出了维持净能需要和生产净能需要之间的关系，为动物营养与饲料学课程教学提供参考。

参考文献：

[1]郝正里，刘世民，孟宪政.反刍动物营养学[M].兰州：甘肃民族出版社，2000.

[2]姜成钢，张辉，孟庆翔.畜禽饲料与饲养学[Z].北京：中国农业大学出版社，2005.

[3]杨凤.动物营养学[M].北京：中国农业出版社，2009.

[4]王镜岩，朱圣庚，徐长法.生物化学[M].北京：高等教育出版社，2002.

[5]冯仰廉.反刍动物营养学[M].北京：科学出版社，2004.

[6]许贵善.20-35kg杜寒杂交羔羊能量与蛋白质需要量参数的研究[D].中国农业科学院，2013.

[7]许贵善，刁其玉，纪守坤，等.20—35kg杜寒杂交公羔羊能量需要参数[J].中国农业科学.2012，45（24）：5082-5090.

[8]许贵善，刁其玉，纪守坤，等.不同饲喂水平对肉用绵羊生长性能、屠宰性能及器官指数的影响[J].动物营养学报.2012，24（05）：953-960.