猪饲料原料净能测定方法及其影响因素

　　湖南农业大学动物营养研究所

　　饲料安全与高效利用教育部工程中心/ 胡官波 陈达图 易孟霞 贺 喜 张石蕊

　　摘要：净能体系是唯一能在相同基础上体现能量需要和饲料能值的能量体系，以净能体系为基础，准确测定生长肥育猪饲料原料净能值，建立预测其饲料净能值的模型，有利于提高饲料能量利用效率，降低饲料成本。文章综述了猪饲料原料净能的测定方法，分析了不同测定方法的优缺点及其影响因素。

　　关键词：净能；猪；测定方法

　　中图分类号：S816.17 文献标识码：A 文章编号：1006-6314(2013)10-0042-04

　　饲料成本占规模化养猪总成本的60% ～ 70%，占专业户养猪总成本的70% ～ 80%。因此，降低养猪成本的关键是降低饲料成本。在大多数商业生产条件下，能量成本占饲料成本的50% 以上[1]，因而，对饲料能值的准确评定对于配制最低成本日粮和满足动物需要都具有非常重要的意义[2]。

　　净能是饲料总能扣除粪能、尿能、气体能和热增耗等损失后实际用于维持和生产( 生长、妊娠和哺乳) 的能量，这意味着净能体系也是唯一能在相同基础上体现能量需要和饲料能值的能量体系。消化能和代谢能评价体系虽分别考虑了消化和代谢过程中出现的能量损失情况，但未完全考虑能量在体内代谢的整个过程的消耗，净能评价体系考虑了能量利用过程中所造成的全部损失，因此，净能是衡量动物维持和生产所需能量的最佳指标[3]。然而，净能比消化能或代谢能测定更为复杂，这限制了净能体系在猪生产中的广泛应用。

　　目前，法国、荷兰和德国在发展净能体系评价日粮净能含量和猪对净能的需要。因此，针对以往消化能或者代谢能不适应饲料加工和养猪企业生产实际需要的现存问题，以净能体系为基础，准确测定生长肥育猪饲料原料净能值，建立预测其饲料净能值的模型，有利于提高饲料能量利用效率、降低饲料成本、节约饲料资源，缓解我国饲料资源短缺的局面。

　　1 ·猪饲料原料净能的测定方法

　　目前，测定猪饲料原料净能的方法与测定猪的饲料原料其他养分含量方法相同，包括直接法、套算法和回归法。

　　1.1 直接法

　　以被测原料作为唯一的能量来源配制猪日粮，测定原料能值的方法。使用直接法可以避免饲料原料之间的互作，结果比较直观，受到其他成分的干扰较小，但被测饲料原料的营养成分会影响结果的准确性，如饲料原料的适口性、能量水平、蛋白质水平，粗纤维含量以及原料中的抗营养因子等[3]。此外，单一原料的营养水平及成分组成的不均衡，也会影响到猪对能量的吸收和利用。因此，直接法的使用范围非常狭窄，一般适合谷物类饲料原料( 大麦、小麦和玉米等) 净能值的测定。

　　1.2 套算法

　　为了克服原料营养成分的不均衡、适口性以及抗营养因子等因素对猪采食饲料和吸收利用能量的影响，在测得营养水平满足动物机体需要的基础日粮的能量消化率之上，以一定比例的被测原料替代基础日粮，测得替代后日粮的能量消化率水平，根据公式推导出被测原料的能值。套算法是测定猪饲料原料能值的经典方法。相对于直接法，基本所有的猪饲料原料都能够用套算法测定，应用非常广泛。

　　在使用套算法时，考虑最多的就是被测原料的替代比例问题。从理论上说，原料替代的比例越高，被测原料能值越准确。当原料替代比例为10%、20% 和40% 时， 原料测定的能值标准差分别是日粮能值标准差的13.4、6.4 和2.9 倍。所以，通常被测原料的替代比例在20% 以上能得到较准确的结果[4]。

　　但是，套算法亦存在一定的局限性。该方法的理论基础是假定基础日粮以及被测原料之间无互作关系。然而，在实际中原料的组合效应是导致被测原料能值变异的主要原因。考虑到套算法测定处理组合内差异，一般来说，被测原料所占比例越大测定的数值越可靠。然而，采用套算法测定的原料大都营养组分不平衡( 蛋白质饲料、纤维类饲料和油脂类饲料等)，这些原料加入基础日粮的比例越大，导致基础日粮与试验日粮的营养组成差异越大，从而改变日粮的各种养分消化率及代谢能利用效率，导致套算出的原料净能值产生不同程度偏差。如日粮粗纤维含量提高，会加快猪肠道排空速度，导致内源蛋白质和脂肪的排出量提高，从而降低其消化率[5]。

　　此外，更重要的是过剩的日粮蛋白质导致机体蛋白质周转加快，热增耗显着提高，代谢能利用效率下降，从而低估饲料原料的净能值[6]。

　　此外，研究低蛋白质水平日粮对生长猪能量利用的影响，发现在日粮低蛋白质水平下，日粮每增加1g 蛋白质，尿能损失增加3.516kJ，机体产热增加7.115kJ[7]。在典型日粮中，蛋白质的净能值大约为14.023kJ/g，然而当日粮中提供的蛋白质水平超过机体需要时，超出需要的这部分蛋白质的净能值大约为10.004kJ/g[8]。目前对不同营养素( 淀粉、粗纤维、脂肪和蛋白质等) 之间组合效应的研究资料甚少。因此，在用套算法测定饲料原料时，要根据原料本身理化性质探讨其适宜替代比例和基础日粮营养水平。

　　1.3 回归法

　　1.3.1 线性回归法

　　在测定某一被测原料时，将基础日粮和被测原料以不同比例配合成试验日粮，以被测原料在试验日粮中所占比例(%) 为自变量( X )，以相应的试验日粮的能值为因变量(Y)，建立线性回归方程。

　　这种方法具有比较高的理论可靠性，但是此法的前提是确保不同的日粮组成之间无互作效应，否则被测原料在试验日粮中所占比例与相应的试验日粮的能值之间的线性关系就不存在，无法外推出合理的被测饲料原料能值。

　　1.3.2 多元回归法

　　几种被测饲料原料以不同的比例配制不同的试验日粮，通过一系列多元回归方程来计算这几种被测原料的能值。由于原料能值是通过数学方法从试验日粮能值中计算出来的，在采用多元回归法测定多种原料能值时，选用的原料之间互作效应应尽可能的小，且日粮选用的原料不宜过多[4]。

　　1.4 猪饲料净能预测方程

　　由于猪饲料原料能量价值表上公布的净能值一般均为平均值，而在实际生产中，原料的营养成分受产地、气候、加工方式等诸多因素的影响变异较大，仅凭原料能量价值表上的信息，无法准确估计原料的实际净能值。为了适应生产需要，营养学家一直在寻求饲料化学成分与其净能值的关系，以及能准确快速地预测原料净能值。

　　目前可将已建立的回归方程分为三类(具体见表1) ：①以饲料原料和日粮中可消化物质含量建立预测方程[9] ；②根据饲料消化能值或者代谢能值预测日粮净能值[10] ；③根据饲料化学组成预测日粮净能值[11]。

　　但是，由于不同研究单位公布的猪饲料净能值及其预测方程均采用特定的测定方法、特定的日粮组成和特定的动物并在特定的试验条件下进行，这在使用这些预测方程时需要格外的小心谨慎[12]，并根据实际情况加以校正。

　　1.5 其它有效能预测模型的建立

　　近年的研究表明，动物营养需要和日粮利用的过程将从生物化学反应及其调控机制来考虑。即可以采用与能量利用相关的主要营养物质的流动及重要的生化、生物转化过程为基础，能量需要以营养物质( 如A T P ) 需要表示，建立能量评价体系。这样的模型独立于日粮类型及动物本身状态，能预测动物生长性能，更能反应日粮实际的能量价值[11,13]。

　　2· 影响猪饲料净能值的因素

　　影响猪饲料净能值的因素很多，除了以上阐述方法学上的问题，还包括猪本身、饲料组成和环境等因素的影响。净能代表的是营养物质在机体的利用效率，即代谢能用于维持、蛋白质和脂肪沉积的效率。因此，猪自身消化能力、饲料的可消化性以及营养物质用于氧化和沉积比例的不同，导致猪对饲料的能量利用效率不同，从而影响饲料净能值。

　　2.1 猪的品种、性别及生长阶段

　　猪基因型、性别、生长阶段和生理状态等均影响猪消化能力以及机体用于维持和沉积的能量效率。

　　首先，猪生长阶段影响其对饲料的消化能力。随着体重增加，机体消化道及其酶系发育逐渐成熟，对营养物质尤其是粗纤维和脂肪的消化能力增强；但是，随着体重的增加，猪尿能和甲烷能的损失也相应提高[14]。

　　其次，猪基因型和生长阶段影响机体用于维持和沉积的能量效率[15]。如：脂肪型梅山猪的维持能量需要高于瘦肉型皮特兰阉公猪维持能量需要；而不同生长阶段，脂肪型猪和瘦肉型猪蛋白质沉积效率也不同[14]。

　　2.2 饲料

　　由于单一饲料养分不能满足猪的营养全部需要，不平衡的饲料产生更多的热增耗进而减少饲料净能值，而平衡的日粮，食后热增耗较少，其净能值高。因此，在测定猪饲料原料净能值时，不同日粮组成尤其是日粮营养水平的平衡性影响饲料原料净能值的测定。而无论是直接法、套算法还是回归法在测定猪饲料原料净能值时，均无可避免的会引起日粮组成的改变。

　　对于特定生长阶段的猪，饲料的可消化性和可利用效率取决于饲料的质量和组成。就物质消化率来说，通常可溶性碳水化合物的消化率最高，其次是脂肪和蛋白质，日粮总纤维消化率低且变异大。而从饲料的代谢能转化效率看，不同化学组成的日粮热增耗不同，导致日粮能量利用效率不同。对玉米淀粉、蔗糖、菜籽油、蛋白质和粗纤维的能量价值，结果表明，玉米淀粉、蔗糖、菜籽油、蛋白质和粗纤维的代谢能转化效率分别为82%、80%、90%、72% 和60% [13]。研究了61 种猪日粮净能值，发现日粮平均净能为代谢能的74%，变化范围在69% ～ 77%，且日粮净能值以及代谢能转化为净能的效率随着日粮脂肪和淀粉含量的增加而增加，随着日粮粗蛋白质和粗纤维含量的增加而降低[10]。当日粮中养分不平衡时，特别是粗蛋白质与氨基酸的水平和组成的不平衡，会导致食后增热的提高，从而进一步降低日粮能量利用效率。

　　2.3 环境

　　当环境温度在中立温度区以下时，机体通过增加产热以维持体温恒定，并伴随着采食量的提高，以此维持机体能量平衡和生长。随着环境温度升高，超过中立温度区时，减少自身产热就成为保持机体体温恒定的主要方式。此时，猪采食量下降，机体产热降低，呼吸频率加快，直肠温度升高，维持能量需要降低，用于蛋白质和脂肪沉积的能量利用效率提高，且高湿条件下，高温对猪作用更明显[16]。

　　研究不同温湿度对生长肥育猪生理状态的影响，结果表明，当环境温度超过22.9℃时，每提高1℃，试验猪产热量减少8.40k J / k g0.75/ d ；当环境温度超过25.5 ℃ 时， 每提高1 ℃， 试验猪每天采食量减少95.5g ；而单独的湿度变化对试验猪的采食量、呼吸频率和产热量均无显着影响[17]。

　　3 ·小结

　　近年来欧洲一些国家如法国、荷兰、德国和丹麦等已相继建立适合本国猪品种和饲料资源发展的净能体系，但是对猪饲料净能值的测定无统一的标准方法。不同实验室根据自身的情况选择不同试验方法，各报道提到的饲料净能值均在特定的试验条件下完成( 包括采用特定的测定方法、特定的饲粮组成、特定的试验动物、特定饲喂管理模式以及环境等)，这导致已报道的各种猪饲料净能值之间缺乏可比性，而国内仅杨嘉实等[18]开展了生长肥育猪维持净能和生产净能的需要量工作。因此，国内的相关研究者有必要对猪饲料净能的测定方法开展进一步的研究。

　　参考文献：略（选自中国饲料添加剂网）