消化能体系

概述

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。采用消化能来表示动物的能量需要和饲料的能量营养价值的体系就是消化能体系。即，DE = GE – FE。式中：DE为消化能（Digestible Energy），GE为总能（Gross Energy），FE（Energy in Feces，缩写为FE）为粪中养分所含的总能，称为粪能。

基本信息

中文名
消化能体系
外文名
Digestible Energy system

基本内容

基本信息栏

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。消化能可细化为表观消化能（ADE）和真消化能(TDE)。

正文

1、消化能和真消化能

消化能（Digestible Energy，DE）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。消化能可细化为表观消化能（ADE）和真消化能(TDE)。

为了计算粪便所含能量，人们必须收集鱼类的粪便。鱼类粪便中的主要成份是未被消化的饲料养分，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以及消化道粘膜脱落细胞等。这部分物质所含的能量在计算的时候都作为了粪便所含总能的一部分，所以用摄入总能 (GE) 减去粪能 (FE) 所得到的消化能 (DE) 往往比真实值低，这种可消化能便被称为表观可消化能 (Apparent digestible energy，ADE)。由表观可消化能加上粪便中来自内源物质所含的能量 (Fecal energy of metabolic origin，FmE)，即为真可消化能 (True digestible energy，TDE)。然而，在实际情况中FmE 不可避免，而且难以准确测定。因此，无法得到准确的真可消化能。所以，研究者用标准可消化能 (Standardized digestible energy，SDE) 来取代了真可消化能的涵义。具体的计算公式如下：

ADE=GE – FE

SDE =GE - (FE - FmE)

式中：ADE 为表观可消化能；GE 为摄入总能；FE 为粪能；SDE 为标准可消化能；FmE 为粪便中内源物质所含能量的估计值。

由于FmE 的多少主要取决于粪便中内源物质的含氮量，因此人们往往是通过测定内源物质中氮的含量来计算FmE。研究者把包含在粪便中的那部分内源物质所含的蛋白质 (或氮) 称为代谢粪氮 (Metabolic fecal nitrogen，MFN)。通过投喂无氮 (或不含蛋白质) 饲料的方式可以测定MFN 的含量。研究表明：鲤在水温为20℃时，每天的代谢粪氮为2.7-3.3 mg/100 g 湿体重。或者可表示为鲤每摄食100g 饲料干物质时，其代谢粪氮为123-144 mg。因此，可以认为鲤每天的FmE 约为0.4kJ/100 g 湿体重，或表示为鲤每摄食100 g 饲料干物质时，其FmE 约为20 kJ。这个值大约为鲤摄入总能 (GE) 的1%、粪能 (FE) 的10-20%。

上述测定代谢粪氮含量的方法存在明显的缺陷。由于实验饲料中不含蛋白质，鱼类对饲料的摄食量很少，测得的代谢粪氮的含量与投喂含有蛋白质的实用饲料所得的代谢粪氮值有比较大的差异。另外，饲料中的其它成分，如纤维素、抗营养因子等，能够显著提高代谢粪氮的含量 (Nyachoti 等，1997)。所以，用代谢粪氮的含量估算出的FmE 值存在比较大的偏差。相应地，计算得到的SDE 的准确性也要大打折扣。

然而，在鱼类营养学试验中发现：一般情况下，试验动物都会保持较大的摄食量，这样代谢粪氮在粪便总量中所占的比例就相对较小，粪便中内源物质所含的能量 (FmE) 可以忽略不计，这时测得的表观可消化能 (ADE) 可以近似地代表真可消化能 (TDE)。

2、影响消化能的因素

影响鱼类消化率的因素有很多，除了动物和饲料本身的内在因素外，还有一些外部因素，如摄食水平、投喂频率、水温和盐度等。不同的摄食水平可以改变动物对饲料中营养物质和能量的消化和利用程度。一般情况下，摄食水平较低时饲料蛋白质的表观消化率就会降低，代谢粪氮的排出量升高。但是，也有其它不同的研究结果。Cho 和 Kaushik (1990) 认为，摄食水平和投喂频率都不会影响饲料干物质、粗蛋白、脂肪和总能的表观消化率。当然，动物摄食水平的高低并不取决于投喂频率的高低，而是取决于动物本身的生理状态和饲料的特性。较高的水温可以促进鱼类摄食，提高鱼类的代谢率，同时也加快了摄入的营养物质穿过肠道内表皮的速率，从而影响饲料的消化率。而在水温较低的时候，食物在胃中的排空时间相对较长。

关于水温对可消化能影响的现有数据表明，当水温从10℃升至18℃时，虹鳟对饲料干物质、蛋白质和能量的表观消化率明显升高；当水温从15℃降至6℃时，这些消化率指标明显降低 (Azevedo 等, 1998)。较低的水温可能导致动物摄食量减少，消化道内消化酶活力降低，肠道的粘膜细胞、消化酶、粘蛋白和其它肠道分泌物在粪便中的比重相对较高，也就提高了FmE 在FE 中的比例，从而使得饲料的表观可消化能 (ADE) 下降。

3、饲料原料的可消化能

在设计饲料配方的时候，人们更多关注的是饲料的可消化能，而不是饲料所含的总能。准确掌握常用饲料原料的可消化能值对优化人工配合饲料的配方非常必要。由于许多养殖鱼类对常用饲料原料的可消化能值还没有测定,所以现有数据常常可作为其它鱼类饲料配方制定时参考。大多数鱼类都能较好地消化蛋白质含量高的原料，比如喷雾干燥血粉、鲱鱼粉、蒸汽处理后的全脂大豆和浓缩大豆蛋白等。因此，这类原料的可消化能常可以为多数鱼类所用。但是，对于诸如玉米、米糠和油菜籽之类的糖类含量较高的饲料原料来说，不同鱼类对其利用程度的差异较大。所以，把斑点叉尾鮰、虹鳟和大鳞大麻哈鱼对谷物、淀粉和糊精的可消化能值应用到其它鱼类时必须慎重。