能量代谢测量系统在猪能量消耗与生产研究中的应用

在动物营养学领域，精 准测定猪的能量代谢是优化饲料配方和提升养殖效率的关键。它不仅深化了我们对猪只消化吸收饲料营养成分能力的认识，而且对制定高效饲料配方、提高猪只生产性能、降低饲料成本以及推动养殖业的可持续发展具有重要影响。

应用案例一：玉米加工技术对猪能量利用的影响

近日，伊利诺伊大学的研究人员Lee等在《Journal of Animal Science and Biotechnology》（IF：7）发表了《Pelleting and particle size reduction of corn increase net energy and digestibility of fiber, protein, and fat in corn-soybean meal diets fed to group-housed pigs》一文，探究玉米粒度减小和制粒工艺如何影响猪只日粮的净能量（NE）以及纤维、蛋白质和脂肪的表观全肠道消化率（ATTD）。这项研究采用模块式能量代谢测量系统，精确测量猪只在不同日粮处理下的氧气（O2）消耗、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）产生量。

图1 畜禽能量代谢测量系统

实验结果表明，无论玉米颗粒大小如何，颗粒日粮相较于粉状日粮均能显著提高干物质、能量、蛋白质、脂肪及氮元素的表观总消化道吸收率（ATTD）和净能值（NE）。此外，当玉米被磨碎至较小颗粒时，无论是以颗粒还是粉状状态添加到饲料中，都能够进一步增加这些营养素的ATTD和NE值，但增加效果在颗粒日粮中更为显著。同时，减少玉米颗粒大小能够提高纤维和脂肪的消化吸收，尤其是对于粉状日粮而言。综上以上研究结果，可以看出颗粒日粮和减小玉米颗粒大小均可有效提升猪饲料的营养价值和消化效率，其中颗粒日粮带来的改善尤为明显。

应用案例二：日粮蛋白质水平对猪能量利用的影响

此前，Munoz（2020）采用上述能量代谢测量系统，在其论文中探讨了饲料中不同粗蛋白浓度（21% VS 14%）对热量产生和净能量的影响。

图2 猪能量代谢测量室示意图

实验发现不同蛋白质水平的饲料对猪的GE摄入、粪便中GE排出、ATTD、代谢能（ME）或净能量（NE）没有显著差异，表明通过减少饲料中的蛋白质水平不能提高净能量。研究还发现，不同蛋白质水平日粮饲喂对总产热量（THP）没有显著差异（340.3 VS 327.4 kcal/d/BW0.60, P = 0.588），但空腹状态下的禁食产热量（FHP）和氮排泄（N-ex）却有明显区别。值得注意的是，低蛋白饮食显著减少了喂食状态下的尿氮排泄，从12.1克/天降至3.9克/天，这表明低蛋白日粮可以减少环境污，提高经济效益。此外，呼吸商（RQ）在低蛋白日粮组的猪只中也有所升高，表明碳水化合物作为主要能量来源的作用增强。

表1 不同蛋白质浓度日粮对猪能量消耗及产热量等的影响

通过深入理解猪只在不同营养条件下的能量利用效率，养殖者能够制定更为有效的饲养策略，促进动物健康，同时减少资源浪费和环境负担。

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图3 畜禽能量代谢测量示意图