Bài giảng Dinh dưỡng động vật: Chương 3

CHƯƠNG III

NĂNG LƯỢNG VÀ ƯỚC TÍNH GIÁ TRỊ NĂNG LƯỢNG CỦA THỨC ĂN

I. Năng lượng trong dinh dưỡng động vật

 Trong hoạt động của sinh vật, phân biệt 3

loại chuyển hoá năng lượng:

 Trong cây xanh và một số loại

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

tảo có Chlorophyll có khả năng hấp thụ và biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành dạng hoá năng, tổng hợp hydratcacbon và các phân tử hữu cơ phức tạp khác từ nước và CO2.

 Trong ti thể, hoá năng của hydratcarbon và các

phân tử khác được biến đổi thành năng lượng

sử dụng được về mặt sinh học dưới dạng các

liên kết photphat cao năng (ATP).

 Tế bào sử dụng hoá năng của các liên kết

photphat cao năng để sinh công: công cơ học,

công sinh điện (xung thần kinh), công thẩm

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

thấu, công hoá học.

 Sự trao đổi chất và trao đổi năng lượng tạo nên bản chất của hoạt động sống với sự chuyển hoá năng lượng.

 Mọi mặt của sự sống đều đòi hỏi tiêu phí năng lượng. Vì vậy, cơ thể cần nhận được năng lượng từ bên ngoài.

 Năng lượng cần thiết cho hoạt động sống của động vật nuôi được lấy từ các chất dinh dưỡng của thức ăn.

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

 Trong cơ thể động vật, năng lượng hoá học của các hợp chất hữu cơ được chuyển thành dạng năng lượng sử dụng được về mặt sinh học dưới dạng các liên kết photphat cao năng và các hợp chất khác.

ADP + Pi +7,3 kcal/mol  ATP + H2O.

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

II. Hệ thống năng lượng thức ăn chăn

nuôi

1. Đơn vị đo:

 Năng lượng được đo bằng Calorie (cal).

1 Calorie là nhiệt lượng cần thiết làm cho 1g

nước từ 16,5oC tăng lên 17,5oC

 Có thể dùng đơn vị năng lượng là Joule (J),

Mối quan hệ: 1 J = 0,239 cal;

1 cal = 4,184 J.

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

2. Các dạng năng lượng của thức ăn

 Là năng lượng (nhiệt năng) sinh ra khi đốt

cháy hoàn toàn một đơn vị thức ăn

 Đo năng lượng thô bằng máy đo năng lượng

(Bomb Calorimeter).

 Năng lượng thô thường được tính bằng

Kcal/kg thức ăn hoặc MJ/kg thức ăn

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

2.1. Năng lượng thô (GE - gross energy)

Bomb calorimeter

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Bomb calorimeter

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Năng lượng thô của một số loại thức ăn

Loại thức ăn

GE (MJ/kg)

Thịt nạc 23,6

Mỡ 39,3

Hạt ngô 18,5

Rơm 18,5

Cỏ khô 18,9

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Khô dầu ôliu 21,4

2.2. Năng

lượng

tiêu hoá

(DE

-

digestible energy)

 Năng lượng tiêu hóa bằng năng lượng thô của thức ăn ăn vào trừ đi năng lượng thô của phân thải ra (Faecal Energy - EF).

 Năng lượng tiêu hóa là năng lượng của

tổng các chất hữu cơ tiêu hóa.

DE = GE - EF

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Năng lượng tiêu hóa (DE)

EF

DE

GE

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

2.3. Năng

lượng

trao đổi

(ME –

Metabolizable energy)

 Năng lượng tiêu hoá hấp thu được, tham gia vào quá trình chuyển hoá lại bị mất đi một phần ở dưới dạng năng lượng nước tiểu (EU) và khí tiêu hoá, phần còn lại gọi là năng lượng trao đổi.

 Khí tiêu hoá gồm CO2 , H2, H2S, CH4.

ME = DE – (Eu + E CH4)

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

 Năng lượng mất qua nước tiểu khoảng 3% năng lượng ăn vào hoặc 12-35 kcal/g N bài tiết ở nước tiểu gia súc nhai lại.

 Để xác định lượng khí mêtan sản sinh: nuôi gia súc trong cũi trao đổi có thiết bị thu khí.

 Hoặc ước tính năng lượng mất qua khí mêtan khoảng 8% năng lượng thô ăn vào đối với gia súc nhai lại.

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

 Dùng các phương trình sau ước tính lượng

CH4 sản sinh:

 Với thức ăn thô:

CH4 (g) = 0,0198 x g VCK + 9

 Đối với thức ăn hỗn hợp:

 Khi oxy hóa 1g CH4 giải phóng 13,2 kcal

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

CH4 (g) = 0,0225 x g VCK + 18 (thức ăn tinh)

 Các yếu tố ảnh hưởng tới ME

 Khả năng tiêu hóa thức ăn của vật nuôi.

 Loài vật:

 Năng lượng hao tổn qua khí tiêu hóa ở gia súc nhai lại cao hơn nhiều gia súc dạ dày đơn.

 Năng lượng trao đổi của cùng loại thức ăn ở gia súc dạ dày đơn cao hơn gia súc nhai lại.

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

 Mức dinh dưỡng: tăng mức dinh dưỡng trong khẩu phần của gia súc nhai lại sẽ làm giảm tỷ lệ tiêu hóa năng lượng

Năng lượng trao đổi của một số loại thức ăn ở một số loại vật nuôi (MJ/kg)

Năng lượng mất qua

Thức ăn

GE

ME

Gia súc

Phân

Nước tiểu

Khí tiêu hóa

18,9

2,2

16,7

Ngô

18,1

2,8

15,3

Mì

Gia cầm

18,2

4,9

13,3

Mạch

18,9

1,6

0,4

16,9

Ngô

19,4

5,5

0,6

13,3

Yến mạch

Lợn

17,5

2,8

0,5

14,2

Mạch

19,0

6,4

2,6

10,0

Khô dầu dừa

18,9

2,8

0,8

1,3

14,0

Ngô

18,3

4,1

0,8

1,1

12,3

Mạch

Bò

19,0

6,0

1,0

1,4

10,6

Cám mì

18,3

8,2

1,0

1,3

7,8

Cỏ stylô

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

2.4. Năng lượng thuần (NE – Net energy)

Là phần năng lượng hữu ích trong quá trình chuyển hóa năng lượng của thức ăn trong cơ thể vật nuôi, bao gồm:

 năng lượng trao đổi dùng cho duy trì

các chức năng của cơ thể (Em)

 năng lượng tạo nên các sản phẩm (Ep).

NE = ME - EHI

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Sơ đồ chuyển hóa năng lượng thức ăn trong cơ thể vật nuôi

GE

EF

DE

Eu + ECH4

ME

EHI

NE

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

NEm

NEp

3. Các dạng năng lượng để đánh giá giá trị năng 3. Các dạng năng lượng để đánh giá giá trị năng lượng thức ăn và nhu cầu năng lượng vật nuôi. lượng thức ăn và nhu cầu năng lượng vật nuôi.

 Đối với lợn và loài nhai lại, có thể dùng năng lượng thuần, năng lượng tiêu hoá hoặc năng lượng trao đổi.

 Đối với gia cầm thì hầu hết các nước trên thế

giới đều chọn năng lượng trao đổi.

 Ở nước ta, các dạng năng lượng sau đây đã

được dùng:

 ME cho gia cầm và lợn.

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

 ME và NE cho trâu bò và loài nhai lại.

Giá trị các dạng năng lượng các loại thức ăn khác nhau trên bò và lợn

Loại thức ăn

Các dạng năng lượng Ngô Đỗ tương

Cỏ chăn thả

Ở bò

4532 3886 3419

4850 4260 3421

4354 3045 2559

GE, kcal/kg VCK DE, kcal/kg VCK ME, kcal/kg VCK

Ở lợn

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

4532 3906 3820

4850 4271 3868

4354 2578 2134

GE, kcal/kg VCK DE, kcal/kg VCK ME, kcal/kg VCK

4. Tổng các chất dinh dưỡng tiêu hoá (TDN- Total Digestible Nutrients)

TDN (%) = protein tiêu hoá (%) + lipit tiêu hoá (%)

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

x 2,25 + xơ thô tiêu hoá (%) + DXKN tiêu hoá (%).

 Sau khi tính được TDN, có thể ước tính giá

trị năng lượng thức ăn cho bò:

 1g TDN = 4,40 kcal DE

 Ước tính giá trị năng lượng thức ăn cho

lợn :

1g TDN = 4,1 kcal ME

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

 1g TDN = 3,65 kcal ME.

Theo Wardeh, phương trình ước tính TDN thức ăn cho bò

từ thành phần hoá học của thức ăn.

Thức ăn thô khô

TDN (% VCK) = -17,2649 + 1,2120 X1 + 2,4637 X2+

0,4475 X3 + 0,8352 X4.

Thức ăn xanh

TDN (% VCK) = -21,7656 + 1,4284 X1+ 1,2321 X2+

0,4867 X3 + 1,0277 X4.

Thức ăn ủ xanh

TDN (% VCK) = -21,9391 + 1,0538 X1 + 3,0016 X2 +

0,4590 X3 + 0,9736 X4

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Thức ăn giàu năng lượng:

TDN (% VCK) = 40,2625 + 0,1969X1 + 1,1903X2 - 0,1379X3

+ 0,4228X4

Thức ăn giàu protein:

TDN (% VCK) = 40,3227 + 0,5398X1 + 1,4218X2 - 0,7007X3

+ 0,4448X4.

X1: % Protein thô; X2: % chất béo thô; X3: % Xơ thô. X4: % dẫn xuất không Nitơ;

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Trong đó:

III. Ước tính giá trị năng lượng thức ăn gia

súc, gia cầm.

1. Ước tính năng lượng thô (GE) của thức ăn.

Ewan (1989) ước tính GE của một số loại thức ăn cho vật nuôi theo công thức:

GE (kcal/kg) = 4143 + 15 X1 + 56 X2 - 44 X5

Trong đó: X1: hàm lượng protein thô (%) X2: hàm lượng chất béo thô (%) X5: hàm lượng khoáng tổng số (%)

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

2. Ước tính năng lượng tiêu hóa (DE) của

thức ăn

Từ thành phần hoá học và GE của thức ăn, có thể ước tính DE theo công thức:

DE (MJ/kg VCK) = 16,0 + 0,025 X2 - 0,045 X3

DE (MJ/kg VCK) = 1,10 GE – (4,4 + 0,024 X3)

DE (MJ/kg VCK) = - 21,2 + 0,048 X1 + 0,047 X2

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

+ 0,038 X4

Lê Việt Phương Lê Việt Phương

Trong đó: X1: lượng protein thô trong thức ăn (g/kg VCK thức ăn) X2: lượng chất béo thô trong thức ăn (g/kg VCK thức ăn) X3: lượng xơ thô trong thức ăn (g/kg VCK thức ăn); X4: lượng DXKN trong thức ăn g/kg VCK thức ăn); GE: năng lượng thô của thức ăn (MJ/kg VCK thức ăn).