Energia metabolizabilă (ME) este energia netă rămasă după pierderea de energie fecală și urinară și reprezintă energia disponibilă pentru creștere sau reproducere și pentru susținerea proceselor metabolice precum munca (locomoția) și respirația (termoreglare, metabolism de întreținere, HIF).

Termeni asociați:

  • Digestibilitate
  • Energie digerabilă
  • Valoare nutritivă
  • Făină de grâu
  • Gogoașă
  • Aluat
  • Dulce
  • Biscuit
  • Stafide

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Descrierea energiei dietetice - Către formularea alimentelor specializate pentru slăbit

Concluzie

Sistemele ME convenționale au erori considerabile și acestea sunt relevante în special atunci când sunt aplicate pe alimente specifice concepute pentru a avea o relevanță specială pentru pierderea în greutate corporală. Astfel de alimente tind să fie formulate pentru a avea niveluri relativ ridicate de proteine, amidon rezistent și înlocuitori de zahăr și grăsimi. Puterea calorică a acestor alimente trebuie determinată cu o mai mare acuratețe. Modelul lui Coles și colab. (2013c), discutat aici, oferă un mijloc de clasificare a alimentelor pentru conținutul lor de energie „disponibil” într-o stare metabolică standardizată definită și oferă industriei alimentare un instrument util pentru a dezvolta și evalua opțiunile alimentare atât de necesare pentru scăderea în greutate. Există un domeniu considerabil pentru industrie de a restructura alimentele și ingredientele alimentare, de a manipula interacțiunile structurii în timpul digestiei și de a proiecta alimente care furnizează profiluri nutritive modificate și cantități mai mici de energie disponibilă pentru unitatea de substanță uscată a alimentelor. Cu toate acestea, este important ca pentru astfel de alimente, energia disponibilă să fie descrisă cu acuratețe.

Managementul pășunatului

21.6.1 Sistemul Energie Metabolisabilă Utilizată (UME)

Acest sistem ia în considerare întreaga cerință teoretică de energie a animalelor agricole bazate pe furaje și estimează proporția acelei energii care a fost produsă în fermă de către zonele furajere. Estimările energetice se fac ca megajuli (MJ) sau gigajuli (GJ), unde 1 GJ = 1000 MJ.

Calculele presupun că, dacă sunt cunoscute cerințele totale anuale de ME pentru animalele din fermă, precum și cantitatea anuală de ME alimentate în stoc din furaje și concentrate achiziționate, atunci restul de ME trebuie să provină din furaje produse în casă . Aceasta ar include toate suprafețele furajere de la fermă, pășunat, siloz, fân și orice alte culturi furajere.

Exemplu

Pentru a înregistra producția UME din iarbă pentru efectivul de lapte de la o fermă de lactate, ar fi necesare următoarele informații:

Necesarul anual de energie (ME) pe vacă.

Pentru întreținere, aceasta ar fi de aproximativ 25 000 MJ, iar pentru producția de lapte de calitate medie, 5,3 MJ/litru pentru (să zicem) 6471 litri. (Pentru o precizie suplimentară, s-ar putea lua în considerare și sarcina, diferitele rase și greutățile vii reale ale animalelor și laptele de calitate diferită - cu toate acestea, cele de mai sus vor fi suficiente pentru un calcul aproximativ.)

ME anual achiziționat ca: (a)

Concentrate - să zicem 1,6 tone per vacă cu o substanță uscată de 85% și o valoare ME 13 MJ/kg DM.

Alte furaje cumpărate - să zicem 100 kg de fân pe vacă cu o substanță uscată de 84% și un ME de 9 MJ/kg DM plus 1 tonă de boabe de bere umede pe vacă cu o substanță uscată de 20% și un ME de 11 MJ/kg DM.

Totalul ME achiziționat pe vacă ar fi atunci totalul a + b de mai sus.

UME obținut din iarbă și furaje pe vacă = cerința anuală de ME pe vacă minus ME total achiziționat pe vacă (a + b).

Rata de stocare în GLU-uri pe hectar furajer - să zicem 1,97.

UME anual pe iarbă și hectar furajer pentru turma de lapte = UME pe vacă × rata de stocare. Calculul complet este prezentat în Tabelul 21.4 .

Tabelul 21.4. Calculul UME din exemplul prezentat în secțiunea 21.6.1

întreținere+ Producția de lapte= Total cerințe anuale de ME
25.0006471 × 5,3 + = 34 296 MJ= 59.296 MJ
Furnizat de: MJ din ME
Concentrate HeiBoabe de berecumpărat/vacă
1665 × 85% × 13 = 18 398 MJ100 × 84% × 9 + = 756 MJ1000 × 20% × 11 + = 2200 MJ= 21.354 MJ
Total ME- PE MINE= UME/vacă
cerințecumpărat/vacă
59 296 MJ- 21 354 MJ= 37.942 MJ
UME/vacă× Rata de stocare GLU/ha= UME/hectar
37 942 MJ× 1,97= 74.745 MJ/ha= 74,7 GJ/ha
UME țintă preluate din Lapte din iarbă
Clasa site-ului (vezi Anexa 7)Țintă GJ/ha
1126
2115
3105
493
583

Clasa sitului de creștere a ierbii (vezi secțiunea 20.5.2). Țintele UME sugerate în Lapte din iarbă sunt, de asemenea, date în tabelul 21.4. Cititorul poate apoi să înlocuiască cifrele reale ale fermei pentru acest calcul, să folosească clasa de sit adecvată pentru comparație și să evalueze eficiența cu care furajele sunt produse și utilizate într-o anumită fermă.

Calculul cifrelor UME pentru o întreprindere lactată este destul de simplu. Producția totală de lapte este întotdeauna foarte bine documentată. Calculul pentru întreprinderile de carne de vită și ovină este mai complex în sensul că cifrele de producție necesare sunt câștiguri anuale totale în greutate vie, care sunt evident mai dificil de obținut în mod fiabil și sunt supuse mult mai multor erori.

Proprietățile nutriționale și valoarea hrănitoare a porumbului și coproduselor sale

D.D. Loy, E.L. Lundy, in Corn (Ediția a treia), 2019

Porcine

Conținutul ME de CGF pentru porcine a fost raportat ca 11.590 kJ sau 2770 kcal (Yen și colab., 1974), 11.422 kJ sau 2730 (NRC, 2012) și 9765 kJ/kg sau 2334 kcal/kg substanță uscată (Anderson et. al., 2015). Aceste date se compară favorabil cu datele din Tabelul 23.4. Valorile ME estimate nu au fost afectate semnificativ de granulare. Modelul de aminoacizi pentru CGF este similar cu cel al porumbului - o sursă bună de aminoacizi care conțin sulf, dar deficitar în aminoacizii esențiali lizină și triptofan (Tabelul 23.1). CGF este o sursă de vitamine mult mai bună decât porumbul integral (Tabelul 23.4). Ca și în porumb, niacina prezentă ar trebui considerată indisponibilă (Laguna și Carpenter, 1951).

A fost studiată utilizarea CGF în rațiile porcine de îngrășare în creștere (Yen și colab., 1971; Hollis și colab., 1985; Zimmerman și Honeyman, 1986). CGF poate fi utilizat în rații de finisare 12% proteine ​​porumb-soia, înlocuind porumbul ca sursă de energie pentru până la 30% din rația de substanță uscată fără a afecta în mod semnificativ performanța (Tabelul 23.7). Conținutul de proteine ​​a fost lăsat să crească odată cu creșterea nivelului de CGF (Yen și colab., 1971). O scădere nesemnificativă a câștigului zilnic și a raportului câștig-hrănire a fost observată atunci când CGF a înlocuit până la 30% din porumb într-o dietă cu 16% proteine ​​hrănite sub formă de masă la porci în creștere. Peletizarea dietelor a avut ca rezultat câștiguri similare și rații de câștig la toate nivelurile. Cu toate acestea, când CGF a înlocuit făina de porumb și soia într-o dietă izonitrogenă cu 12% proteine, creșterea zilnică, hrana zilnică și raportul câștig-hrana au fost semnificativ deprimate la nivelurile de 20 și 30% de CGF uscat. Yen și colab. (1971) au demonstrat ulterior că primul aminoacid limitativ a fost triptofanul și al doilea a fost lizina la nivelul de 30% de CGF din dietă. Datele sugerează că atunci când CGF este utilizat pentru a înlocui făina de porumb și soia pe o bază izonitrogenă, un nivel maxim de 10% de CGF ar trebui utilizat în rațiile de finisare dacă acestea nu conțin suplimente de triptofan și lizină.

Rezultatele acestor studii indică faptul că utilizarea ineficientă a CGS observată anterior de către porcine nu se datorează volumului sau neplăcerii, ci în primul rând deficiențelor de aminoacizi, în special disponibilității reduse de triptofan și lizină.

CGF umed este cel mai bine hrănit scroafelor gestante din cauza capacității lor intestinale mari și a necesităților zilnice relativ scăzute de nutrienți (Hollis și colab., 1985). Cu toate acestea, datorită nivelului său scăzut de substanță uscată și de nutrienți, scroafa nu poate consuma suficienți nutrienți din CGF umed pentru a-și satisface cerințele, în special cele pentru energie, calciu, fosfor disponibil, urme de minerale, sare, vitamine, lizină și triptofan. Aportul zilnic trebuie monitorizat, iar suplimentarea alimentară cu surse suplimentare de acești nutrienți este necesară chiar și la aportul maxim de CGF umed de către scroafă. CGF uscat pare să aibă aproximativ 70% din energia porumbului atunci când este hrănit cu scroafe care alăptează (Honeyman și Zimmerman, 1990).

Au fost efectuate, de asemenea, teste de hrănire cu privire la valoarea de hrănire a solubilelor uscate de porumb fermentat condensat, cu făină de germeni și tărâțe (concentrat uscat de lichior abrupt [DSLC]) în rații de porc (Harmon și colab., 1975). DSLC este un amestec de substanțe solide abrupte, făină de germeni de porumb și câteva tărâțe de porumb. Acest produs conține ME de 18.932 kJ/kg (4525 kcal/kg), pe bază uscată, care este mai mare decât cea din făina de porumb și soia (Anderson și colab., 2015). Lizina și triptofanul din DSLC s-au dovedit a fi la un nivel prea scăzut pentru porcine, ca în CGF. Când DSLC a fost singurul supliment de aminoacizi pentru porumb în dietele de porc de finisare, au rezultat câștiguri și eficiență mult mai mici. O dietă de porumb DSLC concepută pentru a satisface cerințele de lizină și triptofan nu a putut fi îmbunătățită prin adăugarea de lizină sau triptofan în monoterapie, dar a fost îmbunătățită semnificativ atunci când au fost adăugați ambii aminoacizi (Harmon și colab., 1975).

Când DSLC a fost utilizat pentru a furniza până la 30% din lizina totală din dietă, performanța porcilor tineri a fost egală cu cea a porcilor care au primit o dietă de porumb-soia. Pentru finisarea porcilor, DSLC ar putea înlocui până la 36% din lizina dietetică totală.

Prezentare generală

Păsări de curte

Conținutul de energie aparent metabolizabil atât al boabelor ASL, cât și al celui YL este de ∼ 8,6 MJ kg - 1. Nu este practic să folosiți mai mult de 100 g kg - 1 furaj din cauza capacității ridicate de reținere a apei a carbohidraților nedigerați, care poate provoca excremente umede. Pentru păsările cu strat, este posibil să se includă până la 300 g kg - 1 în diete, deoarece excrementele umede sunt mai puțin problematice. Lupinii Albus pot fi incluși cu ușurință în dietele păsărilor. Există unele avantaje din adăugarea de enzime carbohidrază în dietele de păsări de curte. Oligozaharidele din mesele de lupin par să aibă un efect benefic asupra stabilității osmotice a intestinului, îmbunătățind absorbția nutrienților.

Păsările de curte ocupă locul al treilea ca consumator de lupini în furaje formulate.

Furaje, formularea rației | Modele în managementul nutrițional

Valoarea energetică a ingredientelor furajere

Valorile energetice (energia metabolizabilă (ME), NEL, energia netă de întreținere (NEM), energia netă a câștigului (NEG)) au fost de obicei estimate din TDN. În CNCPS, ratele de digestie ruminală și ratele de trecere ale fracțiilor nutritive, randamentul bacterian și digestibilitatea intestinală sunt utilizate pentru a prezice TDN-urile. Datorită submodelului galben dinamic, valorile TDN au fost reduse pentru digestibilitatea redusă care apare atunci când crește aportul de furaje. Energia digerabilă și ME sunt apoi calculate din TDN.

În NRC-2001, digestibilitățile pentru proteine, carbohidrați și grăsimi sunt aplicate datelor compoziționale pentru a obține nutrienți digerați. Valorile calorice (proteine ​​5,6 Mcal kg -1, carbohidrați 4,2 Mcal kg -1 și grăsimi 9,4 Mcal kg -1) sunt aplicate nutrienților digerați pentru a obține valori de energie digerabile. Ecuațiile pentru calcularea ME și a energiei nete din energia digerabilă variază, în funcție de faptul dacă ingredientul furajer este un furaj, concentrat, proteină animală sau supliment de grăsime. Se fac ajustări pentru a ține cont de scăderile digestibilității care apar atunci când crește aportul de furaje și de impactul metodelor de procesare a cerealelor care afectează fermentabilitatea ruminală a amidonului. Valorile energetice nete din NRC-2001 sunt mai mici decât valorile din modelele anterioare de nutriție a vacilor de lapte NRC.

ALIMENTĂRI, FORMULAREA RAȚIUNILOR | Sisteme care descriu cerințele nutriționale ale vacilor de lapte

Utilizarea energiei la bovine

prezentare

Figura 1. Fluxul de energie la animale și termenii sugerați (NRC, 1981). Modificat cu permisiunea Reynolds CK (2000) Măsurarea metabolismului energetic. În: Theodorou MK și France J (eds.) Sisteme de alimentare și modele de evaluare a furajelor, pp. 109–128. New York: CABI Publishing.

Punctul forte al sistemelor ME/NE este că acestea sunt estimări integrate ale unui număr de procese metabolice subiacente care reflectă utilizarea nutrienților în funcțiile de întreținere și producție a țesuturilor. Cerințele energetice ale bovinelor sunt descrise în general folosind metode factoriale care iau în calcul costurile de întreținere, producția de lapte, creșterea sau pierderea țesutului corporal, creșterea, exercițiul, impactul asupra mediului și costurile de gestație. Punctele slabe ale acestor abordări includ

o presupunere de aditivitate care poate să nu fie corectă

un eșec de a distinge între substraturi fermentabile și nefermentabile

eșecul de a distinge modelele de fermentație și efectele posibile ale acestora asupra eficienței utilizării ME, sau a compoziției laptelui sau a țesutului corporal

eșecul de a permite o interpretare logică a efectelor planului de nutriție asupra fermentației, randamentului ME sau producției de proteine ​​microbiene

Pur și simplu, un ME măsurat nu oferă informații despre profilul nutrienților care sunt disponibili țesuturilor pentru producție și întreținere. Aceste deficiențe în abordare au fost abordate în CNCPS, de către NRC în 2001 și FIM. În timp ce furajele au fost descrise în termeni de energie „metabolizabilă fermentabilă” de către AFRC în 1993, sau valoarea NE de NRC în 1989, abordări mai mecaniciste care reflectă potențialul pentru furaje și diete de a stimula producția de proteine ​​microbiene au fost dezvoltate în CNCPS și adoptate de către NRC în 2001 și FIM în 2004.

ALIMENTĂRI, PREDICȚIE DE ENERGIE ȘI PROTEINE Alimentează energia

Estimarea ME

Pe lângă pierderile fecale, ME include pierderile urinare și gazoase. Cea mai mare parte a energiei pierdute prin urină se află în compuși care conțin azot și majoritatea pierderilor de gaze sunt sub formă de metan. Furajele (sau mai corect nutrienții) care măresc pierderile urinare și de metan au o eficiență mai mică a conversiei DE în ME. Urmând schema clasică de partiționare a energiei ( figura 1 ), ME ar trebui calculat din DE sau, mai exact, din DE furnizat de fiecare nutrient. Din cauza pierderilor urinare, DE din proteina brută va avea o eficiență mai mică în ME decât carbohidrații și grăsimile. Eficiența de la DE la ME a fibrelor digerabile va fi mai mică decât cea pentru NFC digestibil din cauza pierderilor de metan. Eficiența DE la ME pentru grăsimile digerabile este mai mare decât cea pentru carbohidrați și proteine, deoarece grăsimile nu contribuie foarte mult la pierderile urinare sau de metan. Dacă valorile de eficiență sunt cunoscute, ME poate fi calculat direct din valorile DE reduse:

unde ki = eficiența conversiei DE din nutrientul i în ME și DEi = DE redus din nutrientul i. În prezent, eficiența fiecărui nutrient nu este cunoscută cu mare precizie. Pe baza datelor limitate, eficiența DE la ME este de aproximativ 1,0 pentru DE din grăsimi, 0,7 până la 0,75 pentru DE din proteine, 0,76 până la 0,81 pentru DE din NDF și 0,83 până la 0,88 pentru DE din NFC. Dacă DE poate fi calculat de fiecare nutrient și dacă aceste eficiențe sunt corecte, ME poate fi calculat direct din DE într-un mod rațional. Datorită inexactităților asociate valorilor de eficiență, unele sisteme estimează ME direct din DE. Această abordare funcționează destul de bine pentru dietele echilibrate, dar pentru dietele cu concentrații ridicate de proteine ​​sau grăsimi, ME poate fi supraestimat, respectiv.

Au fost derivate mai multe ecuații de regresie care estimează ME direct din compoziția nutrienților sau măsurători de digestibilitate in vitro ( Tabelul 3 ). Pentru populațiile de eșantioane limitate (de exemplu fân de iarbă), aceste ecuații sunt la fel de precise ca estimarea digestibilității. Estimarea ME direct din compoziția de nutrienți poate avea o aplicare limitată în nutriția lactatelor din cauza naturii diverse a furajelor și a dietelor. Abordarea mai rațională din punct de vedere științific a estimării mai întâi a DE și apoi a estimării ME ar trebui să fie mai robustă.

Tabelul 3. Exemple de ecuații pentru estimarea conținutului de energie metabolizabilă (ME, Mcal kg -1) a furajelor din compoziția nutrienților

Ecuația a Deviație standard reziduală
Furaje leguminoase b
ME = 4.039 - 0.00535 × MADFnd
Furaje pentru iarbă c
ME = 1,47 + 0,00225 × PC0,57
ME = 3,98 - 0,0040 × ADF0,80
Siloz de porumb d
ME = 0,942 + 0,00229 × PC0,28
ME = 13,31 - 0,0098 × ADF0,33

nd, nedeterminat.

a Valorile introduse ca g kg -1 de substanță uscată. b Consiliul Cercetării Agricole (1993) Cerințele de energie și proteine ​​ale rumegătoarelor. Wallingford: CAB International. c Givens DI, Moss AR și Adamson AH (1993) Influența stadiului și sezonului de creștere asupra valorii energetice a ierburilor proaspete. 2. Relațiile dintre digestibilitate și conținutul de energie metabolizabil și diferite măsurători de laborator. Grass Forage Science 48: 175–180. d De Boever JL, Cottyn BG, De Brabander DL, Vanacker JM și Boucque CV (1996) Predicția valorii nutriționale a silozurilor de porumb după parametrii chimici, digestibilitatea in vitro și NIRS. Știința și tehnologia hranei pentru animale 66: 211-222. MADF, ADF modificat; PC, digestibilitate cu pepsin-celulază; ADF, fibre acide de detergent.