概述
動物的能量需要和飼料的能量營養價值常用有效能來表示。從消化代謝來看，不同層次的有效能包括消化能、代謝能、淨能、維持淨能、生產淨能。在不同的國家、不同的年代，對不同的動物採用的有效能體系不同。採用代謝能來表示動物的能量需要和飼料的能量營養價值的體系就是代謝能體系。
即，ME = GE–FE–UE–ZE，或者是ME = DE–UE–ZE。
式中：ME為代謝能（Metabolizable Energy），DE為消化能（Digestible Energy），GE為總能（Gross Energy），FE（Energy in Feces）為糞中養分所含的總能，稱為糞能，UE為尿能（Urinary energy），即通過腎排泄損失的那部分能量稱為尿能，ZE為鰓排泄能（Branchial energy），即通過鰓排泄損失的那部分能量稱為鰓排泄能。
基本介紹
- 中文名：代謝能體系
- 外文名：Metabolizable Energy
基本信息
代謝能在陸生動物中是指飼料消化能減去尿能（Energy in Urine，UE）及消化道可燃氣體的能量（Energy in Gaseous Products of Digestion，Eg）後剩餘的能量。在水產動物中則是指飼料消化能減去尿能（Energy in Urine，UE）和鰓排泄能（Branchial energy, ZE）後剩餘的能量。
正文
食物消化後，胺基酸、脂肪和糖類等能源物質進入動物體內。脂肪和糖類在體內分解代謝最終產生二氧化碳和水，而胺基酸在體內的最終代謝產物除了二氧化碳和水以外，還有氨或其它含氮化合物。在大部分魚類的含氮排泄物中，氨占大約85%。所以，魚類在排泄含氮廢物的同時也損失掉了一部分能量 (Kaushik 和Cowey, 1991)。魚類通過嘌呤代謝產生部分尿素，隨同含氮廢物一起排出體外。另外在一些海洋硬骨魚類的含氮排泄廢物中還發現有三甲胺 (TMA) 及其氧化物(TMAO) (Kaushik 和Cowey, 1991)。在魚類，內源性含氮廢物主要是通過鰓排出體外，也有一部分是通過腎排泄。通過鰓排泄損失的那部分能量稱為鰓排泄能(Branchial energy, ZE)，通過腎排泄損失的那部分能量稱為尿能 (Urinary energy, UE)。由於兩者都不是以糞能的形式排出體外，因此，在計算飼料可消化能的時候將鰓排泄能和尿能都計入了可消化能值中。然而，實際上動物是不能利用這部分能量的。人們把魚類生理代謝能夠利用的那部分能量稱為代謝能(Metabolizable energy，ME)，定義為：攝入單位重量飼料的總能與由糞、尿及鰓排出的能量之差，也就是可消化能在減除尿能和鰓排泄能後所剩餘的能量。其計算公式如下：
ME = GE – FE – UE – ZE
或者是：ME = DE – UE – ZE
式中ME 為代謝能；GE 為攝入總能；FE 為糞能；UE 為尿能；ZE 為鰓排泄能；DE 為可消化能。
影響尿能和鰓排泄能的主要因素是那些可以影響動物體蛋白質沉積和含氮廢物排泄的因素，包括飼料組成、動物生理狀態和環境因子等。飼料組主要是指飼料中蛋白質能量和非蛋白質能量之間的平衡與否、飼料中的胺基酸組成情況和糖類及脂肪的含量。
關於飼料中蛋白質能量和非蛋白質能量之間的平衡可以用飼料中可消化蛋白質 (DP) 和可消化能 (DE) 的比值來表示，即DP/DE。大量研究表明：由於非蛋白質能量的增加而引起飼料可消化能的升高會降低動物的氨氮排泄量、降低尿能和鰓排泄能，從而導致可代謝能升高 (Kaushik 和Oliva-Teles，1985)。在虹鱒的相關研究中發現：飼料中的DP/DE 值顯著影響氮攝食量 (NI) 和排泄量 (Ne) 之間的相關性。飼料中DP/DE 的值為18 mg/kJ 時，NI 和Ne 之間的關係可表示為：Ne=75.1 + 0.307 × NI；當飼料中DP/DE 值為23 mg/kJ 時， NI 和Ne 之間的關係可表示為：Ne=84.9 + 0.343 × NI (Kaushik，1998)。可以這樣認為，在一定範圍內，尿能和鰓排泄能隨著飼料中DP/DE 值的升高而升高，隨著DP/DE 值的降低而降低。造成這一現象的主要原因是飼料中脂肪和糖類對蛋白質的“節約效應”(Sparing effect)。當飼料中非蛋白質能量含量較高的時候，有部分蛋白質不需要在體內被分解氧化為機體提供能量，而是以組織蛋白質的形式被保留下來，因而動物的含氮廢物排泄量就會減少。
飼料中胺基酸的組成情況是決定飼料中氮的利用率、尿能和鰓排泄能的另外一個因素。如果飼料中某類胺基酸的供給量高於動物的需求量，就會引起體內胺基酸的分解代謝增多，氨氮排泄量增大，相應的能量損失也會升高。因此，不僅飼料中蛋白質與非蛋白質能量的相對比例會影響飼料的能量效率，而且在蛋白質中各種胺基酸的配比相對於養殖對象對胺基酸需求的適合程度，也對飼料的能量效率有重要影響。
飼料中的糖類含量也會影響魚類尿能和鰓排泄能的損失。當飼料中的可消化糖類含量過高時，魚類表現出持續的高血糖症，在其尿液和鰓排泄物中都能檢測到葡萄糖，增大了尿能和鰓排泄能的損失量，從而降低了可代謝能的量。
