Su Dung Nang Luong Cho Heo (128 Tr).Pdf

Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRÀ VINH
KHOA NÔNG NGHIỆP - THỦY SẢN

ThS. NGUYỄN THỊ MỘNG NHI

QUẢN LÝ SỬ DỤNG
NGUỒN NĂNG LƯỢNG CHO HEO
(Sách chuyên khảo dành cho sinh viên
ngành Chăn nuôi và Thú y)

NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP
1


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

2


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

Mục lục
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG CHO HEO. 5
1.1. Khái niệm về năng lượng sinh học......................................................... 5
1.2. Quá trình dị hóa...................................................................................... 7
1.3. Q trình đồng hóa................................................................................ 16
1.4. Hệ thống năng lượng............................................................................. 18
1.4.1. Năng lượng thô (GE)................................................................... 19
1.4.2. Năng lượng tiêu hóa (DE)........................................................... 20

1.4.3. Năng lượng trao đổi (ME)........................................................... 20
1.4.4. Năng lượng cho duy trì................................................................30
1.4.5. Năng lượng cho tăng trọng.......................................................... 31
CHƯƠNG 2. NGUỒN THỨC ĂN NĂNG LƯỢNG CHO HEO............32
2.1. Ngũ cốc hạt nhỏ..................................................................................... 32
2.2. Bắp hạt................................................................................................... 34
2.2.1. Sử dụng bắp................................................................................. 35
2.2.2. Cấu trúc và thành phần của hạt bắp.............................................36
2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của bắp................ 38
2.3. Bã rượu khô (DDGS).............................................................................46
2.3.1. Thành phần dinh dưỡng của bã rượu khô....................................46
2.3.2. Chú ý khi bổ sung DDGS cho heo.............................................. 49
2.4. Tấm........................................................................................................ 54
2.5. Cám gạo................................................................................................. 57
3


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
2.6. Dầu cám gạo.......................................................................................... 59
2.7. Đặc điểm của nguồn lipid cho heo........................................................ 61
2.7.1. Các nguồn lipid sản xuất trên thế giới......................................... 62
2.7.2. Phân loại lipid..............................................................................62
2.7.3. Tổng quan về tiêu hóa và hấp thu lipid....................................... 68
2.7.4. Lipid trong khẩu phần cho heo.................................................... 71
2.7.5. Sự oxy hóa lipid...........................................................................77
2.7.6. Chất lượng và giá trị dinh dưỡng của lipid..................................88
2.7.7. Kháng oxy hóa trong dinh dưỡng động vật................................. 91
CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ HIỆU QUẢ CHUYỂN HÓA THỨC
ĂN CỦA HEO............................................................................................. 97
3.1. Đo lường hiệu quả thức ăn.....................................................................98

3.2. Hiệu quả thức ăn thực tế...................................................................... 100
3.3. Cơ sở sinh học và hiệu quả thức ăn..................................................... 101
3.3.1. Hiệu suất và sử dụng nguồn năng lượng cho duy trì
và tăng trọng........................................................................................ 101
3.3.2. Ảnh hưởng của thức ăn ăn vào lên thành phần tăng trọng........ 102
3.3.3. Lượng thức ăn dư ăn vào........................................................... 103
3.3.4. Ảnh hưởng đến hệ miễn dịch và stress...................................... 104
3.3.5. Cải thiện hiệu quả thức ăn......................................................... 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................112

4


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG CHO HEO
1.1. KHÁI NIỆM VỀ NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
Khái niệm năng lượng rất quan trọng đối với các chuyên gia dinh
dưỡng và năng lượng là chất dinh dưỡng chính cho các hoạt động sống của
động vật. Các đề nghị cho khẩu phần về amino axit, chất khống và vitamin
đều có liên quan đến năng lượng. Có hai loại năng lượng là động năng và
thế năng; động năng là năng lượng thành phần hoặc năng lượng liên kết có
thể được phóng thích để sản xuất thế năng hoặc để thực hiện các hoạt động
sống. Còn thế năng là loại năng lượng do q trình chuyển hóa. Trong các tổ
chức sống, nguồn năng lượng từ các kích thích phân tử tự do gọi là nhiệt
năng. Việc bổ sung năng lượng cho động vật ở dạng hóa học có thể được
chuyển hóa thành nhiệt khi ứng dụng trong q trình sống thay vì khi
carbohydrat bị oxy hóa để duy trì sự ổn định thân nhiệt. Năng lượng cũng có
thể được dự trữ ở dạng hóa học như trong tăng trưởng, chuyển đổi thành

dạng hóa học thứ cấp như trong mang thai hoặc cho sữa hay chuyển hóa
thơng qua việc thất thoát nhiệt do các hoạt động cơ học. Khi phân tử sinh
học chuyển hóa trong vật ni bởi q trình dị hóa hoặc đồng hóa, một vài
nguồn năng lượng kết hợp hóa học bị mất tất yếu dưới dạng nhiệt bởi vì quá
trình trao đổi đạt hiệu suất 100%. Năng lượng sinh học của động vật được
căn cứ trước tiên vào hai định luật nhiệt động học.
Động năng bắt nguồn từ sự trao đổi của thức ăn được dự trữ trong
các tổ chức sống như “các hợp chất cao năng lượng” chính yếu là mỡ và
protein. Tuy nhiên, số lượng tối thiểu carbohydrat (trong hầu hết các trường
hợp thấp hơn 2% nguồn năng lượng trong cơ thể) cũng có thể được dự trữ
dưới dạng glycogen trong gan hoặc cơ. Ngoại trừ tuyến sữa sản xuất một
lượng carbohydrat dưới dạng lactose (một disaccharide) trong sữa. Việc bẻ
gãy các hợp chất này giải phóng nguồn năng lượng tự do cần cho các hoạt
động và nhiệt năng. Nhiệt thất thốt tính tốn cho nguồn năng lượng khơng
5


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
hiệu quả của các phản ứng. Thay vì nguồn năng lượng hữu dụng cho động
vật sản xuất sữa hiệu quả khoảng 78% thì trong đó 22% bị mất dưới dạng
nhiệt khi sữa được tiết ra. Năng lượng giải phóng bởi các phản ứng hóa học
trong tế bào được sử dụng để xúc tác các phản ứng khác. Sự cần thiết của
các phương pháp này để nối các phản ứng giải phóng năng lượng từ nguồn
năng lượng tận dụng được và bước đầu tiên liên quan đến việc dự trữ năng
lượng xuất phát từ sự đốt cháy thức ăn chăn nuôi đối với các hợp chất năng
lượng cao quan trọng như adenosine triphosphate (ATP). Đơn giản có thể
nói rằng tế bào được ứng dụng để năng lượng dự trữ trong ATP trong khi
năng lượng có nguồn gốc từ sự oxy hóa chất dinh dưỡng được sử dụng để
tái tổng hợp ATP.
Nguồn năng lượng

phóng thích trong q trình
thủy phân ATP thành ADP
(adenosine
diphosphate)
được biết dưới điều kiện
tiêu chuẩn là khái niệm tổng
quát về trị số 30KJ/mol.
Tiêu chuẩn năng lượng tự
do (ΔG) có thể được tính
tốn khi 1 mol cơ chất được
chuyển hóa thành 1 mol sản
phẩm ở 37oC và pH trung
tính (7,0). Tiêu chuẩn năng
lượng tự do của phản ứng
ΔG chuyển hóa ADP →
AMP
(adenosine
monophosphate) hoặc AMP
→ phosphate từ từ xuống
thấp hơn mức tối thiểu
khoảng 27 kJ/mol. Tuy
nhiên dưới điều kiện pH
sinh lý và thân nhiệt, do bởi
Hình 1.1: Sơ đồ tổng hợp ATP và sự thủy phân
hầu hết ATP và ADP vẫn
6


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
ỗn định trong tế bào được hiện diện dưới dạng Mg++ phức tạp, điều này ảnh

hưởng đến sự thay đổi cân bằng của việc thủy phân ATP làm gia tăng tiêu
chuẩn năng lượng tự do chuyển đổi sự thủy phân ATP. Hàm lượng năng
lượng có sẵn từ nối phosphate của ATP là 52 kJ/mol. Vì thế vai trị của ATP
được cân bằng. So với các phosphate khác, ATP là kiểu phosphat mang
năng lượng hóa học giữa cơ chất phosphate cho và phosphate năng lượng
thấp. ATP là trung gian trong các phản ứng mang năng lượng và phản ứng
yêu cầu năng lượng của tế bào, và nó chỉ tồn tại dưới dạng năng lượng hóa
học có thể chuyển hố thành tất cả các dạng năng lượng sử dụng khác bởi
các tổ chức sống.
1.2. Q TRÌNH DỊ HĨA
Động vật cần
năng lượng để duy trì
các chức năng của tế
bào cho sản xuất thịt,
sữa, tăng trưởng của
bào thai. Nguồn năng
lượng được cung cấp
bởi sự phân giải các
dưỡng chất được hấp
thu từ thức ăn. Trong
điều kiện bình thường
năng lượng được sản
xuất bởi q trình oxy
hóa từ ba nhóm dưỡng
chất
chính
là
carbohydrate, chất béo
và protein nhưng các
chất dinh dưỡng tương

Hình 1.2: Q trình dị hóa và q trình đồng hóa tự có thể cũng được sử
dụng cho q trình
sinh tổng hợp được thể hiện qua hình 1.2.

7


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
Quá trình oxy hóa trải qua hàng loạt q trình trong đó xảy ra quá
trình thủy phân vật chất từ quá trình này sang quá trình khác bởi hệ thống
enzyme nội bào. Các enzyme này cần thiết cho sự khử hydrogen cũng như
các giải phóng hydrogen, sự oxy hóa và hoạt hóa oxygen. Phần nào nguồn
năng lượng là kết quả từ việc oxy hóa các chất hữu cơ trong cơ thể, chúng
được chuyển hóa thành hợp chất phosphorus giàu năng lượng (hầu hết là
ATP) từ đó chúng được huy động và sử dụng để tổng hợp các quá trình sống
khác (vận động, ăn vào và chuyển hóa thức ăn cũng như hấp thu dinh
dưỡng). Sản phẩm của q trình oxy hóa carbohydrate, chất béo và protein
được tóm tắt qua bảng 1.1.
Bảng 1.1: Phương trình phân biệt q trình oxy hóa carbohydrate,
chất béo và protein
Glucose:
1mol C6H12O6 + 6mol O2 → 6mol CO2 + 6mol H2O + Năng lượng
180g glucose1 + 134,4 lít O2 → 134,4 lít CO2 + 180g H2O + 2817kJ
1g glucose + 0,747 lít O2 → 0,747 lít CO2 + 0,60g H2O + 15,7kJ
Chất béo (tripalmitate):
1mol C5H98O6 + 72,5mol O2 → 51mol CO2 + 49mol H2O + Năng lượng
807g tripalmitate1 + 1625 lít O2 → 1143 lít CO2 + 883g H2O + 32130kJ
1g tripalmitate + 2,011 lít O2 → 1,416 lít CO2 + 1,09g H2O + 39,8kJ
Protein thịt và protein sữa của khẩu phần:
1g protein + 0,992 lít O2 → 0,848 lít CO2 + 0,38g H2O + 0,332g ure + 18,4kJ

Nguồn: Theil. P. K et al (2020)

Khi các thành phần hóa học của thức ăn chuyển hóa thành các hợp
chất năng lượng, điều này quan trọng để phân biệt giữa nguồn năng lượng
được tổng hợp từ glucose không phải là các carbohydrate (năng lượng
glucogenic) với nguồn năng lượng từ các thức ăn cao chất béo nhưng thấp
8


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
carbohydrate (năng lượng ketogenic). Năng lượng glucogenic có thể được
chuyển hóa thành năng lượng ketogenic nhưng năng lượng ketogenic khơng
thể chuyển hóa thành năng lượng glucogenic bởi vì Acetyle Co-A khơng thể
được chuyển hóa thành pyruvate. Đa phần nguồn năng lượng từ khẩu phần
tạo thành từ glucose được trao đổi theo con đường glycolytic và chuyển hóa
thành pyruvate. Mặt khác các chất glucogenic hoàn chỉnh con đường
glucolytic. Tuy nhiên khi pyruvate chuyển hóa thành acetyl Co-A thì CO2 bị
mất đi qua các cơ chế này, năng lượng glucogenic được chuyển hóa thành
năng lượng ketogenic. Acetyl Co-A có thể được sử dụng cho q trình oxy
hóa, nơi mà 2 phân tử CO2 bị khử bởi mỗi pyruvate (carbon đầu tiên mất khi
Acetyl Co-A được hình thành, 2 phân tử CO2 khác được hình thành trong
chu trình Krebs). Phần năng lượng bù theo con đường này bởi vì nhiệt được
sản xuất một cách khách quan. Nếu nguồn năng lượng này trở nên dồi dào
(cụ thể khi heo tăng trưởng được cho ăn tự do), phần sau của Acetyl Co-A
được sử dụng để tổng hợp mỡ thừa. Đối với heo ít được chú ý hơn chúng sẽ
tiêu thụ một lượng năng lượng thiếu hụt thấp nhất, sau đó chất béo của cơ
thể được huy động thay thế và chuyển hóa thành năng lượng ketogenic
(Acetyl CoA), lúc đó cơ chế tổng hợp mỡ thừa bị đảo lộn. Khi các hợp chất
năng lượng được sử dụng như một nhiên liệu, nhiệt được sản xuất ra do oxy
hóa nguồn năng lượng hóa học trong chu trình Krebs và O2 được tiêu thụ để

oxy hóa phosphoryl hóa. Và kết cuộc CO2, H2O được sản xuất phụ thuộc nối
năng lượng trong ATP. Sơ đồ cho thấy phần lớn con đường trao đổi năng
lượng của khẩu phầm cho heo được thể hiện. Chú ý rằng nguồn
carbonhydrate khác hẳn chất xơ (thành phần năng lượng glucogenic) hoặc
chất béo khẩu phần là ketogenic, cũng như các axit béo chuỗi ngắn bắt
nguồn từ sự lên men xơ mà chủ yếu là ketogenic (Acetate và Butyrate) bởi
vì gần 25% là glucogenic (propionate). Cuối cùng khi các amino axit được
oxy hóa hầu hết có thể xúc tác nguồn năng lượng glucogenic do lysine và
leucine chỉ là các amino axit ketogenic quan trọng tối thiểu để bắt đầu chu
trình Krebs thơng qua Acetyl CoA.
Carbohydrate bị bẻ gãy bởi các enzyme nội sinh của ruột non thông
qua sự lên men của vi khuẩn tại ruột già. Những quá trình đó cung ứng hoặc
monosaccharide (chủ yếu là glucose) cho ruột non hoặc lactate (sản xuất
chủ yếu bởi lactobacilli tại dạ dày) và các axit béo chuỗi ngắn (chủ yếu là
9


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
acetate, propionate và butyrate) từ quá trình lên men của ruột già (hình 1.3).
Trong suốt phase hấp thu, glucose được hấp thu hơn mức bình thường để sử
dụng cho quá trình oxy hóa và việc quá tải ấy có lẽ được chuyển hóa thành
glycogen. Trong điều kiện dị hóa, glycogen được dự trữ sẵn có thể được
thủy phân thành CO2 và H2O trong khi O2 được tiêu thụ. Khi đốt cháy 1mol
glucose thì có 6mol O2 được sử dụng, 6mol CO2 được tạo thành và 38mol
ATP được giải phóng sau khi nguồn năng lượng cần cho q trình dị hóa
tiêu thụ năng lượng được tải nạp (hình 1.4). Giả định mỗi 1mol ATP chứa
52kJ, 1mol glucose sẽ sản xuất 38 x 52 = 1976kJ trong cơ thể. Từ khi hàm
lượng năng lượng tổng số ấn định từ việc đốt cháy bằng bơm calorimeter
riêng ở bên ngoài cơ thể là 2817kJ, mức năng lượng sản sinh trong cơ thể
cân bằng hiệu quả đến 70% (1976kJ/ 2817kJ). Do đó, chỉ 70% năng lượng

tổng số từ glucose hữu ích cho q trình dị hóa trong khi phần cịn lại được
chuyển hóa dưới dạng nhiệt.

Hình 1.3: Trao đổi năng lượng từ tinh bột, chất béo, protein
ảnh hưởng đến glucose, chất béo và amino axit trong máu
10


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

Hình 1.4: Q trình oxy hóa glucose
Khơng phải tất cả các mơ đều thu nhận năng lượng từ q trình hiếu
khí. Hồng cầu, bạch cầu, thận, mô mắt và các tế bào ung thư đều được tăng
lên do nguồn năng lượng của sự đồng hóa chuyển hóa glucose thành lactate.
Theo các quan điểm đã nhất quán, sự trao đổi là dị hóa khi nghỉ ngơi và
trong khi làm việc vừa phải. Khi công việc quá tải, O2 bổ sung sẽ trở nên
không đủ và sau đó nguồn năng lượng sẽ được bổ sung bởi sự trao đổi đồng
hóa. Trong điều kiện đồng hóa, thơng số 2mol lactic và 1mol glucose được
kết hợp tạo thành 2mol ATP. Đây là cách thu nhận năng lượng nhanh chóng
và lactate có thể sẽ phóng thích vào máu sau đó và bị oxy hóa hồn tồn
(bởi các mơ biến đổi) khi làm việc q tải thì sự bổ sung O2 lần nữa trở nên
dồi dào.
Đa số tế bào của cơ thể bị oxy hóa và sử dụng chất béo/lipid như
nguồn năng lượng do sự xuất hiện của tripalmitate. Phần lớn năng lượng
được bắt nguồn từ chất béo bởi các axit béo. Những axit béo này được tạo
sẵn từ lipid khẩu phần và lipid huy động từ sự dự trữ béo của cơ thể khi
glucose không thể cung cấp đủ năng lượng. Việc bẻ gãy lipid khẩu phần bắt
đầu bởi q trình thủy phân tại ruột nơi đó các axit béo được tách ra từ nối
ester của chúng với glycerol. Trong sự trao đổi dị hóa, việc hấp thu glycerol
11

Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
bị oxy hóa tương tự carbohydrate và glycosid. Trong chu trình axit
tricarboxylic có 1mol glycerol và 21mol ATP được sản sinh ra. Các axit béo
bị bẻ gãy thành các đơn vị acetyl - CoA và sau đó là sự oxy hóa hồn tồn
thành CO2 và H2O. Cụ thể sự oxy hóa 1mol tripalmitin sẽ hình thành
408mol ATP, cho nên cung cấp 21MJ năng lượng dự trữ trong ATP. Từ mật
độ năng lượng tổng số xác định từ việc đốt cháy bằng bơm calorimeter là
32MJ/mol, nó sẽ được cân bằng để hiệu quả đạt 65% (21/32) gần tương
đương với hiệu quả của sự oxy hóa glucose.
Hàm lượng năng lượng cho mỗi g protein, carbohydrate và chất béo
thể hiện qua bảng 1.2. Chú ý rằng protein khẩu phần ln được tích trữ lại,
năng lượng thì được chuyển hóa, trong khi protein là loại năng lượng kém
hữu dụng bởi vì nguồn năng lượng hóa học từ protein luôn bị mất qua nước
tiểu trong lúc protein bị oxy hóa.
Bảng 1.2: Hàm lượng năng lượng thơ/ g protein, carbohydrate
và chất béo
Thành phần

Khẩu phần, cơ thể tích lũy, sữa

Oxy hóa (sử dụng nhiệt)

Protein

23,9

18,4

Carbohydrate1

17,6

17,6

Chất béo

39,8

39,8

Ghi chú:
1
: Carbohydrate là polysaccharide chủ yếu, năng lượng trong tinh bột là 10% cao
hơn trong 1g glucose, bởi vì trọng lượng phân tử của glucose là 180g/mol trong
khi trọng lượng phân tử/ đơn vị glucose trong tinh bột là 162 (nước được phóng
thích khi polysaccharide được hình thành). Hơn nữa trong thành phần
“carbohydrate” ít nhất cũng chứa lignin, nó làm tăng hàm lượng năng lượng.

Ở heo, trong điều kiện ni dưỡng bình thường khoảng 5% năng
lượng có thể sử dụng cho q trình đồng hóa bắt nguồn từ việc oxy hóa các
axit béo chuỗi ngắn chủ yếu như acetate, propionate và butyrate. Acetate
được chuyển hóa thành acetyl - CoA sau đó oxy hóa chu trình tricarboxylic
thành CO2 và nước để sản xuất 10mol ATP/ mol acetate, tương ứng với
12


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
10 x 52 = 520kJ/mol acetate. Hiệu suất năng lượng của acetate từ bơm

calorimeter là 875kJ/mol. Hiệu quả oxy hóa sau đó là 520/875 x 100 = 59%.
Axit propionic có thể được chuyển hóa thành glucose và oxy hóa thành CO2
và H2O với 17mol ATP từ mỗi mol propionate. Năng lượng dự trữ trong
ATP (884kJ/mol propionate) được oxy hóa trong cơ thể. Mật độ năng lượng
từ propionate từ bơm calorimeter là 1527 kJ/mol do đó hiệu quả oxy hóa sau
đó là 884/1527 x 100 = 58%. Một ít propionate hiện diện trong dịng máu
ngoại biên như vậy propionate có thể bị oxy hóa trực tiếp thơng qua acetyl CoA bởi số lượng trên mỗi mol propionate từ 18mol ATP. Axit butyric có
thể bị phân chia thành 2 đơn vị acetyl - CoA, sau đó thành CO2 và H2O sản
xuất 18mol ATP, nó tương đương với 1300kJ (25mol ATP x 52kJ/mol).
Hàm lượng năng lượng của butyrate từ bơm calorimeter là 2184kJ/mol.
Hiệu quả từ việc oxy hóa butyrate là 60% (= 1300/2184 x 100). Nếu con
đường oxy hóa là nơi mà succinyl - CoA đi qua, thêm 2mol ATP được phát
sinh và năng lượng/ mol butyrate là 27mol ATP.
Bảng 1.3: Lượng nhiệt trao đổi trong quá trình đẳng áp khi đốt (ΔHc),
lượng ATP khi oxy hóa hồn tồn 1 mol ATP (ΔHc/ATP) và hiệu quả
oxy hóa đối với động vật
ΔHc

ATP

Hiệu quả

mol

Năng lượng liên kết
trong ATP, kJ

kJ/mol

Glucose (C6)

2817

38

2817

70

Lactate (C3)

1368

17

1368

65

Glycogen (c-polyme)

2839

39

2839

71

Tinh bột (c-polyme)

2839

39

2839

71

Acetate (C2)

875

10

875

59

Propionate (C3)

1527

18

1527

61

Butyrate (C4)

2184

27

2184

64

Nguồn năng lượng

%

13


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
ΔHc

ATP

Hiệu quả

mol

Năng lượng liên kết
trong ATP, kJ

kJ/mol

Glycerol (C3)

1655

20

1655

63

Palmitate (C16)

9981

129

9981

67

Stearate (C18)

11258

146

11258

67

Tripalmitate (C51)

31606

407

31606

67

Alanine (N1, C3)

1623

16

1623

51

Arginine (N4, C6)

3738

29

3738

40

Asparagine (N2, C4)

1929

15

1929

40

Aspartate (N1, C4)

1568

17

1568

56

Cystein (N1, C3)

2248

16

2248

37

Glutamine (N2, C5)

2570

24

2570

49

Glycine (N1, C2)

974

7

974

37

Histidine (N3, C6)

3181

21

3181

34

Isoleucine (N1, C6)

3581

41

3581

60

Leucine (N1, C6)

3581

40

3581

58

Lysine (N2, C6)

3682

35

3682

49

Methionine (N1, C5)

3176

18

3176

29

Phenylalanine (N1, C9)

4651

39

4651

44

Proline (N1, C5)

2739

29

2739

55

Serine (N1, C3)

1448

13

1448

47

Threonine (N1, C4)

2100

21

2100

53

Tryptophan (N2, C11)

5565

48

5565

44

Tyrosine (N1, C9)

4478

42

4478

49

Valine (N1, C5)

2930

33

2930

59

Nguồn năng lượng

%

Amino axit

14


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

Protein thức ăn bị thủy phân thành các amino axit tại ruột nơi mà
chúng được hấp thu và sử dụng để tái tạo protein và bắt đầu bị oxi hóa. Các
amino axit khơng sử dụng cho q trình đồng hóa, q trình khử amin giải
phóng ammonia và các amino axit được chuyển hóa thành keto axit tương
ứng. Các sườn carbon này có thể sử dụng để tổng hợp glucose, lipogennesis
(là quá trình tổng hợp axit béo và chất béo trung tính từ các phân tử tiền chất
như axit amin) hoặc bị oxi hóa để mang năng lượng như ATP hoặc hàm
lượng năng lượng phân tử với mức độ lớn được xác định bởi số lượng phân
tử carbon (Hình 1.5).

Hình 1.5: Tương quan giữa số nguyên tử carbon và hàm lượng năng
lượng trong amino axit (màu xanh lá), trao đổi glucogenic từ
carbohydrate (glucose, lactate và glycerol - màu xanh), các axit béo chuỗi
ngắn (SCFA) từ sự lên men xơ (màu tím) và phân tử lipid (màu đỏ). Độ
giốc hướng chuyển động (604 kJ/C) thể hiện nguồn năng lượng tổng thể/
mỗi phân tử carbon và các khung đại diện cho mỗi độ dốc chuyển động
của 4 loại hình trao đổi (carbohydrate có nguồn gốc phân tử, axit amin,
các axit béo chuỗi ngắn và lipid).

15


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

Hình 1.6: Tương quan giữa nitrogen với tỉ lệ C/amino axit và hiệu quả
năng lượng (đường hồi qui của sự xuất hiện 14 amino axit, R = 0,93. Axit
amin Aromatic (màu vàng) và axit amin chứa sulfur (màu đỏ) thậm chí
kém hiệu quả hơn trong khi arginine (màu xanh lá) hiệu quả tốt hơn kỳ
vọng vào tỉ lệ nitrogen/carbon.
1.3. QUÁ TRÌNH ĐỒNG HĨA

Hầu hết nguồn năng lượng chuyển hóa thành ATP khi q trình oxy
hóa được giải phóng và được sử dụng trong q trình đồng hóa. Sự đồng
hóa chủ yếu liên quan đến sự hình thành carbohydrate (glycogen trong gan
và cơ, lactose trong sữa), chất béo (mô và sữa) và protein (enzyme, hormon,
kháng thể, sữa đầu, sữa và sự tăng trưởng của bào thai, nhau thai, tử cung,
tuyến vú và cơ). Nói chung, việc thúc đẩy hình thành lượng protein chi phối
nhiều hơn so với hình thành chất béo. Đối với heo con đang tăng trưởng, gia
tăng cơ thể có thể chứa 25% protein, 70% nước và 5% chất béo mà hầu hết
là chất béo cấu trúc. Cũng như động vật gần trưởng thành, sự ưu tiên về tích
lũy protein giảm nhưng ưu tiên về tích lũy chất béo lại tăng thêm.
Glucose là tiền chất để tổng hợp glycogen và lactose. Một phần từ
sự hấp thu glucose thực, glucose được tổng hợp từ các thành phần
glucogenic như lactate (axit lactic), các amino axit, propionate và glycerol.
16


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
Glycogen là một polysaccharide phức tạp hình thành các dư lượng glucose
và đã có khả năng bổ sung các đơn vị glucose tiếp theo. Nó được huy động
dự trữ sẵn sàng từ glucose. Sự hình thành glycogen là một quy trình khá
kinh tế, cũng như việc giảm nhiều hơn 1mol ATP/ mol glucose 1 phosphate được sử dụng để dự trữ các đơn vị glucose trong glycogen. Bởi vì,
1mol ATP được sử dụng để phosphoryl hóa glucose thành 1mol glucose 1 phosphate và mỗi một nối phosphate năng lượng cao (ATP) đều phải tiêu
hao khi gắn glucose 6 - phosphate vào glycogen (cũng như glycogenesis).
Sự tổng hợp các axit béo trong cơ thể và hấp thu axit béo từ ruột
liên quan đến sự ester hóa các axit béo thành triglycerid và một vài
phosphatide trong lớp mỡ. Có 2 hệ thống tổng hợp axit béo: thứ nhất là hệ
thống cytoplasmic sản xuất axit palmitic từ acetyl - CoA, thứ hai là hệ thống
mitochondrial hình thành chuỗi dài từ các axit béo hiện có bởi 2 carbon bổ
sung từ các đơn vị acetyl - CoA trung tính. Hầu hết các axit béo chưa bão
hịa được hình thành bởi việc khử các axit béo bão hóa tương ứng, ngoại trừ

các axit béo thiết yếu khơng được sản xuất bởi động vật nhưng phải bổ sung
từ thức ăn. Có 3mol axit béo và 1mol glycerol được sử dụng để hình thành
sự tổng hợp triglyceride. Phần glycerol được hình thành từ glucose bằng
cách khử dihydroxyacetone phosphate thành glycerol.
Ở bước đầu tiên của tổng hợp protein, các amino axit được liên kết
bởi các peptide theo quy luật di truyền. Sau đó các peptide được trùng hợp
và gấp lại thành protein bởi các liên kết khác nhau. Qua tất cả các giai đoạn
tổng hợp protein, năng lượng được cung cấp bởi sự thủy phân ATP và
guanosine triphosphate (GTP); tổng số mol ATP và GTP cần thiết để tổng
hợp một nối peptide là 4. Mỗi peptide cần 4 mol lý giải tại sao sự tạo nạc
thường kèm theo việc thất thoát năng lượng do tăng sản xuất nhiệt kết hợp
với việc tái tạo ATP từ ADP (hoặc GTP từ GDP).
Bảng 1.4 tóm tắt việc ước tính về lý thuyết hiệu quả sinh hóa về sự
kết tinh của protein, chất béo và carbohydrate tính tốn cho hàm lượng nhiệt
sản sinh do đốt cháy phân biệt với hàm lượng nhiệt từ việc đốt cháy cơ chất
và năng lượng dùng để tổng hợp từ ATP.
17


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
Bảng 1.4: Lý thuyết phương pháp đo hiệu quả năng lượng cho sự chọn
lọc nguồn năng lượng trao đổi trong huyết tương khi diễn ra q trình
đồng hóa
Loại chất

Sản xuất

Hiệu quả pct.

Sự tăng nhiệt pct.

Glucose

Glycogen cơ thể
Chất béo cơ thể
Lactose sữa

95
81
94

5
19
6

Lipid

Chất béo cơ thể

96

4

Protein

Protein cơ thể
Chất béo cơ thể
Protein sữa

87

66
86

13
34
14

Propionate
Acetate

Lactose sữa
Chất béo sữa

78
76

22
24

1.4. HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG
Noblet và Henry (1991, 1993) khái niệm về hệ thống năng lượng là
kết hợp giữa việc sử dụng năng lượng với phương pháp dự đoán nguồn năng
lượng sử dụng của heo với mức độ nhất định.

Hình 1.7: Các loại năng lượng sử dụng cho động vật
(Theil. P. K et al., 2020)
18


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo

1.4.1. Năng lượng thơ (GE)
Năng lượng thơ (GE) được ước tính là nguồn năng lượng phóng
thích trong q trình oxy hóa hồn tồn các loại thức ăn chăn ni (Forbes,
1924; Ewan, 2001) thành carbon dioxide và nước (Seerley and Ewan, 1983).
Như vậy nó cung cấp hàm lượng năng lượng tổng số có trong thức ăn (NRC,
1998; Ewan, 2001). Năng lượng thô được xác định chủ yếu bằng việc đo
lường năng lượng tỏa nhiệt phóng thích sau khi đốt cháy thức ăn bằng bơm
calorimeter (Leveille and Cloutier, 1987). Ngoài ra giá trị năng lượng thơ
cịn được ước tính từ các phương trình dựa trên các thành phần hóa học của
thức ăn chăn ni (NRC, 1998).
Các phương trình ước tính giá trị GE theo Theil. P. K et al (2020)
như sau:
Trong thức ăn và sữa: GE, kJ = 23.9 kJ/g x g CP + 39.8 kJ/g x g CF
+ 17.6 kJ/g x g carbohydrate
Trong thể lỏng:

GE, kJ = 23.9 kJ/g x g CP + 39.8 kJ/g x g CF

Trong phân:

GE, kJ = 22.7 kJ/g x g CP + 39.8 kJ/g x g CF
+ 19.7 kJ/g x g carbohydrate

Nước tiểu:

GE, kJ = 7.04 kJ/g x g CP (n = 1109,
Jørgensen et al, 1985).

Sản xuất nhiệt:

GE, kJ = 18.4 kJ/g x g CP + 39.8 kJ/g x g CF
+ 17.6 kJ/g x g Carbohydrate

Trong đó: 23,9kJ/g; 39,8kJ/g và 17,6kJ/g lần lượt biểu thị cho hàm
lượng GE/ mỗi g protein, chất béo và carbohydrate. Chú ý rằng giá trị năng
lượng đối với thành phần này không giống như hiện diện trong glucose
(bảng 1.2) bởi vì carbohydrate khẩu phần bao gồm các hợp chất tương tự
đường, polysaccharide tinh bột hay không phải tinh bột và hợp chất lignin
không phải carbohydrate. Cần chú ý thêm là giá trị năng lượng trong protein
tạo nên trong thức ăn và trong sữa cao hơn (23,9kJ/g) cũng như so với sản
xuất nhiệt khi protein bị oxy hóa (18,4kJ/g, bảng 1.2). Khơng bắt buộc nhiệt
sản sinh trong sự oxy hóa protein tương đương 77% giá trị năng lượng thô

19


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
của protein do bởi các thành phần của năng lượng từ protein mất theo ure
được bài xuất trong nước tiểu.
1.4.2. Năng lượng tiêu hóa (DE)
Năng lượng tiêu hóa (DE) được xác định từ năng lượng thô trừ đi
năng lượng mất đi trong phân (NRC, 1998; Ewan, 2001). DE được tính tốn
từ năng lượng thô ăn vào, chúng được hấp thu từ động mạch thành ruột (Just,
1982). Tuy nhiên, một vài nghiên cứu nhận định là việc ước lượng này có lẽ
thích hợp với năng lượng tiêu hóa hơn do hợp chất năng lượng hiệu chỉnh
này bắt nguồn từ chất nội sinh và vi khuẩn trong phân (Just, 1982; Adeola,
2001). Các phương pháp tính hàm lượng năng lượng này cịn sai số và
chúng được xem xét về nguồn gốc của khẩu phần thức ăn cho các mục đích
xác định DE (Noblet and Henry, 1991; Adeola, 2001).
DE có thể được tính từ hàm lượng năng lượng thô trong phân trừ đi

giá trị năng lượng thơ ăn vào (Noblet and Henry, 1991). Ngồi sự xác định
trực tiếp, DE còn được ước lượng từ các phương trình căn cứ vào thành
phần hóa học của ngun liệu thức ăn chăn nuôi (Just et al., 1983; Black et
al., 1986). Khi áp dụng để tính tốn, xác định hàm lượng DE thơng qua các
phương trình này giả thuyết rằng các giá trị năng lượng DE của những thực
liệu riêng lẽ là chất phụ gia phải khơng có sự hỗ trợ công dụng trong thực
liệu (Noblet and Henry, 1993). Nên mềm dẻo về hàm lượng DE ước tính bởi
chúng bị ảnh hưởng từ khẩu phần, động vật và các yếu tố mơi trường nói
chung (Noblet, 2000; Noblet and Van Milgren, 2004).
1.4.3. Năng lượng trao đổi (ME)
Tương tự DE, năng lượng trao đổi (ME) được xác định trực tiếp
thông qua các thí nghiệm trao đổi chất (Adeola, 2001). Những thí nghiệm
trao đổi chất tương đối phức tạp hơn so với xác định giá trị của DE do cần
phải thu thập lượng nước tiểu cũng như thu thập mẫu phân (Ewan, 1991).
Hơn nữa nguồn năng lượng mất đi qua khí thải cực kì khó định lượng (NRC,
1998). Hàm lượng năng lượng mất mát của heo do sản xuất khí thải đã được
tìm thấy rất phụ thuộc tuổi, kích thước và các thành phần cơ thể của con vật,
đặc biệt là về hàm lượng xơ của khẩu phần (Noblet, 2000; Noblet và Van
Milgren, 2004). Đối với heo tăng trưởng, việc mất năng lượng từ khí thải có
giá trị khoảng 0,4% DE (Noblet and Henry, 1991; Noblet và Van Milgren,
20


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
2004); tuy nhiên nói chung việc xem xét sự mất mát này có thể bỏ qua theo
sơ đồ sử dụng năng lượng tổng thể của heo (Just, 1982; Seerley and Ewan,
1983). Thành phần ME có thể ước tính theo cơng thức sau:
ME = DE – (Năng lượng trong nước tiểu + Năng lượng trong khí thải)
(NRC, 1998; Noblet, 2007)
Hàm lượng năng lượng mất đi theo sự bài thải nước tiểu từ các hợp

chất dễ đốt cháy thay đổi nhiều hơn nguồn năng lượng mất mát từ khí thải
(Noblet và Henry, 1991; Noblet và van Milgren, 2004). Sự hao tổn này
nhiều hay ít phụ thuộc trước nhất vào mức độ bài tiết ure của heo (Seerley
và Ewan, 1983; Noblet, 2000) và liên quan đến hàm lượng protein thô của
khẩu phần (Noblet và Henry, 1991; Noblet, 2000). Tỉ lệ ME/ DE là 0,96 đã
được khuyến cáo (Noblet and Van Milgren, 2004). Trong một công trình
xuất bản năm 2004, Noblet và Van Milgren đã xác định hàm lượng CP dao
động từ 10 đến 25%. Tuy nhiên các ứng dụng về dinh dưỡng thức ăn chăn
nuôi cơ bản ít nhấn mạnh đến tỉ lệ ME/ DE (Noblet, 2000; Noblet và Van
Milgren, 2004). Bên cạnh các phương pháp tính tốn hàm lượng ME được
mơ tả ở trên, có nhiều phương trình dự đốn cho phép ước tính giá trị ME
căn cứ vào các thành phần hóa học trong thức ăn chăn nuôi (Just et al., 1983;
Noblet và Henry, 1991).

Hình 1.8: Năng lượng trao đổi ở heo và heo nái (GE: năng lượng thô, ME:
năng lượng trao đổi, HP: nhiệt sản xuất, LE: động năng phóng thích trong
sữa, FE: năng lượng trong phân, H2E và CH4E là năng lượng thất thoát
qua hydrogen và methanne, UE: năng lượng mất qua nước tiểu).
21


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
Động vật cần năng lượng cho duy trì, tích lũy, sinh sản,.. những
khía cạnh này biểu thị năng lượng ăn vào (nạp từ thức ăn) và năng lượng
tiêu tốn (tạo ra để sử dụng cho các mục đích khác) và độ lệch giữa năng
lượng ăn vào và năng lượng tiêu tốn biểu thị cho sự cân bằng năng lượng.
Năng lượng cân bằng, kJ/ngày = Năng lượng ăn vào, kJ/ngày
– Năng lượng tiêu tốn, kJ/ngày
Trong đó, năng lượng cân bằng chỉ thị cho số lượng năng lượng tích
lũy trong cơ thể (như năng lượng tích lũy), năng lượng ăn vào bổ trợ cho

năng lượng thô (thức ăn bổ sung hiệu chỉnh cho năng lượng thô tổng số của
khẩu phần từ những lần ngừng ăn). Còn nguồn năng lượng tạo ra chỉ thị cho
năng lượng thất thốt theo phân, nước tiểu, khí thải, nhiệt, năng lượng tích
lũy cho sinh trưởng (cơ và mỡ) và năng lượng ăn vào phóng thích qua sữa
đầu và sữa thường. Chú ý rằng năng lượng ăn vào cũng có thể chỉ thị cho
khả năng ăn vào từ năng lượng trao đổi biểu kiến và sau đó năng lượng tạo
ra sẽ không bao gồm năng lượng mất đi trong phân, nước tiểu và khí thải.
Bảng 1.5: Năng lượng ăn vào và sử dụng năng lượng trao đổi
(ME, MJ/ngày)
Nguồn năng lượng
Cung cấp từ GE
Mức ăn vào GE

Viết tắt Ứng dụng/ ước tính
GES
Lượng thức ăn cung cấp x GEkhẩu phần
GEI
(Thức ăn cung cấp - thức ăn thừa) x
GEkhẩu phần
DEI
GEăn vào - năng lượng phân
MEI
DEăn vào - năng lượng (phân + khí thải)
NEI
NEcho duy trì + năng lượng tích lũy

Mức ăn vào DE
Mức ăn vào ME
Mức ăn vào NE
Sử dụng ME

Nhiệt
HP1
Sữa
LE2
Năng lượng tích lũy (NL cân bằng) RE3

Phương pháp RQ
Năng suất sữa x GEsữa
Phương pháp CN

Ghi chú: 1: nhiệt sản xuất (HP) có thể được đo lường bằng calorimeter gián tiếp
(trao đổi khí thải) sử dụng phương pháp RQ (respiratory quotient) hoặc bằng
phương pháp CN (carbon nitrogen balance), HP: ME ăn vào - (RE + LE).
2
: LE chỉ định cho năng lượng cho sữa (chủ yếu nguồn năng lượng phóng thích từ
sữa heo nái).
3
: RE có thể được định lượng bằng phương pháp CN, RERQ = ME - (HPRQ + LE)

22


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
Heo cần cung cấp đủ nhu cầu về nguồn năng lượng trong thức ăn để
duy trì, tăng trưởng, sinh sản và cho sữa. Phần lớn nhu cầu năng lượng cho
heo được cung cấp bởi carbohydrate và chất béo. Mỡ và dầu là loại nguồn
năng lượng được chú ý bổ sung cho heo, chúng chứa mật độ năng lượng cao
gấp 2,25 lần so với carbohydrate. Hàm lượng năng lượng trong thức ăn gia
súc và nhu cầu năng lượng cho heo thường được thể hiện dưới dạng năng
lượng có khả năng trao đổi (ME). Hàm lượng năng lượng trao đổi trong

thức ăn gia súc được xác định bởi nguồn năng lượng mất theo phân, nước
tiểu và khí thải từ năng lượng thuần (GE) trong thức ăn. Tuy nhiên, trong
chăn ni heo thì năng lượng từ các loại ngũ cốc là loại thức ăn cung cấp
nguồn năng lượng kinh tế phổ biến hơn so với các nguyên liệu khác. Chúng
có đặc điểm là chứa nhiều bột đường, phù hợp cho vật nuôi và là loại thức
ăn chăn ni có tỉ lệ tiêu hóa cao.
Năng lượng cung cấp
Nguồn năng lượng cung cấp là số lượng năng lượng hàng ngày
được áp dụng cho động năng, nguồn năng lượng này được tính tốn như là
thức ăn cung cấp tăng lên trong hàm lượng năng lượng của khẩu phần. Khi
ước tính mức năng lượng ăn vào thì thành phần này quan trọng hầu hết,
được căn cứ trên các cơ sở giống nhau, tất cả thực nghiệm phải dựa trên
hoặc vật chất cơ bản như thức ăn cơ sở. Nó quan trọng khi stress, nồng độ
năng lượng thay đổi giữa các khẩu phần khác nhau khá ít (heo và heo nái
chứa gần 1,00 đến 1,10 đơn vị thức ăn/kg) và do đó đường cong ni dưỡng
(về đơn vị thức ăn/ngày) quyết định phần lớn nguồn năng lượng cung cấp.
Năng lượng ăn vào
Năng lượng ăn vào là số năng lượng ăn vào bởi động vật và có thể
tương tự nguồn năng lượng cung cấp, được thể hiện dưới nhiều mức độ
khác nhau (GE, DE, ME, NE). Chú ý rằng sự khác nhau giữa năng lượng
cung cấp và năng lượng ăn vào ở chỗ năng lượng ăn vào được hiệu chỉnh
cho thức ăn cịn lại và sau đó tăng lên về mật độ năng lượng trong khẩu
phần. Do vậy:
Thức ăn ăn vào, kg/ngày = Thức ăn cung cấp, kg/ngày
- thức ăn thừa, kg/ngày
23


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
Năng lượng ăn vào (MJ/ngày) = Thức ăn vào (kg/ngày) x

Năng lượng khẩu phần (MJ/ngày).
Cần nhấn mạnh rằng thức ăn ăn vào là yếu tố quan trọng nhất đối
với năng lượng ăn vào và cũng tối quan trọng khi nghiên cứu về năng lượng
trao đổi. Nếu năng lượng ăn vào không được biết đến thì nó khơng có ý
nghĩa gì về số lượng ME hoặc năng lượng sử dụng. Trong lĩnh vực công
nghiệp, năng lượng cung cấp thông thường được công bố thay thế bằng
năng lượng ăn vào. Và nếu các thí nghiệm được nghiên cứu thông qua các
báo cáo về năng lượng ăn vào cho thấy nó quan trọng khi cân nhắc việc
giảm thức ăn cung cấp nếu động vật được cho ăn dư.
Năng lượng thô ăn vào là hàm lượng năng lượng từ nhiệt khi thức
ăn bị oxy hóa hồn toàn/ kg thức ăn nhận với lượng thức ăn ăn vào hàng
ngày (khi đốt bằng bơm calorimeter dưới áp suất và nhiệt độ cao với sự có
mặt của O2). Nguồn năng lượng được dự trữ trong các thành phần hóa học
của thức ăn cũng như năng lượng hóa học. Số lượng năng lượng dưới dạng
nhiệt xuất hiện tối đa có thể có sẵn để động vật sử dụng, nhưng mặt tồn tại
là năng lượng bị mất mát thật sự nhiều hơn. GE của các dưỡng chất khác
nhau, đặc biệt như protein có giá trị GE là 23,9; carbohydrate là 17,7; và mỡ
là 19,8MJ (đầu tiên các hằng số 5,7; 4,2 và 9,5 được sử dụng và hằng số
4,185kJ/kCal có thể được sử dụng để chuyển hóa từ kCal sang kJ hoặc tái sử
dụng bởi Kleiber. M (1974)). Glucose (C6H12O6) có một nguyên tử
oxygen/nguyên tử carbon, trong khi phân tử chất béo như glycerol trioleate
(C57H104O6) có 6 nguyên tử oxygen/57 nguyên tử carbon. Do đó, chất béo
cần có nhiều oxygen qua việc oxy hóa hồn tồn và phóng thích nhiệt nhiều
hơn/g từ sự đốt cháy. Lý giải cách khác cho rằng chất béo nhiều mật độ
năng lượng hơn so với protein và carbohydrate. Như đã nói mật độ GE trong
khẩu phần được xác định chủ yếu từ mức độ chất béo của khẩu phần. Khẩu
phần bình thường cho heo (chứa 3% chất béo) chứa sắp xỉ 18,4MJ GE/kg
DM nhưng nếu 8% chất béo được bổ sung (khẩu phần chứa gần 11% chất
béo) thì mật độ năng lượng khoảng 20MJ GE/kg DM. Hầu hết tất cả khẩu
phần của heo được sử dụng trong thực tế chứa 18 - 20MJ GE/kg DM.

Tương tự, GE ăn vào hàng ngày được quyết định nhiều hơn từ thức ăn ăn
vào trong khi mật độ năng lượng chỉ đóng vai trị ít hơn. Tuy nhiên nên
24


Quản lý sử dụng nguồn năng lượng cho heo
nhấn mạnh rằng mặc dù nồng độ GE của khẩu phần chỉ thay đổi khoảng
10% (từ 18 - 20MJ GE/kg DM).
Năng lượng tiêu hóa (DE)
Năng lượng tiêu hóa ăn vào là số lượng năng lượng thơ ăn vào được
tiêu hóa và có thể được ước tính theo các phương trình:
DE, MJ/ngày = GE ăn vào, MJ/ngày – Năng lượng tổng số tạo ra
trong phân, MJ/ngày
DE, MJ/ngày = GE ăn vào, MJ/ngày x Tỉ lệ tiêu hóa năng lượng (%) / 100
Trong đó DE biểu thị cho hàm lượng năng lượng tiêu hóa và GE là
năng lượng thô ăn vào. Chú ý rằng lượng thức ăn ăn vào hằng ngày có tác
động lớn, cũng như GE ăn vào tăng tuyến tính với thức ăn ăn vào. Mật độ
năng lượng trong khẩu phần (nồng độ GE/kg DM) và mật độ năng lượng
trong phân có thể được đo lường bằng bơm calorimeter trong khi thức ăn ăn
vào và khối lượng phân bài thải hàng ngày có thể được định lượng từ các ơ
chuồng trao đổi. Tỉ lệ tiêu hóa năng lượng có thể được tính toán từ số liệu
kỹ thuật hay bằng kỹ thuật đánh dấu. Tỉ số DE/GE biểu thị cho tỉ lệ tiêu hóa
năng lượng, nó cũng được chỉ thị cho tỉ lệ tiêu hóa phân hoặc tỉ lệ tiêu hóa
năng lượng tổng số. Tỉ lệ tiêu hóa năng lượng có thể được định lượng qua
ống thông đoạn cuối hồi tràng của heo. Sau đó xác định tỉ lệ tiêu hóa năng
lượng được biểu thị bằng tỉ lệ tiêu hóa năng lượng tại hồi tràng. Hiện tại các
nghiên cứu sử dụng hệ thống đánh giá năng lượng của Đan Mạch (có tên gọi
là năng lượng sinh lý). Số lượng năng lượng tiêu hóa tại hồi tràng chỉ bao
gồm năng lượng được tiêu hóa bằng enzyme trong ruột non, trong khi tỉ lệ
tiêu hóa năng lượng tổng số bao gồm cả năng lượng được tiêu hóa bằng

enzyme và năng lượng được lên men bởi vi khuẩn trong ruột sau. Sự lên
men ruột sau sinh ra sản phẩm cuối như các khí thải (đặc biệt như methane)
và những hợp chất năng lượng được hấp thu thực sự tĩnh mạch. Chúng bao
gồm lactate và các axit béo chuỗi ngắn như acetate, propionate và butyrate.
Cả tỉ lệ tiêu hóa năng lượng tổng số và tỉ lệ tiêu hóa năng lượng tại hồi tràng
có ảnh hưởng thiết thực bởi thành phần hóa học của khẩu phần hay các thực
liệu thức ăn. Ví dụ, lượng xơ của khẩu phần làm gia tăng đáng kể việc thất
thoát năng lượng theo phân. Tất nhiên hàm luợng xơ của khẩu phần rất quan
25