Năng lượng khẩu phần được cung cấp bởi: (i) đường, chẳng hạn như tinh bột và lactoza; (ii) lipid, gấp 2,5 lần so với carbohydrate; (iii) protein, mặc dù ở trạng thái cân bằng âm khi protein được sử dụng làm năng lượng; (iv) Một số dạng chất xơ có thể lên men, chẳng hạn như hemicellulose và pectin. Năng lượng trong cơ thể được sử dụng để: (i) duy trì sự sống, duy trì các chức năng thiết yếu, hoạt động tốt; (ii) lớn lên, tức là tích lũy protein và lipid; (iii) sinh nhiệt khi nhiệt độ môi trường xuống dưới mức thích hợp.

Lựa chọn hệ thống năng lượng

Các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng nhu cầu năng lượng của lợn chủ yếu là năng lượng chuyển hóa, không chỉ tính đến năng lượng phân (ví dụ năng lượng tiêu hóa) mà còn tính đến năng lượng mất qua nước tiểu. Ngược lại, hầu hết các thông tin hiện có về mật độ năng lượng của thức ăn là về năng lượng tiêu hóa (Le Dividich và Seve, 2001). Tuy nhiên, có thể cho rằng chính xác nhất là hệ thống Năng lượng ròng (NE), được chấp nhận rộng rãi nhưng sử dụng hạn chế. Hệ thống năng lượng ròng đã được xác nhận rộng rãi ở lợn trưởng thành cũng như ở lợn con (Beattie et al., 1998).

Theo tiêu chuẩn quốc tế, đơn vị chính xác để đo năng lượng là Joule (J). Tuy nhiên, lượng calo (cal) khá phổ biến trong sách dinh dưỡng, vì vậy mật độ năng lượng của chế độ ăn kiêng thường được mô tả dưới dạng megajoules (MJ) và kilocalories (kcal). Trong cuốn sách này, MJ được sử dụng làm đơn vị đo năng lượng, nhưng việc chuyển đổi sang kcal cũng rất dễ dàng, chỉ cần nhân KJ với 239.

năng lượng trong thức ăn

Mật độ năng lượng trung bình của các thành phần phổ biến và khẩu phần thương mại thực tế có thể được ước tính từ công thức hóa học sau:

Trong số đó, EE là chiết xuất ether, CP là protein thô và CF là chất xơ thô. Điều này đặc biệt hữu ích để đánh giá tính biến đổi của nguyên liệu thô mới khác về mặt hóa học với nguyên liệu tham chiếu. Trong hầu hết các khẩu phần và chế phẩm hiện nay, năng lượng chuyển hóa có thể được coi là gần 96% năng lượng tiêu hóa (NRC, 1998). Tuy nhiên, một ước tính chính xác hơn có thể tính đến hàm lượng protein trong chế độ ăn vượt quá nhu cầu năng lượng cho quá trình dị hóa và bài tiết nước tiểu như urê. Như vậy, ít nhất là về mặt lý thuyết, chế độ ăn ít protein, cân bằng axit amin chứa nhiều năng lượng chuyển hóa hơn chế độ ăn giàu protein với cùng mật độ năng lượng tiêu hóa. Tương tự như vậy, mật độ năng lượng ròng của hầu hết các nguyên liệu và khẩu phần ăn thực tế là khoảng 71% năng lượng tiêu hóa hoặc 74% năng lượng chuyển hóa (ITP, 2002).

nhu cầu năng lượng

Nhu cầu năng lượng để duy trì và hoạt động bình thường được thể hiện trên cơ sở trọng lượng cơ thể chuyển hóa (BW0,75), vì điều này giải thích cho những thay đổi trong mối quan hệ giữa trọng lượng cơ thể và cân nặng. Diện tích bề mặt cơ thể – Tăng khi lợn lớn lên.

Năng lượng chuyển hóa hàng ngày (MEm) cần thiết để duy trì là 0,44 MJ ME/kg BW0,75 (NRC, 1998). Điều này tương ứng với khoảng 0,46 MJ DE/kg BW0,75 hoặc 0,36 MJ NE/kg BW0,75 (Noblet et al., 1994). Tất nhiên, năng lượng được sử dụng để duy trì không mang lại bất kỳ sản phẩm có lợi nhuận nào, vì vậy nó được coi là điều không mong muốn, tốn kém nhưng không thể không hài lòng. Tỷ lệ tương đối của nhu cầu duy trì so với tổng nhu cầu năng lượng tăng khi heo tăng cân và giảm khi heo lớn nhanh hơn. Ví dụ, một con lợn nặng 5 kg cần 1,5 MJ ME mỗi ngày để duy trì, khoảng 4 MJ ME cho 250 g tăng trưởng. Trong trường hợp này, MEm chiếm khoảng 27% tổng năng lượng cần thiết, nhưng sau khi tăng gấp đôi tốc độ tăng trưởng, ME chỉ chiếm 16% trong tổng số. Để so sánh, một con lợn nặng 30kg cần 5,6 MJ ME để tồn tại và 6,4 MJ ME để tăng trưởng với tốc độ 400 gram mỗi ngày. Đối với lợn nặng hơn, MEm chiếm gần một nửa (47%) tổng nhu cầu năng lượng, nhưng giá trị này giảm xuống 30% khi tốc độ tăng trưởng tăng gấp đôi. Vì lợn tăng trưởng nhanh cần ít ngày hơn để đạt được trọng lượng mục tiêu cụ thể, nên tốc độ tăng trưởng nhanh có hiệu quả trong giai đoạn đầu vì nhu cầu duy trì được giảm thiểu.

Để tăng trưởng, lợn cần khoảng 44 MJ ME trên mỗi kg protein tích lũy và khoảng 55 MJ ME trên mỗi kg lipid tích lũy (NRC, 1998). Giả sử rằng 1 kg mô nạc chứa khoảng 20% ​​protein tích lũy (Whittemore, 1998), 1 kg chất béo cung cấp nhiều năng lượng hơn 1 kg mô nạc. Do đó, hiệu quả tiêu hóa thức ăn sẽ luôn tăng khi heo tích lũy nhiều mô nạc hơn mô mỡ. Đây là một lý do khác khiến tăng trưởng sớm (chủ yếu là tăng khối lượng nạc) là mong muốn và mang lại lợi nhuận. Giả sử tỷ lệ protein và lipid trong cơ thể là 1:1, heo con cần khoảng 16 MJ ME cho mỗi kg tăng trọng (Whittemore, 1998).

Heo con được nuôi ở nhiệt độ dưới mức tối ưu của chúng tiêu tốn một lượng lớn năng lượng để duy trì nhiệt độ cơ thể. Tất nhiên, chi phí này được khấu trừ vào năng lượng tiêu hao cho tăng trưởng, nếu không lợn sẽ không thể tiêu thụ nhiều thức ăn hơn. Tuy nhiên, ở heo con, việc tiếp xúc với lạnh thường không dẫn đến tăng lượng thức ăn ăn vào, đặc biệt là ở giai đoạn sơ sinh. Trung bình, lợn cần khoảng 0,0015 MJ ME/kg BW0,75 mỗi °C dưới nhiệt độ tối ưu (Whittemore và Fawcett, 1976). Ví dụ, nếu lợn 10 kg được giữ ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu 20°C, chúng tiêu tốn khoảng 0,17 MJ năng lượng trao đổi mỗi ngày để tự sưởi ấm. Kết quả là, lợn sẽ tăng trọng lượng cơ thể 11 g/ngày do mất năng lượng do tự sưởi ấm, hoặc tăng lượng thức ăn ăn vào 11 g/ngày (16 MJ ME/kg thức ăn), thường là không mong muốn.

mật độ năng lượng chế độ ăn uống

Nói chung, lợn được cho ăn các mức năng lượng khác nhau sẽ tự điều chỉnh lượng năng lượng ăn vào giống nhau bằng cách điều chỉnh lượng thức ăn ăn vào. Tất nhiên, khi khẩu phần năng lượng quá thấp, lợn không ăn nhiều hơn lượng mà đường ruột có thể chứa và không thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu năng lượng của nó, hoặc quá cao, lợn không thể ăn đủ để tự điều chỉnh. mức năng lượng. Năng lượng nạp vào trong cả hai trường hợp trên. Tuy nhiên, khả năng tự bổ sung năng lượng của lợn đối với khẩu phần năng lượng thấp phụ thuộc vào kích cỡ của lợn (Black et al., 1986).

Do đó, heo con có tiềm năng di truyền cao tăng trưởng chậm hơn so với khả năng tăng khối lượng nạc (do hạn chế ăn vào) và không thể điều chỉnh năng lượng ăn vào với khẩu phần năng lượng thấp. Nhìn chung, lợn hiện đại dưới 50 kg không thể điều chỉnh năng lượng ăn vào một cách hiệu quả (Whittemore và Green, 2001). Trong bối cảnh này, có ý kiến ​​cho rằng mật độ năng lượng khẩu phần dưới 15,5 MJ ME/kg có thể giảm lượng năng lượng ăn vào ở lợn lên đến 15 kg (Fowler và Gill, 1989). Đối với lợn trên 15 kg, khuyến nghị sử dụng tối thiểu 14 MJ ME/kg, vì mỗi MJ ME dưới ngưỡng có khả năng làm giảm lượng năng lượng ăn vào hàng ngày ít nhất 1,5 MJ (NRC, 1987).

Mật độ năng lượng khẩu phần khuyến nghị trong Bảng 5.2 chỉ mang tính chất hướng dẫn vì sự kết hợp của các thành phần và sự sẵn có của chất béo và dầu bổ sung đạt đến ngưỡng cao trong khẩu phần ăn.

1 mêgajoule = 239 calo

Tỷ lệ dinh dưỡng trên năng lượng

Khi heo điều chỉnh được năng lượng ăn vào thì nên cung cấp tất cả các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ năng lượng để đảm bảo năng lượng ăn vào như nhau không phụ thuộc vào mức năng lượng của khẩu phần. Vì lợn cai sữa chỉ tiêu thụ một lượng nhỏ thức ăn bất kể mật độ năng lượng của khẩu phần, nên có lý khi cho rằng khẩu phần năng lượng cao sẽ thúc đẩy tăng trưởng. Trong trường hợp này, mức độ của các chất dinh dưỡng khác, đặc biệt là axit amin, nên được tăng lên theo tỷ lệ để hỗ trợ tăng trưởng.

Đối với các hệ thống sản xuất quy mô nhỏ sử dụng một hoặc nhiều nhất là hai loại thức ăn trong giai đoạn sơ sinh, tỷ lệ 1 g lysine tổng số trên 1 MJ năng lượng tiêu hóa được coi là lý tưởng (Cole và Spring, 2001). Tuy nhiên, đối với các chương trình cho ăn phức tạp hơn, sẽ phù hợp hơn nếu giảm dần mật độ năng lượng của khẩu phần (Bảng 5.3) để giảm chi phí thức ăn và bài tiết nitơ.

Dựa trên khái niệm protein lý tưởng, hàm lượng của tất cả các axit amin phải tỷ lệ thuận với lysine (xem bên dưới). Không có nghiên cứu khoa học nào cho thấy rằng hàm lượng khoáng chất và vitamin không nên được điều chỉnh tương tự theo mật độ năng lượng, vì điều này thường không thực tế; có thể là do những chất dinh dưỡng này luôn được cung cấp dư thừa. Cuối cùng, không có hồ sơ nào về thức ăn chăn nuôi và phụ gia dược phẩm được điều chỉnh theo mật độ năng lượng, vì mức độ của chúng thường được quy định bởi luật pháp.

DE (digestible energy), năng lượng tiêu hóa; ME (metabolizable energy), năng lượng trao đổi; NE (net energy), năng lượng ròng.

1 mêgajoule = 239 calo

b Đối với phạm vi trọng số, hãy sử dụng giá trị trung bình của các giá trị liền kề

tinh bột

Trong sữa mẹ, lactose (25% DM) và lipid (40% DM) là hai nguồn năng lượng chính. Tuy nhiên, đặc biệt là tinh bột ngũ cốc (70% DM) là nguồn năng lượng chính vì những cân nhắc về chi phí. Chỉ sau hoặc trong khi cai sữa, đường sữa (20-30%) mới trở thành nguồn năng lượng chính, nhưng sự đóng góp của nó giảm dần.

Các loại ngũ cốc được xử lý nhiệt cung cấp một lượng đáng kể tinh bột dễ tiêu hóa, nhưng giá trị của nó vẫn còn gây tranh cãi. Mặc dù khả năng tiêu hóa tinh bột thô bằng cách sử dụng enzyme đã nhanh chóng được áp dụng trong các công thức tiên tiến dành cho heo sau cai sữa (Wiseman và cộng sự, 2001), ngũ cốc nấu chín được coi là có lợi cho heo khi lượng ăn vào là một vấn đề (Mavromichalis và Varley, 2003 ).

Điều đáng chú ý là hiệu suất tăng trưởng không phản ánh mức độ hồ hóa tinh bột (Hongtrakul et al., 1998). Trên thực tế, nấu quá chín làm tăng hàm lượng tinh bột khó tiêu hóa và tăng sự sẵn có của hệ vi sinh vật trong ruột già (Annison và Topping, 1994). Mặc dù từ quan điểm thực tế, các giá trị gel được đề cập trong Bảng 5.4 có thể được sử dụng rộng rãi như một hướng dẫn ban đầu.