研究能量维持需要量是动物营养需要研究的重要内容，对于探索具有普遍意义的营养需要规律、寻求生理条件下营养素在动物体内的代谢规律及提高动物对营养素的利用效率具有重要的意义和作用。在动物生长中，维持需要是动物必不可少的部分，研究动物能量维持需要量，合理平衡动物维持需要与生产需要之间的关系，对于提高动物的生产效率具有重要的参考价值。近几年，黄兴国等[1]、宋素芳等[2]通过回归分析法分别测定了蛋鸭及1～4周龄固始鸡的代谢能维持需要量；杨正德等[3]、李伟等[4]、刘占俊等[5]、张慧君等[6]通过比较屠宰试验分别对贵州香猪、50～80 kg外二元去势生长肥育猪、二元(可乐×大约克)健康后备母猪、毕节内二元(可乐×大约克)去势公猪的能量代谢及沉积规律进行了研究。湘村黑猪是以湖南优良地方品种桃源黑猪为母本，国外引进品种杜洛克猪为父本，经杂交合成和继代 选育而培育的瘦肉型母系猪种，具有遗传性能稳 定、繁殖性能高、适应性强、生长快、胴体品质好、肌内脂肪含量高等特点[7]。有关湘村黑猪营养需要量数学模型的研究目前处于空白阶段，缺乏有关建立营养需要量模型的技术参数，因此有必要研究湘村黑猪的生产性能和生长规律，寻找建立营养供给与生长预测之间的数学模型参数，建立适用于湘村黑猪的营养需要量模型。根据动物营养学原理，动物的代谢能需要可剖分为维持的能量需要和生长的能量需要。维持的能量需要包括维持机体所有功能和适度活动所需能量，通常以代谢体重W0.75为基础表示。本研究采用梯度饲养试验、消化代谢试验、比较屠宰试验相结合的方法，建立湘村黑猪生长前期的能量需要量的数学模型，可为制订湘村黑猪饲养标准提供部分技术参数，有利于湖南地方特色品种资源有效开发利用，对湘村黑猪的产业发展具有重要的技术经济意义。
1 材料与方法 1.1 试验动物选购湘村高科农业股份有限公司生产的健康无病、体貌特征典型、体重(9.84±1.37) kg的湘村黑猪(阉公猪)42头。
1.2 试验设计 1.2.1 梯度饲养试验(线性回归法)试验采用单因素试验设计，根据采食量的不同水平将试验猪分为4组，分别为100%采食量组(试验Ⅰ组)、90%采食量组(试验Ⅱ组)、80%采食量组(试验Ⅲ组)、70%采食量组(试验Ⅳ组)，每组3个重复，每个重复2头猪。每天根据前1天猪采食情况确定试验Ⅰ组饲喂量，以试验Ⅰ组采食量为100%标准，分别按90%、80%、70%计算试验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的饲喂量，饲喂饲粮每天准确称重。
1.2.2 消化代谢试验试验采用全收粪法，试验设计及饲养管理参照GB/T 26438—2010[8]方法进行，试验用猪6头，饲喂饲养试验用饲粮，预试期5 d，正试期5 d。每天记录试验猪采食量和剩料量。
正试期每天分早、中、晚3次独立收集试验猪全部粪便，置于-20 ℃冰箱保存。试验结束后将每天的粪样全部混合，取约500 g粪样，加10%硫酸10 mL以固氮，置于65 ℃烘箱中烘干至恒重，在室温下回潮制成风干样，粉碎后过40目筛保存备用，待进行实验室分析。在试验过程中采集的各组饲料样品存于干燥器中。
1.2.3 比较屠宰试验分别于试验开始时和饲养试验Ⅰ组试验猪平均体重达20 kg时，选择体重与平均体重基本一致的试验猪6头屠宰，实施超剂量麻醉致死，去除胃肠道和膀胱内容物后，全猪投入破骨机(PG-500,河北)粉碎取样。制备成烘干样3份，冷冻干燥样3份，每份500 g，于-40 ℃冷库中保存，待进行实验室分析。
1.3 试验饲粮所有试验猪饲喂同种饲粮，参照NRC(1998)和我国猪营养需要标准(2004)的相关参数配制，试验饲粮组成及营养水平见表1。饲粮为颗粒料。
 | 表1 试验饲粮组成及营养水平 (风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the experimental diet (air-dry basis) |
试验于湖南农业大学动物营养研究所试验中心进行。试验前对栏舍彻底清洗并消毒，试验阶段按常规程序对试验猪进行驱虫和免疫。全期试验猪自由饮水。
1.5 测定指标及方法 1.5.1 生长性能指标的测定分别于饲养试验第1天及后每隔1周07:30对试验猪(空腹)称重，以重复为单位统计试验猪采食量和增重。计算平均日增重(ADG)、平均日采食量、料重比。
1.5.2 常规营养物质的测定测定采集的饲料样、粪样的常规营养物质含量，粗蛋白质含量的测定方法参照GB/T 6432—1994[9]，能量的测定采用氧弹式测热法。
某营养物质(消化能、代谢能、粗蛋白质)
进食量(g/d)=饲料采食量(g/d)×饲料中
某营养物质含量(%)；
某营养物质(粗蛋白质、粗脂肪)沉积量(g/d)=
[阶段末体重(g)×阶段末营养物质含量(%)-
阶段初体重(g)×阶段初某营养物质含量(%)]/
本阶段试验天数(d)。
消化能为动物采食饲料后的总能扣除粪能损失后的能量部分，消化能扣除尿能损失后即为代谢能。尿能损失按每食入1 g可消化粗蛋白质从尿中损失5.23 kJ尿能计算[10,11]。
1.6 数据处理与统计分析试验数据以平均值±标准差表示，用SAS 9.2软件进行单因素方差分析及一元线性回归分析，并用F检验进行显著性分析，显著水平为P＜0.05，极显著水平为P＜0.01。
2 结 果 2.1 试验饲粮相关营养指标由表2可知，10~20 kg湘村黑猪消化能转化率为94.22%。
| 表2 试验饲粮相关营养指标
Table 2 The related nutritional parameters of the experimental diet
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2.2 线性回归法估计10~20 kg湘村黑猪能量需要量
由表3可知，建立10~20 kg湘村黑猪能量摄入量[消化能摄入量(DEI)、代谢能摄入量(MEI)]与ADG的线性回归方程：DEI(kJ/d)=1 866.76+20.59ADG(g/d)；MEI(kJ/d)=1 758.87+19.40ADG(g/d)。R2为0.992 4，差异极显著(P＜0.01)。方程式中湘村黑猪ADG为0时的能量摄入量为其能量维持需要量，10~20 kg湘村黑猪消化能、代谢能维持需要量分别为1 866.76、1 758.87 kJ/d，按代谢体重W0.75计算，10~20 kg湘村黑猪消化能、代谢能维持需要量分别为每千克代谢体重244.92、230.76 kJ/d。
| 表3 线性回归法估计10~20 kg湘村黑猪能量需要量 Table 3 Estimate energy requirement for 10 to 20 kg Xiangcun black-haired pigs by linear regression analysis |
由图1中10~20 kg湘村黑猪消化能平均日摄入量、代谢能平均日摄入量分别与ADG的回归方程可知,10~20 kg湘村黑猪每克增重消化能、代谢能需要量分别为20.59、19.40 kJ/d。
 | 图1 10~20 kg湘村黑猪能量摄入量与平均日增重回归分析Fig.1 The regression analysis of energy intake and average daily gain for 10 to 20 kg Xiangcun black-haired pigs |
由表4可知，10~20 kg湘村黑猪消化能转化率为94.22％；沉积能量/代谢能摄入量为32.96％。
| 表4 10~20 kg湘村黑猪的能量与养分进食量及沉积量 Table 4 Energy and nutrient intake and its retention of 10 to 20 kg Xiangcun black-haired pigs |
10~20 kg湘村黑猪生长对能量的沉积表现为蛋白质和脂肪的沉积。按每沉积1 g蛋白质含23.7 kJ产品能、每沉积1 g脂肪含39.6 kJ产品能计算[10,12]，10~20 kg湘村黑猪生长的沉积能量为2 067.67 kJ/d。
2.3.2 能量在体内的转化与分配采食饲料后的代谢能在体内转化形成产品能(包括蛋白质与脂肪沉积能)、机体产热(包括维持产热与蛋白质沉积、脂肪沉积产热)、体表氮能损失[11,13]，即维持产热为摄入代谢能与产品能、机体产热、体表氮能损失之差。由表5可知，10~20 kg湘村黑猪维持产热为3 120.03 kJ/d，按代谢体重计算，10~20 kg湘村黑猪代谢能的维持需要量为406.01 kJ/(W0.75·d)。
湘村黑猪生长的代谢能需要由沉积体蛋白质和体脂肪2部分组成，每沉积1 g蛋白质需要代谢能44.35 kJ，每沉积1 g脂肪需要代谢能52.3 kJ，其中体蛋白质和体脂肪中含能量分别为23.7、39.6 kJ/g，每沉积1 g蛋白质产热20.65 kJ，沉积1 g脂肪产热12.7 kJ。由表5可知，10~20 kg湘村黑猪蛋白质、脂肪沉积能分别为726.72、1 340.95 kJ/d，沉积总能为2 067.67 kJ/d，蛋白质、脂肪沉积产热分别为633.20、430.05 kJ/d，体表氮能损失为20.46 kJ/d，每克增重生长的代谢能需要量为12.99 kJ。
| 表5 10~20 kg湘村黑猪摄入代谢能在体内的转化与分配 Table 5 Conversion and partition of ME intake of 10 to 20 kg Xiangcun black-haired pig |
根据动物营养学原理，总的能量需要剖分为维持的能量需要与生长的能量需要，10~20 kg湘村黑猪总的代谢能需要量模型为：代谢能(kJ/d)=406.01W0.75(kg)+12.99△W(g/d)。
3 讨 论 3.1 10~20 kg湘村黑猪消化能转化率本研究代谢能的计算方法采用实测消化能扣除理论尿能损失[10,13]，10~20 kg湘村黑猪消化能转化率为94.22%，与NRC(2008)[12]及我国猪饲养标准[14]推荐值95%基本一致。
3.2 10~20 kg湘村黑猪能量维持需要量本研究通过2种方法估计10~20 kg湘村黑猪能量需要量，线性回归法测得10~20 kg湘村黑猪消化能、代谢能维持需要量分别为每千克代谢体重244.92、230.76 kJ/d。比较屠宰法测得10~20 kg湘村黑猪代谢能的维持需要量为406.01 kJ/(W0.75·d)，消化能转化率为94.22%，则维持消化能的维持需要量为430.92 kJ/(W0.75·d)。2种方法研究结果相差较大，笔者认为出现此现象的原因是因为影响线性回归法测定结果的因素较多，如饲养管理水平、环境因素、饲料营养物质消化率的测定方法等。随饲喂量的增加，饲料消化率降低，以维持水平或低于维持水平饲养，营养物质消化率最高，而超过维持水平后，随饲养水平的增加，消化率逐渐降低[13]。本研究采用相差较大的4个饲喂水平，但饲料消化率的测定是参照《全收粪法测定猪配合饲料表观消化能技术规程》中饲喂水平按正常饲喂水平的80%进行，这是线性回归法测定结果偏低的原因之一。另外，从本研究结果可知，本研究选择的4个采食量梯度区间较窄，可能影响线性回归法取得理想的“0生长”点的结果，相对比较屠宰法，线性回归法测定动物能量需要量是一种估测的方法，准确度相对偏低。因此，我们建议10~20 kg湘村黑猪消化能、代谢能的维持需要量分别为430.92、406.01 kJ/(W0.75·d)。
NRC(2008)[12]推荐的代谢能的维持需要量为443.29 kJ/(W0.75·d)，本研究2种方法测得的10~20 kg湘村黑猪代谢能维持需要量均低于此推荐值，但比较屠宰测定估计的维持需要量与之更接近。笔者认为主要原因是猪的品种不同，许振英[15]、Noblet等[16]、杨正德[3]、李伟等[4]、张慧君等[6]研究均表明不同品种间猪的维持需要量存在差异，湘村黑猪是湖南地方品种，具有其品种特性，从本研究结果可知，10~20 kg湘村黑猪生长相对缓慢，基础代谢相对较低，其能量需要量及其代谢规律等还有待进一步研究。
3.3 10~20 kg湘村黑猪生长的能量需要量线性回归法结果表明，10~20 kg湘村黑猪每克增重消化能、代谢能需要量分别为20.59、19.40 kJ/d。按照猪肉的脂肪和蛋白质含量计算的代谢能需要量应为12.5~13.0 kJ/g，比较屠宰法测得10~20 kg湘村黑猪每克增重的代谢能需要量为12.99 kJ，与之较为吻合。按消化能转化率94.22%计算，生长中每克增重的消化能需要量为13.79 kJ。线性回归法测得结果高于比较屠宰法结果，可能是由于线性回归法低估了能量的维持需要量引起的，还需进一步研究。
3.4 10~20 kg湘村黑猪能量的总需要量根据线性回归法结果及析因法原理,能量的总需要量为维持的能量需要量和增重的能量需要量之和，本试验用线性回归法得到的湘村黑猪能量的总需要量为：消化能(kJ/d)=244.92W0.75(kg)+20.59△W(g/d)；代谢能(kJ/d)=230.76W0.75(kg)+19.40△W(g/d)。所建立的回归方程R2为0.992 4，差异极显著，回归方程拟合度高，但从本研究结果可知，线性回归法存在局限性，此回归方程作为10~20 kg湘村黑猪能量需要量的估计模型还需进一步完善。
10~20 kg湘村黑猪能量的总需要量主要由体重和日增重2个因子决定，根据比较屠宰试验结果及动物营养学原理，总的能量需要可剖分为维持的能量需要与生长的能量需要，总的能量需要量模型为：代谢能(kJ/d)=406.01W0.75(kg)+12.99△W(g/d)或消化能(kJ/d)=430.92W0.75(kg)+13.79△W(g/d)。该模型与实际情形比较符合,可以作为10~20 kg湘村黑猪的能量需要量预测模型。
4 结 论① 10~20 kg湘村黑猪消化能、代谢能的维持需要量分别为430.92、406.01 kJ/(W0.75·d)，总的能量需要量模型为：代谢能(kJ/d)=406.01W0.75(kg)+12.99△W(g/d)或消化能(kJ/d)=430.92W0.75(kg)+13.79△W(g/d)。
② 相对比较屠宰法，线性回归法测定动物能量需要量是一种估测的方法，准确度相对偏低。估计模型为：消化能(kJ/d)=244.92W0.75(kg)+20.59△W(g/d)；代谢能(kJ/d)=230.76W0.75(kg)+19.40△W(g/d)。
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