摄入单位饲料的总能与由粪、尿及其他排泄物所排出的能量之差。
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“能量”经典地定义为物体做功的能力。能量是物质运动的一种度量，对应于物质的不同的运动形式，能量也有不同的形式。“代谢能（metabolic energy）”是对应于生命运动的能量形式，是生物体直接用来建设自身或维持生命活动的能量形式。
生命活动是导致体系高度有序状态的序列反应的总和，是耗能的。尽管不同的生物可以使用不同的能源；然而，实际上体内大量的生物化学反应和细胞过程只能接受代谢能，即可供细胞的新陈代谢直接利用的能量形式。因此所有的生物体内都存在把其它形式的能量转化成的代谢能的过程，以及“代谢能支撑”的问题。
工业发酵过程主要是微生物细胞群体的生命活动过程。微生物细胞的生命活动当然也是耗能的，微生物细胞的大量的生物化学反应和细胞过程也只能接受代谢能。但是，客观上，微生物细胞直接面向环境而独立存在的处境，以及微生物细胞自主应对环境变化的生存方式，要求微生物细胞必须自己解决能量形式转换等生死攸关的问题。也就是说微生物细胞必须自备与能源相对应的能量形式转换机构，并具备把能源物质提供的能量形式持续不断地转化成代谢能的能力，最终实现代谢能对微生物细胞生命活动的支撑。
代谢是生物体利用食物转化成生活原生质和贮存物，产生能量，排除废物等一系列的生化过程，实质上也是一系列化学反应过程。它包括营养物质的转化、能量的转换、合成和降解过程、废物的排出以及生物体所有其他机能。进行上述过程所需要的能量称为代谢能，在体内其能量主要来自于三磷酸腺苷(ATP)循环。
饲料中能量的表达方式为总能、消化能、代谢能和净能四种。
总能
饲料中营养物质所含能量的总和，即饲料中的有机物，在氧弹测热器中全部燃烧后所产生的热量，称之为饲料总能。饲料总能除可通过测热器直接测量外，也可根据饲料化学成分间接地加以换算。试验结果证明，饲料中碳水化合物、蛋白质和脂肪在测热器中充分燃烧后所释放的总热量分别平均为1736千焦、2385千焦和3891千焦。故根据饲料中的营养成分及热能均值，可换算出饲料的总能。例如，每千克玉米中含有粗蛋白质688克，粗脂肪374克，粗纤维和无氮浸出物746克；先用这些营养物质的含量乘以上述营养成分的热量均值，然后再把每项乘得的值相加，所得的总和为玉米总能值，即：688×2385+374×3891+746×1736＝164088+145523+1295056=1604667（千焦）≈1605（兆焦）。而每千克玉米通过测热器测定总能含量为1656（兆焦）。这样，用仪器测定的实测总能值与用营养成分计算的总能值基本相同，所出现的差距，主要是用营养成分计算方法，一些营养成分未计入，如维生素等有机物的能量。消化能饲料中可被猪消化的有机物质所含的能量，称为消化能。猪吃进饲料中的有机物质，有一部分被消化吸收利用，另一部分不能被消化吸收利用的则随粪便一起排出。被排出的粪中的有机物质仍含有能量，这种能量代表饲料中干物质中未经消化的能量。因此，消化能等于饲料总能减去粪中的能量，即：消化能＝总能-粪能。
消化能的测定，是通过猪的消化代谢试验进行的，即把猪吃进的饲料和排出的粪便样品，放在测热器中燃烧来测定热量，再通过计算而得到能值。消化能值也可通过计算而得到，以玉米为例，通过试验测得玉米中蛋白质、脂肪、粗纤维和无氮浸出物的消化率分别为5432%、9646%、3344%和9100%，又知道每千克玉米中含有蛋白质688克、脂肪374克、粗纤维187克和无氮浸出物7273克，用这些营养物质的值乘以测得的相应营养物质的消化率，得出的积数为可消化物质，即：
可消化蛋白质688×5432%≈3737（克）；可消化脂肪374×9646%≈3608（克）；可消化粗纤维187×3344%≈625（克）；可消化无氮浸出物7273×91%≈66184（克）；然后，用各种营养物质每克热量均值乘以每千克玉米中可消化克数，再相加得到能值为：
3737×2385≈89127（千焦）≈089（兆焦）；3608×3891≈140387（千焦）≈140（兆焦）；625×1736≈1085（千焦）≈011（兆焦）；66184×1736≈1148954（千焦）≈1149（兆焦）；即，089+140+011+1149=1389（兆焦）。
因此，每千克玉米的消化能计算值为1389兆焦。代谢能总能减去粪能、尿能和气体能，或消化能减去尿能和气体能为代谢能。或者说，猪吃进去的饲料经过消化吸收后，参与机体内的代谢过程，并被利用的能量，称之为代谢能。
可消化碳水化合物和可消化脂肪中的能量，在代谢过程中能被充分利用，代谢后的产物二氧化碳和水不再含有能量；而可消化粗蛋白质在代谢过程中，有部分氮（氨基）不能在体内彻底氧化，由尿排出，故尿中含有能量，也就是尿能即代表饲料中不能被猪体利用的一部分能量。另外，在消化过程中产生的甲烷气体也含有能量，不能参与能量代谢。代谢能的换算公式为：代谢能＝消化能-尿能-气体能（由于气体能很少，可忽略不计）。
由于实测每千克玉米约排出尿能068兆焦，所以每千克玉米含的代谢能为：1389-068兆焦＝1321兆焦。净能代谢能减去体增热的能量为净能。猪采食饲料后，不仅产生粪能、尿能，而且在机体内还有以体热的形式损失的热量，这种热量一般称为体增热。实测每千克玉米约产生体增热185兆焦，故每千克玉米产生的净能应为：
净能＝代谢能-体增热＝1321兆焦-185兆焦＝1136兆焦。
净能值是饲料中真正能供猪利用的能量值，可用于维持生命和生产产品。从理论上讲用净能值是最精确的，但是由于净能受多种因素的制约，且很不稳定，测定费事，所以，多数饲料的净能值都是由消化物质推算出来的。而消化能值是由猪消化吸收后的物质所含的能量计算的，数值相对稳定，测定比代谢能容易。因此，目前许多国家制订猪的饲养标准多采用消化能。但有些国家开始用净能替代消化能，以提高能量估计的准确性，降低养猪成本。可以预见，消化能将来会被净能取代。试验证明，消化能值与代谢能值的比率关系稳定在100∶96。
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