Warmteproductie uit voer

Zonder warmteproductie kan een warmbloedig dier zijn lichaamstemperatuur niet op peil houden en zal het overlijden. De belangrijkste bron voor warmteproductie is het voer dat een dier tot zich neemt. Wat gebeurt er met de energie uit dit voer in het lichaam van een dier? De warmteproductie uit voer valt onder de interne warmteproductie. Dit betekent dat de warmte in het lichaam zelf gegenereerd wordt. Het voer dat een dier opneemt bevat energie. Deze energie is op verschillende manieren te benoemen, afhankelijk van waar de energie van het voer in het dier beschikbaar is en gebruikt wordt.

Energieschema van Young

In de afbeelding hiernaast staat schematisch weergegeven welke namen voor energie gebruikt worden (energiedefinities) en waarvoor deze energie gebruikt wordt. Kijkend naar deze figuur wordt dus duidelijk dat het voer dat een dier tot zich neemt gaandeweg verteerd wordt en dat hierbij energie vrijkomt die voor verschillende doelen gebruikt kan worden. Eveneens valt op dat de blokjes waarin de energiedefinities staan weergegeven steeds kleiner worden, dit visualiseert het feit dat de energie in het voer steeds verder zal afnemen. Onder de tabel met Engels/Nederlandse benamingen zullen alle losse energiedefinities afzonderlijk besproken worden.

Bruto energie

De totale energie in het voer heet bruto energie (in het Engels GE ofwel gross energy). Dit is te bepalen door het voer te verbranden en dan te meten hoeveel verbrandingswarmte er vrij komt. De bruto energie is dus eigenlijk de energie die in de portie voer zit die een dier in zijn bek stopt. In het schema valt op dat dit vierkantje, met de GE, het grootste is in de figuur.

Verteerbare energie

Als een dier het voer eet, zal niet alles verteerd worden. Bij het eten komt het voer in het maagdarmkanaal. Het bevindt zich dan wel binnen het dier, maar nog niet in het lichaam van het dier. Wat wel verteerd wordt passeert de darmwand en komt in het bloed. Dit deel van de GE noemen we de verteerbare energie (in het Engels DE ofwel digestible energy). Het deel van het voer dat niet verteerd wordt zal via de feces worden uitgescheiden. In het figuur van Young is te zien dat het blokje van de DE iets kleiner is dan het blokje van de GE, dit komt dus doordat een deel van de energie al het lichaam verlaat via de feces.

Metaboliseerbare energie

Van het voer dat verteerd is, zie hierboven bij verteerbare energie, wordt een groot deel werkelijk door het dier gebruikt, het wordt gemetaboliseerd. Deze energie wordt de metaboliseerbare energie genoemd (in het Engels ME ofwel metabolisable energy). Het deel dat niet wordt gebruikt en dus niet door het dier wordt benut, verdwijnt uit het lichaam. Dit gebeurt door het ontsnappen van gassen via de mondholte (met name bij herkauwers) en door het uitscheiden van urine. Om stikstof (N) uit te scheiden worden er chemische verbindingen gemaakt, zoals ureum. Deze verbindingen bevatten energie die dus niet benut kan worden voor andere zaken zoals productie. Het blokje in de afbeelding van de ME is net iets kleiner dan het blokje van de DE, omdat een deel van de energie het lichaam verlaat via urine en Methaan.

De metaboliseerbare energie wordt in eerste instantie gebruikt door het dier om zich in leven te houden. Als een dier liggend rust zonder te eten, drinken, mesten of urineren treden alleen de meest elementaire processen op. Deze processen vallen onder het Basaal Metabolisme.

Metaboliseerbare energie voor onderhoud
Naast het basaal metabolisme (dier neemt geen voer op) zal het dier ook voer en drinken nodig hebben om op peil te blijven, dus het lichaamsgewicht te behouden. Alle energie die nodig is om voedsel en water op te nemen, om de basisgedragingen van een dier uit te voeren en om externe invloeden te weerstaan is de energie voor onderhoud (in het Engels maintenance). Een basisgedraging kan bijvoorbeeld zijn het opnemen van voer en drinken en dit kost energie. Daarnaast staat een dier ook bloot aan externe invloeden. Hierbij kun je denken aan een aanval van ziektekiemen of het weerstaan van koude. Door deze externe invloeden zal het een dier meer moeite kosten om op peil te blijven en is dus meer energie nodig.

Metaboliseerbare energie voor productie
Indien er nog energie over is als rekening wordt gehouden met alle verliesposten, het op peil blijven en het bestrijden van externe invloeden,is deze energie beschikbaar voor productie. Dit is de productie-energie. Het is dus duidelijk dat een dier bepaalde prioriteiten heeft bij het gebruik van de energie die vrijkomt uit voer. Naast energie voor voortplanting en melkproductie zullen dieren ook energie nodig hebben voor bijvoorbeeld de productie van eieren of wol. Daarnaast kan er ook gedacht worden aan de energie die nodig is voor de prestaties van paarden op een topniveau. Het blokje voor de ME productie is in het energieschema net zo groot als het blokje van de ME onderhoud. Een dier heeft prioriteiten wat betreft het gebruik van de energie. Naarmate een dier meer op onderhoudsniveau gevoerd wordt zal er minder energie beschikbaar zijn voor bijvoorbeeld voortplanting en melkgift. In dit geval zal het blokje van de ME onderhoud dus groter zijn dan het blokje van de ME productie. Indien een dier ruim boven onderhoudsniveau gevoerd wordt zal het blokje van de ME productie dus ook groter worden en is er meer energie voor bijvoorbeeld voortplanting en melkgift.

Netto energie

Slechts een deel van de metaboliseerbare energie wordt efficiënt gebruikt voor de daadwerkelijke productie, deze energie is de netto energie (in het Engels NE ofwel netto energy). Het deel van de voor productie beschikbare metaboliseerbare energie, welke efficiënt wordt gebruikt wordt aangeduid met de factor k. Er zijn verscheidene efficiëntie factoren (k) afhankelijk van het feit over welke productie het gaat en welke diersoort. Zo bestaat er een k voor de efficiëntie van de melkproductie en de lactatie. Daarnaast is er bijvoorbeeld ook een k voor de efficiëntie van groei in de vorm van vlees of voor de aanmaak van wol.

Thermische energie

Het deel, van de voor productie beschikbare metaboliseerbare energie, dat niet efficiënt wordt gebruikt wordt aangeduid met de factor 1-k. Deze energie wordt ook wel thermische energie genoemd (in het Engels TE ofwel thermic energy). Deze energie komst dus vrij als warmte.

Voerniveau

Indien een dier op onderhoudsniveau wordt gevoerd, wordt dit aangeduid met voerniveau 1. Voerniveau 1 is afhankelijk van het dier en de omstandigheden waarin het gehouden wordt. Indien er meer externe invloeden te bestrijden zijn, is het onderhoudsniveau hoger. Beschutten van het dier en het beperken van de bewegingsvrijheid kan dus het onderhoudsniveau verlagen.

Niet-producerend dier

Alle ME voor onderhoud (ME maintenance) komt vrij als warmte. Het gaat hier zowel om het efficiënte gedeelte van deze onderhoudsenergie (Nem) als het inefficiënte gedeelte (TEm). Dus de energie die een dier nodig heeft om naar het voer te lopen en om het voer te verteren komt allemaal vrij als warmte. Een dier dat niet produceert en alleen op onderhoud wordt gevoerd, produceert dus alleen maar onderhoudswarmte. Dit is dus gelijk aan de ME voor onderhoud (ME maintenance) die het dier binnen krijgt.

Producerend dier

Indien een dier wel produceert zal dus naast de ME voor onderhoud (ME maintenance) ook energie nodig zijn voor de productie (ME production). Dit betekent dus dat de energie behoefte van een producerend dier hoger ligt en deze dus ook meer voer tot zich zal nemen om aan deze behoefte te kunnen voldoen (hoger voerniveau). Indien een dier niet voldoende energie uit het aangeboden voer kan halen zal er dus niet genoeg energie beschikbaar zijn voor de productie. Dit energietekort zal ergens anders mee aangevuld moeten worden in de praktijk betekent dit dat een dier de reservevoorraden in het lichaam zal aanspreken. Dit is meestal vetweefsel, soms bestaat het uit eiwit. Het dier zal dus in lichaamsgewicht afnemen.

Afhankelijk van de vorm van de productie is het voerniveau verschillend. Zo kunnen lacterende dieren op een veel hoger voerniveau gevoerd worden dan groeiende dieren, tot wel een voerniveau 5 bij hoogproductieve melkkoeien.

Lees verder

• Warmtebalans bij warmbloedige dieren