反芻動物腸道甲烷是畜牧業最主要的溫室氣體排放源之一，在甲烷控排與“雙碳"背景下，“減排效果量化、能量效率評估"成為剛需。北京易科泰提供模塊式與便攜式兩套能量代謝測定方案，本期用兩個國際前沿案例——銀合歡飼喂Brangus公牛、巴西索馬里綿羊不同日糧——如何通過呼吸測熱系統，把動物的“甲烷賬"和“能量賬"算清楚、算得準確。

一、為什么“測甲烷、算能量"成了剛需？

在全球應對氣候變化的背景下，反芻動物腸道發酵產生的甲烷，是畜牧業最主要的溫室氣體排放源之一，也是畜牧業低碳轉型、提質增效的關鍵發力點。國內政策持續加碼：《甲烷排放控制行動方案》深入推進，“十五五"規劃進一步將甲烷等非二氧化碳溫室氣體管控納入“雙碳"重點工程。行業正在從“先減排、后核算"走向“核算—監測—減排—激勵"的閉環管理，甲烷排放與能量利用效率的精準量化，已成為科研攻關、牧場低碳認證與減排技術落地的剛性需求。

然而，現實仍有明顯短板：日糧優化、飼料添加劑、飼養管理改良、糞污資源化等減排手段雖層出不窮，但減排效果難以精準量化、能量利用率缺少科學評估、田間數據缺乏標準化實測支撐，導致新技術“落地難、說服力弱"，碳核算也無據可依。

二、國內外研究現狀

檢測方法為：讓動物在呼吸測熱艙內生活，連續測定氧氣消耗與二氧化碳、甲烷等氣體產生，再配合飼料采食量與糞尿能量的測定，即可把“采食—消化—代謝—排放"整條鏈路算成一本清晰的“能量賬"。該方法過程公開、數據可復核，測定結果可與IPCC默認排放因子、NRC/CSIRO等國際標準直接對標。

國內的動物能量代謝與甲烷檢測設備進步飛快，部分產品已進入科研院所與養殖企業應用。國內主流的測量方法為呼吸測熱代謝倉、GreenFee自動化頭箱、國產AHC頭箱、SF6示蹤法以及瘤胃液體外發酵法等方式。

北京易科泰提供模塊式（實驗室多通道）與便攜式兩套反芻動物能量代謝測定方案，可據客戶實際需求和具體應用場景設計搭建成面罩式(Face Mask)、移動頭箱或自動頭箱(Auto Head Chamber)、呼吸艙(Respirometry Chamber)式等裝置精準測定反芻動物的能量代謝、甲烷等關鍵氣體排放數據，實現動物在各種行為狀態下的溫室氣體排放1秒實時監測，為減排效果量化、日糧效率評估、低碳數據留存提供成套數據支撐，服務畜牧業科研創新、牧場低碳改造與合規碳核算。本期案例均為實驗室高精度呼吸測熱場景。

三、案例一｜銀合歡×Brangus公牛

3.1 銀合歡：高蛋白豆科飼草，功效與隱患并存

• 特點與功效：熱帶豆科飼用灌木，粗蛋白含量高（本研究葉粉CP為25.6%）；根部能固氮養地，可部分替代精料蛋白；多項研究認為可降低反芻動物腸道甲烷排放13%～20%。

• 隱患：葉與種子含有一種非蛋白氨基酸——含羞草素（mimosine）。若瘤胃缺乏能降解它的細菌（如 Synergistes jonesii），含羞草素會生成3,4-DHP等代謝物，干擾甲狀腺攝碘、抑制T3/T4合成，理論上會拖慢基礎代謝與產熱。

• 研究問題：使用呼吸測熱法檢測一個假設——若T3/T4下降能降低產熱與維持能量需要，能否提高肉牛能量效率^[1]。

3.2 試驗方法

試驗用銀合歡葉粉：CP 25.6%、縮合單寧4.9%、含羞草素僅1.34%（晾曬與葉齡偏大所致）；三組實際含羞草素攝入約0、15.1、31.3 g/天。

3.3能量怎么算：即“能量去哪了"

① 產熱HP（Brouwer，1965）——由呼吸艙氣體數據算每日產熱

② 能量分配（差額法）——能量去向

③ 能量換算常數

3.4 結論

1. 維持水平飼喂下，日糧加入30%或60%銀合歡（干物質基礎），不影響Brangus公牛血清T3、T4，也不改變能量平衡；其維持凈能需要為407.9 kJ/kg*0.75/天。

2. 銀合歡提高了有機物采食量；但高添加量組纖維、粗蛋白消化率下降、糞能損失增加，原因在于縮合單寧與纖維結合；本試驗甲烷排放未見顯著差異（采食量與纖維水平低，玉米粉也可能改變了瘤胃發酵）。

四、案例二｜巴西索馬里綿羊

4.1 研究背景

巴西索馬里綿羊是適應卡廷加（Caatinga）半干旱氣候的本土被毛型綿羊，抗逆性強、在臀部蓄積脂肪作為能量儲備，常用于與外來品種的雜交改良。NRC、CSIRO等肉羊營養標準大多基于溫帶氣候、多為40多年前的數據；而熱帶/半干旱地區牧草在雨季—旱季過渡期，粗蛋白和總可消化養分可下降約15%，本地品種的實際需要可能明顯不同^[2]。

4.2  研究目的：

比較不同日糧（NRC推薦量100%、85%與維持水平）對雌雄綿羊溫室氣體（主要是CH4）排放與能量分配的影響，并測定該品種早期生長階段的維持能量需要，為本地營養標準提供數據。

4.3 維持能量需要

能量計算框架（產熱HP、能量分配）與案例一相同，維持能量代謝計算如下：

維持能量計算：

4.4結論

1. 性別不影響巴西索馬里綿羊的能量分配和甲烷產生。

2. 采用NRC推薦量85%的日糧可替代100%，能量利用效率不降低，還能減少飼料投入。

3. 100%與85%日糧（高能量密度）顯著降低單位采食量/消化量的甲烷產量；全期平均每日甲烷4.15 g/頭（約1.51 kg/年），遠低于IPCC綿羊默認值8 kg/年。

4. 早期生長階段維持凈能需要NEm=53.98 kcal/kg*0.75/d（約226 kJ）、MEm約60 kcal/kg*0.75/d、km約0.89，無性別差異，且明顯低于NRC（62）與CSIRO（66）推薦值——提示直接把溫帶標準套用到半干旱本地品種可能偏高。

五：易科泰動物能量代謝測量技術

1）國際品牌與技術背書

• 長期與美國Sable Systems等國際儀器技術公司合作，持續引入并落地的動物能量代謝測量技術；

• 國內外大量參考文獻案例，確保實驗、結果等有據可依，備受國內外專家信賴。

2）自研實驗室支撐

• 公司建有EcoTech®實驗室配備國際檢測裝備，可承接動物能量代謝測量等實驗分析、合作研究與檢測服務；

• 可選配氧氣分析、動物行為、生理、環境監測等模塊，全面解析反芻動物甲烷排放與能量代謝機制等

• 高性價比，開源設計，持續提供售后支持，支持客戶二次開發，兼顧科研與生產的長期需要。

參考文獻：

[1] CADENAS-SOBERANIS A, JIMéNEZ-OCAMPO R, BECERRA-GONZáLEZ A Y, et al. Effect of Leucaena leucocephala intake on thyroid hormones and energy balance of Brangus bulls[J]. Translational Animal Science, 2026, 10: txaf170. DOI: 10.1093/tas/txaf170.

[2] ALVES F G S, ROGéRIO M C P, FERREIRA A L, et al. GHG production and energy partitioning in female and male Somali sheep under different diets[J]. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 2025, 60: e04141. DOI2: 10.1590/S1678-3921.pab2025.v60.04141.

北京易科泰生態技術有限公司設有EcoTech®實驗室、能量代謝實驗室、光譜成像實驗室，歡迎就反芻動物能量代謝測定、牧場低碳方案交流合作！