동물의 에너지 대사

에너지의 대사
사료에 함유된 에너지는 그 전부가 동물에 이용되는 것은 아니고 일부는 소화 및 대사 과정에서 손실된다. 또한 에너지 손실 형태도 항상 일정한 것이 아니라 가축의 종류, 성별, 연령, 생산능력, 사료 중 영양소 균형, 사료 섭취량 및 환경온도 등 여러 가지 조건에 따라 크게 달라진다. 섭취된 사료 에너지의 일부는 똥, 오줌, 가스, 열량 증가 등으로 손실되는데, 단위동물의 총손실량은 10~75%, 비 반추 초식동물은 50~85%, 반추동물은 65~90%에 이른다.
에너지의 단위
에너지대사는 열량의 단위로 측정된다. 모든 형태의 에너지는 완전히 열로 전환될 수 있으므로 열량의 단위인 칼로리를 사용한다. 1칼로리는 15℃의 물 1g을 1℃ 올리는 필요한 열량을 말한다. 이 칼로리는 흔히 그람 칼로리, 소 칼로리 또는 표준칼로리라 불리는데 이는 생리학이나 의학에서 사용하기에는 너무나 작은 단위이기 때문에 일반적으로 kilocalorie가 사용되며 1kcal 는 1,000 cal을 의미한다. 이는 대칼로리라 불리기도 하지만 고칼로리와 표기상의 혼동을 피하기 위하여 근래는 kcal 다 사용된다. 
물질의 연소열은 봄브열량계를 사용하여 측정한다. 사료로 급여하는 단백질, 지방 및 탄수화물을 1g씩 봄브열량계로 측정하였을 때의 연소열은 각각 5.6kcal, 9.4kcal 및 4.1kcal이다. 그러나 소화, 흡수율 등을 고려한 생리적 이용 칼로리는 단백질 4.1kcal, 지방 9.3kcal, 탄수화물 4.1kcal라고 한다. 
열에너지와 일 에너지가 일정한 비율로 서로 변환되기 때문에 에너지의 단위를 일의 에너지 단위인 Erg 또는 Joule(J)로 나타낼 수도 있다. 1 J은 1 뉴우 톤의 힘으로 1kg의 물체를 1m 옮기는데 소요되는 에너지이다. 1kcal는 8 해당한다. 
화학에너지
대사에너지란 탄수화물, 지방 및 단백질이 체내에서 산화에 의해 유리되는 화학에너지이다. 이 에너지의 대부분은 열로서 발현되지만 고에너지 인산 화합물로 변환되어 세포에 의해 사용된다.
화학에너지는 어떤 물질을 구성하는 원자 또는 분자들의 화학적 결합이 분해될 때 방출되는 에너지를 말한다. 반대로 새로운 화학적 결합이 이루어질 때도 화학에너지는 필요하며, 그러한 반응을 위해서는 에너지가 공급되어야 한다.
에너지의 변환
에너지는 열이나 기계적 작업이라는 형태를 취할 뿐만 아니라 전기(신경의 흥분), 빛 등으로 변환되며, 다시 광 에너지로 녹색식물에 의해서 전분합성에 이용되며 화학에너지로 변환된다. 이처럼 에너지는 여러 가지 형태를 취하고 있는데, 이때 형태로든 변환될 수 있는 에너지를 자유에너지라고 한다. 
대사량
동물 체내에서 생산되는 여러 가지의 형태의 에너지는 동물이 섭취하는 사료 내 화학에너지에서 유래한다. 특대 탄소화물, 지방, 단백질 등이 함유된 탄수-수소 결합이 산화되어 이산화탄소와 물이 되면서 생성되는 화학에너지는 열로 방출되기도 하지만 ATP와 같은 고에너지 인산결합형태로 저장하였다가 고기, 알, 털과 같은 생산물의 형태로 나타나거나 산화 과정을 통하여서 일, 전기에너지로 전환된다. 에너지는 생명을 영위하는 데 필수적으로 섭취한 영양소에서 에너지가 부족할 때는 조직에 저장된 에너지가 사용되기에 체중의 감소를 초래한다. 
이처럼 체내 저장 영양소가 산화되어 에너지를 만드는 과정을 이화작용이라고 하며 이때 생성된 에너지는 신체활동에 이용된다. 이와 반대로 이화작용의 결과 생성된 에너지로부터 신체에 필요한 물질을 만드는 과정을 동화작용이라고 한다. 
탄수화물이나 지질이 몸 안에 완전히 산화되면 체외에서 산화될 때와 마찬가지로 최종산물은 이산화탄소와 물이므로 체외나 체내에서 생성되는 열량은 같다. 즉, 탄수화물의 열량 가는 4.1kcal/g, 지질의 열량 가는 9.3kcal/g으로 간주한다. 이에서 보는 바와 같이 지질의 열량은 탄수화물의 열량에 비하여 2배의 열량을 가지고 있다. 
한편 단백질의 경우는 체내와 체외에서 연소할 때 생성되는 열량이 서로 다르다. 즉 단백 지르기 대사 과정에서 생성되는 요소 등은 오줌을 통해 배설되기도 하지만 체외에서 이러한 물질도 산화될 수 있다. 또한 단백질의 질소는 산화될 때 가스의 형태로 배출되기 때문에 에너지 손실을 초래한다. 따라서 단백질이 체외, 즉 봄브열량계에서 연소할 때는 열량 가는 5.6kcal/g이지만 체내에서 산화될 때는 열량 가는 4.1kcal/g으로 간주한다.
동물이 섭취하는 사료에 함유된 에너지를 총에너지 또는 gross 에너지라고 한다. 이러한 총에너지는 봄브열량계로 측정할 수 있다. 동물이 섭취하는 사료 특히 조사료를 많이 섭취하는 동물의 사료 중에는 소화가 되지 않는 에너지가 함유되어 있다. 즉 총에너지는 가소화 에너지와 비 소화 에너지로 구분한다. 가소화에너지는 총에너지에서 분변 에너지를 공제함으로써 얻을 수 있다. 그러나 분변 에너지는 사료 중의 소화되지 않는 에너지뿐 아니라 소화관으로 분비된 분비물에 의한 에너지도 포함되어 있다. 가소화에너지라고 하여 동물이 전부 이용할 수 있는 것은 아니다. 즉 발효과정중에 에너지가 소실되거나 요소와 같이 완전히 산화되지 않은 상태로 배설(오줌)되는 에너지가 있기 때문에 이러한 에너지를 제외하여야 한다. 그리하여 발효에너지와 오줌으로 소실되는 에너지를 제외한 에너지를 대사에너지라고 한다. 대사에너지는 다시 정미에너지와 특수동적작용으로 구분된다. 즉 정미에너지란 대사에너지에서 특수동적작용으로 소실되는 에너지를 제외한 것으로 생명의 유지, 일 및 생산에 사용되는 순수한 에너지를 의미한다.