CPM—Dairy-v3帮助文件

1 CPM Dairy 目录 目录 概述 3 介绍 3 参考文献 5 入门 6 介绍 6 升级原先版本 6 设定你的参数 7 饲料字典 11 介绍 11 原料的组成成分 11 自定义的饲料银行 12 饲料组成部分 组分 15 干物质 DM 15 粗蛋白质 CP 15 溶解蛋白质 SP 15 非蛋白氮 NPN 15 中性洗涤纤维不溶蛋白质 NDIP 16 酸性洗涤纤维不溶蛋白质 ADIP 16 中性洗涤纤维 NDF 17 物理有效的中性洗涤纤维 peNDF 17 木质素 lignin 18 灰分 Ash 18 非纤维碳水化合物 NFC 19 碳水化合物 A1 19 碳水化合物 A2 19 碳水化合物 B1 19 碳水化合物 B2 20 碳水化合物 B2 20 碳水化合物 C 21 氨基酸 21 脂肪 Fat 22 脂肪类型 22 矿物质 23 维生素 23 降解率 kd 23 2 肠道消化率 24 营养 27 营养需要 27 营养供应 27 代谢能 31 代谢能需要 31 代谢能供应 32 代谢蛋白质 35 代谢蛋白质需要 35 代谢蛋白质供应 36 氨基酸 37 氨基酸需要 37 氨基酸供应 38 日粮指导原则 40 介绍 40 帮助提示 40 关于 CPM Dairy 47 3 概述概述 介绍介绍 使用电脑驱动模型的方法来评估和制定奶牛日粮 根据目的不同 营养模型的 复杂性也是不同的 2 使用该模型 只需要输入会引起系统变化 后果有重大影 响的数据 产品模型 或者为了探究系统新特性和不同的运作方式则需要更多的细 节 科学模型 在 NRC 7 9 10 奶牛模型的制定和实施过程中 我们看到了产品模型的开发 完善和应用的主题 NRC 7 是基于预测奶牛粗蛋白和能量需要的反应方程 NRC 9 使用了一个蛋白质利用系统 8 该系统把日粮蛋白分成瘤胃降解蛋白质 DIP 和 瘤胃不降解蛋白质 UIP 两个组成部分 译者 以下简称组分 瘤胃微生物的生 长是由能量驱动的 TDN NEL 在 2001 年 NRC 10 中 发布了一个新的奶牛模 型 它包含了下面描述的康奈尔净碳水化合物和蛋白系统 CNCPS CPM Dairy 的 一些机械方法 日粮配方的工具在 NRC 7 9 10 中没有提供 日粮配方的制作需要指定动 物的细节 并且需要手工选择提供营养需要的原料 为了减少满足动物营养需要的 译者 原料品种和数量 挑选和计算的负担 以及把成本控制纳入日粮配方中 线性规划工具被整合到日粮配方环境中 在宾夕法尼亚大学 5 6 带有 Einfin 提 供的自动平衡功能的 NRC 7 9 被编程到 Lotus 1 2 3 之中 密西根州大学团队的 斯巴达人 16 根据 NRC 9 在软件开发中做出了卓越的努力 该软件包括了 自动平衡功能 对能够界定瘤胃细菌和整个动物需要 评估饲料利用率和预测产量反映 更精 确的模型需要导致了 CNCPS 3 12 13 14 15 的发展 CNCPS 包含数个子模 型 分别用于描述输入 动物 环境和原料 和计算消化 瘤胃和需要 营养 能 量 蛋白质和必需氨基酸 代谢和需要以及日粮的评估 当用来自个体奶牛的数据 评价 CNCPS 时 如果输入的数据被测定过并且是恰当的 并且同时考虑了能量储备 的变化 那么 CNCPS 能解释个体奶牛实际产奶量变异的 90 偏差为 1 3 当 能量成为第一限制因素时 该模型能解释个体奶牛实际产奶量变异的 76 偏差为 低估 8 当蛋白质成为第一限制因素时 4 它能够解释变异的 84 偏差为高 4 估 1 1 CPM Dairy v1 0 是用微软 C 语言编写的 对日粮进行评估和计算是根据改良的 NRC 模型 MNRC 和升级到 CNCPS v3 0 1 的 CPM Dairy v1 0 是在 1998 年 10 月发布 CPM Dairy v3 0 是用微软可视化 Basic 和微软 C 语言编写的 对日粮进行评估 和计算是基于 CNCPS v5 0 该版本 CNCPS 是经过升级包含了扩展的碳水化合物组 分和一个脂肪子模型 表表 1 在在 CPM Dairy 软件中碳水化合物组分的成份和消化率软件中碳水化合物组分的成份和消化率 CNCPS v5 0消化率 CPM Dairy v1 0 CPM Dairy v3 0 组成成份 瘤胃 小时 消化道 1 AA1青贮酸1 2100 AA2糖100 300100 B1B1淀粉10 4075 B1B2 溶解可消化纤维 果胶 葡聚糖 40 6075 B2B3 不溶解可消化纤维 纤维素 半纤维素 2 1520 CC 不消化纤维 木质素 与木质素绑定在一起的纤维 00 1 逃过瘤胃降解组分的消化率 碳水化合物的组成成分列在表 1 中 在 CNCPS v5 0 和 CPM Dairy v1 0 中 组 分 A 定义为糖 但是它包含了青贮酸 在青贮发酵期间 一些可溶解的非细胞壁成 分被代谢为一些酸 其主要成分是乳酸和乙酸 这些青贮酸作为代谢能的组成部分 对动物是有用的 但它耗尽了微生物生长所需的三磷酸腺苷 ATP 发酵资源 17 这样 青贮方法对饲料能量的数值没有影响 但是可以通过降低细菌蛋白质的产量 而大幅度地影响蛋白质的营养 在 CPM Dairy v3 0 中 青贮酸 A1 和糖 A2 已 经分开来了 在 CNCPS v5 0 和 CPM Dairy v1 0 中 组分 B1 包含淀粉 果胶和 葡聚糖 把这些碳水化合物分组在一起是不正确的 这是因为它们在瘤胃内可以 有不同的发酵速度 17 在 CPM Dairy v3 0 中 淀粉 B1 已经从果胶和 葡 5 聚糖 B2 中分离出来 不溶解的可消化纤维 在 CNCPS v5 0 和 CPM Dairy v1 0 中是组分 B2 在 CPM Dairy v3 0 中是组分 B3 组分 C 的组成成分没有改变 CPM Dairy v3 0 包含了一个脂肪子模型 11 它用于描述瘤胃代谢和长链脂肪 酸的消化 该脂肪模型关注主要的长链脂肪酸 C12 0 C14 0 C16 0 C16 1 C18 0 C18 1cis C18 1trans C18 2 C18 3 脂肪子模型包括的主要事项有 a 脂肪酸的摄入量 b 日粮脂 肪的瘤胃分解 c 瘤胃内脂肪酸的生化还原作用 d 瘤胃内脂肪酸的重新 改造 e 脂肪对瘤胃消化和发酵的影响 f 脂肪酸的肠道消化 参考文献参考文献 1 Boston R D Fox C Sniffen E Janczewski R Munson and W Chalupa 2000 In McNamara J P J France and D E Beever eds Modeling Nutrition of Farm Animals pp 361 377 CAB International U K 2 Chalupa W R Boston C J Sniffen and D G Fox 1996 Practical applications with ration modeling Proc Bioproducts Fairlawn OH and Novus St Louis MO International Technical Dairy Symposium Preceding The Southwest Nutrition and Management Conf Phoenix AZ 3 Fox D G C J Sniffen J D O Conner J B Russell and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 4 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 5 Galligan D T J D Ferguson C F Ramberg Jr and W Chalupa 1986 J Dairy Sci 69 1656 6 Galligan D T C F Ramberg Jr W Chalupa and J D Ferguson 1989 J Dairy Sci 72 Suppl 1 445 7 NRC 1978 Nutrient Requirements of Dairy Cattle Nat Res Council Wash D C 8 NRC 1985 Nitrogen Usage in Ruminants Nat Res Council Wash D C 9 NRC 1989 Nutrient Requirements of Dairy Cattle Nat Res Council Wash D C 10 NRC 2001 Nutrient Requirements of Dairy Cattle Nat Res Council Wash D C 11 Moate P J W Chalupa T C Jenkins and R C Boston 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 79 105 12 O Connor J D C J Sniffen D G Fox and W Chalupa 1993 J Anim Sci 71 1298 13 Russell J B J D O Connor D G Fox P J Van Soest and C J Sniffen 1992 J Anim Sci 70 3551 14 Sniffen C J J D O Connor P J Van Soest D G Fox and J B Russell 1992 J Anim Sci 70 3562 15 Tylutki T P D G Fox and R G Anrique 1994 J Anim Sci 72 1806 16 VandeHar M H Bucholtz R Beverly R Emery M Allen C Sniffen and R Black 1992 Spartan Dairy Ration Evaluator Balancer Michigan State Univ East Lansing 17 Van Soest P J 1994 Nutritional Ecology of the Ruminant Cornell University Press Ithaca 6 入门入门 介绍介绍 如果 CPM Dairy 软件盖住了屏幕底部的 Windows 操作系统的开始按钮和任务栏 用鼠标左键单击右上角的 Windows 图标 CPM Dairy 使用主菜单或者工具栏图标操作 启动该软件的方法是 用鼠标左键单击 File 文件 New 新建 或者 File 文件 Open 打开 这允许你创建一个新的会话 Session 饲料 银行 Feedbank 或者混合料 Mix 或者检索一个先前的会话 饲料银行或者混 合料 一个会话包含了参与制定一个日粮的所有步骤 建议以下面的顺序创建一个会 话 1 配置参数 2 定义牧场 动物 环境 饲料和日粮名称 3 输入饲料原料的价格 4 通过手工输入饲料原料的数量或者可以通过使用优化技术来制定新的日粮 5 通过手工输入饲料原料的数量或者可以通过使用优化技术来修改先前的日粮 6 日粮的营养指标可以参考许多报告 7 可以使用 CNCPS 日粮指导原则评估日粮 帮助提示帮助提示 在开始一个新的会话以前 创建一个该牧场或者地区的饲料银行是明智的 可 以把软件自带的饲料字典中的饲料原料导入到自己创建的饲料银行中 并加以编辑 以反映当地的饲料营养成份 维生素和矿物质预混料和专用饲料原料可以包含在内 升级原先版本升级原先版本 当你试图打开一个由以前版本 CPM Dairy 软件创建的会话 饲料银行或者混合 7 料文件时 你会看到一条消息 建议你需要升级饲料原料 这是因为新增了脂肪模 型 你可以单击 Cancel 取消 和重新启动 v3 0 来创建这个文件 或者你可以单 击 OK 开始进行升级向导 升级向导会读取你的会话 饲料银行或者混合料的文件和寻找它包含的任何混 合料 可能会有混合料内含混合料的情形 然后 升级向导显示给你升级饲料的屏 幕 参见下面的演示 升级向导首先会转换内部的混合料 然后是饲料银行或者包 含在内的混合料 最后是日粮 在每一个文件转换后 你会看到一条信息 告诉你 那个文件内的所有饲料原料都升级了 你可以回去编辑更多的数据 当你对这些值 满意后 单击屏幕右上角的 Ok 按钮 现在 你的会话 饲料银行或者混合料文件已经升级到 v3 0 但是它没有另存 为一个 v3 0 的文件 你应该像你通常所做的一样保存这个文件 但是你可以向给它 一个名字或者一个位置 这个名字或者位置告诉你它现在是一个 v3 0 的文件 V3 0 文件不同在 v2 0 的软件中使用 8 设定你的参数设定你的参数 当你打开 CPM Dairy 程序时 菜单的一个选项是 Preferences 参数 你可 以在任何时间改变你的参数 你的参数保存在你的电脑注册表内 所以 它们在那 台机器内是特殊的 下面是一个参数设置屏幕各个项目的例子 Page Format 页面设置页面设置 选择这个项目来改变该 CPM Dairy 程序的打印信息 你也可以从打印屏幕上临 时改变打印信息 Screen Font and Report Font 屏幕字体和报告字体屏幕字体和报告字体 9 选择这两个项目为屏幕和打印输出设置你喜欢的字体 如果你可能会把创建的 文件发送到其他人 或者如果你要创建 PDF 文件 你应该把 Report Font 报告字体 设置成与 Windows 用户共同的字体 例如共同的字体 Arial 和 Times New Roman Decimal Places for Feed Amounts 饲料数量的小数点位置饲料数量的小数点位置 大多数屏幕会以你在这里指定的小数点位置显示数据 但是有些屏幕的小数点 位置是不会改变的 Highlight Mixes 突现混合料突现混合料 选择 Yes 会突现你日粮中任何的混合料或者饲料银行或者混合料 这样 你 可以容易地把它们与非混合原料区分开来 选择 No 会使所有原料看起来相同 Number of Most Recently Used Files 最近使用过的大多数文件数量最近使用过的大多数文件数量 当你单击文件菜单项时 这是先前打开过的会话的显示数量 Report Header Footer 报告的头和尾报告的头和尾 选择该项目设置你想显示在所有你的打印输出报告上的头和 或尾的内容 Colors 颜色颜色 选择你喜欢的在你屏幕上显示的颜色 请确保你有背景和前景 文字 的足够 对比度 Farm Information 牧场信息牧场信息 在网格内输入你的名字 你的组织和牧场名字 每次你创建一个新的会话时 它们会出现在你想显示在牧场 Farm 屏幕上 可能是所有这些区域是空的 也可 能是所有这些区域是不空的 Session Display Units and Basis 会话显示 单位和基础 会话显示 单位和基础 选择单位 英制或者公制 和基础 湿基或者干基 这些是当你创建一个新的 会话时想要使用的 Folder Locations 文件夹位置文件夹位置 当你选择文件 打开文件 时 选择你想要 CPM Dairy 软件首先让你看到的 文件夹位置 10 Automatically Loaded Feedbanks 自动载入饲料银行自动载入饲料银行 当你打开 CPM Dairy 程序时 你可以选择三个你想要软件自动载入的饲料银行 这些饲料银行会在会话前载入 并且该程序会对这些饲料银行的成份值与你随后打 开的任何会话或饲料银行或混合料文件的成份值相比较 你会有这个机会告诉程序在启动过程中不要打开它们 11 饲料字典饲料字典 介绍介绍 饲料字典提供了饲料分析的指导原则 这些原则用于日粮的制定 CPM Dairy 软件没有包括全世界所有饲料营养成分的分析报告的汇编 相反 它提供了一个良 好开端 即提供了一定数量在美国使用的饲料 有一些饲料随着成熟度和处理方法 的不同而其分析的数值会发生改变 在许多情况下 一组原料可能只有一个观察值 在这些情况下 一批数据或者外观是在数据之间偶然发生的变化基础上发展起来的 这些评估其中的一些可能是不正确的 但是 这些被建议的变化提供给使用者一个 思路 即在原料的处理方法和成熟度发生改变时 这些变化如何会发生 这个饲料字典的数据决不能取代良好的饲料分析 这个饲料字典的数据决不能取代良好的饲料分析 CPM Dairy 软件的开发前提软件的开发前提 是饲料得到了分析 是饲料得到了分析 如果没有饲料分析 使用者用 CPM Dairy 软件不会得到满意的结果 推荐使用 者分析饲料原料 特别是在他们地区经常使用的粗料 并且创建他们自己的饲料银 行 这样将会提供一个使用者地区更精确的饲料原料代表值 使用正确的饲料原料 营养成分 CPM Dairy 软件会以更敏感和更准确的方式反应 一些饲料原料 例如玉米粉 的分析值变化不大 可能不需要经常分析 其他 的原料 例如粗料 酒糟 的营养成份变化非常大 需要经常分析 对于一些营养 成分 例如木质素 溶解蛋白质 非蛋白氮 氨基酸 如果它们表示为另外的营养 成分 例如中性洗涤纤维 粗蛋白质 溶解蛋白质 非降解蛋白质 的百分比 而 不是表示为干物质的百分比 那么它们的变化比较少 另外 像木质素 非蛋白氮 和氨基酸这样的饲料组分可能不必分析 当它们表示为经过分析或者计算的一个组 分基础上时 饲料字典上的数值的使用是便利的 原料的组成成分原料的组成成分 包含在饲料字典 v1 0 中的原料分析数据都来自于发表的资源 1 14 也来源 于通过推断而增加原料的数组 商业字典上的原料营养成分由生产厂家提供 v1 0 的饲料字典已经通过升级和编辑到 v3 0 它所包含的数据被扩展了碳水化 合物的组分 青贮酸 糖 淀粉和溶解纤维 脂肪酸成分和 NRC 2002 生物活性的 12 bioavabilities 矿物质成分 编辑工作是基于超过 10000 种饲料原料的数据 可消化 NDF 的降解率 碳水化 合物组分 B3 是从 30 小时体外 NDF 消化的数据上加以评估的 一般来说 青贮玉 米的可消化 NDF 的降解率比 v1 0 的低一些 而苜蓿草的则比 v1 0 高一些 由 Dr Tom Jenkins 进行的脂肪酸分析与发表的脂肪酸值相互合并 商业字典包含了一些 v1 0 中没有的原料 一些原来在 v1 0 中的原料由于数据不 正确被删除了 我们正在核实生产厂家提供的商业原料的营养剖析图 参考文献参考文献 1 Arosemena A E DePeters and J G Fadel 1995 Anim Feed Sci Technol 54 103 120 2 DePeters E J G Fadel and A Arosemena 1997 Anim Feed Sci Technol 67 127 140 3 Feedstuffs 1997 Feedstuffs Reference Issue Vol 69 No 30 Miller Publ Co Minnetonka Minn 4 INRA 1989 Ruminant Nutrition recommended allowances and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 3 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 4 Fox D G and T P Tylutki 1998 J Dairy Sci 81 3085 5 NRC 1996 Nutrient Requirements of Beef Cattle Nat Res Council Wash D C 6 O Connor J D C J Sniffen D G Fox and W Chalupa 1993 J Anim Sci 71 1298 7 Rulquin H and R Verite 1993 Recent Advances in Animal Nutrition Univ Nottingham Press 营养供应营养供应 维持和生产所需的营养来源于过瘤胃的饲料原料组分 即瘤胃细菌和瘤胃发酵 的终产品 主要是挥发性脂肪酸 1 2 进入瘤胃的饲料可以通过消化和过瘤胃 两种方法消失掉 7 8 在 CNCPS 6 中 蛋白质和碳水化合物组分的通过率和 降解率用于计算逃过瘤胃发酵的饲料原料数量 CNCPS 新手经常对发现饲料输入没 有包括过瘤胃的蛋白质或能量值感到奇怪 瘤胃子模型计算这些数值 代谢能是通 过瘤胃 肠道和代谢子模型计算出来 微生物生长主要是由瘤胃碳水化合物发酵来 驱动 通过率 通过率 kp 通过率 Kp 主要由饲料采食量 7 调节 在 CNCPS 中 Kp 值是基于由 29 5 提出的公式 Kp FORAGES 0 388 0 022 DMIG BWKG0 75 0 0002 FORAGE DM2 Kp CONCENTRATES 0 424 1 45 kp FORAGE 饲料的 kp 值受颗粒大小和密度的影响 NDF 降低饲料的密度 细碎的颗粒增 加密度 基于颗粒大小的有效 NDF eNDF 用于调整公式 5 计算出来的 Kp 值 这是基于日粮干物质中粗料的 eNDF DM 是 30 和精料的 eNDF DM 是 10 调整因子 Af 由下面的公式计算 Af FORAGES 100 eNDF 70 Af CONCENTRATES 100 eNDF 90 降解率 降解率 kd CNCPS 6 一个关键的组成部分是认识到饲料原料是唯一的 该模型试图确定 在瘤胃内有统一的消化率的饲料组分 A B 和 C 发酵率 kd 是饲料组分的内 在属性 在 CNCPS 4 6 中 发酵率定义为一级动力学 有限底物 酶超量 蛋白质组分的 Kd 是基于文献的数据 是饲料原料在体内或者体外用蛋白酶水解 产生的数据 由于通过酶程序不可能得到可靠的碳水化合物消化率的评估 所以碳 水化合物组分的 Kd 值只能从体内的数据来确定 无法取得的饲料原料 Kd 值是依据 蛋白质和碳水化合物组分的特性推断出来的 6 降解和逃过降解和逃过 进入瘤胃的营养物质只能通过两种路径从瘤胃中消失掉 过瘤胃或者被消化 7 8 饲料组分在瘤胃消化的比例或者过瘤胃的比例计算如下 Digestion kd kd kp Passage kp kd kp 其中 kd 降解率 小时 kp 通过 瘤胃 率 小时 应用消化的百分比 kd kd kp 来计算进入蛋白质和碳水化合物组分的池 消化的程度 通过率对瘤胃发酵程度的影响是基于饲料组分的降解率是否与通过率处在统一 数量级上 A 组分的瘤胃发酵程度 由于它们快速降解率 没有受到通过率的影响 30 蛋白质组分 B3 的瘤胃发酵率 由于它的慢速降解率 只有受到通过率中等程度的影 响 蛋白质组分 B2 5 15 小时 的降解率与正常的通过率 4 8 小时 接近 所以 含有高比例组分 B2 的饲料 其过瘤胃蛋白质的数量会受到饲料采食量的影响 例如在干物质采食量为 25kg 天时 豆粕过瘤胃的蛋白质比例是 36 38 而在干物 质采食量为 15kg 天时 只有 28 30 逃过瘤胃降解的营养对营养成本的影响可以有正面的 也有反面的 如果在小 肠内水解消化 动物会得到更多的营养 这是因为瘤胃的氨气和甲烷损失可以避免 肠道消化率低 过瘤胃的饲料营养价值会降低 但是 如果逃过瘤胃发酵的饲料 不提供细菌生长所需的营养和能量 那么 会危及氨的利用和细菌蛋白质的产量 细菌生长细菌生长 只有碳水化合物或者碳水化合物的发酵产物 才能以满足大部分微生物生长所 需的足够速度地提供能量 三磷酸腺甙 ATP 3 所以 来源于细菌的代谢蛋白质 和氨基酸的数量主要依靠于饲料碳水化合物在瘤胃发酵的数量 细菌的生长主要由瘤胃内碳水化合物的发酵来驱动 下面的公式用于计算发酵 糖 淀粉 溶解纤维 果胶和 葡聚糖 和不消化纤维的细菌产量 1 1 Y km kd 1 Yg 其中 Y 碳水化合物发酵产生细菌产量的效率 细菌的产量 克 发酵碳水 化合物数量 克 km 维持率 发酵碳水化合物数量 克 细菌数量 克 小 时 kd 细菌的生长率 碳水化合物的降解率 小时 Yg 细菌的理论最大产 量 细菌的产量 克 发酵碳水化合物 克 总的细菌产量 克 天 Y 发酵碳水化合物的数量 克 动态的方法承认细菌有一个维持能量需要 另外 细菌的产量由瘤胃 pH 和瘤胃 内可利用氮的数量和类型调整 瘤胃 pH 值低以两种方式影响细菌产量 首先 可消化纤维的降解率打折 这是 通过降低可发酵的碳水化合物影响细菌产量 第二 消化纤维和非纤维细菌的最大 生长量减少 如果瘤胃的可利用氮源不足 细菌产量会打折 另外 可利用氮的种类也是很 重要的 纤维发酵细菌只能利用氨生长 非纤维发酵细菌还可以利用肽 肽是用于 细菌蛋白质的合成还是降解为氨依靠于可发酵的非纤维碳水化合物的数量 当可发 31 酵非纤维碳水化合物允许生长时 34 的细菌蛋白质来源于氨和 66 的来源于肽 如果碳水化合物供应不足 肽转变成氨 另外 肽与肽加非纤维碳水化合物之和的 比例从 0 上升到 14 非纤维发酵细菌的产量会以 18 7 比例增加 参考文献参考文献 1 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 2 Fox D G C J Sniffen J D O Conner J B Russell and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 3 Nocek J E and J B Russell 1988 J Dairy Sci 71 2070 4 Russell J B J D O Connor D G Fox P J Van Soest and C J Sniffen 1992 J Anim Sci 70 3551 5 Sauvant D and H Archimede 1990 INRA Paris 6 Sniffen C J J D O Connor P J Van Soest D G Fox and J B Russell 1992 J Anim Sci 70 3562 7 Van Soest P J 1994 Nutritional Ecology of the Ruminant Cornell University Press Ithaca 8 Waldo D R and L W Smith 1972 J Dairy Sci 55 472 32 代谢能代谢能 代谢能需要代谢能需要 维持维持 根据 Fox 等 2 3 4 发表的和 NRC 6 的数据 维持能量需要由代谢身体 的大小和代谢率确定 同时受以下因素调整 反映生理状态 尿素消耗 先前的营 养状况 活动量 维持正常体温所需的热吸收和损失 可用于生产功能的能量比例 依靠于维持所需的比例 奶牛基础维持需要计算为 73kcal kg 代谢身体大小 代谢身 体大小是 缩小体重 shrunk body weight 0 75 后备奶牛的这个值是 78kcal 生长生长 生长需要是基于想要达到的目标体重 生长所需的能量和蛋白质包括对调整因 素有影响的 体重 增重率 增重的化学成分和成熟体重 5 乳腺发育的需要包括了乳腺生长所代表的 它开始于怀孕 260 天 经常被称为 野外的 雨后春笋 乳腺发育需要加上生长需要每天共需代谢能 ME 0 94Mcal 和代谢蛋白质 MP 277 克 泌乳泌乳 泌乳能量需要从奶产量和奶脂的浓度 3 计算而来 泌乳所需的净能用一个效 率为 64 4 6 转化为代谢能 怀孕怀孕 根据期望的犊牛初生重和怀孕天数 按照 1 计算怀孕需要和妊娠子宫生长 带来的增重 对于怀孕的青年牛 从相当空胴体重 EqEBW equivalent empty body weight 中减去胎儿和有关子宫组织的体重来计算生长所需的能量和蛋白质 但是 胎儿生长加上代谢能和代谢蛋白质允许的日增重来计算与观察日增重相比较的目标 日增重 33 体储体储 当摄入的营养不足时 体储用于满足需要 当评估日粮是否能满足需要 特别 是在环境应激 饲料短缺或者泌乳早期 2 时 必须要考虑体储的情况 被耗用的 体储也必须补上 体况评分可以用于评估能量平衡和奶牛的组织动员情况 一个奶 牛的体况评分提供大约 400Mcal 能量 7 用于从体储预测能量和蛋白质并基于体 况评分的公式在 3 5 参考文献参考文献 1 Bell A W R Slepetis and R A Ehrhardt 1995 J Dairy Sci 78 1954 2 Fox D G and T P Tylutki 1998 J Dairy Sci 81 3085 3 Fox D G C J Sniffen J D O Conner J B Russell and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 4 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 5 Fox D G M E Van Amburgh and T P Tylutki 1999 J Dairy Sci 82 1968 6 Moe P W W P Flatt and H F Tyrrell 1972 J Dairy Sci 55 945 NRC 1996 7 Nutrient Requirements of Beef Cattle Nat Res Council Wash D C 8 Otto K L J D Ferguson D G Fox and C J Sniffen 1991 J Dairy Sci 74 852 代谢能供应代谢能供应 碳水化合物各种组分的瘤胃消化率和通过率被整合到预测每一种饲料原料的代 谢能数量 由于干物质采食量影响了通过率 所以 预测的代谢蛋白质和能量值受 到饲料采食量的影响而调整 日粮的有效中性洗涤纤维 eNDF 影响饲料计算值 这是通过瘤胃 pH 从 peNDF 评估 对可消化纤维发酵率的影响而发生作用的 它 也作为通过率的调节器 2 3 4 使用在 6 8 中的公式计算可消化总养分 TDN 消化能 DE 代谢能 ME 和泌乳净能 NEL 泌乳和非泌乳动物的表观消化率 克 天 计算如下 Protein 蛋白质 Intake Protein 蛋白质摄入量 Fecal Protein 粪便蛋白 质 Carbohydrate 碳水化合物 Intake Carbohydrate 碳水化合物摄入量 Fecal Carbohydrate 粪便碳水化合物 Digested Glycerol 消化的甘 油 De Novo Fatty Acids 重新脂肪酸 2 25 34 Fatty Acid 脂肪酸 Absorbed Fatty Acids 吸收的脂肪酸 泌乳和非泌乳动物的可消化总养分计算如下 TDN 可消化总养分 克 天 Digested Protein 可消化蛋白质 Digested Carbohydrate 可消化碳水化合物 Digested Fatty Acids 可消化脂肪 酸 2 25 TDN TDNg d DMI 干物质采食量 g d 100 泌乳奶牛能量计算如下 消化能 Mcal kg 计算如下 蛋白质的消化能 表观可消化蛋白质 0 004409 干物质采食量 kg 碳水化合物的消化能 表观可消化碳水化合物 0 004409 干物质采 食量 kg 脂肪酸的消化能 表观可消化脂肪酸 0 004409 干物质采食量 kg 代谢能 Mcal kg 计算如下 如果 乙醚提取物 干物质 4 那么 代谢能 1 01 精料蛋白质消化能 精料碳水化合物消化能 精料脂肪消化能 0 45 否则 代谢能 1 01 精料蛋白质消化能 精料碳水化合物消化能 1 23 精料脂肪消化能 0 45 0 0046 乙醚提取物 3 净能 Mcal kg 计算如下 净能 代谢能 0 644 非泌乳动物能量计算如下 消化能 Mcal kg 计算如下 蛋白质的消化能 表观可消化蛋白质 0 004409 干物质采食量 kg 碳水化合物的消化能 表观可消化碳水化合物 0 004409 干物质采 食量 kg 脂肪酸的消化能 表观可消化脂肪酸 0 004409 干物质采食量 kg 35 代谢能 Mcal kg 计算如下 如果 乙醚提取物 干物质 4 那么 代谢能 精料蛋白质消化能 精料碳水化合物消化能 精料脂 肪消化能 0 82 否则 代谢能 精料蛋白质消化能 精料碳水化合物消化能 1 23 精料脂肪消化能 0 82 净能 Mcal kg 计算如下 维持能量需要 1 37 代谢能 0 138 代谢能 2 0 0105 代谢能3 1 12 生长能量需要 1 42 代谢能 0 174 代谢能 2 0 0122 代谢能3 1 65 对于生长牛来说 维持的代谢能利用效率 NEm 和增重的 NEg 是不同的 并且受到日粮纤维的影响 这些非线性公式预测代谢能利用效率 这些效率依据代谢能浓度的基础不同而 变化 反映日粮纤维的替代指标 代谢能浓度在 2Mcal kg 所有干草日粮 时 维 持需要的代谢能利用效率是 58 和增重的是 30 在 3 2 Mcal kg 所有精料日粮 时 维持的是 69 和增重的是 47 这种增加的效率反映了瘤胃丙酸产量的增加 而纤维含量会降低它 3 4 预测的增重通过计算维持所需的干物质采食量而得到评估 通过相减 计算出 可用于增重的净能 3 4 另外的信息 参见饲料字典和代谢效率 参考文献参考文献 1 Andrews S M H F Tyrrell C K Reynolds and R A Erdman 1991 J Dairy Sci 74 2588 2 Chalupa W R Boston C J Sniffen and D G Fox 1996 Practical applications with ration modeling Proc Bioproducts Fairlawn OH and Novus St Louis MO International Technical Dairy Symposium Preceding The Southwest Nutrition and Management Conf Phoenix AZ 3 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 4 Fox D G C J Sniffen J D O Conner J B Russell and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 5 Moe P W W P Flatt and H F Tyrrell 1972 J Dairy Sci 55 945 36 6 NRC 1989 Nutrient Requirements of Dairy Cattle Nat Res Council Wash D C 7 NRC 1996 Nutrient Requirements of Beef Cattle Nat Res Council Wash D C 8 NRC 2001 Nutrient Requirements of Dairy Cattle Nat Res Council Wash D C 37 代谢蛋白质代谢蛋白质 代谢蛋白质需要代谢蛋白质需要 维持维持 维持所需的蛋白质 氨基酸 是一个肠道非日粮蛋白质和由于组织蛋白质周转 10 损失的函数 这些代表了代谢的粪便 皮屑和尿蛋白质的损失 这个效率因 子用于计算维持代谢蛋白质需要是 代谢粪便蛋白质的为 100 和皮屑和尿蛋白质的 为 67 4 5 生长生长 增重所需的代谢蛋白质是基于增重部分的组成成分 其增重效率是随一个调整 体重函数而变化 4 5 泌乳泌乳 泌乳所需的蛋白质由产奶量和乳中真蛋白质比例来计算 4 5 牛奶的净蛋白 质转化为代谢蛋白质 其转化效率为 65 怀孕怀孕 怀孕所需的蛋白质根据 2 计算 使用一个效率为 33 的系数 代谢蛋白质从 净蛋白质计算而来 用粗蛋白质比较高的日粮饲喂围产前期奶牛和过瘤胃蛋白质超过由 8 计算所 得的 会增重产奶量和促进健康及繁殖力 3 7 10 12 高水平代谢蛋白质的产 后反应可能是 由于除了胎儿蛋白质合成以外的其它器官所需代谢氨基酸的利用 胎儿新陈代谢的一个非同寻常方面是广泛地把氨基酸作为能量之源加以利用 由 1 计算的表明 胎儿 56 的能量由氨基酸提供 这样 由子宫提取的氨基酸氮 只有 34 用于组织蛋白质的沉淀 56 的以尿素形式丢失 是子宫胎盘而不是胎儿 组织消耗由子宫吸收的有机养分中的大部分蛋白质 60 70 1 38 体储体储 当营养摄入量不足时 体储用于满足各种需要 当评估日粮满足需要 特别是 在环境应激 饲料短缺或者泌乳早期 20 的情况下 体储变化必须要考虑在内 但是体标下降必须要补上 CNCPS 有用于预测体储的蛋白质公式 4 5 除了 6 的最近试验 一般认为反刍动物储存的蛋白质数量是有限的 饲喂 8 和 12 粗蛋白质日粮的母羊 为了满足妊娠子宫的需要 从外围组织 骨骼肌肉和皮 肤 中提取蛋白质 日粮蛋白质在 16 时 日粮蛋白质会沉淀在外围组织中 当母 羊饲喂 12 和 16 粗蛋白质时 器官和乳房的蛋白质沉淀是增加的 高日粮粗蛋白 质和过瘤胃蛋白质对奶产量 动物健康和繁殖力 3 7 10 12 的好处可能是 当奶牛氨基酸和能量 1 不足时 由于大量的储备蛋白质支撑牛奶蛋白质的合成和 肝糖原异生 参考文献参考文献 1 Bell A W 1995 J Anim Sci 73 2804 2 Bell A W R Slepetis and R A Ehrhardt 1995 J Dairy Sci 78 1954 3 Chandler P 1995 Feedstuffs 67 51 11 4 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 5 Fox D G C J Sniffen J D O Conner J B Russell and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 6 McNeill D M R Slepetis D M Smith R A Ehrhardt and A W Bell 1994 Proc Cornell Nutrition Conf Cornell Univ Ithaca 7 Nocek J E 1995 Proc Cornell Nutrition Conf Cornell Univ Ithaca 8 NRC 1989 Nutrient Requirements of Dairy Cattle Nat Res Council Wash D C 9 NRC 1996 Nutrient Requirements of Beef Cattle Nat Res Council Wash D C 10 Sniffen C J 1996 The Transition Cow Univ Pennsylvania Annual Veterinary Conference 11 Sniffen C J J D O Connor P J Van Soest D G Fox and J B Russell 1992 J Anim Sci 70 3562 12 Van Saun R J 1993 The Veterinary Clinics of North America Food Animal Practice Dairy Nutrition Management Page 599 W B Saunders Co Philadelphia 代谢蛋白质供应代谢蛋白质供应 一个饲料原料的代谢蛋白质值时过瘤胃蛋白质和细菌蛋白质的代谢蛋白质之和 39 整合蛋白质的瘤胃消化率和通过率来预测每个饲料原料的代谢蛋白质值 由于 干物质采食量 DMI 对过瘤胃率有影响 代谢蛋白质因饲料采食量的影响而调整 日粮有效 NDF 影响了代谢蛋白质的计算值 这是因为有效 NDF 通过瘤胃 pH 值 从 有效 NDF 中评估 对可消化纤维降解率的影响而造成的 而这个降解率转过来影响 了消化纤维的细菌产量和日粮有效 NDF 作为瘤胃 pH 值的一个替代指标 对最大 细菌产量的影响 2 3 只有碳水化合物或者碳水化合物的发酵产物才以一定速率并足以提供给大部分 瘤胃细菌生长需要的能量 三磷酸腺苷 1 这样 来源于细菌的代谢蛋白质和氨 基酸的数量主要依靠饲料碳水化合物瘤胃的发酵率和发酵数量 参考文献参考文献 1 Nocek J E and J B Russell 1988 J Dairy Sci 71 2070 2 Fox D G L O Tedeschi T P Tylutki J B Russell M E Van Amburgh L E Chase A N Pell and T R Overton 2004 Anim Feed Sci and Tech 112 29 78 3 Fox D G C J Sniffen J D O Conner J B Russell and P J Van Soest 1992 J Anim Sci 70 3578 氨基酸氨基酸 氨基酸需要氨基酸需要 使用传统的阶乘方法 3 4 5 8 和