反刍动物碳水化合物代谢调控经典

高产反刍动物饲养过程常见问题瘤胃健康问题能量负平衡研究背景1碳水化合物平衡指数的构建2023/5/41目前一页\总数四十五页\编于十三点碳水化合物的营养体系作用（纤维性碳水化合物，FC；非纤维性碳水化合物，NFC）维持健康高效的瘤胃发酵（CBI）为机体提供能量（EF）为机体提供代谢葡萄糖（MG）2023/5/42目前二页\总数四十五页\编于十三点、代谢葡萄糖2023/5/43目前三页\总数四十五页\编于十三点措施FNDF≥19%足够长度苜蓿干草、优质玉米青贮NFC≤44%粉碎玉米缺陷其他长度?其他粗饲料?其他加工方法?其他谷物种类?NRC（2001）维持瘤胃健康1碳水化合物平衡指数的构建如果：FNDF>>19%且NFC>44%是否可行？？2023/5/44目前四页\总数四十五页\编于十三点解决办法1碳水化合物平衡指数的构建(CBI)粗饲料中性洗涤纤维物理有效纤维非纤维性碳水化合物瘤胃降解淀粉碳水化合物平衡指数2023/5/45目前五页\总数四十五页\编于十三点1碳水化合物平衡指数的构建peNDF的计算方法

采用三个筛层（19、8和1.18mm）一个筛底的宾夕法尼亚筛按照Kononoff等（2003）的方法确定日粮的颗粒分布。

peNDF1.18=pef1.18×NDF%peNDF8.0=pef8.0×NDF%pef1.18和pef8.0：1.18和8.0mm筛以上的颗粒占日粮干物质的比例。RDS的计算方法

根据Offer和Sauvant（2004）提供的公式：

RDS=0.439+0.68×ED–0.083×DMI

ED：有效降解率DMI：采食量占动物体重的百分含量peNDF和RDS的计算方法2023/5/46目前六页\总数四十五页\编于十三点长度测定方法–粗饲料分级筛筛底1.18mm8.00mm19.00mm2023/5/47目前七页\总数四十五页\编于十三点2023/5/48目前八页\总数四十五页\编于十三点FNDF/RDS的回归考虑到有关peNDF的文献数据较少，可先对FNDF/RDS进行回归FNDF/RDS

peNDF/RDS模型：线性、二次、折线和混合模型衡量指标：瘤胃平均pH（①采食、咀嚼行为；②消化道形态；③消化及代谢动力学；④健康状况；⑤生产性能）1碳水化合物平衡指数的构建平衡指数）（初级平衡指数2023/5/49目前九页\总数四十五页\编于十三点育肥牛1碳水化合物平衡指数的构建拐点：x=0.32y=6.0时x=0.22摘自：徐明（2007）。2023/5/410目前十页\总数四十五页\编于十三点1碳水化合物平衡指数的构建泌乳牛拐点：x=1.10y=6.0时x=0.75摘自：徐明（2007）。2023/5/411目前十一页\总数四十五页\编于十三点FNDF/RDS推荐标准

育肥牛:0.2-0.3

泌乳牛:0.8-

1.11碳水化合物平衡指数的构建不同

?2023/5/412目前十二页\总数四十五页\编于十三点

可能原因

①采食量差异;

②RDS和FNDF对瘤胃pH的影响程度

平衡指数=RDS-FNDF1碳水化合物平衡指数的构建2023/5/413目前十三页\总数四十五页\编于十三点1碳水化合物平衡指数的构建摘自：徐明（2007）。2023/5/414目前十四页\总数四十五页\编于十三点

结论

①

[RDS(kg/d)–FNDF(kg/d)]可统一育肥牛和泌乳牛

②

(RDS–FNDF)≤1.3kg/d可保证瘤胃pH≥6.0

每kgRDS或FNDF分别使瘤胃pH降低、增加0.1个百分点。1碳水化合物平衡指数的构建2023/5/415目前十五页\总数四十五页\编于十三点碳水化合物平衡指数的计算和推荐标准指数的推荐形式：peNDF/RDS或（RDS-peNDF）？计算方法:CBI=peNDF/RDS泌乳牛推荐标准:CBI=1.0±0.1育肥牛推荐标准:CBI=0.25±0.051碳水化合物平衡指数的构建CBI碳水化合物平衡指数peNDF物理有效纤维RDS瘤胃降解淀粉2023/5/416目前十六页\总数四十五页\编于十三点已进行的部分研究工作1）CBI对咀嚼、反刍的影响2）CBI对瘤胃黏膜形态的影响3)CBI对瘤胃液酶活性和养分降解参数的影响4)CBI对胰腺外分泌功能的影响5)CBI对生产性能的影响1碳水化合物平衡指数的构建2023/5/417目前十七页\总数四十五页\编于十三点表1日粮组成和FNDF来源1.1粗饲料种类对物理有效性的影响摘自：徐明（2007）。2023/5/418目前十八页\总数四十五页\编于十三点饲料种类对咀嚼活动和养分消化率的影响1.1粗饲料种类对物理有效性的影响摘自：徐明（2007）。2023/5/419目前十九页\总数四十五页\编于十三点1.1粗饲料种类对物理有效性的影响图1粗饲料NDF含量对纤维物理有效性的影响AlfalfahayCornsilageWheatstraw摘自：徐明（2007）。2023/5/420目前二十页\总数四十五页\编于十三点表2日粮组成和CBI值1.2平衡指数对瘤胃黏膜形态的影响RDS21.923.531.924.622.417.8peNDF32.225.616.529.029.029.0CBI摘自：徐明（2007）。2023/5/421目前二十一页\总数四十五页\编于十三点图5CBI对瘤胃乳头表面积的影响平衡指数对瘤胃黏膜形态的影响摘自：徐明（2007）。2023/5/422目前二十二页\总数四十五页\编于十三点peNDF/RDS1.401.040.50

Ruminalpapillaeheight(fromXuetal.,2007)一、瘤胃健康指数的构建2023/5/423目前二十三页\总数四十五页\编于十三点平衡指数对瘤胃液酶活性和养分有效降解率的影响CBI对瘤胃液酶活性的影响CBI对苜蓿干草有效降解率的影响摘自：杜莎（2008）。2023/5/424目前二十四页\总数四十五页\编于十三点平衡指数对瘤胃液酶活性和养分有效降解率的影响CBI对玉米瘤胃有效降解率的影响CBI对豆粕瘤胃有效降解率的影响摘自：杜莎（2008）。2023/5/425目前二十五页\总数四十五页\编于十三点小结CBI为0.42的日粮，瘤胃液中的木聚糖酶和晶体纤维素酶活性低于CBI为0.83～2.48的日粮；随CBI的提高，α-淀粉酶活性线性下降，蛋白酶和脲酶活性不受影响；随CBI的提高，纤维的瘤胃降解率呈先提高后不变的趋势，淀粉和粗蛋白的瘤胃降解率呈先提高后下降的趋势；CBI对瘤胃液酶活性和养分降解率的影响合适的瘤胃纤维降解率，CBI应大于1.1。2023/5/426目前二十六页\总数四十五页\编于十三点1碳水化合物平衡指数的构建结论

综合考虑CBI对瘤胃乳头表面积、瘤胃液酶活性，以及瘤胃NDF、淀粉和CP的有效降解率，山羊日粮的CBI以1.1为宜。2023/5/427目前二十七页\总数四十五页\编于十三点山羊全混日粮peNDF8.0/RDS对咀嚼和瘤胃pH的影响原料peNDF8.0/RDS0.340.400.450.51DM基础玉米青贮34.4740.1445.8151.81干粉碎玉米25.9624.3322.7321.04膨化玉米5.198.5911.9515.51小麦麸24.6116.618.610.14豆粕0.713.486.239.15玉米蛋白粉3.262.191.120.00脂肪钙盐0.860.600.340.00石粉1.721.541.371.34磷酸氢钙0.130.480.830.00预混料1.001.001.001.00稀释剂2.101.050.000.00赵向辉等（2008）2023/5/428目前二十八页\总数四十五页\编于十三点山羊全混日粮peNDF8.0/RDS对咀嚼和瘤胃pH的影响养分peNDF8.0/RDS0.340.400.450.51CP13.0013.0013.0013.00NDF33.7433.7433.7433.74FNDF18.6221.6724.7327.98peNDF8.08.7210.1611.5913.11STARCH33.6333.6333.6333.63RDS25.5025.5025.5025.50FNDF/RDS0.730.850.971.10peNDF/RDS0.340.400.450.51

日粮RDP、UDP、Ca、P、ME含量均一致。赵向辉等（2008）2023/5/429目前二十九页\总数四十五页\编于十三点山羊全混日粮peNDF8.0/RDS对咀嚼和瘤胃pH的影响赵向辉等（2008）2023/5/430目前三十页\总数四十五页\编于十三点2023/5/431目前三十一页\总数四十五页\编于十三点引自徐明(2004)2023/5/432目前三十二页\总数四十五页\编于十三点二、小肠淀粉利用研究2023/5/433目前三十三页\总数四十五页\编于十三点反刍动物小肠淀粉消化率低粉碎玉米，RES(kg/d)的SIDS(%)为:SIDS(%)=1.1×(76.6-6.87×RES)我国低质粗饲料、粉碎玉米条件下,泌乳牛的RES一般为1.8～2.1kg/d,SIDS为60～70%2小肠淀粉利用研究RES过瘤胃淀粉;

SIDS

淀粉的小肠消化率（通过回归得出）2023/5/434目前三十四页\总数四十五页\编于十三点淀粉在反刍动物小肠中的利用过程2小肠淀粉利用研究2023/5/435目前三十五页\总数四十五页\编于十三点2小肠淀粉利用研究摘自：徐明（2007）。2023/5/436目前三十六页\总数四十五页\编于十三点2小肠淀粉利用研究限制步骤淀粉降解为寡聚糖的过程限制因素胰腺α-淀粉酶分泌不足限制反刍动物小肠淀粉利用的因素2023/5/437目前三十七页\总数四十五页\编于十三点

日粮淀粉水平对胰腺α-淀粉酶活性的影响玉米粒度对α-淀粉酶活性的影响天然过瘤胃淀粉对胰腺外分泌功能的影响研究工作2小肠淀粉利用研究2023/5/438目前三十八页\总数四十五页\编于十三点图1日粮淀粉水平对α-淀粉酶总活性的影响日粮淀粉水平对胰腺α-淀粉酶活性的影响摘自：王艳红（2007）。2023/5/439目前三十九页\总数四十五页\编于十三点图1玉米粒度对α-淀粉酶总活性的影响玉米粒度对山羊α-淀粉酶总活性的影响摘自：王艳红（2007）。三种试验日粮均含淀粉35%（DM)2023/5/440目前四十页\总数四十五页\编于十三点图1日粮淀粉水平对山羊胰腺外分泌的影响天然过瘤胃淀粉对胰腺外分泌功能的影响摘自：王艳红（2007）。2023/5/441目前四十一页\总数四十五页\编于十三点天然过瘤胃淀粉对胰腺外分泌功能的影响摘自：徐明（2007）。2023/5/