Kérődzők precíziós táplálkozása - II. Rész: Gyakorlati megközelítés

kérődzők

SZERZŐ

Carlos Fernandez

Állattudományi és Technológiai Intézet, Valencia Műszaki Egyetem

Fernando Bacha

NACOOP műszaki igazgató

A táplálkozási szakemberek olyan adagokat fogalmaznak meg, amelyek gyakran tartalmaznak táplálkozási javaslatokat "Biztonsági tényezők" jelentős.

A biztonsági tényezők elengedhetetlenek, mivel a táplálkozási igények és a rendelkezésre állás az állatoktól, a takarmánytól, a környezeti vagy kezelési körülményektől függően változnak.

A további tápanyagok általában figyelembe veszik azokat a biztonsági tényezőket, amelyek a tápanyagigény kielégítésének biztosítására szolgálnak növeli a tápanyagok kiválasztását, és káros hatással vannak a víz és a levegő minőségére.

Az állatok szükségleteinek és az étrend tápanyag-ellátásának pontos értékelése gazdaságilag és környezetileg fontos.

Kérődzőknél bendő nitrogénvesztesége csökkent:

  • Kevesebb nitrogén felhasználása az étrendben. A lebontható kérődző nitrogén (RDN) csökkentése.
  • Az RDN hatékonyabb felvétele a kérődző mikrobiotájában, teljes étrend alkalmazásával vagy az etetés gyakoriságának növelésével.

A kérődzők képesek hatékonyabban felhasználni az alacsony fehérjetartalmú étrendet, mennyiségében és minőségében is, köszönhetően a bendő mikrobakapacitásának, amely megfogja az újrahasznosított karbamid-nitrogént és szintetizálja a mikrobiális fehérjét.

A tejelő tehenek sokkal hatékonyabban használják fel a fehérjét, mint más kérődzők, de mégis körülbelül 2-3-szor több nitrogént ürít a trágyából, mint a tejből.

A nitrogén nem hatékony felhasználása megköveteli a nagy mennyiségű kiegészítő fehérje bevitele, hozzájárul a magasabb tejtermelési költségekhez és a környezeti nitrogénszennyezés növeléséhez.

A nyersfehérje (CP) optimális szintjének meghatározását az étrend különböző százalékos CP-jének hozzáadásának hatásának tanulmányozásával érhetjük el, amint azt a következő példa szemlélteti:

  • PB hozzáadása 1,5 százalékos egységek lépésenkénti előrehaladását követően, 13,5–19,4% CP, 50% -os takarmányadag mellett (Olmos Colmenero és Broderick 2003).
  • A legnagyobb termelést étrenddel érték el 16,5% CP-vel.
  • Ahogy az várható volt, tej-karbamid (MUN), vizelet-karbamid- és nitrogénfogyasztás, jelezzék a nitrogén-felhasználás hatékonyságának csökkenését, arányosan a nyersfehérje szintjének növekedésével az étrendben.
  • A a felesleges fehérje negatívan befolyásolja a termelést, körülbelül 7 kcal nettó energia/g karbamiddá alakított nitrogén energiaköltségével (NRC 2001).

Ha a hatékonyság javítása a cél, akkor minél több információt értékelnünk kell. Az empirikus lineáris modellek könnyen megvalósíthatók, de korlátozottak az állat válaszának különböző szinteken történő értékelésénél:

AZ EREJE MATEMATIKUS MODELLEK

A matematikai modell egyenlet vagy egyenlethalmaz amelyek egy rendszer viselkedését jelentik.

Rendszerünk lehet állat, állatcsoport vagy állattartó telep, mindez a kitűzött céloktól függ.

Logikailag egy modell nem képes mindent megmutatni, és elengedhetetlen a különbség a felesleges és a lényeges között.

A precíziós táplálkozás matematikai modellek felépítésén alapul, amelyek megpróbálnak több választ adni bizonyos inputok (inputok) szerint.

A matematikai modellek felépítéséhez elengedhetetlen a a rendszer matematikai leírása, mivel enélkül a területen alkalmazható döntések nem hozhatók.

Különböző modellek használhatók, az egyszerű egyparaméteres egyenletektől kezdve a komplex egyenletrendszereken át.

MATEMATIKAI MODELL ELKÉSZÍTÉSE PONTOS TÁPLÁLKOZÁSRA

A precíziós táplálkozás alapja modellek, amelyek tükrözik a rendszer időbeli változását, és összetettsége a javasolt céloktól függ.

MATEMATIKUS MODELLEK TÍPUSAI PONTOS TÁPLÁLKOZÁSBAN HASZNÁLJA

MINTÁJA LINEÁRIS REGRESSZIÓ

A táplálkozási szakemberek gyakran dolgoznak együtt lineáris regressziós modellek mint a következő, amelyben olyan paraméterek, mint a széklet termelés és lenyelés szintje:

A lineáris regressziós modellek lehetővé teszik az emészthetőség meghatározását a diéta egyszer a a lenyelés és a széklet termelése stabilizálódott, de mivel egy korábbi egyenlet „időbeli” eleme hiányzik, ezért sem a lenyelés, sem a széklet egész napos kiürülésének sebessége nem ábrázolható.

Diétaváltás

Az étrend megváltoztatása esetén csak egy korábbi egyenlettel lehet pontosan megjósolni a széklet képződését, mivel az állatnak elég hosszú ideig kell fogyasztania az étrendet, hogy az emésztőrendszer állapota állandó legyen.

Ha megváltozik az étrend, addig nem tudjuk pontosan megjósolni a széklettermelést, amíg az emésztőrendszer ismét stabilizálódik.

MODELL DINAMIKUS

A dinamikus modellek tartalmazzák "idő" az egyenletben vagy a modellben, lehetővé téve az előrejelzést és tanulmányozza az idővel bekövetkező változásokat, anélkül, hogy állandó vagy stabil helyzetre kellene várni.

Az időváltozót a modell kifejezetten meghatározza, így megjósolható egy aminosav mennyisége [Metabolit (t)] mindig jelen van a vérben, tudva:

  • A kezdő szinted [ Kezdeti metabolit ]
  • A véráramból való távozás sebessége ( k ) az emlőmirigy felé.

Annak ellenére, hogy a lineáris regresszió egyszerű és gyorsan működőképes, ez nem teszi lehetővé a szervezés más szintjeinek beépítését. Mindazonáltal, dinamikus modellek esetén állati szinten mérhető:

Ezt követően megjósolható más szerzők információi alapján, de ez az empirikus megközelítés nem rögzíti a tejtermeléssel kapcsolatos mechanizmusokat.

MODELL MECHANIKUS

A mechanikus modellek, mint a dinamikus modellek, magukban foglalják a idő tényező, de tükrözik a fiziológiai funkciók amelyek alacsonyabb szinten vannak, vagyis különböző aggregációs szinteken működnek, lehetővé téve az idővel bekövetkező változások okának meghatározását.

A FEHÉRJELZÉS TEJBEN EMPIRIKUS MODELL VS MECHANIKUS MODELL

Ha meg akarjuk jósolni a tejben lévő fehérjét, akkor a empirikus modell csak egyet tudunk létrehozni kapcsolat a bevitel és a tejben lévő fehérje között, míg egy mechanisztikus modell meg tudjuk meghatározza a kulcsmechanizmusokat a tejben lévő fehérjével kapcsolatos (az emlőmirigy sejtjeinek száma, esszenciális aminosavak, ATP, mRNS, a sejtenként riboszómák száma stb.).

Mindezek a különböző aggregációs szinteken működő modellek megkövetelik a differenciálegyenletek használatát, amelyek lehetővé teszik az időegységenként bekövetkező változások számszerűsítését.

EGYESÜLÉSI SZINTEK A MATEMATIKUS MODELLEKBŐL

A leírt matematikai modellekben használt összesítési szinteket a rekeszek, amelyek információkat halmoznak fel, hogy láthassa a információ áramlása rekeszek között idővel.

Információs rekeszek

  • Szervezeti szinten: bendő, vékony és vastagbél stb.
  • Test szintjén: emlőmirigy, zsírszövet, máj, vese stb.

Asztal 1. A precíziós táplálkozásban alkalmazott matematikai modellek előnyei és korlátai.

Az áramlások képviselik a digesta áthaladását a belekben, a fehérje szintézisét stb. a modell végeredménye vagy "kimenete" a tejtermelés, a széklet és a vizelet kiválasztása stb.

METABOLIT ÁRAMLÁS A rekeszek által

A matematikai modell felállítása után a folyamatábra metabolit, például étrendi nitrogén (reggel első dolog), a különféle rekeszek által értékelje annak ürülékben, vizeletben és tejben való kiválasztódását a nap folyamán.

Az 5 rekeszes modell kialakítása lehetővé teszi a bevitt nitrogén „mozgásának” megjelenítését a különböző terek között a nap folyamán.

1.ábra. A nitrogén áramlási diagramja a test különböző rekeszein keresztül. * K: A nitrogén áramlási sebessége a különböző rekeszeken keresztül

GRAFIKUSAN ÁTADHATJUK UGYANAZON FEJLEMÉNYET.

1. ábra. A kérődzők emésztőrendszerében nitrogén áramlik

Ez a modell lehetővé teszi számunkra, hogy megvizsgáljuk, mi történik a lenyelés után 10, 18 és 24 órával, és beépítsünk új információkat a rendszerbe.

2. ábra. A nitrogén kiválasztása a székletben, a vizeletben és a tejben

Ez a modell azt jelzi, hogy az összes bevitt nitrogén:

27% -a elvész a székletben

34% a vizeletben

25% -a megy a fehérjébe a tejben

Ez a modell az eredeti modell egyszerűsítése, amely részmodelleket tartalmaz a bendőben és a tejben lévő nitrogén mennyiségi meghatározására. Különböző forgatókönyvek állhatnak össze bizonyos tápanyagok felhasználásának pontosságának értékelése és felhasználásuk hatékonyságának javítása vagy kiválasztásuk csökkentése érdekében.