Foderets fordøjelse og omsætning 1
Oversigt over NorFor Plan Inddata: Foderoplysninger (næringsstoffer og partikkelstørrelse) Dyreoplysninger (vægt, race, laktationsstadie etc) Strukturværdi (Tyggetid) Mave-/tarmkanal og intermediær omsætning Beregning af koens næringsstofftilførsel Foderoptagelse (Foderets fyldeværdi) Output Foderrationens næringsværdi (energi, protein etc), beregnet mælke- og proteinproduktion, foderets opholdstid i vommen, næringsstoffbalancen i vom; PBV, NDF og stivelse m.m. 2
Kemisk fraktionering af foderet Aske Opløselig Potentiel nedbrydelig Ufordøjelig Råprotein Råfedt Fedtsyrer Glycerol Potentiel nedbrydelig Ufordøjelig Fibre (NDF) Stivelse Forgæringsprodukter Opløselig Potentiel nedbrydelig Ufordøjelig Rest kulhydrat 3
Vomnedbrydning af foderet Principperne fra AAT/PBV systemet anvendes på alle foderfraktioner Anvendes både til protein og energi vurdering 4
In sacco nedbrydning af foder i vom 100 i 90 80 % nedbrudt 70 60 50 40 kd Y(t) = s + pd x (1-e -kd x t ) pd 30 20 10 s 0 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 10 4 11 2 12 0 12 8 13 6 14 4 Inkubationstid i vom, timer 5
Effektiv vomnedbrydningsgrad af en foderration Effektiv vomnedbrydningsgrad beregnes for opløselige og potentielt nedbrydelige foderfraktioner Bestemmes ud fra: Hvor stor andel af foderrationen der er potentielt nedbrydelig Nedbrydningshastigheden af den potentielt nedbrydelige foderfraktion Passagehastighed ud af vommen for den potentielt nedbrydelige foderfraktion 6
Bestemmelse af effektiv nedbrydningsgrad i vommen Effektiv nedbrydningsgrad Hvor: pn i = potentielt nedbrydelig foderfraktion nh i = nedbrydningshastighed i vommen for pn i ph i = passagehastighed ud af vommen for pn i Anvendes ikke til NDF i grovfoder (partikler > 6 mm), hvor 2 pool system gælder = pn i * nhi nhi + ph i 7
Hvad påvirker passagehastigheden? Størrelsen af foderrationen, kg tørstof pr. dag Reelt er det kg tørstof pr. kg vægt NDF i rationen, g pr. dag Reelt er det NDF pr. kg vægt Dyrets vægt Andel grovfoder i rationen 8
Passagehastighed og foderoptag 16,0 14,0 Passagehastigheder, %/time 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 Væske Kraftfoder Kraftfoder NDF Grovfoder Grovfoder NDF 2,0 0,0 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Tørstofoptag, kg/dag 9
Foderniveauets indflydelse på passagehastigheden og den effektive nedbrydningsgrad 10
Passagehastighed og grovfoderandel 16,0 14,0 Passagehastigheder, %/time 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 Væske Kraftfoder Grovfoder Grovfoder NDF 2,0 0,0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Grovfoderandel 11
Eksempel på passagehastigheder og opholdstider i vom 11 kg TS grovfoder og 9 kg TS kraftfoder 16 14 8 t Passagehastighed, %/t 12 10 8 6 4 2 16 t 21 t 47 t 0 Væske Kraftfoder Grovfoder Grovfoder NDF 12
Nedbrydning af NDF fra grovfoder I vommen er der en selektiv tilbageholdelse af NDF fra grovfoder Det betyder at man må benytte en to-pool model til at beskrive nedbrydeligheden af NDF fra grovfoder Den første pool består af store partikler som ikke kan passere ud af vommen mens den anden pool består af små partikler som kan passere ud af vommen I begge pool sker der en mikrobiel nedbrydning af NDF 13
Nedbrydning af NDF fra grovfoder kd kd MRT 1 40 % Store partikler MRT 2 kp 1 kp 2 60 % Små partikler EFD = pd NDF(kd NDF/(kd NDF + kp 1 ))*(1+(kp 1 /(kd NDF + kp 2 ))) 14
Sukker og stivelse i rationen Påvirker vommiljøet og de cellulolytiske mikrober Vomnedbrydeligheden af NDF 15
Korrigering af nhndf Udviklet et udtryk for vombelastning vomnedbrudt stivelse + VBT = vomnedbrudt restcho - (restcho - sukker) NDF optag 16
VBT omregnes til korrigeringsfaktor for nhndf 1,2 1 Korrigeringsfaktor nhndf 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 17
Virkning af stivelse og restcho på fordøjeligheden af NDF 68 66 NDF fordøjelighed, % 64 62 60 58 56 54 52 50 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 Stivelse+restCHO, g/kg TS 18
Eksempel på virkningen af at bytte roepiller med byg på VBT og forskellige NDF parametre 19
Repetition af vomnedbrydning Mere detaljeret fraktionering af foderet Nedbrydningshastighed skal angives for opløselig protein, stivelse og restcho samt potentielt nedbrydeligt protein, stivelse og NDF Variabel passagehastighed beregnes afhængig af dyr og foderration for 5 forskellige næringsstoffer i vommen Vommiljøet påvirker NDF nedbrydningen 20
Mikrobiel proteinsyntese i NorFor Plan I AAT/PBV-systemet syntetiseres 179 g mikrobielt protein pr. kg fordøjet CHO I NorFor Plan beregnes mikrobielt protein ud fra vomfordøjet organisk stof Yderligere justeres for: Foderniveau Foderrationens sammensætning Forskellige energibidrag fra næringsstofferne 21
Mikrobiel proteinsyntese Øget foderniveau øger passagehastigheden Øget passagehastighed øger syntesen af mikrobielt protein, fordi: Der er mindre energitab til vedligehold af vommens mikroorganismer Færre mikroorganismer fordøjes af protozoer 22
Mikrobiel proteinsyntese Forskellene skyldes dels foderniveau og dels rationens indhold af letfordøjelige kulhydrater 23
Mikrobiel proteinsyntese Stigende andel af let omsætteligt CHO reducerer syntesen af mikrobielt protein, fordi: Amylolytiske bakterier har et højt vedligeholdsniveau Cellulolytiske bakterier har et lavere vedligeholdsniveau 24
Varierende mikrobiel effektivitet Mikrobiel effektivitet g/kg vomford.om 220 200 180 160 140 10 kg ts 15 kg ts 20 kg ts 25 kg ts 120 100 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Stivelse + restcho, g/kg TS 25
Mikrobiel proteinsyntese Energi til mikrobiel proteinsyntese beregnes ud fra vomfordøjet organisk stof Nedbrudt CHO og glycerol sættes til 100% Nedbrudt protein sættes til 50% Forgæringsprodukter fra ensilage sættes til 12,5% 26
Virkning af forgæringsprodukter 100 Gram AAT pr. FE 95 90 85 80 75 70 87 83 AAT/PBV-systemet NorFor Plan 79 65 60 Lavt (3,4%) Gennemsnit (8,6%) Højt (13,7%) Indhold af forgæringsprodukter i kl.græsensilage, 1. slæt 2003 27
Betydning af forgæringsprodukter Dårlig græsensilage God græsensilage 28
Passagehastigheden varierer med foderniveau og foderrationens sammensætning Påvirker den mikrobielle proteinsyntese Påvirker nedbrydningsgraden af protein Påvirker mængden af fordøjet CHO både af cellevægskulhydrater og af stivelse 29
Varierende AAT værdi 110 100 AAT, NorFor Plan AAT, AAT-systemet AAT, g/kg TS 90 80 70 60 50 40 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 Foderoptagelse, kg TS/dag 30
Beregning af PBV i NorFor Plan PBV beregnes som forskellen mellem nedbrydning af protein og den mikrobielle proteinsyntese i både AAT/PBV-systemet og i NorFor Plan NorFor Plan har 3 betydelige ændringer Nedbrydningsgraden afhænger af foderniveau Den mikrobielle proteinsyntese varierer Recirkuleringen er fast 4,6% af proteinet i foderet 31
Varierende PBV værdi PBV, g kg/ts 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0-5 PBV, NorFor Plan PBV, AAT-systemet 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 Foderoptagelse, kg TS/dag 32
Tyndtarmsfordøjelighed Protein og stivelse som for AAT/PBVsystemet, dvs. der skal angives ufordøjeligt protein og stivelse Fedtsyrefordøjeligheden varierer med fedtsyreoptag, fra DJF rapport nr. 53 Fordøjeligheden af mikrobielle næringsstoffer er konstant Endogent protein er konstant 60% 33
Tyndtarmsfordøjelighed af ikke vomnedbrudt protein og stivelse 100 Tarmfordøyelighet, % 80 60 40 20 TU = 10 % TU = 5 % 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Vomnedbrytbarhet, % 34
Varierende fedtsyrefordøjelighed 100 Tyndtarmsfordøjelighed af fedtsyrer, % 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 200 400 600 800 1000 1200 1400 Fedtsyreoptag, g/dag 35
Tyndtarmsfordøjelighed af mikrobielt organisk stof Mikrobielt protein = 85% Mikrobielle aminosyrer = 85% Mikrobielt råfedt = 85% Mikrobielt stivelse = 90% Mikrobielt restfraktion = 0% 36
Udskillelse af endogent protein i tyndtarmen 30 gram endogent protein pr. kg duodenal OM flow 3x30 g udskilles i tyndtarmen Reabsorption: 60% 37
Aminosyreindhold i: Mikrobielt protein = 73% Unedbrudt foderprotein = oprindelig foderprotein (tabelværdi) Endogent protein = 50% 38
Aminosyrer i unedbrudt foderprotein 39
AAT i rationen = mikrobielle aminosyrer + unedbrudte foderaminosyrer + endogene aminosyrer 40
Hvad kommer til tyktarmen? Næringsstoffer fra foderet som ikke er blevet fordøjet i vommen eller tyndtarmen, samt af endogent og mikrobielt organisk stof som ikke er blevet fordøjet i tyndtarmen I tyktarmen sker der en mikrobiel nedbrydning Koen kan udnytte energien fra fermenteringen, men ikke det mikrobielle protein 41
Hvad udskilles i gødningen? Ufordøjede foderfraktioner, mikrobielt organisk stof og endogent protein Dette danner grundlag for beregning af den totale fordøjelse (tilsyneladende) af forskellige næringsstoffer og dermed for for beregning af omsættelig energi og derefter af nettoenergi til laktation, NEL 42
Beregning af rationens energiværdi Baseret på nettoenergi til laktation (NEL, MJ) efter Van Es, 1975 og 1977, dvs. det hollandske system Omsættelig energi (ME) beregnes ud fra rationens tilsyneladende totalfordøjelighed af næringsstofferne råprotein, råfedt, stivelse, NDF, restcho og forgæringsprodukter bestemt i NorFor Plan 43
Beregning af bruttoenergi BE = (24,1*CP + 36,6*CFat + 18,5*CHO)/1000 Hvor: BE = bruttoenergi, MJ/kg ts CP = råprotein, g/kg ts CFat = råfedt, g/kg ts CHO = kulhydrater, g/kg ts. Beregnet som organisk stof-(råprotein+råfedt 44
Beregning af omsættelig energi ME = (18,0*tdCP + 37,7*tdCFat + 14,5*(tdCHO-sukker) + 13,9*sukker)/1000 Hvor: ME = omsættelig energi, MJ/kg ts tdcp = total fordøjet råprotein, g/kg ts tdcfat = total fordøjet råfedt, g/kg ts tdcho = total fordøjet kulhydrat, g/kg ts 45
Beregning af nettoenergi Nettoenergi til laktation NEL = 0,60*[1+0,004*(q-57)]*ME Hvor: NEL = Nettoenergi til laktation, MJ/kg ts q = energikoncentrationen i rationen, ME/BE 46
Virkning af øget foderniveau 7,8 7,6 1,40 MJ NEL pr. kg TS 7,4 7,2 7 6,8 6,6 6,4 1,20 1,00 0,80 0,60 FE pr. kg TS 6,2 7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 Foderoptag, kg TS pr. dag 0,40 47
Nu er vi igennem modellen! Har fået beregnet fordøjeligheden af næringsstofferne, hvor vi tager højde for den aktuelle fodringssituation Derudfra har vi fået beregnet Nettoenergi til laktation, NEL målt i MJ AAT forsyningen PBV for rationen 48