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新版NRC(2001)奶牛营养需要标准的和主要内容及修改点

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葬研究 《饲赳工业》-2002年第23嫠第4期 从1944年以来.NRC已经颁布了6版的奶牛营 使用脂肪的相关有价值的信息.给出了常用油脂类物 养需要标准一2001年NRC发布了第7版奶牛营养需 质的脂肪酸组成。 要标准,该版本的营养需要标准反映了奶牛生产和奶 第4章给出_r对碳水化合物营养的全面的理解。 牛科学中发生新的变化,包括影响营养物质利用的管 讨论r非结构性和结构性碳水化台物的知识,尤其是 理和环境因素,并且提供了不同阶段和生产水平下的 NDF和ADF需要量的知识 奶牛营养物质的需要量,提供了解决当前奶牛生产领 第5章涉及了奶牛蛋白质和氨基酸营养方面的 域中存在问题的方法和技术。下面对其主要内容和与 知识 这章大量使用了文献报道中的推导公式,提供 第6版的区别作一简单介绍。 了预测维持、妊娠.泌乳和生长的代谢蛋白质需要量 1 新版奶牛营养需要标准(2001版)的主要内容 的详细解释 新版本中的氨基酸的营养知识是比以前 NRC(2001)奶牛营养需要共有16章内容.分别 版本要有了相当大的更新,提供了预测进入小肠的氨 包括干物质.能量,脂肪,碳水化台物.蛋白质和氨基 基酸流量的公式和估计了奶牛赖氨酸和蛋氨酸的需 酸,矿物元素,维生素,水,奶牛的特殊营养,犊牛营养 要量的公式 需要.生长后备奶牛营养需要,奶牛营养与环境,饲料 第6章涉及到常量和微量元素的需要量和毒性 化学和饲料加工,奶牛营养需要量,奶牛常用饲料原 方面的信息:谈到的每个矿物质元素都包括它们的功 料的组成成分,最后给出了计算机模型的评价 主要 能、生物学价值、不同类型奶牛的需要量、中毒症状和 内容简介如下: 缺乏症状。 第1章讨论了干物质采食量方面的知识,包括影 第7章与第6章类似,是与维生素有关的.维生素 响干物质采食量的因素{奶牛日粮的结构特征、环境 分为脂溶性维生素和水溶性维生素 分别讨论了各种 因素和生理状态的变化1和干物质采食量的预测方 维生素的来源和生物学利用率、功能、影响动物生产 法 在简单地描述了现有的预测干物质采食量的公式 性能的因素和需要量,以及影响需要量的因素一 以后,该章给出了新版本的预测干物质采食量的公式 第8章给出了水的代谢和需要量。这一章完善r 和与泌乳有关的采食量的数据。 影响与水摄人量有关的环境因素和水在影响采食量 第2章涉及能量,定义了能量单位和表示方法, 方面的作用 同时考虑了水中的营养物质、细菌和藻 以及估测和表达饲料能值的方法。本章讨论了奶牛维 类的存在问题。 持、生长、活动和妊娠的能量需要量。并讨论了组织动 第9章讨论了与奶牛生产有关的特殊的重要的 员和耗竭以及环境对能量需要量的影响。还提供了一 同题。主要涉及围产期奶牛的饲养.将干奶牛的营养 套关于奶牛体况评分的实用方法。 需要分为两个阶段,分别给出不同的营养需要量 另 第3章涉及饲料原料的脂肪的消化率和能值。还 外该章还详细讨论了奶牛的代谢紊乱疾病和改善生 包括了脂肪对瘤胃消化的影响和在泌乳奶牛日粮中 产奶牛性能的调节剂(如缓冲剂和直接饲喂微生物 等) 第1O章讨论了犊牛营养需要量的问题 第11章讨论了初产奶牛的生长、成熟和体贮问 蔡青和 中国农业走学.博士 100094、北京海淀匡回明 题 园西路2号 【oIO)62892774 第12章提供了对相关营养素的利用问题和奶牛 计成、孙桂芬,单位厦通讯地址同第一作者 饲养场面临的如何降低营养物质排放的问题。这是本 收稿日期:2002—02—08 版本中一个重要的特点。 o 维普资讯 http://www.cqvip.com

蓥青和等:新版NRc(2001j奶牛营养需要标准的主要内在垦堡堕皇 营  第l 3章提供lr饲料化学和饲料加] 的柑关知 需要和各种影响DMI的因素而建立的回归公式 DM1估测公式中包括了动物、日粮和环境等因素,这些因 识 给 r分析的方法和加丁对能量的影响。 第14章给出_r奶牛营养需要量表。这些表的数 素容易测定,并且已进行了深人的研究。NRC(2001 j 据是H] 算机模 产生的,分小型和大型品种奶牛两 建立的荷斯坦奶牛的DMI的估测公式是采用《奶牛 个品种,给出相应品种奶牛在不同生产阶段的营养需 科学杂志》上从1988到1998年发表的与采食量有关 要量 的数据。这些数据包括17 087个泌乳期的数据(5 962 日粮以及包含有使用牛生长激素的资料.并且包含了 第l 5章提供了奶牛常用的饲料原料的组成成分 个初产奶牛资料,11 125个属经产奶牛的资料),各种 表.并对它们的利用进行了解释 也包括了奶牛日粮 中常用原料的营养背景知识和一些不常用原料的营 从1988年~1997年这1O年之间的资料,泌乳时间 养组成 从第1周~第8O周,大部分在第1周~40周。 第16章给出了计算机模型的评价。将来自100 个小同日粮组成的试验结果输人到计算机模型中进 行评价 评价之后,给出了计算机模型中使用的预测 公式和公式的结构。 要存在的重要区别。 荷斯坦奶牛DMI预测公式为: DMI(kg/d)=(0.372×FCM+0 096 8×BW。 × (1一eI ¨I¨67’ ) (1—1) 根据该公式计算的预测值与实际值的偏差为,初 经产奶牛0.12kg/d,标准偏差为3.20kg2/d,这种误 下由主要介绍第7版与以前版本的奶牛营养需 产奶牛的DMI一0.16kg/d,标准偏差为3.05kg /d, 2新版奶牛营养需要标准(2001版)的主要修改点 差在统计上并不显著 第7版的奶牛营养需要最大的特点就是使用计 2.2能量 算机模型米估 十营养物质需要量。计算机模型是唯一 2.2 1饲料能值 的能够将影响动物生产的众多因素都考虑在内的方 法动物、日粮和管理因素来确定奶牛的营养需要。 NRC(2001)中用来获得和表达饲料能值的方法 养需要中(NRC.1989),饲料原料是用总可消化养分 使用者根据实际情况下影响需要量的因素,包括 是与以前的版本有实质性的变化。在第6版的奶牛营 与相对静止的表格中的数据不同.计算机模型能 表示(TDN)的,TDN是利用试验获得的数据,每种原 够描述不同状态下奶牛的不同营养需要量。模型能够 料的DE、ME和NE 是通过TBN计算,计算公式为: DE(Mcal/kg)=0.044 09×TDN(%)(2—1) 将一些由于饲料原料不同而产生的营养物质的吸收 效率的差异以及由此产生的对动物潜在的生产-性能 的影响(它会影响营养物质的需要量)都考虑在内。这 样就在具体使用时,就可以根据多方面的信息来确定 奶牛生产中所需得到满足的条件。 2 1干物质采食量 ME(Mcal/kg)=1.01×DE(Mcal/kg)(2—2) NEL(Mcal/kg)=0.024 5×TDN(%)(2—3) 但是,公式2—1和2—2假定采食量是的变 量(如在某阶段饲养水平为维持或lx),公式2—2假 定奶牛饲喂3倍维持(3X)而得来的,为此由公式2— 为了提高对干物质采食量预测的可操作性.新版 1转化为公式2—2的准确性值得怀疑(Vermorel和 本(NRC.2001)根据实际生产数据,改进了干物质采 Coulon,1998)。公式2—3将TDN。 转化为NE”x,并假 食量的预测公式.推导出了一个经验公式来估测短期 定在3X水平 消化率下降8% 的DMI 而NRC【1989)对于DMI的估测是完全建立 这种方法所带来的问题是:①大多目前仍在使用 在能量平衡的基础上的(在较长时期,奶牛的能量摄 的原料的TDN值是许多年前通过试验确定的,但是, 入量等于能量消耗量):这种方法不能在短期内估测 其它的一些数据已经更新了;②某种饲料的营养组成 每日的DMI,因为它需要准确地估测体组成的变化和 只有在与消化试验中采用的饲料相同时,这种饲料的 准确地估计饲料中的NE 浓度。由于胃容积的变化和 TDN值才具有价值;③对于大多数的原料,TDN值不 测量方面的误差,短期的体组织变化和所需供应的能 能直接进行测定,这是因为这种原料不能构成日粮的 量是很难准确测定的。另外,饲料中NE.也很难测 主要成分。用差减法计算出的TDN值会引入误差,使 定。 TDN估计不准确(由于坼同效应);④单一原料的ME 新的经验公式是基于动物消耗DM来满足能量 和NE-数据很少,ME和NE.值大都是混合日粮情况 维普资讯 http://www.cqvip.com

研究 藜青和等:新版NRC(2001)奶牛营养需要标准的主要内菩l翌修改点 下测定的。用于TDN到ME和NE.转化的公式是来 0.044 09×TDNf%),这是不科学的。 为4 饲料的 源于全价日粮,许多原料的TDN是在公式的13粮的 TDN的总能值是变化的某种饲料含有蛋白质提供的 TDN值范围之外,在很宽的TDN范围条件下公式并 TDN比倒高的话.这种饲料的TDN的总能值就大于 不呈线性关系;⑤在公式2—3中,奶牛饲喂3X维持 4.409 因此,DE应该是估测的可消化养分的浓度I公 水平,消化率指标保持恒定的折扣8%,根据奶牛场 式2—4a至2—4e)乘以它们的热增耗.见公式2— 的¨F常产奶量条件,奶牛平均摄人的能量的变化范围 8a,2—8b,2—8c和2—8d 既然DE是以表观消化率 为2X~4X或更多。 为前提的,而公式2—4a至2—4e是以真消化率为基 由于上述的这些问题,改进后的奶牛常用饲料营 础的,因此还颁对代谢粪能进行校芷 代谢粪TDN的 养成分表中的维持水平的TDN(TDN x)值是根据饲 热增耗假定为4 4Mcal/kg.代谢粪DE=7×0.044= 料营养组成计算获得的,而不是通过试验确定的,另 0.3Mcal/kg一 外,NE 值是根据实际的采食量和日粮的消化率确定 的,单一原料的NE 值是在饲养水平为3X和4X维 持和日粮TDN-x为了4%条件下给出 对于大多数的饲料: DEl (Mcal/kg)=(tdNFC/l00)×4 2 tdNl'’(:/ 100)×4.2+(tdNFC/100)x 5 6+(IA/100)×9.4— 0.3 I 2—8 ) 奶牛常用饲料营养成分表中的TDN. 计算采用 的方法中,每种饲料的真可消化非纤维性碳水化合物 NFC、CP、EE和NDF是利用公式2—4a,2—4b.2— 对于动物性来源的饲料: DEIx(Mcal/kg)=(tdNFC/l00)×4.2+(tdNFC/ 100)×5.6+(FA/100 J×9.4—0.3 (2—8bl 4c 2—4d,2—4e估计的(Weiss等,1992)。 真可消化NFC(tdNFC)=0.98(100一f(NDF— NDICP)+CP+EE+Ash1)×PAF (2—4a) 对于含有甘油的脂肪添加物: DE (Mcal/kg)=9.4×(FAdigesl×0.9 X(EE/ 100))+(4.3×0 1×(EE/l00) 【2—8 ) 饲草真可消化CP(tdCPc)=CP×exp[一1.2× (ADICP/CP)] CP))]×CP (2—4b) (2—4c) 对于不含有甘油的脂肪添加物: DEIX(Mcal/kg)=9.4×FAdiges|×(EE/1001 (2—8dI 精料真可消 ̄-_.,CP(tdCPc):【1一(0.4 x(ADICP/ 真可消化脂肪酸(tdFA)=FA 注:如果EE<l则FA=0 (I一(L/NDFn) 667) NDF—T 在上述公式中,tdNFC tdNDF tdCP和FA是以DM (2—4d) (2—4e) (2—5) (%)为表示方式的,在公式2~8b中蛋白质消化率来源 于表2—2。公式2—8c和2—8d,脂肪酸消化率来源于 表2—3,由于已经校正了表观和真消化率之间的差别, 在公式2—8c和2—8d中就不 烯要0 3。 2 2.3饲料NE。 Vermorel和Coulon(】998)指出.以前采用公式 真可消化NDF(IdNDF)=0.75×(NDFn—L)× TDNlx【%):tdNFC+tdCP+(tdFA×2.25)+Id— 公式2—4和2—5是用来计算新版本中的奶牛 常用的大部分原料的TDN 动物性蛋白和油脂添加 (2—3)来估计饲料的NE一是不合理的.困为它假定所 物的TDN估计采用另外的公式。动物性蛋白质原料 有饲料的DE转化为NE-的效率都相同。例如.某种 TDN x采用公式2—6估计。 TDN Jx(%)=CPdigest×CP+FA×2 25+0 98 含40%TDN的饲料(DE=1.76Mcal/kg).它的DE转 化为NE”x的效率为0 49.对于另外一种TDN为 90%的饲料(DE=3.97Mcal/kg),其转化效率为 (2—6) (100一CP—Ash—EE)一7 其中:CPdigest=估计的cP的真消化率 油脂添加物TDN x采用公式2—7a和2—7b。 TDNIx(%)=(EE x0.1)+[FAdigest×(EE× 0.9)×2 25] (2—7a) TDN ̄.f%】=(EE×FAdigest,×2.25(2—7b) O.53。这种效率的差异并不像人们想象的各种长jI料fn1 的差别那么大 为了克服这个问题.新版本采用r山 Moe和Tyy ̄ell(1972)推导出的在生产水平条件下 NE r公式,该公式可将ME 转化为NE. .可以替代以 前基于TDN的NE 公式。 NEt,・(Meal/kg)=『0.703×MEl・(Meal/kg)1一 {2一】]) 2.2 2饲料DE 在以前的版本(NRC.1989)中,将DE计算为 O.19 维普资讯 http://www.cqvip.com

蘩青和等:新版NRC(2001)奶牛营养需要标准的主要内客及修改点 营算 2.2 4瓶的NEL值与l989版本的比较 在新版本中,常用饲料的营养成分的估汁的NE r 的NE 值 利用两种小同的方法 第6版中的饲料的 算NDF的物理有效因子(PEF)。饲料的PEF是表示 为与它们饲喂长干草时的咀嚼活动的比值。长于草的 蓿青贮的PEF分别为0 9~0.95;切细的饲草0.7~ 值都低于同种饲料在旧奶牛标准I第6版)中的相应 PEF议定为J,粗切割的禾本科草青贮玉米青贮和苷 NE r约高出5%和5%~7%(Weiss.1998l 当NE r值 0 85。日粮含22%DM的物理有效纤维维持瘤胃DH 利用 述的方法计 算时,并将其运用到Weiss的资料 值在6 0,日粮含20%物理有效纤维维持处于泌乳早 中.饲料能值的过高估计值从5%下降到1 2%。 期到中期奶牛的乳脂率为3.4%。Mertens{J997)提 Dhiman等fJ995 J报道.整个泌乳期饲喂不同比例的 出.保持在筛孔径在1.8ram以上的DM(或NDF)比例 肉牛营养需要¨996)定义物理有效纤维为总NDF中 能够保持在J 1 8mm或更大孔径之E的,NDF的占有 的比例 苜蓿青贮和精料(粉碎高湿玉米和豆粕),根据饲料的 可以作为饲料物理有效纤维的常规分析方法 NRC 营养组成和计算的能值,采用公式2—12计算的NEI 数值变化幅度为+5.6%~一7.3%,平均偏差为0。 对于Wilkerson和Glem(1997)采用的4种日粮,计算 值的变化由7%下降到1.2%(高于测定值1 2.2.5 NFC和NSC之间的差别 非纤维性碳水化合物(NFC)是这样计算的: NFC=100一(%NDF+%CP+%Fat+%Ashj。而NSC 目前,由于缺乏营养需要标准和测定饲料的有效 纤维方法,了这种新概忠的应用。Mertens 『l997)提出了有效物理NDF【peNDF)概念。有效NDF 必须是测定的某种饲料替代于草或粗饲料在日粮中 (指总非结构性碳水化合物J是由酶解方法测定的 的总的能力.而且这种替代不会引起乳脂率和瘤胃 (Smith,J98¨一Mertens(J988)报道了许多原料的NFC pH值的改变(Mertens,J997) 不同原料的NDF消化 和NSC并不相等,两种术语不能混为一谈。NFC和 的速度和程度的差别,NDF与NFC瘤胃消化率的差 NSC之间的差别变化较大,主要是由于果胶和有机酸 别,影响它们用来维持最佳的瘤胃功能和动物健康的 l起的,累胶包含在NFC中,但不含在NSC。当用 能力的其它物理和化学特性。由于这些问题,有效 Smith{J981)年改进的方法测定时,淀粉、蔗糖和果糖 NDF的需要量未给出。 是作为NSC 对于饲草,尤其是禾本科,果胶和蔗糖是 2.3 蛋白质和氨基酸营养 NSC的主要部分。蔗糖存在于糖蜜和甜菜渣和其它的 保藏方法和谷物类型不同.NSC组成的差别很大,这 会影响到消化的速度和程度以及动物对饲料的能量 利用。 泌乳奶牛日粮中最佳的NSC和NFC还不确定。 NRC(2001)在蛋白质和氨基酸营养方面,与以前 副产品中 对于许多饲料,NSC就是所有的单糖。依据 版本的区别主要在于: 第一,与家禽营养需要和猪营养需要一致,NRC (2001)承认动物的每一生理状态存在一种最佳的代 谢蛋白的氢基酸模式,这种假设也适用于奶牛。瘤胃 微生物合成蛋白(MCP)、瘤胃中饲料非降解蛋白 为了避免酸中毒和其它的代谢疾病,藕版本( 1)提 (叫P)和内源蛋白(Ecp)是构成到达小肠的代谢蛋白 出NSC的最大含量为30%~40%DM,NFC含量比 (MP)。代谢蛋白是被定义为瘤胃后肠道消化的并被 NSC要高2%~3%。高产奶牛日粮中的适宜NSC或 小肠吸收的氨基酸构成的真蛋白。假定每一生理状态 NFC是与下列因素有关的:①快速可降解淀粉对瘤胃 都存在一种理想的氨基酸吸收模式。 纤维消化的影响,它能降低不同日粮之间总碳水化合 量、它能影响挥发性脂肪酸的产生。反刍和唾液产量; 第二,奶牛营养需要(J989)版本中采用了可吸收 物消化的差异;②NSC和NFC代替日粮中NDF的数 蛋白来表示蛋白质需要量。可吸收蛋白质定义为可消 化真蛋白、包括提供给瘤胃合成MCP和逃逸瘤胃降 ③淀粉消化的部位;④DMI和动物的生理状态;⑤用 解的饲料蛋白。可吸收蛋白的方法引人了降解的摄^ 于改变NSC和NFC消化的保藏和加工条件(NRC, 蛋白(DIP)和非降解的饲料蛋白(UIP)。但是,NRC 2OO1) (1989)中对于UIP在小肠的消化率定为80%,没有 考虑内源蛋白质对MP的贡献,也没有考虑UIP的氨 2.2 6有效NDF 不同体系测定有效NDF的方法不同。Nertens 基酸组成或者可吸收蛋白质的氨基酸组成。为了与 (I997 J根据咀嚼活动的方法,提出审J用回归分析来计 NRC(J996)肉牛的营养需要标准一致,并且避免与可 维普资讯 http://www.cqvip.com

研究 《词削工业》・2002年笫23造算 卵 吸收蛋白质产生歧义,NRC(2001)奶牛营养需要将 MP代替可吸收蛋白概念,RDP和RUP分别代替了 DIP和IEIP的名称。 第_二 NRC(20m)版本改进了预测MCP流量供 消化有机物质的含量而不是摄人净能预测的 同时公 式中还考虑了表观RUP的数量对生产MCP效率的 蛋门质的总必需氨基酸中每一种必需氯摹酸的含量 和总必需氨基酸的流量的公式 町消化的必需氨基酸 的流星和它们进人MP的鄢分口 以被计算这就扩展 了MP体系的应用,使其能够直接预测十二指肠蛋白 和流人卜二指肠的单个可消化必需氨基酸的流量能 够从以下知识计算来:①预测的 二指肠蛋白质中必 给量的公式。MCP的流量是根据摄人消化道的总可 质中的必需氨基酸组成 MP中的必需氪基酸的含量 影响 为了增加单一饲料原料中RUP对日粮MP的贡 需氨基酸的组成;②预 则的备种蛋白质来源(微生物 献率估计的准确性,对每种原料的RUP在小肠的消 蛋白质,原料的RUP和内源蛋白质)对每种必需氩基 化率进行了估测(50%~100%不同) 内源氮和NPN 酸的总流量的贡献;⑧微生物蛋自质,原料的RUP和 也被认为是属于流入小肠的CP中的一部分。内源氮 内源蛋白质的消化率系数;④予虫测的MP流量 (待续l (责任编辑陈广鹏J 的流量是根据栗食DM的数量来计算的。 第四,NRC(2001)版本提出了直接预测十二指肠 采食量直接决定着动物能够从环境中获得多少 采食量的凋控是通过神经一内分泌、化学性和物 营养物质.它是评价动物营养物质需求和能量代谢的 理性的综合系统来实现的,其中中枢神经系统足 基础,采食量词控对动物生产具有重要的意义 最主要的手段。神经肽(NPY)是一一种很强的良欲 ner等.I992) fEl许多 P、的广泛分布段在 (Macdonald等,1988)。动物采食饲料的多少影响其生 刺激剂(Mi产效果和饲料转化率,采食量过低,其生产水平就会 大脑中的多种功能使人们很难据此研究其对果食楚 nigasawa小组发现的一种新的神经 下降,饲料中能量用于维持体能的比例增加,在畜牧 的影响 1998年Ya生产中,用消化性低的饲料饲喂动物时.若能增加采 肽一一增食因子(Orexin)则小同于一般的神经肽,其 食量,则能以较低的饲料成本维持较高的生产水平 分布仅限于下丘脑的进食中枢.尤其是下丘脑腹部两 994年瘦素(]eplil1) (Miner等.1992)。以养猪生产为例,对猪群在不』3时 侧(LH),而且功能单一,这是继1-期的营养和采食量都有相应的规定,种用公猪、哺乳 后的又一重大发现,它为人们研究采食量的润控提供 母猪和孕后期母猪采用高营养浓度饲料.增加采食 了良好的前景一 量.以提高种猪使用效果,获得数量多,健壮和生长迅 1增食因子的结构 速的仔绪;肥育猪则采用较低营养浓度,控制饲喂量, Orexin有两种:orexinA和orexinB.都来自于同 rexin原.从大鼠脑中分离出的orex]13为3 562Da 以降低生产成本,提高商品猪质量,避免过量脂肪沉 前体前 )积。采食量还对饲养应激、患病和日粮组成变化 含有33个AA的神经肽.N端是焦谷氨酰的残基.C 引起的消化机能紊乱的畜禽具有实际意义。 端酰氨化,4个半胱氯酸的残基形成阿套链内的双硫 键 小鼠、大鼠、人、牛的orexinA序列完伞一致,而人 类的orexinB序列中有两个氨基酸不同于小鼠和大 橱彩梅,浙江大学动物科学学院,讲师,310029.杭州市 凯旋路258号一 鼠,人和大鼠orexin前体的氨基酸序列有83%相同, 小鼠和大鼠有95%相同 ore ̄in有两种受体:Ox R和 OX2R.orexinA和orexinB均口T激活OX.R,但与OX.R 阵安国、刘垒松,单位度通讯地址同第一作者。 牧稿日期:2(h92—02一l6 的亲和力前者大于后昔,与OX R的亲和,J两者都很 

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