1

Foderets fordøjelse og omsætning

2

Oversigt over NorFor PlanInddata:

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.

3

Kemisk fraktionering af foderet

Aske

Råprotein

Råfedt

Fibre (NDF)

Stivelse

Forgæringsprodukter

Rest kulhydrat

OpløseligPotentiel nedbrydelig

Ufordøjelig

FedtsyrerGlycerol

Potentiel nedbrydeligUfordøjelig

OpløseligPotentiel nedbrydelig

Ufordøjelig

Aske

Råprotein

Råfedt

Fibre (NDF)

Stivelse

Forgæringsprodukter

Rest kulhydrat

OpløseligPotentiel nedbrydelig

Ufordøjelig

FedtsyrerGlycerol

Potentiel nedbrydeligUfordøjelig

OpløseligPotentiel nedbrydelig

Ufordøjelig

4

Vomnedbrydning af foderet

Principperne fra AAT/PBV systemet anvendes på alle foderfraktioner

Anvendes både til protein og energi vurdering

5

In sacco nedbrydning af foder i vom

s

pd

Y(t) = s + pd x (1-e-kd x t)

kd

i

6

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

7

Bestemmelse af effektiv nedbrydningsgrad i vommen

Hvor:– pni = potentielt nedbrydelig foderfraktion– nhi = nedbrydningshastighed i vommen for pni

– phi = passagehastighed ud af vommen for pni

Anvendes ikke til NDF i grovfoder (partikler > 6 mm), hvor 2 pool system gælder

ii

i * i ph nh

nhpn gsgradnedbrydnin Effektiv

8

Hvad påvirker passagehastigheden?

Størrelsen af foderrationen, kg tørstof pr. dag

– Reelt er det kg tørstof pr. kg vægtNDF i rationen, g pr. dag

– Reelt er det NDF pr. kg vægtDyrets vægtAndel grovfoder i rationen

9

Passagehastighed og foderoptag

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

Tørstofoptag, kg/dag

Pa

ss

ag

eh

as

tig

he

de

r, %

/tim

e

Væske

Kraftfoder

Kraftfoder NDF

Grovfoder

Grovfoder NDF

10

Foderniveauets indflydelse på passage-hastigheden og den effektive nedbrydningsgrad

11

Passagehastighed og grovfoderandel

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

Grovfoderandel

Pas

sag

eha

stig

he

der

, %/t

ime

Væske

Kraftfoder

Grovfoder

Grovfoder NDF

12

Eksempel på passagehastigheder og opholdstider i vom11 kg TS grovfoder og 9 kg TS kraftfoder

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Væske Kraftfoder Grovfoder Grovfoder NDF

Pa

ss

ag

eh

as

tig

he

d, %

/t

8 t

16 t

21 t

47 t

13

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

14

MRT2

60 %

Små partikler

MRT1

40 %

Store partikler

kp1 kp2

kd kd

Nedbrydning af NDF fra grovfoder

EFD = pd NDF(kd NDF/(kd NDF + kp1))*(1+(kp1/(kd NDF + kp2)))

15

Sukker og stivelse i rationen

Påvirker vommiljøet og de cellulolytiske mikrober

Vomnedbrydeligheden af NDF

16

Korrigering af nhNDF

Udviklet et udtryk for vombelastning

optag NDF

sukker) - (restCHO- restCHOdt vomnedbru stivelset vomnedbrud VBT

17

VBT omregnes til korrigeringsfaktor for nhNDF

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Ko

rrig

erin

gsf

akto

r n

hN

DF

18

Virkning af stivelse og restCHO på fordøjeligheden af NDF

50

52

54

56

58

60

62

64

66

68

200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450

Stivelse+restCHO, g/kg TS

ND

F f

ord

øje

ligh

ed, %

19

Eksempel på virkningen af at bytte roepiller med byg på VBT og forskellige NDF parametre

20

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

21

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

22

Mikrobiel proteinsyntese

Øget foderniveau øger passagehastighedenØget passagehastighed øger syntesen af

mikrobielt protein, fordi:

– Der er mindre energitab til vedligehold af vommens mikroorganismer

– Færre mikroorganismer fordøjes af protozoer

23

Mikrobiel proteinsyntese

Forskellene skyldes dels foderniveau og dels rationens indhold af letfordøjelige kulhydrater

24

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

25

Varierende mikrobiel effektivitet

26

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%

27

Virkning af forgæringsprodukter

79

8783

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Lavt (3,4%) Gennemsnit (8,6%) Højt (13,7%)Indhold af forgæringsprodukter i kl.græsensilage, 1. slæt 2003

Gra

m A

AT

pr.

FE

AAT/PBV-systemetNorFor Plan

28

Betydning af forgæringsprodukter Dårlig græsensilage God græsensilage

29

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

30

Varierende AAT værdi

31

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

32

Varierende PBV værdi

-505

1015202530354045505560

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0

Foderoptagelse, kg TS/dag

PB

V,

g k

g/T

SPBV, NorFor Plan

PBV, AAT-systemet

33

Tyndtarmsfordøjelighed

Protein og stivelse som for AAT/PBV-systemet, 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%

34

Tyndtarmsfordøjelighed af ikke vomnedbrudt protein og stivelse

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90Vomnedbrytbarhet, %

Ta

rmfo

rdø

ye

ligh

et,

%

TU = 10 %TU = 5 %

35

Varierende fedtsyrefordøjelighed

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

200 400 600 800 1000 1200 1400

Fedtsyreoptag, g/dag

Ty

nd

tarm

sfo

rdø

jeli

gh

ed

af

fed

tsy

rer,

%

36

Tyndtarmsfordøjelighed af mikrobielt organisk stof

Mikrobielt protein = 85%

Mikrobielle aminosyrer = 85%

Mikrobielt råfedt = 85%

Mikrobielt stivelse = 90%

Mikrobielt restfraktion = 0%

37

30 gram endogent protein pr. kg duodenal OM flow

Reabsorption: 60%

3x30 g udskilles i tyndtarmen

Udskillelse af endogent protein i tyndtarmen

38

Aminosyreindhold i:

Mikrobielt protein = 73%

Unedbrudt foderprotein = oprindelig foderprotein (tabelværdi)

Endogent protein = 50%

39

Aminosyrer i unedbrudt foderprotein

40

AAT i rationen

=

mikrobielle aminosyrer

+ unedbrudte foderaminosyrer

+ endogene aminosyrer

41

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

42

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

43

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

44

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

45

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

46

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

47

Virkning af øget foderniveau

6,2

6,4

6,6

6,8

7

7,2

7,4

7,6

7,8

7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5

Foderoptag, kg TS pr. dag

MJ

NE

L p

r. k

g T

S

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

FE

pr.

kg

TS

48

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