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新版NASEM《奶牛营养需要》编委讲述物理讲述物理校正NFD日粮纤维淀粉的互作用

JeffFirkins博士，美国俄亥俄州立大学动物科学系的教授，主要研究营养和微生物的互作，提高日粮蛋白向微生物蛋白的转化率，减少肠道甲烷的产生；影响奶牛日粮纤维和淀粉降解率、通过率和生物氢化的物理、化学和微生物因素；蛋白质和碳水化合物消化率和微生物蛋白产量的定量估计。Firkins博士被授予美国奶业协会应用奶牛营养奖和美国饲料工业协会奶牛营养研究奖。

张倩博士，中国农业大学动物科学本科，反刍动物营养与饲料学硕士，美国普渡大学奶牛营养与生理学博士，美国威斯康星大学麦迪逊分校博士后。硕士阶段师从李胜利教授，主要研究秸秆类粗饲料在泌乳中后期奶牛日粮中的应用。博士主要研究方向是奶牛糖代谢调控以及围产期奶牛的营养调控。博士后期间主要从事奶牛氨基酸营养方面的研究，重点关注奶牛蛋氨酸的代谢及其功能。2017年加入安迪苏公司，现任安迪苏中国区反刍技术经理，主要从事产品技术支持和配方服务工作。

新版NASEM中，对于纤维部分最大的调整，就是从物理有效NDF调整为物理校正NDF，这样可以分解日粮中淀粉与纤维的相互作用。

从NFC到淀粉新版NASEM最大的变化之一

上表是2001版NRC中经常被参考的表格，主要是指当减少日粮中来自粗饲料NDF的最低含量时，则需要通过增加短纤来增加日粮中最低的NDF总量；而增加短纤的同时意味着降低NFC最大值（即非纤维碳水化合物使用量），总体理念就是当日粮非纤维性碳水化合物供应量减少时，瘤胃产酸量减少，因此就不需要那么多的来自粗饲料的NDF来刺激反刍，分泌唾液来中和瘤胃酸了。

但其实NFC是在测定的其它营养组分基础上的一个计算值，包含了其它营养组分的测量误差，所以新版NASEM不再使用NFC，取而代之的是淀粉，二者之间存在很大差别，其中最主要的是可溶性纤维，而可溶性纤维并不包含于NDF中。

在给出配方建议时，很多营养师会把粗饲料的NDF水平设置在21%，然后根据日粮的其它因素来调整，比如粗饲料切割较长，那么可以把日粮的粗饲料NDF值降低2%；如果日粮中使用全棉籽，一般情况下粗饲料NDF可降低1%甚至更多。相反如果日粮粗饲料切割长度过短，则来自于粗饲料NDF的要求就会增加4%；如果谷物类饲料是精加工的，如用压片玉米而不是玉米粉，那么日粮中粗饲料NDF的量也需要提高2%。这套体系在北美营养师圈子里是广泛使用，在新版NASEM当中也保留了类似的推荐。与此同时，在新版NASEM当中对于纤维部分也做了比较大的调整，从物理有效NDF调整为物理校正NDF。

物理有效NDF的前世今生

物理有效NDF的定义是筛分以后保留在1.18毫米筛子上部分的比例，乘以日粮NDF的含量，就得出日粮物理有效NDF值，即peNDF。随着物理有效NDF的逐渐降低，瘤胃的pH值逐渐降低，尤其当物理有效NDF值降到25%以下时，瘤胃pH值降低的幅度会越来越快。当瘤胃pH值低于6.0时，瘤胃功能会受到很大影响，进而影响纤维消化。

物理有效NDF的前世今生1Mertens’(1997)系统:3个假设

物理有效NDF的概念，其实是源自于上世纪80年代澳大利亚在绵羊上面的研究，当时研究的主要发现是不管日粮中粗饲料的切割长度是多少，最终在绵羊和肉牛粪便中大部分颗粒都通过了1.18毫米筛。如果日粮颗粒度大于1.18毫米，则在瘤胃里有刺激采食和反刍作用；小于1.18毫米时，日粮在瘤胃停留的时间很短，直接进入网胃。在奶牛上关于颗粒度的研究，其实是从绵羊上的研究延伸而来的，唯一区别是奶牛上用的筛子是2.36毫米。

发明物理有效NDF概念的学者Metens在2.36毫米的和1.18毫米之间选择了后者，因为不管是2.36毫米，还是1.18毫米，只要颗粒度大于1.18毫米的，基本上都是可以刺激咀嚼的。其实最核心的一个概念就是这些颗粒度比较大的颗粒是不易被降解的，可以刺激奶牛进行咀嚼，包括采食和反刍。

需要注意的是，当时研究颗粒度分离筛并不是宾州筛（尚未发明），而是实验室分离筛。基本操作是用水将饲料从筛子上向下冲洗，因此是通过饲料颗粒度的直径，而非长度进行分离的。

Metens的物理有效NDF体系是建立在三个假设基础上的，其中第一个假设，是如果不对每一层筛上物质进行NDF和干物质检测，则假设每一层筛上的NDF均匀分布；这样就会带来偏差，因为比较湿的粗饲料如青贮在过筛时，在上层的比例比其它饲料要多一些。而实际几乎没有人检测每层筛上的NDF含量，在所有研究试验中也仅有一半检测了每层筛上的干物质含量。第二个假设是在1.18mm筛上的所有颗粒对咀嚼的影响是一样的，但实际未考虑不同的NDF来源，即使颗粒度一样，对咀嚼的影响也是不一样的；当时Metens教授推荐1997年之后的研究者增加一层更大颗粒度的