CN113923982A - 配制动物饲料组合物的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于配制动物饲料组合物的系统,包括:饲料成分数据存储器,其中存储多种饲料成分的以下项,饲料成分包括至少一种营养素:至少一种营养素表现第一消化率的第一部分含量,至少一种营养素表现第二消化率的第二部分含量,和至少一种营养素表现第三消化率的第三部分含量,第一、第二和第三消化率彼此不同;营养方案数据存储器,其中存储以下至少一个的相应饲喂量的动物营养方案:至少一种营养素具有第一消化率的第一部分,至少一种营养素具有第二消化率的第二部分,和至少一种营养素具有第三消化率的第三部分;饲料组合物处理器,通信连接到饲料成分数据存储器和营养方案数据存储器,并配置为从动物营养方案和存储在饲料成分的饲料成分数据存储器中的至少一种营养素的第一、第二和第三部分含量中得出关于要饲喂给动物的饲料成分的饲料组合物,饲料组合物遵循营养方案,和基于饲料组合物输出饲喂动物的指令。

Description

配制动物饲料组合物的系统和方法
本发明涉及用于配制动物的饲料组合物的系统和方法。
饲喂动物时,目标可能是使动物在质量、胴体、肌肉发育、生长等方面得到最大程度的发育。此外,可能需要动物保持良好的健康状态,并实现骨骼、肌肉、器官、血管等的平衡发育。
当饲喂动物时,可以寻求最大的目标效果,例如使用最低成本的饲喂方案实现动物的某种发育。可以根据例如蛋白质的总量和碳水化合物的总量来确定所需的营养组合物,例如作为每日摄入量,并且可以选择饲料成分以符合所需的营养组合物。
本发明旨在提供一种用于配制动物的饲料组合物的改进系统和方法。
本发明提供了用于配制动物的饲料组合物的系统和方法,所述动物优选单胃动物,比如单胃养殖动物或伴侣动物,包括但不限于假单胃动物,比如羔羊、猪、家禽、马、鱼和甲壳类动物、小牛、狗和猫,所述系统和方法考虑了一种或多种,优选两种或更多种,甚至更优选三种或更多种营养素的消化或动力学或发酵动力学。
为了实现该目的,根据本发明的一个方面,提供了用于配制用于动物的饲料组合物的系统,包括:
-饲料成分数据存储器,其中存储有多种饲料成分的以下项,该饲料成分包括选自蛋白质、淀粉和纤维的组中的至少两种营养素,
至少两种营养素中的每一种的表现出第一消化率的相应第一部分(fraction)的含量,
至少两种营养素中的每一种的表现出第二消化率的相应第二部分的含量,以及
至少两种营养素中的每一种的表现出第三消化率的相应第三部分的含量,
第一消化率、第二消化率和第三消化率彼此不同,其中第一消化率、第二消化率和第三消化率与动物消化道的不同部位的消化有关;
-营养方案数据存储器,其中存储有动物的营养方案,该营养方案是关于以下项中的至少一个的相应饲喂量:
至少两种营养素中的一种的具有第一消化率的第一部分,
至少两种营养素中的一种的具有第二消化率的第二部分,和
至少两种营养素中的一种的具有第三消化率的第三部分,以及
以下项中的至少一个的相应饲喂量:
至少两种营养素中的另一种的具有第一消化率的第一部分,
至少两种营养素中的另一种的具有第二消化率的第二部分,和
至少两种营养素中的另一种的具有第三消化率的第三部分,
-饲料成分处理器,其通信连接到饲料成分数据存储器和营养方案数据存储器,并被配置成:
从用于动物的营养方案和存储在用于饲料成分的饲料成分数据存储器中的至少两种营养素的相应第一部分、相应第二部分和相应第三部分的含量中得出关于要饲喂给动物的饲料成分的饲料组合物,该饲料组合物遵循该营养方案,以及
基于饲料组合物输出分配用于饲喂动物的饲料成分的指令。
饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的数据。饲料成分的例子包括但不限于:面包粉、大麦、羽毛粉、鱼粉、马豆、亚麻籽、苜蓿、羽扇豆、玉米、具有可溶物的玉米酒糟干燥谷物、玉米麸质饲料、玉米麸质粉、肉和骨粉、燕麦壳、燕麦、去皮燕麦、棕榈仁粉、豌豆片、豌豆蛋白、豌豆淀粉、豌豆、猪肉粉、马铃薯蛋白浓缩物、家禽粉、水解家禽蛋白、菜籽粉、大米、米粉、黑麦、脱脂奶粉、大豆蛋白浓缩物、大豆蛋白分离物、大豆壳、豆粕、甜菜浆、葵花籽粕、黑小麦、小麦、麦麸、小麦粉、小麦麸质饲料、小麦麸质粉、水解小麦麸质粉、小麦次粉、具有可溶物的小麦酒糟干燥谷物、乳清渗透物、酸性乳清粉、甜乳清粉、脱糖乳清粉和乳清蛋白浓缩物。对于每种饲料成分,数据存储器存储其营养素含量。
饲料组合物可用于单个动物或一组动物,比如畜群、马厩中的多只动物等。动物优选为非人类动物。
饲喂动物的指令可以例如由印刷的(例如纸质)指令、电子显示的指令(例如在显示器上)或电子指令(比如,例如通过互联网,以电子格式传输的数据)形成。
营养素可以是任何合适的营养素,比如但不限于蛋白质、碳水化合物、非淀粉多糖、淀粉、脂肪和纤维。营养素可以理解为一组营养物质。例如,营养素蛋白质可以理解为一条或多条氨基酸链。营养素蛋白质尤其可以包括由氨基酸构建的氨基酸链,例如组氨酸、精氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、赖氨酸、甘氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、硒代半胱氨酸、苏氨酸、吡咯赖氨酸、色氨酸、缬氨酸(V)。
作为另一个例子,营养素淀粉可以理解为由大量通过糖苷键连接的葡萄糖单元组成的聚合碳水化合物。例如,营养素淀粉可以包括直链淀粉和/或支链淀粉。
营养素纤维,也称为膳食纤维,可以理解为不是淀粉并且不能被动物消化道中的消化酶完全分解的(例如植物来源的)饲料的一部分。营养素纤维尤其可以包括纤维素、半纤维素(不溶性的,例如阿拉伯半乳聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡糖醛酸聚糖、木葡聚糖、半乳甘露聚糖和果胶物质,以及可溶性的,例如β-葡聚糖、果胶、半乳甘露聚糖、瓜尔豆胶和果聚糖)、木质素、几丁质和低聚糖(例如FOS、GOS、XOS、AXOS、棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖)。
营养素脂肪可以理解为用一个、两个或三个脂肪酸链酯化的甘油链。因此,营养素脂肪可以理解为包含脂肪酸,该脂肪酸可以理解为具有长脂肪链的羧酸。脂肪酸尤其可以包括非饱和脂肪酸、饱和脂肪酸和反式酸。饱和脂肪酸的例子可以是己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木质素酸(Lignocenic acid)和蜡酸。非饱和脂肪酸的例子可以是:
-单不饱和脂肪酸,比如巴豆酸肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、乌桕酸、油酸、反油酸、异油酸、鳕油酸、二十碳烯酸、芥酸和神经酸,
-二不饱和脂肪酸,比如亚油酸、二十碳二烯酸、二十二碳二烯酸,
-三不饱和脂肪酸,比如亚麻酸、皮诺敛酸(Pinolenic acid)、桐酸、米德酸(Meadacid)、二高-γ-亚麻酸、二十碳三烯酸,
-四不饱和脂肪酸,比如十八碳四烯酸、花生四烯酸、二十碳四烯酸、肾上腺素酸,
-五不饱和脂肪酸,比如十八碳五烯酸(Bosseopentaenoic acid)、二十碳五烯酸、奥兹坐酸(Ozubondo acid)、沙丁酸、二十四碳五烯酸,
-六不饱和脂肪酸,比如二十二碳六烯酸、鲱鱼酸。
消化率可以理解为动物可以消化相应营养素的一部分的速率(例如速度),或者营养素的一部分在动物体内降解的速率(例如速度),并且可以例如表示为从动物摄入开始的时间内的降解或者从动物胃排空开始的时间内的降解。
第一、第二和第三消化率可各自由消化率的范围限定,例如相互排斥的消化率的范围。每种营养素的第一、第二和第三消化率可不同或可相同。例如,对于营养素纤维,消化率可比蛋白质和淀粉慢,而蛋白质和淀粉的消化率可相同。
饲料成分数据存储器可以由存储在任何合适的(例如,电子可访问的)存储结构中的数据集合形成。
营养方案数据存储器可以由存储在任何合适的(例如,电子可访问的)存储结构中的数据集合形成。
营养方案数据存储器和饲料成分数据存储器可以由单独的数据存储装置形成,例如单独的(数据存储)存储器。可替代地,营养方案数据和饲料成分数据存储器可以由单个数据存储装置的相应部分形成,例如数据存储存储器的相应存储器部分。
术语营养素的含量可以理解为饲料成分的重量含量或重量分数(fraction),例如由营养素形成的饲料成分的重量的百分比或分数。例如,总蛋白质含量可以用g/kg饲料材料来表示。可消化的蛋白质部分随后可以表示为总蛋白质含量的%或重量。
饲料组合物处理器可以是任何合适的数据处理器,比如微处理器,其配备有合适的程序指令以执行所描述的任务。要提供给动物的饲料的饲料组合物应理解为饲料成分数据存储器中列出的饲料成分中的一种或多种的组合,饲料成分的例子在本文件的其他地方列出。饲料组合物可以例如表示要给动物施用的饲料成分中的一种或多种的量,例如每日配给量、每日两次配给量、每周配给量、每月配给量、基于特定条件的配给量、动物需求等。
术语消化可以定义为饲料成分或营养素被酶降解,例如在消化道中。
术语发酵可以定义为饲料成分或营养素被微生物降解,例如在消化道中。
根据本发明,饲料成分数据存储器存储多种饲料成分的营养素含量。更具体地,对于至少一种营养素,优选地对于至少两种营养素,相应的营养素含量被细分为三个部分,即营养素的表现出第一消化率的第一部分的含量、营养素的表现出第二消化率的第二部分的含量和营养素的表现出第三消化率的第三部分的含量。第一、第二和第三部分一起可以形成饲料成分中包含的全部营养素。可替代地,营养素的一个或多个其他部分可以包含在饲料成分中。例如,可以提供第四(例如剩余)部分,例如具有第四消化率。
在实施方式中,饲料成分数据存储器包括每个饲料成分的至少一种、优选至少两种、三种、四种、五种或更多种营养素的含量数据;以及关于所述至少一种、优选至少两种、三种、四种、五种或更多种营养素的部分的数据,其表现出第一、第二、第三、第四等降解(消化)速率,优选对于多种营养素。在实施方式中,饲料成分数据存储器包括营养素蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种、优选至少两种、更优选全部三种的上述数据。
消化率可以用各种方法测定。例如,可以通过对活体动物进行测试来确定消化率,例如,在摄入饲料成分后的不同时间点测量取自动物的血液样品中的营养素的浓度。
作为另一个例子,可以建立消化道模拟模型,例如软件模拟模型,其模拟动物中的消化和相关动力学。
作为又一个例子,可以进行体外消化道模拟,例如模拟酶活性、温度、酸性作用、细菌/微生物活性等。
作为又一个例子,可以测定不同蛋白质、不同淀粉和/或不同纤维的消化率。例如,测定不同蛋白质(比如酪蛋白和乳球蛋白等)、不同纤维(比如纤维素、果胶等)和/或不同的淀粉(比如直链淀粉、支链淀粉等)的消化率。然后,基于饲料成分中这些营养素的含量,给饲料成分分配相应的消化率。
由于各种原因,饲料成分中的营养素的部分可能以不同的速度消化。例如,饲料成分中的营养素含量可以包括各种物质,比如不同的蛋白质(例如,在蛋白质的情况下),它们可以以不同的速率消化。其他因素也可能起作用。例如,营养素的一部分可能需要在消化道中发酵之后才能被动物吸收等。
根据本发明的一方面,定义了三个消化率,即第一消化率、第二消化率和第三消化率。第一、第二和第三消化率可彼此不同。每个消化率可以代表一个时间范围内的降解或发酵,因此第一消化率可以代表第一时间范围内的降解,第二消化率可以代表第二时间范围内的降解,并且第三消化率可以代表第三时间范围内的降解。这些范围可以是互相排斥的,例如时间范围可以彼此相邻。
营养方案数据存储器存储用于动物的营养方案。营养方案可以用至少一种营养素的第一部分、至少一种营养素的第二部分和/或至少一种营养素的第三部分的相应饲喂量来表示。因此,营养方案规定了营养素的第一、第二和第三部分中的至少一个。营养方案可以指定营养素的第一、第二和第三部分中的至少两个,或者可以指定营养素的第一、第二和第三部分中的所有三个。可替代地或另外地,营养方案可以指定第一营养素的第一、第二和第三部分中的至少一个,以及第二营养素的第一、第二和第三部分中的至少一个。营养方案可以进一步指定第三营养素、第四营养素等的第一、第二和第三部分中的至少一个。
饲料组合物处理器将饲料成分数据存储器连接到营养方案数据存储器。
饲料组合物处理器被配置为,例如,通过提供合适的程序指令,从用于动物的营养方案以及用于饲料成分的饲料成分数据存储器中存储的关于至少一种营养素的含量和/或至少一种营养素的具有第一、第二和/或第三消化率的部分的含量的信息中,得出要饲喂给动物的饲料组合物。饲料组合物可以用饲料成分,例如要饲喂给动物的相应饲料成分的量来表示。饲料组合物处理器从一种或多种饲料成分中通过选择适当量的相应饲料成分来组成饲料组合物,以便提供一定量的具有第一、第二和/或第三消化率的营养素,如营养方案中所规定的。
饲料组合物处理器可以基于各种标准,例如最低成本、利用度、最低二氧化碳足迹或任何其他合适的标准来选择饲料成分的量。此外,饲料组合物处理器可以结合最小成本函数,同时成本因子被分配给饲料成分中的每一种。饲料组合物处理器还可以基于两个或更多个这样的标准来选择饲料成分的量,例如,以最小的成本实现特定动物类型的最小营养需求。
由于包含在饲料成分中的营养素或营养素部分可以在消化道的不同部位被动物消化,因此随时间推移,营养素或营养素部分对动物的利用度可取决于例如营养素或营养素部分在消化道的哪个部位发生消化/降解和吸收。发明人已经认识到,通过提供三个消化率可以实现其有效建模。每个消化率可以例如与消化道的不同部分中的营养素的一部分的消化或降解和/或与不同的消化机制相关。发明人已经认识到,动物消化所涉及的不同消化机制可以通过至少三个消化率对不同的营养素建模。因此,由于营养方案规定了具有第一消化率的营养素(第一部分)的量、具有第二消化率的营养素(第二部分)的量和/或具有第三消化率的营养素(第三部分)的量,并且由于要提供给动物的饲料组合物提供了具有第一、第二和/或第三消化率的营养素的所需量,因此可以很好地控制营养素对动物的生物利用度。因此,可以以期望的速率使营养素在动物中生物可用,例如在动物的血流中可用。
处理器可基于饲料组合物输出饲喂动物的指令。该指令可以是饲喂清单的形式,该清单列出了要饲喂给动物的饲料成分及其相应的量。
因此,可以根据期望的目标效果所需的营养方案来确定饲料组合物。期望的营养方案可以规定,为了实现期望的目标效果或两个或更多个期望的目标效果,具有第一、第二和/或第三消化率的特定量的至少一种营养素应包含在饲料组合物中。
使用本文教导的系统,可以随时间推移来控制至少一种营养素(优选选自蛋白质、淀粉和纤维)递送到动物消化道特定部分。由于不同的消化率与动物消化道不同部分中营养素的消化有关,因此控制动物消化道部分中待消化的营养素蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种可以促进营养素蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的生物利用度的协调时序。作为协调时序的结果,可以提供动物中营养素的生物利用度的协调时序,这可以促进动物性能(例如,生长、产奶、饲料摄入、饲料效率等)、胃肠道、肠道发育和/或肠道健康。
在实施方式中,至少一种营养素包括蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的以下项中的相应营养素含量:
蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种的具有第一消化率的部分,
蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种的具有第二消化率的部分,以及
蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种的具有第三消化率的部分。
已经发现,基于这样的一种或多种部分的营养方案为实现期望的目标效果提供了优异的饲喂方案或饲料组合物。可以控制蛋白质、淀粉和/或纤维随时间推移的生物利用度,从而促进动物的期望发育。
在实施方式中,营养素包括蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的以下项中的相应营养素含量:
蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的具有第一消化率的相应部分,
蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的具有第二消化率的相应部分,以及
蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的具有第三消化率的相应部分。
已经发现,基于这样的部分的营养方案为实现期望的目标效果提供了优异的饲料组合物。因此,可以定制营养方案以达到期望的效果。可以控制蛋白质、淀粉和/或纤维中的至少两种随时间推移的生物利用度,从而促进动物的期望发育。
在实施方式中,考虑了蛋白质和淀粉的消化率。因此,在实施方式中,营养素包括蛋白质和淀粉,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,
蛋白质的具有第二消化率的第二部分,
蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
淀粉的具有第一消化率的第一部分,
淀粉的具有第二消化率的第二部分,以及
淀粉的具有第三消化率的第三部分。可以控制蛋白质和淀粉随时间推移的生物利用度,从而能够随时间推移定制这些营养素质的供应,促进动物的期望发育。
优选地,存储在营养方案数据存储器中的营养方案包括:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分、蛋白质的具有第二消化率的第二部分、蛋白质的具有第三消化率的第三部分中的至少一个,以及
淀粉的具有第一消化率的第一部分、淀粉具有第二消化率的第二部分、淀粉的具有第三消化率的第三部分中的至少一个。
肌肉蛋白质的合成可能需要同时存在于肌肉细胞的期望位置的氨基酸和能量。因此,利用消化率递送蛋白质和淀粉可以协同作用,并且可以使饮食配方能够尝试在相似的时间点递送氨基酸(即,消化的蛋白质)和能量(即,消化的淀粉)和/或在餐后维持这种递送一段时间。
在实施方式中,所述至少两种营养素包括蛋白质和纤维,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,
蛋白质的具有第二消化率的第二部分,
蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
纤维的具有第一消化率的第一部分,
纤维的具有第二消化率的第二部分,以及
纤维的具有第三消化率的第三部分,
其中存储在营养方案数据存储器中的营养方案包括:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分、蛋白质的具有第二消化率的第二部分、蛋白质的具有第三消化率的第三部分中的至少一个,以及
纤维的具有第一消化率的第一部分、纤维的具有第二消化率的第二部分和纤维的具有第三消化率的第三部分中的至少一个。
蛋白质与纤维的协同作用可能源于纤维作为微生物底物在控制消化通过速率和胃肠健康中的作用。例如,在饮食中含有更多抗性蛋白质的情况下,可以使用缓慢发酵的纤维,因为人们更喜欢微生物通过抗性蛋白质在整个大肠中发酵纤维。抗性蛋白质的发酵可能导致有毒代谢物,这些有毒代谢物可能导致腹泻以及降低动物性能和健康。此外,快速发酵纤维的利用可能引起有益于能量代谢的代谢物的释放,这可能与蛋白质消化率协同作用,因为蛋白质合成需要氨基酸和能量两者。
在实施方式中,所述至少两种营养素包括淀粉和纤维,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的:
淀粉的具有第一消化率的第一部分,
淀粉的具有第二消化率的第二部分,
淀粉的具有第三消化率的第三部分,
纤维的具有第一消化率的第一部分,
纤维的具有第二消化率的第二部分,以及
纤维的具有第三消化率的第三部分,
其中存储在营养方案数据存储器中的营养方案包括:
淀粉的具有第一消化率的第一部分、淀粉的具有第二消化率的淀粉的第二部分、淀粉的具有第三消化率的第三部分中的至少一个,以及
纤维的具有第一消化率的第一部分、纤维的具有第二消化率的第二部分和纤维的具有第三消化率的第三部分中的至少一个。
纤维的消化可能发生在淀粉消化之后,有时甚至是很久之后。这可能与蛋白质和淀粉的消化速度有协同作用,因为在饭后的某个时间点,纤维可能比淀粉提供更多的能量。这可用于在餐后为动物提供稳定的能量供应。例如,淀粉可能首先被消化,并在一段时间内为肌肉蛋白质合成提供能量。在这段时间之后,动物可能需要消耗更多的饲料来增加其能量供应。然而,当与纤维消化动力学结合时,动物的餐后能量供应可能会延长,因此,动物可能不需要消耗更多的饲料或吃更多的饭来增加其能量供应。
在实施方式中,为饲料成分数据存储器中存储的多种饲料成分的营养素含量包括:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分、蛋白质的具有第二消化率的第二部分和蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
淀粉的具有第一消化率的第一部分、淀粉的具有第二消化率的第二部分和淀粉的具有第三消化率的第三部分,以及
纤维的具有第一消化率的第一部分、纤维的具有第二消化率的第二部分和纤维的具有第三消化率的第三部分,
其中优选地,存储在营养方案数据存储器中的营养方案包括以下项中的至少一个:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,蛋白质的具有第二消化率的第二部分,蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
淀粉的具有第一消化率的第一部分,淀粉的具有第二消化率的第二部分,淀粉的具有第三消化率的第三部分,
纤维的具有第一消化率的第一部分,纤维的具有第二消化率的第二部分,和纤维的具有第三消化率的第三部分。
饲料成分数据存储器优选地至少包括每种饲料成分的蛋白质、淀粉和纤维的含量。此外,每种营养素(例如蛋白质、淀粉和纤维)的含量可以被分成至少三个部分,其分别具有至少3个消化率,例如快消化蛋白质、慢消化蛋白质和抗性蛋白质,和/或快消化纤维、慢消化纤维和抗性纤维,和/或快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉。因此,根据它们的消化率,营养素蛋白质、淀粉和纤维可以各自分为三组。
第一(即,快)消化率、第二(即,慢)消化率和第三(即,抗性)消化率可能与动物的消化道的不同部位的消化或降解有关,例如如下:
快消化蛋白质(即蛋白质的表现出第一降解速率的部分)可以理解为在动物食用后的预定时间内降解的存在于饲料成分中的蛋白质的部分。特别地,快消化蛋白质可以在动物的胃中或者在动物的上小肠道中降解成更小的碎片。快消化蛋白质的部分可以例如使用如上所述的体外消化方法来测量。慢消化蛋白质(即蛋白质的表现出第二消化率的部分)可以理解为在动物食用后的预定时间后消化的蛋白质的部分。抗性蛋白质(即蛋白质的表现出第三消化率的蛋白质)可以理解为不被动物自身消化但是可以被细菌发酵(例如在动物的大肠中)或不在动物中发酵的蛋白质的部分。
快消化淀粉(即淀粉的表现出第一消化率的部分)可以理解为在动物食用后的预定时间内消化的淀粉的部分。例如,可以在木薯中观察到快消化淀粉。慢消化淀粉(即淀粉的表现出第二消化率的部分)可以理解为在动物食用后的预定时间后消化的淀粉的部分。例如,可以在豌豆和马豆中观察到慢消化淀粉。抗性淀粉(即淀粉的表现出第三消化率的部分)可以理解为不被动物自身消化但是可以被细菌发酵(例如在动物的大肠中)或不在动物中发酵的淀粉量。
快消化纤维(即纤维的表现出第一消化率的部分)可以理解为在动物食用后的预定时间内消化的纤维的部分。快消化纤维可以理解为在本质上是水溶性的,并且可以以甜菜浆为例。慢消化纤维(即纤维的表现出第二消化率的部分)可以理解为在动物食用后的预定时间后消化的纤维的部分。抗性纤维(即纤维的表现出第三消化率的部分)可以理解为不被动物自身消化或降解的纤维的部分。抗性纤维可以稳定排便并改善动物的粪便品质,这有助于预防腹泻。在不希望被理论束缚的情况下,抗性纤维被认为控制后肠通过速率。
因此,动物的饲喂可以考虑消化动力学,因为动物的消化速度被考虑在内。因此,就其动力学而言,营养方案可以是平衡的,因为对于蛋白质、淀粉和纤维中的每一种,可以规定所需量的快消化部分、慢消化部分和抗性部分。
饲料成分处理器,比如合适的可编程微处理器,可以被配置成从用于动物的营养方案和存储在饲料成分数据存储器中的每种成分的相应营养素含量中得出关于要饲喂给动物的饲料成分的饲料组合物,该饲料组合物遵循营养方案,以及
-基于饲料组合物输出饲喂动物的指令。
这些指令可包括饲料成分及其混合在一起并供应给动物的量的表格。营养方案可基于动物的年龄,并且可与两个输出参数中的一个有关:性能或安全性。输出参数由客户选择,因此可以针对客户期望的结果专门制定指令。
在实施方式中,蛋白质的具有第一消化率的部分和淀粉的具有第一消化率的部分被定义为胃排空后不到30分钟内消化的蛋白质和淀粉的含量,并且其中蛋白质的具有第二消化率的部分和淀粉的具有第二消化率的部分被定义为胃排空后超过30分钟内在小肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。蛋白质和淀粉的残留并进入大肠的部分可被认为是消化抗性的。抗性蛋白质和淀粉可以在大肠中发酵,或可以不在动物中发酵。
例如,快和慢蛋白质来源的分类可以基于餐后血浆氨基酸浓度增加的判断来进行。因此,可以利用基于胃排空后30分钟消化的分类,因为淀粉和蛋白质在小肠中发生吸收后会引发生理反应。
在实施方式中,对于所述至少两种营养素中的每一种,第一部分从胃排空开始在相应的第一消化时间范围内消化,第二部分从胃排空开始在相应的第二消化时间范围内消化,并且第三部分从胃排空开始在相应的第三消化时间范围内消化,并且其中,对于所述至少两种营养素中的每一种,相应的第一、第二和第三消化时间范围不重叠。
第一、第二和第三消化时间范围可定义第一、第二和第三消化率。第一、第二和第三消化时间范围对于每种营养素可不同,或者对于不同的营养素可具有相同的值。
例如,对于营养素纤维,消化时间范围可比蛋白质和淀粉慢,而蛋白质和淀粉的消化时间范围可相同。第一部分从胃排空开始在第一消化时间范围内消化,第二部分从胃排空开始在第二消化时间范围内消化,并且第三部分从胃排空开始在第三消化时间范围内消化。第一消化率、第二消化率和第三消化率与动物的消化道的不同部位的消化有关。由于第一消化率、第二消化率和第三消化率与动物的消化道的不同部位的消化有关,因此第一、第二和第三消化时间范围可以在时间上不重叠。
在实施方式中,快消化纤维被定义为在盲肠中发酵的纤维的含量,并且其中慢消化纤维被定义为在大肠中发酵的纤维的含量。抗性纤维可以定义为在消化道中未发酵的纤维的含量。
在实施方式中,慢消化蛋白质和慢消化淀粉代表在动物的小肠(例如空肠和回肠)中消化或降解的蛋白质和淀粉的含量。
在实施方式中,快消化纤维代表在动物的盲肠中发酵或降解的纤维的含量。
在实施方式中,慢消化纤维代表在动物的大肠中发酵或降解的纤维的含量。
在实施方式中,抗性蛋白质和抗性淀粉代表在动物的大肠中发酵或降解的蛋白质和淀粉的含量,或者在动物中未发酵的蛋白质和淀粉的含量。
在实施方式中,抗性纤维代表在动物中未发酵的纤维的含量。
在实施方式中,在营养方案数据存储器中,按动物的类型存储营养方案。因此,对于不同类型的动物,可以建立一种或多种营养方案来适应该类型动物的特定营养需求。动物可以是例如单胃动物,优选单胃养殖动物或单胃伴侣动物,包括但不限于猪、家禽、马、鱼和甲壳类动物、狗和猫,以及假单胃动物比如羔羊和小牛。
在实施方式中,在营养方案数据存储器中,可以存储营养方案以促进动物的健康状况或者预防或治疗动物的疾病状况。
为了使一种或多种营养素的递送速率适应动物的生长阶段,在实施方式中,在营养方案数据存储器中,按动物的生长阶段存储营养方案。
在实施方式中,该系统进一步包括用户输入装置,该用户输入装置被配置为使得用户能够提供输入数据,该输入数据表示用户选择的目标,其中饲料组合物处理器被配置为基于用户选择的目标来调整营养方案。用户输入装置可以例如包括触摸屏、鼠标、键盘或任何其他合适的用户界面装置。因此,可以基于用户选择的目标来调节营养方案,从而可以考虑各种需求和情况。
用户选择的目标可以包括降低腹泻风险或增加生长和/或改善效率中的至少一个。在降低腹泻风险的情况下,可以增加抗性膳食纤维的量。增加生长可以理解为:与利用标准饲料组合物预期的正常的、有规律的动物发育相比,动物具有如通过更大的平均日增重所测量的更快的增重速度,并且在某一生长阶段结束时导致更重的体重。提高效率可以理解为:与利用标准饲料组合物预期的正常、有规律的动物发育相比,动物需要较少的饲料来达到相似的体重或平均日增重。
为了根据需要调整营养方案,饲料组合物处理器可以被配置为基于用户选择的目标通过以下方式调整营养方案:
-根据选择的目标,修改从营养方案数据存储器中读取的营养方案。
可替代地,与用户可选目标相关联的各种经调整的营养方案可以(预先)存储在营养方案数据存储器中,并且饲料组合物处理器可以被配置为通过从营养方案数据存储器中选择与用户选择的目标相关联的经调整的营养方案,从而基于用户选择的目标来调整营养方案。
营养方案中营养素的第一、第二和/或第三部分可以存储在适当的数据存储器中。可替代地,可以仅输入数据的一部分,例如可以仅输入营养素的第一(快消化)部分,例如在用户通过用户输入装置输入之后存储在数据存储器中。饲料组合物处理器被配置成从营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的一个来估算营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的另一个,并且
其中饲料组合物处理器进一步被配置成使用营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的一个以及所估算的营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的另一个来得出饲料组合物(在本文件中也被标识为饲喂组合物)。
因此,估算剩余部分。例如,亚分类(快、慢、抗性)可以增加到100%的营养素。如果用户指定饲喂135g/kg的快蛋白质,而没有指定慢蛋白质和抗性蛋白质,并且用户正在饲喂155g/kg的总蛋白质,那么仍然有总共20g/kg的慢蛋白质和抗性蛋白质的剩余部分可以被估算。
在实施方式中,饲料组合物数据存储器进一步存储与饲料成分相关联的成本参数,并且其中饲料成分处理器被配置成基于成本参数优化饲料组合物。饲料组合物处理器可以基于各种标准,比如最低成本、利用度、最低二氧化碳足迹或任何其他合适的标准来选择饲料成分的量。此外,饲料组合物处理器可以结合最小成本函数,同时成本因子被分配给饲料成分中的每一种。例如,可以为购买成本、二氧化碳足迹等分配不同的成本因子。此外,成本函数可以考虑哪些成分可用,哪些不可用,例如通过适当的成本因子。
该系统可以进一步包括被配置为向动物分配饲料的分配器,该分配器通信连接到饲料组合物处理器,用于从饲料组合物处理器接收基于饲料组合物饲喂动物的指令,并且其中该分配器被配置为根据所接收的基于饲料组合物饲喂动物的指令向动物分配饲料。
根据本发明的另一个方面,发明人已经设计出本文件中所描述的营养动力学可以用于降低饲料中的锌含量。锌,例如饲料中的氧化锌形式或其他形式,可有助于降低动物腹泻的风险。例如出于环境原因,希望降低饲料中的锌含量。为了实现这一目标,根据本发明的系统的实施方式,至少两种营养素包括蛋白质和纤维,饲料成分数据存储器存储有多种饲料成分的:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,和
纤维的具有第三消化率的第三部分,其中存储在营养方案数据存储器中的营养方案包括:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,和
纤维的具有第三消化率的第三部分。
其中蛋白质的具有第一消化率的第一部分代表在动物的胃和十二指肠中消化的蛋白质的含量,
其中具有第三消化率的纤维的第三部分代表在动物中未发酵的纤维的含量。
例如,在仔猪的情况下,发明人已经设计出饲料中快蛋白质的增加量和抗性纤维的增加量可以有助于降低腹泻的风险。在示例性的已知饲喂程序中,对于体重6kg-7.5kg的仔猪,蛋白质的第一部分可以是总饲料重量的10%,并且纤维的第三部分可以是总饲料重量的6.5%,并且对于体重7.5kg-11.5kg的仔猪,蛋白质的第一部分可以是总饲料重量的10%,并且纤维的第三部分可以是总饲料重量的3.5%。
发明人已经设计出饲料中蛋白质的第一部分的增加和伴随的纤维的第三部分的增加可以有效降低腹泻的风险。因此,在实施方式中,在本文教导的方法和系统中,动物为仔猪,其中对于体重为6kg-7.5kg的仔猪,蛋白质的第一部分可以超过总饲料重量的11%,更优选总饲料重量的12%,并且纤维的第三部分可以超过总饲料重量的8%,并且其中对于体重为7.5kg-11.5kg的仔猪,蛋白质的第一部分可以超过总饲料重量的11%,并且纤维的第三部分可以超过总饲料重量的5%。
结果,与对于体重为6kg-7.5kg的仔猪添加2500ppm氧化锌和对于体重为7.5kg-11.5kg的仔猪添加1500ppm氧化锌的已知饲喂方案相比,添加的锌(例如以氧化锌的形式)可以减少到例如低于饲料的200ppm,更优选低于饲料的150ppm。
同样,锌的总含量可降低。因此,在实施方式中,对于体重为6kg-7.5kg的仔猪,总锌可以低于饲料重量的1000ppm,更优选低于800ppm,最优选低于基于饲料总重量的150ppm,并且对于体重为7.5kg-11.5kg的仔猪,总锌含量可以低于饲料重量的400ppm,更优选低于300ppm,最优选低于150ppm。
根据本发明的另一方面,提供了配制用于动物的饲料组合物的方法,该方法包括:
-在饲料成分数据存储器中存储多种饲料成分的以下项,该饲料成分包括选自蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种营养素,
至少两种营养素中的每一种的表现出第一消化率的相应第一部分的含量,所述第一部分在从胃排空开始的第一消化时间范围内消化,
至少两种营养素中的每一种的表现出第二消化率的相应第二部分的含量,所述第二部分在从胃排空开始的第二消化时间范围内消化,以及
至少两种营养素中的每一种的表现出第三消化率的相应第三部分的含量,所述第三部分在从胃排空开始的第三消化时间范围内消化,
第一消化率、第二消化率和第三消化率彼此不同,其中第一消化率、第二消化率和第三消化率与动物的消化道的不同部位的消化有关,
确定关于以下项中的至少一个的相应饲喂量的用于动物的营养方案:
至少两种营养素中的一种的具有第一消化率的第一部分,
至少两种营养素中的一种的具有第二消化率的第二部分,和
至少两种营养素中的一种的具有第三消化率的第三部分,以及
以下项中的至少一个的相应饲喂量:
至少两种营养素中的另一种的具有第一消化率的第一部分,
至少两种营养素中的另一种的具有第二消化率的第二部分,和
至少两种营养素中的另一种的具有第三消化率的第三部分,
-从用于动物的营养方案和存储在用于饲料成分的饲料成分数据存储器中的至少两种营养素的相应第一、第二和第三部分的含量中得出关于要饲喂给动物的饲料成分的饲料组合物,该饲料组合物遵循营养方案,以及
-基于饲料组合物输出分配用于饲喂动物的饲料成分的指令。
现将仅通过示例的方式,参考所附示意附图描述本发明的实施方式,其中对应的附图标记表示对应的部件,并且在附图中:
图1描绘了根据本公开的实施方式的系统的示意框图;
图2描绘了示出根据本公开的实施方式的饲料成分数据存储器的含量的表;
图3描绘了根据本公开的实施方式的消化相对于时间的图形视图;
图4描绘了示出根据本公开的实施方式的营养方案数据存储器的含量的表;并且
图5描绘了根据本公开的实施方式的饲喂指令的表。
图1描绘了用于配制动物的饲料组合物的系统的示意框图。该系统包括饲料成分数据存储器FID。饲料成分数据存储器存储多种饲料成分的营养素含量。饲料成分数据存储器按饲料成分存储具有相应消化率的营养素的相应含量。更具体地说,按营养素储存具有3种消化率的营养素的相应含量。消化率可以各自代表消化时间的范围,特别是消化时间的范围可以是不重叠且连续的。消化率表示动物消化道预期消化营养素的部分的速率,从而在动物的血流中可获得。
该系统进一步包括营养方案数据存储器NRD,在其中存储了用于动物的营养方案。营养方案用要饲喂给动物的营养素的量来表示,由此营养素的量被分成具有三个消化率的营养素的部分的相应饲喂量。
饲料组合物处理器FCP例如通过数据总线、数据网络或任何其他合适的装置连接到饲料成分数据存储器和营养方案数据存储器。饲料组合物处理器根据从营养方案数据存储器读取的用于动物的营养方案来确定例如每天要饲喂给动物的饲喂组合物。饲料组合物以饲料成分的量表示,例如每日饲料成分的量。此外,饲料组合物处理器从营养方案和在饲料成分数据存储器中列出的饲料成分的含量中得出要饲喂给动物的饲料组合物。
该系统可以包括输入装置用以接收用户输入,例如优化标准、动物的健康状态等,这些输入可以被饲料组合物处理器用作确定饲料组合物的附加输入。
该系统进一步包括输出装置OD,比如显示器、打印机等,该输出装置连接到饲料组合物处理器,并输出例如显示由饲料组合物处理器确定的饲喂指令。
图2描述了示出饲料成分数据存储器的假设含量的表。在第1列中列出了饲料成分。对于每种饲料成分,第2列至第5列显示蛋白质的饲料成分(即总蛋白质、快消化蛋白质、慢消化蛋白质和抗性蛋白质)的含量。类似地,第6列至第9列显示每种饲料成分的淀粉的饲料成分(即总淀粉、快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉)的含量。此外,第10列至第13列显示每种饲料成分的纤维的饲料成分(即总纤维、快消化纤维、慢消化纤维和抗性纤维)的含量。例如,100克麦粒含有65%,即65克淀粉,其中90%的含量是快消化淀粉,7%的含量是慢消化淀粉,3%的含量是抗性淀粉。因此,90%+7%+3%加起来就是100克麦粒中65克淀粉的100%。要注意,图2、图4和图5中的表中输入的数字(即含量)是随机的,仅用于说明和解释目的,并且在实践中可能会有偏差。
图3描绘了表示为总营养摄入的消化百分比的消化(Y轴)相对于经过时间(X轴)的图形视图。消化最初从0%开始,逐渐增加,达到动物消化的营养素的最大百分比。在本实施方式中,时间轴被划分为三个范围,即从零到T1的第一范围、从T1到T2的第二范围以及超过T2的第三范围(例如,从T2到T3)。类似地,遵循消化曲线,营养素的第一部分P1在第一时间范围T1内被消化,营养素的第二部分P2在从T1到T2的第二时间范围内被消化,并且营养素的第三剩余部分P3在第三时间范围内被消化,或者在第三时间范围内根本不被消化。
第一部分P1、第二部分P2和第三部分P3基本上对应于第3列至第5列的蛋白质、第7列至第9列的淀粉和第11列至第13列的纤维,见图2。
图4描述了示出营养方案数据存储器的假设含量的表。对于动物来说,营养方案是用要饲喂给动物的营养素的量来表示,由此营养素的量被分成具有三个消化率的营养素的部分的相应饲喂量。第1列标识了动物(在本示例中,肉鸡年龄为1-7天,仔猪年龄为1-7天等),由此第2列至第5列允许定义所需的蛋白质(即总蛋白质、快消化蛋白质、慢消化蛋白质和抗性蛋白质)的含量。类似地,第6列至第9列能够定义淀粉(即总淀粉、快消化淀粉、慢消化淀粉和抗性淀粉)的含量。此外,第10列至第13列能够定义纤维(即总纤维、快消化纤维、慢消化纤维和抗性纤维)的含量。可以在每只动物(或每组动物)的数据存储器中提供一个这样的方案。可替代地,可以为每只动物提供多种方案,例如取决于动物的年龄,例如考虑生长阶段,取决于健康状况等。在本示例中,对于1-7日龄肉鸡,规定了23%的总蛋白质含量(即每100克饲料23克),其中需要15%为快消化蛋白质,因此每100克饲料23克蛋白质的15%。类似地,对于8-25日龄肉鸡,规定了42%的总淀粉含量,即每100克饲料42克淀粉,50%,即其中一半,即需要21克为抗性淀粉。
发明人已经认识到,在许多方面,动物及其肠道微生物组似乎起到一个紧密相连的单元的作用,并且配方模型需要解释这种共生关系。本发明可以利用营养素(比如蛋白质和淀粉)的消化动力学以及纤维的发酵动力学。
消化(发酵)动力学表示为每单位时间消耗的营养素(例如蛋白质、淀粉或纤维)的浓度,并且这可以被认为是非线性的。根据现有技术的最低成本饲料配方是基于线性原则,因此,不可能基于消化(发酵)动力学优化动物饮食。
本发明旨在提供基于消化道中的非线性消化或发酵动力学来配制饲料组合物的系统和方法。因此,营养素消化/发酵动力学被细分为3个降解速率:第一(例如,快)、第二(例如,慢)和第三(例如,抗性)。
图5描绘了用于饲喂动物的饲喂指令的说明性假设示例,饲喂指令提供了用于饲喂动物的饲料组合物。饲料组合物已经由饲料组合物处理器基于例如基于与每种饲料成分相关联的成本参数(例如每千克饲料的成本)的最小成本函数来组成。饲料成分处理器可以考虑各种饲料成分中营养素的快、慢和抗性部分。例如,1-7日龄肉鸡的饲料组合物可以包含50克/100克玉米粒、2克/100克酪蛋白和23克/100克小麦。为了完整起见,重复一遍,表中输入的数字(即含量)是随机的,仅用于说明目的,实际上可能会有偏差。
因此,考虑到动物的消化行为、饲料成分的动力学,可以提供营养动力学的有效建模,并产生提供动物所需消化率的饲料组合物。
在仔猪以及其他动物中,腹泻和相关的动物健康问题是主要关注的问题。腹泻的风险和发生优选通过动物的合适饲喂方案来降低。通常,锌,例如以氧化锌的形式,作为这种添加的矿物质以高的包含水平(例如高达3000ppm)添加到饲料中,已经显示出对减少这些动物的腹泻是有益的。然而,例如出于环境原因,期望降低饲料中的锌含量。已经发现,与当前的饲喂方案相比,使用本文件中教导的方法和系统,通过增加快消化蛋白质的含量和抗性纤维的含量,可以避免锌的高包含水平。
对于体重为6kg-7.5kg的仔猪,蛋白质的第一(快)部分可从总饲料重量的约10%增加到总饲料重量的12%以上,例如12.5%,并且纤维的第三部分可从总饲料重量的约7%增加到总饲料重量的8%以上,例如9%。对于体重为7.5kg-11.5kg的仔猪,蛋白质的第一部分可从总饲料重量的约10%增加到总饲料重量的11%以上,例如11.6%,并且纤维的第三部分可从总饲料重量的约4%增加到总饲料重量的5%以上,例如6.1%。
结果,与已知的饲喂方案(对于体重为6kg-7.5kg的仔猪添加约2500ppm的氧化锌,并且对于体重为7.5kg-11.5kg的仔猪添加约1500ppm的氧化锌)相比,添加的锌(例如以氧化锌的形式)可以减少,例如减少到饲料的200ppm以下,更优选减少到饲料的150ppm。
以下编号条款构成本说明书的一部分:
1.一种用于配制用于动物的饲料组合物的系统,包括:
-饲料成分数据存储器,其中存储有多种饲料成分的以下项,所述饲料成分包括至少一种营养素,
至少一种营养素的表现出第一消化率的第一部分的含量,
至少一种营养素的表现出第二消化率的第二部分的含量,以及
至少一种营养素的表现出第三消化率的第三部分的含量,
第一消化率、第二消化率和第三消化率彼此不同,
-营养方案数据存储器,其中存储有动物的营养方案,所述营养方案是关于以下项中的至少一个的相应饲喂量:
至少一种营养素的具有第一消化率的第一部分,
至少一种营养素的具有第二消化率的第二部分,以及
至少一种营养素的具有第三消化率的第三部分,
-饲料组合物处理器,其通信连接到饲料成分数据存储器和营养方案数据存储器,并被配置成
从用于动物的营养方案和存储在用于饲料成分的饲料成分数据存储器中的至少一种营养素的第一、第二和第三部分的含量中得出关于要饲喂给动物的饲料成分的饲料组合物,该饲料组合物遵循营养方案,以及
基于饲料组合物输出饲喂动物的指令。
2.根据条款1所述的系统,其中第一消化率、第二消化率和第三消化率与动物的消化道的不同部位的降解有关。
3.根据条款1或2所述的系统,其中饲料成分包括至少两种营养素,其中第一消化率、第二消化率和第三消化率形成连续的消化时间范围。
4.根据前述条款中任一项所述的系统,其中营养素包括蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的以下项中的相应营养素含量:
蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种的具有第一消化率的第一部分,
蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种的具有第二消化率的第二部分,和
蛋白质、淀粉和纤维中的至少一种的具有第三消化率的第三部分。
5.根据前述条款中任一项所述的系统,其中营养素包括蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的以下项中的相应营养素含量:
蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的具有第一消化率的相应第一部分,
蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的具有第二消化率的相应第二部分,和,
蛋白质、淀粉和纤维中的至少两种的具有第三消化率的相应第三部分。
6.根据前述条款中任一项所述的系统,其中营养素包括蛋白质和淀粉,饲料成分数据存储器中存储有多种饲料成分的:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,
蛋白质的具有第二消化率的第二部分,
蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
淀粉的具有第一消化率的第一部分,
淀粉具有第二消化率的第二部分,和
淀粉的具有第三消化率的第三部分。
7.根据前述条款中任一项所述的系统,其中为饲料成分数据存储器中存储的多种饲料成分的营养素含量包括:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,蛋白质的具有第二消化率的第二部分,和蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
淀粉的具有第一消化率的第一部分,淀粉的具有第二消化率的第二部分,和淀粉的具有第三消化率的第三部分,和
纤维的具有第一消化率的第一部分,纤维的具有第二消化率的第二部分,和纤维的具有第三消化率的第三部分,以及
其中存储在营养方案数据存储器中的营养方案包括以下项中的至少一个:
蛋白质的具有第一消化率的第一部分,蛋白质的具有第二消化率的第二部分,蛋白质的具有第三消化率的第三部分,
淀粉的具有第一消化率的第一部分,淀粉的具有第二消化率的第二部分,淀粉的具有第三消化率的第三部分,
纤维的具有第一消化率的第一部分,纤维的具有第二消化率的第二部分,纤维的具有第三消化率的第三部分。
8.根据条款4-7中任一项所述的系统,其中蛋白质的具有第一消化率的第一部分和淀粉的具有第一消化率的第一部分被定义为胃排空后不到30分钟内消化的蛋白质和淀粉的含量,并且其中蛋白质的具有第二消化率的第二部分和淀粉的具有第二消化率的第二部分被定义为胃排空后超过30分钟在小肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。
9.根据条款4-8中任一项所述的系统,其中蛋白质的具有第一消化率的第一部分和淀粉的具有第一消化率的第一部分代表在动物的胃和十二指肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。
10.根据条款4-9中任一项所述的系统,其中蛋白质的具有第二消化率的第二部分和淀粉具有第二消化率的第二部分代表在动物小肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。
11.根据条款4-10中任一项所述的系统,其中纤维的具有第一消化率的第一部分代表在动物的盲肠中发酵的纤维的含量。
12.根据条款4-11中任一项所述的系统,其中纤维的具有第二消化率的第二部分代表在动物的大肠中发酵的纤维的含量。
13.根据条款4-12中任一项所述的系统,其中蛋白质的具有第三消化率的第三部分和淀粉的具有第三消化率的第三部分代表在动物的大肠中发酵或在动物中未发酵的蛋白质和淀粉的含量。
14.根据条款4-13中任一项所述的系统,其中纤维的具有第三消化率的第三部分代表在动物中未发酵的纤维的含量。
15.根据前述条款中任一项所述的系统,其中在营养方案数据存储器中,按动物的类型存储营养方案。
16.根据前述条款中任一项所述的系统,其中在营养方案数据存储器中,按动物的生长阶段存储营养方案。
17.根据前述条款中任一项所述的系统,进一步包括用户输入装置,改用户输入装置被配置为使得用户能够提供输入数据,该输入数据表示用户选择的目标,其中饲料组合物处理器被配置为基于用户选择的目标来调整营养方案。
18.根据条款17所述的系统,其中用户选择的目标包括降低腹泻风险、最低营养需求、增加生长和增加效率中的至少一个。
19.根据条款17或18所述的系统,其中,饲料组合物处理器被配置为基于用户选择的目标通过以下方式来调整营养方案:
-根据选择的目标,修改从营养方案数据中读取的营养方案。
20.根据条款17或18所述的系统,其中,与用户可选择的目标相关联的经调整的营养方案被存储在营养方案数据存储器中,并且
其中饲料组合物处理器被配置为通过从营养方案数据存储器中选择与用户选择的目标相关联的经调整的营养方案,基于用户选择的目标调整营养方案。
21.根据前述条款中任一项所述的系统,其中饲料组合物处理器被配置成从营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的一个来估算营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的另一个,并且
其中饲料组合物处理器进一步被配置成使用营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的一个,以及所估算的营养素的第一部分的饲喂量、营养素的第二部分的饲喂量和营养素的第三部分的饲喂量中的另一个来得出饲料组合物。
22.根据前述条款中任一项所述的系统,其中饲料组合物数据存储器进一步存储与饲料成分相关联的成本参数,并且其中饲料组合物处理器被配置为基于成本参数优化饲料组合物。
23.根据前述条款中任一项所述的系统,进一步包括被配置为向动物分配饲料的分配器,该分配器通信连接到饲料组合物处理器,用于从饲料组合物处理器接收基于饲料组合物饲喂动物的指令,并且其中该分配器被配置为根据所接收的基于饲料成分饲喂动物的指令向动物分配饲料,
24.一种配制用于动物的饲料组合物的方法,该方法包括:
-在饲料成分数据存储器中存储多种饲料成分,该饲料成分包括至少一种营养素,
至少一种营养素的表现出第一消化率的第一部分的含量,
至少一种营养素的表现出第二消化率的第二部分的含量,和
至少一种营养素的表现出第三消化率的第三部分的含量,
第一消化率、第二消化率和第三消化率彼此不同,
-确定关于以下项中的至少一个的相应饲喂量的用于动物的营养方案:
至少一种营养素的具有第一消化率的第一部分,
至少一种营养素的具有第二消化率的第二部分,和
至少一种营养素的具有第三消化率的第三部分。
-从用于动物的营养方案和存储在用于饲料成分的饲料成分数据存储器中的至少一种营养素的第一、第二和第三部分的含量中得出关于要饲喂给动物的饲料成分的饲料组合物,该饲料组合物遵循营养方案,以及
-基于饲料组合物输出饲喂动物的指令。

Claims (28)

1.一种用于配制用于动物的饲料组合物的系统,包括:
-饲料成分数据存储器,其中存储有多种饲料成分,所述饲料成分包括选自包含蛋白质、淀粉和纤维的组中的至少两种营养素,
所述至少两种营养素中的每一种的相应第一部分的含量表现出第一消化率,
所述至少两种营养素中的每一种的相应第二部分的含量表现出第二消化率,和
所述至少两种营养素中的每一种的相应第三部分的含量的现出第三消化率,
所述第一消化率、所述第二消化率和所述第三消化率彼此不同,其中所述第一消化率、第二消化率和第三消化率与所述动物的消化道的不同部位的消化有关;
-营养方案数据存储器,其中存储有所述动物的营养方案,所述营养方案是关于以下项中的至少一个的相应饲喂量:
所述至少两种营养素中的一种的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述至少两种营养素中的所述一种的具有所述第二消化率的所述第二部分,和
所述至少两种营养素中的所述一种的具有所述第三消化率的所述第三部分,以及
以下项中的至少一个的相应饲喂量:
所述至少两种营养素中的另一种的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述至少两种营养素中的所述另一种的具有所述第二消化率的所述第二部分,以及
所述至少两种营养素中的所述另一种的具有所述第三消化率的所述第三部分,
-饲料成分处理器,其通信连接到所述饲料成分数据存储器和所述营养方案数据存储器,并被配置成
从用于所述动物的所述营养方案和存储在用于所述饲料成分的所述饲料成分数据存储器中的所述至少两种营养素的所述相应第一部分、所述相应第二部分和所述相应第三部分的所述含量中得出关于要饲喂给所述动物的饲料成分的饲料组合物,所述饲料组合物遵循所述营养方案,以及
基于所述饲料组合物输出分配用于饲喂所述动物的所述饲料成分的指令。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少两种营养素包括蛋白质和淀粉,所述饲料成分数据存储器中存储有所述多种饲料成分的:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分,
所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分,
所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分,和
所述淀粉的具有所述第三消化率的所述第三部分,
其中存储在所述营养方案数据存储器中的所述营养方案包括:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分、所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分中的至少一个,以及
所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分、所述淀粉的具有所述第三消化率的所述第三部分中的至少一个。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述至少两种营养素包括蛋白质和纤维,所述饲料成分数据存储器中存储有所述多种饲料成分的:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分,
所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分,
所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分,和
所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分,
其中存储在所述营养方案数据存储器中的所述营养方案包括:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分、所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分中的至少一个,以及
所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分中的至少一个。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述至少两种营养素包括淀粉和纤维,所述饲料成分数据存储器中存储有所述多种饲料成分的:
所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分,
所述淀粉的具有所述第三消化率的所述第三部分,
所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分,和
所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分,
其中存储在所述营养方案数据存储器中的所述营养方案包括:
所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分、所述淀粉的具有所述第三消化率的所述第三部分中的至少一个,以及
所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分、所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分中的至少一个。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中为所述饲料成分数据存储器中存储的多种饲料成分的所述营养素含量包括:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分,
所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分,所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述淀粉的具有所述第三消化率的所述第三部分,和
所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分,以及
其中存储在所述营养方案数据存储器中的所述营养方案包括以下项中的至少一个:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分、所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分,
所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分,所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分,所述淀粉的具有所述第三消化率的所述第三部分,
所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分、所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述饲料成分包括至少两种营养素,其中所述第一消化率、所述第二消化率和所述第三消化率形成连续的消化时间范围。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中对于所述至少两种营养素中的每一种,所述第一部分在从胃排空开始的相应第一消化时间范围内消化,所述第二部分在从胃排空开始的相应第二消化时间范围内消化,并且所述第三部分在从胃排空开始的相应第三消化时间范围内消化,并且其中,对于所述至少两种营养素中的每一种,所述相应第一消化时间范围、所述相应第二消化时间范围和所述相应第三消化时间范围不重叠。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分和所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分被定义为胃排空后不到30分钟内消化的蛋白质和淀粉的含量,并且其中所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分被定义为胃排空后超过30分钟在小肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述第一消化率、所述第二消化率和所述第三消化率与所述动物的消化道的不同部位的降解有关。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分和所述淀粉的具有所述第一消化率的所述第一部分代表在所述动物的胃和十二指肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述蛋白质的具有所述第二消化率的所述第二部分和所述淀粉的具有所述第二消化率的所述第二部分代表在所述动物的所述小肠中消化的蛋白质和淀粉的含量。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述纤维的具有所述第一消化率的所述第一部分代表在所述动物的盲肠中发酵的纤维的含量。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述纤维的具有所述第二消化率的所述第二部分代表在所述动物的大肠中发酵的纤维的含量。
14.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述蛋白质的具有所述第三消化率的所述第三部分和所述淀粉的具有所述消化率的所述第三部分代表在所述动物的大肠中发酵或在所述动物中未发酵的蛋白质和淀粉的含量。
15.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分代表在所述动物中未发酵的纤维的含量。
16.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中在所述营养方案数据存储器中,按动物的类型存储营养方案。
17.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中在所述营养方案数据存储器中,按所述动物的生长阶段存储营养方案。
18.根据前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括用户输入装置,所述用户输入装置被配置为使得用户能够提供输入数据,所述输入数据表示用户选择的目标,其中所述饲料组合物处理器被配置为基于所述用户选择的目标来调整所述营养方案。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述用户选择的目标包括降低腹泻风险、最低营养需求、增加生长和增加效率中的至少一个。
20.根据前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括所述用户输入装置,所述用户输入装置被配置为使得所述用户能够提供输入数据,所述输入数据表示用户选择的目标,其中所述饲料组合物处理器被配置为基于所述用户选择的目标来调整所述营养方案,
其中所述饲料组合物处理器被配置为通过根据所选择的目标修改从所述营养方案数据中读取的所述营养方案,基于所述用户选择的目标调整所述营养方案。
21.根据前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括所述用户输入装置,所述用户输入装置被配置为使得所述用户能够提供输入数据,所述输入数据表示用户选择的目标,其中所述饲料组合物处理器被配置为基于所述用户选择的目标来调整所述营养方案,
其中与用户可选择的目标相关联的经调整的营养方案被存储在所述营养方案数据存储器中,并且其中所述饲料组合物处理器被配置为通过从所述营养方案数据存储器中选择与所述用户选择的目标相关联的所述经调整的营养方案,基于所述用户选择的目标来调整所述营养方案。
22.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述饲料组合物处理器被配置成从所述营养素的所述第一部分的饲喂量、所述营养素的所述第二部分的饲喂量和所述营养素的所述第三部分的饲喂量中的一个来估算所述营养素的所述第一部分的所述饲喂量、所述营养素的所述第二部分的所述饲喂量和所述营养素的所述第三部分的所述饲喂量中的另一个,并且
其中所述饲料组合物处理器进一步被配置成使用所述营养素的所述第一部分的所述饲喂量、所述营养素的所述第二部分的所述饲喂量和所述营养素的所述第三部分的所述饲喂量中的一个,以及所估算的所述营养素的所述的第一部分的所述饲喂量、所述营养素的所述第二部分的所述饲喂量和所述营养素的所述第三部分的所述饲喂量中的另一个来得出所述饲料组合物。
23.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述饲料组合物数据存储器进一步存储与所述饲料成分相关联的成本参数,并且其中所述饲料组合物处理器被配置为基于所述成本参数优化所述饲料组合物。
24.根据前述权利要求中任一项所述的系统,进一步包括被配置为向所述动物分配饲料的分配器,所述分配器通信连接到饲料组合物处理器,用于从所述饲料组合物处理器接收基于所述饲料组合物饲喂所述动物的指令,并且其中所述分配器被配置为根据所接收的基于所述饲料组合物饲喂所述动物的指令向所述动物分配饲料。
25.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述至少两种营养素包括蛋白质和纤维,所述饲料成分数据存储器中存储有所述多种饲料成分的:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分,和
所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分,
其中存储在所述营养方案数据存储器中的所述营养方案包括:
所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分,和
所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分。
其中所述蛋白质的具有所述第一消化率的所述第一部分代表在所述动物的胃和十二指肠中消化的蛋白质的含量,
其中所述纤维的具有所述第三消化率的所述第三部分代表在所述动物中未发酵的纤维的含量。
26.根据权利要求25所述的系统,其中所述动物为仔猪,其中对于体重为6kg-7.5kg的仔猪,所述蛋白质的所述第一部分超过总饲料重量的11%,并且所述纤维的所述第三部分超过总饲料重量的8%,并且其中对于体重为7.5kg-11.5kg的仔猪,所述蛋白质的所述第一部分超过总饲料重量的11%,并且所述纤维的所述第三部分超过总饲料重量的5%。
27.根据权利要求25或26所述的系统,其中加入的锌低于总饲料重量的150ppm。
28.一种配制用于动物的饲料组合物的方法,所述方法包括:
-在饲料成分数据存储器中存储多种饲料成分的以下项,所述饲料成分包括选自包含蛋白质、淀粉和纤维的组中的至少两种营养素:
所述至少两种营养素中的每一种的表现出第一消化率的相应第一部分的含量,
所述至少两种营养素中的每一种的表现出第二消化率的相应第二部分的含量,和
所述至少两种营养素中的每一种的表现出第三消化率的相应第三部分的含量,
所述第一消化率、所述第二消化率和所述第三消化率彼此不同,其中所述第一消化率、所述第二消化率和所述第三消化率与所述动物的消化道的不同部位的消化有关,-确定关于以下项中的至少一个的相应饲喂量的用于所述动物的营养方案:
所述至少两种营养素中的一种的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述至少两种营养素中的所述一种的具有所述第二消化率的所述第二部分,和
所述至少两种营养素中的所述一种的具有所述第三消化率的所述第三部分,以及
以下项中的至少一个的相应饲喂量:
所述至少两种营养素中的另一种的具有所述第一消化率的所述第一部分,
所述至少两种营养素中的所述另一种的具有所述第二消化率的所述第二部分,和
所述至少两种营养素中的所述另一种的具有所述第三消化率的所述第三部分,
-从用于所述动物的所述营养方案和存储在用于所述饲料成分的所述饲料成分数据存储器中存储的所述至少两种营养素的所述相应第一部分、所述相应第二部分和所述相应第三部分的所述含量中得出关于要饲喂给所述动物的饲料成分的饲料组合物,所述饲料组合物遵循所述营养方案,以及
-基于所述饲料组合物输出分配用于饲喂所述动物的所述饲料成分的指令。
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