作者：Monty Kerley，博士
我与 GrowSafe Systems® 的合作始于十多年前，当时密苏里大学成为美国第一个安装地点。 作为密苏里大学动物科学系反刍动物营养学教授，我对 GrowSafe 采食技术特别感兴趣。 我对饲料摄入技术的兴趣源于想研究牛能量效率的遗传潜力，并确定线粒体功能与能量效率之间是否存在关系。 众所周知，其他物种的代谢效率存在很大差异。 家禽和养猪业使用遗传异常值来提高代谢效率，以提高生产动物的饲料效率。 我们假设反刍动物会效仿。 和 GrowSafe 的技术 我们能够在研究环境中进行与自然摄食行为、饲料效率和性能相关的各种试验。
我们首先研究了具有不同残余采食量 (RFI) 表型的小牛的线粒体功能（呼吸速率）。 我们发现低 RFI（代谢效率）小牛比高 RFI 小牛更快速地通过线粒体吸收氧气。 这一发现支持了我们的假设，即 RFI 是一种确实测量代谢效率或细胞代谢的能量效率不受生长速率（成熟大小）或生长组成（肌肉与蛋白质）影响的特征。
我们的研究确定了在能量代谢中起作用的线粒体复合物 I（电子进入呼吸链的主要入口点）的差异，以证明 RFI 表型之间的差异。 我们相信，与效率较低的动物相比，代谢效率更高的动物能够更快地吸收氧气并更快地补充 ATP 池。 通过更快地保持磷酸化比率，从而补充所需的 ATP 水平，可以更快地达到饱腹感，从而减少采食量。 如果由于这个原因而减少摄入量，因为哺乳动物不能解除呼吸耦合，那么碳水化合物的消耗量就会减少，而必须以脂质的形式沉积的量也会减少。 这就是效率低下的小牛与效率高的小牛相比时会发生的情况，效率低下的小牛比低 RFI 小牛有更多的皮下脂肪库。
对我们来说最重要的是，犊牛之间的 RFI 差异有生物学上的原因。 低和高 RFI 小牛之间细胞能量代谢的差异。 我们还在小牛群中反复测量，研究了小牛干物质摄入量的 1.4 倍差异，但体重增加相似。 未经选择的种群饲料效率范围为 40%。 假设一群牛的 RFI 呈正态分布，选择 RFI 可以将效率提高 20%。 没有其他单一技术能够如此有希望降低饲料成本。 一家生产商将 RFI 的遗传选择作为使用公牛和保留为母牛的小母牛的优先事项，将饲养场中小牛的饲料减少到每增加一磅饲料，饲养场饲料成本降低了约 17%。
我们进行了一系列实验，以更好地了解各个生产阶段的 RFI。
- 第一个实验是测量 RFI 表型对放牧奶牛采食量的影响以及使用 RFI 作为选择标准对小牛能量效率的影响。 将具有低 RFI（有效）的肉牛与高 RFI 奶牛在牧场上的草料摄入量进行比较。 使用草料生长和消化率估计值在牧场上测量草料摄入量。 结果，负 RFI 奶牛的草料摄入量比高 RFI 奶牛低 20%。 将干草需求量减少 20% 的潜力将对奶牛年生产成本产生重大影响，而减少草场草料需求量的潜力将有利于草场成本，并在草料受限（例如干旱条件）时改善条件。
- 我们测量了牛肉和杂交奶牛的产奶量，比较了阴性和阳性 RFI 奶牛。 每组奶牛的干物质摄入量相似，负 RFI 奶牛的产奶量增加了 15%。
- 在饲养场小牛中测量到的效率提高也可能发生在肉牛群中。 一位经过多代人选择 RFI 的生产商发现通过饲养场保留的小牛数量有所改善，降低饲料成本带来的经济收益大于他收到的胴体溢价。 这些小牛的生产是通过对保留在他的牛群中的小母牛施加 RFI 的选择压力来完成的。 生产商指出，他过去常常寻找干草来喂养牛群，现在草地上的草比他的奶牛吃的多。 我们得出结论，选择 RFI 将降低冬季干草成本，并使奶牛在饲料有限时（例如在干旱条件下）能够更好地保持身体状况。
- 我们测量了由负 RFI 父系和母系交配产生的小牛的生长性能。 我们在母牛中测量了断奶后、成熟非泌乳母牛和泌乳母牛的 RFI。 最能预测后代性能的 RFI 值来自将母牛作为小母牛进行测试，这是幸运的，因为这是测试雌性的最简单点。
GrowSafe 已证明 RFI 是衡量和选择的有效特征。 与任何特征一样，RFI 不应被视为单一选择策略。 RFI 是衡量细胞能量效率的指标，或衡量细胞将消耗的饲料转化为可用于维持和生长的能量的效率。 选择低 RFI 牛（高效）可以通过降低干草成本、在干旱等限食期间保持身体状况以及产生更有价值的后代来为牛群带来巨大的收益。 选择经 RFI 验证的遗传学和使用 RFI EPD 信息应该与生产者所针对的其他性状没有什么不同。 最重要的是，RFI 对牛群的重要性不亚于饲养场中的小牛。