作者：Monty Kerley，博士
我與 GrowSafe Systems® 的合作始於十多年前，當時密蘇里大學成為美國第一個安裝地點。 作為密蘇里大學動物科學系的一名教授，專注於反芻動物營養，我對 GrowSafe 採食技術特別感興趣。 我對飼料攝入技術的興趣源於想研究牛能量效率的遺傳潛力，並確定線粒體功能與能量效率之間是否存在關係。 眾所周知，其他物種的代謝效率存在很大差異。 家禽和養豬業使用遺傳異常值來提高代謝效率，以提高生產動物的飼料效率。 我們假設反芻動物會效仿。 和 GrowSafe 的技術 我們能夠在研究環境中進行與自然攝食行為、飼料效率和性能相關的各種試驗。
我們首先研究了具有不同殘餘採食量 (RFI) 表型的小牛的線粒體功能（呼吸速率）。 我們發現低 RFI（代謝效率）小牛比高 RFI 小牛更快速地通過線粒體吸收氧氣。 這一發現支持了我們的假設，即 RFI 是一種確實測量代謝效率或細胞代謝的能量效率不受生長速率（成熟大小）或生長組成（肌肉與蛋白質）影響的特徵。
我們的研究確定了在能量代謝中起作用的線粒體複合物 I（電子進入呼吸鏈的主要入口點）的差異，以證明 RFI 表型之間的差異。 我們相信，與效率較低的動物相比，代謝效率更高的動物能夠更快地吸收氧氣並更快地補充 ATP 池。 通過更快地維持磷酸化比例，從而補充所需的 ATP 水平，可以更快地達到飽腹感，從而減少採食量。 如果由於這個原因而減少攝入量，因為哺乳動物不能解除呼吸耦合，那麼碳水化合物的消耗量就會減少，而必須以脂質的形式沉積的量也會減少。 這就是效率低下的小牛與效率高的小牛相比時會發生的情況，效率低下的小牛比低 RFI 小牛有更多的皮下脂肪庫。
對我們來說最重要的是，犢牛之間的 RFI 差異有生物學上的原因。 低和高 RFI 小牛之間細胞能量代謝的差異。 我們還在小牛群中反複測量，研究了小牛乾物質攝入量的 1.4 倍差異，但體重增加相似。 未經選擇的種群飼料效率範圍為 40%。 假設一群牛的 RFI 呈正態分佈，選擇 RFI 可以將效率提高 20%。 沒有其他單一技術能夠如此有希望降低飼料成本。 一家生產商將 RFI 的遺傳選擇作為使用公牛和保留為母牛的小母牛的優先事項，將飼養場中小牛的飼料減少到每增加一磅飼料，飼養場飼料成本降低了約 17%。
我們進行了一系列實驗，以更好地了解各個生產階段的 RFI。
- 第一個實驗是測量 RFI 表型對放牧奶牛採食量的影響以及使用 RFI 作為選擇標準對小牛能量效率的影響。 將具有低 RFI（有效）的肉牛與高 RFI 奶牛在牧場上的草料攝入量進行比較。 使用草料生長和消化率估計值在牧場上測量草料攝入量。 結果，負 RFI 奶牛的草料攝入量比高 RFI 奶牛低 20%。 將乾草需求量減少 20% 的潛力將對奶牛年生產成本產生重大影響，而減少草場草料需求量的潛力將有利於草場成本，並在草料受限（例如乾旱條件）時改善條件。
- 我們測量了牛肉和雜交奶牛的產奶量，比較了陰性和陽性 RFI 奶牛。 每組奶牛的干物質攝入量相似，負 RFI 奶牛的產奶量增加了 15%。
- 在飼養場小牛中測量到的效率提高也可能發生在肉牛群中。 一位經過多代人選擇 RFI 的生產商發現通過飼養場保留的小牛數量有所改善，降低飼料成本帶來的經濟收益大於他收到的胴體溢價。 這些小牛的生產是通過對保留在他的牛群中的小母牛施加 RFI 的選擇壓力來完成的。 生產商指出，他過去常常尋找乾草來餵養牛群，現在草地上的草比他的奶牛能吃的多。 我們得出結論，選擇 RFI 將降低冬季乾草成本，並使奶牛在飼料有限時（例如在乾旱條件下）能夠更好地保持身體狀況。
- 我們測量了由負 RFI 父系和母系交配產生的小牛的生長性能。 我們在母牛中測量了斷奶後、成熟非泌乳母牛和泌乳母牛的 RFI。 最能預測後代性能的 RFI 值來自將母牛作為小母牛進行測試，這是幸運的，因為這是測試雌性的最簡單點。
GrowSafe 已證明 RFI 是衡量和選擇的有效特徵。 與任何特徵一樣，RFI 不應被視為單一選擇策略。 RFI 是衡量細胞能量效率的指標，或衡量細胞將消耗的飼料轉化為可用於維持和生長的能量的效率。 選擇低 RFI 牛（高效）可以通過降低乾草成本、在乾旱等限食期間保持身體狀況以及產生更有價值的後代來為牛群帶來巨大的收益。 選擇經 RFI 驗證的遺傳學和使用 RFI EPD 信息應該與生產者所針對的其他性狀沒有什麼不同。 最重要的是，RFI 對牛群的重要性不亞於飼養場中的小牛。