Pag-optimize ng nutrisyon para sa profitability at sustainability

MGA ALTERNATIBO SA LEAST-COST FORMULATION

Sa halip na tingnan lamang ang pinakamababang gastos, isang mas angkop na pamamaraan ay ang paggamit ng feed formulation upang ma-maximize ang profits o margins. Sa feed formulation, maaring gumamit ng non-linear programming, mga computer model na nakakonekta sa mga optimizers, o isang kumbinasyon ng dalawang sistema.

• Ang non-linear programming ay nagpapahintulot sa pagsasama ng profit equation(s) sa halip na isang fixed desired nutrient density.
• Ibig sabihin nito, ang hangad na nutrition level ay natutukoy kung kailan ginagawa ang feed formulation sa halip na gamitin ang mga pre-established na “nutrient requirements.”

Ang profit equation ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-aakma ng isang quadratic curve sa pagitan ng feeding cost per unit of gain o income over feed costs versus energy, nutrients, at ingredient levels. Nakaakma ang mga curves na ito upang makuha ang function na magbibigay ng mga economic optimums habang nag-iiba ang energy o nutrient levels. Maaaring gamitin ang mga quadratic equations, ngunit ang ibang mga mathematical functions ay maaaring mas angkop o mas tumpak para iakma sa mga experimental at econometic data na ito.

• Kailangan ng methodology na ito ang pagkuha ng datos ukol sa mga animal responses sa bawat energy, primary nutrient, at main feed ingredient levels.
• Subalit ang mga responses na ito ay nag-iiba batay sa mga environmental conditions at, sa paglipas ng panahon, sa evolution na dala ng patuloy na genetic selection.
• Ang pagkuha ng impormasyon mula sa mga klasikal na dose-response experiments ay hindi rin sustainable.

Ikinumpara nina Dadalt et al. (2015) ang linear at non-linear formulations para sa pagpapakain ng mga broilers na nasa dalawang stocking density. Sinuri nila ang high stocking density (HDH) na may 14 na manok/m2 at low density (LDH) na may 10 manok/m2. Ang dalawang feed formulation system ay nag-promote ng parehong broiler performance. Subalit pinababa ng high-density feed gamit ang linear programming ang body weight ng mga 42-day old na lalaking broilers. Hindi ito nangyari nang gamitin ang non-linear formulation.

• Ang non-linear feed formulation sa LDH ay nagbigay ng pinakamataas na feed conversion ratio at pinakamababang cost/kg ng babae at lalaking broilers.
• Ipinakita ng mga resulta na ang feed formulation system na nagbibigay ng pinakamahusay na performance o pinakamababang feed conversion ratio ay hindi palaging pinakamalaki ang kinikita.

Sinuri rin nina Almeida et al. (2019) ang halaga ng non-linear programming para sa mga inahing manok sa ilalim ng tatlong market scenarios. Inihambing nila ito sa mga diyetang ginawa gamit ang linear programming batay sa mga nutrient requirement recommendations mula sa Brazilian Tables, mga gabay ng genetic strain, o mga mathematical models upang ma-maximize ang performance.

• Hindi naimpluwensyahan ng mga feed formulation systems na ito ang Haugh unit, taas ng albumen, o mga panlabas na parameter ng kalidad ng itlog.
• Subalit naapektuhan ng feed formulation ang bigat ng pula ng itlog, bigat ng albumen, kulay ng pula ng itlog, porsyento ng pula ng itlog, porsyento ng albumen, at mga performance parameters.

Hindi na tatalakayin dito ang mga resulta ng mga epektong ito, ngunit sa pangkalahatan, ang mga pakain na ginawa gamit ang linear programming batay sa mga nutritional requirements na nakuha mula sa mga mathematical models at genetic strain manual ay nagdulot ng mas magandang performance dahil ang mga ito ay mas masustansya.

Gayunpaman, ang mga treatments at feed formulation na nag-maximize live performance ay hindi nagdulot ng mas mataas na kita. Ang pinakamataas na kita ay nakuha mula sa diyetang binuo para sa isang favorable na market scenario gamit ang non-linear programming, na karaniwang nagpapanatili ng pinakamataas na kita sa bawat kondisyon.

Ang konklusyon: ang non-linear programming ay isang paraan upang ma-maximize ang kita.

• Subalit kinakailangan ng mga datos upang kalkulahin ang response ng manok sa mga energy at nutrient levels sa iba’t ibang kondisyon, kaya’t mahirap itong makuha sa pamamagitan ng mga empirical observations at experiments. Ang mga pagtatantyang ito ay maaaring makuha gamit ang mga mathematical models.

NUTRITIONAL MODELING PARA MA-MAXIMIZE ANG KITA

Ilang mga academic research groups at mga pribadong kumpanya, tulad ng NOVUS International, Cargill, Aviagen, at Trouw Nutrition, ang nagmungkahi ng iba’t ibang mga modelo. Marami sa mga modelong ito ay wala na dahil sa mababang pagtanggap sa industriya o dahil hindi sila na-update.

Makikita sa Table 1 ang isang komprehensibo ngunit hindi kumpletong listahan ng mga nailathalang mathematical models na dati o kasalukuyang publiko at may mga implikasyon para sa pag-optimize ng nutrisyong pangmanok.

• Ang ilang mga modelo ay gumagamit ng isang serye ng mga equations batay sa empirical research na nakuha mula sa malalaking dataset.
• Sa kabilang banda, ang ibang mga modelo ay mechanistic na nakabatay sa teorya at research na ang layon ay tantyahin ang nutrient utilization at deposition parameters sa halip na obserbahan lamang ang animal performance.
• Bukod sa ma-maximize lamang ang animal performance, ang ilan sa mga modelong ito ay may kasamang econometric component o module na naglalayong ma-optimize ang profitability at bawasan ang environmental impact.

Isa sa mga pangunahing isyu na naglimita sa pagpapatupad, beripikasyon, pagsusuri, at karagdagang pag-unlad nito ay ang pangangailangan pa ng mas maraming pag-aaral tungkol sa model development and utilization para sa mga practical nutritionists.

Ang limitadong pag-unawa sa mga prinsipyo ng mga modelong ito at ang matibay na siyentipikong batayan ay nagmumula sa makitid na pananaw ng maraming disaggregated scientific publications sa loob ng ilang dekada, na walang mga sanggunian upang i-ugnay ang mga ito sa partikular na model development.

• Ang mga modelong batay sa empirical research o mga kinoletang obserbasyon na walang paliwanag ay naging lipas na at hindi gaanong ginagamit.
• Ang mga mechanistic models na naglalarawan ng mga pangunahing bagay na nagdudulot ng isang response ay patuloy na binubuo at maaaring gamitin sa mga bagong genotypes habang pinapabuti ang prediction accuracy.

Karamihan sa mga mechanistic models ay kasalukuyang di nababago or kaya ay gumagamit ng isang average value na kumakatawan sa pangkaraniwang manok sa isang grupo. Ang stochasticity o potential variability ay isinasagawa sa pamamagitan ng maraming beses na pag-simulate sa potential distribution ng mga manok o sa pamamagitan ng pagbabago ng mga pinakamahalagang bagay na nagdudulot ng variability.

• Ang EFG Software at ang AVINESP models ay dalawa sa mga pinakamainam na binuong mga modelo.
• Ang mga modelong ito ay may mga magkaparehong teoretikal o konseptwal na aspeto, ngunit nagkakaiba sa ilang estimation methodologies at terminology.

Table 1. Poultry nutritional models developed.

Sina Gerry Emmans, Colin Fisher, at Rob Gous ng South Africa ang nag-develop ng mga EFG models para sa mga broilers, broiler breeders, pabo, at baboy. Sa kasalukuyan, ang EFG broiler at pig growth models lamang ang inilabas na. Si Dr. Nilva K. Sakomura naman ang namuno sa pag-develop ng mga AVINESP models sa State University of São Paulo sa Jaboticabal, Brazil.

Ang mga AVINESP models ay ginawa para sa ilang mga species: broilers, broiler breeders, pullets, laying hens, at mga pabo. Ang AVINESP ay may mga modelo para sa broiler at layer na available sa publiko.

Ang dalawang mechanistic models na ito ay batay sa teoryang binuo ni Gerry Emmans at ng kanyang mga kasamahan sa Scotland.

• Isinusulong ng teoryang ito na ang tamang mathematical descriptions ng mga animal genotypes at ang genetic growth potential ay mahalaga sa pagtukoy ng mga energy at nutrient requirements ng anumang animal species.
• Mahalaga rin ang mga tamang mathematical descriptions ng egg production sa pagtutukoy ng mga nutrients ayon sa yugto ng egg production at egg mass.

Ang EFG at AVINESP mechanistic models ay na-develop gamit ang isang logical series ng modules para tukuyin ang kinakailangang metabolizable energy (ME), net energy (NE), amino acids (AA), calcium at phosphorus upang maabot ang growth at egg production targets.

• Ang mga equations na naglalarawan ng energy at nutrient utilization ay nailathala at naipaliwanag na. Ang mga halimbawa ng kanilang kakayahang tukuyin ang mga optimum levels ng amino acids upang ma-maximize ang kita batay sa mga layunin sa merkado ay nailathala na rin.
• Sa Figure 1 at 2, makikita ang pagkakaiba sa mga kalkulasyon upang tantyahin ang antas ng balanseng protina na kinakailangan upang ma-maximize ang kita.

Figure 1. Quadratic relationship between balanced protein level and profitability for live broilers. Prices in Brazilian reals. Balanced protein based on recommendations of Aviagen for Ross broilers. Source: Sakomura et al., 2024.

Figure 2. Quadratic relationship between balanced protein level and profitability for processed broilers. Prices in Brazilian reals. Balanced protein based on recommendations of Aviagen for Ross broilers. Source: Sakomura et al., 2024.

• Kailangan pa natin ng mas tamang pag-unawa sa mga metabolic processes at efficiencies para sa nutrient utilization o ang epekto ng iba pang environmental, nutritional, at antinutritional factors, at ng mga feed additives.
• Kapag gumagamit ng mga modelo, mahalagang tandaan na tanging ang pangkaraniwang manok lamang ang tinutukoy. Ang population distribution ng mga flocks ay dapat isama upang gawing angkop ang mga resulta para sa mga commercial conditions.
• Maaaring magpataas ng accuracy ng mga mechanistic models ang electronic sensor technology, malawakang data analysis, at machine learning.

Mayroong consensus na ang modeling ay mas sustainable para sa poultry nutrition research. Ito ay naging isang makapangyarihang kagamitan para ma-optimize ang nutrient excretion at ma-maximize ang profitability para sa mas sustainable na produksyon ng manok.

Nirekomenda ng 2024 NASEM report tungkol sa “Nutrient Requirements” ng Manok (ika-10 revised edition) na ang akademya ay mag-develop ng mga mathematical models. Subalit hindi tinalakay ng NASEM committee ang mahalagang econometric aspect na kailangang isama sa nutrisyon ng manok.

• Gayunpaman, may mga poultry models nang maaring suriin ng industriya, tulad ng mga mababasang impormasyon sa artikulong ito..
• Ang feedback na makukuha sa pag-validate ng mga modelong ito ay maaaring makatulong upang madagdagan ang kanilang precision at accuracy.
• Gayunpaman, ang pagtanggap ng mga bagong pamamaraan ng feed formulation sa industiya ng pagmamanok ay kasinghalaga ng pag-develop ng mga models.
• Samakatuwid, tulad ng naunang nabanggit, kinakailangan pa ng paksang ito ang mas maraming impormasyon at pag-aaral. Umaasa kaming makakatulong ang artikulong ito sa pagpapalawak ng kaalaman.