以下は、Calf Note #249 – Musings on cold weather – Calf Notes.com を翻訳したものです。原文著者Dr. Jim Quigley の許可を得て日本語訳を掲載しています。 引用論文の出典元は原文をご参照ください。
翻訳開始
はじめに
子牛は多くの動物と同様、熱中性圏外の環境でも体温を維持するために熱を産生する。
子牛が快適で、体温を維持するために追加的なエネルギーを消費しない温度の「領域」という考え方はよく知られています。 これは1981年にNRCが発表した図解である：
もちろん、実際の熱中性圏（TNZ）は、動物の種類、飼料、成熟度、 その他の要因によって異なります。
有効環境温度（EAT：子牛が実際に体感する温度）が上限臨界温度（UCT）を上回るか、下限臨界温度（LCT）を下回ると、子牛は体温を維持しようとエネルギーを消費します。
LCT または UCT が分かれば、子牛が正常に成長し続けられるよう、子牛に必要な追加エネルギーを与えることができます。 LCT の計算方法が、今回のcalfnoteのテーマです。
２つのLCTの値
2 つの LCT 値
2021年版NASEMの乳牛の栄養要求量では、子牛の日齢に応じて2つの異なるLCT基準値を用いている。
生後 21 日未満の子牛の LCT は 15℃で、生後 21 日以上の子牛の LCT は 5℃です。
一方、UCT は全ての子牛に対して固定されており25℃です。 25°C を超えると、子牛は放熱しようとエネルギーを使い始めます。
TNZ、UCT、LCT は下図の通りで、様々な EAT での維持に必要な正味エネルギーの総量を示しています。
体重 50kg の子牛に必要な NEm は約 2 Mcal/d で、生後 21 日未満の子牛（黄色の線）は 15℃以下で増加し始めるのに対し、成長した子牛は 5℃以下でより多くのエネルギーを使用し始めます。
図 2 の値を使用することで、必要な追加エネルギー量を算出し、子牛が寒冷期にも適切な成長を維持できるよう、追加エネルギーが提供されるようにすることができます。
2021 年の NASEM は、2001 年の NRC の乳牛の栄養所要量から推奨を導いており、21 日未満の子牛と 21 日以上の子牛に固定の LCT を設定している。
LCTの決定方法が少し気になったので、手がかりを探すために両方の出版物を見ました。
しかし、どちらの出版物にも5度と15度の計算の由来は説明されていません。 2001年のNRCは次のように述べている：
「幼若な子牛の熱中性圏の温度は 15 ～ 25 度である。
従って、環境温度が下限臨界温度と呼ばれる 15℃を下回ると、子牛は体温を維持するためにエネルギーを消費しなければなりません。実用的には、維持に必要なエネルギーが増加します。
成長した子牛や飼料摂取量の多い子牛の場合、下限臨界温度は-5～-10℃になることもある（Webster et al.、1978）」。
同じ情報が 2021 年の出版物でも繰り返されています。
しかし、第 11 章（未経産牛の成長）の 2001 年 NRC を見ると、LCT を計算するための一連の計算が用意されています。参考のため、付録 A にその計算結果を掲載します。 興味深いことに、2021 年の NASEM では未経産牛の LCT または UCT の算出は廃止されています。
LCT を計算するアプローチでは、動物の体温産生と保温性の推定値、および毛並みの特徴を用います。 この推定値の多くは 1940 年代と 1950 年代に開発されたデータに基づいています。
明らかに、単純に2つの定数（15°、5°）を仮定するのと、一連の計算をするのとでは大きな違いがあります。しかし、その計算方法を調べてみると、現代の子牛の飼養管理に照らして考慮すべき重要な要素がいくつかあります。 そのうちの1つを詳しく考えてみましょう。
摂取量と熱産生
動物が産生する熱量は、消費するエネルギー量と体内に保持できるエネルギー量に大きく関係している。 動物は100％効率的ではなく、消化中にエネルギーを熱として失います。 その量は摂取量が増えるにつれて増加します。
表 1 は 1962 年に発表された原稿からの引用である（Gonzalez-Jimenez and Blaxter, 1962）。 この研究では、子牛に 1 日 4 リットルまたは 6 リットルの全乳を与え、23℃で飼育した。 消費されたエネルギー量（摂取量）、糞便、尿、熱で失われたエネルギー量、体内に保持されたエネルギー量を調査しました。
4リットルのミルクを与えられた子牛は、1日あたり1,990キロカロリーを失い、これは総エネルギー摂取量の68％に相当します。これは非常に重要なことだが、子牛が寒冷地で飼育されている場合、このエネルギーは体温維持に利用できるかもしれない。
6リットルのミルクを与えられた子牛は、1日に2,399キロカロリーの熱を失った。これは、4リットルのミルクを与えた子牛と比べ、24％増加したことになります。
これらの子牛は、摂取したエネルギーの利用効率が高い（子牛は摂取したエネルギーの55％しか熱として失わない） が、それでも環境へ放出される総熱量は多い。
このことは何を意味するのだろうか？
Gonzalez-Jimenez and Blaxter（1962）の研究のように、生後2週間の子牛に全乳を4リットル与え、子牛の体重を50kgと仮定し、清潔で乾燥した被毛と風のない屋内で飼育し、表1のエネルギー収支データを使用すると、LCT = 18℃と計算されます。
一方、6リットルのミルクを与えられた子牛の場合、表1のデータを用いると、LCT = 12℃となります。 消費されるエネルギー量が多ければ多いほど、そして熱として失われるエネルギー量が多ければ多いほど、子牛の LCT は低下します。
今日、私たちは子牛に昔よりも多くのミルクと代用乳を与えています。 NRC と NASEM の計算では、1 日あたりのミルク摂取量は 4 ～ 6 リットルの範囲にあるようです。
子牛に 1 日 8 ～ 10 リットルのミルクを与える場合、LCT はもっと低くなります。 NASEM モデル内の既存の方程式を用いれば、異なる条件下で異なるエネルギー量を 給与された子牛の LCT を計算することが可能です。
子牛は 7 日齢、14 日齢、21 日齢、28 日齢でそれぞれ 1 日あたり 0kg、0.1kg、0.4kg、0.6kg のカーフスターターを食べると仮定しました。
子牛の BW は 7、14、21、28 日齢でそれぞれ 45、50、55、60 kg と仮定しています。
表 2 に、様々な月齢および全乳摂取量における子牛の LCT を示しています。
生後 7 日および 14 日、全乳摂取量 4 ～ 6 リットルの子牛の LCT は、NASEM の言う 15°にかなり近いことがわかります。同様に、21日齢と28日齢の子牛のLCTも5°Cに近い数字です。
しかし、子牛が摂取するミルクの量が増えるにつれ、LCTは低下し、生後7日の子牛が10リットルのミルクを飲むと、LCTはゼロ以下になります。 10 リットルのミルクから発生する熱量は、4 リットルに比べてはるかに大きくなります。
これらの値は極端に見えますが、NASEM は Webster ら（1978）の研究に言及しており、乾燥飼料の摂取量が多い成長した子牛の LCT は -5 ～ -10 であると報告しています。従って、表 2 の値は飼料摂取量が多い場合の状況を反映していると思われます。
概要
子牛の LCT は、皮膚と毛皮の断熱性、および動物が生産する熱量に依存します。2021 NASEM が使用している LCT は、1 日あたり約 4 ～ 6 リットルの牛乳または代用乳の ME 摂取量制限に基づいているようです。
給餌量を増やすと LCT は減少します。
LCT の変動計算を取り入れることで、生後 4 ヶ月齢までの子牛のエネルギー必要量の予測を改善できるはずです。
LCT を計算するためのダウンロード可能な Excel ファイルはこちらから入手できます。
Calculate-LCT-v1.0.xlsx (live.com)
翻訳終了
この冬の対策は皆さんどうでしたでしょうか。特に子牛の疾病かな・・・？下限臨界温度って、ミルクの摂取量によって変わるという事知らなかったです。ジムはいっつもいろんな計算エクセルを作って配布してれるからめちゃ助かる。。。
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