A generic stoichiometric model to analyse the metabolic flexibility of the mammary gland in lactating dairy cows

S. Lemosquet; O. Abdou Arbi; A. Siegel; J. Guinard-Flament; J. Van Milgen; J. Bourdon

A generic stoichiometric model to analyse the metabolic flexibility of the mammary gland in lactating dairy cows

in Modelling nutrient digestion and utilisation in farm animals

Autor:innen:

S. Lemosquet

S. Lemosquet ¹INRA UMR1080 Dairy Production, 35590 Saint-Gilles, France; sophie.lemosquet@rennes.inra.fr
⁴Agrocampus Ouest, UMR1080 Dairy Production, 35000 Rennes, France

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O. Abdou Arbi

O. Abdou Arbi ²INRIA Rennes Bretagne Atlantique, Symbiose project, 35042, Rennes, France

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A. Siegel

A. Siegel ²INRIA Rennes Bretagne Atlantique, Symbiose project, 35042, Rennes, France
³CNRS Université de Rennes 1, UMR 6074 IRISA, 35042 Rennes, France

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J. Guinard-Flament

J. Guinard-Flament ⁴Agrocampus Ouest, UMR1080 Dairy Production, 35000 Rennes, France
¹INRA UMR1080 Dairy Production, 35590 Saint-Gilles, France; sophie.lemosquet@rennes.inra.fr

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J. Van Milgen

J. Van Milgen ⁵INRA UMR1079 SENAH, 35590 Saint-Gilles, France
⁶Agrocampus Ouest, UMR1079 SENAH, 35000 Rennes, France

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, und

J. Bourdon

J. Bourdon ⁷LINA UMR 6241, Université de Nantes, 44322 Nantes, France
²INRIA Rennes Bretagne Atlantique, Symbiose project, 35042, Rennes, France

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Art:: Kapitel

Seiten:: 279–288

DOI:: https://doi.org/10.3920/9789086867127_032

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The stoichiometry model tool of Van Milgen (2002) was adapted to study the metabolism of the ruminant mammary gland. It was used to study the uptake of nutrients in several metabolic reactions using two studies of mammary gland net balance (net nutrient uptake and milk yield and composition) in dairy cows receiving casein infusions in the duodenum. The rules applied to find the partitioning were based on the hypotheses that there is no accumulation of intermediary metabolites in the mammary gland (rule 1) and that there is no deficiency of ATP or cofactors (rule 2). The system was solved manually using a spreadsheet, while respecting the 2 rules. A new automatic tool using Flux Balance Analysis theory was developed. The stoichiometry of the model appeared to be appropriate since the predicted CO₂ production was close to the measured CO₂ production. The nutrient partitioning obtained by manual solving corresponded to one solution among possibly infinite number of solutions. The manual solving of the equations typically corresponded to the maximisation of ATP production while respecting nutrient output for milk synthesis. This maximization of ATP production is a third, explicit rule required to obtain the same partitioning with the automatic tool based on Flux Balance Analysis theory.

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Modelling nutrient digestion and utilisation in farm animals

ISBN:: 9789086867127

Verleger:: Wageningen Academic

Print-Publikationsdatum:: 30 Oct 2010

Fachgebiete
- Biowissenschaften

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