A cukor etetése kérődzőknek

Tartalom

A „cukrok”, más néven mono-, di- és oligoszacharidok, a nem rostos szénhidrátok közé tartoznak. Gyorsan fermentálódnak a bendőben, így mikrobiális sejteket, szerves savakat, gázt és mikrobiális glikogént kapnak. A keményítőhöz képest úgy tűnik, hogy a cukrok erjedése több butirátot és kevesebb mikrobiális fehérjét eredményez. Az, hogy a cukrok több vagy kevesebb mikrobiális fehérjét adnak-e az állatnak, valószínűleg a mikrobák fehérje termelésének relatív sebességétől függ a bendőből való átjutás sebességétől és egyéb korlátozó tényezőktől. A takarmányozási tanulmányok azt sugallják, hogy a cukrok megnövelhetik a rostfenék fermentációjának mértékét, ha a bendőben lebontható fehérje-kiegészítés megfelelő, de egyébként még viszonylag semleges pH mellett is lenyomhatják. Szoptatási vizsgálatok szerint a keményítőt vagy kukoricát helyettesítő szacharózzal történő kiegészítés növelheti a bevitelt, a tejhozamot és a tejzsír hozamot, de az eredmények vegyesek. A takarmányozási ajánlások további értékelésére van szükség a cukrok sokféleségének az állatok teljesítményére gyakorolt hatásáról, amelyet a cukortípus és az étrend egyéb alkotóelemei befolyásolnak.

Az utóbbi években nagy érdeklődés mutatkozott a tejelő szarvasmarhák cukrokkal való táplálása iránt. Az egyik nehézség az volt, hogy kevés információ található arról, hogy a cukrok hogyan illeszkednek más adag adagolókhoz (fehérjefrakciók, rostok, keményítő, pektinek stb.), Pontosan milyen tápanyagokat nyújtanak a szarvasmarháknak, és mekkora az összes cukortartalom az adagokban. Pontos információ nem áll rendelkezésre a cukor takarmányozási szintjéről, illetve arról, hogyan lehet ezeket felhasználni a termelés fokozására. Ez a cikk némi hátteret nyújt a tisztított forrásokból vagy melaszokból származó cukrok táplálásához, de a történet még korántsem teljes.

A cikkben a „cukrokat” monoszacharidokként (egyszerű cukrok), diszacharidokként és oligoszacharidokként határozzák meg. Analitikai szempontból ezeket a szénhidrátokat a poliszacharidoktól (a monoszacharidok hosszú láncai) választják el 80% -os etanolban való oldhatóságuk révén (Asp, 1993). A cukrok nemszálas szénhidrátok (NFC), valamint nem strukturális szénhidrátok (NSC), mivel nem szerepelnek az NDF-ben és megtalálhatók a sejttartalomban. A glükóz és a fruktóz az egyszerű cukor, amely a növényekben található meg leggyakrabban (1. ábra). A növényekben a leggyakoribb diszacharid a szacharóz, amely a fruktózhoz kötött glükóz molekula. A tejben laktóz (glükóz + galaktóz) található. A maltóz egy diszacharid, amely ugyanolyan glükóz-glükóz alfa-kötéssel rendelkezik, mint a keményítő. Az oligoszacharidok két-körülbelül 20 egység hosszú monoszacharidok láncai. Ide tartoznak a szójababokban található sztachioz és raffinóz (Smith és Circle, 1978), valamint a hűvös évszakokban előforduló füvek rövid láncú fruktánjai. Néhány hűvös évszakú füvön kívül a növények általában nem tartalmaznak nagy oligoszacharid-tartalmat.

Az erjesztett takarmányokban, beleértve a szilázsokat, a lepárló szemeket vagy a sörszemeket, kevés maradjon glükóz, fruktóz vagy szacharóz, mivel ezeket nagyrészt az erjesztés során kellett volna fogyasztaniuk. Lehetséges kivétel lehet az éretlen kukoricaszilázs, ahol a rendelkezésre álló cukrok meghaladják a tartósításhoz szükséges pH csökkentéséhez szükséges mennyiséget. Néhány lepárló esetében a meglepően magas cukortartalom (a DM 5–11% -a) a szemek és a lucernaszéna minták tükrözhetik más szénhidrátok töredékeit, amelyeket az erjedés során vagy a silózás savas körülményei között hidrolizáltak (Jones és mtsai., 1992). Felmerült, hogy ezek a cukrok nem támogatják ugyanazt a mikrobiális teljesítményt, mint a glükóz, a fruktóz és a szacharóz (W. Hoover, Nyugat-Virginia Egyetem, személyes kommunikáció).

Az emésztés termékei meghatározzák az állat számára a termeléshez rendelkezésre álló tápanyagokat, ezért itt kezdjük. A monoszacharidok és a maltóz kivételével előfordulhat, hogy a cukrok nem emészthetők jól a tehenek vékonybélében, de valószínű, hogy kevés jut el a bendőben történő erjedéstől. Más szénhidrátokhoz való kötődés nélkül és magas oldhatósággal (glükóz: 90,9 g/100 ml; szacharóz: 200 g/100 ml; fruktóz: „szabadon oldódó”; Merck Index, 1996) kevés a fizikai hozzáférés, kivéve a mikrobák akadályozását erjesztés. A 100% h-1 feletti arány azonban jobban tükrözi az eltűnést, mint a felhasználást. A cukrok 30–40% h -1 mikrobiális fermentációjának sebessége reálisabb lehet (W. W. Hoover, Nyugat-Virginia Egyetem, személyes kommunikáció: M. B. Hall, publikálatlan). A glükózt, a fruktózt vagy a szacharózt fermentáló mikrobák szerves savakat, gázt (CO2 és CH4), mikrobiális tömeget és glikogént termelnek. Thomas (1960) kimutatta, hogy mind a baktériumok, mind a protozoonok átalakítják a cukor és a fruktán szubsztrátok egy részét tárolt mikrobiális glikogénné. Ebben a vizsgálatban a glikogén felhalmozódása 2–4 órás erjedésnél tetőzött, majd csökkent.

Ha a cukor bizonyos részét glikogénként tárolják, akkor a szubsztrát eltűnése ellenére önmagában nem erjedtek. Ezen túlmenően, a cukrok glikogénné történő átalakulása miatt az alfa-kapcsolt glükán (valószínűleg keményítőként emészthető) jelentős mértékben áramlik a vékonybélbe, még az összes takarmányadagon (pl. Széna) is (Branco et al., 1999). A szacharóz maximális mikrobiális fehérjetermelése hozzávetőlegesen 86% -a volt annak, amelyet a keményítő ér el mindkettő fermentálásakor in vitro izolált semleges detergens szálakkal (Hall és Herejk, 2001). Ez a kisebb fehérjetermelés a szacharóz egy részének glikogénné történő átalakulásával állhat összefüggésben, nem pedig annak közvetlen fermentációjával és a szubsztrátokban lévő monoszacharid tömegének különbségével (lásd az utolsó szakaszt).

A keményítőhöz viszonyítva a cukrok fermentálása viszonylag több butirátot eredményez, és hasonló a kissé kisebb mennyiségű propionáthoz (Strobel és Russell, 1986; Heldt és mtsai, 1999); nagyobb az esély a cukrok laktáttermelésére (Cullen és mtsai, 1986; Strobel és Russell, 1986; Heldt és mtsai, 1999). Alacsonyabb pH-nál nagyobb volt a tendencia a több tejsav termelésére (Strobel és Russell, 1986). A cukrok és a malát monenzinnel történő erjesztése növelte a propionát hozamát, de egyáltalán nem az értékelt cukorkoncentrációkat (Martin et al., 2000).

Szintén különbségek lehetnek a cukorforrások között a szerves savak hozamában, amelyet a fehérje-kiegészítés befolyásol. A szerves savak folyadékkoncentrációja a testtömeg (testsúly 0,30% -a) szacharózzal (83,4 mM) kiegészített őzeknél volt a legmagasabb, szemben a glükózzal (74,9 mM) vagy a fruktózzal (76,1 mM) (P = 0,05) kiegészített őzeknél., ha bendő-lebontható fehérje (RDP) 0,031% BW-vel egészül ki. A monoszacharidok nagyobb moláris arányú acetátot eredményeztek, mint a szacharóz (P = 0,05), de a cukrok nem különböztek propionátban (P = 0,49), butirátban (P = 0,12) vagy laktátban (P = 0,26). A szacharóz és a glükóz és a fruktóz közötti különbségek nem voltak szignifikánsak, amikor az RDP-kiegészítést a testtömeg 0,122% -ára növelték (Heldt et al., 1999).

A cukrokból származó szerves savtermelés típusa és mennyisége kihatással lehet arra, hogy képesek-e más válaszokat kiváltani más szénhidrátokhoz képest. A butirátot a bélhám metabolizálja, és előnyösen a vastagbél hámsejtjeinek energiaforrásaként alkalmazzák (Bergman, 1990). A butirát a bendő papillák fejlődésének kiváltásában is hatékonyabb, mint a propionát vagy az acetát (Van Soest, 1994). Ennek megfelelően a cukor etetésének lehetősége van a bendő papillák fejlődésének fokozására más szénhidrátforrásokhoz képest. A propionát hozamának különbségei megváltoztatnák az állat glükoneogén prekurzorainak ellátását.

A cukrok abban különbözhetnek a keményítőtől, hogy befolyásolják a kérő pH-jának időbeli mintázatát. Koncentrátummal és búzaszalmával táplált 0-30% melasztartalmú étrendben a kérődző pH-értéke az etetés után 1 órával a legalacsonyabb szintre csökkent (6,42 0% -tól 6,33-ig 30% melasznál). Nem meglepő, hogy a kérődző pH-ja és a bendő tartalmának illékony zsírsavkoncentrációja fordított összefüggést mutatott (Sahoo et al., 1999). Egy másik vizsgálatban, amelyben a marhahúst alacsony minőségű faggyú-préri széna táplálta, kiegészítve 0,122% BW-vel, mint kiegészítő RDP-vel és 0,30% BW-t glükóz, fruktóz vagy szacharóz formájában, a takarmány pH-értéke a takarmányozás után 3 órával elérte a mélypontját ( legkorábbi mintavételi pont) a cukrokra, míg a keményítőt kapott szarvasmarhák kérő pH-értéke a legalacsonyabb pH-t a takarmányozás után 9 órával érte el (Heldt et al., 1999). Ebben a vizsgálatban a keményítőt tápláló állatok átlagos kérő pH-értéke alacsonyabb volt, mint az egyik cukorkezelésben részesülőké (P = 0,04), és a pH nem különbözött a cukorkiegészítők között.

A magas szinten táplált szacharóz és melasz kimutatták, hogy csökkenti a kérődzők rostjainak emésztését. Szarvasmarháknak táplált fűszilázs/árpa/repcemag-étrenden (napi 11,7 font/DM bevitel) 2,2 font/nap szacharóz kiegészítése (

Az étrendi DM 15,9% -a) csökkentette a kérődző NDF emésztését, de a nátrium-hidrogén-karbonát beépítése ezt a depressziót megfordította (Khalili és Huhtanen, 1991), ami pH-hoz kapcsolódó hatást sugall. Ebben a tanulmányban az NDF emésztés késleltetési ideje nőtt a szacharózkezeléseknél. Egy társvizsgálat kimutatta, hogy a szacharóz-kiegészítés szintén csökkentette a kérődző NDF emésztésének sebességét (Huhtanen és Khalili, 1991). Etetési kísérletek során ammóniás trópusi füvekkel, karbamiddal vagy gyapotmagliszttel és melasszával kiegészítve, a DM adag 25% -ánál (Brown 1990), vagy szabadon választva, és 35 (pamutmagliszt mellett) és a bevitt DM 37% -áig fogyasztva (Brown 1993), NDF az emészthetőség 5, illetve 3,5–5,2 százalékkal csökkent.

Úgy tűnik, hogy a cukrok rostok emészthetőségére gyakorolt hatása legalább részben függ az étkezési fehérje-kiegészítéstől. Az RDP 0,031% -ról 0,122% -ára növekvő RDP-kiegészítés az alacsony minőségű magasfű-préri széna fogyasztásával foglalkozó kormányokhoz megváltoztatta a keményítő, a glükóz, a fruktóz vagy a szacharóz (BW 0,30% -a) rostok emésztésére gyakorolt hatását. Az alacsonyabb fehérje zárványnál az összes kiegészítés lenyomta a kérődző NDF emésztését a kontrollhoz képest. A magasabb fehérje befogadásnál az NDF fermentáció mértéke növekedett a cukor kiegészítésével (Heldt et al., 1999). Egy an in vitro fermentáció kevert kérődző mikrobákkal, ahol a rendelkezésre álló nitrogénnek nem kellett volna korlátoznia, a szacharózzal történő kiegészítés 24 órás periódus alatt növelte az NDF emésztés sebességét az önmagában fermentált NDF-hez képest (Holsthausen és Hall, 2002).

Az NDF emészthetőségének depressziója a cukor adagolásával a kérődző pH-értékének megváltozása és/vagy a rost és az NFC fermentáló baktériumok közötti verseny lehet nitrogén és más tápanyagok miatt (Jones és mtsai, 1998). Megfelelő nitrogént kell adni a bendőhöz az éhező rost-emésztők elkerülése érdekében, különösen, ha a gyorsan növekvő NFC baktériumok elszívják a rendelkezésre álló nitrogént.

Tisztított cukrok felhasználásával viszonylag kevés állatkísérletet végeztek. Két olyan vizsgálat, amelyben a szoptató tejelő tehén adagokban a szacharózt helyettesítették a keményítővel, arra utalnak, hogy a szacharóz növeli a tejzsír hozamát, de más eredmények vegyesek. Amikor a szacharózt helyettesítették a kukoricalisztben az adag DM 1,5% -ával, a bevitel, a tejhozam és a zsírral korrigált tejhozam nem változott, de a tejzsír hozama napi 2,12-ről 2,14 lb-ra nőtt, a tejfehérje pedig 3,51-ről 3,28-ra csökkent % (Nombekela és Murphy, 1995). Lucernaszilázs + kukoricaszilázs + magas nedvességtartalmú héjas kukorica diéta, ahol a kukoricakeményítőt szacharózzal helyettesítették (az étrendi DM 0–7,5% -a, diétás NFC

A DM 43% -a; Broderick és mtsai., 2000) lineárisan növekedtek a DM bevitele, a tejzsír hozama (P 0,15) (McCormick és mtsai, 2001). A tejhozam csökkent (P = 0,15), amikor a szacharóz-kiegészített étrendeket kiegészített szójabab-étellel egészítették ki, összehasonlítva az oldószeres szójabab-liszttel, ami különböző hatásokra utal, többé-kevésbé bendőben lebonthatatlan fehérjével. A különbség a vizsgálat eredményeiben Broderick et al. (2000) felveti a kérdést: Az étrend alapösszetétele befolyásolja-e a kiegészítő cukrok hatását? A diéták a Broderick et al. (2000) tanulmány alapszintje 2,7% cukrot tartalmazott, míg a friss rozsfélét McCormick et al. (2001) tanulmány 3,9–27,7% DM-t tartalmazott NFC-ként, és az étrendi DM 51–53% -át tartalmazta. A talajfűben lévő NFC valószínűleg nagyrészt szerves savakból, cukrokból és fruktánokból áll.

2. táblázat: A tejhozam és az összetétel változásai a szacharóz és a keményítő pótlásának változásával. 1
Szacharóz, DM keményítő%, DM DM% bevitel a, lb/nap Tej, lb/nap Tejzsír a, lb/nap Tejfehérje, lb/nap FCM b, lb/nap

0	7.5	54.0	85.8	3.24	2.73	89.3
2.5	5.0	56.4	89.1	3.37	2.82	93.0
5.0	2.5	57.3	88.2	3.64	2.84	96.8
7.5	0	57.3	86.9	3.57	2.82	95.2
1 Adatok Broderick et al. (2000). FCM = zsírral korrigált tej. a Lineáris válasz (P b trend a lineáris válaszra (P = 0,11).

A szacharóz hozzáadása a frissen friss étrendhez nem befolyásolta a laktációs teljesítményt. Az őrölt kukoricát helyettesítő étrendi DM 2,7% -ának felvétele száraz tehén-étrendbe nem változtatta meg a laktációs teljesítményt, de növelte az állatok vércukor-koncentrációját szacharózzal kiegészítve (Ordway et al., 2002).

A szakterületen sok ajánlás hangzott el a tejelő szarvasmarha adagjához hozzáadott cukrok előnyeiről vagy hiányáról. A legnagyobb nehézséget az okozta, hogy a táplálkozási szakemberek nem tudták, hogy milyen cukorszintekkel kezdenek, ezért nehezen tudnának ajánlásokat kidolgozni. Számos kereskedelmi laboratórium kínál cukorelemzéseket takarmányok számára, amelyek segítenek megoldani ezt a helyzetet. Anekdotikusan úgy tűnik, hogy a hozzáadott cukroknak némi előnyük lehet, ha az alapadag alacsony cukortartalmú. Javasolták az adag kb. 5% -ának cukorként történő biztosítását. Meglehetősen ésszerű értéknek tűnik a jó termelést és egészséget támogató jelentett adagokban becsült cukorszintekhez képest (2. ábra). Nehézségünk, hogy még mindig nem tudjuk, hogy fognak kölcsönhatásba lépni a cukrok, mivel az adag többi szénhidrát- és fehérje-összetevője megváltozik.