2024. június 21. péntek Alajos, Leila

Nagy cukortartalmú élelmiszeripari melléktermékek beillesztése a kérődző állatok takarmányozásába

Agro Napló
A szénhidrátok a kérődző állatok legfontosabb energiaforrásai, melyeket leggyakrabban strukturális és nem-strukturális szénhidrátok csoportjára osztunk fel.

A növények sejtfalát alkotó strukturális szénhidrátoknak a neutrális detergens rostfrakció (NDF) adja a döntő részét, ami igen heterogén kémiai vegyületeket takar: cellulóz, hemicellulóz, lignin, illetve pl. a pektinek nem-oldódó része. A savdetergens rostfrakció (ADF) cellulózból és ligninből áll, és utóbbi (lignin) a monogasztrikus állatokhoz (pl. sertés, baromfi) hasonlóan a kérődző állatok számára sem emészthető. A strukturális szénhidrátok (NDF, ADF) a nem-strukturális szénhidrátokhoz (pl. keményítő, cukor, pektinek oldható része, glükánok, illetve az erjesztéssel tartósított takarmányokban található fermentálási végtermékek - tejsav, ecetsav, vajsav stb.) képest lassabban bomlanak le és kevésbé emésztődnek. A két csoport (strukturális vs. nem-strukturális szénhidrátok) egymáshoz viszonyított kiegyensúlyozott aránya a kérődző állatokkal etetett takarmányadagokban alapvető hatással bír az állatok termelésére, egészségi állapotára, szaporodásbiológiai teljesítményére, valamint a tej összetételére.

A legtöbb abraktakarmányban (pl. búza-, árpa-, napraforgó- és szójadara) található NDF a tömegtakarmányokhoz (pl. kukoricaszilázs, lucerna-, rozs- és fűszenázs, réti széna) viszonyítva nem jelentenek „valódi” strukturális rostot, a kisebb szemcseméret, a gyors bendőbeli lebomlás és passzázs miatt, így külön javaslat van a tömegtakarmány-eredetű NDF-tartalomra vonatkozóan. A fizikailag hatékony NDF (peNDF = az 1,18 mm-es szitán fennmaradó anyag neutrális detergens rosttartalma) a szarvasmarha takarmányadagok formulázása során szintén kiemelt jelentőségű, ugyanis a takarmányadag nem megfelelő strukturális hatású NDF-tartalma számos anyagcsere-megbetegedés forrása lehet (pl. bendőacidózis), miközben a tej zsírtartalma csökken. Fontos azonban hangsúlyozni, hogy a nem-strukturális szénhidrátok (pl. keményítő, cukor) alacsony részaránya az etetett takarmányadagban energiahiányhoz vezethet, csökken a mikrobafehérje-szintézis mértéke és a rostbontás hatékonysága, ami ugyancsak kedvezőtlen hatású a tej táplálóanyag-tartalmára (fehérje-, cukor- és zsírtartalom egyaránt).

A nagy tejtermelésű teheneknél az NDF és a nem-strukturális szénhidrátok javasolt részarányát az etetett szárazanyagon belül, illetve a tömegtakarmány eredetű NDF-felvételt az 1. táblázatban foglaltuk össze.

1. táblázat: Nagy tejtermelésű teheneknél etetett takarmányadagok javasolt szénhidrátösszetétele és NDF-felvétele 

 

A cukorkiegészítés szerepe a tejelő kérődzők takarmányozásában

A tejelő tehenek és kiskérődzők (juh, kecske) takarmányozásában számos folyékony és szilárd cukorforrást lehet használni, mint pl. a melasz alapú termékek (répa- és nádcukor eredetű), citrusfélék, tejsavó, permeátum, dextróz (natúr és bendőstabil formában), takarmánycukor stb. Az előbbi nagy cukortartalmú termékeket – annak ellenére, hogy eltérő mono-, di- és triszacharidokat tartalmaznak – a takarmányformulázás során mint összes cukortartalom, illetve összes nem-strukturális szénhidráttartalom (NSC) veszik figyelembe, és így a szokásos rutinvizsgálatok nem különböztetik meg az egyes cukortípusokat. Fontos megemlíteni, hogy a különböző keményítő- és cukorforrások bendőbeli lebomlása között jelentős különbség lehet. Így pl. egy hazai vizsgálatban az árpa- és a kukoricadara keményítőtartalmának aktuális bendőbeli lebonthatósága 80% és 53% volt (sorrendben) (Tóth, 2005). Egy másik vizsgálatban a fruktóz, a glükóz, a galaktóz és a laktóz fermentálási üteme 530%/óra, 521%/óra, 439%/óra és 331%/óra volt (Weisbjerg és mtsai, 1998). Éppen ezért a bendőben képződő rövid szénláncú illózsírsavak (SCFAs) részaránya nemcsak az adott keményítő- és cukorforrástól, hanem pl. az egyes mono- és diszacharidok típusától függően is jelentősen különbözhet, mivel a bendőbeli fermentáció biokémiai folyamata az egyes cukortípusoknál eltérő.

A nagy tejtermelésű teheneknél általánosan elterjedt takarmányadagok etetésekor (pl. kukoricaszilázs-lucernaszenázs-kukoricadara alapú TMR) 2,5-5% közötti a cukorkiegészítés javasolt adagja (Firkins és mtsai, 2008). Számos vizsgálatban megfigyelték, hogy melasz formában történő cukorkiegészítés esetén a bendőfolyadék ammóniakoncentrációja mérséklődik. A cukorkiegészítés a legtöbb vizsgálatban kedvező hatást mutat a tejelő tehenek napi szárazanyag-felvételére (DMI), különösen akkor, ha az adagban lévő keményítőtartalom egy részét helyettesítették vele. Ebben az esetben (csökkentett keményítőtartalom melletti cukorkiegészítés) a bendőfolyadék kémhatása (pH) is csak kisebb mértékben csökken. A tejelő tehenek tejtermelése is akkor javul leginkább, ha a cukorkiegészítéssel a keményítőtartalom egy részét helyettesítjük, mivel a dózisvizsgálatokban a nagyobb adagú cukorkiegészítés (>6%) már lineárisan csökkentette a 4% tejzsírra korrigált (FCM) tejtermelést. Ez azt jelenti, hogy a cukorkiegészítés előbb említett javaslatát (kb. 2,5-5%) célszerű betartani, ellenkező esetben a túlzott dózis már negatív hatású lehet a tehenek tejtermelésére.

Saját eredmények

Az élelmiszeripari melléktermékek (pl. malomipari, növényolaj-ipari, cukoripari, szeszipari, keményítőgyári, tejipari stb.) csoportjába változatos összetételű és eredetű takarmányalapanyagok tartoznak. Az almafeldolgozás során a nagyobb és viszonylag állandóbb tételek miatt a gyártási melléktermékek táplálóanyag-tartalma kedvezőbb homogenitást mutat, ugyanakkor a szezonalitással ebben az esetben is fokozottan számolni kell. Az almachips gyártásának mellékterméke, az almacsutka, szárítást követően alkalmas lehet arra, hogy az intenzíven termelő gazdasági állatok takarmányadagjába illesszük. A takarmányozási értékükről és étrendi hatásukról azonban csak korlátozott számban állnak rendelkezésre adatok, ezért egy vizsgálatsorozatban értékeltük a szárított almacsutka, illetve annak darált változatát (almacsutkaliszt). A szárított almacsutka táplálóanyag-tartalmát a 2. táblázatban foglaltuk össze. Az adatokból látható, hogy az almacsutka jelentős cukortartalmú (fruktóz- és glükóz-tartalmú) melléktermék, alacsony fehérje- (5,9 sz.a.%) és közepes nyersrosttartalom (8,1 sz.a.%) mellett. Kimagasló szervesanyag- és N-mentes kivonható anyagtartalma értékes takarmány-alapanyagot jelez.

2. táblázat: A szárított almacsutka vizsgált táplálóanyag-tartalma

  

Modellvizsgálatunk során értékeltük a szárított almacsutka bendőbeli lebomlását és etetésének hatását a bendőfolyadék rövid szénláncú illózsírsav-tartalmára.

A bendőbeli lebonthatóság becslésére legszélesebb körben elfogadott és alkalmazott módszer a Mehrez és Orskov (1977) által javasolt in situ (helyben) vagy más néven in sacco (zsákban) technika, melyre európai szinten is született egységesített metodikai irányelv. Az eljárás alapja, hogy a takarmányt különböző ideig porózus zacskókban inkubálják a bendőkanüllel ellátott állatok bendőjében, és azt vizsgálják, hogy az eltelt idő függvényében mennyi a még lebontatlan fehérje (vagy más táplálóanyag, pl. zsír, keményítő, NDF) mennyisége a zacskókban. Az eredményeket az Orskov-McDonald modell alapján értékelik. A módszer alkalmas a potenciálisan lebontható táplálóanyag mennyiségének mérésére, a lebontás sebességének meghatározására és ezek alapján a bendőből való kiáramlási sebesség figyelembevételével kiszámítható az adott táplálóanyag aktuális lebontása a bendőben. A vizsgálat keretében – többek között – a szárított almacsutka szárazanyag- és nyersfehérje-tartalmának bendőbeli lebomlását értékeltük, melynek főbb lépéseit az 1. ábrán foglaltuk össze.

1. ábra: Az in sacco (bendőbeli lebomlás) vizsgálat menete (egyszerűsített folyamatábra)

A kapott adatokból látható, hogy a szárított almacsutkaliszt szárazanyag-tartalmának közel 80%-a 4 óra bendőben tartózkodási időt követően lebomlik (2. ábra). A melléktermék nagy összcukor-tartalma kiváló és gyors energiaforrást jelent a bendőbaktériumok számára.

2. ábra: Az almacsutkaliszt szárazanyag- és nyersfehérje-tartalmának bendőbeli lebomlása (előzetes adatok)

A táplálóanyagok közül a kérődzők N-ellátása szempontjából a legfontosabb a nyersfehérje bendőbeli lebonthatóságának meghatározott értéke. A vizsgált melléktermék – mint nitrogénforrás – kis fehérjetartalmánál fogva nem játszik fontos szerepet a nitrogénszükséglet biztosításában. A nyersfehérje lebomlási értékeket tekintve megállapítottuk, hogy a szárított almacsutkában található közel 6% fehérje kb. 60%-a bendőben lebontható fehérjeként vehető figyelembe a nagy tejtermelésű tehenek (8% átfolyási sebesség) takarmányadagjában.

Modellvizsgálatunk második részében a nagy tejtermelésű tehenek takarmányadagjára jellemző (kb. 55% tömegtakarmány, 45% abraktakarmány) kukoricaszilázs-lucerna-kukorica-szójadara alapú teljes értékű takarmánykeverékben, TMR-ben (6,80 MJ NEl/kg sz.a., 16,6 sz.a.% nyersfehérje, 32,5 sz.a.% NDF, 19,5 sz.a.% ADF, 25 sz.a.% keményítő, 5,5 sz.a.% összcukor) 2%-os részarányban alkalmaztuk a szárított almacsutkalisztet (darált forma), illetve az eredeti almacsutkát (darálás nélkül).

A 3. ábrán a kontroll (almacsutka kiegészítés nélkül), darált (almacsutkaliszt) és a darálatlan almacsutka etetés összes illózsírsav-termelésre gyakorolt hatását foglaltuk össze. A kontroll szakaszhoz képest az összes illózsírsav, az ecetsav és a propionsav koncentrációja a darált almacsutkalisztet fogyasztó csoportban szignifikánsan nagyobb (min. p<0,05) volt az etetés után 3 és 6 órával vett bendőfolyadék mintákban. A darálatlan almacsutka ilyen hatást nem idézett elő, a kontrollal azonos értékeket mértünk. Fontos megemlíteni, hogy a darálatlan almacsutka etetése nem növelte meg a bendőfolyadék pH-értékét sem az etetést követő 3., illetve 6. órában. Az irodalmi adatokkal egyezően a gyorsabb bendőbeli lebomlású darált almacsutkaliszt mérsékelte a bendőfolyadék ammóniakoncentrációját.

A jelenlegi, nem-strukturális szénhidrátokban (pl. keményítő) szegény kukoricaszilázsok és takarmányalapanyag-bázis mellett a darált almacsutkaliszt etetése is megfontolandó, mivel könnyen lebomló cukortartalma jó energiaforrást jelent a bendőmikrobák számára. Természetesen az etetett takarmányadag összcukor- és keményítő-tartalmát ebben az esetben fokozottan figyelni kell.

3. ábra: A szárított almacsutka (darált, darálatlan) etetés hatása a bendőfolyadék összes illózsírsav-tartalmára az etetés előtt, illetve az etetés után 3 és 6 órával (a,b: min. p<0,05)

Összefoglalás

Az analitikai vizsgálatok alapján a szárított almacsutka könnyen fermentálható szénhidrátot biztosító élelmiszeripari melléktermék. A nagy összcukortartalom energiaforrást jelent a bendőbaktériumok számára. A szárított almacsutka nettó energia értéke figyelemreméltó, az állat energiaszükségletének fedezésében fontos szerepet játszhat, de felhasználhatóságát korlátozza a melléktermék nagy összes cukortartalma. Az almacsutka 2%-os bekeverési arányban lényeges változást nem idézett elő a bendőfermentáció vizsgált paramétereiben. Darált formában etetve ugyanakkor növelte az összes illózsírsav-tartalmat, valamint az egyes illózsírsavak koncentrációját. Az almacsutkát ebből következően inkább eredeti formájában, darálás nélkül javasolt etetni, és a vizsgált 2%-ban minden probléma nélkül beilleszthető a nagy tejtermelésű tehenek adagjába. Végezetül célszerű megemlíteni, hogy a szárított almacsutka vizsgált összetétele és emésztés-élettani tulajdonságai alapján jól beépíthető a kiskérődzők (juhok, kecskék) és a monogasztrikus állatok (pl. tenyészkocák, -kanok, növendék- és hízósertések, anyanyulak stb.) takarmányadagjaiba is.

A közlemény elkészítését a GINOP-2.1.2-8-1-4-16-2019-00762 projekt támogatta. Dr. Tóth Tamás1,2 – Dr. Bázár György2 – Dr. Csavajda Éva2 – Keresszegi Attila3 – Keresszegi Márk3 – Prof. Dr. Fébel Hedvig4
1Széchenyi István Egyetem, Agrár- és Élelmiszeripari Kutató Központ; 2ADEXGO Kft.; 3D-PAPRIKA Kft.; 4Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Élettani és Takarmányozástani Intézet, Takarmányozásélettani Csoport
Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
Az aszály miatt gazdag a pult

Az aszály miatt gazdag a pult

Az előző évi aszályos nyár csökkentette a takarmánynövények mennyiségét, így az állattartók több állatot küldtek a vágóhidakra – derült ki az Agrárgaz...

CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
AgroFuture 2024
Új rendezvény a fenntarthatósági követelményeről és innovációs lehetőségekről!
AgroFood 2024
Országos jelentőségű rendezvény az élelmiszeripari vállalkozások számára!
Vállalati Energiamenedzsment 2024
Tudatos vállalati energiamenedzsment a hazai cégeknek!
Agrárium 2024
Jön a tavasz kiemelkedő agráripari konferenciája!
EZT OLVASTAD MÁR?