2024. április 28. vasárnap Valéria

Exogén enzimek a tejelő szarvasmarhák takarmányozásában

Agro Napló
A genetikai előrehaladás, a korszerű biotechnikai és biotechnológiai módszerek (pl. embriótranszfer), illetve a precíziós állattartás eszközrendszerének alkalmazása (pl. automatizált fejési rendszerek) kapcsán jelentkező teljesítménynövekedés egyre koncentráltabb, az állati igényeket mind jobban kielégítő takarmányadagok összeállítását követeli meg a hazai takarmányozási szakemberektől.

Az a törekvés, ami a takarmányhasznosulás javítására irányul, segítheti a genetikai potenciál által meghatározott teljesítmény elérését. Ezen felül csökkenthető bizonyos táplálóanyagok mennyisége az etetett takarmányadagban, amelynek következtében mérsékelhető a keletkező trágya környezetterhelő hatása.

A nagy tejtermelésű tehenek intenzív (abrakban gazdag) takarmányozása következtében felgyorsult bendőpasszázs jelentős mennyiségű táplálóanyag- és energiaveszteséget okozhat a termelés során. Ráadásul, a kérődző állatok érzékenyen reagálnak a tömegtakarmányok minőségét sokszor kedvezőtlenül befolyásoló évhatásokra is, ami pl. az erjesztett kukoricaszilázs táplálóanyag- és energiatartalmának ingadozásában nyilvánulhat meg. Éppen ezért a gyakorlatban dolgozó szakembereknek a tömegtakarmányok magas színvonalú előállítása és tartósítása mellett olyan innovatív megoldásokat is figyelembe kell venniük, melyekkel a takarmányozás költségeit csökkenteni tudják. Az etetett abraktakarmányok és egyes komponenseik mennyiségének mérséklését kísérleti úton igazolt, mátrixértékkel rendelkező exogén enzimekkel ma már nemcsak a monogasztrikus állatoknál (brojlercsirke, hízósertés stb.) pl. fitáz és NSP-enzimek felhasználásával, hanem a kérődzőknél (pl. tejelő tehén, hízóbikák) is meg lehet valósítani.

Exogén enzimek az állati takarmányozásban

A takarmányok emészthetőségének növelésére nyújt alternatívát az exogén enzimek alkalmazása. Ezek az enzimek specifikus módon, adott típusú szubsztrátokhoz kötődnek, így felhasználásuk oka jellemzően a takarmányok egyes alkotóelemeinek jobb hasznosulása (pl. keményítő, fehérje, rost). Az állati takarmányozásban alkalmazott exogén enzimek közé tartoznak a keményítőbontó enzimek (amilázok), a fehérjebontó enzimek (proteázok) és a különböző rostfrakciókat bontó enzimek (pl. β-glükanázok, xilanázok, β-mannanázok stb.).

A gyakorlati takarmányozásban az exogén enzimek etetése leginkább a sertés és a baromfi esetében terjedt el, mivel az általános felfogás szerint kérődzőknél a kívülről bejuttatott enzimek hatástalanok a bendőben zajló endogén enzimek katalizálta hidrolitikus folyamatok miatt (Adesogan, 2005). Az exogén enzimek kérődző állatoknál történő felhasználása ettől függetlenül már az 1980-as években elkezdődött. Ennek egyik módja az állatok tömegtakarmányának kezelése, aminek számos pozitív hatását tapasztalták. Nakashima és Orskov (1989) az etetett árpaszalma kedvezőbb emészthetőségéről számolt be celluláz, míg mások a tejtermelés növekedését emelték ki celluláz-, hemicelluláz-, xilanáz- és cellobiáz kezelés hatására tejelő állományokban (Chamberlain és Robertson, 1992; Stokes, 1992; Kung és mtsai, 2000).

Az exogén enzimek alkalmazásának másik módja az állatok elé kerülő teljes takarmánykeverékbe (TMR) történő közvetlen bekeverés. Nussio és mtsai (1997), valamint Schingoethe és mtsai (1999) 5–10%-os tejtermelés-növekedést és kedvezőbb tejzsír és tejfehérje eredményeket tapasztaltak különböző dózisú celluláz és xilanáz kiegészítés hatására a laktáció első felében. Az eredmények hátterében valószínűleg a táplálóanyagok kedvezőbb bendőbeli lebomlása és az emelkedett illózsírsav-termelés állhat, amit több kutató is leírt (Lewis és mtsai, 1996; Howes, 1998; Yang és mtsai, 1999).

Egy magyarországi tanulmány szerint exogén xilanáz enzimkészítmény etetésekor nőtt a bendőben az illózsírsav-termelés (pl. ecetsav, propionsav, vajsav), csökkent a vér acetecetsav és nem-észterifikált zsírsav (NEFA) szintje, valamint nőtt a tejtermelés és a tejzsír mennyisége a laktáció első harmadában (Jurkovich és mtsai, 2002). Egy másik hazai vizsgálatban az α-amiláz-kiegészítés (12 g/állat/nap; 325 KNU amilázaktivitás/kg száraz anyag) tejtermelésre és az állatok élősúlyára gyakorolt pozitív hatását a laktáció második szakaszában szintén igazolták (Tóthi és Tóth, 2017). A szakirodalmi adatok alapján az exogén α-amiláz-kiegészítés javítja a szerves anyagok emészthetőségét és a tejtermelés hatékonyságát. Kukoricaszilázs-kukoricadara alapú takarmányadagok etetése esetén az exogén eredetű keményítőbontó enzimek alkalmazása növeli a kukoricakeményítő bendőbeli lebomlását és ez közvetve javítja a bendőbeli rostbontás hatékonyságát is, mivel folyamatos energiaforrást biztosít a bendőmikrobák számára.

Fermentációs úton előállított enzimatikus termékek a magyar takarmánypiacon

A VITAFORT Zrt. nemrégiben új kiegészítő takarmányokat helyezett a magyar takarmánypiacra. A termékek fermentatív úton előállított enzimeket tartalmaznak, amelyeket mikroorganizmusok termelnek. Az enzimek széles aktivitásspektrummal rendelkeznek (α-amiláz-, proteáz- és celluláz aktivitás).

A termékekben az enzimek tisztítatlan formában vannak jelen, ezért hatásmechanizmusuk jelentősen eltér a tisztított enzimekétől. A tisztított enzimek az endogén enzimekhez hasonlóan önmagukban is segíthetik az egyes takarmánykomponensek lebomlását. A nem tisztított enzimek hatásmechanizmusa viszont a bendőben működő endogén enzimekkel lévő szinergizmuson alapul. A tisztítatlan enzimek javítják a bendőmikrobák (pl. a cellulózbontó baktériumok) kapcsolódását szubsztrátjaikhoz, növelve ezzel kolonizációs képességüket és a cellulóz molekulák hatékonyabb lebomlását (1. ábra). Az adagban lévő tápanyagok (cukrok, aminosavak stb.) ezért gyorsabban és nagyobb mennyiségben szabadulnak fel, ami serkenti a bendő mikroflórájának aktivitását. Ha a baktériumok száma nő, akkor több enzim termelődik és ezáltal javul a takarmány száraz anyagának emészthetősége a bendőben (Newbold, 1995).

A fermentációs úton előállított tisztítatlan enzimtermékek aktivitásukat tekintve elmaradnak a tisztított enzimeket tartalmazóktól, de ez a különbség a bendőben zajló folyamatok miatt nem számottevő. A tisztított enzimek erős enzimatikus aktivitása épp a tisztítottságuk miatt jelentkező érzékenységük folytán a bendőben jellemző körülmények között (pH, hőmérséklet stb.) jelentősen csökken. A fermentációs termékek az enzimeken kívül más erjedési termékeket és tápanyagokat (pl. aminosavak, vitaminok stb.) is tartalmaznak (Newbold, 1995).

Egy enzimatikus hatású kiegészítő takarmány gyakorlati tesztelése

A termék tejtermelésre és a tej beltartalmi paramétereire gyakorolt hatását nagyüzemi etetési tesztben értékeltük. A vizsgálatot egy dél-dunántúli szarvasmarhatelepen végeztük el 2019-ben. Az állomány 500 db holstein-fríz tejelő tehénből és szaporulatából áll. A takarmányozás tömegtakarmányokra alapozott (kukoricaszilázs, rozsszenázs, lucernaszenázs stb.). A telepen 2018-ban a 305 napos laktációra jutó átlagos tejtermelés 9,373 kg volt.

A vizsgálat döntően a nyári hőstresszes időszakban (július–szeptember között), klasszikus tehénpáros módszerrel (kontroll – kísérleti csoportok), a laktáció második és harmadik szakaszában folyt. A vizsgálat során az összes állat a nagytejű csoportban termelt, így a tartási és takarmányozási körülmények azonosnak tekinthetőek. A kísérleti csoport bakteriális fermentációval előállított enzimatikus hatással rendelkező kiegészítő takarmányt fogyasztott (3 g/állat/nap), míg a kontroll csoport esetében nem történt kiegészítés. A kiegészítő takarmány összetétele és kis mennyisége miatt a kontroll és a kísérleti csoport TMR-jének energia-, fehérje-, zsír- és rosttartalmában nem volt különbség.

A kísérlet során mindkét csoport TMR-jéből mintát vettünk és ellenőrző vizsgálatokat végeztünk. A tejtermelési adatokat a telepi elektronikus irányítási rendszerből nyertük. A tej beltartalmi vizsgálatokhoz heti rendszerességgel, a déli fejés során, minden a kísérletben részt vevő állattól tejmintát gyűjtöttünk, és azokból meghatároztuk a tejzsír és tejfehérje mennyiségét.

Eredmények

A kísérlet indulása előtti napon az összes vizsgálandó paramétert (tejtermelés, tejzsír %, tejfehérje %) rögzítettük és az eredményeket ezekkel a kiindulási paraméterekkel is összevetettük.

A második laktációs egyedek tejtermelése a 8 hetes vizsgált időszak alatt naponta átlagosan 0,8 kg-mal volt nagyobb a kísérleti csoportban, ami statisztikailag is szignifikáns eltérésnek (p

A cikk szerzője: Dr. Tóth Tamás

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
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!