A tejelő tehenek glükózellátásának javítása a búza nátronlúgos kezelésével

Az irodalmi adatok szerint a naponta 30-50 liter tejet termelő tehenek megközelítőleg napi 2,5-4,0 kg glükózt igényelnek, ugyanakkor a vékonybélből  a keményítő nagy részének bendőbeli lebomlása következtében  ennél lényegesen kevesebb (1,0-1,5 kg) glükóz szívódik fel. A vérplazmában és a májban mindösszesen 520-550 g-os glükózkészlet van, így az említett tejtermelési szint esetén kb. 1-3 kg glükózt kell a teheneknek a glükoneogenezis útján előállítani. Ennek érdekében a gyakorlatban számos olyan takarmánykiegészítő anyagot (pl. propilénglikol, Ca- és Na-propionát), illetve vitamint (pl. niacin, biotin) használnak, amelyekkel a glükoneogenezis serkentésén keresztül javítható a tehenek glükózellátása, továbbá a szénhidrát-anyagcsere hatékonysága.

A glükoneogenezis serkentése mellett megoldást jelenthet a nagy keményítőtartalmú abraktakarmányok nagyobb részarányú etetése is. Ebben az esetben azonban több keményítő jut a bendőbe, aminek hatására csökken a bendőfolyadék pH-ja, valamint a tehenek szárazanyagfelvétele, módosul a mikrobapopuláció faji összetétele, megváltozik a bendőfermentáció jellege. Ez utóbbi következtében csökken a nyersrost lebontása a bendőben, ezenkívül bizonyos anyagforgalmi megbetegedések (pl. acidózis) gyakoribb megjelenésére is számítani kell. A szárazanyag-felvétel nagyobb mértékű visszaesése különösen a bendőben könnyen lebomló keményítőforrások (pl. búza, árpa) etetésekor következik be, míg a bendőben kevésbé lebomló keményítőt tartalmazó takarmányok (pl. cirok, kukorica) esetében ezt nem tapasztalták. A nagyobb adagban etetett keményítő említett kedvezőtlen hatásai ezért olyan abraktakarmányok etetésével mérsékelhetők, melyek keményítője kisebb mértékben bomlik le a bendőben.

A rendelkezésre álló irodalmi adatok szerint a takarmányok kémiai kezelése, az alkalmazott kémiai szertől és annak koncentrációjától függően, ugyancsak jó megoldásnak tűnik a keményítő bendőbeli lebomlásának csökkentésére.

A gabonamagvak kémiai kezelésének tapasztalatai

Ismert, hogy a takarmányok keményítőjének bendőbeli degradabilitása fizikai módszerekkel és kémiai szerekkel történő kezeléssel megváltoztatható. A fizikai eljárások (pl. darálás, pelyhesítés) többsége növeli a keményítőnek mind a bendőbeli lebonthatóságát, mind pedig vékonybélbeli emészthetőségét. Ugyanakkor, a különböző gabonamagvakkal lefolytatott kísérletekben NaOH-dal, ammóniával és aldehidekkel végzett kezelésekkel csökkenteni tudták a keményítő bendőbeli degradabilitását, aminek hatására nőtt a vékonybélbe jutó keményítő mennyisége.

Tanszékünk több éve foglalkozik a gabonamagvak kémiai kezelésével és a kezelés hatásmechanizmusának tisztázásával. Ennek modellezésére – többek között – ún. in situ vizsgálatokat végzünk. Ez azt jelenti, hogy bendőkanülön keresztül speciális műanyag szövetből készült zsákocskákban takarmányt helyezünk meghatározott ideig a bendőbe, majd a bemért takarmány, a zsák súlya, illetve a visszamaradó anyag mennyiségéből megállapítjuk a táplálóanyagok bendőbeli lebomlásának mértékét. Az ilyen típusú vizsgálatok segítségével az is meghatározható, hogy adott kezelés megváltoztatja-e a táplálóanyagok (jelen esetben a keményítő) bendőbeli lebomlását.

Az elvégzett in situ vizsgálatok során azt tapasztaltuk, hogy a nátronlúggal történő kezelés a búzánál, az árpánál, a rozsnál, a zabnál és a tritikálénál az alkalmazott koncentrációtól (2, 4, 6 és 8 % NaOH) függően növeli a bypass (bendőben le nem bomló) keményítő mennyiségét. A legkedvezőbb hatást 2 és 4%-os nátronlúggal értük el, és a gabonaféleségek közül a búza, a tritikálé és a rozs esetében tapasztaltunk különösen kedvező hatást (1. táblázat). A kukorica és a cirok esetében ezzel szemben a kezelés növeli a szárazanyag és a keményítő bendőbeli lebomlását, azaz ezeknél a takarmányoknál a kezelés nem alkalmas a keményítő bendőbeli védelmére.

Arra vonatkozóan, hogy a NaOH milyen mechanizmussal fejti ki hatását a keményítő bendőbeli lebonthatóságára, sem a hazai, sem a külföldi irodalomban nem találhatók részletes adatok. A hatást azért nehéz magyarázni, mert a NaOH-dal végzett kezelés egyes magvak keményítőjének bendőbeli lebomlását csökkenti (pl. búza, rozs, tritikálé), míg másokét (pl. kukorica, cirok) megnöveli. A szelektív hatás feltehetően a keményítőszemcsék eltérő szerkezetével, valamint a keményítő növényfajtánként különböző amilóz és amilopektin arányával áll összefüggésben. Ismert, hogy a különböző magvak keményítőjének szerkezete jelentős mértékben különbözik egymástól, aminek következtében a NaOH-dal végzett kezelés eltérő hatással lehet a keményítő tulajdonságaira, köztük a bendőbeli lebonthatóságra. Ismert az a tény is, hogy az amilózt lassabban, az amilopektint pedig gyorsabban tudja lebontani a keményítőbontó amiláz enzim. Nem zárható ki az sem, hogy a NaOH eltérő módon és mértékben befolyásolja a két frakció bendőbeli lebonthatóságát. A NaOH hatásmechanizmusának tisztázására, a feltételezések igazolására további kutatómunkára van szükség.

A NaOH-dal kezelt búza etetése a nagy tejtermelésű tehenekkel

A búza nátronlúgos kezelésének a tehenek tejtermelésére, a tej összetételére, továbbá a tejjel termelt táplálóanyagok mennyiségére gyakorolt hatását üzemi tejtermelési kísérletben is vizsgáltuk. A kísérletet a Solum Rt. komáromi tehenészeti telepén végeztük. A telep holstein-fríz×magyar tarka (R₃) állományának átlagos laktációs termelése az elmúlt évben 9100 liter volt. Az 1. és a 2. termelési csoportból az állatok előző laktációban elért tejtermelése, a kísérlet kezdetén mért aktuális tejtermelése, a befejezett laktációk száma, továbbá az elléstől eltelt napok száma alapján 23 tehénpárt választottunk ki, amelyek egyik tagja a kontroll, a másik pedig a kísérleti csoportba került.

A kontroll és a kísérleti csoport takarmányadagja csak abban különbözött, hogy a kontroll csoport takarmányadagja 2 kg kezeletlen búzadarát, míg a kísérleti csoporté 2 kg 3% NaOH-dal kezelt szemes búzát tartalmazott (2. táblázat). A búza nátrium-hidroxidos kezelését gyöngy (prill) formájú nátronlúggal és víz hozzáadásával, Keenan-típusú (Keenan Ltd.) keverőmotollás takarmánykeverő-kiosztó kocsival végeztük. A kezelést követően a búzát a kémiai reakció lejátszódása, illetve a szemek felpuhulása céljából 4 napig, max. 50-60 cm-es rétegben tárolni szükséges.

Üzemi kísérletünkben a NaOH-dal kezelt egész szemű búza etetése, a kontroll búzadarát fogyasztó csoporthoz képest, szignifikáns mértékben (P<0,001) növelte a kísérleti állatok tejtermelését. Ezt igazolják az 1. ábra adatai.

            Mint látható a kísérleti csoport tejtermelése állatonként és naponta több mint 1 kg-mal meghaladta a kontroll termelését, ami véleményünk szerint azzal van összefüggésben, hogy a NaOH-dal kezelt búza keményítőjének kisebb bendőbeli lebomlása következtében a kísérleti csoport teheneinek több glükóz áll a tejcukor (laktóz) szintézis rendelkezésére.

A tej összetételének alakulásáról a 3. táblázat adatai tájékoztatnak. Megállapítható, hogy a kezelt búza etetése kismértékben, de szignifikánsan növelte a tej fehérjetartalmát, ami ugyancsak a tehenek jobb glükóz ellátásával indokolható. A jobb glükózellátás következtében ugyanis a kísérleti csoport állatai kevesebb aminosavat kényszerültek a glükoneogenezishez felhasználni.

Elsősorban a tej fehérjetartalmának növekedése következtében szignifikáns mértékben (P<0,05) nőtt a kísérleti csoport tejének zsírmentes szárazanyag-tartalma is. A tejzsír- és laktóztartalom gyakorlatilag nem változott a nátronlúgos kezelés hatására.

Az egész gabonamagvak nátronlúggal történő kezelése „Sodagrain” néven vonult be a takarmányozás gyakorlatába, és főleg ott terjedt el, ahol a búzát nagyobb részarányban használják a tejelő tehenek takarmányozásában (pl. Írország, Németország). A viszonylag jelentős gyakorlati elterjedtség ellenére kevés tudományos igényű kísérletben vizsgálták az eljárást. Irodalmi adatok szerint a NaOH-dal kezelt búza etetése még nagy adagban sem hátrányos hatású az állatok egészségére, sőt lúgosító hatásának köszönhetően hatékonyan használható az acidózis megelőzésére.

Összefoglalás

Az elvégzett vizsgálatok eredményei alapján megállapítható, hogy a legtöbb gabonamag keményítőjének bendőbeli lebonthatósága nátronlúggal végzett kezeléssel csökkenthető. A kukorica és a cirok keményítőjének kivételével a 2-4% NaOH-dal végzett kezelés valamennyi idehaza termesztett gabonamag keményítőjének mérsékli a bendőbeli lebonthatóságát. A legjobban a búza, a rozs és a tritikálé reagálnak a kezelésre. Ezek esetében az említett NaOH mennyiséggel végzett kezelés átlagosan 5,2%-kal csökkentette a keményítő bendőbeli degradabilitását.

A 3% NaOH-dal kezelt szemes búza napi 2 kg-os mennyiségben etetve naponta átlagosan 1,1 kg-mal, szignifikánsan növelte a tehenek tejtermelését és kismértékben (0,07 abszolút %-kal) szignifikánsan növekedett a tej fehérjetartalma is. A növekedés mind a tej, mind a tejfehérje esetében a kezelt búzát fogyasztó tehenek jobb glükóz ellátásával áll összefüggésben. További előny, hogy megtakarítható a búza darálásának költsége. Az előnyök közé sorolható az is, hogy a nátronlúggal kezelt búza etetése lehetővé teszi az abrakkeverék bendőpuffer tartalmának csökkentését.

A felsorolt kedvező hatások, valamint a módszer egyszerűsége alapján azokban az üzemekben, ahol a búza nagyobb arányban szerepel az abrakkeverékben, az eljárás bevezetése javasolható.