III. OKREŚLANIE WARTOŚCI POKARMOWEJ PASZ

1. Strawność składników pokarmowych

Zwierzęta do prawidłowego rozwoju i wykazania swoich możliwości genetycznych mogą korzystać tylko z tych składników pokarmowych, które zostały strawione. Składniki pokarmowe zawarte w paszy (białko, tłuszcz, węglowodany) pod wpływem enzymów trawiennych są rozkładane i w pewnej części wchłaniane do krwi. Żeby określić jaka ilość składnika pokarmowego została strawiona należy obliczyć różnicę pomiędzy zawartością badanego składnika pobranego w paszy i wydalonego w kale. Przyjmuje się, że jedynym źródłem składników pokarmowych jest pasza a to wszystko co jest zawarte w kale nie uległo strawieniu. Z punktu widzenia żywienia interesujące jest jaki procent badanego składnika pokarmowego został strawiony. Żeby to ustalić oblicza się współczynniki strawności składników pokarmowych.

Współczynnik strawności pozornej (WSP) jest to stosunek (%) składnika strawionego do składnika pobranego w paszy. Wyrażamy go wzorem: a - ilość składnika pobranego w paszy [g] b - ilość składnika wydalonego w kale [g]

W ten sposób określony współczynnik strawności nazywany jest - współczynnikiem strawności pozornej. Nie uwzględnia on składnika metabolicznego. Składnik metaboliczny to składnik, który jest zawarty w kale, a źródłem jego nie jest pasza, pochodzi on z organizmu zwierzęcia. Dotyczy to przede wszystkim białka i tłuszczu. Po uwzględnieniu składnika metabolicznego oblicza się współczynnik strawności rzeczywistej.

Współczynnik strawności rzeczywistej (WSR) jest to stosunek (%) składnika rzeczywiście strawionego, pochodzącego z paszy do składnika pobranego w paszy: a - ilość składnika pobranego w paszy [g] b - ilość składnika wydalonego w kale [g] c - ilość składnika metabolicznego [g]

W klasycznych metodach badania strawności nie określa się współczynników strawności związków mineralnych. Duża dynamika wymiany związków mineralnych w przewodzie pokarmowym uniemożliwia precyzyjne określenie współczynników strawności dla tych związków.

1. Metody badań strawnościowych

Metody badań strawności składników pokarmowych można podzielić na trzy grupy:

• Metody przeprowadzane na zwierzętach: metoda bilansowa (klasyczna) - można ją przeprowadzić w sposób bezpośredni lub pośredni (różnicowy), metoda wskaźnikowa oraz metody wykorzystujące przetoki i woreczki - żwaczowe i mobilne.

• Metody laboratoryjne: badania te określają wartość pokarmową pasz bez konieczności wykorzystywania zwierząt lub są badaniami pomocniczymi w metodach woreczkowych badania strawności.

• Metody matematyczne (szacunkowe)

Badania przeprowadzane na zwierzętach. W każdej metodzie, w której do badań wykorzystuje się zwierzęta wyróżniamy dwa okresy - wstępny i właściwy. Okres wstępny ma na celu przyzwyczajenie zwierzęcia do badanej paszy, opróżnienie przewodu pokarmowego z pozostałości poprzedniej paszy lub dawki pasz. W tym okresie stabilizuje się mikroflora żwaczowa u zwierząt przeżuwających. Okres ten ma również na celu ustalenie optymalnej dawki pokarmowej, takiej żeby była wyjadana w całości przez zwierzę. Pasza w tym okresie jest podawana zwierzęciu w ściśle określonych godzinach. Długość trwania okresu wstępnego jest uzależniona od gatunku zwierzęcia, na którym przeprowadza się badanie strawności składników pokarmowych. Zwierzęta poligastryczne, ze względu na specyfikę przewodu pokarmowego (konieczność dostosowania mikroflory żwacza do nowej paszy) okres wstępny mają dłuższy niż zwierzęta monogastryczne, wynosi on minimum 2 - 3 tygodnie, natomiast u świń i koni ten okres wynosi 7 do 10 dni, u drobiu - 6 dni i u zwierząt laboratoryjnych (szczury) 5 - 6 dni.

Okres właściwy trwa od 4 do 7 dni - u zwierząt monogastrycznych i 10-14 u zwierząt przeżuwających.

Metoda bilansowa (bezpośrednia).

W tej metodzie przeprowadza się kontrolę ilościową podawanej paszy (wagową) i wydalonego kału. Bardzo jest ważne, żeby kał nie mieszał się z moczem. Jeżeli zwierzęta nie przebywają w klatkach bilansowych lub na specjalnym stanowisku, podwiesza im się specjalną uprząż zaopatrzoną w worek do zbierania kału. Codziennie, o tej samej porze (z dobowej zbiórki) pobierane są wyrywkowo próbki kału (pobieranie próbek kału i ich konserwacja wykonywana jest zgodnie z metodyką przyjętą w tego typu doświadczeniach). Dobowe próbki łączone są w próbę zbiorczą, która podlega dalszej obróbce w laboratorium. U ptaków (drób) układ pokarmowy i moczowy mają wspólne ujście, dlatego opracowano metody chemicznego oddzielania azotu kału od azotu moczu. Można również zastosować chirurgiczne metody rozdzielania tych dwóch układów.

Znając ilość pobranej paszy (po uwzględnieniu niewyjadów) i jej skład chemiczny oraz ilość i skład chemiczny wydalonego kału, możemy obliczyć ilość składników strawnych i tym samym ich współczynniki strawności.

Przykład obliczania współczynnika strawności białka. Tucznik pobrał dziennie (średnio) 3,00 kg paszy i wydalił dobowo (średnio) 2,04 kg kału.

Zawartość białka w paszy wg analizy podstawowej wynosiła 14,05%, natomiast w kale 6,00%.

Tok postępowania przy obliczeniach jest następujący: jeżeli tucznik pobrał dziennie (średnio) 3,00 kg paszy o zawartości 14,05% białka ogólnego, to znaczy, że dziennie (średnio) pobierał 421,50 g białka ogólnego (3 x 140,5 g). Jeżeli wydalił 2,04 kg kału o zawartości 6,00% białka, to dobowo wydalał (średnio) 122,40 g białka ogólnego (2,04 x 60 g). Uzyskane wartości podstawiamy do wzoru i obliczamy współczynnik strawności białka ogólnego:

WSP[%]=

W ten sam sposób oblicza się współczynniki strawności dla innych składników organicznych czy też dla całej substancji organicznej.

Metoda bilansowa (różnicowa). Metoda ta służy do oznaczania strawności składników pokarmowych pasz, które nie mogą być wyłącznymi w żywieniu zwierząt (nie mogą stanowić jedynej paszy w dawce). Na przykład: przeżuwacze i konie nie mogą otrzymywać wyłącznie pasz treściwych, a świnie i drób - niektórych pasz objętościowych i pasz treściwych wysokobiałkowych.

Doświadczenie przeprowadza się w dwóch etapach poprzedzanych okresem wstępnym. W I etapie podaje się zwierzęciu dawkę z niewielkim udziałem badanej paszy. Następnie oznaczamy ilość składników nie strawionych. W etapie II - do paszy podstawowej dodajemy większą ilość badanej paszy i oznaczamy strawność składników pokarmowych. Metoda ta zakłada (uwzględniając pewien błąd), że strawność składników pokarmowych paszy podstawowej jest jednakowa w obu etapach. Na podstawie wyników obu okresów oblicza się współczynniki strawności badanej paszy.

Przykład. Obliczanie strawności białka ogólnego na podstawie danych z poprzednich przykładów: w etapie drugim tucznikowi dodano do paszy podstawowej 0,30 kg śruty poekstrakcyjnej rzepakowej, a ilość wydalonego kału wzrosła do 2,30 . Zawartość białka ogólnego w śrucie poekstrakcyjnej rzepakowej - 38%. Zawartość białka ogólnego w wydalonym kale - 5,7%.

Białko pobrane w paszy podstawowej 421,5 g

Białko pobrane w paszy badanej 0,30 x 380 g = 114 g

Suma białka pobranego w paszy (421,50 + 114) = 535,5 g

Białko wydalone w kale 2,30 x 57 g = 131 g

Białko strawione-całkowita ilość (535,5 - 131) = 404,5 g

Białko strawione z paszy podstawowej (421,50 - 122,4) = 299,1 g

Białko strawione z paszy badanej (404,5 - 299,1) = 105,4 g

105,4

WSP[%] = -------------------- x 100 = 92,5

114

Metoda wskaźnikowa. W celu zmniejszenia nakładu pracy przy obsłudze zwierząt, oraz określenia współczynników strawności pasz, dla których nie możemy zastosować metody bilansowej, (np. ruń pastwiskowa) opracowano metodę wskaźnikową. Polega ona na dodawaniu do paszy specjalnych wskaźników np. Cr₂O₃ lub wykorzystuje się w tym celu wskaźniki naturalne, które zawarte są w paszach. Przykładem naturalnych wskaźników są: krzemionka (SiO₂), lignina, popiół nierozpuszczalny w HCl i niektóre frakcje chromogenów. Wskaźnik, aby mógł być wykorzystany w doświadczeniu strawnościowym musi spełniać następujące warunki: nie może być toksyczny dla zwierzęcia, nie może wpływać na strawność jakiegokolwiek składnika pokarmowego, powinien być w całości i równomiernie wydalany w kale, a tym samym nie ulegać trawieniu przez zwierzę i powinien dobrze mieszać się z paszą Równie istotnym kryterium powinna być łatwość oznaczania wskaźnika w badanym materiale. Stosując metodę wskaźnikową, wystarczy pobierać niewielkie próbki paszy i kału (w metodzie bilansowej należy zbierać całą ilość kału i znać ilość pobranej paszy).

Przykład obliczania współczynnika strawności metodą wskaźnikową.

wskaźnik w paszy [%] x składnik w kale [%]

WS [%] = 100 - 100 x -------------------------------------------------------

wskaźnik w kale [%] x składnik w paszy [%]

Tucznik z poprzedniego przykładu otrzymywał paszę o zawartości wskaźnika 0,500%, natomiast w kale zawartość wskaźnika wynosiła 0,678%

0,500 6,00

WS białka[%]=100 - 100 x --------- x -------- = 68,52

0,678 14,05

Metoda woreczków nylonowych (in sacco) i woreczków mobilnych. Metoda ta ma zastosowanie u zwierząt przeżuwających. Dzięki tej metodzie można oznaczyć współczynniki rozkładu białka w żwaczu (woreczki z paszą umieszczamy w żwaczu) niezbędne do obliczenia zawartości BTJN i BTJE w paszach dla przeżuwaczy. Wykorzystuje się również tę metodę do oznaczania rozkładu w żwaczu suchej masy, skrobi, aminokwasów oraz frakcji włókna. Po określeniu stopnia rozkładu badanych związków w żwaczu, badana pasza jest poddawana trawieniu in vitro (warunki badań odpowiadające warunkom panującym w trawieńcu - inkubacja w roztworze z pepsyną i HCL). Po tych zabiegach próbka umieszczana jest w woreczku mobilnym. Zwierzętom zakładane są przetoki dwunastnicze - w odległości około 10 cm za odźwiernikiem żołądka i przed ujściem przewodu trzustkowo - żółciowego. Zwierzęta powinny być w tym czasie utrzymywane na stanowiskach indywidualnych (maty gumowe lub stanowiska ścielone trocinami, żywienie indywidualne). Woreczki powinny być wykonane z materiału wolnego od azotu i nie ulegać enzymatycznemu trawieniu w przewodzie pokarmowym. Woreczki mobilne z badaną próbką paszy umieszczone w przetoce, przechodzą przez przewód pokarmowy i odzyskiwane są z kału. Do analiz uwzględnia się tylko te woreczki, które zostały odzyskane w kale w 24 godziny od włożenia do dwunastnicy.

Metody matematyczne (szacunkowe) - Do tych badań zalicza się równania regresji prostej lub wielokrotnej. Równania te zostały opracowane na podstawie wielu doświadczeń na zwierzętach.

1. Czynniki wpływające na strawność składników pokarmowych

Strawność składników pokarmowych zależy od wielu czynników. Czynniki te można podzielić na trzy grupy :

• Czynniki wpływające na strawność zależne od paszy: skład chemiczny paszy - udowodniono, że duży udział włókna surowego w dawkach obniża strawność zarówno u przeżuwaczy jak i u zwierząt monogastrycznych, choć w różnym stopniu. Zwiększony udział tłuszczu surowego przyspiesza pasaż treści przez przewód pokarmowy wpływając negatywnie na strawność składników pokarmowych. Nadmiar łatwo strawnych węglowodanów (łatwo fermentujących) może wywołać u przeżuwaczy tzw. depresję strawności - zmniejszony rozkład włókna a tym samym pogorszenie strawności pozostałych składników paszy. Dodatek białka ogólnego wpływa z reguły korzystnie na strawność składników pokarmowych u wszystkich zwierząt pod warunkiem dobrego zbilansowania go w stosunku do energii w dawce. Sposób konserwowania i przygotowania paszy przed skarmieniem - śrutowanie i gniecenie powoduje, że enzymy trawienne zwierząt mają lepszy dostęp do składników pokarmowych paszy. Podawanie zwierzętom pasz sypkich na mokro lub granulowanie zmniejsza ich pylenie. Zbyt duże rozdrobnienie pasz objętościowych - np. siano czy kiszonki podawane z wozów paszowych - może doprowadzić u przeżuwaczy do pogorszenia strawności włókna surowego. Zbyt duże przesuszenie siana, wskutek złego przechowywania lub niewłaściwie przeprowadzonych zabiegów konserwacyjnych, może powodować że ostre końce przesuszonych roślin będą raniły dziąsła zwierząt powodując niechęć zwierzęcia do pobierania paszy. Zjawisko takie można zaobserwować np. u królików. Poddawanie paszy zabiegom termicznym (toastowanie, ekstrudowanie) dezaktywuje w całości lub w części substancje antyżywieniowe niektórych pasz co znacznie poprawia ich strawność. Częstotliwość i regularność w zadawaniu paszy - zwierzęta lepiej wykorzystują składniki pokarmowe jeśli dawka pokarmowa jest podzielona na kilka odpasów, zwierzęta przyzwyczajają się do pory dnia w której są karmione. Większe odstępstwa od codziennych pór zadawania paszy stanowią dla zwierząt sytuację stresową, która może wpłynąć na obniżenie strawności składników pokarmowych. Smak paszy - coraz powszechniej są stosowane dodatki smakowo - zapachowe do pasz dla różnych gatunków zwierząt mające na celu uatrakcyjnić pobieraną przez zwierzę paszę (powoduje to lepsze jej pobieranie). Zmiana dawki pasz - każda zmiana dawki, szczególnie nagła, jest dla zwierzęcia stresem, który wpłynąć może na obniżenie strawności wszystkich składników pokarmowych.

• Czynniki wpływające na strawność zależne od zwierzęcia: gatunek zwierząt i budowa układu pokarmowego - największe różnice w strawności składników pokarmowych obserwuje się między zwierzętami monogastrycznymi i poligastrycznymi. Wpływa na to odmienna budowa przewodu pokarmowego. Zwierzęta różnych ras nie wykazują tak dużych różnic w strawności składników pokarmowych, ale i tutaj można zaobserwować różnicę. Różną strawność będzie można zaobserwować u ras prymitywnych a inną u ras szlachetnych. Kierunek użytkowania i rodzaj wykonywanej pracy - przykładem mogą być konie użytkowane w kierunku sportowym, rekreacyjnym czy pociągowym. Wiek i stan zdrowia zwierząt - młode przeżuwacze (cielęta, jagnięta) w skutek nie wykształcenia w pełni przedżołądków mają odmienny sposób trawienia niż dorosłe przeżuwacze. Wraz z rozwojem zwierzęcia zmienia się stopień wykształcenia a następnie zużycia uzębienia co też wpływa na różną zdolność rozdrabniania pasz a tym samym ich strawność. Zwierzęta chore (np. z biegunką) charakteryzują się gorszą strawnością najczęściej wszystkich składników pokarmowych. Płeć i stan fizjologiczny - wpływ tych czynników nie został jednoznacznie potwierdzony w badaniach żywieniowych, chociaż wiele obserwacji wskazuje na to, że mogą one mieć istotny wpływ na strawność składników pokarmowych.

• Czynniki wpływające na strawność ze strony środowiska (dobrostan zwierząt) - warunki zoohigieniczne (gęstość obsady zwierząt, temperatura otoczenia, wilgotność, zanieczyszczenie powietrza w budynkach inwentarskich, sposób traktowania zwierząt) - wszelkie odstępstwa od przyjętych norm dla danego gatunku i grupy wiekowej zwierząt mogą wywoływać stres, którego konsekwencją będzie pogorszenie strawności.

2. Bilans przemiany materii

Bilans azotu

Bilans materii polega na zestawieniu przychodów i rozchodów badanego pierwiastka w organizmie zwierzęcia. Wynik bilansu może być źródłem informacji na temat gromadzenia się lub ubytku badanego składnika w tkankach. Badania bilansowe dotyczyć mogą azotu i węgla, a także składników mineralnych.

Azot jest pierwiastkiem, który w przeważającym stopniu wchodzi w skład białka, toteż bilans azotu jest ilustracją przemian białkowych. Dawka pokarmowa, którą zwierzę pobrało, jest jedynym źródłem przychodu białka. Białko to podlega dalszym przemianom - trawieniu, podczas którego część białka zostaje wydalona w kale, co stanowi pierwszy etap strat azotu. Strawione i wchłonięte aminokwasy i peptydy wchodzą w cykl przemian metabolicznych.

Nie wszystkie związki azotowe mogą być zatrzymane w organizmie, część z nich zostaje wydalona w moczu, będąc kolejnym etapem strat azotu. Pewne niewielkie ilości azotu, zawarte w złuszczonym naskórku, pocie czy wypadających włosach, są również dla organizmu stracone. U zwierząt produkcyjnych znaczne ilości azotu wydzielane są w postaci mleka, jaj, wełny czy piór. Gdybyśmy porównali ilość azotu pobranego przez zwierzę w paszy oraz wydalonego w kale, moczu i wydzielonego w mleku lub innych produktach, moglibyśmy stwierdzić, czy nastąpiło wzbogacenie czy też zubożenie organizmu w azot.

Białko mięśni zawiera ok. 90% azotu organizmu, stąd wynik bilansu azotu informuje przede wszystkim o przyroście lub ubytku tkanki mięśniowej. Ilość zatrzymanego w organizmie azotu nazywamy retencją azotu.

Wynik retencji azotu może przybierać wartość dodatnią, ujemną lub równą zeru.

Retencja azotu większa od zera - świadczy o przyroście tkanki mięśniowej, charakteryzuje zwierzęta młode, rosnące.

Retencja azotu równa zeru - charakteryzuje stan równowagi azotowej, właściwy zwierzętom dorosłym.

Retencja azotu mniejsza od zera - świadczy o ubytku białka z organizmu, charakteryzuje zwierzęta chore lub stare, a także jest stanem krótkotrwałym, występującym u samic wysokomlecznych w szczytowym okresie laktacji.

Określenie retencji azotu można przeprowadzić metodą bilansową podobnie do badania strawności, z tym że oprócz kału zbierany jest również mocz i ewentualnie produkty zwierzęce (mleko, jaja). W okresie doświadczenia określa się średnią dobową ilość pobranej paszy oraz wydalonego kału i moczu. W laboratorium poddaje się analizie chemicznej próbki paszy, kału i moczu w celu określenia zawartości azotu.

P r z y k ł a d. Doświadczenie przeprowadzono na tuczniku rasy wbp (70 kg m.c.), który otrzymywał mieszankę pełnoporcjową. Wyniki bilansu azotu zamieszczono w tabeli 9.

Tabela 9

Bilans azotu u tucznika

	Przychody (średnio dziennie)	Rozchody (średnio dziennie)
	Pasza	Kał		mocz
Ilość [kg]	2,33	1,35		3,10
Zawartość N [%]	2,31	1,11		0,64
Ilość N [g]	53,82	14,99		19,84
Razem N [g]	53,82		34,83
Retencja N [g]	18,99

Tucznik w okresie doświadczenia odkładał średnio dzienne 18,99 g azotu.

Wyniki bilansu azotu przedstawiać można w postaci współczynników wykorzystania azotu, określając stosunek azotu zatrzymanego do azotu pobranego lub stosunek azotu zatrzymanego do azotu strawionego. Na podstawie przykładu można wyliczyć:

Retencja N [g]/N pobrany [g] x 100 = 18,99 : 53,82 x 100% = 35%

Retencja N [g]/N strawiony [g] x 100 = 18,99 : (53,82 - 14,99) x 100% = 48%

Bilans azotu pozwala na przybliżone określenie przyrostu białka, a następnie ilości odłożonej tkanki mięśniowej. Białko zawiera ok. 16,67% azotu, natomiast w skład tkanki mięsnej wchodzi przeciętnie 77% wody i 23% białka.

Stąd można wyliczyć:

100 g białka zawiera 16,67 g N

x g białka zawiera 18,99 g N

x = 113,9 g

Tucznik odłożył 113,9 g białka.

100 g tkanki mięsnej zawiera 23 g białka

x g tkanki mięsnej zawiera 113,9 g białka

x = 495g

Tucznik odłożył 495 g tkanki mięśniowej beztłuszczowej.

Bilans azotu pozwala na określenie ilości odkładanego lub traconego z organizmu białka, co pozwala na badanie efektu produkcyjnego paszy. Doświadczenia te umożliwiają określenie zapotrzebowania na białko, a także określenie wartości biologicznej białka paszy oraz właściwe zbilansowanie dawki pokarmowej. Bilans azotu pozwala również na ocenę właściwości produkcyjnych zwierząt.

Bilans węgla

Węgiel jest pierwiastkiem, który wchodzi w skład wszystkich organicznych związków ciała zwierzęcia. Wynik bilansu węgla określa straty lub odkładanie związków zawierających węgiel w organizmie. Gromadzony węgiel może wchodzić w skład przyrostu białka i tłuszczu. Na podstawie doświadczenia na zwierzętach można określić retencję węgla a następnie na podstawie bilansu azotu oszacować ilość węgla odłożonego w tkance mięśniowej. Pozostała część odłożonego węgla wchodzi w skład tkanki tłuszczowej. Określenie bilansu węgla jest doświadczeniem znacznie trudniejszym od określenia bilansu azotu ponieważ wymaga zastosowania aparatów respiracyjnych umożliwiających ilościowe określenie wymiany gazowej. Zwierzę pobiera węgiel w paszy i w niewielkiej ilości w wodzie, rozchody węgla natomiast oznacza się w kale, moczu a także gazach (wydalanych przez płuca i skórę, a także przewód pokarmowy).

3. Wartość odżywcza białka i metody jej określania

Wartość odżywcza białka paszy jest miernikiem, który określa stopień wykorzystania białka pochodzącego z dawki pokarmowej do syntezy własnych, specyficznych białek ustrojowych.

Synteza białka w komórkach organizmu zwierzęcia przebiega zgodnie ze ściśle określonym kodem genetycznym i uwarunkowana jest odpowiednim poziomem aminokwasów endogennych i egzogennych dostępnych w miejscu syntezy. Miejscem, w którym zachodzi łączenie aminokwasów w łańcuch polipeptydowy zgodnie z informacją zawartą w mRNA są rybosomy. Struktury te są zdolne do połączenia około 20 aminokwasów w ciągu 1 sekundy. Powstała cząsteczka białka, często jeszcze w rybosomach ulega spontanicznemu fałdowaniu wynikającemu z sekwencji aminokwasów, przybierając swoisty kształt. Niektóre białka wymagają w procesie fałdowania obecności specjalnych białek opiekuńczych (chaperonów).

Jednocześnie z syntezą białka następuje jego rozkład, przy czym różne białka charakteryzuje inny okres trwania. Czas życia białek strukturalnych może wynosić kilka lat, natomiast białek pełniących funkcje enzymatyczne kilka sekund. Proces hydrolizy białek zachodzi w cytozolu a także w lizosomach w reakcjach katalizowanych przez proteazy.

Zachodzący w komórce turnover białka wymaga dostarczenia energii, łączny koszt energetyczny tego procesu określany jest jako około 15% wszystkich wydatków energetycznych komórki. Zatem idealna przemiana białka wymaga, aby przy odpowiednim poziomie energii, do rybosomów dostarczone zostały w odpowiednim czasie, określone przez przygotowane do transkrypcji mRNA, aminokwasy. Jednocześnie rozkład białka powinien być ograniczony tylko do niezbędnego w procesie turnover katabolizmu. Odpowiednia zawartość energii, białka ogólnego i aminokwasów egzogennych w dostarczanej zwierzęciu paszy decyduje o przemianie aminokwasów w komórce. Pasza charakteryzująca się wysoką wartością odżywczą może wpływać na zwiększenie efektywności procesu turnover białka, pasza o niskiej wartości odżywczej białka może wpływać na zmniejszenie syntezy białka i zwiększenie degradacji aminokwasów. W optymalnych warunkach około 60-80% aminokwasów uwalnianych z białek w procesie hydrolizy zostaje w tej samej komórce wykorzystana do syntezy kolejnych białek ustrojowych. Proces ten wykazuje dużą specyficzność narządową.

Efektywność wykorzystania białka paszy do syntezy białka organizmu u zwierząt monogastrycznych zależy od wielu czynników, do których należą między innymi: skład aminokwasowy paszy, dostępność aminokwasów z paszy, transport przez błony komórkowe i przemiana aminokwasów w tkankach. Białko, którego skład aminokwasowy jest tak zbilansowany, że transformacja białka paszy do białek ustrojowych jest maksymalnie efektywna nazywamy „białkiem idealnym”

Skład aminokwasowy paszy a zwłaszcza zawartość aminokwasów egzogennych jest pierwszym zasadniczym czynnikiem decydującym o wartości odżywczej białka paszy. Do najważniejszych aminokwasów ograniczających syntezę białka, czyli takich, które najczęściej występują w ilościach niedoborowych w stosunku do zapotrzebowania, zwykle należą: lizyna, metionina z cystyną, treonina i tryptofan.

Dostępność aminokwasów z paszy, określana jest jako ilość aminokwasów wchłoniętych z przewodu pokarmowego (do końca jelita cienkiego). Zależy ona zarówno od właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych paszy jak też od cech fizjologicznych zwierzęcia (gatunku, rasy, wieku, stanu fizjologicznego, stresu, stanu zdrowia). Niedostępność aminokwasów dla enzymów trawiennych zwierząt monogastrycznych może wynikać ze zmian zachodzących podczas przechowywania i obróbki technologicznej paszy. Związki powstające w wyniku peroksydacji tłuszczów zawartych w paszach mogą tworzyć z aminokwasami a zwłaszcza z lizyną, metioniną i cystyną niedostępne kompleksy typu zasad Schiffa. W podwyższonej temperturze aminokwasy tworzą trudno strawne związki z cukrami, w procesie zwanym reakcją Maillarda. Procesy technologiczne mogą również zmniejszać rozpuszczalność białka poprzez zmianę jego struktury fizycznej.

Dostępność aminokwasów mogą również ograniczać substancje antyodżywcze znajdujące się w paszach, a między innymi: inhibitory trypsyny, kwas fitynowy, taniny, lektyny, saponiny.

Negatywny wpływ na dostępność aminokwasów z przewodu pokarmowego posiada włókno zawarte w paszy, natomiast zwiększenie zawartości białka w dawce pokarmowej stymuluje strawność aminokwasów.

Przemiany białka w organizmie stanowią zespół skomplikowanych procesów, nie w pełni poznanych. Wchłanianie aminokwasów z przewodu pokarmowego do komórek enterocytów może następować w sposób konkurencyjny, jak w przypadku aminokwasów zasadowych argininy i lizyny, a także może wzajemnie się warunkować (prolina-arginina). W enterocytach następuje bardzo intensywna przemiana aminokwasów endogennych i egzogennych. Glutamina, kwas glutaminowy i asparaginowy są wykorzystywane preferencyjnie, w stosunku do glukozy, jako źródło energii niezbędnej do intensywnej przemiany zachodzącej w tych komórkach. Prolina także ulega katabolizmowi w omawianej tkance i obok argininy i glutaminy jest źródłem poliamin warunkujących proliferację i różnicowanie się komórek nabłonka jelit. W enterocytach zachodzi również bardzo intensywna synteza, zwłaszcza alaniny i proliny. Enterocyty są miejscem intensywnego turnover białka i w znacznym stopniu decydują o ilości i jakości aminokwasów uwalnianych do krwi i transportowanych do pozostałych tkanek. Katabolizm białka zachodzi we wszystkich komórkach, jednak w sposób najbardziej intensywny w czasie skurczu w komórkach mięśniowych. Większość aminokwasów, uwolnionych w wyniku rozkładu białka w komórce a także aminokwasy dostarczone drogą krwi, służą do syntezy nowych cząsteczek białka. Aminokwasy, które nie zostały wbudowane w powstałe białko ulegają utlenieniu bądź transportowane są do wątroby i nerek i tam ulegają degradacji lub resyntezie. U zwierząt dorosłych procesy katabolizmu i anabolizmu białka pozostają w równowadze, pod warunkiem dostarczenia odpowiedniej ilości i jakości aminokwasów do komórki.

Metody oznaczania wartości odżywczej białka

Wartość odżywczą białka można oceniać przy pomocy różnych wskaźników, które w bardziej lub mniej precyzyjny sposób pozwalają na ocenę i prognozowanie wpływu białka danej paszy na stan zdrowia i produkcyjność zwierząt.

Metody chemiczne [oparte na oznaczeniach składu aminokwasowego paszy]

• Zawartość białka ogólnego w paszy

• Zawartość białka właściwego w paszy

• FDNB-RLiz - lizyna reagująca z fluoro-2, 4-dinitrobenzenem (FDNB), metoda zaproponowana przez Carpentera pozwalająca na oszacowanie dostępności aminokwasów z zastosowaniem lizyny jako markera tego procesu.

• Wskaźnik aminokwasu ograniczającego - CS (Chemical Score) [metoda Blocka i Mitchella]. Zawartość aminokwasów egzogennych wyraża się jako stosunek aminokwasów badanej paszy do aminokwasów białka jaja kurzego (białko standardowe) (tabela 10). Aminokwas występujący w największym niedoborze w porównaniu do białka jaja kurzego stanowi wskaźnik CS.

CS = A_p / A_j gdzie A_p - aminokwas paszy, A_j - aminokwas jaja kurzego

• Wskaźnik niezbędnych aminokwasów - EAAI (Essential Amino Acid Index) [metoda Osera]. Według tej metody wylicza się średnią geometryczną stosunków aminokwasów danej paszy i białka jaja kurzego lub średni logarytm tego stosunku. Współczynnik EAAI w porównaniu do CS uwzględnia wszystkie aminokwasy egzogenne a nie tylko jeden aminokwas ograniczający.

EAAI = ⁿ√ A_p/A_j x ...........x J_p/J_j gdzie: A_p, J_p - aminokwas paszy

A_j, J_j - aminokwas jaja kurzego

n - ilość aminokwasów

Skład aminokwasowy białka badanej paszy można również porównywać z innymi białkami wzorcowymi; dla osesków najwłaściwszym wzorcem jest skład chemiczny białka mleka matki. Komiet Ekspertów FAO na podstawie stanu wiedzy na temat zapotrzebowania zwierząt i ludzi na aminokwasy ustanowił Białko Wzorcowe FAO, które nieco różni się od składu aminokwasowego białka jaja kurzego.

P r z y k ł a d obliczania wskaźnika wartości odżywczej białka ziarna bobiku metodą Blocka i Mitchella (CS) i Osera (EAAI) zamieszczony jest w tabeli 10.

Tabela 10

Obliczanie wskaźników metodą (CS) i (EAAI) wartości odżywczej białka nasion bobiku

Aminokwas	Zawartość aminokwasów w białku [%]		C = B : A x 100	Log
		jaja kurzego			bobiku
	A	B	C	D
Arginina	6,9	10,1	146 (100)	2
Fenyloalanina + Tyrozyna	10,3	7,6	74	1,8692
Histydyna	2,2	2,7	123 (100)	2
Izoleucyna	6,9	4,2	61	1,7853
Leucyna	9,0	7,8	87	1,9395
Lizyna	6,7	6,6	99	1,9956
Metionina + Cystyna	5,8	2,0	34	1,5315
Treonina	4,8	3,7	77	1,8865
Tryptofan	1,5	0,9	60	1,7782
Walina	7,4	4,8	65	1,8129
Wskaźnik CS			34 %
Wskaźnik EAAI			72 %	1,8598

Wartość odżywcza białka bobiku obliczona metodą CS jest bardzo mała, co wynika z niewielkiej zawartości aminokwasów siarkowych w nasionach bobiku. Pomimo korzystnej zawartości pozostałych aminokwasów a zwłaszcza lizyny, niedobór metioniny z cystyną bardzo wyraźnie obniża wartość białka bobiku. Metoda Osera uwzględnia w proporcjonalnym stopniu stopień niedoboru wszystkich aminokwasów, dlatego też wartość białka bobiku wyliczona tą metodą posiada znacznie wyższą wartość.

Metody biologiczne [uwzględniają badania prowadzone na zwierzętach]

• Strawność rzeczywista i pozorna białka ogólnego

• Strawność rzeczywista i pozorna aminokwasów

• Wskaźnik aminokwasu ograniczającego skorygowany o strawność rzeczywistą białka (PDCAAS)

PDCAAS = CAAS x sB

gdzie CAAS - CS obliczony w odniesieniu do zapotrzebowania danego gatunku zwierząt sB - strawność rzeczywista białka

• Dostępność aminokwasów (ilość aminokwasów wchłonięta do końca jelita cienkiego)

• Określenie wskaźników produkcyjnych (przyrosty, zużycie paszy, zużycie białka)

• Retencja azotu (rozdział III. 2.)

• Wartość biologiczna białka WBB (określana metodą Thomasa-Mitchella) - określana jest metodą bilansową, podobnie jak retencja azotu, uwzględnia jednak również zawartość azotu pochodzącego z organizmu; metabolicznego - w kale i endogennego - w moczu. Rzeczywista ilość zatrzymanego w organizmie azotu w stosunku do rzeczywiście strawionego i wchłoniętego azotu, wyrażona w procentach stanowi wskaźnik wartości biologicznej białka paszy (WBB)

WBB [%] = Np - (Nk - Nmet) - (Nm - Nend) / Np - (Nk - Nmet) x 100

Gdzie: Np - zawartość azotu w paszy, Nk - zawartość azotu w kale, Nmet - zawartość azotu metabolicznego, Nm - zawartość azotu w moczu, Nend - zawartość azotu endogennego

• Wskaźnik wydajności wzrostowej białka - PER (Protein Efficiency Ratio). W doświadczeniu na rosnących szczurach określa się przyrost masy ciała na 1 g spożytego białka wyrażonego w gramach

PER = przyrost masy ciała [g] / spożycie białka [g]

• Wskaźnik netto wydajności wzrostowej białka - NPR (Net Protein Ratio). NPR jest zmodyfikowanym wskaźnikiem PER. W celu określenia współczynnika przeprowadza się doświadczenie na dwóch grupach rosnących szczurów, z których pierwsza otrzymuje dietę badaną, natomiast druga dietę bezbiałkową .

RPV = przyrost masy ciała stwierdzony na diecie z badanym białkiem [g] - ubytek masy ciała stwierdzony na diecie bezbiałkowej [g] / spożycie bałka [g]

• Wskaźnik względnej wartości białka - RPV (Relative Protein Value). Współczynnik określa iloraz współczynnika regresji PER dla 3 różnych poziomów badanego białka w diecie (mniejszych od zapotrzebowania) i współczynnika regresji PER oznaczonego w wyniku podawania białka standardowego (kazeina). Doświadczenia prowadzi się na rosnących szczurach.

NPR = współczynnik regresji PER badanego białka / współczynnik regresji PER białka standardowego

• Wskaźnik wykorzystana białka netto - NPU (Net Protein Utilization). Wskaźnik określa się w doświadczeniu na rosnących szczurach i wyraża jako różnicę między ilością azotu zawartą w tuszkach zwierząt żywionych dietą z badanym białkiem a ilością azotu oznaczonego w tuszkach szczurów otrzymujących dietę bezbiałkową.

NPU = Nb - No / Np x 100, gdzie Nb - azot w tuszkach zwierząt otrzymujących dietę badaną, No - azot w tuszkach zwierząt otrzymujących dietę bezbiałkową, Np - azot pobrany w paszy

Metody mikrobiologiczne

Metody te polegają na obserwacji tempa wzrostu mikroorganizmów na pożywce zawierającej badane białko w porównaniu do białka standardowego. Wskaźniki mikrobiologiczne są mniej dokładne od wskaźników uzyskanych w doświadczeniach na zwierzętach, jednak w sposób szybki i prosty pozwalają na wstępne oszacowanie wartości odżywczej białka.

4. Przemiana energii

Jednym z ważniejszych zadań żywienia jest dostarczenie zwierzętom energii. Źródłem energii są składniki organiczne paszy, jak węglowodany ,tłuszcze i białka. Prawidłowo żywione zwierzęta energię czerpią z węglowodanów i tłuszczy, białko zaś służy im jako składnik budulcowy do syntezy białka. W niektórych jednak okolicznościach np. przy niedoborze energii w dawce, lub nieodpowiedniej jakości białka, również ten składnik może być użyty na cele energetyczne.

Każdy rodzaj energii da się zamienić na ciepło, dlatego też poddając paszę spaleniu w kalorymetrze można zmierzyć ilość wyzwolonego z niej ciepła. Energię paszy określa się więc jednostkami miary ciepła - kaloriami- cal, lub dżulami - Joul (J). Częściej jednak korzysta się z jednostek większych tj. kilokalorie (kcal) i kilodżule (kJ) oraz megakalorie (Mcal) i megadżule (MJ)^∗.

∗1 cal = 4,184 J, 1 kcal = 1000 cal, 1 kcal = 4,184 kJ, 1 Mcal = 1000kcal, 1 Mcal = 4,184 MJ, 1J = 0,239cal

Poszczególne składniki organiczne paszy różnią się wartością energetyczną. Występują też pewne różnice między wartością tych samych składników, ale pochodzących z innych pasz.

Ciepło spalania 1g różnych składników pokarmowych jest następujące (wartości średnie) - tabela 11.

Tabela 11

Ciepło spalania składników pokarmowych

Składniki pasz	kJ	Kcal
Skrobia i celuloza	17,5	4,2
Glukoza	15,7	3,7
Sacharoza	16,5	3,9
Masło	38,6	9,2
Tłuszcz zwierzęcy (średnio)	39,6	9,5
Olej roślinny (średnio)	39,9	9,5
Kazeina	24,5	5,9
Białko mięśni	24,1	5,8
Białko ziarn zbóż	24,0	5,7

Najczęściej przyjmuje się do obliczeń następujące wartości średnie z 1g:

• węglowodanów - 17,5 kJ lub 4,2 kcal

• tłuszczu 39,9 „ lub 9,5 „

• białka 24,0 „ lub 5,7 „

Z białka utlenionego w organizmie nie otrzymuje się jednak tyle energii co ze spalonego w bombie kalorymetrycznej. Wydalany z organizmu mocznik a u ptaków kwas moczowy jako, ostateczny produkt przemiany białek, zawiera jeszcze pewien ładunek energii, dlatego wartość energetyczna białka w przemianach metabolicznych organizmu wynosi 18,4 kJ, tj. 4,4 kcal.

Energia, którą uzyskuje się ze spalenia paszy w bombie kalorymetrycznej, a która jest sumą ciepła spalania zawartych w niej składników, stanowi tzw. energię brutto (EB). Pasza pobrana przez zwierzę podlega w organizmie różnorodnym przemianom, podczas, których powstają straty energii. Etapy przemiany energii przebiegają wg następującego schematu:

∗ Energia brutto (EB)

-energia kału

∗ Energia strawna (ES)

-energia moczu i gazów

∗ Energia metaboliczna (EM)

- energia termiczna

∗ Energia netto (EN) ,(bytowa i produkcyjna)

Ilość energii strawnej (ES) zależy od rodzaju skarmianej paszy a przede wszystkim od zawartości w niej włókna surowego. U przeżuwaczy, które karmione są dużą ilością pasz włóknistych, straty energii wydalanej w kale są dość wysokie i wynoszą około 30% a na energię strawną pozostaje około 70% EB .Świnie , które mają bardzo ograniczoną zdolność do trawienia włókna w jelicie grubym, otrzymują pasze o małej zawartości tego składnika, wobec tego straty energii w postaci kału są mniejsze i wynoszą około 22% a energia strawna stanowi około 78% EB. Mocznik wydalany z moczem nie stanowi dużej pozycji w stratach energii , u świń jest to około 4% a u przeżuwaczy około 5%. Natomiast dość dużą ilość energii tracą przeżuwacze w postaci gazów, głównie metanu podczas fermentacji węglowodanów w żwaczu, co szacowane jest na 8 - 9%. U świń strat gazowych prawie nie ma , wobec tego pomija się je przy bilansowaniu energii. Odejmując od energii strawnej straty w postaci moczu i gazów, wylicza się energię metaboliczną (EM), która u przeżuwaczy stanowi 58 - 59% EB a u świń około 74%.

Energia metaboliczna to energia zawarta w dostarczonych do krwi prostych związkach takich jak glukoza ,kwasy tłuszczowe i aminokwasy, które mają być użyte do syntezy produktów zwierzęcych - mleka, tkanki mięśniowej, tłuszczowej a także służyć do zaspokajania potrzeb bytowych zwierzęcia. W procesie metabolizmu prostych związków na produkty zwierzęce powstaje energia cieplna. Ciepło częściowo jest wykorzystywane do ogrzania ciała zwierzęcia i utrzymania jego ciepłoty na stałym poziomie, ponieważ nie może być zużyte na produkcję, energię termiczną zalicza się do strat. Ciepło powstaje nie tylko w procesach produkcyjnych, ale także bytowych, podczas żucia pokarmu, jego transportu i wchłaniania oraz podczas niezbędnej pracy mięśni wykonywanej w podstawowych procesach życiowych. Produkcja ciepła może znacznie wzrosnąć w złych warunkach utrzymania zwierząt, w zimnych i wilgotnych pomieszczeniach, a także przy zwiększonej aktywności ruchowej , np. droga do pastwiska i samo korzystanie z niego. Straty ciepła wzrastają również przy złym zbilansowaniu dawki pokarmowej. Produkcja ciepła jest większa u przeżuwaczy i wynosi 25 - 27% a u świń 22.

Po odjęciu od energii metabolicznej energii cieplnej zostaje energia netto (EN) to jest ta , która jest zmagazynowana w produktach zwierzęcych a więc w mleku, mięśniach, tłuszczu, jajach, wełnie oraz została zużyta na podtrzymanie czynności życiowych czyli na byt. Po zsumowaniu wszystkich strat przemian energii w organizmie energia netto u przeżuwaczy stanowi około31% EB a u świń - 52% (przy tym samym kierunku użytkowania - opas, tucz).

Bilans energii.

Bilans energii przeprowadza się w celu zbadania przemian energetycznych w organizmie oraz określenia zapotrzebowania zwierząt na energię. Można to zrobić metodą kalorymetrii bezpośredniej, mierząc w kalorymetrze wszystkie straty energii wydatkowane przez organizm, łącznie z wydzielanym ciepłem oraz gazami. Energię netto oblicza się z różnicy pomiędzy energią brutto pobranej paszy a stratami zmierzonymi w kalorymetrze. Jest to jednak metoda kosztowna ze względu na cenę kalorymetru respiracyjnego (biokalorymetru).

Przykład:

Dzienny bilans energii przeprowadzony metodą bezpośrednią u wolca (Maynard i Loosli, 1967)

Składniki bilansu energii Przychód Rozchód

MJ MJ

Siano z tymotki 6,988 kg 116,087

Śruta poekstrakcyjna lniana 0,400 kg 7,582

Kał 16,619 kg 59,633

Mocz 4,357 kg 5,066

Niewyjady siana 0,037 kg 0,368

Metan 0,145 kg 7,938

Ciepło 48,119

Przyrost masy ciała 2,546

Bilans 123,670 123,670

Częściej stosuje się metodę pośrednią: na podstawie bilansu azotu i węgla ustala się przyrost masy ciała oraz udział w nim białka i tłuszczu. Znając ciepło spalania białka i tłuszczu oblicza się wartość energetyczną tego przyrostu. Straty ciepła oblicza się z różnicy między energią brutto paszy a energią zawartą w kale, moczu, gazach i przyroście masy ciała (ewentualnie w innym produkcie np. mleku). U owiec należy uwzględnić energię zawartą w odrastającej wełnie. Pomiaru wydalanych gazów dokonuje się przy pomocy respiratora, który umożliwia zarejestrowanie ilości wydalanych gazów (zwierzętom zakłada się specjalne maski respiracyjne) oraz zbadanie ich składu.

W procesie spalania składników odżywczych w organizmie zużywany jest tlen i wydzielany dwutlenek węgla w ilościach proporcjonalnych do wydatkowanej energii. Stosunek objętości wydzielonego dwutlenku węgla do objętości zużytego tlenu nosi nazwę współczynnika oddechowego - WO, lub oznaczonego symbolem RQ (respiratory quotient). Wartość tego współczynnika zależy od spalanego składnika.

Parametry utleniania głównych składników pokarmowych (Jeszka 2000)

Składnik pokarmowy	O2 Pobrany l/g	CO2 Wydalony l/g	WO (RQ)	Uwolniona energia
								kcal/g ( kJ/g)	kcal/dcm O2 (kJ/dcm^3 O2)
Skrobia	0,829	0,824	0,994	4,18 (17,49)	5,04 (21,10)
Glukoza	0,746	0,742	0,995	3,69 (15,44)	4,95 (20,75)
Tłuszcz	1,975	1,402	0,710	9,35 (39,12)	4,73 (19,25)
Białko	0,962	0,775	0,663	7,11 (29,75)	4,88 (20,40)

W bilansie energetycznym obliczanym metodą pośrednią należy również uwzględnić ilość energii w związkach azotu wydalonych z moczem oraz u przeżuwaczy w metanie powstającym na drodze fermentacji węglowodanów w żwaczu

U zwierząt monogastrycznych bilans energii można określić metodą ubojową, wyliczając ilość odłożonej energii w ciele zwierząt poddanych ubojowi ze składników ich tusz. Straty oblicza się z różnicy między energią brutto paszy pobranej a energią odłożoną w tuszach zwierząt doświadczalnych. Jest to metoda najdokładniejsza. Niedoskonałość jej polega na tym, że nie można określić pośrednich etapów przemiany energii.

5. Mierniki wartości pokarmowej pasz

5.1. Rys historyczny

Poznanie przemian energii pozwoliło na określenie zapotrzebowania zwierząt na energię oraz ustalenie wartości energetycznej pasz. Dla łatwiejszego normowania wprowadzono tzw. jednostki , które określają wartość paszy jedną liczbą. Pozwala to na porównywanie pasz ze sobą i wyrażanie potrzeb energetycznych zwierząt.

Pierwsze mierniki wartości produkcyjnej pasz datują się z początku XIX wieku. Były one oparte na obserwacjach z praktycznego żywienia. Pierwszą była tzw. jednostka sienna. Wartość produkcyjną poszczególnych pasz przeliczano na zdolność produkcyjną 1 kg siana i wyrażano ją w kg tej paszy. Ze względu jednak na zmienną wartość samego wzorca - siana, była to miara niedokładna i nie przetrwała długo. Jedną z ważniejszych i dłużej utrzymujących się była jednostka jęczmienna zwana też skandynawską od miejsca gdzie ją opracowano. Stanowił ją 1kg ziarna jęczmienia średniej jakości a właściwie jego wartość produkcyjna w żywieniu przeżuwaczy. Wartość innych pasz wyrażano ekwiwalentem ziarna jęczmienia. W 1905r niemiecki fizjolog Oskar Kellner opracował tzw. wartość skrobiową. Na podstawie bardzo dokładnych badań kalorymetrycznych ustalił zdolność tłuszczotwórczą każdego z organicznych składników paszy. Podając ponad potrzeby bytowe dorosłych przeżuwaczy określone ilości czystej skrobi, cukru, celulozy, białka oraz różnych tłuszczy ustalił ile tłuszczu osadza się z nich w ciele tych zwierząt. Ilość powstającego tłuszczu odniósł do 1kg strawnych składników a następnie przeliczył to na zdolność tłuszczotwórczą skrobi. Na podstawie składu chemicznego paszy mógł dokładnie obliczyć jaką produkcję tłuszczu spowoduje określona ilość tej paszy. Przeliczając to na skrobię, wartość produkcyjną dowolnej paszy mógł wyrazić ekwiwalentem skrobi. Korzystając z badań Kellnera można było przeliczyć na wartość skrobiową będące w obiegu praktyczne jednostki . I tak dotychczasowa jednostka jęczmienna była odpowiednikiem 0,7 kg skrobi (wartości skrobiowej) a stosowana jeszcze do niedawna w naszym kraju (i w wielu innych) jednostka owsiana ( 1 kg owsa średniej jakości) miała wartość 0,6 kg wartości skrobiowej co oznaczało, że powodowała ona osadzanie u dorosłego przeżuwacza takiej samej ilości tłuszczu jak z 0,6 kg skrobi.

W różnych krajach stosowano wiele jeszcze innych jednostek, z których jako ważniejszą warto wymienić tzw. SSO (suma składników odżywczych), która wyraża zawartość strawnych składników w kg na100 kg danej paszy. Zawartość strawnego tłuszczu należało pomnożyć przez 2,25 dla skorygowania wyższej jego wartości energetycznej w porównaniu z białkiem i węglowodanami. W celu podkreślenia szczególnej roli białka wprowadzono także kilka mierników wartości białkowej paszy. I tak stosunek odżywczy, określa ile na 1 część strawnego białka przypada części pozostałych strawnych składników odżywczych. Stosunek energetyczno-białkowy można też wyrazić podając ile gramów strawnego lub ogólnego białka przypada na dowolną jednostkę energetyczną w danej paszy. Najprostszym sposobem jest wyrażenie ile gramów białka ogólnego czy strawnego jest w 1 kg paszy.

5.2. Współczesne systemy określania wartości pokarmowej pasz

Od czasu ukazania się prac Kellnera w nauce żywienia zwierząt nastąpił znaczny postęp. Wartość skrobiowa opierała się na zdolności tłuszczotwórczej pasz oznaczonej na dorosłych przeżuwaczach. Wiadomo, że poszczególne gatunki zwierząt inaczej wykorzystują te same pasze, dlatego już od wielu lat dla określenia wartości pasz w żywieniu drobiu i świń wprowadzono energię metaboliczną. W żywieniu koni w Polsce posługujemy się energią strawną. Również zwierzęta w różnych okresach swego życia inaczej gospodarują energią. Dla zwierząt młodych, które prawie nie produkują tłuszczu tylko tkankę mięśniową miara tłuszczotwórczej zdolności paszy jest nieodpowiednia. Występują też różnice w wykorzystaniu energii przy produkcji mleka, czy na cele bytowe. Dlatego opracowanie dokładniejszych mierników wartości pokarmowej pasz stało się pilną koniecznością. Najwięcej problemów nastręczało opracowanie systemu wartościowania pasz dla przeżuwaczy. W wielu krajach takich jak Niemcy, Holandia, Francja, Anglia i inne dopracowano się własnych systemów i funkcjonują tam one już od lat siedemdziesiątych. W Polsce ze względu na wysokie koszty takich badań i brak odpowiednich urządzeń od kilku lat toczą się prace nad dostosowaniem do naszych potrzeb, któregoś z istniejących już systemów. Wybór padł na system francuski INRA oraz niemiecki DLG.

5.2.1. System DLG

Jednym z nowoczesnych systemów oceny wartości energetycznej i białkowej pasz oraz potrzeb energetycznych i białkowych krów mlecznych jest system DLG, który został opracowany przez Niemieckie Towarzystwo Rolnicze i od 1991 roku obowiązuje w Niemczech. Używany jest także w innych krajach niemieckojęzycznych. Ma również zwolenników w Polsce i może służyć równorzędnie, obok systemu INRA, do oceny wartości pokarmowej pasz w naszym kraju.

Najnowsze Normy DLG (1997) określają wartość energetyczną pasz w energii netto laktacji - NEL (niem. Netto Energie Laktation), czyli wyrażają tylko tę część zawartej w nich energii brutto (EB), którą krowy wykorzystają na produkcję mleka (po pokryciu potrzeb bytowych) i która ewentualnie może zostać odłożona w postaci tłuszczu zapasowego, jako rezerwa energetyczna. Koncentracja energii netto laktacji - NEL w paszach i zapotrzebowanie na nią krów mlecznych podawane jest w MJ energii netto.

Ilość energii netto (NEL) w paszy zależy od zawartej w niej energii metabolicznej (EM), a także od stopnia jej wykorzystania. W systemie NEL zakłada się, że około 60% energii metabolicznej wykorzystywane jest na produkcję mleka. Stąd najprostszy sposób wyliczenia energii netto paszy ze znanej ilości energii metabolicznej przedstawia wzór:

NEL(MJ)=0,6 x EM(MJ) [1]

Wiadomo jednak, że tak prosta zależność ma miejsce tylko wtedy, gdy energia metaboliczna stanowi dokładnie 57% energii brutto (EB) zawartej w paszy, czyli wtedy, gdy współczynnik q określający tzw. koncentrację energii (stosunek energii metabolicznej (EM) do energii brutto (EB)) równa się 57. Stwierdzono, że jeżeli q ma wartości inne niż 57 (jest większe lub mniejsze) to stopień wykorzystania energii metabolicznej na produkcję mleka kl wzrasta lub maleje o 0,4%. W takich przypadkach do obliczenia ilości energii netto paszy należy posłużyć się wzorem opracowanym przez Van Esa:

NEL (MJ)=0,6 x [1+0,004 x (q-57)] x EM (MJ) [2]

W równaniu [2] występują dwie zmienne: EM i q. Do obliczenia ilości energii metabolicznej w paszy służy równanie opracowane przez Hoffmana i wsp. (1971):

EM (MJ)= 0,0312 x sTS+0,0136 x sWS+0,0147 x (sSO-sTS-sWS)+0,00234 x BO [3]

gdzie:

sTs - strawny tłuszcz surowy (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

sWs - strawne włókno surowe (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

sSO - strawna substancja organiczna (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

BO - białko ogólne (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

Współczynnik q można wyliczyć ze wzoru:

q= EM/EB x 100 [4]

Oprócz energii metabolicznej (EM) zawartej w paszy konieczna jest znajomość koncentracji energii brutto (EB). Można ją oznaczyć w bombie kalorymetrycznej lub wyliczyć na podstawie równania Hoffmana i wsp.(1971):

EB (MJ)=0,0239 x BO+0,0398 x TS+0,00201 x WS+0,0175 x BNW [5]

gdzie:

BO - białko ogólne (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

TS - tłuszcz surowy (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

WS - włókno surowe (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

BNW - bezazotowe wyciągowe (g/kg paszy lub g/kg s.m. paszy)

Współczynniki do obliczania energii brutto (EB) i energii metabolicznej (EM) w równaniach [3] i [5] są stałe dla wszystkich pasz i wyrażone w MJ/g.

Przykład obliczenia wartości energetycznej śruty jęczmiennej w MJ NEL (tab. 12).

1 kg śruty jęczmiennej zawiera: 856 g substancji organicznej, 105 g białka ogólnego, 20 g tłuszczu surowego, 46 g włókna surowego i 686 g związków bezazotowych wyciągowych, współczynniki strawności wynoszą dla substancji organicznej, białka ogólnego, tłuszczu surowego, włókna surowego i związków bezazotowych wyciągowych odpowiednio: 87, 78, 76, 46 i 91 % (Tabele wartości pokarmowej pasz DLG, 1997).

Tabela 12

Obliczenie wartości energetycznej śruty jęczmiennej w systemie NEL

Składniki pokarmowe paszy	Symbol	Zawartość składnika surowego g/kg	Współczynniki do obliczania EB MJ/g	EB MJ/kg	Współczynniki strawności %	Zawartość składnika strawnego g/kg	Współczynniki do obliczania EM MJ/g	EM MJ/kg
Substancja organiczna	SO	865	-	-	87	745	-	-
Białko ogólne	BO	105	0,0239	2,51	78	82	0,00234	0,19
Tłuszcz surowy	TS	20	0,0398	0,80	76	15	0,0312	0,47
Włókno surowe	WS	46	0,0201	0,92	46	21	0,0136	0,29
Bezazotowe wyciągowe	BNW	686	0,0175	12,01	91	624	-	-
SSO-sTS-sWS	-	-	-	-	-	709	0,0147	10,42
				16,24				11,37

na podstawie równania [4] q= 11,37/16,24 x 100=70

na podstawie równania [2] NEL (MJ)= 0,6 [1+0,004 x (70-57)] x 11,37=7,18

Wartość energetyczna 1kg śruty jęczmiennej wynosi 7,18 MJ NEL

Od roku 1997 w systemie DLG wartość białkową pasz oraz zapotrzebowanie krów mlecznych na białko wyraża się w białku ogólnym dostępnym w jelicie cienkim - nBO (białko użyteczne).

Ilość białka ogólnego dostępnego w jelicie cienkim nBO z danej paszy jest sumą białka ogólnego paszy, które nie uległo rozłożeniu w żwaczu - UDP oraz białka mikroorganizmów żwacza, które powstało z tej części białka paszy, która w żwaczu uległa rozłożeniu (co może mieć miejsce przy dopływie odpowiedniej ilości energii pochodzącej ze strawnej substancji organicznej paszy (sSO), która ulega w żwaczu fermentacji). Na podstawie wieloletnich badań przyjęto że z 1kg sSO powstaje 156g białka mikroorganizmów pod warunkiem jednak, że ilość dostępnego azotu nie będzie ograniczała tej syntezy.

Dla wielu więc pasz ilość białka dostępnego w jelicie (nBO) jest wyższa od zawartości białka ogólnego (BO).

Do obliczenia ilości białka użytecznego (nBO) w paszach służą następujące równania:

nBO=[11,93-(6,82 x UDP/BO)] x EM+1,03 x UDP [6]

nBO=[187,7-(115,4 x UDP/BO)] x sSO+1,03 x UDP [7]

nBO=[196,1-(127,5 x UDP/BO)] x (sSO-sTS)+1,03 x UDP [8]

Zastosowanie jednego z podanych wzorów [6], [7] lub [8] uzależnione jest od posiadanych danych dotyczących paszy. Z równania [6] i [7] można skorzystać do obliczenia zawartości nBO w paszach, które zawierają mniej niż 7% tłuszczu przy czym do równania [6] potrzebna jest koncentracja energii metabolicznej (EM) a do równania [7] ilość strawnej substancji organicznej (sSO). Równanie [8] służy do obliczenia białka użytecznego (nBO) w paszach o koncentracji tłuszczu wyższej niż 7%. Niezależnie od tego, który wzór wykorzystamy do obliczenia ilości białka ogólnego dostępnego w jelicie (nBO) konieczna jest znajomość stopnia rozkładu białka danej paszy w żwaczu. Wartość współczynników rozkładu białka (r) różnych pasz zamieszczona jest w Tabelach wartości pokarmowej pasz (DLG 1997). Znając wartość tego współczynnika dla danej paszy można wyliczyć ilość białka nie ulegającą rozkładowi w żwaczu (UDP) wg wzoru:

UDP (g/kg)=BO x r [9]

Przykład obliczenia zawartości białka ogólnego dostępnego w jelicie (nBO) w śrucie jęczmiennej.

1kg śruty jęczmiennej zawiera 105g białka ogólnego (BO) a wartość energetyczna wynosi 11,37MJ EM. Współczynnik rozkładu białka śruty jęczmiennej w żwaczu wynosi 25%,

na podstawie równania [9] UDP=105 x 0,25=26,3g

na podstawie równania [6] nBO=[11,93-(6,82 x 26,3/105)] x 11,37+1,03 x 26,3=143g

W 1kg śruty jęczmiennej zawarte są 143g białka ogólnego dostępnego w jelicie cienkim (nBO)

W systemie DLG zaleca się także określać bilans azotu w żwaczu (BNŻ) dla każdej paszy. Jest to różnica pomiędzy białkiem ogólnym (BO) zawartym w paszy a białkiem dostępnym w jelicie cienkim nBO wyrażona w gramach azotu wg wzoru:

BNŻ(g/kg)=(BO-nBO)/6,25 [10]

Wskaźnik BNŻ jest pomocny przy układaniu dawek pokarmowych, ułatwia bowiem zestawianie pasz, które należy dobierać tak, aby bilans azotu w żwaczu był maksymalnie zrównoważony, tzn. zbliżony do zera.

Przykład obliczania bilansu azotu żwacza (BNŻ) dla śruty jęczmiennej

na podstawie równania [10] BNŻ (g/kg)=(105-143)/6,25=-6

Ujemny bilans azotu żwacza (BNŻ) dla śruty jęczmiennej oznacza, że wartość białkowa tej paszy wyrażona w białku użytecznym (nBO) została zwiększona o 6g N w stosunku do jej wartości wyrażonej w białku ogólnym (BO) i informuje, że jest to pasza o niezrównoważonym stosunku energii do białka i konieczności stosowania jej w dawce pokarmowej z paszami o dodatnim bilansie azotu żwacza.

5.2.2. System INRA

System INRA obejmuje 3 zasadnicze elementy

• Energetyczną ocenę wartości paszy i potrzeb pokarmowych przeżuwaczy,

• Białkową ocenę paszy i potrzeb białkowych zwierząt,

• Wypełnieniową wartość paszy i zdolność pobrania paszy przez zwierzęta.

Energetyczna ocena paszy

System jest oparty na energii netto (EN), którą się wylicza z energii metabolicznej (EM),

posługując się odpowiednim współczynnikiem wykorzystania K, co można przedstawić uproszczonym równaniem:

EN = EM ⋅ K

Współczynniki wykorzystania ( K ) energii metabolicznej z poszczególnych pasz wylicza się wg następujących równań:

K_l = 0,60 + 0,24 (q - 0,57)

K_b = 0,287q + 0,554

K_p = 0,78q + 0,006

w których:

K_b- współczynnik wykorzystania energii metabolicznej w procesach bytowych,

K_l- współczynnik wykorzystania energii metabolicznej do produkcji mleka (l- laktacja)

K_p- współczynnik wykorzystania energii metabolicznej w procesach wzrostu i opasu ekstensywnego,

K_bp- współczynnik wykorzystania energii metabolicznej w opasie intensywnym (na byt i produkcję mięsa).

q- koncentracja energii metabolicznej w paszy

Do ostatecznego wyniku dochodzi się jednak etapami, zaczynając od oznaczenia energii brutto (EB) w bombie kalorymetrycznej, lub wyliczając ją na podstawie równań Hoffmana i wsp. (1971), następnie strawności energii brutto (sEB), oznaczonej na zwierzętach oraz energii metabolicznej z uwzględnieniem strat w moczu i w postaci metanu. Straty te zależą jednak nie tylko od składu chemicznego pasz, ale i doboru pasz w dawce, poziomu żywienia i stanu fizjologicznego zwierząt, przeto energię metaboliczną przyjęto wyrażać stosunkiem EM:ES co oblicza się według następującego równania:

EM/ES = 0,8417 - (9,9 ⋅ 10^-5WS) −( 1,96 ⋅10^-4BO) + 0,0221 ⋅ PŻ

w którym:

WS- zawartość włókna surowego (g/kg masy organicznej),

BO- zawartość białka ogólnego (g/kg masy organicznej)

PŻ- poziom żywienia

Poziom żywienia oblicza się następująco:

Wykorzystanie energii metabolicznej w procesach bytowych i produkcyjnych zależy od koncentracji (q) energii metabolicznej w paszach, wyrażonej stosunkiem:

a przy intensywnym opasie również od poziomu produkcji PP.

Za jednostkę miary wartości energetycznej pasz i potrzeb zwierząt przyjęto 1kg ziarna jęczmienia średniej jakości a właściwie jego energię netto. Ze względu na różny stopień wykorzystania energii, w zależności od kierunku produkcji zwierząt miernik ten ma dwie wartości:

• przy produkcji mleka 1700 kcal EN_l tj. 1 JPM,

• przy opasie (produkcja żywca) 1820 kcal EN_l, tj. 1JPŻ

JPM- jednostka paszowa produkcji mleka, JPŻ- jednostka paszowa produkcji żywca

Przykład obliczania wartości pokarmowej 1kg jęczmienia. Potrzebne dane bierze się z doświadczenia, lub korzysta się z gotowych danych wpisanych w odpowiednie tabele.

EB kcal/kg 3850

sEB - 0,84

ES kcal/kg = 3850 ⋅ 0,84 3234

EM
kcal/kg 2711

EM:ES
= 0,839q tj. EM:EB
= 0,704

Wartości współczynników K przy wielkości q= 0,704 oblicza się następująco:

K_l= 0,60+ 0, 24 (0,704- 0,570) = 0,632

K_b= 0,287⋅ 0,704 + 0,554 = 0,756

K_p= 0,78⋅ 0,704 + 0,006 = 0,555

K_bp=
= 0,674

EN (kcal/kg) = EB ⋅ sEB ⋅ EM:ES ⋅ K

EN jęczmienia przy produkcji mleka oblicza się następująco:

EN = 3850 ⋅0,84 ⋅ 0,839 ⋅ 0,632 = 1714 kcal/kg

Stanowi to 1 JPM, której wartość przyjęto w zaokrągleniu do 1700 kcal/kg EN_l.

EN przy opasie jest następująca:

EN = 3850 ⋅ 0,84 ⋅ 0,839 ⋅ 0,674 = 1828 kcal/kg

Stanowi to 1 JPŻ , której wartość przyjęto w zaokrągleniu do 1820 kcal EN_ż.

Chcąc wyrazić wartość poszczególnych pasz w JPM lub w JPŻ, należy skorzystać z następujących wzorów:

Wartość każdej paszy w tabelach wyrażona jest w JPM i JPŻ dla 1kg naturalnej paszy oraz 1 kg suchej masy tej paszy.

Białkowa ocena paszy

System francuski uwzględnia w normach białko właściwe rzeczywiście trawione w jelicie cienkim, co oznacza się symbolem BTJ (białko trawione w jelicie).

Cechą wyróżniającą system francuski spośród innych jest takie wyrażanie wartości białkowej pasz, które uwzględnia ścisłe powiązanie przemian azotowych w żwaczu z przemianami energetycznymi i określa dwoma symbolami - wskaźnikami:

• BTJ(N) - białko trawione w jelicie (z przemian azotowych)

• BTJ(E) - białko trawione w jelicie (z przemian energetycznych).

Do obliczania wartości białkowej pasz potrzebne są następujące elementy:

• zawartość białka ogólnego (BO),

• współczynniki rozkładu BO pasz w żwaczu (r)

• zawartość strawnej masy organicznej ulegającej fermentacji w żwaczu (SMOF).

Schemat przemian białkowych u przeżuwaczy

Białko ogólne (BO) Energia (E)

1-1,11 (1-r) 1,11 (1-r)

BO ulegające roz- BO nie ulegające Strawna masa organiczna

kładowi w żwaczu rozkładowi w żwaczu ulegająca fermentacji w

BUR (ż) BNR (ż) żwaczu SMOF

• ↓ ↓

• ↓ ↓

↓ Wykorzystanie ↓ ↓ Wydajność

↓ azotu BUR (ż) ↓ ↓ energetyczna

↓ w N = 0,9 ↓ ↓ syntezy BM(ż)

↓ ↓ ↓ 145 g/kg SMOF

↓ ↓ ↓

Białko mikroorga- ↓ Białko mikroorga-

nizmów żwacza ↓ nizmów żwacza

BM(ż) ↓ BM(ż)

↓ ↓ ↓

↓ ↓ ↓

↓ Udział białka ↓ Udział białka ↓

↓ właściwego w ↓ właściwego w ↓

↓ BM(ż) ↓ BNR (ż) ↓

↓ ↓ ↓

akm ↓ akm = 0,8 ↓ akp = 1 ↓ akm = 0,8

amino- ↓ ↓ ↓

kwasy w ↓ ↓ ↓

białku ↓ strawność ↓ strawność ↓

mikroor- ↓ rzeczywista ↓ rzeczywista ↓

ganizmów↓ białka wła- ↓ białka wła- ↓

↓ ściwego BM (ż) ↓ ściwego BNR(ż) ↓

↓ w jelicie ↓ w jelicie ↓

↓ cienkim ↓ cienkim ↓

↓ ↓ ↓

↓ sjm = 0,8 ↓ sjp = 0,5 do 0,9 ↓ sjm = 0,8

↓ ↓ ↓

↓ ↓ ↓

BTJ (MN) BTJ (P) BTJ (ME)

↓ ↓ ↓

↓ ↓ ↓

→→ BTJ (N) ←← →→ BTJ (E) ← ←

BTJ(MN) - jest to taka ilość białka bakteryjnego, jaka mogłaby być wytworzona w żwaczu z uwolnionego tam azotu paszowego, gdyby ilość energii i innych związków do tego koniecznych była w odpowiedniej ilości.

BTJ(ME) - jest to taka ilość białka bakteryjnego, jaka mogłaby być wytworzona w żwaczu z udziałem aktualnie znajdującej się tam energii, gdyby ilość azotu i innych związków do tego koniecznych była w odpowiedniej ilości.

W systemie tym oblicza się ilość białka ogólnego (BO), które nie ulega rozkładowi w żwaczu BNR(ż) i przechodzi ze żwacza do trawieńca i jelita cienkiego bez zmian oraz udział w nim aminokwasów - akp (akp - udział aminokwasów w białku paszy). Białko ogólne (BO) traktuje się jako równoważne białku właściwemu (BW), stąd akp = 1. Trzeba natomiast uwzględnić różny stopień strawności rzeczywistej BNR(ż) z pasz w jelicie, wyrażany współczynnikiem sjp (sjp - strawność jelitowa białka paszy). Współczynnik sjp kształtuje się w granicach 0,5 - 0,9. W ten sposób dochodzi się do ilości białka rzeczywiście trawionego w jelicie, pochodzącego z paszy BTJ(P). I to jest jedno ze źródeł zaopatrzenia zwierząt w białko.

Drugie źródło pochodzi z tej części białka ogólnego, które ulega rozkładowi w żwaczu BUR(ż) służąc do syntezy białka mikroorganizmów BM(ż). Wydajność tego białka określa się współczynnikiem 0,9 - wykorzystanie azotu białka paszy rozłożonego w żwaczu = 90%.

Udział białka właściwego w białku mikroorganizmów żwacza oblicza się za pomocą współczynnika akm = 0,8 (akm - aminokwasy w białku mikroorganizmów).Białko to przechodzi również do jelita gdzie jest trawione. Strawność rzeczywista tej części białka wynosi również 0,8, sjm = 0,8 (sjm - strawność jelitowa białka mikroorganizmów).

W ten sposób dochodzi się do ustalenia tej części białka ogólnego paszy podanego zwierzęciu, które w wyniku przemian mikrobiologicznych w żwaczu trafiło do jelita i tam zostało strawione. Oznacza się je symbolem BTJ(MN), przy czym BTJ(P) i BTJ(MN) tworzy BTJ(N).

Równocześnie należy prześledzić energetyczną stronę przemian białka w przewodzie pokarmowym przeżuwacza. Strawna masa organiczna podlegająca fermentacji w żwaczu SMOF ma pewną wartość energetyczną. Wydajność energetyczna syntezy białka mikroorganizmów żwacza wynosi 145g/kg SMOF.

BM(ż) - 145g/kg SMOF

Również po tej stronie przemian uwzględnia się współczynnik akm i sjm, przyjmując identyczną ich wartość po 0,8 jak po stronie przemian azotowych i jego rzeczywistą strawność w jelicie, wynikającą z zawartości energii w paszy BTJ(ME).

Ostatecznie wartość białkową pasz wyraża się dwoma wartościami:

BTJ(E) = BTJ(P) + BTJ(ME) i [1]

BTJ(N) = BTJ(P) + BTJ(MN) [2]

Pojedyncze pasze prawie nigdy nie mają jednakowej wartości BTJ(E) i BTJ(N).

Przy bilansowaniu dawek uwzględnia się zawsze wartość niższą BTJ - N lub E.

Wartość białkową pasz oblicza się według następujących równań:

BTJ(P) = BO ⋅ 1,11 (1 - r ) ⋅ sjp [3]

BTJ(MN) = BO ⋅ [ 1-1,11 (1 - r ) ] ⋅ 0,9 ⋅ 0,8 ⋅ 0,8 [4]

BTJ(ME) = SMOF ⋅ 0,145 ⋅ 0,8 ⋅ 0,8 [5]

w których:

• 1,11 - jest to poprawka na faktyczny rozkład białka w żwaczu, który jest wyższy niż oznaczony w woreczkach,

• r - teoretyczny rozkład białka w żwaczu, który ma zmienną wartość,

• sjp - zmienny współczynnik strawności rzeczywistej białka paszy.

W normach zawartość poszczególnych składników pokarmowych jest podana w g/kg paszy lub w g/kg suchej masy paszy.

Przykład obliczania wartości białkowej paszy - śruta jęczmienna

BO - 105g/kg

r - 0,74

sjp - 0,85

ekstrakt eterowy - 19 g/kg

SMOF - 683^∗ g/kg

sucha masa - 869 g/kg

∗ SMOF oblicza się odejmując od strawnej masy organicznej zawartość białka nie ulegającego rozkładowi w żwaczu BTJ(P) oraz ekstrakt eterowy a w przypadku kiszonek produkty fermentacji.

BTJ(P) oblicza się według równania [3]

BTJ(P) g/kg = 105 ⋅ 1,11( 1 - 0,74 ) ⋅ 1 ⋅ 0,85 = 26g/kg

W przeliczeniu na suchą masę wynosi to 30 g/kg sm

Następnie oblicza się BTJ(MN) według równania [4]

BTJ(MN) g/kg = 105 [1 - 1,11( 1 - 0,74)] ⋅ 0,9 ⋅ 0,8 ⋅ 0,8 = 43 g/kg

W przeliczeniu na suchą masę wynosi to 49g/kg sm

BTJ(ME) wylicza się według równania [5]

BTJ(ME) g/kg = 683 ⋅ 0,145 ⋅ 0,8 ⋅ 0,8 = 63 g/kg

W przeliczeniu na suchą masę wynosi to 72g/kg sm

BTJ(N) jest sumą BTJ(P) i BTJ(MN) zaś [1]

BTJ(E) jest sumą BTJ(P) i BTJ(ME), wobec tego [2]

BTJ(N) g/kg = 26 +43 = 69 a w suchej masie - 79g/kg sm

BTJ(E) g/kg =26 + 63 = 89 a w suchej masie - 102g/kg sm

Obliczanie SMOF w ziarnie jęczmienia:

MO - 974 g/kg sm

SMO (strawność masy organicznej)- 0,86

MOS - masa organiczna strawna - 974⋅0,86 = 838g/kg sm.

838⋅0,869 = 728 MOS/kg jęczmienia

BTJ(P) - 26g/kg

Ekstrakt eterowy- 22g/kg sm. tj. 22⋅ 0,869 =19g/kg jęczmienia

SMOF = 728-26-19 = 683 g/kg jęczmienia

Wartość wypełnieniowa pasz oraz zdolność pobrania paszy przez zwierzęta

W żywieniu przeżuwaczy chodzi o to, aby jak największą część ich potrzeb pokarmowych można było zaspokoić paszami objętościowymi przy jak najmniejszym udziale pasz treściwych, ale z możliwością uzyskania zamierzonej wysokiej produkcji. Aby to osiągnąć, należy określić:

• Zdolność pobrania paszy przez zwierzę - ZPP, czyli taką jej ilość jaką zwierzę o danej masie ciała, wieku , produkcji, stanie fizjologicznym może pobrać.

• Dowolne pobranie paszy - DPSM (mierzone w suchej masie), czyli największą ilość paszy jaką zwierzę może pobrać, gdy jest ona jedyną paszą i podawaną do woli.

• Wpływ dodatku paszy treściwej na dowolne pobranie paszy objętościowej.

Ustalenie tych parametrów pozwoliło na określenie tzw. wartości wypełnieniowej paszy - WW, która jest miarą pobrania poszczególnych pasz przez zwierzę.

Jednostki wypełnieniowe - JW są miarą względną, zależą od wielu czynników, zwłaszcza od zawartości włókna surowego i jego składu (udziału ligniny i celulozy), dlatego określono je w oparciu o paszę standardową i w odniesieniu do zwierząt standardowych, za które przyjęto:

• owce: skop rasy teksel, w wieku 1,5 - 4 lat o masie ciała około 60 kg;

• bydło: jałówka rasy czarno-białej, w wieku 16 - 18 miesięcy, około 400 kg masy ciała;

• krowy: dorosła krowa o masie 600 kg, w 4 miesiącu laktacji, produkująca 25 kg mleka o zawartości 4% tłuszczu.

Paszą standardową była zielonka pastwiskowa o zawartości w suchej masie - 15 % białka ogólnego, 25% włókna surowego, o strawności masy organicznej 77% i o wartości energetycznej 0,95 JPM i 0,90 JPŻ. Średnie dowolne pobranie - DPSM tej paszy przez standardowe zwierzęta wyrażono w g sm/kg masy metabolicznej - MC^0,75 i wynosi ono:

DPSM - owce 75g/kg MC^0,75

DPSM - bydło 95 ″ ″

DPSM - krowy 140 ″ ″

1kg suchej masy tej standardowej paszy stanowi 1 jednostkę wypełnieniową, która oznaczana jest symbolami: JWO - dla owiec, JWB - dla bydła, JWK - dla krów.

Dla innych pasz świeżych i konserwowanych wartości te ustalono w wyniku doświadczeń oraz za pomocą równań regresji.

WW pasz wylicza się dla poszczególnych gatunków zwierząt według następujących wzorów:

WW JWO/kg sm =

WW JWB/kg sm =

WW JWK/kg sm =

W mianowniku wpisuje się DPSM paszy ocenianej.

DPSM zależy od jakości pasz i od rodzaju zwierząt. To samo zwierzę może pobrać znacznie mniej suchej masy paszy gorszej jakości niż paszy dobrej. Jednostki wypełnieniowe dobrze odzwierciedlają zmiany jakościowe zachodzące w starzejących się zielonkach. W miarę starzenia się zielonek czyli pogarszania się jakości, ich wartość wypełnieniowa rośnie.

Ilość białka i energii jaką zwierzę może pobrać z paszą podstawową, zazwyczaj nie wystarcza na pełne pokrycie potrzeb, zwłaszcza zwierząt odznaczających się dużą produkcją.

Należy wówczas podać pewne ilości pasz treściwych. Ma to wpływ na DPSM paszy podstawowej, które maleje. Jeżeli podaje się y kg suchej masy paszy treściwej, całkowite DPSM zwiększa się, lecz ilość DPSM paszy podstawowej maleje o y ⋅ s, gdzie s jest to współczynnik podstawienia paszy treściwej za tą paszę objętościową. Oznacza to zmniejszenie DPSM paszy podstawowej (kg) w przeliczeniu na 1kg suchej masy paszy treściwej. Tak więc, wartość wypełnieniowa paszy treściwej wynosi: s ⋅ wartość wypełnieniowa paszy podstawowej.

Wartość s dla paszy treściwej zależy od wielu czynników, między innymi od jakości paszy podstawowej, udziału paszy treściwej (koncentracji energii w dawce) oraz zdolności pobrania i produkcyjności zwierzęcia. Wartość s rośnie, gdy zwiększa się wartość wypełnieniowa paszy podstawowej. Konstrukcja dawki pokarmowej zaczyna się od pasz objętościowych - ile i jakie będą użyte w dawce. Trzeba też określić, jaka lub jakie pasze treściwe będą podawane, ponieważ mają one wpływ na DPSM pasz podstawowych. Trzeba więc na początku obliczania potrzeb pokarmowych zwierzęcia dane te uwzględnić, tzn. przyjąć odpowiedni współczynnik podstawienia s. Obliczenia współczynników podstawienia są skomplikowane, dlatego przy układaniu dawek pokarmowych korzysta się z programu komputerowego.

5.2.3. Energia metaboliczna

Przy ocenie wartości pokarmowej pasz dla świń i drobiu stosuje się energię metaboliczną.

Wartość pasz dla świń oblicza się wg równań opracowanych przez Hoffmanna i Schiemanna (1980). EM wyraża się w MJ/kg suchej masy paszy:

EM = 0,0210_x1 + 0,0374_x2 + 0,0144_x3 + 0,0171_x4 (MJ/kg sm).

X₁- strawne białko,

X₂- strawny tłuszcz surowy,

X₃- strawne włókno surowe,

X₄- strawne bezazotowe wyciągowe.

Przy dużej zawartości w paszy węglowodanów strukturalnych ulegających fermentacji bakteryjnej oraz cukrów wprowadza się poprawki (Müller i Kirchgessner, 1983):

BFs = x₃ + x₄ -s - c ( g/kg sm )

BFs- węglowodany ulegające fermentacji bakteryjnej,

S - skrobia,

C - cukry.

Ostateczna postać równania jest następująca:

EM = 0,210_x1 +0,0374_x2 + 0,0144_x3 + 0,0171_x4 - 0,0014_c + 0,0068 (BFs - 100) MJ/kg sm

Poprawkę na cukry wprowadza się , gdy zawartość cukrów przekracza 80g/kg sm. Poprawkę na BFs wprowadza się, gdy zawartość tych składników przekracza 100g/kg sm.

Przykład obliczania energii metabolicznej w 1kg ziarna jęczmienia (tab. 13)

Tabela 13

Obliczanie energii metabolicznej w ziarnie jęczmienia

Składniki pokarmowe	Składnik surowy g/kg sm	Współczynnik strawności %	Składnik strawny g/kg sm	Współczynnik przel. na EM	Energia metabol. g/kg sm
Białko ogólne	126	76	96	0,0210	2,016
Ekstrakt eterowy	24	51	12	0,0374	0,449
Włókno surowe	51	20	10	0,0144	0,144
Bezazotowe wyciągowe	769	89	684	0,0171	11,696
W tym:
Skrobia	600	-	-
Cukry	25	-	-
				Suma	14,305

BFs= 684 +10 -600 - 25 = 69g/kg sm < 100

Cukry 25 g/kg sm< 80

W takim wypadku poprawek nie uwzględnia się. Obliczoną zawartość EM/ kg sm przeliczamy na zawartość EM w 1kg jęczmienia wiedząc, że zawiera on 88% sm.

14,305 x 0,88 = 12,59 MJ EM/kg jęczmienia

Wartość pasz dla drobiu wyraża się także w energii metabolicznej, z tym, że jest ona skorygowana do stanu równowagi azotowej u ptaków (bilans azotu=0). EM_N wylicza się wg równania:

EM_{N =} 0,01803_x1 + 0,03883_x2 + 0,01732_x3 MJ/kg

X1 - strawne białko,

X2 - strawny tłuszcz surowy,

X3 - strawne bezazotowe wyciągowe.

W przypadku pasz o wysokiej zawartości włókna surowego i popiołu surowego stosuje się poprawki uwzględniające ujemne oddziaływanie tych składników na wartość energetyczną paszy. Dla każdej z takich pasz używa się odrębnego równania w zależności od poziomu tych składników. I tak równanie dla mączki mięsno-kostnej ma postać:

EM_N = 14,20 ⋅ SM + 25,10 ⋅ T - 19,15 ⋅ P

Dla otrąb pszennych:

EM_{N =} 16,78 ⋅ SM - 16,78 ⋅ P - 69,20 ⋅ W

Gdzie : EM_N - energia metaboliczna w kJ/kg,

SM - sucha masa

T- tłuszcz surowy

P - popiół surowy

W - włókno surowe (w g/kg paszy)

Wartość białkową pasz dla drobiu wyraża się w białku ogólnym. W dawkach pokarmowych (mieszankach pełnoporcjowych) musi być zachowany odpowiedni poziom niezbędnych aminokwasów.

83

---