Frakcje cukrowe.
Objętościowe (materiał wegetatywny) – celuloza, hemiceluloza (włókno)
Treściwe (materiał generatywny) – oprócz włókna głównie skrobia
Skrobia w żwaczu przekształcona do glukozy dzięki enzymom bakteryjnym.
Fermentacja w jelicie grubym odbywa się w minimalnym stopniu (włókno, które nie zostało strawione w żwaczu). Niestrawiona skrobia w żwaczu jest trawiona w jelitach. Z celulozy powstają LKT i ponadto CH4 i CO2. Akceptorem H+ są NKT.
W żwaczu, w skrajnych przypadkach (powyżej 50% pasz treściwych), może powstawać kwas mlekowy, co może powodować silną kwasicę.
Dyfuzja bierna przez ściany żwacza do krwi i dalej do wątroby (np. kw. masłowy dając Bhydroksymasłowy = ciało ketonowe).
Z żwacza do krwi nie przenika glukoza, bo jest zużywana na procesy fermentacji.
Glukoneogeneza w wątrobie. Powstaje glukoza np. z kw. mlekowego, aminokwasów (Metionina – rezerwy z mięśni)
Metabolizm kwasów tłuszczowych
Z wątroby wychodzą nośniki energii. Mamy 3 rodzaje:
- ciała ketonowe - kwas octowy - glukoza
Te nośniki energii w mięśniach są wykorzystywane do syntezy białka, a ich nadmiar prowadzi do odkładania się tłuszczu.
Kwasica, czyli podwyższenie kwasowości w żwaczu przez zbytnie namnożenie bakterii rozkładających skrobię, przyczynia się do zmniejszenia udziału tłuszczu w mleku. A te bakterie (celulolityczne) są labilne, czyli wrażliwe na niskie pH. Górną granicą pasz treściwych jest 65% suchej masy. Zbyt gwałtowne wprowadzenie pasz treściwych też może wywołać kwasicę. Np. proporcja treściwych do objętościowych 60:40 powoduje spadek tłuszczu w mleku, ale zwiększenie produkcji mleka i obniżenie pH żwacza. Kwasice może też powodować zła struktura dawki, czyli zbyt duże rozdrobnienie TMRu (rozdrobnienie = MDF). Musi być większy udział pasz objętościowych i włókna, które drażniąc układ pokarmowy stymulują wydzielanie śliny (bufor).
Trójglicerydy – tłuszcze właściwe. Składają się z glicerolu i wolnych kwasów długołańcuchowych, które podlegają uwodornieniu. NKT pod działaniem lipazy i żółci są rozkładane, wchłaniane i transportowane przez specjalne proteiny. Są transportowane do tkanki tłuszczowej lub mleka.
Ketoza, czyli fizjologiczny deficyt energii po wycieleniu. Następuje 2-3 tygodnie po wycieleniu. Najczęściej u krów, które mają BCS > 3,5 (tłuste krowy, u których następuje spadek apetytu). Ujemny bilans energetyczny może wystąpić w każdym intensywnym okresie produkcji mleka, ale głównie w okresie okołoporodowym. Przez duże zapotrzebowanie na glukozę w czasie gwałtownej produkcji siary i mleka w organizmie jest deficyt tego cukru. W cyklu Krebsa powstaje mało szczawiooctanu i dochodzi do niepełnego spalania glukozy i powstają ciała ketonowe. Małe stężenie glukozy prowadzi do hipoglikemii. Uruchamiane są rezerwy tłuszczu zapasowego, ale wymagania na produkcję glukozy są tak wysokie, że wątroba nie jest w stanie przetworzyć tłuszczów i w wyniku nie pełnych przemian powstają ciała ketonowe (aceton, kw. acetooctowy, kw. Bhydroksymasłowy). Duże przemiany tłuszczów mogą doprowadzić do stłuszczenia wątroby. Przy klinicznej ketozie pH krwi spada.
Szlak białek.
Związki azotowe niebiałkowe (NPN).
NH3 + energia z cukrów + łańcuchy węglowe z cukrów = białko bakteryjne
Część bakterii obumiera, zasilając pulę aminokwasów w żwaczu. NH3 – dyfuzja bierna do krwioobiegu, potem do wątroby i zamieniany w cyklu mocznikowym do mocznika (wady – proces energochłonny, obciąża wątrobę, upośledza inne czynności prowadzone przez ten narząd).
Zbyt duży udział białka w dawce (marnotrawstwo najcenniejszego składnika życia) i obciążenie wątroby przez produkcję mocznika.
Mocznik przetworzony w wątrobie może być powtórnie włączony do przemian w żwaczu (ze ślina). A jeśli jest bardzo duża produkcja mocznika to jest on wydalany z moczem.
Bajpas - pomostowanie, transport białka nierozłożonego z żwacza do trawieńca i w jelicie cienkim rozkładany do aminokwasów i dyfuzja do krwi. Im więcej białka nierozłożonego w żwaczu tym większa mleczność. W formie bajpasu mogą być chronione aminokwasy (met, lys), białka. Ta ochrona zależy od rozpuszczalności w pH. Dodatek 3-3,5% tłuszczu stwarza niebezpieczeństwo dla przedżołądków. Musi być w formie bajpasu, też musi być chroniony.
W gruczole mlekowym następują przemiany aminokwasów.
Ilość mocznika w mleku jest wskaźnikiem zależności białko:energia w procesach organizmu. Dużo mocznika = nadmiar białka do energii. Mało mocznika = mało białka do energii.
Czynniki żywieniowo-fizjologiczne w ustalaniu potrzeb HF w okresie okołoporodowym.
Przejście między zasuszeniem, a laktacją jest newralgicznym okresem przejścia na intensywną produkcję mleka:
- potrzeby płodu i rozwoju gruczołu mlekowego
- przygotowanie flory żwacza
- depresja pobierania paszy
- ochrona przed chorobami metabolicznymi o podłożu żywieniowym
Zapotrzebowania
energia:
- płód – 2,3 Mcal/dzień
- gruczoł mlekowy – 3Mcal/dzień
- łącznie z bytowym zapotrzebowaniem – 9Mcal/dzień
białko dostępne w jelicie:
- płód – 200-300g/dzień
- nabłonek gruczołowy – 200g/dzień
- łącznie z bytowym – 1000g/dzień
Mechanizm obronny płodu przed niedoborem glukozy i aminokwasów
- zwiększona Glukoneogeneza (z endogennych substratów np. aminokwasy, glicerol, mleczany)
- lipoliza tłuszczów zapasowych
- synteza białka w wątrobie i proteoliza tkanki mięśniowej
- niski katabolizm aminokwasów
Żwacz w czasie zasuszenia:
- małe potrzeby
- dawka w małej koncentracji (mało skrobi, dużo NDF – włókno obojętno detergentowe – celuloza, hemiceluloza, czyli pozytywne z nich powstają LKT (lotne kw. tł.)) [ADF – włókno kwaśnodetergentowe]
- połowa powierzchni chłonnej żwacza przez zmniejszenie pow. brodawek
- zmniejszona populacja bakterii rozkładających skrobię i przekształcających kwas mlekowy do LKT, a wyższa populacja celulolitycznych i metanogennych (nie są mile widziane)
Żwacz w czasie początku laktacji:
- duże potrzeby
- duże wymagania energetyczne (dużo skrobi, mało NDF)
- pow. chłonna żwacza się zwiększa
- rozkład skrobi
- obniżenie pH
- obniżenie flory celulolityczne
3-4 tygodnie przed wycieleniem przyzwyczajenie flory żwacza do pokarmu w laktacji. Wtedy się daje NAJLEPSZE objętościowe.
Fizjologiczna depresja pobierania paszy.
Trudna do kontroli, bo jest regulowana hormonalnie, stres związany z porodem tez może wpływać. Im mniejsza ilość WKT (wolne kw. tł.) tym mniejsza ilość pobieranej suchej masy.
Sposoby zwiększania pobierania paszy.
- pasze łatwo fermentujące np. kolby kukurydzy
- unikanie pasz trudno strawnych (słoma, siano, kiszonka z lucerny)
- można stosować glikol propylenowy w celu zwiększenia glukozy
- unikać przetłuszczenia krowy w zasuszeniu
Ochrona przed hipokalcemią i porażeniem poporodowym
Te choroby są wywołane przez obniżenie Ca we krwi na produkcję mleka. Może być np. zatrzymanie łożyska, mniejsza inwolucja macicy, przemieszczenie trawieńca. Sposoby ochrony:
- w czasie zasuszenia zmniejszona ilość Ca 50g/dzień/szt. w celu stymulacji parathormonu
- 3 tydzień przed wycieleniem unikanie K, NaCl, soli anionowych, siarczków chlorków (bo to chyba obniża pH krwi?)
- przy stosowaniu soli anionowych 100g/dzień/szt.; dawka Ca i P jak w laktacji
Potrzeby wczesnej laktacji
- trzy razy większe potrzeby na glukozę
- dwa razy większe na aminokwasy
- cztery i pół razy na kw. tł.
Czwarty tydzień po porodzie występuje deficyt energii. W czasie początkowej laktacji występuje dużo tłuszczu w mleku, gdyż pochodzi z rezerw tłuszczowych własnego organizmu.
WKT spalane do ciał ketonowych.
Glukoneogeneza – glukoza może powstawać z propionianu i aminokwasów (65%), glicerolu endogennego (15-20%) i mleczan (niski %). 500g/dzień mięśni ulega rozkładowi, czyli łącznie 25% białka ciała ulega redukcji na produkcję glukozy. Ewentualny deficyt białka należy uzupełnić białkiem nierozkładanym w żwaczu.
1,5-16 Mcal NEL w okresie przejściowym i 13-16% białka, ale z tego 40% białka nie rozkładanego w żwaczu (po ocieleniu musi być 45%).
Zbyt duże rozdrobnienie TMRu jest niekorzystne.
Za dużo NDF powoduje zbyt długie przeżuwanie co męczy krowę .
Rozdrobnienie kiszonki z kukurydzy u nas ok. 35% suchej masy i to rozdrobnienie musi być 0,5-0,8cm.
Konserwacja objętościowych
- wysłodki – 10% s.m. (pasza wilgotna)
- kiszonka wilgotne – 17% s.m.
- kiszonka świeża – 30% s.m.
- kiszonka przywiędnięta – 40% s.m.
- sianokiszonka – 60% s.m.
- siano – 83% s.m.
- susz – 90% s.m.
Bakterie epifityczne – naturalne bytujące na roślinach
Etapy procesu kiszenia
wilgotna pasza -> obecność cukrów -> epifityczne lub dodatkowe bakterie kwasu mlekowego -> beztlenowe środowisko -> fermentacja kwasu mlekowego -> obniżenie pH (hamowanie rozwoju niepożądanej flory) -> konserwacja paszy (pasza się nie psuje, nie gnije i nie ulega pleśnieniu jeśli są zachowane oczywiście beztlenowe warunki)
Dobór roślin
- cukry rozpuszczalne w wodzie (CRW)
- pojemność buforowa (PB – opór materii na zmianę pH, inaczej ilość kw. mlekowego na obniżenie pH)
- zawartość suchej masy
Współczynnik fermentacyjności
Wf = s.m. (%) + 8CRW / PB
zły materiał kiszonkarski Wf < 35%
- kukurydza = 75%
- owies = 57%
- liście buraków = 44% (zabrudzenia glebą – obecność spor clostridi)
- trawy = 35% (ale życica wielokwiatow = 60%)
- lucerna = 25%
Termin zbioru
Im starsze tym więcej włókna (zawartość wnętrza kom. w stosunku do ścian kom.)
- wegetatywne – 65 wnętrze kom.; 35 ścian kom.; 3 ligniny
- generatywne – 40 wnętrze kom.; 60 ścian kom.; 7 ligniny
Lignina (Drewnik) – polimer niebędący cukrem, nie jest strawny nawet przez bakterie, działanie antyżywieniowe polega na tym, że enzymy trawienne bakterii nie mogą się przez niego przedostać.
Optymalny termin zbioru
* pierwszy pokos
- trawy – faza kłoszenia – zbyt wczesny zbiór obniża plony, zawartość białka jest b. duża, a bardzo mały jest udział cukrów
- motylkowate – pączkowanie (lucerna), kwitnienie (koniczyna)
* kolejne pokosy
- 7-8 tygodniowy odrost
Zbiór w godzinach popołudniowych (większy udział cukru), przez to, że rano jest więcej procesów fotosyntezy. Najmniej cukrów w godzinach porannych
kukurydza - faza szklista ziarna – 32-35% suchej masy, a samo ziarno 50% s.m.; należy rozgnieść ziarno w celu dotarcia enzymów bakteryjnych do skrobi.
Proces więdnięcia traw zwiększa udział suchej masy co zwiększa Wf przez
- większą koncentrację energii przez mniejszą ilość wody
- mniejsze straty z odpływu soku kiszonkarskiego
- rośnie udział CRW w s.m.
Rozdrobnienie traw 2-3cm, a kukurydza od 0,5 do 1,5.
Krowy muszą uzyskać 15-20% s.m. w postaci włókna strukturalnego (NDF) – poprawne funkcjonowanie żwacza, jeśli niedobór to kwasica, przemieszczenie trawieńca.
Załadunek zbiorników na kiszonkę
- szybkie napełnianie – 1dzień
- dobre ubicie
- ugniatanie niewielkich warstw
- odcięcie dostępu powietrza
Fazy fermentacji
* tlenowa
- kilka godzin (obecność małej ilości tlenu) odbywa się oddychanie tlenowe roślin i bakterii
- pH nie spada i wtedy enzymy roślinne (proteazy) rozkładają białka
* beztlenowa
- trwa od kilku dni do kilku tygodni
- bakterie kw. mlekowego mają nieznaczną konkurencję w dostępie do cukrów z innymi bakteriami, ale jest ona niewielka
- pojawienie się kwasu mlekowego i zakwaszenie 3,5-5%
* stabilności
- jeśli nie dociera tlen jest zajebiście
- obniżenie ilości mikroorganizmów (tych szkodliwych)
- na skutek zanieczyszczenia ziemią obecność przetrwalników clostridium i bacillus
* wybierania kiszonki
- psucie przez rozkład kw. organicznych i podwyższenie pH przez obecność drożdży i kw. mlekowego (mogą się dostać po otwarciu)
- tlenowe mikroorganizmy – podwyższenie temp. (kiszonka się zagrzewa)
Dodatki kiszonkarskie
- stymulatory fermentacji – bakterie kw. mlekowego, cukier z melasy, enzymy; mogą pogarszać stabilność tlenową
- inhibitory fermentacji – kw. mrówkowy, mlekowy, mineralne kwasy jakieś, kw. azotowy i siarczany – to są inhibitory clostridiów
- inhibitory rozkładu tlenowego – bakterie kw. mlekowego (heterofermentatywne), kw. propionowy, kw. benzoesowy i sorbowy; powodują hamowanie rozwoju drożdży
- składniki pokarmowe – mocznik, amoniak, związki mineralne; poprawa stabilności tlenowej
- absorbenty – wysłodki suszone i słoma; mniej soku kiszonkarskiego
- inokulanty – startowe kultury bakterii; w kiszeniu traw ukierunkowanie fermentacji na kw. mlekowy
Punkt krytyczny stosowania inokulantów
- rywalizacja z clostridiami
- łatwo dostępne H2O (duże ilości)
- mało cukrów
- osmotolerancyjność (np. przesuszenie)
- więcej s.m. niż 40%
Inokulanty bakteryjno-enzymatyczne – zawierają oprócz szczepów bakterii również enzymy (celulazy, ksylanazy) stosujemy u motylkowatych, w późniejszej fazie kukurydzy i gorszej jakości traw. Następuje poprawa strawności masy organicznej, co skutkuje lepszym pobraniem paszy.
Punkty krytyczne inokulantów bakteryjno-enzymatycznych
- niedopuszczanie enzymów do substratów (duża zmienność włókna)
- zbyt późny zbiór (duży udział ligniny)
- słabe rozmieszanie preparatu
- stymulacja przebiegu fermentacji i ochrona kiszonki w warunkach tlenowych (stosujemy mrówczan amonu, benzoesan sodu + te kultury bakteryjne) stosujemy na kukurydzę i mocno przywiędnięte kiszonki.
Polewasz kw. propionowym lub benzoesanem w przypadku zagrzewania w czasie wybierania kiszonki.
Jakość
- pH 3,8-4,2; przy niższym pH gorsze pobranie paszy, większe zakwaszenie żwacza; przy wyższym następuje wtórna fermentacja tlenowa co prowadzi do zakażenia listeriozą
- udział kw. mlekowego 85-100%; kw. octowy 5-10% - wpływają na stabilność tlenową; masłowego najlepiej wcale, a jego obecność jest wskaźnikiem clostridiów
Im więcej suchej masy tym trudniej zbić pH.
Wskaźnik rozłożenia białka – dobre kiszonki poniżej 10%; średnie 10-15%; złe powyżej 15%
Skład chemiczny zależy od
- nawożenia - pogody w czasie zbioru - terminu zbioru - jakości konserwacji - gatunku
Zawsze będą jakieś straty.