Ugrás a tartalomhoz

A takarmányozás alapjai

Bokori József, Gundel János, Herold István, Kakuk Tibor, Kovács Gábor, Mézes Miklós, Schmidt János, Szigeti Gábor, Vincze László

Mezőgazda Kiadó

A lipidek

A lipidek

A takarmányokban található lipideket nyerszsír néven szokásos összefoglalni. A nyerszsír fogalomkörébe tartozónak tekintünk minden szerves vegyületet, amelyek zsíroldó szerekben (éter, benzol, kloroform stb.) jól oldódnak. A nyerszsírba tartózó anyagok felosztását az 1.5. ábra mutatja be.

1.5. ábra - A lipidek felosztása

kepek/1.5.png


A zsírok

A lipidek közé tartózó anyagok közül a zsírok a legfontosabbak. A nyerszsír legnagyobb részét ezek teszik ki mind az állati szervezetben, mind a legtöbb takarmányban. A neutrális zsírok a glicerinnek zsírsavakkal alkotott észterei. A glicerinhez kapcsolódó három zsírsav lehet azonos (homoacid zsír), de különbözhetnek is egymástól ezek a zsírsavak (heteroacid zsírok). A természetben előforduló zsírokban a zsírsavak döntő többsége páros szénatomszámú, az állati szervezet zsírjában azonban páratlan szénatomszámú, sőt elágazó láncú zsírsavak is előfordulnak. Ez utóbbiak a kérődzők zsírjában találhatók meg és a bendőben zajló mikrobiális zsírsavszintézis termékei.

A zsírok felépítésében résztvevő zsírsavak lehetnek telítettek és telítetlenek. A 16 szénatomnál hosszabb szénláncú zsírsavak több kettőskötést is tartalmazhatnak. A kettőskötések száma a zsírok fizikokémiai, míg a kettőskötések helye a zsírok biológiai tulajdonságainak alakulása szempontjából fontos.

A zsírsavak lánchosszúságának növekedése, valamint a telített zsírsavak nagyobb részaránya a zsírban növeli a zsír olvadáspontját. Ezzel ellentétben amennyiben a zsírok felépítésében növekszik a rövid szénláncú, valamint a telítetlen zsírsavak részaránya, az csökkenti a zsír olvadáspontját. A zsírokat olvadáspontjuk alapján, szobahőmérsékleten szilárd zsírokra és ugyanott folyékony halmazállapotú olajokra osztjuk fel.

Befolyásolja a szénlánc hosszúsága, valamint a telítettség, illetve telítetlenség a zsírsavak felszívódását is. A rövidebb szénláncú, valamint a telítetlen zsírsavak könnyebben szívódnak fel mint a hosszabb, illetve telített szénláncúak.

A zsírok zsírsav-összetételére korábban a jódszámból, valamint az elszappanosítási számból következtettek. A jódszám alapján a telítetlen kötések számára, míg az elszappanosítási számból a zsírban található karboxilcsoportok számára, illetve ez alapján az átlagos zsírsav hosszúságra vonatkozóan lehet következtetéseket levonni. Napjainkban ezek a paraméterek jórészt elveszítették jelentőségüket, hiszen már léteznek olyan kémiai vizsgálati eljárások (pl. a gázkromatográfia), amelyekkel a zsírsavösszetétel pontosan megállapítható.

Amíg a telített zsírsavak elsősorban az állatok energiaszükségletének fedezésére szolgálnak, továbbá a test felépítésében vesznek részt, addig a telítetlen zsírsavak közül több az említett feladatokon túl speciális funkciókat is ellát a közbülső anyagforgalomban. A telítetlen zsírsavak közül a több kettőskötést tartalmazók különösen fontosak. A több kettőskötést tartalmazó zsírsavakat (PUFA = poly unsaturated fatty acid) annak alapján, hogy az első kettőskötés a terminális metilcsoporttól számított 3. vagy 6. szénatomon helyezkedik el, n–3, illetve n–6 csoportba soroljuk. Az n–6 csoport első tagja a linolsav (C18:2), az n–3 csoporté a linolénsav (C18:3). Tekintettel arra, hogy az állati szervezet sem a 3., sem a 6. pozícióban levő szénatomon nem tud kettőskötést kialakítani, sem linolsavat, sem linolénsavat nem tud az intermedier anyagforgalomban felépíteni. Ebből következően a linolsavat és a linolénsavat esszenciális zsírsavnak tekintjük, amelyekhez az állati szervezetnek az esszenciális aminosavakhoz hasonlóan a takarmánnyal kell hozzájutni. A linolsav, valamint a linolénsav, illetve a belőlük képződő további többszörösen telítetlen zsírsavak beépülnek a sejtmembránok foszfolipidjeibe, fenntartják a membránok funkcióját. Fontos feladata az esszenciális zsírsavaknak, hogy prekurzorai az eikozanoidoknak (tromboxánok, leukotriének, prosztaciklinek, lipoxinok), amely anyagok lényeges szerepet játszanak az anyagcserében. A linolsav és linolénsav esszenciális voltát igazolja, hogy zsírmentes (extrahált) takarmány etetésekor csökken a sertések testtömeg-gyarapodása, ekcémaszerű bőrbetegség lép fel, míg a baromfi esetében csökken a tojások tömege és romlik azok keltethetősége is.

Mint említésre került, a linolsavból és linolénsavból az állati szervezetben további többszörösen telítetlen zsírsavak keletkezhetnek, amelyek ugyancsak fontos élettani hatásokkal bírnak. Így pl. a linolsavból arachidonsav (C20:4, n–6), a linolénsavból eikozapentaensav, EPA (C20:5, n–3) és dokozahexaensav, DHA (C22:6, n–3) keletkezik. Az arachidonsav a sejtmembránok foszfolipidjeinek fontos alkotórésze, míg az EPA és a DHA a humán táplálkozásban a cardiovasculáris megbetegedések megelőzése szempontjából lényegesek. Az arachidonsav az állati eredetű takarmányokban, míg az EPA és a DHA a halolajokban fordul elő nagyobb mennyiségben.

A telítetlen zsírsavak közül említeni szükséges az erukasavat (C22:1), amely a hagyományos repcefajták, valamint a mustármag olajában található meg nagyobb mennyiségben, de tartalmazza a halolaj is. A hagyományos repcefajtákból származó olaj íze és illata ezért a halolajra emlékeztető, ami miatt a repceolaj a korábbi években a humán táplálkozásban nem volt kedvelt. Az erukasav káros hatásai között említeni kell, hogy kóros elváltozásokat okoz a szervezetben (pl. a szívizomzat rostos elfajulása, zsíros infiltrációja). Az újonnan nemesített repcefajták és hibridek olaja már csak minimális mennyiségű (1%-nál kevesebb) erukasavat tartalmaz.

A takarmányok zsírsavösszetétele nemcsak az állatok táplálása miatt fontos, hanem azért is mert a takarmányok zsírsavösszetétele az állati eredetű élelmiszerek zsírsavösszetételét és ezzel táplálkozási értékét is befolyásolja. Erre az ad lehetőséget, hogy a takarmányok zsírjának egy része a felszívódást követően még a bél falában reészterifikálódik és a nyirokáram útján a máj megkerülésével eljut a zsírsejtekbe, illetve a tőgybe. Ezt a mechanizmust kihasználva mód nyílik az állati eredetű élelmiszerek zsírsav-összetételének tudatos, a humán igényeknek megfelelő módosítására, ún. funkcionális élelmiszerek előállítására.

Összetett gliceridek

Az összetett gliceridek a glicerin és a zsírsavak mellettegyéb vegyületeket is tartalmaznak. A glikolipidekben az egyik zsírsavat valamilyen szénhidrát (pl. glükóz vagy galaktóz) helyettesíti. A glikolipidek a növényvilágban elterjedtek, a leveles takarmányok nyerszsírjának ugyanis mintegy 60%-át ezek adják. Tekintettel arra, hogy a hasnyálmirigyben termelődő lipáz nem, hanem csak a bendőmikrobák lipáz enzime tudja őket lebontani, csak a kérődzők tudják a glikolipideket hasznosítani.

A foszfogliceridekben a glicerinhez kapcsolódó egyik zsírsavat foszforsav, illetve ahhoz kapcsolódó kolin vagy kolamin helyettesíti. Amikor a foszforsavhoz kolin kapcsolódik úgy lecitin, ha pedig kolamin a kapcsolódó vegyület, akkor pedig kefalin keletkezik. A lecitin lipofil és hidrofil csoporttal egyaránt rendelkezik, ez magyarázza, hogy a biológiai membránok fontos alkotórésze, továbbá ezzel áll összefüggésben az is, hogy a lecitin kiváló emulgeátor. A kefalin az agy működéséhez szükséges.

Glicerin nélküli lipidek

Ebbe a csoportba több, különböző kémiai karakterű vegyület tartozik. Ide soroljuk a viaszokat, amelyek egy hosszú szénláncú egyértékű alkohol és egy ugyancsak hoszszú szénláncú telített zsírsav észterei. Egyes növények leveleit viaszréteg borítja, amelynek feladata megakadályozni a túlzott mértékű transpirációt. A viaszokat a lipáz nem bontja, ezért hasznosítatlanul távoznak a szervezetből.

A glicerin nélküli lipidek közé tartoznak a foszfort is tartalmazó szfingomielin, valamint a glükózt vagy galaktózt tartalmazó cerebrozidok is, amelyek az idegszövetben találhatók. Zsíroldószerrel szteránvázas vegyületek is oldódnak ki a takarmányból. Közöttük számos, biológiailag aktív vegyület található (pl. a szterinek), amelyekről a későbbi fejezetekben találhatók további ismeretek.

A terpének izoprén egységekből felépülő vegyületek, amelyek közül több (karotinok, A-vitamin, K-vitamin) fontos az állatok táplálóanyag ellátásban. Ezekről ugyancsak a későbbiekben (1.6.2. fejezet) találhatók részletes ismeretek.

A zsírok avasodása

A takarmányok között több olyan is van, amelyek jelentős mennyiségű nyerszsírt tartalmaznak (pl. napraforgó-pogácsa, egyes hallisztek, teljes olajtartalmú szójabab vagy repce stb.), továbbá a takarmányadag energiakoncentrációjának növelésére napjainkban sokszor kerül sor a takarmányok zsírral történő kiegészítésére, ezért nem közömbös a takarmányozás céljára felhasznált zsír minősége.

A zsírok a tárolás során kémiai változáson esnek át. Ennek során többféle reakció is lejátszódik, amelyeket gyűjtőnéven avasodásnak nevezünk. Az avasodás folyamán bekövetkező kémiai változások közül a két leglényegesebb folyamat a zsírok hidrolízise, valamint oxidációja.

A hidrolízis során a takarmányok zsírja nedvesség, katalizáló anyagok (fémionok) hatására glicerinre és szabad zsírsavakra bomlik. Lejátszódik a folyamat a penészgombák lipáz enzimjének hatására is. A hidrolízist a kutatók többsége nem tekinti a zsírok takarmányozási értékét csökkentő folyamatnak, hiszen a zsírok a vékonybélben az emésztés során ugyancsak hidrolizálódnak. A túl sok szabad zsírsavat tartalmazó zsír egyes vélemények szerint „kaparós” ízűvé válik. Ennek azonban csak a humán táplálkozásban van jelentősége, a gazdasági állatok takarmányfelvételét az ilyen zsír etetése nem csökkenti. Ettől függetlenül a zsír minőségének jellemzésére a hazai szabvány a savszámot is megadja. A savszámból a zsírban levő szabad zsírsavak mennyiségére lehet következtetni. A savszám alatt az 1,0 g zsír szabad zsírsavtartalmának közömbösítéséhez szükséges mg-ban megadott KOH-mennyiséget értjük.

Azokban a zsírokban, amelyek telítetlen zsírsavakat is tartalmaznak a hidrolízis mellett oxidáció is lejátszódik. Ilyenkor a kettőskötés melletti C-atomhoz egy hidroperoxid-csoport kapcsolódik. A folyamat megindulásához energiára van szükség, az oxidáció során felszabaduló hő azonban láncreakciószerűen felgyorsítja a peroxidképződést. A peroxidok jelentős oxidáló hatással bírnak, aminek következtében elbontják a takarmány oxidációra érzékeny, értékes táplálóanyagait, így a karotint, az A- és D-vitamint, valamint a biotint, sőt reakcióba lépnek a lizin epszilon-aminocsoportjával, csökkentve ezzel a lizin értékesülését. A telítetlen zsírsavak oxidációja során szabad gyökök képződnek, amelyek számos káros hatást gyakorolnak az életfolyamatokra. A takarmányban található E-vitamin megakadályozza ugyan a peroxidképződést, eközben azonban elveszíti kedvező élettani hatásait. Ezért gazdaságosabb a peroxidképződést egyéb antioxidánsokkal (BHA butil-hidroxi-anizol, BHT butil-hidroxi-toluol, EMQ etoxi-metil-quinolin, PG propil-gallát stb.) megelőzni.

A peroxidképződést a peroxidszámmal mérjük, amely az 1 kg zsírra jutó, ml-ben kifejezett molos nátriumtioszulfát fogyasztást jelenti. A mérés azon alapszik, hogy a peroxidok kálium-jodidból jódot szabadítanak fel, amely jód nátrium-tioszulfáttal végzett titrálással meghatározható. A peroxidszám avasodás alatti változását az 1.6. ábra szemlélteti. Mint látható, a hidroperoxid-csoportok száma egy idő után csökken a zsírban. Ez azzal áll összefüggésben, hogy a peroxidcsoportok helyén aldehid- és ketoncsoportok alakulnak, továbbá oxizsírsavak is keletkeznek. Az avas zsírok jellemző szaga a keletkező aldehidektől származik. Az 1.6. ábra alapján az is megállapítható, hogy egyedül a peroxidszám alapján nem lehet a zsír minőségére következtetni, hiszen a kifogástalan minőségű, valamint az aktív peroxidképződési fázison átesett zsíroknak egyaránt kicsi a peroxidszáma. Az „egészséges” zsír esetében a kis peroxidszámhoz kis savszám társul.

1.6. ábra - A takarmányzsír minőségét jelző mérőszámok alakulása az avasodás során

kepek/1.6.png


Az avas zsírok etetésekor kialakuló tüneteket nem közvetlenül a peroxidok, hanem a peroxidok által inaktivált E-vitamin hiányában a linolsavból képződő anyagcseretermékek váltják ki. Avas zsírt tartalmazó takarmányok etetésekor – a fent írtaknak megfelelően – azzal is számolnunk kell, hogy az ilyen takarmányokban a peroxidokra érzékeny vitaminok tönkrementek és a lizin is károsodott.

Avas zsírt tartalmazó takarmányok káros hatása nemcsak a peroxidszámtól, hanem az illető takarmány zsírtartalmától is függ. A károsító hatás ezért a takarmányban előforduló peroxidok mennyiségével (a fenti két érték szorzatával) biztonságosabban előre jelezhető, mint csak a peroxidszám alapján, amely az egységnyi zsírban található peroxidok számát adja meg.

A zsírok szerepe a gazdasági állatok takarmányozásában

A zsírok többféle feladatot látnak el a takarmányozásban.

  • Részt vesznek a szervezet energiaszükségletének fedezésében.

  • Esszenciális zsírsavakat biztosítanak az állatoknak.

  • Növelik a monogasztrikus állatok takarmányfelvételét.

  • Síkosító (lubrikáns) hatásuknál fogva csökkentik a granulálás energiaigényét.

A zsírok hasznosítható energiatartalma (38,5–39,7 kJ/g) átlagosan kétszerese a többi táplálóanyagénak, amiből következően fontosak az állatok energiaellátásában. Az emlősállatok újszülötteinek első tápláléka a tej, amelynek zsírtartalma a gazdasági állatok esetében 1,2% (ló), illetve 14,4% (házi nyúl) között változik és általában a tej energiatartalmának mintegy 50%-át adja. A tejzsír értékes zsírsav-összetétele, továbbá az a tény, hogy emulgeált (apró golyócskák) formában van jelen a tejben, magyarázza kiváló (92–94%-os) emészthetőségét.

A nemesítő munka eredményeként a gazdasági állatok termelése napjainkra jelentősen megnőtt. Ez az állatok energiaszükségletének olyan mértékű emelkedésével járt együtt, hogy az igény egyes esetekben (pl. brojler csibék, fiatal sertések, nagy tejtermelésű tehenek) csak a takarmány zsírral történő kiegészítése útján fedezhető.

A zsírt a legjobban a különböző baromfifajok hasznosítják, de jó a sertések zsírhasznosítása is. A nagy teljesítményű pecsenyecsibe és pulyka hibridek tápjainak zsírral történő kiegészítése ma már általános gyakorlatnak tekinthető. Hasonlóképpen gyakran egészítik ki zsírral a nagy növekedési intenzitású malacok és süldők takarmányát is. A hízlalás második szakaszában (60 kg testtömeg felett) a zsírkiegészítés felesleges, mert a zsírképzés növelésével rontja a vágottáru minőségét. A helyesen végzett zsírkiegészítés növeli a testtömeg-gyarapodást, javítja a hízóállatok takarmányhasznosítását.

Zsírkiegészítés céljára csak „egészséges” (nem avas), kedvező zsírsav-összetételű zsírok alkalmasak. Tekintettel arra, hogy a takarmányozás céljára felhasznált állati eredetű zsírok túlnyomó része a vágóhídi hulladékokat, valamint elhullott állatokat feldolgozó üzemekből kerül ki, napjainkban állat-egészségügyi és élelmiszer-biztonsági okokból több országban zsírkiegészítés céljára csak növényolajat használnak fel. Erre a célra különféle növényolaj-ipari melléktermékek, valamint full-fat (teljes olajtartalmú) magvak szolgálnak.

A zsírkiegészítés kétféle módon végezhető el. Azokban a keveréktakarmány gyártó üzemekben, amelyek rendelkeznek az ehhez szükséges technikai feltételekkel (fűthető zsírtároló tartály és vezetékek, adagolószivattyúk, valamint porlasztók), a zsír, illetve olaj közvetlenül is felhasználható kiegészítés céljára. Ahol ezek a feltételek nem állnak rendelkezésre, ott ún. zsírport használnak kiegészítés céljára. Az elnevezés megtévesztő, mert valójában nem porított zsírt, hanem valamilyen nagy aktív felülettel bíró anyagra ( pl. extrudált vagy pelyhesített kukoricára, perlitre), mint zsírhordozóra felvitt zsírt (olajat) használnak fel kiegészítés céljára. A zsírpor nevet onnan kapták ezek a készítmények, hogy a 30–40% zsírtartalom ellenére is morzsalékony állományúak és ebből következően homogénen bekeverhetők a takarmányokba.

A nagy tejtermelésű tehenek energiaszükségletét a laktáció első harmadában ugyancsak nehéz fedezni, ezért sok esetben ezeknek az állatoknak a takarmányozása során is felhasználjuk a nagy energiatartalmú zsírokat. A kérődzők esetében azonban csak speciális zsírkészítmények jöhetnek szóba energia-kiegészítés céljára. Normál zsírok ilyen célra alkalmatlanok, mert zavarják a bendőmikrobák működését. A káros hatás egyrészt azzal magyarázható, hogy a zsír – főleg ha sok telítetlen zsírsavat tartalmaz – vékony, filmszerű réteggel vonja be a bendőben levő takarmányrészecskéket, akadályozva ezzel a bendőmikrobák tevékenységét, aminek következtében elsősorban a nyersrost bendőbeli lebomlása szenved kárt. A másik ok, amelyre a mikrobás fermentáció csökkenése visszavezethető, hogy a telítetlen zsírsavak mérsékelik a mikrobák tevékenységét. A fenti kedvezőtlen hatásokra akkor számíthatunk, ha a takarmányadag szárazanyaga 4–5%-nál több zsírt tartalmaz. Amennyiben a zsírban sok telítetlen zsírsav található, már a fenti zsírmennyiség is zavarhatja a bendőfermentációt.

A zsírok említett kedvezőtlen hatásai „védett zsírok” etetésével előzhetők meg, illetve mérsékelhetők. A védett zsírok előállítása során fizikai vagy kémiai kezeléssel igyekszünk elérni, hogy a zsírok ne akadályozzák a bendőfermentációt. Fizikai védelmet jelentett, amikor a zsírgolyócskákat a bendőben nem bomló burokkal (pl. formalinnal kezelt fehérjével) vonták be, amely módszert azonban napjainkban költséges volta miatt nem alkalmazzák. Újabban a kémiai eljárásokkal, pl. a zsírok Ca-szappanná alakításával vagy keményítésével (hidrogénezésével) előzzük meg a kedvezőtlen hatásokat. A Ca-szappanok a bendő pH-viszonyai közepette ugyanis nem disszociálnak, míg a hidrogénezett zsírok esetében a megnövekedett olvadáspont, illetve a telítetlen zsírsavak hiánya miatt nem kell a kedvezőtlen hatások kialakulásától tartanunk. Mindezek eredményeként a védett zsírokból az említett 4–5%-nál többet is etethetünk anélkül, hogy a korábban taglalt kedvezőtlen hatásokra számítani kellene. Természetesen a védett zsírok sem etethetők túlzott mennyiségben. Ennek elsősorban a takarmányfelvétel szab határt.

Amint az a korábbikban már említésre került, takarmányozással – így a zsírkiegészítéssel is – mód van az állati eredetű élelmiszerek zsírsav-összetételének módosítására. Erről további részletek a könyv későbbi fejezeteiben (5.6.2.1. és 5.6.3.) találhatók.

A zsírok fontos feladata, hogy biztosítsák az állati szervezet számára szükséges esszenciális zsírsavakat, amelyekhez az állatok csak a takarmánnyal juthatnak hozzá. Ezekről, élettani szerepükről a 1.3.1. fejezet keretében már szóltunk.

A tapasztalatok szerint az abraktakarmányok 2–3% zsírral történő kiegészítése ízletesebbé teszi a takarmányt, ami fontos a kielégítő szárazanyag-fogyasztás szempontjából. A takarmány ízletesebb volta ilyenkor azonban nemcsak a takarmány kedvezőbb ízére vezethető vissza, hanem arra is, hogy a zsírral kiegészített takarmány nem porzik, aminek következtében az állatok szívesebben fogyasztják.

Abban az esetben, amikor a granulálásra kerülő abraktakarmányt zsírral egészítjük ki, a zsír csökkenti a takarmánynak a matricán történő áthaladásakor fellépő súrlódást, ami mérsékeli a granulálás energiaigényét. A csökkenő energiafelhasználás következtében a kiegészítéshez felhasznált zsír ára részben megtérül.