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 takarmányok fehérjeértékének megállapítása

A takarmányok fehérjeértékének megállapítása

A kérődzők bendőjében zajló mikrobás fermentáció alapvetően érinti a takarmányok fehérjetartalmát, a fehérjék sorsát az állati szervezetben. Ennek következtében más-más szempontokat kell figyelembe venni monogasztrikus állatok, illetve a kérődzők esetében, amikor valamely takarmány fehérjéjének takarmányozási értékét kívánjuk megállapítani.

Ezért célszerű elkülönítve tárgyalni azokat a tényezőket, amelyek a fehérje takarmányozási értékét a monogasztrikus, illetve a kérődző állatok esetében befolyásolják.

A fehérje takarmányozási értékének megállapítása monogasztrikus állatoknál

A takarmányok fehérjéjének értékét a monogasztrikus állatok esetében lényegében három tényező, nevezetesen a fehérje emészthetősége, valamint aminosav-összetétele, továbbá felszívódó aminosavak hasznosulása határozza meg. A takarmányok táplálóanyagainak emészthetőségével, az azt befolyásoló tényezőkkel, az emészthetőség megállapításának módszereivel a 2.6.1.1. fejezet keretében részletesen foglalkoztunk, e helyt csak arra hívjuk fel a figyelmet, hogy a bélsár vizsgálatával megállapított együtthatók helyett egyre több országban térnek át az ileális chymus analízise útján nyert emésztési együtthatók használatára, mert azokkal a klasszikus módszerekkel megállapított együtthatóknál pontosabb képet kaphatunk a takarmányok emészthető táplálóanyag-tartalmáról.

A takarmányok fehérjéjének értékét jelentős mértékben határozza meg, hogy annak milyen az aminosav-összetétele, azaz hogy mennyit tartalmaz az esszenciális aminosavakból, illetve milyen ezeknek az aminosavaknak az egymáshoz viszonyított aránya a fehérjében.

Az aminosav-összetétel kedvező vagy kedvezőtlenebb voltát a biológiai értékkel juttatjuk kifejezésre. Egy takarmány fehérjéjének akkor jó a biológiai értéke, ha az az állatok igényének megfelelő vagy legalább azt megközelítő arányban tartalmazza az esszenciális aminosavakat.

A fehérjék biológiai értékének megállapítására több módszert dolgozott ki a kutatás. Ezek egy része a vizsgált fehérjének az állatok N-visszatartására vagy testtömeg-gyarapodására gyakorolt hatásával méri a biológiai értéket. Ezeken az in vivo eljárásokon túlmenően in vitro módszereket is ismerünk, amelyek a fehérje laboratóriumi körülmények között végzett vizsgálata alapján következtetnek a biológiai értékre. A továbbiakban ilyen csoportosításban tekintjük át a fehérjék biológiai értékének mérésére leggyakrabban felhasznált módszereket.

A biológiai érték meghatározása a N-mérleg alapján

Abból a tényből kiindulva, hogy fehérjék biológiai értéke és a szervezetben visszatartott nitrogén (beépített fehérje) mennyisége között szoros összefüggés áll fenn, az következik, hogy a nitrogén-visszatartás alapján nagy biztonsággal tudunk az etetett fehérje biológiai értékére következtetni. A biológiai értéket ebben az esetben a N-visszatartás mértékével jellemezzük, azaz azt számítjuk ki, hogy 100 g látszólagosan emészthető nitrogénből (fehérjéből) mennyit tartanak vissza szervezetükben az állatok. A számítás módja a következő:

N-visszatartás , %  = N-felvétel –  ( bélsár N + vizelet N ) takarmány látszólagos emészthető N-tartalma

A módszer hibája, hogy nincs tekintettel arra a nitrogén- (fehérje) mennyiségre, amit az állatok életfenntartás céljára használtak. Ez a nitrogén ugyanis a bélsár és vizelet endogén nitrogéntartalma gyanánt kiürül a szervezetből. Ezt a hibát Thomas és Mitchell küszöbölték ki az általuk javasolt számítási módszerrel, amely Thomas-Mitchell-féle biológiai érték néven vált ismertté a szakmai irodalomban. A számítást a következő képlet segítségével végezzük el:

Biológiai érték , % = N-visszatartás + endogén N + anyagcsere N N-felvétel –  ( bélsár N – anyagcsere N ) × 100

A számítás eredményeként kapott érték azt fejezi ki, hogy az állatok 100 g valódi emészthető nitrogénből (fehérjéből) mennyit fordítottak új szövetek felépítésére és életfenntartás céljára.

Az említett két módszer segítségével bármelyik monogasztrikus állatfajjal megállapítható a fehérje biológiai értéke. Közös hátrányuk, hogy idő- és költségigényes eljárások.

Elterjedten használják a takarmányozási kutatásokban a fehérje biológiai értékének jellemzésére a nettó fehérjehasznosítás fogalmát. Általánosan használt rövidítése a szakmai irodalomban az NPU (NPU = Netto Protein Utilization). Az NPU értéke arról tájékoztat, hogy az állatok az elfogyasztott nitrogén hány%-át tartották vissza szervezetükben. A vizsgálatokat patkányokkal végzik. A kísérleti csoport állatainak takarmánya 10%-ban tartalmazza a vizsgálandó fehérjét, míg a kontrollcsoport állatai fehérjementes takarmányt fogyasztanak. A 10 napos kísérleti szakaszt követően az állatokat kíméletesen kiirtják (elaltatják), majd mindkét csoportban meghatározzák a teljestest N-tartalmát. Az NPU értékének kiszámítására az alábbi képlet szolgál:

ahol:

NPU , % = B B K I I K × 100

B = kísérleti csoport testének N-tartalma

BK = kontroll csoport testének N-tartalma

I = kísérleti csoport N-fogyasztása

IK = kontroll csoport N-fogyasztása

Jellemezhető a biológiai érték a nettó fehérjeértékkel is. Rövidítése: NPV (NPV = Netto Protein Value). A vizsgálatot csibékkel végzik, a kísérlet módszere egyebekben megegyezik az NPU-nál leírtakkal. Azonos a számítás módja is.

A fehérje biológiai értéke a produktív fehérjeértékkel (PPW = Produktiv Protein Wert) is kifejezhető. Ezt is patkányokkal állapítják meg. A vizsgálat módszere mindössze abban különbözik az NPU-érték meghatározásakor használatos eljárástól, hogy a kontrollcsoport állatait már a kísérlet kezdetén kiirtják és megállapítják testük N-tartalmát. A PPW kiszámításának módja:

PPW , % = B B 0 I

ahol:

B = a patkányok testének N-tartalma a kísérlet végén

B0= a patkányok testének N-tartalma a kísérlet kezdetén

I = az elfogyasztott N-mennyiség

A fehérjék biológiai értékének megállapítása a testtömeg-gyarapodás alapján

A fehérjék biológiai értéke nemcsak a N-visszatartással, hanem a vizsgált fehérjét fogyasztó állatok testtömeg-gyarapodásával is kifejezhető. Ezek az értékek azonban kevésbé pontosak, ami arra vezethető vissza, hogy a testtömeg-gyarapodás nemcsak fehérjékből áll, ezért a testtömeg-gyarapodás nagysága nemcsak az etetett fehérje minőségétől függ. Előnyük azonban ez utóbbi módszereknek, hogy a biológiai érték velük történő megállapítása kevesebb laboratóriumi munkát igényel.

A legrégebbi az ebbe a csoportba sorolható módszerek közül a fehérjehatékonysági arány (PER = Protein Efficiency Ratio) megállapítása. A vizsgálatot patkányokkal vagy malacokkal végezhetjük. A kontrollcsoport takarmánya összehasonlítási alapként kazeint (patkányok esetében) vagy tejport (malacokkal végzett kísérletben) tartalmaz. A kísérleti csoport a vizsgálandó fehérjét tartalmazó takarmányt fogyasztja. A kísérlet befejeztével (14–28 nap) az állatokat lemérjük, majd mindkét csoportra vonatkozóan kiszámítjuk az egységnyi fehérjefogyasztásra jutó testtömeg-gyarapodást (PER-értéket). Ezt követően a vizsgálandó fehérje PER-értékét a referencia fehérje PER-értékének százalékában fejezzük ki.

A PER egy módosított változata a nettó fehérjearány (NPR = Netto Protein Ratio), amely módszer abban tér el a fent leírttól, hogy a referencia fehérjét fogyasztó csoportot egy fehérjementes takarmánnyal etetett csoport helyettesíti. Erre való tekintettel az NPR-t patkányokkal végzett kísérletben határozzák meg.

A kísérleti állatok testtömeg-gyarapodása alapján állapítjuk meg a relatív növekedési indexet (RGI = Relative Growth Index) is. A vizsgálandó fehérjét növekvő mennyiségben etetjük a kísérleti csoport állataival, míg a kontrollcsoport takarmánya referenciafehérjeként laktalbumint tartalmaz. A vizsgált fehérje RGI értéket a kontroll- és a kísérleti állatok növekedési görbéjének hajlásszöge alapján számítják ki. Az RGI értéket patkányokkal állapítják meg.

A fehérjék biológiai értékének megállapítása egyéb módszerekkel

Az etetett fehérje biológiai értéke és a vérplazma karbamidtartalma közötti összefüggés lehetőséget ad arra, hogy a vérplazma karbamidtartalmából az etetett fehérje biológiai értékére következtessünk. Az összefüggés élettani alapját az adja, hogy kisebb biológiai értékű fehérje etetésekor a szervezet egyes esszenciális aminosavak hiánya miatt a takarmány fehérjéjének nagyobb részét kényszerül dezaminálni és az ebből származó nitrogént karbamid formájában kiüríteni, mint nagyobb biológiai értékű fehérje esetében. A karbamidszintézis növekedése miatt nő a vérplazma karbamidkoncentrációja.

Ismertek olyan törekvések is, amelyek a vérplazma szabad aminosavtartalmából kívánnak az etetett fehérje biológiai értékére következtetni. A vérplazma szabad aminosavtartalmát azonban a takarmány aminosavtartalmán kívül egyéb tényezők is befolyásolják, amiből következően a takarmány és a vérplazma aminosavtartalma közötti viszony nem olyan szoros, hogy a vérplazma szabad aminosavtartalma alapján, a fehérje biológiai értékét elfogadható pontossággal becsülni legyen lehetséges.

Régi gyakorlat, hogy a takarmányfehérje biológiai értékét oly módon jellemzik, hogy aminosav összetételét a tej vagy a tojás fehérje – mint teljes értékűnek tartott fehérjék – aminosav-összetételéhez hasonlítják. Az így nyert értékek a tejfehérje-, illetve tojásfehérje-viszonyszám, amelyek azt fejezik ki, hogy a vizsgált fehérje valamely esszenciális aminosavahány százaléka a tej vagy a tojás megfelelő aminosavának. Amennyiben valamely fehérje biológiai értékéről pontos képet akarunk kapni, minél több esszenciális aminosavra vonatkozóan ki kell számolni a tojás- vagy tejfehérje viszonyszámokat. A sok (10–12) viszonyszám azonban nehezíti a véleményalkotást a vizsgált fehérjéről. Ezt a nehézséget Oser a nélkülözhetetlen aminosav index (NAI) kiszámításával javasolja feloldani. A NAI a tojásfehérje-viszonyszámok geometriai középértéke, amely a következő módon számítható ki:

NAI = 100a 1 b 1 + 100a 2 b 2 + 100a n b n n

ahol:

a1, a2, an, esszenciális aminosav a takarmányban,%

b1, b2, bn, esszenciális aminosav a tojásban,%

n a számításba vett aminosavak száma

A NAI a tejfehérje viszonyszámok alapján is kiszámítható.

A takarmányok hasznosítható aminosavtartalmának megállapítása

A fehérje, illetve az egyes aminosavak emészthetősége, a fehérje biológiai értéke fontos információt jelentenek valamely takarmány fehérjéjének értékéről. Mindezeken túl azonban azt is ismerni szükséges, hogy a fehérjéből felszívódó aminosavak hasznosulni tudnak-e a közbülső anyagcserében. Az aminosavak hasznosíthatóságáról az 1.2.1.1. fejezet keretében már szóltunk.

A takarmányok hasznosítható aminosavtartalmáról napjainkban sajnos még nem rendelkezünk annyi adattal, hogy egy, a hasznosítható aminosavtartalomra épülő, egységes fehérjeértékelési rendszert legyen lehetséges kidolgozni, bár a jövőbeni cél ez.

Az a tény, hogy a takarmányok hasznosítható aminosavtartalmáról viszonylag kevés adattal rendelkezünk elsősorban azzal indokolható, hogy pontos eredmények birtokába csak in vivo kíséreltek útján juthatunk. Azok az in vivo eljárások, amelyekkel a fehérjék biológiai értékét mérjük, az aminosavak hasznosíthatóságának megállapítására is alkalmasak. A kontrollcsoport takarmánya összehasonlítási alapként (referenciafehérjeként) valamilyen jó minőségű fehérjeforrást (kazein, halliszt) vagy ipari úton előállított aminosavakat tartalmaz ezekben a kísérletekben is, amelyet a kísérleti csoportban nyersfehérje alapon a vizsgálandó takarmánnyal helyettesítünk. Azt az aminosavat, amelynek hasznosíthatóságát a vizsgált takarmányban meg kívánjuk állapítani, ipari úton előállított aminosav formájában emelkedő dózisban adagoljuk a takarmányhoz. A vizsgált aminosav hasznosíthatóságát a referenciafehérje etetésével elért eredmények, továbbá az aminosav-kiegészítések eredménye alapján lehet meghatározni.

Minthogy az említett in vivo vizsgálatok nagyon idő- és költségigényesek, több olyan in vitro módszert is kifejlesztettek, amelyekkel a takarmányok egyes aminosavainak hasznosíthatósága elfogadható pontossággal becsülhető. Az első ilyen vizsgálati módszert Carpenter dolgozta ki. Módszerével a takarmányfehérjék hasznosítható lizintartalmát lehet megállapítani. A módszer azon alapszik, hogy a fluoro-dinitro-benzol (FDNB) reakcióba képes lépni a lizin szabad (nem károsodott) epszilon-aminocsoportjával. A takarmány összes lizintartalma, valamint a FDNB-fogyás alapján a hasznosítható (szabad epszilon-aminocsoporttal rendelkező) lizin mennyisége megállapítható.

Hasonló elven alapszik a trinitro-benzol-szulfonsavval, valamint a G-orange festékkel végzett vizsgálat is. Az utóbbi módszer, amely DBC-próba (Dye Binding Capacity) néven ismert, lényegesen egyszerűbb Carpenter-módszernél, ugyanakkor a két eljárással elért eredmények között szoros korrelációt állapítottak meg. Megjegyzendő, hogy valamennyi említett módszerrel csak az állati eredetű fehérjék hasznosítható lizintartalmát lehet elfogadható pontossággal megállapítani.

Felhasználhatók a takarmányok hasznosítható aminosav-tartalmának megállapítására egyes mikroorganizmusokkal végzett vizsgálatok is. Így például a Tetrahymena pyriformis W protozoonnal végzett vizsgálattal a takarmányok hasznosítható lizin- és metionintartalmát, míg a Streptococcus zymogenes tesztorganizmussal a takarmányfehérjék hasznosítható metionintartalmát lehet becsülni.

A takarmányok fehérjeértékének megállapítása kérődzőknél

Az előző fejezetekben (1.2.1.2., 2.1.) leírtakból ismert, hogy a kérődzők bendőjében intenzív mikrobás fermentáció zajlik, amelynek eredményeként a takarmány táplálóanyagainak nagy része – a szerves anyagok 60–80%-a – a bendőben lebomlik. A mikrobás folyamatok hatására a takarmányok fehérjéjének átlagosan 70%-a épül le és alakul át részlegesen mikrobafehérjévé a bendőben. A kérődzők fehérje-, illetve aminosavigényének nagyobb részét, a termelés színvonalától függően 55–75%-át ez a mikrobafehérje fedezi. Mindebből az következik, hogy azok a módszerek, amelyekkel a monogasztrikus állatoknál a takarmányok fehérjeértékét megállapítjuk, a kérődzők esetében nem használhatók.

Az utóbbi másfél évtizedben nagyon sok új ismeret gyűlt össze a kérődzők bendőjében lejátszódó mikrobás folyamatokról, a takarmányfehérjék bendőbeli lebonthatóságáról, a mikrobafehérje-szintézist befolyásoló tényezőkről, a felszívódott aminosavak értékesüléséről, ami lehetővé tette a fehérjeértékelés korszerűsítését a kérődzők esetében is. Hazánkban 1999-ben került sor egy új fehérjeértékelési rendszer bevezetésére a kérődzők takarmányozásában, amely az értékelés alapelveit illetően szinkronban van a világ fejlett állattenyésztéssel rendelkező országaiban az elmúlt másfél évtizedben kidolgozott fehérjeértékelési rendszerekkel.

Az új hazai fehérjeértékelési rendszer neve: metabolizálható fehérje- (MF-) rendszer. Metabolizálható fehérje alatt azt a vékonybélből felszívódó aminosav-mennyiséget értjük, amely egyrészt a takarmányfehérje bendőben le nem bomló részéből, másrészt a bendőben lebomló takarmányfehérjéből szintetizálódó mikrobafehérjéből származik. Az új rendszerben mind az állatok szükségletét, mind a takarmányok fehérjeértékét metabolizálható fehérjében fejezzük ki.

Az állatok nettó fehérjeszükséglete

A nettó fehérjeigény az életfenntartás céljára felhasznált, valamint a termékbe (tej, testtömeg-gyarapodás, vehem, gyapjú) beépített fehérjéből tevődik össze.

Az életfenntartás céljára elhasználódott fehérje – amint az a korábbiakból már ismert – részben a vizeletben, részben bélsárban ürül, azok endogén hányadát képezi, de része az életfenntartás során elhasználódó fehérjének a bőr- és szőrkopással előálló veszteség is. A felsorolt három nitrogén-, illetve fehérjehányad a következő képletekkel, illetve adatok alapján állapítható meg:

Vizelettel ürülő endogén fehérje = 2,75 · W0,50 g/nap (szarvasmarha) 1,125 · W0,55 g/nap (juh)

Bélsárral ürülő endogén fehérje = 90 g/kg emészthetetlen szárazanyag

Bőr- és szőrkopás okozta veszteség = 0,2 · W0,6 g/nap (szarvasmarha)

(W = az állat testtömege, kg)

A juhok esetében nem számolunk a bőr- és a szőrkopás okozta veszteséggel, mert azt a gyapjútermelés fehérjeszükségletének megállapításakor vesszük figyelembe.

A termelés nettó fehérjeszükséglete megegyezik azzal a fehérjemennyiséggel, amely a termékbe beépül. A tej és a gyapjú esetében a beépülő fehérje könnyen megállapítható, a testtömeg-gyarapodás, valamint a vehemépítés nettó fehérjeigényének megállapítása azonban már komplikáltabb feladat. Az USA-ban, valamint több nyugat-európai országban nagyszámú teljestest-analízis, továbbá vehem analízis alapján olyan regressziós összefüggéseket dolgoztak ki, amelyekkel a testtömeg-gyarapodás, valamint a vehem fehérjetartalma az állatok testtömegétől, ivarától, a napi testtömeg-gyarapodás nagyságától, energiatartalmától, a vehem esetében pedig a vemhesség stádiumától (napjától) függően pontosan megállapítható. Nevezett bonyolult összefüggések ismertetésétől eltekintünk és csak annak közlésére szorítkoztunk, hogy a testtömeg-gyarapodás, valamint a vehemépítés metabolizálható fehérje szükségletének megállapításakor ezekre az irodalomból átvett összefüggésekre (NRC – National Research Counsil – 1985, ARC 1980, AFRC – Agricultural and Food Research Counsil – 1992) támaszkodtunk.

Metabolizálható fehérjeszükséglet

Az, hogy adott nettó fehérjeszükséglet fedezéséhez mennyi fehérjének (aminosavnak) kell a vékonybélbe, a felszívódás helyére eljutni, lényegében két tényezőtől függ. Ezek:

− a chymus valódi fehérje- (aminosav-) tartalmának emészthetősége,

− a felszívódó aminosavak értékesülése.

A vékonybélbe jutó fehérje emészthetősége

A vékonybélbe jutó fehérje eredetét tekintve három frakcióból áll. Nevezetesen:

  • a takarmány fehérjéjének bendőben le nem bomló (by-pass, UDP) hányada,

  • a bendőben szintetizálódó mikrobafehérje,

  • endogén nitrogén, illetve fehérje.

A chymus valódi fehérjetartalmának döntő részét a mikrobafehérje, valamint a by-pass hányad teszi ki. Az endogén nitrogént, illetve fehérjét kis mennyiségére való tekintettel a hazai fehérjeértékelési rendszer – több más rendszerhez hasonlóan – nem veszi figyelembe.

A bendőben szintetizálódó mikrobafehérje aminosav-tartalmára vonatkozóan sok vizsgálati eredmény áll rendelkezésre. Ezek alapján a hazai rendszer azzal számol, hogy a mikrobafehérje 80% aminosavat és 20% nukleinsavat tartalmaz. Ez utóbbi frakcióról tudjuk, hogy nincs fehérjeértéke, mert a nukleinsavakat a bélfalban található polinukleotidáz enzim lebontja és energiaforrásként hasznosulnak.

A mikrobafehérjének nemcsak az aminosav-tartalmára, hanem fehérjének emészthetőségére vonatkozóan is sok kísérleti eredmény áll rendelkezésre. A hazai értékelési rendszer ezek figyelembevételével a mikrobafehérje emészthetőségét 80%-nak veszi, így 1 kg mikrobafehérje emészthető fehérjetartalma 640 g.

A takarmányfehérje by-pass hányadának fehérjetartalmát a hazai rendszer több külföldi rendszerrel megegyezően 100%-nak tekinti, azaz ez a fehérjehányad valódi fehérjéből áll. Nem ilyen egyszerű a helyzet a by-pass hányad emészthetősége tekintetében.

Ebben a kérdésben megoszlik a különböző országok, illetve értékelési rendszerek véleménye. Egyes rendszerek valamennyi takarmány UDP hányadának emészthetőségét azonosnak tekintik, míg más rendszerek takarmányonként eltérő UDP emészthetőséggel számolnak. A hazai értékelési rendszer a by-pass hányad emészthető fehérjetartalmának minél pontosabb megállapítása céljából takarmányonként eltérő by-pass fehérje emészthetőséggel számol. A különböző takarmányok UDP emészthetőségének megállapításakor a hazai rendszer abból a meggondolásból kiindulva, hogy a savdetergens rost (ADF) által körbezárt fehérje egész biztosan nem fog emésztődni, az UDP emészthetőségének kiszámításakor figyelembe veszi a savdetergens rost nitrogéntartalmát (ADIN). Az UDP emészthetőségét a hazai rendszer a következő módon állapítja meg:

UDP emészthetősége , % = ( UDP-ADIN ) 0,9 UDP 100

ahol:

ADIN = savdetergens nitrogén ×6,25, g/kg takarmány-szárazanyag.

Amint a képletből látható, a hazai módszer a savdetergens fehérjével csökkentett UDP emészthetőségét 90%-nak tekinti.

A felszívódott aminosavak hasznosíthatósága

A felszívódott aminosavak hasznosításának hatékonyságát elsősorban az határozza meg, hogy milyen célra fordítja őket a szervezet. A hasznosítás akkor a legkedvezőbb, amikor az életfenntartás igényének fedezésére fordítja az aminosavakat a szervezet. A vizelet endogén hányadával, valamint a bőr- és szőrkopás útján távozó aminosavak pótlásakor a hasznosítás hatékonysága 67%. Amikor viszont a bélsár endogén hányadával ürülő aminosavakat pótolja a szervezet, a hasznosítás lényegesen hatékonyabb, eléri a 90%-ot.

Az életfenntartó fehérje-szükségletet meghatározó tényezők, valamint az életfenntartás céljára felhasználódó aminosavak hatékonyságának ismeretében megadhatók azok a képletek, amelyekkel az életfenntartó metabolizálható fehérjeszükséglet kiszámítható:

Életfenntartó MF szükséglet = 3,41 · W0,75 g/nap (szarvasmarha)

2,65 · W0,75 g/nap (juh)

A különböző termékek (tej, testtömeg-gyarapodás, gyapjú, vehem) termeléséhez szükséges metabolizálható fehérje megállapításakor a hazai rendszer a következő aminosav hasznosítási hatékonysággal számol:

tejtermelés

65%

testtömeg-gyarapodás

50%

vehemépítés

50%

gyapjútermelés

40%

Mint az adatokból látható a gyapjútermelés során a legkisebb a hasznosítás hatékonysága. Ez arra vezethető vissza, hogy a gyapjú, valamint a mikrobafehérje aminosav-összetétele jelentősen eltérnek egymástól.

A vékonybélbe jutó fehérje mennyiségének megállapítása

A vékonybélbe jutó fehérjemennyiséget az etetett takarmányfehérje bendőbeli lebonthatósága, valamint a bendőben szintetizálódó mikrobafehérje mennyisége határozza meg. A takarmányok fehérjetartalmának bendőbeli lebonthatóságáról, az azt befolyásoló tényezőkről a 1.2.1.2. fejezetben már részletesen szóltunk.

A takarmányok fehérjéjének bendőbeli lebonthatóságát legpontosabban fisztulázott állatokkal végzett in vivo kísérletekkel lehet meghatározni. Ezek azonban igen idő- és költségigényes vizsgálatok, ezért napjainkban nem áll még elegendő in vivo úton megállapított adat a különböző takarmányok fehérjéjének bendőbeli lebonthatóságáról rendelkezésre. Az új fehérjeértékelési rendszerek – köztük a hazai rendszer is – napjainkban a korábban már ismertetett in sacco technikával állapítják meg a takarmányok fehérjéjének bendőbeli lebonthatóságát.

Tekintettel arra, hogy a fehérje bendőbeli lebonthatóságát a takarmány tulajdonságai mellett a takarmány bendőben tartózkodásának ideje is befolyásolja, standardizálni volt szükséges, hogy a fehérje lebonthatósága milyen kiáramlási sebességre (2, 5 vagy 8%) vonatkoztatva kerüljön megállapításra.

A hazai fehérjeértékelési rendszer a fehérje bendőbeli lebonthatóságát intenzív takarmányozási körülményekre, háromszoros takarmányozási intenzitásra vonatkozóan adja meg, amikor a bendőtartalomnak 8%-a áramlik ki óránként a bendőből. Ez a gyakorlat azért is helyeselhető, mert fehérje-, valamint energiaértékelési rendszerünk így kerülnek egymással szinkronba, hiszen a takarmányok tejtermelési nettó energiatartalmát is háromszoros takarmányozási intenzitásra vonatkozóan számítjuk ki.

A bendőben zajló fehérjeszintézist, a fehérje lebontásához hasonlóan több tényező határozza meg. Közülük a bendőmikrobák számára rendelkezésre álló energia, valamint nitrogén mennyisége a legfontosabbak. A bendőmikrobák számára szükséges energia többféle formában is kifejezhető (pl. összes emészthető táplálóanyag, fermentálható szerves anyag, emészthető szénhidráttartalom, fermentálható metabolizálható energia). A hazai értékelési rendszer fermentálható szerves anyag formájában adja meg a mikrobás fehérjeszintézis számára rendelkezésre álló energia mennyiségét. Ennek kiszámítása a következőképpen történik:

FOM = DOM – (UDP + emészthető nyerszsír + fermentációs termékek + by-pass keményítő), g/kg szárazanyag

ahol:

FOM = fermentálható szerves anyag, g/kg takarmány-szárazanyag,

DOM = emészthető szerves anyag, g/kg takarmány-szárazanyag,

Fermentációs termék: szerves savak, alkohol, g/kg takarmány-szárazanyag.

A takarmányok jelentős részének keményítője csaknem teljes egészében lebomlik a bendőben, energiát szolgáltat a bendőmikrobáknak. A gabonamagvak közül négynek, nevezetesen a kukoricának, a ciroknak, a kölesnek, valamint a rizsnek a keményítője a többi gabonamagénál kisebb mértékben fermentálódik a bendőben, amit a hazai rendszer a FOM megállapításakor figyelembe vesz. Ez úgy történik, hogy a FOM értékét a kukorica esetében 15,0%-kal, a cirok, a köles és a rizs esetében pedig 20%-kal csökkentjük.

A fermentációs termékeket azért nem számoljuk a fermentálható szerves anyagok közé, mert azokat, mint a szénhidrátok bakteriális lebontásának végtermékét a bendőbaktériumok nem tudják további energianyerés céljára felhasználni. Fermentációs termékeket érdemleges mennyiségben csak a silózott takarmányok tartalmaznak.

Egy kg FOM 160 g mikroba nyersfehérje szintéziséhez nyújt energiát.

A bendőmikrobák szaporodásához szükséges nitrogént döntően a bendőben lebomló fehérjék nitrogénje fedezi. Kismértékben hozzájárul a bendőmikrobák nitrogénigényének biztosításához az a karbamid is, ami a rumino-hepatikus körforgás útján kerül a bendőbe. A hazai rendszer – több más fehérjeértékelési rendszerrel megegyezően – a mikrobiális fehérjeszintézis nitrogénigényének fedezésekor nem számol a bendőbe recirkuláció útján jutó nitrogénnel.

Abban a kérdésben, hogy a fehérje bendőbeli lebomlásakor keletkező ammóniát a mikrobák milyen hatékonysággal tudják a fehérjeszintézis során felhasználni, a hazai rendszer úgy foglal állást, hogy a fehérjék esetében 90%-os hatékonysággal számol, NPN-anyagok (karbamid, ammónium-szulfát stb.) etetésekor viszont – ezeknek az anyagoknak a gyors bendőbeli lebomlása miatt – a belőlük felszabaduló ammónia hasznosulásának hatékonyságát csak 80%-osnak veszi.

A bendőben folyó mikrobás fehérjeszintézissel kapcsolatban leírtak azt igazolják, hogy a bendőben képződő mikrobafehérje-mennyiségét alapvetően a takarmány energia- és fehérjetartalma határozza meg. Ebből következően minden takarmánynak két metabolizálható fehérjetartalmat célszerű tulajdonítani, egyet amelyik a takarmány energiatartalmának, egy másikat pedig, amelyik a takarmány fehérjetartalmának függvényében adja meg az illető takarmány metabolizálható fehérjetartalmát. A két fehérjeérték a következő: MFN (nitrogénfüggő metabolizálható fehérje), amely egyrészt a takarmányfehérje bendőben le nem bontható részének emészthető valódi fehérje hányadát, továbbá a takarmány fehérjéjének a bendőben lebomló részéből potenciálisan szintetizálható mikrobiális emészthető valódi fehérjét foglalja magában. Kiszámítása a következő egyenlettel történik:

MFN, g/kg takarmány szárazanyag = 0,9 (UDP – ADIN × 6,25) + RDP × 0,9 × 0,8 × 0,8

ahol:

RDP = bendőben lebomlott fehérje, g/kg takarmány szárazanyag

A másik fehérjeérték az MFE (energiafüggő metabolizálható fehérje), amely egyrészt a takarmányfehérje bendőben le nem bomló részének emészthető valódi fehérje hányadából, másrészt a takarmány fermentálható szerves anyagából potenciálisan szintetizálható mikrobafehérje emészthető valódi fehérje részéből tevődik össze. Kiszámítása a következők szerint történik:

MFE, g/kg takarmány szárazanyag = 0,9 (UDP – ADIN × 6,25) + 160FOM × 0,8 × 0,8

A takarmányoknak, valamint az összeállításra kerülő takarmányadagoknak is mind az MFN-, mind pedig az MFE-tartalmát ki kell számítani. Az állatok termelését mindig a kisebb MF-érték limitálja. Amennyiben a takarmány MF-tartalma nem fedezi az állatok MF-szükségletét, úgy a tervezett takarmányadag összetételét attól függően kell korrigálni, hogy az energiaellátás (MFE) vagy a bendőben lebontható fehérje (MFN) limitálja az állatok termelését.

Amikor takarmányadagot állítunk össze a kérődzők részére, mindig számítsuk ki a bendőbeli fehérjemérleget is. Ezt a következőképpen végezhetjük el:

Bendőbeli fehérjemérleg = MFN – MFE

A bendőbeli fehérjemérleg arról tájékoztat, hogy milyen a mikrobák fehérjeellátása az energiaellátásukhoz képest. A pozitív fehérjemérleg azt jelzi, hogy a mikrobiális fehérjeszintézishez több fehérje (N) áll rendelkezésre, mint energia. Úgy is fogalmazhatunk, hogy ilyen esetben a bendőmikrobák energiaellátása limitálja a bendőbeli fehérjeszintézist. Amikor a bendőbeli fehérjemérleg negatív, az arra utal, hogy a mikrobás fehérjeszintézist a baktériumok N-ellátása korlátozza.

Több kísérlet eredménye arra utal, hogy a takarmányadag fehérjetartalmának növelése kedvezően hat a szárazanyag-fogyasztásra. Ezért az enyhén pozitív fehérjemérleg (tehenek esetében 100–150 g) kedvező a szárazanyag-fogyasztásra. Amikor a fehérjemérleg huzamos időn át jelentős mértékű (250 g feletti) fehérjefelesleget mutat, az a 5.6.2.1. fejezetben kifejtettek szerint rontja a szaporodási eredményeket.

Előfordulhat, hogy a fehérjemérleg állása negatív. Amennyiben a hiány nem nagymértékű (nem több 30–50 g-nál), úgy azt a rumino-hepatikus körforgással a bendőbe kerülő karbamid nitrogénje pótolni tudja. Ilyen esetben kedvező eredménnyel használhatók fel a hiány pótlására az NPN-anyagok is.

Az új hazai metabolizálható fehérjerendszer természetesen a juhok takarmányozásában is alkalmazható. A juhokkal etetett takarmányok MFN- és MFE-tartalmát az előzőkben ismertetett egyenletekkel lehet kiszámítani.