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

Az életfenntartás táplálóanyag-szükséglete

Az életfenntartás táplálóanyag-szükséglete

Gazdasági állataink az elfogyasztott takarmány táplálóanyagait elsősorban életfenntartásra használják fel és csak az ezt meghaladó táplálóanyag-mennyiség szolgál az ember számára hasznos állati termékek előállítására.

Az életfenntartásra fordított táplálóanyag mennyiség jelentősen terheli az állati termék előállításának költségeit. Ez a hatás az állatok termelésének növelésével mérsékelhető. A termelés növekedésével ugyanis csökken az egységnyi állati termékre jutó életfenntartó táplálóanyag-hányad. Ezt igazolják az 5.1. táblázat adatai.

5.1. táblázat. A létfenntartás relatív energiaszükséglete az állatfajtól és a termelés intenzitásától függően

Az életfenntartás energiaszükséglete

Életfenntartó energiaszükségleten azt az energiamennyiséget értjük, amelyre a nem termelő, munkát nem végző, nem koplaló, hőközömbös (termoneutrális) környezetben lévő állatnak a legfontosabb életjelenségek (keringés, légzés, kiválasztás, idegrendszer működése, izomtónus fenntartása) energiaigényének fedezéséhez, továbbá az életfenntartását szolgáló takarmányok felvételéhez, megemésztéséhez, táplálóanyagainak felszívódásához, valamint az egészségi állapot fenntartásához szükséges minimális mozgáshoz szüksége van.

Sejtszinten az életfenntartás energiaszükséglete az izotónia, az izoionia, az izotermia, az extra- és az intracelluláris tér közötti elektromos potenciálkülönbség fenntartásához, a membrántranszport-folyamatok lejátszódásához, az elhalt sejtek pótlásához, valamint a sejtek protoplazma-állományának állandó cseréjéhez szükséges energiamennyiséget jelenti.

Az életfenntartás céljára felhasznált energia a fent kifejtettek értelmében részben az alapanyagcsere energiaszükségletének a kielégítésére, másrészt az életfenntartó adag elfogyasztásához és asszimilációjához, továbbá egy minimális mozgáshoz szükséges energia fedezésére szolgál.

Az alapanyagcsere energiaszükséglete a hőközömbös környezetben, teljes nyugalomban lévő, koplaló, nem termelő állat energiafelhasználását jelenti. Állatokkal végzett mérések során a teljes nyugalmi állapotot nem lehet megvalósítani, ezért a gazdasági állatok esetében a humán gyakorlatban használt alapanyagcsere helyett az éhezési vagy minimális hőtermelést szokásos megállapítani.

Az életfenntartás céljára felhasznált energia hőenergiává alakul és sugárzás, vezetés, áramlás, valamint párolgás útján hagyja el a szervezetet. A távozó hő és ezzel az életfenntartás céljára felhasznált energia megfelelő berendezéssel megállapítható. Biokaloriméter segítségével direkt úton mérhető az életfenntartás során felhasznált energia mennyisége. Ha a vizsgálatokhoz respirációs berendezés áll rendelkezésre, akkor indirekt kalorimetria segítségével lehet az életfenntartó energiaszükségletet megállapítani.

Az életfenntartó energiaszükségletet befolyásoló tényezők

Az állatok testtömege. Az állatok éhezési hőtermelése a testtömeg növekedésével ugyan nő, az egységnyi testtömegre jutó hőtermelés azonban csökken. Ismert az a törvényszerűség is, hogy a szabályos mértani testek egységnyi térfogatra eső felülete a térfogat növekedésével csökken. E két összefüggés alapján fogalmazta meg Rubner a testfelületi törvényt, amelynek értelmében az állatok éhezési hőtermelése nem testtömegükkel, hanem testfelületükkel arányosan változik.

Mivel az állatok testfelületét nehéz pontosan megállapítani, a testfelületet a testtömeg alapján szokásos kiszámítani. A számításhoz kiindulási alapként a gömb térfogata és felülete közötti összefüggés szolgál. Amennyiben a gömböt kitöltő anyag sűrűségét a vízével azonosnak vesszük, úgy a gömb felülete a tömegből a következő összefüggéssel számítható ki:

Felület dm 2 = 4 ,2 kg 2 3

Minthogy a gazdasági állatok testfelülete eltér a szabályos gömbfelülettől, a Meeh-képlet a testfelület kiszámításakor a gazdasági állatoknál a 4,2-es faktor helyett 10-es faktort használ.

Testfelület dm 2 = 10 W 2 3 = 10 W 0 ,66

(W = testtömeg kg-ban).

A testfelület alapján számított elméleti, továbbá a ténylegesen mért hőtermelési értékek összehasonlításakor kiderült, hogy – bár bizonyos pontatlansággal – valamenynyi állatfajra érvényes összefüggést akkor kapunk, ha az éhezési hőtermelést a testtömeg 0,75 hatványára vonatkozva fejezzük ki. A testtömeg 0,75 hatványát (W0,75 = W) anyagcsere-testtömegnek nevezzük. Kleiber különböző fajú és testtömegű állatokkal végzett mérései során azt találta, hogy az anyagcsere testtömegre számított éhezési hőtermelés a különböző állatfajoknál megközelítően állandó érték:

70 kcal/W 0 ,75 ; 290 kJ/W 0 ,75

Egy-egy állatfajnál, illetve egy-egy testtömeghatáron belül szorosabb összefüggést kapunk az éhezési hőtermelés és az anyagcsere-testtömeg között, ha az anyagcsere-testtömeget nem 0,75-ös hatványkitevővel, hanem más kitevővel (pl. a sertésnél 0,63, a szarvasmarhánál 0,73 hatványkitevővel) számoljuk. Valamennyi állatfajra érvényes összefüggést azonban – még ha az bizonyos pontatlansággal is terhelt – 0,75-ös hatványkitevővel számított anyagcsere-testtömeg esetében kapunk.

A kisebb testtömegű állatok egységnyi testtömegre jutó nagyobb hőtermelése nemcsak a nagyobb testfelülettel magyarázható, hanem azzal is, hogy a kisebb testtömegű állatokra fokozott celluláris anyagcsere-tevékenység a jellemző. Ez utóbbit a különböző állatfajok túlélő szerveinek oxigénfogyasztása is alátámasztja, ami az alapanyagcsere hőtermelésében megfigyelhető tendenciának megfelelően változik.

Az állatok életkora, ivara és termelése. A Kleiber által egységnyi anyagcsere-testtömegre megállapított éhezési hőtermelés (290 kJ/W0,75) kifejlett állatokra vonatkozik. A növekedésben levő fiatal állatok éhezési hőtermelése ennél nagyobb érték. A kifejlett állatokhoz viszonyított különbség annál jelentősebb, minél nagyobb az illető fajta növekedési erélye.

A hímek éhezési hőtermelése nagyobb növekedési erélyük következtében mintegy 10–15%-kal nagyobb, mint a nőivarú állatoké. Ez a többletigény a hímek teljes kifejlődése után is megmarad.

A termelés megnöveli az anyagcserét. A tejet termelő tehenek, a szoptató kocák, valamint a tojástermelő tyúkok anyagcseréje a termelés időszakában még a hímek anyagcseréjének intenzitását is meghaladja.

A környezet hőmérséklete. Az állatok életfenntartó szükségletét befolyásoló külső tényezők közül a környezet hőmérséklete a legjelentősebb. A gazdasági állatok izotermiára (hőegyensúlyra), a testhőmérséklet azonos szinten tartására törekszenek. Ez akkor valósul meg, ha az anyagcsere-folyamatok során termelődő hő és a külvilágból érkező hő megegyezik az állatok hőleadásával.

A testhőmérséklet állandóságát a szervezet a hőtermelés és a hőleadás szabályozásával éri el (5.2. ábra). Az állatok hőtermelése a hőközömbös (termoneutrális) környezetben a legkisebb. Termoneutrális zónán azt a hőmérsékleti tartományt értjük, amelynek határai között az állatok testhőmérsékletüket fizikai módszerekkel szabályozzák, és amely zónában az állatok testhőmérsékletük állandó szinten tartása érdekében nem kényszerülnek pótlólagos energia felhasználására.

5.2. ábra - Az állat hőszabályozásában részt vevő tényezők

kepek/5.2.png


A környezeti hőmérséklet csökkenésekor a szervezet a vérerek összehúzódása, a bőr pórusainak záródása – és ezáltal a bőr felületéről történő elpárolgás mérséklése –, a szőrzet és a tollazat borzolása révén csökkenti a hőleadást. A környezet hőmérsékletének növekedésekor ezzel ellentétben a vérerek tágításával, a bőr pórusainak nyitásával igyekszik az állat a hőleadást növelni, és ezáltal testhőmérsékletét állandó szinten tartani. Az említett mechanizmusok működtetése csak minimális energiafelhasználással jár. A hőszabályozásnak ezt a módját fizikai szabályozásnak nevezzük.

A termoneutrális hőmérsékleti zónát komfortzónának is nevezik. A komfortzóna elnevezés arra utal, hogy erre a hőmérsékleti tartományra nemcsak az a jellemző, hogy itt a legkisebb az energiafelhasználás, hanem az is, hogy az állatok termelése szempontjából is ez a legkedvezőbb hőmérsékleti zóna, illetve, hogy ebben a hőmérsékleti tartományban érzik magukat az állatok a legjobban.

A termoneutrális zóna alsó határa a kritikus hőfok (5.2. táblázat). Amennyiben a környezeti hőmérséklet a kritikus hőfok alá csökken, az alapanyagcsere során termelődő hőmennyiség nem elegendő a testhőmérséklet fenntartásához, ezért az állatok táplálóanyagok elégetésével, azaz kémiai hőtermeléssel tudják csak az izotermiát fenntartani. A folyamat hormonális reguláció útján megy végbe. A termoreceptorok jelzései nyomán növekszik az adrenalin- és a tiroxintermelés, aminek hatására a sejtek mitokondriumaiban (elsősorban a májban) fokozódik az oxidációs hőtermelés.

5.2. táblázat. A 450 kg-os Hereford marha kritikus hőmérsékletének és létfenntartó energiaszükségletének a szőrzettől függő változása kritikus hőmérséklet alatt (Young, 1981)

Minthogy a kémiai hőtermelés teljesítménye behatárolt, az állatok a testhőmérséklet fenntartásához hiányzó hőt izommunkával teremtik elő. Tekintettel arra, hogy az energia-transzformáció hatásfoka izommunka esetén elég rossz – csak mintegy 30%-os –, a reszketéssel, didergéssel az állatok jelentős mennyiségű hőt állítanak elő.

Amikor a környezeti hőmérséklet a termoneutrális zóna felső határa fölé növekszik, az állatok ugyancsak többletenergia felhasználásával tudják testhőmérsékletüket szinten tartani. A többlet energiafelhasználást ebben az esetben a hőleadás növelése érdekében intenzívebbé váló vérkeringés és tüdőventiláció eredményezi.

A hőleadás leghatékonyabb formája a testfelületről történő párologtatás. A víz párolgásakor grammonként 2,45 kJ hőt von el a szervezettől. Az elpárolgó víz izzadság formájában, az izzadságmirigyek útján jut a testfelszínre. A párolgás intenzitását jelentősen befolyásolja a levegő páratartalma. Az intenzív párologtatás, és ebből következően a hatékony hőleadás feltétele a levegő alacsony páratartalma.

Az izzadságmirigyek száma állatfajonként eltérő. A kevesebb izzadságmiriggyel bíró, illetve izzadságmirigyekkel nem rendelkező állatok fokozottabb légzéssel, lihegéssel, a nyelv felületéről történő párologtatással egészítik ki vagy pótolják az izzadás útján leadható hő mennyiségét. A gazdasági állatok – a ló kivételével – a napi hőtermelés 30–35%-át tudják transpiráció útján leadni.

A termoneutrális zóna alsó és felső határa állatfajonként eltérő, de nem állandóak a zóna határai egy-egy állatfaj esetében sem. Befolyásolja a zóna határait az állatok takarmányozása, a szőrzet, illetve a tollazat minősége, a levegő mozgása és – a szociális termoreguláció útján –az állatsűrűség.

A szőr és a toll alapanyagát képező keratin ugyan rossz hőszigetelő, de a tollak, illetve a szőrszálak közötti levegőréteggel együtt a tollazat, valamint a bunda már jó hőszigetelőnek minősül. A tollazat, valamint a szőrzet felborzolása a szigetelő levegőréteg kiterjesztésével növeli a hőszigetelő képességet. A szőrzet hosszúsága, illetve vastagsága és ezzel hőszigetelő képessége évszaktól függően is változik.

Befolyásolja az állatok hőleadását és ezen keresztül a kritikus hőfokot a levegő mozgása is. A légmozgás ugyanis elősegíti az állatot körülvevő, a testfelület által felmelegített levegőréteg folyamatos cserélődését és ezáltal jelentősen megnöveli a hőáramlás útján bekövetkező hőveszteséget.

A takarmányozás. A takarmányt fogyasztó állat hőtermelése a koplaló állatéhoz képest növekszik. Ez egyrészt annak a többlet energiafelhasználásnak a következménye, amellyel a takarmány felvétele, rágása, az emésztőcsőben történő továbbítása, az enzimtermelés, valamint a táplálóanyagok felszívódása jár. Ez azonban csak részben magyarázza a takarmányfelvétellel együtt járó többlethőtermelést, hiszen az állatok hőtermelése akkor is megnő, ha aminosavakat, illó zsírsavkeveréket vagy szőlőcukrot nem orálisan, hanem infúzió útján juttatunk az állatokba. A többlethőtermelés tehát a táplálóanyagok intermedier anyagforgalomban történő felhasználásával is kapcsolatban van. A táplálóanyagokat ahhoz, hogy azok az energiaforgalomban felhasználhatók legyenek, a szervezetnek először valamilyen energiamediátorra (pl. ATP-vé) kell alakítani. Ez az átalakítás azonban táplálóanyagtól függően különböző mértékű energiaveszteséggel jár, amely veszteség hőenergia formájában hagyja el a szervezetet. Az elillanó energiát termikus veszteségnek vagy hőillanásnak (heat increment = hőnövekedés) nevezzük.

Azt a tényt, hogy az egyes táplálóanyagok – és ebből következően az eltérő összetételű takarmányok – különböző mértékben növelik a hőtermelést, Rubner ismerte fel, és a takarmányok specifikus dinamikus hatásának nevezte el, de használatos a termogén hatás elnevezés is.

A táplálóanyagok közül a cukrok termogén hatása a legkisebb. A cukrokhoz képest a zsírok termogén hatása 5%-kal, a fehérjéké pedig 15–20%-kal nagyobb.

A takarmányozás az állat hőtermelésére gyakorolt hatásával befolyásolja a termoneutrális zóna alsó határát. A hatás függ a takarmányadag összetételétől. Minél intenzívebb a takarmányozás, annál nagyobb a felszabaduló termikus energia mennyisége, és annál kisebb a kritikus hőfok. A koplaló szarvasmarha kritikus hőfoka 14–16 °C, az életfenntartó takarmányadagot fogyasztóé 6–8 °C, a napi 10 liter tejet termelő (és ennek megfelelően takarmányozott) tehén kritikus hőmérséklete pedig fagypont alatti érték (–2 °C).

Nemcsak az intenzív energiaellátás, hanem a sok nyersrostot tartalmazó – ennélfogva jelentős mennyiségű emésztési munkát kívánó – takarmányadagok etetése is növeli a hőtermelést.

A mozgás. A fekvő állapothoz képest az állás és még inkább a mozgás jelentősen növeli az energiafelhasználást. Az állás az emlősök energiafogyasztását 15%-kal, a baromfifélékét 30%-kal növeli meg. Ez alól a gazdasági állatok közül a ló kivételt képez, mert csontozatának és inainak kedvező statikai felépítése következtében állás közben alig használ fel több energiát, mint fekvő helyzetben.

Az istállózott – tehát szabad mozgásukban bizonyos mértékben korlátozott – emlős gazdasági állatok életfenntartó energiaszükséglete az éhezési hőtermelésnek átlagosan 1,15-szöröse. A tartástechnológia a baromfifélék életfenntartó szükségletét is jelentősen befolyásolja. Az egyedi ketrecben tartott tyúkhoz képest a csoportos ketrecben tartás 5%-kal, a mélyalmon tartás 15%-kal, a szabad kifutó pedig 25–30%-kal növeli az életfenntartás energiaszükségletét.

A legeltetéssel együtt járó mozgás ugyancsak növeli az életfenntartás energiaigényét. A ló és szarvasmarha 100 kg testtömegre vonatkoztatva 210 kJ, a juhok pedig 260 kJ energiát használnak fel 1 km-es távolság vízszintes úton történő megtételekor. Legelőn ehhez még a takarmány keresésének és felvételének (a legelésnek) az energiaigénye is társul. A szarvasmarha legelés alatt percenként 10–16 kJ energiát használ fel. Ezek az adatok magyarázzák azt a tényt, hogy a legelő állatok életfenntartó energiaszükséglete akár 30–50%-kal is meghaladhatja az istállózott állatokét.

Állatfaji sajátosságok az életfenntartó energiaszükségletben

Szarvasmarha. Az újszülött borjú jelentős zsírtartalékkal jön a világra. Erre az ún. „barna zsírra” az a jellemző a későbbi depózsírhoz képest, hogy csak hőtermelésre hasznosítható. Segíti a borjú hőgazdálkodását, hogy a bőr vérellátását szabályozó mechanizmus már az újszülött borjúban is működik. Ezekkel a tényekkel magyarázható, hogy az újszülött borjú kritikus hőmérséklete a felszáradás után 10 °C.

A szarvasmarhák alacsony kritikus hőmérséklete mindenekelőtt azzal magyarázható, hogy takarmányozásukban fontos szerepet játszanak a sok nyersrostot tartalmazó szálastakarmányok, amelyek emésztése jelentős termikus veszteséggel jár. Annak ellenére, hogy a tejtermelő tehenek kritikus hőmérséklete fagypont alatt van, 10 °C alatt már csökken a táplálóanyagok emészthetősége. A csökkenés 10 °C-ként 1,8 egység. A gyakorlatban 5 °C alatti hőmérsékleten elsősorban tartástechnológiai hibák miatt (pl. nedves, elhasználódott alom) csökken a tehenek tejtermelése.

A szarvasmarhák termoneutrális zónájának felső határa 26 °C. Ennél magasabb környezeti hőmérséklet esetén csökken az állatok takarmányfelvétele. A csökkenés mértéke annál nagyobb, minél nagyobb az állat termelése és ennek megfelelően nagy a takarmányfelvétele.

A tehenek éhezési hőveszteségét a respirációs kísérletekben egységnyi anyagcsere testtömegre (W0,75) vonatkoztatva 0,305 MJ-nak találták. Istállózott körülmények között ez 15%-kal nagyobb: 0,351 MJ/W0,75. A hízómarhák életfenntartó szükséglete ennél kisebb, csak 0,322 MJ/W0,75. Az újabb vizsgálati eredmények azonban arra utalnak, hogy a különböző fajták és hasznosítási típusok életfenntartási energiaszükségletében nagyok az eltérések. Így pl. a tejelő típusú és a kettős hasznosítású, valamint a nagyrámájú húshasznú növendék bikák életfenntartó energiaszükséglete a fenti értéknél nagyobb (0,368 MJ/W0,75).

Az életfenntartás energiaszükségletét a tejelő teheneknél egyszerűsítés céljából tejtermelési nettó energiában (NEl) adjuk meg, a húsmarháknál, valamint a húshasznú teheneknél azonban életfenntartási nettó energiával (NEm) történik a számolás. Amikor az életfenntartás szükségletét tejtermelési nettó energiában fejezzük ki, mintegy 13–15%-kal több nettó energiához jutnak az állatok, ami azzal áll összefüggésben, hogy a metabolizálható energia életfenntartás céljára kedvezőbben hasznosul, mint tejtermelésre. A 13–15%-os energiatöbblet, mint biztonsági tartalék kedvező a tehén számára.

Legelő állatoknál a 0,351 MJ/kg0,75 életfenntartó energiánál többet kell a takarmányadagnak tartalmazni, mert az említett érték istállózott körülmények között tartott állatokra érvényes. A jó minőségű legelőn 10%-kal, a közepes és a gyenge legelőn pedig 15%-kal, illetve 20%-kal több nettó energiát kell a szarvasmarháknak életfenntartás céljára nyújtani. Ez az energiamennyiség csak a legeléssel járó többletigényt fedezi, de nem foglaltatik benne a legelőre hajtással járó mozgás energiaszükséglete. Ennek energiaigényét a legelő távolsága alapján kell megállapítani.

Juh és kecske. A kifejlett juh éhezési hőtermelése 0,245 MJ/kg0,75, ami mintegy 15%-kal kevesebb, mint a többi gazdasági állaté. Ez a juhok jó hőszigetelő bundájával áll összefüggésben, amely csökkenti a hőveszteséget, és ezzel mérsékli az anyagcsere intenzitását. Ezt igazolja, hogy a nyírást követően megnő a juhok hőtermelése, emelkedik kritikus hőmérsékletük.

A juhok életfenntartó energiaszükséglete a szarvasmarhához hasonlóan mintegy 15%-kal nagyobb az éhezési hőtermelésnél. Ennek megfelelően a kifejlett, istállózott anyák és ürük életfenntartó energiaszükséglete ivartól függően 0,280–0,310 MJ/kg0,75.

A legeltetés kb. 10%-kal növeli a juhok életfenntartó energiaszükségletét. A legelőn tartott juhok életfenntartó szükséglete ezért 0,310–0,340 MJ/kg0,75, ami nem foglalja magában a legelőre hajtásenergiaszükségletét, amit távolabbi legelő esetén az energiaszükséglet megállapításakor ugyancsak figyelembe kell venni.

A juhok annak ellenére jól tűrik a meleget, hogy a transzspirációs hőleadás csaknem kizárólag a légzés útján történik. A juhoknak ugyanis csak kevés izzadságmirigyük van. A légvételek száma melegben ugyanakkor meghaladhatja a percenkénti 100-at is.

A kecske éhezési hőtermelése megegyezik a juhokéval, istállózott tartási körülmények között életfenntartási energiaszükségletük is azonos. Mozgási aktivitásuk a legelőn nagyobb a juhokénál, ezért a legelőn tartott kecskék életfenntartó szükségletét a legelő minőségétől függően akár 75%-kal is meg kell növelni.

Kecske életfenntartó energiaszükségletét a tehénhez hasonlóan tejtermelési nettó energiában adjuk meg. Ebből következően a kecske is egy kevés többletenergiához jut.

Sertés. Az újszülött malac hőszabályozó képessége a többi emlős gazdasági állat újszülötteihez képest fejletlen. Ez az újszülött malac gyenge szőrzetével, testének kis zsírtartalmával (a kiváló energiatároló barna zsírszövet csak minimális) áll összefüggésben. Az újszülött malac termoregulációja nem működik, de a süldők hőszabályozása sem olyan fejlett, mint más gazdasági állatoké. A sertés a hiányos termoregulációt szociális hőszabályozással egészíti ki. A csoportosan tartott sertések kritikus hőmérséklete mintegy 8 °C-kal alacsonyabb egyedi ketrecben elhelyezett társaikénál. Míg az egyedi ketrecben tartott, 30–60 kg-os süldők kritikus hőmérséklete 20 °C, addig a csoportosan tartott süldőké csak 12 °C. Ez azért lényeges, mert a kritikus hőfok alatti hőmérsékleten nemcsak az állatok hőtermelése nő meg, hanem a testtömeg-gyarapodásuk is csökken.

A kifejlett koca éhezési hővesztesége a többi emlős háziállaténál kisebb. Ez csak kisebb részben indokolható a jó hőszigetelő szalonnaréteggel, hanem inkább a kocáknak a többi háziállaténál kisebb mozgási aktivitásával áll összefüggésben. Ez a kisebb mozgási aktivitás az oka annak is, hogy a mozgás (már az állás is) jelentősen növeli a kocák energiafelhasználását. Ez a magyarázata annak, hogy az életfenntartó energiaszükséglet számításakor a legszükségesebb mozgás energiaigényének fedezésére az éhezési hőtermelés 35%-át számoljuk.

Figyelembe véve, hogy a sertés a metabolizálható energiát életfenntartás céljára 85%-os mértékben hasznosítja, továbbá, hogy az emészthető energiának átlagosan 94%-a metabolizálható, a kocák életfenntartó energiaszükséglete:

0,487 MJ DE/kg0,75

A kanok hőtermelése ivarérés előtt mintegy 10%-kal, az ivarérést követően pedig 30–35%-kal múlja felül a pihenő kocákét.

Baromfi. A baromfifajok éhezési hőtermelése jelentős mértékben függ a tollazat fejlettségétől. A naposcsibe kritikus hőmérséklete még 34 °C, az 5 hetes, tolltakaróval rendelkező csibe kritikus hőfoka már csak 20 °C. A vízi szárnyasoknak intenzívebb anyagcseréjük és a bőr alatti szigetelő zsírréteg következtében alacsonyabb a kritikus hőmérsékletük. A baromfifajoknak kifejlett korban nincs pontos hőmérsékleti határokkal jellemezhető komfortzónájuk. Takarmányfogyasztásuk és ennek következtében hőtermelésük ugyanis a környezet hőmérsékletének emelkedésével csökken. A kifejlett házityúk hőtermelése pl. –5 °C felett minden 1 °C hőmérséklet-emelkedés hatására testtömeg kg-onként 8,4 kJ-lal csökken.

A baromfifajoknak nincsenek izzadságmirigyeik és ezt a tüdő páraleadó képessége az igen nagy percenkénti légvételi szám ellenére sem képes kompenzálni. Ezért a 27–29 °C feletti hőmérsékletre a baromfifajok termeléscsökkenéssel reagálnak.

A metabolizálható energia 80%-os hasznosításával és 20% mozgási aktivitással számolva, a különböző baromfifajok életfenntartási energiaszükséglete az 5.3. táblázat adatai szerint alakul.

5.3. táblázat. A házi baromfi éhezési hőtermelése és létfenntartó energiaszükséglete

Az életfenntartás fehérjeszükséglete

Az életfenntartás folyamatai nemcsak energiafelhasználással járnak, hanem a sejtkopás következményeként fehérjét is kell nyújtani életfenntartás céljára.

Az életfenntartás során elhasználódó fehérje részben a bélsárban, részben a vizeletben ürül a szervezetből. A bélsár nitrogénjének az életfenntartásból származó hányadát endogén fekális nitrogénnek (FNe) vagy anyagcsere-nitrogénnek nevezzük. Normál takarmányozás esetén nemcsak endogén nitrogén található a bélsárban. A bélsár nitrogénjének nagyobb hányadát ilyenkor a takarmány emészthetetlen nitrogénje adja. Ez a nitrogén eredetét tekintve exogén (FNex).

A vizelettel ürülő nitrogén ugyancsak kettős eredetű. Egy része az életfenntartás folyamatainak eredményeként előálló fehérjelebomlásból származik, és mint ilyen, endogén eredetű (UNe), míg a másik rész a takarmány aminosavainak lebontásakor keletkezik, tehát exogén forrásból kerül a vizeletbe (UNex).

A két endogén eredetű nitrogénhányad, továbbá a bőr, a szőr és a tollazat kopásából származó veszteség együttesen adják az életfenntartó nitrogén-, illetve fehérjeszükségletet.

A monogasztrikus állatok életfenntartó fehérjeszükséglete

Az életfenntartó energiaszükséglet tárgyalásakor felhívtuk a figyelmet arra, hogy a kisebb testtömegű állatok relatíve nagyobb életfenntartó szükséglete nemcsak a relatíve nagyobb testfelület, hanem az intenzívebb intermedier anyagforgalomnak is az eredménye. Ez a magyarázata annak, hogy nemcsak az életfenntartó energiaszükséglet, hanem az urinális endogén nitrogén mennyisége (UNe) is szoros összefüggésben áll az anyagcsere-testtömeggel. A kísérletekben a kifejlett állatok urinális endogén nitrogénürítését 110–150 mg N/kg0,75 közöttinek találták. A fiatal állatoknál ez az érték valamivel több.

A bélsár endogén eredetű N-tartalma a takarmánnyal elfogyasztott szárazanyag mennyiségétől függ. A különböző kísérletekben 1 kg szárazanyag-fogyasztásra vonatkoztatva 1–3 g endogén N-ürítést mértek a bélsárban.

A vizelet és a bélsár endogén N-hányadának, továbbá a bőr- és szőrkopásból származó N-veszteségnek az összeadásával megállapított N-, illetve fehérjemennyiségénél azonban több fehérjét kell életfenntartás céljára az állatoknak nyújtanunk, hiszen az etetett fehérjék nem emészthetők maradéktalanul és biológiai értékük sem 100%-os. A szükségleti táblázatok összeállításakor 70–80%-os nyersfehérje-emészthetőséggel és 75%-os biológiai értékkel szokásos számolni.

Ismeretes, hogy az állatoknak nemcsak fehérjére, hanem egyes aminosavakra is szükségük van. Ez nemcsak a termék-előállításra, hanem az életfenntartásra is igaz. Az életfenntartás aminosav-szükséglete eltér a termék-előállítás (hús, tojás) aminosavigényétől. Erre vonatkozóan csak kevés kísérleti eredmény áll rendelkezésre. Ennek az az oka, hogy ilyen adatok csak igen drága szintetikus adagok vagy jelzett (14C, illetve 15N) aminosavak etetésével nyerhetők. Ilyen vizsgálatokból tudjuk, hogy az életfenntartás lizinigénye kisebb, mint a termék-előállításé. Egy 50 kg-os sertés összes lizinigényének az életfenntartás lizinszükséglete csak mintegy 25%-át teszi ki. Az életfenntartó metioninigény részaránya ennél nagyobb. Az említett sertés esetében az életfenntartó metioninszükséglet a teljes metioninigénynek mintegy 38%-a.

A kérődzők életfenntartó fehérjeszükséglete

Az életfenntartás céljára felhasznált fehérje nitrogénje a kérődzők esetében is döntően a bélsár és a vizelet endogén nitrogénjeként ürül ki a szervezetből. A bőr- és a szőrkopással távozó fehérje csak kis része az életfenntartásra felhasznált fehérjének. A két endogén hányad megállapítása a bendőben zajló mikrobás fermentáció következtében azonban a kérődzőknél nehezebb feladat, mint a monogasztrikus állatok esetében.

N-mentes takarmány etetésekor – amely módszert a monogasztrikus állatok esetében gyakran alkalmazzák az endogén fehérje-, illetve aminosav-ürítés meghatározására – kérődzőknél sem a vizelet, sem a bélsár endogén hányada nem állapítható meg pontosan. Ennek az az oka, hogy a karbamid a kérődzőkben nemcsak a vizelttel ürül ki, hanem recirkulációval a bendőbe és az utóbélbe jutva mikrobafehérjévé alakul és így egy része mikrobafehérje formájában a bélsárral távozik a szervezetből. A bélsárral ürülő nitrogén 55–70%-a – jórészt az utóbélben zajló élénk mikrobás élet következményeként – baktériumfehérjéből származik. Ezért N-mentes takarmány etetésekor a vizelet endogén N-tartalma (UNe) kisebb, a bélsárral ürülő endogén nitrogén (FNe) mennyisége pedig nagyobb a valóságosnál. Éhező állatokon végzett vizsgálat ugyancsak alkalmatlan az endogén nitrogén mennyiségének megállapítására, mert az energetikai célokra lebontott fehérje megnöveli az ürített fehérje mennyiségét.

Az említett zavaró hatások kiküszöbölhetők, ha a kísérleteket olyan állatokkal végzik, amelyeket a bendőbe juttatott illó zsírsavkeverékkel táplálnak. Minthogy ilyen esetben a bélsárürítés elhanyagolható, így a vizelettel távozó nitrogén mennyisége gyakorlatilag azonosnak tekinthető az életfenntartás céljára felhasznált nitrogénnel. A szarvasmarhára vonatkozóan ez az érték az ARC (1984) szerint 350 mg/kg0,75.

Meghatározható az endogén nitrogén mennyisége a korábban már tárgyalt (2.6.1.1. fejezet) regressziós módszerrel is.

Az életfenntartás fehérjeszükségletének megállapításához a vizelettel és a bélsárral ürülő endogén nitrogén, valamint a bőr- és szőrkopással távozó nitrogén mennyiségén túlmenően ismerni kell azt is, hogy milyen hatékonysággal hasznosítják a kérődzők életfenntartás céljára a felszívódott aminosavakat.

A korábbiakban (4.2.2. fejezet) tárgyaltuk azt az új fehérjeértékelési rendszert, amellyel a kérődzők takarmányainak fehérjeértékét hazánkban megállapítjuk. Ennek keretében ismertettük azokat az összefüggéseket is, amelyekkel a vizelettel és a bélsárral ürülő, továbbá a bőr- és szőrkopással távozó nitrogén mennyisége megállapítható. Ugyanott szóltunk arról is, hogy milyen hatékonysággal használják fel a kérődzők életfenntartás céljára a felszívódott aminosavakat. Mindezeket a tényezőket figyelembe veszik azok az összefüggések, amelyekkel a hazai MF-rendszerben a szarvasmarhák és a juhok életfenntartó metabolizálható szükségletét megállapítjuk.

Életfenntartó metabolizálható fehérjeszükséglet =

3,41 × W0,75, g/nap (szarvasmarha)

 

2,60 × W0,75, g/nap (juh)

Amint azt már korábban is említettük (4.2.2.1. fejezet), a juhok esetében az előbbi összefüggéssel kiszámított metabolizálható fehérjemennyiség nem tartalmazza a bőr- és szőrkopásból eredő veszteséget. Ezt a juhok esetében a gyapjútermelésre nyújtott fehérje foglalja magában.

Az életfenntartás ásványianyag-szükséglete

Az életfenntartás nemcsak energiafelhasználással jár, a sejtkopásból következően nemcsak fehérje-, hanem ásványianyag-veszteség is éri az állati szervezetet.

Az életfenntartás céljára felhasznált ásványi anyagok mennyiségét nehéz pontosan megállapítani. Ennek az a legfőbb oka, hogy a felszívódó ásványi anyagok mennyiségét több tényező befolyásolja. Az ásványi anyagok felszívódása ugyanis nemcsak takarmányonként változik, de befolyásolja az állatok életkora, továbbá az ásványianyag-ellátás színvonala is. A Ca-, illetve P-kihasználás hatásfoka pl. csökken a korral vagy a szűkös ellátás javítja az ásványi anyagok kihasználását.

Az ásványi anyagok felszívódását a valóságot a legjobban megközelítő pontossággal, izotóptechnikával végzett vizsgálatokkal lehet megállapítani. Ilyen vizsgálatok bizonyították be, hogy a kérődzők endogén foszforvesztesége kisebb, a foszforkihasználás pedig jobb a korábbi kísérletekben megállapítottnál. Ugyanezek a vizsgálatok igazolták azt is, hogy a Ca-kihasználás a korábban feltételezett 45% helyett átlagosan 67%-nak vehető. Az említett új vizsgálati eredmények alapján a szarvasmarhák életfenntartó Ca-szükségletét 1000 kg testtömegre 44 g-nak, P-szükségletét pedig 34 g-nak adja meg a hazai ásványianyag-szükségleti ajánlás.

Az izotópokkal végzett vizsgálatok juhok esetében azt igazolták, hogy mind a Ca, mind a P endogén veszteség kisebb a korábban ismertnél. Ennek alapján a legújabb ásványianyag-szükségleti ajánlás a juhoknak 100 kg testtömegre a szarvasmarhákkal megegyezően 4,4 g Ca-ot és 3,4 g P-t javasol biztosítani.

A sertések életfenntartó Ca- és P-szükségletét nem elkülönítve, hanem a termelés igényével együtt, az abraktakarmány százalékában adják meg az ásványianyag-szükségleti ajánlások. A javasolt értékek kortól és ivartól függően 0,7–1,1% Ca- és 0,5–0,7% P-tartalom.

A Na-, Cl-, Mg- és K-szükségletet az ajánlások a kérődzők esetében sem bontják meg életfenntartó és termelő hányadra, hanem összevontan adják meg. Az említett makroelemekből az életfenntartás és a termelés együttes igényét a kortól, ivartól, termeléstől, valamint hasznosítástól függően a következő ásványianyag-mennyiségekkel lehet fedezni:

 

Szarvasmarha

Juh

Mg, g/kg szárazanyag

0,7–2,5

1,2–1,8

Na, g/kg szárazanyag

1,0–1,9

0,9–1,8

Cl, g/kg szárazanyag

2,0–2,5

1,8–2,5

K, g/kg szárazanyag

6,5–10,0

5,0–8,0

A sertések Mg-, Na-, Cl- és K-igényét akkor elégítjük ki, ha 1 kg takarmány 1,5–2,0 g Na-ot, 2,0–3,0 g Cl-t, 1,7–2,8 g K-t és 0,4 g Mg-t tartalmaz.

A takarmányok K-tartalma kiegészítés nélkül fedezni a gazdasági állatok K-igényét. Ugyanez mondható el a Mg-szükségletről is. Az életfenntartás mikroelemigényéről csak kevés adat áll rendelkezésre, ezért a szükségleti ajánlások az életfenntartás és termelés igényét ezekből az elemekből együtt adják meg.

Az életfenntartás vitaminszükséglete

Annak ellenére, hogy a vitaminok élettani szerepéről, hatásmechanizmusáról, az állatok egészségi állapotának fenntartásához, termeléséhez szükséges vitaminok mennyiségéről ma már sok adat áll rendelkezésre, az életfenntartás vitaminszükségletéről keveset tudunk. A szükségleti ajánlások ezért az életfenntartáshoz és a termeléshez szükséges vitaminmennyiséget együtt adják meg (1.9. táblázat).