ХРАНЉИВА ВРЕДНОСТ СЕНА И СИЛАЖЕ

• Хранљива вредност сена и силаже зависи од веома великог броја фактора, на првом месту од врсте биљног материјала који се конзервише, затим од фазе вегетације у којој су биљке кошене, а када је у питању силажа у великој мери и од квалитета ферментације;

• Укупна хранљива вредност сена и силаже зависи и од величине губитака.

Ботаничка припадност и хранљива вредност

• С обзиром да је силажа, а нарочито сено, у погледу хранљиве вредности веома варијабилно храниво (зависно од врсте почетног материјала), при састављању оброка је неопходно познавати њихов хемијски састав;

• По хемијском саставу, битно се разликују сено и силажа од различитих биљака.

Хемијски састав силажа од различитих биљака, % СМ (Кољајић и сар. 1993)

Врста силаже

Сува материја

Сирови протеин

Сирова целулоза

Сирова маст

БЕМ Пепео

Трава 36,64 12,04 27,24 5,70 46,61 8,41 Луцерка 25,34 23,36 23,38 5,88 34,52 12,86 Цела биљка кукуруза

39,06 6,78 19,38 2,12 66,56 5,15

Зрно кукуруза

65,86 8,43 2,33 4,43 83,66 1,15

Фаза вегетације и хранљива вредност

• Кошењем биљака за сено и силажу у каснијим фазама вегетације долази до смањења хранљиве вредности услед пораста лигнификације и смањења садржаја протеина и шећера;

• Ове промене могу бити значајне у врло кратком времену због чега је неопходно водити рачуна о оптималном времену убирања (кошења или комбајнирања) биљака.

• Када је у питању кукуруз за силажу, фаза зрелости је важан фактор који диктира сварљивост;

• Зрењем кукуруза повећава се укупни принос, као и процентуално учешће клипа (и зрна) у укупној биљној маси;

• Међутим, при акумулацији скроба у зрну упоредо долази до смањења сварљивости стабла.

Поступак конзервисања и хранљива вредност

• Главни циљ употребе различитих метода и додатака при силирању легуминоза јесте спречавање кварења и максимално очување хранљиве вредности;

• Стимулација млечнокиселинског врења или хемијско конзервисање легуминоза доводи до побољшања квалитета силажа, па се то позитивно одражава на производњу млека, као и на његов састав.

Величина губитака и хранљива вредност

• Пошто су сено и силажа производи настали конзервисањем зелених биљака или неких споредних производа индустрије, њихова хранљива вредност не може бити већа од хранљиве вредности почетног материјала;

• Напротив, при лошим условима спремања сена или ферментације у силажи долази до смањења хранљиве вредности услед губитака појединих материја;

• Ови губици се деле на неизбежне, и на оне који се при добрим условима могу смањити на најмању меру.

Губици при спремању и чувању сена

• У току спремања и чувања сена настаје неколико врста губитака:

а) Оксидативни губици настају за време док су биљне ћелије још живе и троше хранљиве материје.

Обично износе 10–15%, мада могу да достигну и до 50%.

Оксидативни процеси се прекидају када влага падне испод 40–35%;

б) Ферментативни губици настају као резултат аутолитичког деловања ензима изумрлих биљних ћелија, пре свега у интервалу влажности од 45–40 па до 20%.

Деловање ензима се наставља и после лагеровања сена и оно је утолико веће уколико је већа влажност.

При адекватној влази температура сена након лагеровања не прелази 40°C, па су накнадни губици до 10% годишње.

в) Губици настали микробиолошким активностима услед деловања бактерија у покошеној маси у време дуготрајних киша, или деловањем плесни у лагерованој маси са превисоким процентом влаге;

г) Губици испирањем (под утицајем кише и росе) након изумирања ћелија. Најмање штете је уколико киша пада одмах после кошења, док највећи губици настају уколико је влажност претходним сушењем смањена на испод 40%. При јаким кишама може да се изгуби до 65% минерала, 35% БЕМ–а и 20% протеина.

д) Механички губици су највећи проблем при сушењу биљака и настају ломљењем и опадањем лишћа. Механички губици настају у току манипулација са сеном, превожења и лагеровања. На пример, при укупној влази просушене масе од 30–35 %, лишће садржи свега 9–12%, а стабљика чак 50 %. У случају да се овако осушено сено окреће, сакупља, пласти, превози и складишти, изгубиће се готово сво лишће.

• Проблем механичких губитака је нарочито изражен код легуминоза, јер се лишће брже суши него стабљике.

• И међу легуминозама постоје, такође разлике и

губици су већи код луцерке него код звездана.

ђ) Губици услед сунчевог зрачења односе се на каротин, који при дужем и интензивнијем зрачењу може бити изгубљен и до 90%. Губици каротина настају не само под утицајем сунца већ и услед активности ензима и оксидације.

Губици при сушењу сена луцерке на пољу

Губици при спремању, чувању и коришћењу силаже

Неизбежни губици при силирању су :

а) губици соком (5 - 7 %);

б) провењавањем (2 - 5 %);

в) услед дисања биљних ћелија након пуњења сило-објекта (1 - 2 %).

Губици који се могу избећи су:

а) услед ферментације (2 - 4 %);

б) услед накнадне ферментације (0 - 5 %);

в) због аеробне ферментације и кварења при чувању (0 - 10 %) и при вађењу силаже (0 - 15 %).

Накнадна ферментација силаже

• Један од највећих проблема код припремања и коришћења силаже је накнадна ферментација, нарочито за силажу која се користи у летњим месецима, односно за појас топле климе и температуре преко 30°Ц.

• Накнадну ферментацију проузрокују квасци из родова Candida, Pichia и Hansenula, и то након отварања силоса, када у силажу поново уђе кисеоник;

• Квасци разлажу шећер и киселине у CO2 и воду, уз ослобађање топлоте. Последица тога је загревање силаже, смањење количине млечне киселине и смањење енергетске вредности силаже.

• На активност квасаца надовезују се плесни што доводи до потпуног кварења силаже;

• Експериментално је доказана зависност између склоности силаже накнадној ферментацији и броја квасаца;

• Квасци се налазе у епифитној микрофлори;• Експериментално је доказано да се зрењем кукуруза

повећава и број квасаца, те су силаже од зрелијег материјала склоније накнадној ферментацији.

• Степен сабијености силираног материјала, као и могућност накнадног уласка ваздуха, главни су фактори који проузрокују накнадну ферментацију;

• Накнадном уласку ваздуха у силажу погодује нередовно и неадекватно изузимање, уз растресање и обрушавање силаже;

• Супротно томе, редовно изузимање дебљег слоја силаже, као и изузимање фрезама или другим средствима иза којих остаје гладак рез (површина), смањују могућност појаве секундарне ферментације.

• Накнадној ферментацији највише су склоне квалитетне или недовољно ферментисане силаже са остацима шећера, а са врло мало или без бутерне и пропионске киселине;

• Лоше силаже, са доста непожељних киселина, као и влажне силаже, мање су подложне накнадној ферментацији.

• Данас се највише ради на повећању аеробне стабилности бактеријским инокулантима који поред хомоферментативних бактерија млечне кислеине садрже и хетероферментативне.

• Употреба бактеријских инокуланата на бази хомоферментативних бактерија млечне киселине при силирању кукуруза може да буде чак и штетна, јер се ферментација завршава за краће време а материјал се брже закишељава пошто се граде веће количине млечне киселине а мање других производа (сирћетна киселина, етил алкохол, угљен-диоксид).

• Због краћег трајања ферментације заостају велике количине шећера које представљају одличан супстрат за активност аеробних микророганизама при отварању силоса;

• Пре више година је потврђено да инокулација са Lactobacillus buchneri поправља аеробну стабилност силажа кукуруза.

• То се објашњава чињеницом да се ради о хетероферментативној бактерији која млечну киселину преводи у сирћетну;

• Млечна киселина као главни производ хомоферментативне ферментације шећера у силираној маси представља јако бактерицидно али слабо фунгицидно средство.

• Супротно томе, сирћетна, бутерна и пропионска киселина имају изражено фунгицидно дејство, те су мање количине ових киселина у силажама кукуруза, али и других биљних врста, чак и пожељне.

Сварљивост

• Хранљива вредност сена и силаже зависи како од хемијског састава, тако и од сварљивости појединих састојака;

• Сварљивост појединих хранљивих састојака је различита за различите биљне врсте, а зависи у великој мери од степена лигнификације.

• И поред јаке негативне корелације између количине лигнина у крмним биљкама и сварљивости, резултати бројних истраживања дају доказе да хемијски састав лигнина може бити значајнији инхибитор сварљивости од количине самог лигнина;

• Утицај количине лигнина на сварљивост трава је за 62% већи у поређењу са легуминозама.

• Битна еволуциона предност преживара је да могу ефикасно да користе кабасту храну, па чак и да релативно високу производњу могу да остваре искључиво на кабастој храни;

• Тенденција производње у сточарству је смањење броја грла животиња и повећање производности по грлу, што се може постићи не само селекцијом већ и бољом исхраном.

У циљу ефикаснијег коришћења силиране хране данас се користе пре свега биолошке методе: - третирање биљног материјала пред силирање

бактеријско-ензимским препаратима који ће разградити део целулозе у циљу повећања количине шећера. Тиме се стварају повољнији услови за ферментацију, што је нарочито битно за легуминозе, а уједно се повећава и сварљивост тако третираних силажа;

- третирање мешаног оброка пред само храњење животиња целулолитичким ензимима;

- третирање концентрованог дела оброка целулолитичким ензимима.

• Свакако да је додавање бактеријско-ензимских препарата биљној маси намењеној силирању најзначајнија могућност јер се истовремено постиже више предности;

• Употребом целулолитичких ензима при силирању хранива се пре свега побољшавају услови ферментације.

• Захваљујући великом напретку генетике данас се увелико ради на стварању сорти и хибрида који ће се одликовати већом сварљивошћу;

• Комерцијални хибриди кукуруза се деценијама селекционишу углавном у односу на високе приносе зрна и резистентност на одређене болести док је хранљива вредност била релативно занемаривана.

• ХРАНЉИВУ ВРЕДНОСТ КУКУРУЗНЕ СИЛАЖЕ ДЕФИНИШУ: хибрид, степен зрелости и садржај суве материје;

• Brown-midrib хибриди (bm3) кукуруза се одликују знатно нижим уделом лигнина што омогућава већу сварљивост силаже;

• Међутим, ови хибриди нису за комерцијално гајење јер дају мале приносе зрна и биомасе за силирање.

Комерцијални хибрид (горе) Brown-midrib хибрид (доле)

• Leafy хибриди кукуруза за силажу се карактеришу великом количином лишћа, већим уделом влаге у зрну и мекшом текстуром клипа;

• У Северној Америци око 16% кукурузне силаже производи од leafy хибрида;

• Задњих неколико година, у научним институтима Србије које се баве производњом комерцијалних хибрида кукуруза, интензивно се ради на испитивању њихове сварљивости;

• Параметар сварљивости за целу биљку кукуруза, уз принос суве материје, могао би допринети још већој афирмацији како до сада признатих, тако и нових хибрида;

ПРОТЕОЛИТИЧКИ ПРОЦЕСИ У СИЛИРАНОЈ ХРАНИ И

РАСТВОРЉИВОСТ ПРОТЕИНА

• При силирању сточне хране, чак и у случају када су обезбеђени оптимални услови за активност бактерија млечнокиселинског врења, у току саме ферментације а и касније, дешавају се различите промене хранљивих материја.

• Лигноцелулозни комплекс и минералне материје су најмање подложне променама.

• Насупрот томе, највеће промене се дешавају код лако растворљивих угљених хидрата, који се у току ферментације интензивно троше за производњу, пре свега, млечне, а мањим делом сирћетне киселине и етанола, али се ови производи укључују у метаболизам и највећим делом искористе.

• Тако, на пример, млечна киселина се у бурагу редукује у пропионску киселину, а повећањем количине пропионске киселине смањује се не само учешће сирћетне, већ и топлотни губици, што повећава укупну енергетску вредност оброка.

• Процењује се да се због садржаја испарљивих масних киселина, као и због промене односа киселина у бурагу, нето енергетска вредност силаже и сличних хранива повећава за 6-15%.

• Сирћетна киселина као продукат активности сирћетних бактерија, а мањим делом хетероферментативних млечних бактерија и бутерних клостридијума, највећим делом се користи за синтезу млечне масти.

• Пропионска киселина, мада присутна у квалитетним силажама у незнатним количинама, у присуству витамина Б12 јесте прекурсор гликогена, док се бутерна киселина, заједно са сирћетном, укључује у синтезу млечне масти.

• Од момента косидбе па до улагања биљне масе у сило објекат, а и даље, док се заостали кисеоник не утроши, биљне ћелије обављају низ активности у виду такозваног ,,гладног’’ метаболизма, где постепено преовладавају процеси разградње над синтетичким.

• У току гладног метаболизма један део протеина бива хидролизован до аминокиселина, које могу бити и дезаминоване, док се настали амонијак може поново ангажовати у синтези сасвим нових аминокиселина.

• Услед активности ензима, различите аминокиселине бивају трансформисане у друга азотна једињења или чак у друге аминокиселине, тако да се садржај појединих аминокиселина у силажи мање или више разликује у односу на почетни материјал, а њихова укупна количина је смањена.

• Након завршетка оксидативне фазе, и поред изумирања биљних ћелија, њихови ензими настављају активност, и то аутолитичку, услед чега се повећава количина слободних аминокиселина, пептида и амонијачног азота.

• Хидролиза протеина највећа је у првих неколико дана по силирању, до постизања оптималне пХ вредности, али је евидентна у малој мери још неколико месеци.

• Одређени утицај на промене протеина имају и присутни микроорганизми;

• Тако, на пример, млечнокиселинске бактерије имају сасвим ограничену моћ деаминације аминокиселина. Lactobacillus acidophilus

• Међутим, за очуваност протеина у силажи највећи проблем су протеолитички сојеви бутерних клостридијума, који могу да производе веома токсичне амине.

• Насупрот бактеријама, квасци веома ограничено разлажу протеине због малих количина екстрацелуларних протеаза.

• Квасци као изворе азота користе, углавном амонијак, а такође и аминокиселине, амине, амиде, па чак и пептиде и протеине, мада им је моћ разлагања протеина врло ограничена због малих количина екстрацелуларних протеаза;

• За разлику од њих, плесни имају доста екстрацелуларних деполимераза, па протеине разлажу до амина и амонијака.

• Стварањем повољнијих услова за спонтану ферментацију, индукцијом ферментације или обезбеђењем оптималних пХ вредности одмах у старту, у силажама легуминоза постиже се боља очуваност не само укупних протеина, већ и појединих аминокиселина.

• С обзиром да се протеини у процесу варења разлажу до аминокиселина, и у таквој форми ресорбују, за непреживаре и није битно да ли се овај процес дешава раније, или тек у танким цревима.

• Међутим, у бурагу преживара бројне форме микроорганизама лакше и брже разлажу аминокиселине и пептиде у односу на протеинске молекуле велике масе.

• Ослобођени амонијак као крајњи продукат тих процеса не мора бити поново у целости искоришћен, што зависи од састава и активности микрофлоре као и обезбеђености довољних количина угљених хидрата.

• Један део насталог амонијака се ресорбује преко зидова бурага (рециклирајући азот), или са течном фракцијом напушта бураг, те се касније делимично губи путем мокраће, као уреа или друга непротеинска једињења.

• Амонијак, слободне аминокиселине и пептиди као продукат активности ензима биљке или микроорганизама у силираном материјалу чине такозвани “растворљиви азот” или “растворљиви протеин”;

• Један од основних параметара квалитета силаже јесте количина растворљивог азота у односу на укупни.

• Сирови протеин, са високим садржајем растворљивог, користи се мање ефикасно него у случају када има више нерастворљивог.

• Количина растворљивих, односно разградивих протеина, је врло прецизно дефинисана у савременим нормативима за исхрану крава музара.

• Према многим ауторима количина протеинског азота у односу на укупни у почетном биљном материјалу износи око 80%, док је у силажама заступљен са мање од 50%.

• У силажама од влатастих трава, спремљених директним силирањем, не сме бити више од 10% NH3-N, и 60% растворљивог азота, у односу на укупни азот;

• Уколико има 10 - 20% NH3-N и 60 - 70% растворљивог азота, то је знак бутерног разлагања, док силажу са више од 20% NH3-N и 75% растворљивог азота животиње неће да конзумирају.

• На степен растворљивости азотних материја и могућност њиховог искоришћавања у животињском организму утичу врста биљака, фаза и циклус развића, део биљке и т.д.

а) Утицај врсте биљке на степен растворљивости азотних материја

• Експериментално су доказане значајне разлике у степену растворљивости између различитих легуминоза;

• У том погледу нарочито је проблематична луцерка, за разлику од црвене детелине али и других легуминоза.

• И поред веће погодности црвене детелине за силирање, она има лошије карактеристике у односу на луцерку у погледу дужине искоришћавања, приноса, услова за гајење ит.д., па се из тих разлога и мање гаји;

• Бројна истраживања у циљу решавања проблема успешног силирања и максималног очувања протеина везују се управо за луцерку као вишегодишњу легуминозу.

• Даља решења проблема протеолизе треба тражити и у селекцији;

• Главни задатак селекционера биљака за сточну храну некада је био повећање приноса док су параметри хранљиве вредности били у другом плану;

• Задњих година ради се на селекцији легуминоза у циљу избора сорти са повећаним степеном стабилности протеина при силирању;

• Таква истраживања за сада имају много већи значај када је у питању нутритивна вредност (сварљивост) хибрида кукуруза за силажу.

Контрола протеолитичких процеса у силажама легуминоза

• Протеолитички процеси у силираној храни могу се успешно контролисати поступцима директне или индуковане ацидификације, као и провењавањем, чиме се постижу неповољни услови за делатност ензима биљака или микроорганизама.

а) Утицај нивоа суве материје на степен растворљивости азотних материја

• Најједноставнији и најјефтини поступак за праксу јесте провењавање, која је обавезна мера при силирању легуминоза;

• Повећање степена суве материје у силираном материјалу доводи до редукције целокупне активности микророганизама, као и активности ензима;

• Резултат тога је повећање пХ вредности (као последица мање продукције млечне киселине), и смањење количине амонијачног и растворљивог азота.

б) Утицај фазе развића биљака на степен растворљивости азотних материја

• Експериментално је утврђено да степен деградације протеина луцерке силиране у три фазе зрелости, испитан помоћу сировог ензимског екстракта из руминалног садржаја, опада са каснијим фазама развоја луцерке;

• Разлог томе је, свакако, постепено повећање лигнификације, које смањује искоришћавање протеина.

в) Утицај хемијског конзервисања на степен растворљивости азотних материја

• Употребом хемијских конзерванаса на бази киселина смањује се растворљивост азотних материја и продукција амонијачног азота;

• Оптималан пХ за делатност биљних протеаза је 5,5, док је оптимална температура 45-55°Ц;

• Вредности за pH од око 4,0 обезбеђују стабилност силаже и могућност њеног дужег чувања до момента употребе због тога што су неодговарајуће за активност протеаза.

• За максималну очуваност протеина, па и самих аминокиселина, најефикаснији су хемијски конзерванси на бази минералних киселина са високим степеном дисоцијације, јер се њиховом употребом обезбеђује брзо снижење пХ вредности и инактивација протеолитичких ензима;

• И поред високе ефикасности и брзог деловања, негативна страна минералних киселина је висока агресивност и кородивност;

• Због тога су ови конзерванси напуштени, а уместо њих се од средине прошлог века све више користе органске киселине.

• Принцип деловања органских киселина се заснива на слободним јонима или недисоцираним молекулима;

• Органске киселине у мањој мери утичу на закишељавање силираног материјала, док је више испољено бактерицидно, бактериостатско и фунгицидно дејство.

г) Утицај инокулације силираног материјала на протеолизу

• У задњој деценији XX века постају актуелни бактеријски инокуланти, на бази бактерија млечне киселине, који интензивирају ферментацију и рационално троше ферментабилне шећере;

• Резултат њиховог коришћења: бржа ферментација, већа продукција млечне киселине и ниже пХ вредности.

• У таквим условима смањује се и протеолиза, односно количина амонијачног и ратсворљивог азота;

• Без обзира на сигнификантност тих разлика, пХ вредности и степен протеолизе и даље остају високи, делујући негативно на хранљиву вредност силаже луцерке.

• Извесно побољшање се постиже комбинацијом инокуланата и угљенохидратних додатака, али је и то недовољно, нарочито у провенулом материјалу, када су најниже пХ вредности преко 4,5.

д) Утицај физичких параметара на степен растворљивости азотних материја

• Осим хемијских фактора, и одређени физички параметри могу да утичу на инхибицију ензима;

• Повећање температуре до одређених граница при силирању доводи до интензивирања деловања ензима.

ПОВЕЗАНОСТ РАСТВОРЉИВОСТИ И

РАЗГРАДИВОСТИ ПРОТЕИНА ИЗ СИЛИРАНЕ ХРАНЕ

• Савремени концепти нормирања оброка за преживаре се заснивају на тачном утврђивању количине разградивих и неразградивих протеина.

• Повећање количине неразградивих протеина у оброку до утврђене границе је један од најважнијих услова за високу производњу млека.

• Оптималан однос разградивих и неразградивих протеина у оброку преживара неопходан је у циљу подмирења потреба микрофлоре бурага за азотним материјама, али и подмирења потреба самог организма преживара у протеинима.

• При одговарајућој количини разградивих протеина у бурагу могућа је и оптимална активност микроорганизама у смислу разлагања кабасте хране, што је и главна карактеристика преживара.

• При томе, микроорганизми разлажу протеине и друге форме азота из хране до амонијака, а затим из њега синтетишу сопствене протеине високе биолошке вредности.

• Неизбалансираност оброка у погледу садржаја неразградивих и разградивих протеина може да проузрокује повећање концентрације амонијака и урее у крви, ткивима и репродуктивним органима, и да се негативно одрази на концепцију крава.

• Растворљивост протеина оброка сматра се основним чиниоцем који одређује степен разградње протеина у бурагу;

• Међутим, растворљивост протеина не осликава истовремено његову приступачност протеолитичким ензимима.

• Растворљиви протеини из силаже имају већу разградивост у односу на праве протеине, што може да доведе до губитака азота у форми амонијака, пада производње и здравствених поремећаја.