Letopis noucnili radovoGodina 24 (2000), broj 1-2, strana 86-99

UDK: 636.084:636.083.312

UGLJENI HIDRATI U ISHRANI KRAVA MUZARA

Pejic, N.1

REZIME

Pregledni radReview paper

Ugljeni hidrati cine najveci deo mase hranljivih materija u obrocima kravamuzara - preko 65% suve materije. Prisutni su u dye osnovne forme: stru­kturni (vlakna) i nestrukturni (skrob) ugljeni hidrati. Neadekvatan sadrzaj ovihmaterija u obroku moze da izazove ozhiljne rnetabolicke porernecaje (acidoza,dislokacija abomazumma, ketoza) koji mogu ostaviti dugotrajne posledice(laminitis). Tokom poslednjih godina, na ovom polju mnogo se radilo, tako daS8 sada vise zna 0 stepenu varenja u rumenu uobicajenih hraniva u ishranikrava muzara.

Kljucne reci: ugljeni hidrati, krava muzara, obroci, vlakna, skrob,metabolicki porernecaji.

UVOD

Ugljeni hidrati cine najveci deo mase hranljivih materija u obrocima kravamuzara - preko 65% suve materije. Prisutni su u dye osnovne forme: stru­kturni (vlakna) i nestrukturni (skrob) ugljeni hidrati. Neadekvatan sadrzaj ovihmaterija u ohroku moze da izazove azbiljne metabolicke poremecaje (acidoza,dislokacija abornazuma, ketoza) koji mogu ostaviti dugotrajne posledice (lami­nitis). Odgovarajuca struktura ugljenih hidrala u obroku ad velikog je znacajaza varenje u rumenu (i obezbeden]e znatnih kolicina energije), za sintezumikrobijalnih proteina i za cdrzavanje stabilnog nivoa fermentacije. Balan­siranje sadrzaja ugljenih hidrata, uz odrzavanje maksimalne konzumacijeenergije i ornogucavanje normalne funkcije rumena, predstavlja i umetnost inauku.

Tokom poslednjih godina, na ovom palju mnogo se radilo, taka da se sadaznatno vise zna 0 stepenu varenja Ll rumenu uobicajenih hraniva u ishranikrava muzara. Medutim, brzina i stepen ovih procesa znatno je ogranicen i

1 Dr Nikola Pejic, red. prof., Poljoprivredni fakultet, Instilut za slocarstvo, Novi Sad

86

pod uticajem je uslova drzanja krava, posebno nacina hranjenja. To se, presvega, odnosi na broj hranjenja, formu obroka (kompletni miksirani obroci iIipojedinacna hraniva), nivo ukljucenja pojedinih hraniva i kvalitet kabastogdela obroka. Do koje mere ovi faktori uticu na varenje jos nije potpunorasvetljeno, pa se u praksi balansiranje obroka vrsi na bazi iskustva i reago­vanja zivotinja, U kontrolisanim uslovima izvedeni su mnogi ogledi sa pojedi­nacnim hranivima, ali nutricionistima je potrebno da sakupe informacije aefektima pod razlicitim uslovima drzanja i ishrane.

STRUKTURNI UGLJENI HIDRATI

Vlaknasta (fibrozna) frakcija sadrzi celulozu. hemicelulozu i lignin. Ovematerije predstavljaju potpornu strukturu biljke pa se otuda i nazivaju "stru­kturni ugljeni hidrati" ili .ugljeni hidrati celijskog zida". Teskocu u klasi­fikaciji ave frakcije cini njena kompleksnosl, jer celuloza je mesavina razli­citih komponenti sa vrlo sirokim spektrom svarljivosti, Celuloza je definisanakao sirova celuloza, ali danas ana so deli ria frakciju NDF (nelralna deterdzentceluloza, gde spada celuloza, hemiceluloza i lignin) i ADF [kisela deterdzentvlakna, gde spada eel uloza i lignin). Ovakva podela i indentifikacija stru­kturnih komponenti na one koje uticu na konzumaciju (NDF) i one koje uticuna svarljivosl (ADF), daje znatno tacniju sliku 0 kvalitetu hraniva. Medutim,mora se znali cia se cela frakeija NDF-a ne ponasa isto u digesivnom traktu, jerod stepena lignifikacije zavisi efikasnost varenja u rumenu.

NESTRUKTURNI UGLJENI HIDRATI

Ova frakcija se sastoji, uglavnom od skroba, secera i pektina. Njenakompleksnost je, takode, veoma velika, jer postoje znatne razlike medu hrani­vima u kvalitetu skroba i secera, a to rnoze znacajno da utice ria Ierrnentacijuu rurnenu krave.

Skrob. Sadrzaj skroba u obroku varira od 20 do 40%. U zitaricama on senalazi od 45 111> U ovsu do 72% U kukuruzu (Mertens, ln92). U kabastimhranivima njegova koncentracija je znatno niza, Vrlo je nizak sadrzaj skroba ulivadskom ili lucerkinom senu, a u kukuruznoj silazi on iznosi oko 35%.

Seceri. U obrocima muznih krava sadrza] secera je vrlo nizak, a na njeganajvise utice eventualno ukljucenje melase, secerne repe ili surutke. Protoksecera kroz digestivni trakt je veoma brz, ali zbog intenzivne fermentacijesarno mali deo napusLi rumen u intaktnom obliku.

Pektini. Iako je povezan sa strukturnom komponentom biljnog tkiva,pektin je, prema rezultatima Nocek i Tamminga (1991). skoro potpuno svarljiv(90 do 100%) u rumenu.

Danas je uobicajeno da se nevlaknasta frakcija vlakana naziva nefibroznim(NFC) ili nestrukturnim ugljenim hidratima (NSC). Mada se oba izraza koriste,

87

mora se voditi racuna u proceni njihovih vrednosti, posebno ukoliko se ne znakojom metodom su cifre dobijene.

Nestrukturna frakcija se deterrninise i kvantifikuje preko hemijske analizeili racunskim putem. Hemijska analiza podrazumeva primenu enzima da bi seodredio nivo skroba i secera. Ova metoda je dugotrajna i prilicno kompli­kovana. Pored toga, nedostak je sto hemijska analiza NDF-a i NSC-a iskljucujepektin, lepkove i silazne kiseline, sto moze znatno uticati na procenu vre­dnosti hraniva kao sto su repini rezanci, lucerka, ljuske soje i sve silaze.

Racunska metoda je prakticniji put obracuna ovih vrednosti. Za obracunrezidualne frakcije koriste se vrednosti NDF-a, sirovih proteina, masti i pepela:

NSC = 100 - (% NDF + % SP + % masti + % pepela)

Primetne su odredene razlike u dobijemim vrednostima, koristeci hemij­sku analizu ili obracunski metod. U Tab. 1. prikazane su takve mogucnosti.Obracunska metoda ima prednost jer obracunava i pektin, ali joj je nedostataksto rnoze da preceni vrednosti NSC-a kod silaza, zbog prisustva silaznihkiselina.

FAKTORI KOJI UTICU NA VARENJE UGLJENIH HIDRATA

Na varenje ugljenih hidrata u rumenu uticu hemijski i fizicki faktori.Kolicina iskoriscenih ugljenih hidrata je funkcija svarljivosti i mesta varenja.Pored svarljivosti, u obzir se moraju uzeti i efekti drugih faktora, kao sto suporeklo i vrsta zitarica, nacin njihove prerade, i s1.

Nivo ugljenih hidrata u obroku

Ukupan sadrzaj ugljenih hidrata u prosecnorn obroku iznosi 65-70%sadrzaja suve materije. Postujuci ovako visoko ucesce u ukupnoj masi obroka,ishranar bi pri balansiranju obroka moran da proceni stepen svarljivosti ovekomponente.

Gruba procena sadrzaja ugljenih hidrata bi bila suma NSC-a i NDF-a, aliona ne pokazuje deo koji zivotinja moze da iskoristi. Najbolja procena svar­ljivosti bi bilo merenje in vivo, ali to je skup i dugotrajan posao. Postoje ilaboratorijske metode za ovu procenu, ali su i one skupe i zahtevaju dostavremena.

Mada bogat energijom skrob cini najveci deo NSC-a, znacajan udeo uobezbedenju energijom imaju i strukturni ugljeni hidrati, pa se za konacanobracun moraju u obzir uzeti obe grupe. U cilju da pojednostave procesobracuna ukupno u rumenu raspolozivih ugljenih hidrata, Nocek i Russell(1988) su razvili matematicki model koji zadovoljava ove uslove:

{0,9 [NDS - (proteini + lipidi ) + (NDF x NDF raspolozivi)]}RRU = -'--------:,-------------=--------'-

[NDS - (proteini + lipidi)] + NDF

88

RRU = u rumenu raspolozivi ugljeni hidratiNDF neutralna deterdzent vlaknaNDS = rastvorljiva neutralna deterdzent vlakna (100 - NDF).

Tabela 1. Sadrzaj neutralnih deterdzent vlakana i nestrukturnih ugljenih hidrlata unekim hranivima?

Table 1. Neutral detergent fiber and nonstiucturol carbohydrate analyses of selectedfeedstuff" 1

Hranivo - Feedstuff%SM % SP % % %%DM %CP NDF NFC2 NSGJ

Kabasta hraniva - Forages

Kukuruzna silaza - Corn silaee 34,9 7,4 41,2 45,3 32,0

Silaza sirka - Sorghum silage 59,1 7,5 67,3 14,7 11,7

Lucerkino sena - Alfalfa hay 89,0 20,0 40,0 27,8 22,0

Zitarice - GrainsKukuruz, suv - Corn, dry 89,1 9,9 13,4 71,4 73,3

Kukuruz, vlazan - Corn, HM 64,3 8,6 11,1 75,9 73,8

[ecam, suv - Batlev, dry 87,1 11,8 22,0 61,8 56,1

Ovas - Oats 89,9 14,1 40,3 42,4 43,9

Psenica - Wheat 87,8 10,9 12,1 73,8 65,8

Nuzproizvodi - By-productsPekarski otpaci - Bakery waste 90,0 10,6 5,1 69,2 60,8

Renini rezanci - Beet pulp 91,2 9,8 48,1 36,1 12,8

Pivski trap, vlazan - Brewers, wet 90,4 31,4 57,5 0,0 10,4

Pivski trap, suv - Brewers, dry 20,7 34,5 52,4 3,1 18,4

Kukuruzna dzibra - Distillers, corn 85,5 30,0 41,1 10,3 12,3

Gluten - Gluten feed 88,5 18,5 49,2 24,7 18,5

Otpaci kukuruza - Corn hominy 87,4 10,8 23,3 59,9 53,5

Psenicni otpaci - Wheat midds 88,4 19,0 42,3 31,2 31,5

Soiine liuske - Soy hulls 89,8 13,7 66,6 14,1 5,3

Proteinski izvori - Protein sourcesSoiina sacma, 44% - Soybean meal, 44% 89,4 48,2 9,6 34,4 17,2

Suncokretova sacma - Sunflower meal 89,4 36,0 20,7 25,8 12,7

1 Prema Hoover i Miller (1996). Analize su na bazi SM; SM = suva materija, SP = siroviproteini, NDF = neutralna deterdzent vlakna, NFC = nestrukturni uljeni hidrati.

2 NFC = NFC odredeni diferencijalnim obracunom.3 NSC = NFC utvrdeni hemijskom (enzimskom) analizom.1 Adapted from Hoover and Miller (1996). Analyses listed on dry matter basis; DM = dry matter,

C? = crude protein, NDF = neutral detergent fiber, NFC = nonfibcr carbohydrate.2 NFC = nonfiber carbohydrate determined by differential calculation.3 NSC = nonfiber carbohydrate determined by chemical (enzyme) analysis.

89

Faktori koji uticu na varenje ugljenih hidrata

Poreklo. Izvor, odnosno poreklo i vrsta zitarica igra veliku ulogu u brzinifermentacije skroba. Herrera-Saldana i sar. (1990b) su poredili brzinu raz­gradnje u rumenu skroba kukuruza, psenice, jecma, ovsa i sirka (Tab. 2).Raspolozivost skroba je bila merilo za rangiranje zitarica. Podaci in situ ogledapokazali su da je vise od 90% ukupnog skroba ovsa nestalo tokom prva dvacasa nakon inkubacije. Kod sirka i kukuruza je tokom 12 cas ova bilo razlo­zeno manje od 66% skroba, sto ukazuje na znacajne razlike u strukturi NSC-aizmedu pojedinih zitarica.

Tabela 2. Sadrza] skroba u zitaricama1

Table 2. Starch content of grains 1

Pokazatelj - ItemKukuruz Sirak Psenica [ecarn Ovas

Corn Milo Wheat Barlev OatsBr. uzoraka - No. of samples 23 23 23 23 23

Sadrzaj skroba-, % SM75,7 71,3 70,3 64,3 58,1

Starch contents, % DM

Rang vrednosti72-78 68-78 67-77 60-74 52-69

Ranee of values

Brzina degradacija", %/h 6,4c a.r' 23,5 a 8,8 c is.i''Starch degradation rate", %/h

1 Herrera-Saldana i sar. (1990b).2 Skrob odreden enzimatskom analizom.3 Stepen degradacija meren in vitro. a-d Vrednosti sa razlicitim oznakama su statisticki

znacajne na nivou od (P<Ol).1 Herrera-Saldana et all. (1990b).2 Starch content determined by enzymatic assay.3 Degradation rate measured in vitro. a-d Values within rows in with different superscripts differ

(P<Ol).

Bilo je dosta pokusaja da se ukljucenjem razlicitih izvora skroba i njihovihkombinacija utice na brzinu degradicije NSC-a u rumenu (DePeters i Taylor,1985.; Rode i Satter, 1988.; Grings i sar., 1992.; Overton i sar., 1995). Madapostoje znacajne razlike u svarljivosti skroba jecma i kukuruza, nema posto­janih i sigurnih podataka 0 mikrobijalnoj sintezi proteina. Pored toga, uogledima Casper i Schingoethe (1989); McCaarthy i sar. (1989) i Overton i sar.(1995). registrovan je znacajan efekt izvora skroba na konzumaciju suvematerije. Obroci bazirani na kukuruzu uslovili su vecu konzumaciju i visuproizvodnju mleka nego obroci zasnovani na jecmu,

Nacin prerade zrna. U praksi se koriste razlicite metode prerade zrna ucilju poboljsanja svarljivosti. Metode se dele na dve grupe: suva metoda kojapodrazumeva mlevenje, lomljenje, ekstrudiranje, mikroniziranje, tostiranje ipeletiranje i vlazni nacin prerade gde se podrazumeva natapanje, delovanjevodenom parom, kuvanje pod pritiskom i fermentisanje. Efekti ovih postupakai cena kostanja (relativne jedinice) prikazani su u Tab. 3.

90

Tabela 3. Efekti i troskovi razlicitih nacina prerade zrna zitarica1

Table 3. Estimated cost for processing grains and average improvementin feed efficiency l .

Metod prerade Cena/tona- Povecanje efikasnosti iskoriscenja, %Processing Method Price/ton Improvement in feed efficiency

Sirak - Milo Kukuruz - Corn

Mlevenje1,00 10 ?Grinding

Suva gnjecenje0,75 10 ?Dry rolling

Presovanje sa parom -2,25 12-14 6-7

Steam flaking

Flekice pod pri tiskom -3,00 " "Pressure flaking

Ekstrudiranje10,00 " "Extruding

Tostiranje3,50 " "Roasting

Mikroniziranje1,50 " "

Micronizing

Reconstitucija1,50 " "Reconstitution

1 Richardson (1990)2 Relativne cene u odnosu na mlevenje - Relative to Grinding

Vecina pokusaja zasnivala se na zelji da se popravi svarljivost izvoraskroba, posebno kod zitarica kod kojih je nizi stepen raspolozivosti avematerije u rumenu (sirak). Rooney i Pflugfelder (1986) su dokazali da mle­venje, kao proces prerade razbija kristalnu strukturu granula skroba i remetiperikarp ljuske, kao i proteinski matriks okolnog endosperma. Smanjenjecestica povecava brzinu fermentacije skroba, sto su svojim ogledima dokazaliGalyean i sar. (1981) i Lykos i Varga (1995). Lykos i Varga (1995) su, poredtoga, utvrdili da se razgradljivost NSC-a povecava za 45% kada su cesticekukuruza smanjene za preko 50%.

Proces prerade koji utice na inicijalizaciju zelatinizacije skroba, kao sto jepravljenje flekica pod uticajem vodene pare, obicno ima efekta i na povecanjestepena fermentacije u rumenu. Zinn (1993); Chen i sar. (1995) i Oliveira i sar.(1995) u ogledima gde su poredili stepen varenja skroba iz kukuruza u oblikuflekica dobijenih dejstvom vodene pare i suvog zrna, ustanovili su znatno nizevrednosti u slucaju suvog zrna.

Do slicnih podataka je dosao i Zinn (1993), kada je poredio efekte preradejecma pod uticajem vodene pare. Tada je utvrdeno povecanje rastvorljivostiskroba za 79% u odnosu na suva zrno (Tab. 4.). Isti autor je ispitivao i efekatgustine mase flekice i utvrdio da se rastvorljivost skroba povecava za 143%

91

kada se gustina mase smanji za 50%, tj. sa 0,39 na 0,19 kg/I. Autor zakljucujeda je razlog ova me povecanje povrsine cestica.

Chen i sar. ( 1995) su registrovali povecanje mlecnosti ad 5% kada je uobrocima krava povecano ucesce flekica sirka dobijenih dejstvom vodene paresa 15 na 43%. Ujedno je registrovano i linerano povecanje sadrzaja proteinamleka sa 3,04 na 3,10%. Isti ogled je utvrdio povecanje proizvodnje mleka za8,4% kada je gustina mase flekica smanjena sa 360 na 283 gil.

Tabela 4. Uticaj prerade na osobine zrna kukuruza i jecrna'Table 4. Influence of grain processing on characteristics of corn and barley!

Flekice sa Suvo Grube Tankeparom - gnjeccnjo - Ilekice flekice

Pokazatelj - Item kukuruz [ecam Coarse Thin flakeSteam-flaked Dry-rolled flakecorn barley

SM, %-DM, % 80,9 89,0 84,2 85,5

Custina, kg/L - Density, kg/L 0,31 0,39 0,39 0,19

Debljina, mm - Thickness, mm 1,67 - 1,35 0,90

Skrob, % - Starch, % 66,2 55,0 55,0 55,0

Reaklivnost skroba, % ukupnog skroba- 17,3 8,4 15,0 36,4Starch reactivity, % total starch?

1 Zinn (1993).2 Reakcija amiloglukozidaze, mera rastvorljivosti skroba. Zrno je mleveno da prode kroz sito od

20-mesh pre enzirnatske razgradnje - Amyloglucosidase reactivity, (l measure of starchsolubilization. Grains were ground to pass through a 20-mesh screen before enzymatic diges­tion.

Mesto razgradnje. Kada su prezivari u pitanju, najveci deo skroba vari seu rumenu. Prosecni i uobicajeni obroci za krave muzare sadrze znatnekolicine skroba, a jedan deo maze da prode rumen u intaktnom stanju pa sevarenje odvija u distalnim delovima digestivnog trakta. McAllister i sar. (1992)ubacivali su skrob u post ruminalni deo trakta i registrovali znatno po­boljsanje efikasnosti iskoriscavanja hrane, pre svega preko smanjenih gubitakaenergije metana i stvaranja toplote.

Owens i sar. (1986) su u svom revijalnom radu zakljucili da skora sviautori izvestavaju a znatno efikasnijem iskoriscavanju skroba u tankim ere­virna, koje je 70% efikasnije nego isti proces u rumenu junadi. Isti autorizakljucuju da je stepen absorpcije u direktnoj korelaciji sa unetom kolicinomskroba i opovrgavaju ranije misljenje da ovaj proces ima svoju maksimalnugranicu. Medutim, i pored ovakvih rezultata, citav niz ogleda nije dokazao dapostoji pozitivna korelacija ovog procesa sa proizvodnjom mleka (Nocek iTamminga, 1991).

Nacin prerade zrna zitarica utice kako na stepen iskoriscavanja, taka i nabrzinu protoka digesta, a posebno na mesto varenja skroba (Tab. 5.). Ewing isar. (1986) su jos dosta davno utvrdili da smanjenje velicine cestica ima

92

znatnog uticaja na brzinu protoka kroz rumen. Efekat smanjenja cestica jekomplikovan i dinamican problem, koji podrazumeva efekte gustine cestica,specificnu tezinu i brzinu protoka digesta. Sitnije cestice brze napustaju ru­men, dok krupnije ostaju duze vremena i bivaju podvrgnute naknadnoj ma­stikaciji i izlozene ponovnom i duzem delovanju mikroorganizama.

Tabela 5. Mesto varenja skroba kukuruza u zavisnosti ad nacina prerade'Table 5. Site of starch digestibility of corn as affected by processing method!

% skroba u obroku - % of starch in the diets

Metod prerade Rumen Tanka creva Debela creva Ceo

Processing method Rumen Small Large digestivniintestine intestine trakt

Total tract

Celo zrno - Whole 58,9 17,0 2,8 91,7

Lomljeno zrno - Cracked 68,9 12,9 8,2 87,6

Cnjeceno - Rolled 71,8 16,1 4,9 93,2

Mleveno - Ground 77,7 13,7 4,3 93,5

Silirano - Ensiled 86,0 5,5 1,0 94,6

Flekice pod parom82,8 15,6 1,3 97,8

Steam flaked

1 Owens (1986)

Balansiranje obroka

Fermentacija u rumenu krava muzara ima veoma veliki uticaj na njihoveproizvodne osobine, sto su u revijalnom radu ilustrovali Hoover i Stokes(1991). Efikasno varenje celuloze u rumenu je imperativ za cdrzanje nor­malnog procesa varenja kod prezivara, medutim, isto toliko je vazno i snab­devanje dovoljnim kolicinama energije potrebne za laktaciju. Da bi se zado­voljile energetske potrebe krave, u periodu razdoja ili u piku laktacije, uobroke se ukljucuju znacajne kolicine NSC-a i time se ogranicava mogucnostzadovoljenja potreba za celulozom. Odnos celuloze i NSC-a je vrlo kom­plikovan i dinamican proces, posebno ako se zna da NSC u odnosu nacelulozu ima suprotan efekat na pH rumena i finalne proizvode fermentacije.Prema tome, pravilno balansiranje ove dye komponente obroka je neophodnoda bi se obezbedili uslovi za stabilnu fermentaciju u rumenu.

Na resavanju ovog problema i proucavanju odnosa NSC-a i NDF-a, kao ina efektima koje oni imaju na proizvodnju mleka, radilo je dosta istrazivackihtimova. Nocek i Russell (1988); Poore i sar. (1993) i Eastridge (1994) istrazivalisu efekte odnosa NDF-a kabastog dela obroka na deo skroba koji se Iermentiseu rumenu (FNDF: RDS). Rezultati pokazuju da u obrocima baziranim najecmu. a u odnosu na one gde je kukuruz osnovni izvor skroba, kada je ovajodnos nizak (8:1 prema 1:1), konzumacija suve materije, sadrzaj mlecne mastii proizvodnja mleka su uvek bili nizi na obrocima sa jecmom. Medutim, kada

93

je taj odnos prelazio granice 1:1, za oba tipa obroka, sadrzaj mlecne masti inivo proizvodnje su drasticno povecani, Konacan zakljucak je da kada jeFNDF : RDS odnos najmanje 1 mogu se ocekivati dobre proizvodne per­formanse krava. Ovakvi rezultati su u saglasnosti sa podacima Nocek i Russell(1988); koji su utvrdili da je optimalan odnos NSC : NDF negde izmedu 0,9 i1,2, ili Eastridge-a (1994) da odnos NDF : NSC mora biti veci od 0,5.

Uobicajeni obroci krava muzara sadrze i odredene kolicine nuz proizvodaod kojih neki imaju znatne kolicine celuloze, tj. relativno visoku NDF svar­ljivost, posebno ako se ovakvi obroci porede sa tradicionalnim obrocimabaziranim na Iucerkinom senu i kukuruznoj silazi (Tab. 6.). Ukljucivanjeovakvih nuzproizvoda moze da rezultira snizenjom mase kabastih hraniva uobroku (manje od 40%), ali nivoi NDF-a prelaze vrednost od 35% (Tab. 7.).

Tabela 6. Svarljivost NDF-a razlicitih kabastih hraniva i nuz proizvoda'Table 6. Comparative ruminal NDF digestibilities of various forages and by products!

Prosecna svarljivost

Hranivo - FeedstuffNDF-a u rumenu, 0/0 Brzina, %/hAverage ruminal NDF Rate, %/hdigestibility, 0/0

Lucerkino seno - Alfalfa hay 33-63 5-13

Lucerkina silaza -- Alfalfa silage 31-41 8-17

Kukuruzna silaza - Corn silage 25-35 3,5

Serio crvene deteline48-59 10

Red clover hay

Serio ovsa - Oats hay 57 4-5

Klip kukuruza - Corn cobs 28-56 3-4

Ljuske semena pamuka33 4

Cottonseed hulls

Repini rezanci - Beet pulp 69 1-9

Pivski trap, suvi 50 3-10Brewers grain, dry

Kukuruzni gluten, suvi42-49 8-11

Corn gluten feed, dry

Sojine ljuske - Soybean hulls 86-95 1-7

Kukuruz - Corn 73 3-6

1 Nocek i Russell (1988)

NajboIji primer ovome su suvi repini rezanci i sojine Ijuske koji su bogatiu NDF-u, ali se veoma efikasno koriste u rumenu. Za repine rezance jeutvrdeno da efikasno mogu da zamene jecam kao energetski izvor i kaopodlogu za fermentaciju u rumenu koja je neophodna za visoku Iaktaciju(Mayne i Gordon, 1984. i Ben-Ghedalia i sar., 1998). U usiovima kada jelimitirana mogucnost koriscenja kvalitetnog sena, Weidner i Grant (1994) su

94

ustanoviIi da se NDF kabastog obroka moze efikasno sniziti na 45% ako suobrok ukljuci 25% sojine ljuske i 20% seckanog sena.

Osnovno pravilo je da pri balansiranju obroka oni treba da su takoformulisani da ornogucuju maksimalnu fermentaciju ugljenih hidrata u rume­nu, maksimalnu konzumaciju i mikrobiolosku sintezu proteina. Razgradnjaugljenih hidrata u rumenu ima direktnog uticaja na sintezu mikrobijalnihproteina (Hoover i Stokes, 1991), pa bi u svim obrocima krava trebalo da budevise ovakvih izvora koji se medusobno razlikuju po stepenu svarljivosti - odbrzo do sporo svarljivih. Ovako formulisani obroci ce obezbediti stalni ioptimalni dotok krajnjih proizvoda fermentacije spremnih za absorpciju i, nataj nacin, podmiriti potrebe krave u laktaciji za energijom i proteinima.

Pri balansiranju obroka za krave muzare, sa aspekta balansiranja ugljeno­hidratnih komponenti, u obzir se moraju uzeti i drugi faktori, kao sto suprisustvo hraniva sa dugim celuloznim vlaknima, nivo ucesca kabastih hra­niva, vrsta kabastih hraniva, broj hranjenja u toku dana, nacin hranjenja(primena kompletnih miksiranih obroka iIi ne), kao i eventualna upotrebapufera.

Tabela 7. Primer obroka sa vlaknastim nuz proizvodimaTable 7. Example ration containing fibrous by products

Hranivo - Ingredient kg SM - kg DM

Lucerkino seno - Alfalfa hay 8,1

Seme pamuka - Cottonseed 2,5

[ecam - Barley 3,2

Kukuruz - Corn 3,..2

Pivski trap - Brewers grains 1,7

Repini rezanci - Beet pulp 1,8

Sojine ljuske - Soy hulls 1,8

Sojina sacma, 44% - Soybean meal, 44% 1,1

Pokazatelj - ItemHem, analiza (na bazi SM)Analysis Level (DM basis)

SP, % - CP, % 18,5

NSC, % 35,0

NDF, % 35,8

Kabastih hraniva, % - Forage, % 34,5

Konzumacija NDF / Tel. masa 1,4Intake NDF / Body weight

1 Hoover i Miller, (1996)

95

ZAKLJUCAK

Veoma je tesko, skoro nernoguce definisati striktne vrednosti za formu­lisanje obroka. U najboljem slucaju mogu se dati njihovi opsezi. Svaka farmaje slucaj i situacija za sebe, pa ce sistem i nacin ishrane zavisiti od raspo­lozivosti i vrste kabastih hraniva, mogucnosti obezbedenja drugih komponentiobroka i mogucnosti primene odredenog nacina ishrane.

Definisanje obroka za farmu pocinje sa probnim obrokom na kome sezatim vrsi niz izmena i podesavanja, zavisno od reakcije zivotinja. Kravemuzare veoma brzo reaguju na odredene izmene u obroku preko promena ukonzumaciji, proizvodnji mleka, sadrzaju mlecne masti, i sl., ali se mozedogoditi da se jave minorni problemi u ishrani, rnedutim i takvi problemimogu imati dugotrajne posledice. Obroci koji sadrze prekomerne kolicineNSC-a, lako svarljive ugljene hidrate, ili neodgovarajucu kolicinu vlakana,nece dugo odrzavati stabilnost fermentacije u rumenu, mogu izazvati ekcese ukonzumaciji SM, ili druge zdravstvene probleme kao sto su ketoze, acidoze,dislokacije abomazuma, i s1.

Prema rezultatima velikog broja ogleda sa kravama koje proizvode preko30 kg mleka, granicne vrednosti pojedinih ugljenohidratnih frakcija u SMobroka bi trebale da su kao u Tab. 8.

Tabela 8. Cranicne vrednosti pojedinih frakcija ugljenih hidrata u SM obrokaTable B. General guidelines for the various carbohydrate fraction concentration (% of

total ration DM)

Pokazatelj - Component % SM - % DM

NDF 25-32

NSC (racunski] (by difference calculation) 35-40

Skrob (enzimskom reakcijom)32-40

Starch (determined by enzyme analysis)

Mogu se preporuciti i sledeca ogranicenja: 50 do 75% ukupnog skroba daje razgradivo u rumenu; da je 50 do 65% ukupnog NDF-a razgradivo urumenu i da je 50 do 60% ukupnih ugljenih hidrata razgradivo u rumenu.Hoover i Miller (1996) su posebno preporucili da se mora obezbediti dovoljnakolicina u rumenu razgradivih proteina koji su neophodni za optimalizacijuefikasnosti varenja ugljenih hidrata i za maksimalnu sintezu mikrobijalnogproteina.

96

LITERATURA

1. Ben-Ghedalia, D., Edith Yosef, J. Miron, and Y. Est. 1998. The effects of starch- andpectin-rich diets on quantitative aspects of digestion in sheep. Anim. Feed Sci.Techno!' 24:289.

2. Casper, D.P. and D.J. Schingoethe. 1989. Lactational response of dairy cows to di­ets varying in rumina! solubilities of carbohydrate and crude protein. J. Dairy Sci.72:928.

3. Casper, D.P. and D.}. Schingoethe, W.E. Eisenbeisz. 1990. Response of early lacta­tion dairy cows fed diets varying in source of nonstructural carbohydrate andcrude protein. J. Dairy Sci. 73:1039.

4. Chen, K.H., J.T. Huber, C.B. Theurer, J. Simas, F. Santos, S.C. Chan, and RS.Swingle. 1995. Effect of substituting steam-flaked sorghum for concentrate on lac­tation and digestion in dairy cows. J. Daairy Sci. 78:362.

5. DePeters, E.J. and S.J. Taylor. 1985. Effects of feeding corn or barley on cornpo­sitioin of milk and diet digestibility. J. Dairy Sci. 68 :2027.

6. Eastridge, M. 1994. Influence of fiber intake on animal health and productivity.Proc. Tri-State Dairy Nutrition Conference. p. 45.

7. Ewing, D.L., D.E. Johnson, and W.V. Rumpler. 1986. Corn particle passage and sizereduction in the rumen of beef steers. J. Anim. Sci. 63:1509.

8. Galyean, M.L., D.G. Wagner, and F.N. Owens. 1981. Dry matter and starchdissappearance of corn and sorghum as inf1uenced by particle size andd process­ing. J. Dairy Sci. 64:1804.

9. Grings, E.E., RE. Romer, and D.P. Dietelhoff. 1992. Evaluaation of corn and barleyas energy sources for cows in early lactation fed alfalfa-based diets. J. Dairy Sci.75:193.

10. Herrera-Saldana, RE., R Gomez-Alarcon, M. Torabi, and J.T. Huber. 1990a. Influ­ence of synchronizing protein and starch degradation in the rumen on nutrient uti­lization and microbial protein synthesis. J. Dairy Sci. 73:142.

11. Herrera-Saldana, RE., J.T. Huber, and M.H. Poore. 1990b. Dry matter, crude pro­tein, and starch degadability of five cereal grains. J. Dairy Sci. 73:2386.

12. Hoover, W.H. and T.K. Miller. 1996. Proc. MidSouth Ruminant Nutrition Confer­ence (E.R Jordan, ed), Texas Animal Nutrition Council - Texas Agricultural Exten­sion Service. p. 33.

13. Hoover, W.H. and S.R Stokes. 1991. Balancing carbohydrates and proteins for op­timum rumen microbial yield. J. Dairy Sci. 74:3630.

14. Lykos, T. And G.A. Varga. 1995. Effects of processing method oon degadation char­acteristics of protein and carbohydrate sources in ssitu. J. Dairy Sci. 78:1789.

15. Mayne, C.S. and F.J. Gordon. 1984. The effect of type of concentrate and level ofconcentrate feeding on milk production. Anim. Prod. 39:65

16. McAllister, T.A., L.M. Rode, K-J. Cheng, and J.G. Buchanan-Smith. 1992. Effect offormaldehyde-treated barley or escape protein on the ruminal environment and di­gestion in steers. Can. J. Anim. Sci. 72:317.

97

17. McCaarthy, RD., [r., T.H. Klusmeyer, J.L. Vicini, J.H. Clark, and D.R Nelson. 1989.Effects of source of protein and carbohydrate anD ruminal fermintation and pas­sage of nutrients to the small intestine of lactating cows. J. Dairy Sci. 72:2002.

18. Mertens, D.R 1992. Nonstructural and structural carbohydrates. In: Large DairyHerd Management. (Van Horn, H.H. and C.J. Wilcox, eds) pp 219-235, Amer. DairySci. Assoc., Champaign, 11.

19. Nocek, J.E. and J.B. Russell. 1988. Protein and energy as an integrated system. rela­tionship if ruminal protein and carbohydrate availabilty to microbial synthesis andmilk production. J. Dairy Sci. 71:2070-2107

20. Nocek, J.E. and S. Tamminga. 1991. Site of digestion of starch in the gastrointesti­nal tract of dairy cows and its effect on milk yeild and composition. J. Dairy Sci.74:3598.

21. Oliveira, J.S., J.T. Huber, J.M. Simas, C.B. Theurer, and RS. Swingle. 1995. Effectof sorghum grain processing on site and extent on digestion of starch in lactatingdairy cows. J. Dairy Sci. 78:1318

22. Overton, T.R, M.R. Cameron, J.P. Elliott, and J.H. Clark. 1995. Ruminal fermenta­tion and passage of nutrients to the duodenum of lactating cows fed mixture ofcorn and barley. J. Dairy Sci. 78:1981.

23. Owens, F.N., RA. Zinn, and Y.K. Kim. 1986. Limits to starch digestion in the ru­minant small intestine. J. Anim. Sci. 63:1634.

24. Poore, M.H., J.A. Moore, T.P. Eck, RS ..Swingle, and C.B. Theurer. 1993. Effect offiber source and ruminal starch degradability on site and extent of digestion indairy cows. J. Dairy Sci. 76:2244.

25. Rode, L.M. and L.D. Satter. 1988. Effect of amount and length of alfalfa hay in di­ets containing barley or corn on site of digestion and rumen microbial protein syn­thesis in dairy cows. Can. J. Anim. Sci. 68:445.

26. Rooney, L.W. and RL. Pflugfelder. 1986. Factors affecting starch digestibility withspecial emphasis on sorghum and corn. J. Anim. Sci. 63:1607.

27. Richardson, C.R 1990. Feedmill operation, feed handling, processing and goodmanufacturing practices. In: Cattle Feeding: A Guide to Management (RC. Albinand G.B. Thompson, eds), Trafton Printing, Inc., Amarillo, TX, p. 121.

28. Weidner, S.J. and RJ. Grant. 1994. Soyhulls as a replacement for forage fiber in di­ets for lactating cows. J. Dairy Sci. 77:513.

29. Zinn, RA. 1993. Influence of processing on the comparative feeding value of bar­ley for feedlot cattle. J. Anim. Sci. 71:3.

98

CARBOHYDRATES IN DAIRY COWS NUTRITION

byPejie, N.

SUMMARY

Carbohydrates are the primary sources of energy in the diet of dairy cows,consisting of both structural (fiber) and non-structural (starch) components. In­adequacies of either carbohydrate components (fiber or starch) can instigate se­vere metabolic problems (displaced abomasum, ketosis) causing long-termconsequences (laminitis). Factors influencing rate and extent of ruminal carbo­hydrates digestion include both nutrition and feeding management. Researchon individual feedstuffs and processing effects has evaluated ruminal responsesin controlled settings; although much information is available on individual in­gredients, the challenge for nutritionists lies in assimilating the information un­der the various field conditions that occur.

Key words: Carbohydrates, dairy cows, fiber, starch, metabolic problems

Primljeno: 30.10.2000.Prihvaceno: 05.11.2000.

99