ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZO-HUMANISTYCZNEGO W SIEDLCACH. Nr 2 (2) 2015

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU PRZYRODNICZO-HUMANISTYCZNEGO W SIEDLCACH Se ri a ROL NICTWO Nr 2 (2) 2015 Piotr Guliński, Monika Kot, Ewa Salamończyk Katedra Hodowli Bydła i Oceny Mleka Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach ewa.salamonczyk@uph.edu.pl UDZIAŁ PRÓB O PRAWIDŁOWYM POZIOMIE MOCZNIKA I BIAŁKA W MLEKU KRÓW RASY POLSKIEJ HOLSZTYŃSKO-FRYZYJSKIEJ The share of samples with normal levels of urea and protein in milk of Polish Holstein-Friesian cows Streszczenie: Badania przeprowadzono w oparciu o dane dotyczące 3 stad bydła mlecznego. Badaniami łącznie objęto 100 krów, które ukończyły laktacje 305-dniowe w latach W pracy analizowano zawartość białka i mocznika w mleku jako wskaźniki służące do oceny poprawności żywienia krów. zawartość mocznika z 916 prób mleka wynosiła 179 mg w jednym litrze, a zawartość białka 3,48%. Analizując udział prób mleka o różnej zawartości białka i mocznika jako wskaźnika racjonalności żywienia krów wykazano, że aż 45% analizowanych prób charakteryzowało się niedostateczną podażą energii w dawkach pokarmowych. W ogólnej liczbie 916 prób mleka 330 (36%) to próby o zawartości powyżej 250 mg l -1 mocznika, co wskazuje, że pokarm, którym żywiono krowy, zawierał nadmiar białka. Analiza dotycząca wpływu poziomu produkcyjnego na częstotliwość występowania prób mleka o prawidłowym poziomie białka i mocznika w mleku wykazała, że tylko niewielka część (od 15% do 38%) rozpatrywanych w pracy prób mleka wskazywała na to, że potrzeby białkowe i energetyczne krów były zaspokojone. Słowa kluczowe: krowy mleczne, mleko, mocznik, zawartość białka Wstęp Mleko jest produktem złożonym, ponieważ zawiera około 250 składników. Z ekonomicznego punktu widzenia najważniejsze z nich to białko i tłuszcz. Ważnym czynnikiem, który wpływa na zmianę składu chemicznego mleka krów, w znacznym stopniu tłuszczu, a w mniejszym zakresie białka, jest żywienie [Litwińczuk i in. 2003, Sobotka i in. 2011]. Należy zwrócić uwagę, że dawka żywieniowa powinna być odpowiednio zbilansowana dla bydła. Powinna uwzględniać potrzeby pokarmowe oraz zapewniać sprawny przebieg procesów metabolicznych. W krajach Unii Europejskiej podejmowane są działania, które mają na celu poprawę efektywności ekonomicznej oraz jakości mleka, a także zagwarantowanie dobrego stanu zdrowia zwierząt [Krzyżewski 2001]. Dlatego oprócz określenia podstawowego składu mleka, liczby komórek somatycznych i drobnoustrojów, wpro-

2 6 Piotr Guliński, Monika Kot, Ewa Salamończyk wadzono również oznaczenie poziomu mocznika. Daje to możliwość eliminowania błędów żywieniowych (nadmiaru lub niedoboru białka oraz energii w dawce), które wpływają na stan zdrowia krów oraz powodują zmniejszenie ich wydajności [Jamroz 2001, Jamroz i Potkański 2001]. Mocznik jest syntetyzowany z amoniaku w wątrobie i nerkach. Amoniak ma działanie toksyczne, powstaje w żwaczu w procesie mikrobiologicznego rozkładu białka paszowego. Tam jest wykorzystywany przez bakterie do budowy ich własnego białka. Do trawieńca trafiają bakterie, drobnoustroje oraz część białka, która nie została rozłożona w żwaczu. Należy zauważyć, że stężenie amoniaku w żwaczu może gwałtownie wzrosnąć, gdy mamy do czynienia z niedoborem energii. Wtedy też bakterie nie są w stanie go przetworzyć, następuje zwiększenie jego przenikania do krwi. Związek, jaki powstaje, jest toksyczny dla organizmu krowy, dlatego też po wniknięciu z krwią do wątroby ulega przemianom na mocznik, czyli poddawany jest cyklowi mocznikowemu. Zachodzi on w wątrobie i polega na redukcji amoniaku do mocznika. Cykl mocznikowy związany jest z dużymi nakładami energetycznymi. Może to przyczynić się do pogłębienia deficytu energii krowy wysokowydajnej w okresie powycieleniowym. Możliwości detoksykacyjne wątroby wynoszą 2 mmol/min/1 kg wątroby [Nowak 2001]. Jeżeli nie dochodziłoby do tego procesu, nawet niewielka ilość białka spożytego przez krowy mogłaby doprowadzić do bardzo poważnego zatrucia amoniakiem. Mocznik przenoszony jest wraz z krwią po całym organizmie krowy. Z wątroby jest transportowany do gruczołu mlekowego i w ten sposób przenika do mleka. Niewielka cząsteczka mocznika może dostać się swobodnie do innych płynów ustrojowych organizmu poprzez błony komórkowe. Stanowi on część związków azotowych niebiałkowych znajdujących się w mleku [Krzyżewski i in. 2001]. Celem pracy była analiza poziomu mocznika i białka w mleku krów utrzymywanych w 3 gospodarstwach o różnym poziomie wydajności zlokalizowanych na terenie dwóch gmin. Materiał i metody Badania przeprowadzono w oparciu o dane dotyczące 3 stad bydła mlecznego, utrzymywanych w gospodarstwach na terenie gminy Kąkolewnica i Drelów należących do struktury organizacyjnej powiatu radzyńskiego i bialskiego (woj. lubelskie). Badaniami łącznie objęto 100 krów, które ukończyły laktacje 305-dniowe w latach Krowy we wszystkich ocenianych stadach utrzymywane były w systemie uwięziowym z zastosowanym żywieniem TMR. Ocenie poddano łącznie 916 próbek mleka pobieranych w ramach oceny wartości użytkowej bydła prowadzonej przez Polską Federację Hodowców Bydła i Producentów Mleka. Próbki mleka pochodziły z kolejnych 10 miesięcy trwania laktacji. W tabeli 1 przedstawiono dane charakteryzujące ocenianą populację krów. Dla realizacji zaplanowanego celu badań dokonano podziału prób mleka ze względu na zawartość mocznika na następujące grupy: 150 mg l -1 ; mg l -1 ; > 250 mg l -1. Ponadto analizo-

3 Udział prób o prawidłowym poziomie mocznika i białka w mleku krów 7 wane próby mleka zakwalifikowano do 3 grup charakteryzujących się następującym poziomem białka w mleku: 3,20%; 3,21-3,60%; > 3,60%. Wyznaczono grupy diagnostyczne krów, które wydzielono według przynależności do grupy uzyskującej odpowiedni poziom białka i mocznika w mleku (tabela 2). Tabela 1. Charakterystyka użytkowości mlecznej ocenianych krów w laktacji standardowej (305-dniowej) Table 1. Characteristics of the utility of milk cows in lactation standard (305-day) Wydajność mleka [kg] Tłuszcz [%] Białko [%] Liczba krów Czynnik Milk yield [kg] Fat [%] Protein [%] The number Factor of cows Obora Cowshed ,16 0,48 3,28 0, ,07 0,41 3,25 0, ,35 0,35 3,27 0,21 Laktacja Lactation ,18 0,43 3,32 0, ,10 0,43 3,21 0,54 Razem/średnio Total/average ,16 0,43 3,28 0,36 Tabela 2. Interpretacja poprawności żywienia krów [Osten-Sacen 1999, Pytlewski i in. 2011] Table 2. Interpretation of the correctness of feeding cows [Osten-Sacen 1999, Pytlewski i in. 2011] Zawartość białka w mleku [%] The protein content of milk [%] 3,20 3,21-3,60 >3,60 Zawartość mocznika w mleku [mg l -1 ] The urea content in the milk [mg l -1 ] >250 Niedobór białka i energii Protein and energy deficiency Niedobór białka i nieznaczna nadwyżka energii Protein deficiency and small overage surplus of energy Niedobór białka i nadmiar energii Protein deficiency and excess of energy Niedobór energii Energy deficiency Zbilansowany poziom białka i energii Balanced level of protein and energy Nadmiar energii Excess of energy Nadmiar białka i niedobór energii Excess of protein and energy deficiency Nadmiar białka i nieznaczny niedobór energii Excess of protein and small energy deficiency Nadmiar białka i energii Excess of protein and energy Dla oceny wpływu poziomu produkcyjnego na częstotliwość występowania prób mleka z różnym poziomem białka i mocznika badaną populację krów podzielono według wydajności mleka w laktacji 305-dniowej na następujące grupy: 6000 kg; kg; >8000 kg.

4 8 Piotr Guliński, Monika Kot, Ewa Salamończyk W obliczeniach statystycznych wykorzystano jednoczynnikową analizę wariancji metodą najmniejszych kwadratów. Zastosowano następujący model liniowy: y ij = μ + a i + e ij gdzie: μ średnia ogólna, a i - wpływ i-tego miesiąca laktacji lub i-tego poziomu produkcji, e ij efekt losowy. Istotność różnic między średnimi szacowano testem Duncana przy P 0,05. Udział prób mleka krów w klasach oceniono przy pomocy testu niezależności chi 2. Obliczenia wykonano w programie Statistica Wyniki i dyskusja W pracy analizowano poziom białka i mocznika w mleku jako wskaźników służących do oceny poprawności żywienia krów. W tabeli 3 przedstawiono dane dotyczące dobowej wydajności mleka w 10 miesiącach laktacji oraz średnią zawartość białka i mocznika w mleku. Przeciętna wydajność mleka z 916 prób wynosiła 21,5 kg. Wykazano, że największą wydajnością charakteryzowały się krowy w pierwszym i drugim miesiącu po wycieleniu. Wynosiła ona odpowiednio 27,5 kg i 27,0 kg mleka. zawartość białka w mleku wynosiła przeciętnie 3,48%. Analizując zawartość białka w poszczególnych miesiącach laktacji, zaobserwowano wzrost jego poziomu wraz z upływem trwania laktacji. Również w ocenie Kruczyńskiej i in. [2006] najniższa zawartość białka w mleku miała miejsce w drugim miesiącu laktacji 3,16%, a w pozostałych miesiącach wynosiła powyżej 3,20%. Zawartość mocznika w mleku wynosiła przeciętnie 179 mg l -1. Zaobserwowano znaczne wahania poziomu mocznika w mleku badanej populacji krów. Badania Pecki i in. [2012] wskazują, że wzrost jego poziomu następował do około 150 dnia produkcji mleka. Obniżenie zawartości mocznika następowało pod koniec trwania laktacji. W ocenie Nałęcz-Tarwackiej i in. [2004] także stwierdzono spadek poziomu mocznika w pierwszych dwóch miesiącach po wycieleniu. Według Borkowskiej i in. [2006] w mleku z pierwszych miesięcy laktacji po wycieleniu poziom mocznika w porównaniu z pozostałymi był stosunkowo niski i wynosił 171 mg l -1. Bardzo wysoki poziom mocznika autorzy ci zaobserwowali od 101 do 200 dnia laktacji krów wynosił on 309 mg l -1. Przeprowadzone przez Salamończyk i Gulińskiego [2015] porównanie koncentracji mocznika w mleku produkowanym podczas pierwszych 10 miesięcy laktacji standardowej z zawartością tego składnika w surowcu pozyskiwanym w laktacjach przedłużonych wykazało, że jego zawartość po wycieleniu była istotnie większa. W tabeli 4 przedstawiono wpływ poziomu produkcyjnego uzyskanego w laktacji 305-dniowej na zawartość białka (%) i mocznika (mg l -1 ) w mleku. Przy produkcyjności powyżej 8000 kg mleka w laktacji standardowej średni poziom białka był wyższy od średniej jego zawartości w mleku i wynosił 3,64%. Stwierdzono istotne statystycz-

5 Udział prób o prawidłowym poziomie mocznika i białka w mleku krów 9 nie różnice w zawartości mocznika w mleku w zależności od wydajności mleka w laktacji standardowej. Da się zauważyć wzrost zawartości tego składnika wraz ze wzrostem poziomu produkcji w laktacji 305-dniowej. Przy wydajności mleka >8000 kg średni poziom mocznika wynosił 201 mg l -1. Tabela 3. dobowa wydajność mleka [kg], zawartość białka [%] i mocznika [mg l -1 ] w poszczególnych miesiącach laktacji Table 3. The average daily milk yield [kg], the protein content [%] and urea [mg l -1 ] in each month of lactation Miesiąc laktacji Month of lactation N Dobowa wydajność mleka Daily milk yield [kg] Białko Protein [%] Mocznik Urea [mg l -1 ] ,5 A 7,8 3,19 0, ,0 A 8,1 3,13 0, ,5 AB 8,1 3,24 0, ,5 ABC 7,7 3,26 0, ,0 ABCD 7,5 3,38 0, ,8 BCDE 6,7 3,41 0, ,0 CDEF 6,8 3,56 0, ,9 DEF 6,5 3,59 0, ,8 EF 5,8 3,75 0, ,0 EF 5,7 3,83 0, Razem/średnio Total/average ,5 8,1 3,48 0, Średnie oznaczone dużymi różnymi literami różnią się istotnie przy P 0,05 s marked with large different letters differ significantly at P 0.05 Tabela 4. Wpływ poziomu produkcyjnego w laktacji 305-dniowej [kg] na zawartość białka [%] i mocznika [mg l -1 ] w mleku Table 4. Effect of the level of milk production in 305 days lactation [kg] on protein content [%] and urea [mg l -1 ] in milk Poziom produkcji mleka [kg] Cecha Level of milk production [kg] Trait >8000 N Białko [%] Protein [%] 3,49 B 3,54 AB 3,64 A 0,46 0,47 0,45 Mocznik [mg l -1 ] Urea [mg l -1 ] 139 B 176 AB 201 A Średnie w wierszach oznaczone dużymi literami różnią się istotnie przy P 0,05 s in rows marked with large letters differ significantly at P 0.05

6 10 Piotr Guliński, Monika Kot, Ewa Salamończyk Dane tabeli 5 informują, że tylko 15% prób spełniło oba kryteria oceny zbilansowania dawek pokarmowych. Aż 21% prób mleka zawierało powyżej 250 mg/l mocznika i poniżej 3,20% białka. W świetle uzyskanych w pracy wyników można stwierdzić, że w żywieniu bydła w ocenianych stadach największym problemem był niedobór energii i nadmiar białka w paszy. Tabela 5. Udział prób mleka [%] o różnej zawartości białka i mocznika Table 5. The share of milk samples [%] of different protein content and urea content Mocznik [mg l Białko [%] ] Urea [mg l Protein [%] ] >250 3,20 11 (101*) 13 (119) 21 (193) 3,21-3,60 12 (110) 15 (137) 12 (110) >3,60 6 (55) 7 (64) 3 (27) Razem (%) Total (%) (*) liczba prób mleka w podklasach chi 2 = 1,162 (P>0,05) Razem [%] Total [%] 100 (916) W badaniach Górskiej i Mróz [2004] stwierdzono, że częstotliwość występowania prób mleka o różnej zawartości białka i mocznika była różna w każdym stadium laktacji. W badaniach wymienionych autorek zaobserwowano 44% prób mleka, które potwierdziły odpowiednio zbilansowaną dawkę pokarmową w drugim okresie laktacji ( dni). Stwierdzono, że w pozostałych okresach laktacji udział prób wynosił od 25,9% do 28,2%. Według Borkowskiej i in. [2006] 53,5% badanych prób mleka charakteryzowało się poziomem mocznika w granicach od mg l -1. W badaniach Sablika i in. [2001] zauważono, że zaledwie od 7% do 50% krów poddanych ocenie otrzymywało prawidłowo zbilansowaną dawkę pokarmową. Dokonano również oceny wpływu poziomu produkcyjnego (wydajności mleka w okresie laktacji 305-dniowej) na udział prób o określonej zawartości białka i mocznika z punktu widzenia pokrycia potrzeb energetycznych i białkowych (tabela 6). Stwierdzono, że w zależności od wydajności mleka w laktacji standardowej optymalny poziom białka i mocznika w mleku wystąpił zaledwie w przypadku 18, 15 i 10% prób. Mimo iż różnice nie były istotne statystycznie, wykazano, że im wyższy poziom produkcji mleka, tym niższy udział prób o odpowiedniej zawartości białka (3,21-3,60%) oraz mocznika ( mg l -1 ) w mleku. W przypadku krów o najwyższej produkcji mleka w laktacji 305-dniowej (>8000 kg), główne problemy dotyczyły braku dostatecznej ilości energii w paszy oraz nadmiaru białka. Świadczy o tym udział prób mleka zawierającego poniżej 3,20% białka oraz powyżej 150 mg l -1 mocznika. Procentowy udział wymienionych prób mleka wynosił odpowiednio: 25% i 24%.

7 Udział prób o prawidłowym poziomie mocznika i białka w mleku krów 11 Tabela 6. Udział prób mleka [%] o różnej zawartości białka i mocznika w mleku w zależności od poziomu produkcji mleka w laktacji 305-dniowej Table 6. The share of milk samples [%] of different protein content and urea in milk depending on the level of milk production in 305-day lactation Mocznik [mg l Białko [%] ] Urea [mg l Protein [%] Razem [%] ] Total [%] >250 Poziom produkcji mleka w laktacji 305-dniowej 6000 kg Level of milk production in 305 days lactation 6000 kg chi 2 = 1,627 (P>0,05) 3,20 8 (13*) 9 (15) 15 (25) 32 (53) 3,21-3,60 15 (25) 18 (30) 12 (20) 45 (74) >3,60 9 (15) 9 (15) 5 (8) 23 (38) Razem [%] Total [%] 32 (53) 36 (60) 32 (53) 100 (165) Poziom produkcji mleka w laktacji 305-dniowej kg Level of milk production in 305 days lactation kg chi 2 = 1,697 (P>0,05) 3,20 10 (48) 11 (52) 23 (109) 44 (209) 3,21-3,60 11 (52) 15 (71) 12 (58) 38 (181) >3,60 6 (28) 8 (38) 4 (19) 18 (86) Razem (%) Total (%) 27 (128) 34 (162) 39 (186) 100 (476) Poziom produkcji mleka w laktacji 305-dniowej >8000 kg Level of milk production in 305 days lactation >8000 kg chi 2 = 4,205 (P>0,05) 3,20 17 (47) 25 (69) 24 (66) 66 (181) 3,21-3,60 8 (22) 10 (27) 11 (31) 29 (80) >3,60 2 (5) 2 (5) 1 (3) 5 (14) Razem [%] Total [%] 27 (74) 37 (101) 36 (100) 100 (275) (*) liczba prób w podklasie Podsumowanie Analiza dotycząca częstotliwości występowania prób mleka o pożądanym poziomie białka i mocznika w mleku wykazała, że tylko 15% ocenianych prób mleka świadczyło o tym, że potrzeby białkowe i energetyczne krów były zaspokojone. Stwierdzono również, że wraz ze wzrostem wydajności mleka w laktacji standardowej zmniejszał się udział prób mleka o optymalnym poziomie białka i mocznika. Wpływ poziomu produkcyjności na udział prób z optymalną zawartością białka i mocznika z punktu widzenia potrzeb energetycznych i białkowych krów ma duże znaczenie, ponieważ przy wyższej produkcyjności trudniej jest zaspokoić te potrzeby zwierząt w laktacji.

8 12 Piotr Guliński, Monika Kot, Ewa Salamończyk Piśmiennictwo Borkowska D., Januś E., Malinowska K., Poziom mocznika w mleku krów żywionych głównie paszami z trwałych użytków zielonych. Ann. UMCS. VOL. XXIV, 9: Górska A., Mróz B., Zawartość mocznika w mleku krów w okresie laktacji. Zesz. Nauk. Prz. Hod., 74: Guliński P., Młynek K., Salamończyk E., Zmiany zawartości mocznika w mleku w zależności od wybranych czynników środowiskowych. Med. Wet. 64 (4A): Jamroz D. (red.) Żywienie zwierząt i paszoznawstwo. Fizjologiczne i biochemiczne podstawy żywienia zwierząt. t. 1. Warszawa, Wyd. PWN. Jamroz D., Potkański A. (red.) Żywienie zwierząt i paszoznawstwo. Żywienie zwierząt. t. 2. Warszawa, Wyd. PWN. Kruczyńska H., Mitke A., Tylkowska E., Kozłowska-Hałas J., Wydajność i skład mleka wysokowydajnych krów żywionych dawkami pełnoporcjowymi (TMR). Prac. i Mat. Zoot., 63: Krzyżewski J., Zawartość mocznika w mleku jako kryterium właściwego zbilansowania dawek pokarmowych dla krów dojrzałych. Wyniki oceny wartości użytkowej i hodowlanej zwierząt gospodarskich w roku KCHZ, , Warszawa Litwińczuk Z., Barłowska J., Teter U., Zdunek W., Ocena wpływu niektórych czynników na poziom mocznika w mleku krów wysokowydajnych. Zesz. Nauk. Prz. Hod., 68 (1): Mäntyssari P., Huhtanem P., Nousiainen J., Virkki M., The effect of concentrate crude protein content and feeding strategy of total mixed ration on performance of primiparous dairy cows. Livest. Prod. Sci. 85: Nałęcz-Tarwacka T., Grodzki H., Slósarz J., Wpływ kolejnych laktacji i sezonu żywienia na zawartość mocznika w mleku krów. Zesz. Nauk. Prz. Hod., 68 (1): Nowak W., Błędy żywieniowe choroby metaboliczne diagnozowanie Osten-Sacken A., Oznaczanie poziomu mocznika w mleku nowy parametr informacyjny dla hodowcy. Prz. Hod., 6, 5 8. Pecka E., Zachwieja A., Zawadzki W., Wpływ stadium laktacji na jakość mikrobiologiczną oraz cytologiczną mleka związaną ze zmianami udziału poszczególnych frakcji białek i poziomu mocznika w mleku krów pierwiastek. Acta Sci. Pol. Med. Vet., 11 (1): Pytlewski J., Antkowiak I., Skrzypek R., The effect of some non-nutritional factors on urea level in milk of Polish Holstein-Friesian cows. Nauka Przyr. Technol. 5, 3, #27.

9 Udział prób o prawidłowym poziomie mocznika i białka w mleku krów 13 Sablik P., Kamieniecki H., Grzesiak W., Porównanie poziomu cech produkcji i niektórych wskaźników rozrodczych krów holsztyńsko-fryzyjskich importowanych jako jałowice cielne z Francji z wynikami uzyskanymi od krów miejscowych. Zesz. Nauk. Prz. Hod., 59: Salamończyk E., Guliński P., Differences in the level of urea in milk between standard and extended lactation period and the impact on the environment. Acta Sci. Pol. Zootechnica, 14(2): Sobotka W., Miciński J., Wróblewski P., Zwierzchowski G., Wpływ systemu żywienia tradycyjnego i TMR na pobranie paszy przez krowy, ich wydajność, skład mleka i jego jakość higieniczną. Rocz. Nauk. PTZ 7(4): The share of samples with normal levels of urea and protein in milk of Polish Holstein-Friesian cows Summary: The study is based on data on 3 dairy herds. The study involved a total of 100 cows that completed 305-day lactations in the period The study analyzed protein and urea in milk as indicators to assess the accuracy of feeding cows. Medium urea content of 916 milk samples was 179 mg in 1 liter, and the protein content 3.48%. Analyzing the contribution of milk samples containing different amounts of protein and urea as an indication of the reasonableness of the cows diet has been shown that 45% of the analyzed samples were characterized by an insufficient supply of energy in feed rations. The total number of milk samples (36%) of a sample containing over 250 mg l -1 urea, which indicates that feed rations, which were fed cattle contain an excess of protein. Analysis of the influence of the level of production of the frequency of occurrence of samples of milk with normal levels of protein and urea in milk showed that only a small proportion (from 15% to 38%) considered the work of milk samples indicated that the need for protein and energy cows were met. Keywords: dairy cows, milk, urea, protein content