Zastosowanie żyta w żywieniu trzody chlewnej i bydła

Transkrypt

1 Zastosowanie żyta w żywieniu trzody chlewnej i bydła

2 Autorzy artykułów Andrea Meyer Izba Rolnicza Dolnej Saksonii, Niemcy Dziedzina: Żywienie, Badania Doświadczalne Zwierzęta dr Wilfried von Gagern dr inż. Tomasz Schwarz Katedra Hodowli Trzody Chlewnej i Małych Przeżuwaczy Uniwersytet Rolniczy w Krakowie dr hab. Marek Pieszka, prof. nadzw. Instytut Zootechniki Państwowy Instytut Badawczy w Balicach Dział Żywienia Zwierząt i Paszoznastwa dr inż. Magdalena Łopuszańska-Rusek Instytut Zootechniki Państwowy Instytut Badawczy w Balicach Dział Żywienia Zwierząt i Paszoznastwa dr inż. Marian Kamyczek Instytut Zootechniki Państwowy Instytut Badawczy Zakład Doświadczalny Pawłowice Claus Hinrich Heuer Manager Produktu Międzynarodowego Żyta KWS LOCHOW GMBH, BERGEN, Niemcy dr hab. inż. Jan Grajewski, prof. UKW Uniwersytet Kazimierza Wielkiego Instytut Biologii Eksperymentalnej, Zakład Fizjologii i Toksykologii 2 Redakcja artykułów

3 Spis treści 1 Składniki żyta Zawartość składników odżywczych i wartość pokarmowa Specyfi czne składniki żyta Polisacharydy nieskrobiowe (NSP) Sporysz Mykotoksyny Zachowanie jakości ziarna a prawidłowe składowanie Wykorzystanie żyta w żywieniu zwierząt użytkowych Wykorzystanie żyta w żywieniu trzody chlewnej Lochy Prosięta Tuczniki Wykorzystanie żyta w żywieniu bydła Krowy mleczne Opasy Wyniki doświadczeń w żywieniu zwierząt prowadzonych w różnych krajach Pasa Żyta Tuczniki Lochy Prosięta Krowy mleczne Buhaje opasowe Zalecenia Niemieckiego Towarzystwa Rolniczego (DLG) dotyczące zastosowania żyta w żywieniu bydła i trzody chlewnej Przykłady z gospodarstw w zakresie doświadczeń praktycznych w skarmianiu żyta Tabela wartości pokarmowej DLG dla bydła i trzody chlewnej (2005) Bibliografia...45 Spis treści 3

4 Przedmowa Żyto jest atrakcyjne! Ważną rzeczą w żywieniu zwierząt jest uzyskiwanie wysokich przyrostów masy ciała oraz wysokiej wydajności mlecznej. Równocześnie ważnym jest dobry stan zdrowotny zwierząt oraz dostępność taniej paszy. Ogólnoeuropejskie wyniki dotyczące skarmiania pasz dowodzą, że żyto doskonale spełnia te wymagania. Dobrym przykładem są indywidualne gospodarstwa duńskie oraz niemieckie, gdzie żyto traktowane jest jako pełnowartościowy składnik pasz produkowanych we własnych mieszalniach. Żyto cieszy się coraz większą popularnością, gdyż zarówno świnie jak i bydło dobrze akceptują ten gatunek zboża. Jednocześnie ważnym czynnikiem jest fakt, że żyto hybrydowe (mieszańcowe) uprawiane w warunkach gleb średnich i lekkich odznacza się najwyższym plonem ziarna wśród zbóż. Żyto świetnie wykorzystuje słabo dostępne składniki pokarmowe w glebie oraz odznacza się ogromną odpornością na stresy, co zapewnia bezpieczeństwo upraw oraz wydajną i tanią produkcję surowca zbożowego do produkcji pasz. Celem niniejszej broszury jest przybliżenie Państwu niezbędnej wiedzy podstawowej dotyczącej żyta jako wartościowego składnika paszy. Opracowanie zawiera raporty z doświadczeń własnych a także przykłady dawek pokarmowych ułożonych na potrzeby żywienia trzody chlewnej i bydła. Nasz praktyczny poradnik stanowi też podsumowanie europejskich wyników doświadczeń naukowych w zakresie skarmiania żyta. Projekt RYE BELT, zainicjowany przez KWS LOCHOW, prowadzi od 2008 r. działania na rzecz uprawy żyta w całej Europie. Projekt kładzie nacisk na hodowlę i sprzedaż żyta oraz wykorzystanie żyta jako paszy w żywieniu zwierząt. Więcej informacji znajdą Państwo na stronie Kończąc, pragniemy podziękować Autorom i Badaczom prowadzącym doświadczenia za wsparcie udzielone nam przy tworzeniu niniejszej broszury. z poważaniem Thomas Blumtrit t Dyrektor Sprzedaży w Niemczech, Polsce oraz w Europie Wschodniej KWS LOCHOW GMBH Claus Hinrich Heuer Manager Produktu Międzynarodowego Żyto KWS LOCHOW GMBH 4 Przedmowa

5 1 Składniki żyta 1.1 Zawartość składników odżywczych i wartość pokarmowa Z porównania gatunków zbóż wynika, że żyto zawiera znacznie więcej skrobi niż jęczmień, ale jednak mniej niż pszenica i pszenżyto. Średnio, w latach 2007 do 2010, zawartość skrobi w ziarnie żyta wynosiła 53,3 %, podczas gdy w jęczmieniu 50,8 % natomiast w pszenicy aż 59,1 %. Spośród wszystkich gatunków zbóż żyto zawiera najmniej białka. Na podstawie dotychczasowych wyników dotyczących plonów uzyskanych w 2011 roku stwierdzono, że zawartość surowego białka w ziarnie żyta sięgała 10,4 %, w pszenicy 12,2 %, pszenżycie 11,3 % i jęczmieniu 11,6 %. W ziarnie żyta średnia zawartość cukru wynosi ponad 5 % i jest dwukrotnie wyższa aniżeli w jęczmieniu i pszenicy. Wyniki analiz z ostatnich lat pokazują, że zawartości substancji odżywczych w ziarnach poszczególnych gatunkach zbóż zmieniają się z roku na rok (tabela 1). Czynnikami decydującymi o zawartości poszczególnych składników w ziarnie między innymi są: warunki atmosferyczne w trakcie okresu wegetacji, poziom stosowanego nawożenia, rodzaj gleby oraz cechy odmianowe uprawianego gatunku. Dlatego badania ziarna zbóż wykonywane pod kątem zawartości poszczególnych składników stanowiących o ich wartości są działaniem bardzo pożądanym a jednocześnie szybkim i tanim w realizacji dzięki wykorzystaniu techniki spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS). Tabela 1: Wartość pokarmowa ziarna zbóż 1) pochodzacego ze zbiorów w latach (analizy NIRS, LUFA Nord-West, Niemcy) Żyto Jęczmień Pszenżyto Pszenica Rok Liczba prób Sucha masa [%] 86,1 86,1 84,9 86,4 86,0 85,7 86,1 86,7 85,7 86,5 86,0 86,2 Białko surowe [%] 8,2 9,2 9,2 10,6 11,1 11,3 10,1 10,3 11,7 10,9 11,1 11,8 Tłuszcz surowy [%] 1,9 1,9 2,0 2,8 2,7 2,6 2,0 2,0 2,2 2,1 2,1 2,2 Włókno surowe [%] 2,2 2,4 2,3 5,0 5,3 4,5 2,7 2,5 2,6 2,4 2,4 2,4 Skrobia [%] 53,7 53,8 52,1 51,7 50,5 49,9 59,7 59,0 57,6 59,5 59,8 59,1 Cukier 2) [%] 5,4 5,1 5,0 2,1 2,0 2,1 3,2 3,0 2,8 2,6 2,3 2,2 Energia metaboliczna EM (trzoda chlewna) 3) [MJ/kg] 13,4 13,6 13,4 12,9 12,8 12,9 14,0 14,0 14,1 14,1 14,2 14,3 Energia netto laktacji [MJ/kg] ENL (krowy) 7,5 7,5 7,5 7,1 7,1 7,1 7,4 7,4 7,5 7,5 7,5 7,5 Energia metaboliczna [MJ/kg] 11,8 11,8 11,8 11,3 11,3 11,3 11,7 11,7 11,8 11,8 11,8 11,8 (bydło) nxp 4) [g/kg] RNB 5) [g/kg] -10,1-8,8-8,7-5,9-5,4-5,0-7,2-7,0-5,1-6,4-6,2-5,2 Lizyna [%] 0,31 0,34 0,34 0,37 0,38 0,39 0,35 0,35 0,38 0,31 0,32 0,33 Metionina + cystyna [%] 0,32 0,36 0,36 0,41 0,42 0,43 0,41 0,41 0,46 0,43 0,43 0,46 Treonina [%] 0,27 0,30 0,30 0,36 0,37 0,37 0,31 0,32 0,36 0,32 0,32 0,34 Tryptofan [%] 0,09 0,10 0,10 0,13 0,14 0,14 0,11 0,11 0,12 0,14 0,14 0,15 1) w przeliczeniu do 88 % suchej masy 2) niższa liczba prób (analiza chemiczna na mokro ) 3) wyliczona wg wzoru 4) 5) białko ogólne dostępne w jelicie bilans azotu w żwaczu Składniki żyta 5

6 Oprócz skrobi i cukrów prostych frakcja węglowodanowa zawiera również polisacharydy nieskrobiowe, takie jak celuloza, pentozany, betaglukany i in. (patrz Rozdział 1.2.1). Dla trzody chlewnej są one trudno strawne z uwagi na brak odpowiednich enzymów własnych u tego gatunku zwierząt. Tabela nr 2 pokazuje, jak znaczne mogą być wahania zawartości poszczególnych składników w obrębie jednego gatunku zboża w ziarnie zbieranym w trakcie jednego sezonu wegatacyjnego. Tabela 2: Zawartość składników odżywczych w 1 kg ziarna zboż 1) pochodzących ze zbiorów 2010 roku. Wartości średnie i zakres wartości minimalnych i maksymalnych (analizy NIRS, LUFA Nord- West, Niemcy) Żyto n = 222 Jęczmień n = 345 Pszenżyto n = 181 Pszenica n = 390 Sucha masa [%] 86,3 (76,7-90,9) 87,0 (75-91,7) 86,1 (77,3-90,1) 85,8 (80,7-94,3) Białko surowe [%] 10,1 (7,6-13,9) 10,9 (8,0-15,8) 11,3 (8,0-16,5) 12,1 (7,8-16,7) Tłuszcz surowy [%] 1,8 (1,7-2,1) 2,8 (2,5-3,2) 2,1 (1,9-2,5) 2,1 (1,5-2,7) Włókno surowe [%] 2,2 (1,3-3,5) 5,4 (3,1-7,1) 2,6 (1,5-3,3) 2,6 (1,8-3,8) Skrobia [%] 53,7 (48,2-56,0) 51,0 (45,7-54,4) 57,1 (51,4-60,8) 57,9 (48,4-63,1) Cukier 2) [%] 5,5 (3,1-6,4) 2,5 (1,7-5,2) 3,5 (2,6-4,5) 2,4 (1,9-4,1) Energia metaboliczna [MJ/kg] 13,7 EM (trzoda) 3) (13,4-14,1) 12,8 (12,4-13,9) 14,0 (13,6-14,3) 14,1 (13,4-14,6) Energia netto laktacji ENL (krowy) [MJ/kg] 7,5 (7,5-7,6) 7,1 (7,0-7,2) 7,5 (7,4-7,6) 7,5 (7,5-7,6) Energia metaboliczna EM (bydło) [MJ/kg] 11,8 (11,7-11,9) 11,3 (11,2-11,4) 11,7 (11,6-11,9) 11,8 (11,7-12,0) nxp 4) [g/kg] 148 ( ) 144 ( ) 148 ( ) 151 ( ) RNB 5) [g/kg] -7,5 (-10,9 do -2,4) -5,5 (-9,0 do 0,3) -5,5 (-10,1 do 1,4) -4,9 (-10,4 do 1) Lizyna [%] 0,37 (0,30-0,48) 0,38 (0,30-0,50) 0,37 (0,30-0,48) 0,33 (0,27-0,40) Metionina + cystyna [%] 0,39 (0,3-0,53) 0,42 (0,33-0,57) 0,45 (0,34-0,61) 0,46 (0,34-0,6) Treonina [%] 0,33 (0,26-0,45) 0,36 (0,28-0,5) 0,35 (0,26-0,49) 0,34 (0,25-0,44) Tryptofan [%] 0,11 (0,09-0,14) 0,14 (0,11-0,19) 0,12 (0,09-0,16) 0,15 (0,12-0,18) 1) w odniesieniu do 88 % masy suchej 2) niższa liczba prób (analiza chemiczna na mokro ) 3) wyliczona według wzoru 4) białko ogólne dostępne w jelicie 5) bilans azotu w żwaczu 6 Składniki żyta

7 Inaczej niż w przypadku ww. 4 gatunków zbóż, do ziarna kukurydzy odnosi się bardzo niewielka liczba badań. W tabeli 3 przedstawiono wyniki z lat Tabela 3: Wartość pokarmowa ziarna kukurydzy ze zbiorów 2008 do 2010 (89 prób, analizy NIRS, LUFA Nord-West, Niemcy) 1) Sucha masa [%] 71,7 Białko surowe [%] 8,5 Tłuszcz surowy [%] 4,4 Włókno surowe [%] 2,2 Skrobia [%] 63,1 Energia metaboliczna EM (trzoda) 2) [MJ/kg] 14,5 Energia netto laktacji ENL (krowy) [MJ/kg] 7,1 Energia metaboliczna EM (bydło) [MJ/kg] 11,4 nxp 3) [g/kg] 140 RNB 4) [g/kg] -8,7 Lizyna [%] 0,23 Metionina + cystyna [%] 0,35 Treonina [%] 0,30 1) w odniesieniu do 88 % masy suchej 2) wyliczona wg wzoru 3) białko ogólne dostępne w jelicie 4) bilans azotu w żwaczu Składniki żyta 7

8 O wartości pokarmowej zboża stanowi w pierwszej kolejności jego wartość energetyczna. W żywieniu trzody chlewnej należy pamiętać, że żyto zawiera od 0,6 do 0,7 MJ EM/kg mniej od pszenicy. Z porównania wyników analiz z ostatnich czterech zbiorów zbóż (tabele 1 i 2) wynika, że żyto o wartości energetycznej 13,5 MJ EM/kg plasuje się pośrodku pomiędzy jęczmieniem (12,9 MJ/kg) a pszenżytem (14,0 MJ/kg). Ponieważ mieszanki paszowe są dzisiaj układane na podstawie zawartości aminokwasów, a nie białka surowego, dlatego znajomość zawartości aminokwasów w zbożach ma decydujące znaczenie przy ustalaniu dawki żywieniowej dla zwierząt. Jęczmień zawiera najwięcej, bo 0,38 % lizyny, natomiast żyto (0,34 %) nieznacznie wyprzedza w tym względzie pszenicę (0,32 %). W zakresie pozostałych trzech aminokwasów metioniny + cystyny, treoniny i tryptofanu żyto ustępuje w zawartości pozostałym zbożom. Ostatecznie decydującym czynnikiem nie jest ogólna zawartośc aminokwasów, lecz zawartość aminokwasów strawnych. Zaktualizowane zalecenia żywieniowe bazujące na aminokwasach strawnych do końca jelita cienkiego umożliwiają dokładniejsze dostosowanie mieszanek pokarmowych do zapotrzebowania zwierząt. Towarzystwo Fizjologii Żywienia (Gesellschaft für Ernährungsphysiologie) określiło procentową strawność poszczególnych aminokwasów w różnych paszach. Ponieważ nie dysponuje się aktualnie dostatecznie dużą bazą danych dla żyta, w tabeli 4 podano wartości udostępnione przez fi rmę Evonik w programie żywieniowym AminoDat 4.0. Tabela 4: Strawność aminokwasów w poszczególnych zbożach [%] (wg GfE, 2006) Lizyna Metionina Treonina Tryptofan Żyto 1) Jęczmień Pszenżyto Pszenica ) wg danych Evonik, Składniki żyta

9 Strawność głównych aminokwasów egzogennych w ziarnie żyta jest podobna jak dla jęczmienia, natomiast niższa w porównaniu do pszenicy i pszenżyta. Tylko w przypadku lizyny jej strawność jest niższa w ziarnie jęczmienia aniżeli w ziarnie żyta. Przyjmując za podstawę wartości średnie dla aminokwasu jakim jest lizyna, otrzymamy następującą zawartość lizyny strawnej w 1 kg ziarna zbóż: żyto 0,26 %, jęczmień 0,28 %, pszenżyto 0,30 % i pszenica 0,28 %. Poprzez dodanie aminokwasów syntetycznych można prawidłowo zbilansować mieszanki zawierające w składzie żyto. Rysunek 1: Procentowa zawartość lizyny w białku zbóż 4 Lizyna w białku surowym [%] 3,5 3 2,5 2 1,5 1 3,70 3,46 3,32 2,79 0,5 0 Żyto Jęczmień Pszenżyto Pszenica Rysunek nr 1 przedstawia jak kształtuje się procentowa zawartość lizyny w białku ogólnym w poszczególnych zbożach. W ziarnie żyta zawierającego średnio 9,18 % białka surowego udział lizyny jest najwyższy i wynosi 3,70 %. Tuż za żytem plasują się jęczmień z wynikiem 3,46 % i pszenżyto 3,32 % przy średniej zawartości białka odpowiednio 10,98 % oraz 10,85 %. Pszenica z 2,79 % udziałem lizyny w białku surowym i przy średniej zawartości białka surowego na poziomie 11,48 % wypada tu najsłabiej. Ponieważ żyto charakteryzuje się niską zawartością wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (tzw. polienowych), przypisuje mu się pozytywny wpływ na cechy słoniny. W doświadczeniach wykonanych na tucznikach (Hagemann, L. i. in., 1991; Meyer, A. i. in., 2003) wyniki badania tusz nie potwierdziły zmian spowodowanych wyższym udziałem żyta w dawce żywieniowej. W skarmianiu zbóż i przy ustalaniu dawki żywieniowej dla bydła szczególnie istotna jest zawartość łatwo rozpuszczalnych węglowodanów (skrobia i cukry). Poza tym ważnymi parametrami są zawartość białka ogólnego dostępnego w jelicie (nxp) oraz bilans azotu w żwaczu (RNB). W wartościowaniu pasz dla przeżuwaczy żyto jest nie mniej energetyczne (7,5 MJ ENL/kg) niż pszenica, a o 0,4 MJ ENL/kg bardziej energetyczne od jęczmienia. Choć żyto zawiera mniej białka niż inne gatunki zbóż, może podobnie jak inne zboża przyczyniać się do intensywnego powstawania białka bakteryjnego w żwaczu. Żyto zawiera co prawda tylko 92 g białka surowego, ale zawartość białka ogólnego dostępnego w jelicie wynosi aż 146 g/kg. Z tej przyczyny powstaje ujemny bilans azotu w żwaczu (RNB) wynoszący (RNB) - 8,6 g na 1 kg. Składniki żyta 9

10 Ponieważ żyto powoduje niedobór azotu w żwaczu przy skarmiania żyta należy równocześnie stosować składniki skutkujące dodatnim bilansem RNB. Stąd też żyto z uwagi na swoją ujemną wartość RNB świetnie nadaje się do równoważenia dawek wysokobiałkowych, gdyż redukuje nadwyżki azotu w żwaczu. Jęczmień, pszenżyto i pszenica cechuje podobna wartość białka użytecznego nxp, jednak RNB, z uwagi na wyższą zawartość białka, nie osiąga tak wysokich wartości ujemnych. Podobnie jak pozostałe gatunki zbóż (za wyjątkiem kukurydzy) żyto zawiera niewiele, bo tylko 15 % skrobi nierozkładalnej w żwaczu (tzw. skrobia oporna lub stabilna), która przedostaje się do jelita cienkiego, gdzie po strawieniu przez enzymy własne, wchłaniana jest w postaci glukozy. 1.2 Specyficzne składniki żyta Polisacharydy nieskrobiowe W ziarnie każdego ze zbóż większość substancji energetycznych ziarna tworzą różne frakcje węglowodanowe. Główny udział stanowi skrobia, która jest dobrze trawiona przez wszystkie zwierzęta użytkowe. Duży udział stanowią także polisacharydy pochodzenia nieskrobiowego (NSP), które tylko w ograniczonym stopniu są trawione przez trzodę chlewną i drób. Udział czystego cukru w ziarnie w zależności od gatunku stanowi jedynie 3 7 % suchej masy. Główną frakcje polisacharydów nieskrobiowych tworzą pentozany wśród których wyróżnić można arabinoksylany i ksyloglukany oraz betaglukany. Tabela 5: Zawartość pentozanów w ziarnie zbóż w g/kg suchej masy Źródło: Jeroch i. in oraz dane dot. udziału skrobi i cukru za DLG 1997 Żyto Pszenica Pszenżyto Jęczmień Kukurydza Pentozany Skrobia Cukier Zawartość pentozanów w ziarnie zbóż wykazuje znaczne wahania, co potwierdziły wyniki badań ostatnich lat. Braun (2009) przeanalizował w Bad Lauchstädt m. in. kwestię wpływu odmiany (Hacada, Nikita lub Caroass) oraz rodzaju zagospodarowania (zintegrowany bądź ekologiczny) na zawartość polisacharydów nieskrobiowych (NSP) w ziarnie żyta. Średnie zawartości pentozanów analizowane w ciągu dwóch lub trzech lat nie różniły się od siebie w istotnie (odmiany: 98 g/kg s.m., 111 g/kg s.m. bądź 110 g/kg s.m.; system zintegrowany 106 mg/kg s.m. lub ekologiczny 107 g/kg s.m.). Badania przeprowadzone przez KWS LOCHOW (2011) dot. lat 2009 i 2010 wykazały, że średnia zawartość pentozanów dla czterech różnych odmian uprawianych w sześciu różnych lokalizacjach w roku 2009 była istotnie wyższa (p < 0,01) niż wartości uzyskane w roku Nie stwierdzono istotnych różnic w zawartości pentozanów w ziarnie odmian hybrydowych lub populacyjnych. 10 Składniki żyta

11 Zgodnie z opracowaniem Simona u. Vahjena (2006) zwierzęta monogastryczne nie dysponują enzymami służącymi do rozkładu polisacharydów nieskrobiowych. Rozkład polisacharydów nieskrobiowych w przewodzie pokarmowym może odbywać się tylko z udziałem drobnoustrojów lub poprzez dodatek specjalnych enzymów rozkładających związki NSP. W wyniku tego procesu rozkładu NSP powstają lotne kwasy tłuszczowe i kwas mlekowy. Ponieważ udział rozpuszczalnych ß glukanów i pentozanów jako składników NSP w ziarnie żyta może być bardzo wysoki, dla piskląt i prosiąt określono wytyczne dotyczące skarmiania żyta. Według Niemieckiego Towarzystwa Rolniczego (DLG) pasza dla piskląt w ogóle nie powinna zawierać żyta, a jego udział w dawce pokarmowej dla prosiąt o masie ciała do 15 kg powinien wynosić maksymalnie 10 % a dla prosiąt o masie ciała powyżej 15 kg może wynosić maksymalnie 20 %. Dodatek preparatów enzymatycznych zawierających ß-glukanazę i ksylanazę pozwala na częściowy rozkład polisacharydów nieskrobiowych, co wykazano w badaniach prowadzonych na prosiętach. Natomiast u piskląt Simon u. Vahjen 2006 nie wykazali odpowiednio skutecznego działania enzymów. Jak pokazują doświadczenia nad zastosowaniem żyta w żywieniu trzody chlewnej o masie ciała powyżej 35 kg, zwiększony udział związków NSP zawartych w ziarnie żyta nie wpływa ujemnie na wydajność oraz zdrowie zwierząt. Składniki żyta 11

12 1.2.2 Sporysz Porażenie sporyszem jest zjawiskiem wykazującym znaczną zmienność, podobnie jak zmienia się też ilość zawartych w sporyszu alkaloidów, co jest zależne od konkretnej odmiany i warunków pogodowych w okresie kwitnienia żyta. By zapobiec zatruciom sporyszem w prawie paszowym ustalono maksymalny poziom zawartości sporyszu w 1 kg ziarna przeznaczonym do przerobu na poziomie mg bądź 0,1 % wagowych. Rycina 2 ilustruje stopień porażenia żyta sporyszem w oparciu o dane pochodzące z badań nad jakością produktów rolnych pochodzących ze zbiorów (BEE). Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że wartości średnie dotyczące sporyszu nie stanowią zagrożenia. Rycina 2: Mediana, 75. percentyl i 90. percentyl udziału sporyszu w zbiorach żyta w Niemczech od 1997 do 2010, Seling, S. et al. (2010) Udział sporyszu [% masy] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 90- ty percentyl 75- ty percentyl Mediana 0, Żniwa 12 Składniki żyta

13 1.2.3 Mykotoksyny Oprócz alkaloidów sporyszowych w ziarnie żyta mogą być obecne także inne toksyny pochodzące od skażeń grzybami polowymi lub grzybami rozwijającymi się w wyniku procesu magazynowania. W praktyce rolniczej najczęściej spotyka się skażenia toksynami grzybów polowych, w szczególności gatunku Fusarium spp. Prawidłowe magazynowanie ziarna może w maksymalnym stopniu zapobiec wytworzaniu się toksyn grzybów polowych, a w szczególności Aspergillus spp. Dotychczas przedmiotem szeroko zakrojonych badań nad toksynami fuzaryjnymi było głównie występowanie deoksynivalenolu (DON) i jego pochodnych a także zearalenonu (ZEA) oraz jego pochodnych w poszczególnych gatunkach zbóż. Ochratoksynę A (OTA), wytwarzaną przez Aspergillus spp. w zbożach magazynowanych, znaleziono jednak także w artykułach spożywczych i paszach. Skarmianie pasz skażonych toksynami zawsze przyczynia się z jednej strony do ryzyka spowodowania uszczerbku na zdrowiu zwierząt, z drugiej zaś strony doprowadza do obciążenia toksynami bądź ich nadal trującymi produktami rozkładu artykułów spożywczych pochodzenia zwierzęcego. Bezpośrednich dowodów na przeniesienie DON do mięsa i mleka jak dotychczas nie wykazano. Także w przypadku obecności zearalenonu (ZEA), zgodnie z wynikiem dotychczasowych badań, ryzyko przedostania się do artykułów spożywczych pochodzenia zwierzęcego jest stosunkowo niskie. Kompleksowe badania skażenia mykotoksynami poszczególnych gatunków zbóż uprawianych w Niemczech wskazują, że procentowe obciążenie żyta DON i ZEA w porównaniu z pszenicą jest znacznie mniejsze. Za twierdzeniem tym przemawiają wyniki wieloletnich doświadczeń prowadzonych w tradycyjnej krainie żyta jaką jest Brandenburgia. Rycina 3: Częstotliwość występowania deoksynivalenolu (DON) w próbkach żyta μg/kg > μg/kg > μg/kg > μg/kg Rok wykonania analizy % próbek badanych żyta zawierających deoksynivalenolu (DON) Raporty końcowe , IGV Potsdam-Rehbrücke, Niemcy Składniki żyta 13

14 Stężenia DON w ziarnie żyta w ciągu dziesięciu lat badań nie osiągnęły pułapu > 1250 μg/kg. Dla pszenicy natomiast, w latach 2001, 2002, 2005, 2007 i 2009, wcześniej wspomniany zakres stężeń pojawiał się znacznie częściej. Łączny udział prób skażonych obecnością deoksynivalenolu (DON) był wyższy w przypadku pszenicy niż w przypadku żyta. Jedynie w 2002 r. odsetek prób żyta obciążonych ZEA w stężeniu > 100 μg/kg wyniósł około 1 %. W przypadku prób pszenicy w roku 2002 było to ok. 3 %, w roku 2005 ok. 2 % a w roku 2007 ok. 9 % prób. Łącznie próby pszenicy także odnośnie ZEA wykazywały znacznie większe skażenie mykotoksynami niż próby żyta. Obserwacje prowadzone w latach w Bawarii (ryc. 4, tu: maksymalne wartości obciążenia DON) potwierdzają wyniki badań przeprowadzonych w Brandenburgii, Niemcy. Rycina 4: Maksymalne zawartości deoksynivalenolu (DON) w przebadanych próbach żyta i pszenicy z Bawarii μg DON/kg żyta μg DON/kg pszenicy μg deoksynivalenolu (DON)/kg ziarna Rok zbioru 14 Składniki żyta

15 Już w roku 2000 w Niemczech Ministerstwo ds. Żywienia, Rolnictwa i Ochrony Konsumentów (BMVEL) określiło wartości orientacyjne, mające służyć ograniczeniu zawartości toksyn DON i ZEA w dziennych dawkach pokarmowych różnych grup zwierząt użytkowych. Tabela 6: Dopuszczalne zawartości orientacyjne dla DON i ZEA w dziennych dawkach pokarmowych wybranych grup zwierząt użytkowych (μg/kg paszy) Gatunek zwierzęcia użytkowego Kategoria zwierząt DON μg/kg paszy ZEA μg/kg paszy Trzoda chlewna Loszki hodowlane Tuczniki i lochy zarodowe Kury Nioski i brojlery Bydło Cielęta Krowy mleczne, młode bydło hodowl. Opasy Wartości graniczne, których przekroczenie skutkuje zakazem skarmiania i przygotowywania pasz ustalono jak dotychczas tylko dla afl atoksyny. Wskaźniki obowiązujące w Unii Europejskiej, przy których przekroczeniu istnieje możliwość rozcieńczenia/zmniejszenia stężenia poprzez zmieszanie z paszą nie obciążoną toksynami, wydano dla DON, ZEA, OTA i FUM (fumonizyny) B1 oraz B2 w roku Tabela 7: Dopuszczalne normy zawartości dla określonych mykotoksyn zgodnie z załącznikiem do Zalecenia Komisji 2006/576/WE (μg/kg paszy) tylko wybrane grupy pasz Pasza Zboże i produkty zbożowe oprócz produktów ubocznych kukurydzy Pasza pełnoporcjowa i uzupełniająca dla trzody chlewnej Pasza pełnoporcjowa i uzupełniająca dla prosiąt i loszek Pasza pełnoporcjowa i uzupełniająca dla loch i tuczników DON μg/kg paszy ZEA μg/kg paszy OTA μg/kg paszy FUM μg/kg paszy Składniki żyta 15

16 Mikotoksyny tworzone w ziarnie zbóż przez grzyby pleśniowe (Grajewski J., Twarużek M. 2011) Zanieczyszczenie grzybami pleśniowymi i mikotoksynami ziarna zbóż w bardzo wysokim stopniu zależy od warunków środowiska, które umożliwiają wzrost pleśni i powstawanie mikotoksyn. Surowce i produkty rolne mogą ulec zanieczyszczeniu w każdym momencie, począwszy od rozwoju rośliny na polu, poprzez zbiór, jak też w trakcie obróbki, przechowywania i transportu gotowego artykułu. Ponieważ na każdym z tych etapów skład fl ory grzybowej jest różny, to w wyniku zaniedbań surowce i produkty mogą zostać zanieczyszczone różnymi mikotoksynami. Aby powstały mikotoksyny musi dojść do skażenia surowca pleśniami, ale nie zawsze zapleśniały surowiec zawiera mikotoksyny. Fakt, że produkty rolne zawierają niewiele pleśni nie oznacza, że są wolne od mikotoksyn. Zanieczyszczenie pleśniami i mikotoksynami powodowane jest z jednej strony przez coraz szerzej stosowane uprawy zbóż w monokulturach, z pominięciem tradycyjnego płodozmianu oraz oszczędnościowe systemy uprawy. Ten fakt doprowadza do nagromadzenia znacznego inokulum patogenów w uprawach (szczególnie Fusarium), które mogą intensywnie rozwijać się na resztkach pożniwnych. Z drugiej strony jednostopniowy zbiór dużych mas ziarna może prowadzić do rozwoju tworzących mikotoksyny grzybów pleśniowych w materiale, a szczególnie gdy wilgotność ziarniaków nie zostanie utrzymana na poziomie ograniczającym ich rozwój (< 14 % zawartości wody). Grzyby polowe, między innymi z rodzaju Fusarium, należą do naturalnej mikrofl ory górnej warstwy gleby. Jednak szczególnie gatunki Fusarium: F. culmorum, F. graminearum, F. avenaceum, F. poae powodują fuzariozy kłosa. Głównie pierwsze dwa gatunki poprzez fuzariozę negatywnie wpływają na plon i jakość ziarna, a także ich metabolity ujemnie oddziaływują na zdrowie ludzi i zwierząt. Oceniając w ostatnich latach mikologiczny i mikotoksykologiczny status ziarna owsa stwierdzano, że w przechowywanych kilka lat ziarniakach dominują grzyby magazynowe z rodzaju Eurotium (Aspergillus gr. glaucus), natomiast świeży owies zasadniczo porażony był Cladosporium. Proces czyszczenia ziarna redukował skutecznie zawartość pleśni (szczególnie drożdży), jednak ogólny poziom mikotoksyn pozostał stabilny. Warunki pogodowe w czasie wegetacji zbóż w ostatnim roku nie były korzystne. To spowodowało, że najczęściej ziarno pszenicy i jęczmienia miało gorszą jakość mikotoksykologiczną. Fuzarioza kłosów dokonała uszkodzenia ziarniaków i kumulację wtórnych metabolitów, szczególnie trichotecen grupy A: toksyny T-2 i HT-2. Wymienione mikotoksyny są niebezpieczne Tabela 8: Zawartość mikotoksyn w zbożach w 2011 roku Stężenie mikotoksyn [μg/kg paszy] Zboża DON NIV T2 HT2 ZEA OTA Średnia ,3 4,03 9,21 31,7 4,17 % pozytywnych 97 % 69 % 74 % 79 % 97 % 35 % Maximum Jan Grajewski, Magdalena Twarużek (2011) 16 Składniki żyta

17 dla organizmów ludzkich i zwierzęcych, a głównie świnie są wrażliwe reagując końcowymi efektami immunologicznymi i hematologicznymi. Należy podkreślić, że w ostatnich 6 latach w Laboratorium Badawczym Mikotoksyn Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy przebadano kilkaset prób ziarna zbóż na zawartość grzybów pleśniowych i mikotoksyn. Ustalono, że w najniższym stopniu fuzariotoksynami skażone były próby ziarna żyta. Żyto stanowiło wyjątek, ponieważ dominującym rodzajem pleśni było Auerobasidum i Cladosporium- grzyby środowiskowe. W ziarniakach pszenicy i jęczmienia dominowały pleśnie polowe i magazynowe: Penicillum, Mucor, Fusarium. Stosując najnowszą metodę HPLC MS/MS ustalono także, że w ziarniakach żyta obecność mikotoksyn polowych była niższa od pozostałych zbóż. Badania te odnoszą się zarówno do gospodarstw konwencjonalnych i ekologicznych. Tylko w 2011 roku przebadano 152 prób ziarna zbóż. Otrzymane wyniki przedstawiono tabelach nr 8 i 9. W przypadku ziarna żyta prawie wszystkie próby zawierały badane Tabela 9: Zawartość mikotoksyn w ziarnie żyta w 2011 roku Stężenie mikotoksyn [μg/kg paszy] Żyto DON NIV T2 HT2 ZEA OTA Średnia 33,9 3,49 1,31 2,75 7,32 8,90 % pozytywnych 100 % 75 % 100 % 100 % 100 % 50 % Maximum 113 7,94 2,38 4,95 28,0 17,8 DON = deoksyniwalenol, NIV = niwalenol, T2 = toksyna T-2, HT2 = toksyna HT-2, ZEA = zearalenon, OTA = ochratoksyna A Jan Grajewski, Magdalena Twarużek (2011) mikotoksyny, jednak ich średnia zawartość oraz maksymalny poziom były znacznie poniżej wartości jakie uzyskano dla 4 zbóż. Niepokojące są maksymalne wartości wykryte w zbożach. W ziarnie żyta wykrywamy czasami ochratoksynę A, co potwierdza o fakcie wilgotnego składowania surowca. Wilgotne ziarniaki żyta mają skłonność do szybkiego porastania i tworzenia mikotoksyn magazynowych, szczególnie ochratoksyny A. Jednak podczas obróbki termicznej są bardziej odporne na uszkodzenia i zmiany biochemiczne i przez to powstaje mniej edno- i egzopeptydaz. Powyższe enzymy w krótkim terminie powodują zmiany struktury molekularnej makrocząsteczek ziarniaków (rozerwanie struktury białek i osłabienie kompleksu glutenowego), co sprzyja rozwojowi drożdżaków i pleśni. Reasumując, żyto jest odporniejsze na fuzariozę i przez to może być mniej ska żone mikotoksynami. Należy jednak unikać dłuższego składowania wilgotnego surowca. Przyjęte więc w ostatnich latach stanowisko, że ziarno żyta jest mało wartościowym surowcem paszowym może być w pełni nie do końca słuszne. Składniki żyta 17

18 1.3 Zachowanie jakości ziarna a prawidłowe składowanie Czyszczenie, prawidłowa konserwacja i składowanie świeżych zbóż są podstawą otrzymania wysokiej jakości paszy. Czyszczenie W celu zminimalizowania skażeń higienicznych pleśniami, jajami owadów, bakteriami oraz innymi szkodnikami, konieczne jest wstępne czyszczenie ziarna. Podstawowe wyposażenie powinna stanowić wialnia usuwająca pył, owady, elementy słomy i. in. Kombinacja wialni i sit daje najlepsze efekty, gdyż usuwają one dodatkowo poślad, nasiona chwastów, części roślin. Konserwacja Oprócz konserwacji polegającej na suszeniu, schłodzeniu i magazynowaniu w szczelnych warunkach gazowych istnieje też metoda chemicznej konserwacji zbóż kwasami, atrakcyjna zwłaszcza dla gospodarstw zamierzających skarmiać własne zboże. Zazwyczaj stosuje się kwas propionowy w kombinacji z kwasem benzoesowym, sorbowym bądź mrówkowym. Kwas propionowy ma działanie antydrobnoustrojowe, zwalcza grzyby, drożdże i bakterie niszczy je bądź poprzez zagwarantowanie niskiego ph ziarna powstrzymuje ich rozwój w trakcie składowania. Po dodaniu ok. 2 % kwasu propionowego do zmagazynowanego zboża zamierają wołki zbożowe. Dodatek 0,5 1 % kwasu propionowego zapobiega wyżeraniu zboża przez owady. Energia jaką dostarcza kwas propionowy może być też wykorzystywana w procesie trawienia. Kwas propionowy jest cieczą żrącą, zatem trzeba pamiętać o stosowaniu odzieży ochronnej. Z uwagi na działanie korodujące kwasu zaleca się malowanie miejsc składowania farbą kwasoodporną lub wyłożenie ich odpowiednią folią z tworzyw sztucznych. Właściwa ilość użytego kwasu zależy od stopnia wilgotności danego zboża, śruty czy mąki zbożowej oraz od długości okresu magazynowania (patrz tabela 10). 18 Składniki żyta

19 Tabela 10: Zalecenia dot. dozowania kwasu propionowego (99,5 %) w litrach na 100 kg wilgotnego zboża Całe ziarna Okres konserwacji, miesiące Źródło danych: BASF SE, Nutrition Ingredients, Europe Poradnik Konserwacji Pasz Śruta/mąka zbożowa Okres konserwacji, miesiące Wilgotność 1 do 3 do 6 do 12 Wilgotność 1 do 3 do 12 do 16 % 0,35 0,45 0,50 0,55 do 16 % 0,40 0,50 0, % 0,40 0,50 0,55 0, % 0,50 0,60 0, % 0,45 0,55 0,65 0, % 0,60 0,70 1, % 0,50 0,65 0,75 0, % 0,70 0,80 1, % 0,55 0,70 0,85 0, % 0,80 0,90 1, % 0,60 0,80 0,95 1, % 1,00 1,10 1, % 0,70 0,90 1,05 1, % 1,15 1,25 1, % 0,80 1,00 1,15 1, % 1,30 1,40 1, % 0,90 1,10 1,25 1, % 1,45 1,55 1, % 1,00 1,20 1,35 1, % 1,60 1,70 1, % 1,10 1,30 1,50 1, % 1,75 1,95 2, % 1,25 1,45 1,65 1, % 1,90 2,10 2, % 1,40 1,60 1,80 2, % 2,10 2,25 2,30 konieczny dodatek kwasu przy transporcie z użyciem dmuchawy + 10 % przy składowaniu w temp. pow. 35 C + 10 % w przyp. zbóż obciążonych grzybem + 10 do + 20 % Po złożeniu mąki do magazynu obróbka powierzchniowa z użyciem 1 litra kwasu propionowego na metr kwadratowy Niniejsza procedura konserwacji zakłada użycie dozownika, pokrywającego ziarno zbóż kwasem za pomocą dysz w ślimaku przenośnika ziarna o długości co najmniej 3 m przy kącie nachylenia 30. Liczba dysz zależy od średnicy ślimaka. Średnica ślimaka Liczba dysz < 180 mm mm 3-4 > 200 mm min. 4 Źródło danych: BASF SE, Nutrition Ingredients, Europe Poradnik Konserwacji Pasz Przy składaniu zbóż do magazynu należy unikać tworzenia stożków zsypowych. Partie zbóż o różnej wilgotności nie mogą być składowane razem. Prócz konserwacji kwasem istnieją też inne metody konserwacji wilgotnych zbóż, jak np.: Składniki żyta 19

20 Konserwacja wodorotlenkiem sodu: Efektem działania wodorotlenku sodu prócz konserwacji jest rozpuszczanie łupiny ziarna i pęcznienie skrobi. Dodanie związku zasadowego w ilości 3 4 % prowadzi do dostatecznego ich otwarcia i konserwacji zboża (DLG, 2011). Warunkiem jest tu intensywna domieszka zasady. Zboże poddane takiej obróbce powinno być magazynowane pod dachem bez okrycia foliowego, by umożliwić odparowanie nadmiaru wodorotlenku sodu z ziarna. W przypadku składowania w warstwie o maksymalnej wysokości 0,3 m zboże może być magazynowane nawet do 12 miesięcy. W kontakcie z zasadami koniecznie należy przestrzegać przepisów bezpieczeństwa pracy. Wodorotlenek sodu pełni w tym procesie rolę środka pomocniczego, wspomagającego obróbkę ziarna, a nie dodatku do pasz. Konserwacja mocznikiem: Ta metoda konserwacji wilgotnego zboża opiera się na procesie przekształcenia mocznika w amoniak w wilgotnym środowisku. W trakcie procesu dochodzi do krótkotrwałego wzrostu temperatury oraz wzrostu ph z wartości 8 do 9. Dzięki temu zahamowany zostaje rozwój szkodliwych drobnoustrojów jak pleśnie czy drożdże. By zapewnić dostateczny efekt reakcji, w przypadku zbóż o wilgotności od < 18 % należy dodać 0,5 % wody. Wskutek działania wysokiej temperatury zboże przyjmie żółtawo-brązowy kolor. Domieszkę z mocznika wykonuje się przy użyciu mieszalnika pasz lub przenośnika ślimakowego wyposażonego w odpowiedni dozownik. Dozowanie odbywa się w ilości 2 2,5 kg/dt i nie zależy od wilgotności zboża. (Sanft leben, P.) Zboże należy magazynować w magazynie płytkim, gdyż wskutek podwyższonej temperatury oraz działania mocznika, który odciąga wodę, może dojść do zbrylenia ziarna. Zboże na okres około czterech tygodni należy przykryć folią, by umożliwić równomierne rozłożenie amoniaku w stosie i zapobiec jego utlenianiu. Po około czterotygodniowym okresie magazynowania, zboże, przed skarmieniem, należy jeszcze poddać obróbce gniotownikiem. Zboże poddawane konserwacji mocznikiem można jednak używać tylko w żywieniu przeżuwaczy. Tym samym zboże nie nadaje się do obrotu. Ustalając dawkę pokarmową w oparciu o zboża konserwowane mocznikiem należy uwzględnić wyższy bilansu azotu (RNB). 20 Składniki żyta