Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav výživy zvířat a pícninářství

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav výživy zvířat a pícninářství Posouzení směsných krmných dávek (TMR) pro dojnice na separátoru krmiv Diplomová práce Vedoucí práce: prof. MVDr. Ing. Petr Doležal, CSc. Vypracovala: Bc. Markéta Mošnová Brno 2010

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Posouzení směsných krmných dávek (TMR) pro dojnice na separátoru krmiv vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne.. podpis diplomantky.

3 PODĚKOVÁNÍ Chtěla bych tímto poděkovat Prof. MVDr. Ing. Petru Doležalovi, CSc. za poskytnutí odborných konzultací a pomoc při vypracování této diplomové práce. Dále bych ráda poděkovala manželům Divišovým z podniku Selekta Pacov, Ing. Hrazdírové, která je hlavní zootechničkou podniku ve Velké Opatovice s.r.o. a kolektivu zootechniků ze ŠZP Žabčice za umožnění přístupu k informacím a provedení měření k diplomové práci. V neposlední řadě bych ráda poděkovala rodičům a přátelům, kteří mě během celého studia podporovali.

4 ABSTRAKT Cílem práce bylo hodnocení struktury směsných krmných dávek pro dojnice ve 4 různých podnicích. Dále byl studován vztah struktury směsných krmných dávek s jejich kvalitou. Pozornost byla zaměřena na možné vlivy struktury krmných dávek na příjem krmiva, bachorovou fermentaci a užitkovost v jednotlivých stádech. Všechna vybraná stáda dojnic holštýnského plemene dosahovala užitkovosti nad 9000l mléka za laktaci a byla krmena směsnými krmnými dávkami. Hodnocení struktury bylo provedeno pomocí separátoru krmiv vyvinutého Pensylvánskou univerzitou. Rozbory TMR byly zaměřeny na vyhodnocení průměrných fermentačních ukazatelů, chemické složení, výživnou hodnotu směsných krmných dávek a koncentraci makroprvků a mikroprvků. Výsledky analýzy byly porovnány s doporučenými hodnotami a byl určen potencionální vliv na užitkovost a zdraví dojnic. Na všech farmách byl zjištěn zvýšený podíl částic nad sítem 19mm. Hodnoty značně převyšovaly doporučených 2-8%, které dostačují pro tvorbu bachorové matrace. Pokud je podíl největších částic vysoký, zvyšuje se selektivní vyžírání, krávy buď přijímají nadbytek vlákniny, nebo krmnou dávku přebírají. Přijmou jen jemné, rychle fermentovatelné částice a hrozí vznik bachorové acidózy. Z rozborů směsných krmných dávek u 3 farem jsme zjistili zvýšené hodnoty KVV (1359 mg KOH/100g, 1667 mg KOH/100g, 1616 mg KOH/100 g) nad doporučenou hladinu 800mg KOH/100g. Tyto hodnoty mohou upozorňovat na možnost, že směsná krmná dávka způsobí snížení ph bachorového obsahu a rozvoj bachorové acidózy. Prostor pro zlepšení užitkovosti a snížení výskytu metabolických poruch je v technologii sklizně a konzervace použitých objemných krmiv. Klíčová slova: dojnice, struktura, směsná krmná dávka, separátor

5 ABSTRACT The aim of the thesis was evaluation of the structure of total mixed rations for dairy cows in 4 different agriculture entrprises. Than the relationship of the structure of total mixed rations with their quality was studied. Attention was focused on the possible effects of the structure of diets on feed intake, rumen fermentation and performance of individual herds. All selected dairy herds of Holstein dairy cows reached over 9000 liters of milk per lactation and were fed by total mixed rations. The evaluation was done using the forage and total mixed ration separator developed by the Penn State University. Analysis of TMR was aimed at evaluating the average fermentation characteristics, chemical composition, nutritive value of mixed diets and the concentration of macro-and micronutrients. The results were compared with recommended values and potential impact on the performance and health of dairy cows was estimated. On all farms elevated portion of particles on the screen 19mm were found. Values greatly exceeded the recommended 2-8%, which is sufficient for the formation of rumen mat. If there is high proportion of the largest particles, the selective eating is increased, cows eat either too much fiber, or they sort the ration. They eat mostly small, highly fermentable particles, which can cause rumen acidosis development. From the analysis of total mixed rations from 3 farms, we found increased levels of acidity of water leach (1359 mg KOH/100g, 1667 KOH/100g mg, 1616 mg KOH/100 g) It is above the recommended level of 800 mg KOH/100g. These values can also signalize posibility that total mixed ration will decrease in ph of rumen content and inducing of rumen acidosis. The space for improving performance and reducing the incidence of metabolic disorders is in the technology of harvesting and conservation of the forage. Key words: dairy cow, structure, total mixed ration, separator

6 1 OBSAH 1 OBSAH ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Příjem krmiva trávení živin Příjem krmiva, jeho mělnění a přežvykování Bachor Podmínky bachorového prostředí Bachorový ekosystém Fermentační proces v bachoru Trávení sacharidů Trávení celulózy Trávení škrobu NDF a ADF Trávení dusíkatých látek Trávení tuků Metabolické produkční choroby dojnic Ketóza Jaterní steatóza Acidóza Alkalóza Hypokalcémie (poporodní paréza, mléčná horečka) Dislokace slezu Syndrom nízké tučnosti mléka Směsné krmné dávky ve výživě dojnic

7 4.4.1 Parametry TMR Výhody TMR Nevýhody TMR Příjem sušiny TMR Příprava TMR Fyzikálně efektivní vláknina Vliv struktury TMR na trávení a užitkovost MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ VOS Velké Opatovice a.s. farma Uhřice Charakteristika podniku Složení směsných krmných dávek Příprava TMR ŠZP Žabčice Charakteristika podniku Složení směsných krmných dávek Příprava TMR Selekta Pacov a.s Charakteristika podniku Složení TMR Příprava TMR Farma Vystrkov Charakteristika podniku Složení směsné krmné dávky Příprava TMR VÝSLEDKY A DISKUZE

8 6.1 VOS Velké Opatovice a.s. farma Uhřice Rozbor TMR Struktura TMR ŠZP Žabčice Rozbor TMR Struktura TMR Selekta Pacov a.s Rozbor TMR Struktura TMR Farma Vystrkov Rozbor TMR Struktura TMR ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA SEZNAM TABULEK A GRAFŮ SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK PŘÍLOHA

9 2 ÚVOD Chov dojnic a produkce mléka na farmách je tradičním odvětvím českého zemědělství. Zejména v posledních třech letech vlivem nízkých, možno říci likvidačních výkupních cen mléka, pokračoval trend poklesu počtu dojnic v ČR. Mnoho podniků nepřežilo a dojnice se do prázdných stájí budou jen těžko vracet. Ale přesto u nás najdeme mnoho kvalitních chovů s rostoucí užitkovostí i rostoucími stavy zvířat. V dnešní době se výkupní cena mléka pohybuje okolo 7,5Kč /l v třídě kvality Q. Cena je tedy na hranici s výrobními náklady. Dobří chovatelé pochopili, že se dlouhodobě nevyplatí šetřit na kvalitní výživě zvířat, ale že je třeba zvyšovat produkční účinnost krmných dávek, kvalitu objemných krmiv, produktivitu práce, ale také například dlouhověkost dojnic pro snížení výrobních nákladů. Významně snížíme náklady na léčení a brakaci zvířat, pokud se nám podaří omezit výskyt metabolických poruch, které jsou nežádoucím, téměř všudypřítomným fenoménem v chovech vysokoužitkových dojnic. Skot má, jako přežvýkavec, specifické nároky na chemické složení krmných dávek i na jejich fyzikální podobu. Význam hodnocení struktury krmných dávek nabývá na významu s využíváním míchacích krmných vozů a směsných krmných dávek TMR. Struktura TMR závisí na podílu jednotlivých krmiv, kvalitě použitých siláží, způsobu a době míchání. Hodnocení struktury na separátoru krmiva je vhodným řešením pro rychlý zisk informací o tom, co se děje v krávě. Správná struktura krmiv má těsný vztah k fyziologické funkci bachoru, k motorice, je předpokladem pro přežvykování a obsah mléčného tuku. Měření se provádí přímo na farmách, v konkrétních podmínkách. Při správném využití a interpretaci získaných informací nám budou odměnou spokojeně přežvykující dojnice, využívající s maximální efektivitou krmnou dávku, vyšší produkce mléka a nižší náklady na léčbu metabolických poruch. 3 CÍL PRÁCE Cílem práce bylo zhodnocení struktury směsných krmných dávek pro dojnice ve 4 různých podnicích. Dále studium vztahů struktury směsných krmných dávek s jejich kvalitou. Byly popsány konkrétní faktory s vlivem na výslednou strukturu směsných krmných dávek v jednotlivých podnicích. Dále byla pozornost zaměřena na možné vlivy struktury krmných dávek na příjem krmiva, bachorovou fermentaci a užitkovost v jednotlivých podnicích. 9

10 4 LITERÁRNÍ PŘEHLED 4.1 Příjem krmiva trávení živin Trávicí soustava zajišťuje přísun organických i anorganických živin potřebných pro růst a vývoj zvířete a pro udržení všech funkcí organismu. Skot se přirozeně živí zejména, nebo i výlučně objemnými krmivy a jeho organismus je pro to výborně uzpůsoben. Z hlediska fyziologie trávení patří mezi přežvýkavce. Přežvýkavci jsou vybaveni složitým žaludkem složeným z tříkomorového předžaludku (bachor, čepec, kniha) a vlastního žaludku slezu. (Mudřík a kol., 2006) Krmení dojených krav živinově vybalancovanými krmnými dávkami se snažíme ovlivnit bachorové prostředí pro maximální produkci a maximální růst mikrobiální populace. Když sestavujeme krmné dávky pro přežvýkavce, musí být zohledněna jak potřeba zvířete, tak potřeba mikrobiální populace. Aby užitkovost zvířat byla optimální, musíme často hledat kompromis mezi krmením bachorových mikroorganismů a krmením samotného zvířete. (Ishler a kol., 1996) Příjem krmiva, jeho mělnění a přežvykování Význam mělnění krmiva: a) promíchání se slinami b) mělnění částic c) zlepšení podmínek a využití živin pro mikroorganismy v bachoru d) tvorba soust pro polykání Tvorba a složení slin Dojnice vytvoří za denně asi l slin bohatých na minerální látky, zvláště pak Na, P, bikarbonáty, které mají velký význam při pufrování bachorového obsahu a udržování optimální kyselosti v průběhu bakteriální fermentace. Produkce slin je ovlivňována složením krmné dávky. Čím déle dojnice potravu přežvykuje, tím je produkce slin vyšší. K dalším faktorům s vlivem na produkci slin patří velikost částic podávaných krmiv, pořadí v jakém jsou jednotlivá krmiva dojnicím podávána a četnost 10

11 krmení během dne. Nejpříznivější vliv na produkci slin má zkrmování dlouhého sena nebo objemné píce s vysokým obsahem buněčných stěn či NDF. Negativní vliv má zařazení vysokého podílu koncentrovaných krmiv nebo objemného krmiva s porušenou strukturou. Jadrná krmiva mohou produkci slin snížit až o 20% ve srovnání s dlouhým senem. Negativně na produkci slin působí také dávka s vysokým obsahem vody, např. pastva. Sekrece slin je odhadována na 99ml/ min při odpočinku dojnice a na 217ml/min při ruminaci. Prodloužením ruminace o hodinu, můžeme očekávat zvýšení produkce slin asi o 7litrů. Tento rozdíl v pufrovací kapacitě by měl postačit k zpufrování fermentačních produktů vzniklých při bachorovém trávení 0,75kg šrotované kukuřice (Drevjany, 2004). Tabulka 1: Chemické složení slin, (Drevjany, 2004) Prvek meq/l Na 126 K 6 P 26 chloridy 7 bikarbonát 126 Sousta jsou tedy polykána za pomoci slin. Po příchodu do bachoru jsou bachorovými kontrakcemi energicky, v závislosti na jejich velikosti posouvána k zadní části bachoru. Tam dojde k jejich potopení do fibrózního obsahu bachoru. Potopení je rychlejší u menších a hydratovatelnějších částic a částic s větší hustotou uložení. Nejvyšší rychlost je u koncentrátů, nejnižší je u suchých stonků objemných krmiv (Mudřík akol., 2006) Ruminace Krmivo je při příjmu v dutině ústní jen velmi málo mechanicky zpracováno. Je mělněno až ruminací během odpočinku. Ruminace má 4 fáze - rejekci, přežvykování, proslinění a polknutí. Nejprve dojde k polknutí slin a tím ke zvlhčení jícnu. Pak následuje hluboký vdech, kterým se vytvoří značný podtlak a současně se otevře česlo. V bachoru je v tomto 11

12 okamžiku větší tlak než v jícnu a část obsahu bachoru je tak vtlačena do jícnu. V druhé fázi se jícen smrští uprostřed své délky a polovina jeho obsahu v kraniální části se dostává do dutiny ústní. Sousto je zpracováno žvýkacími pohyby (40-60 pohybů/min). Ruminace je řízená reflexně z centra v prodloužené míše. Pohyby čepce a bachoru probíhají spojitě a nazývají se čepcobachorové cykly. Pohyby předžaludku se u telat objevují při přechodu na rostlinné krmivo. Jeden cyklus trvá cca 18-20s a proběhne 1-2krát za minutu. Cyklus je nezbytný pro promíchání obsahu předžaludku a posun tráveniny. Zároveň při něm dochází k uvolnění bachorových plynů. V návaznosti na čepcobachorový cyklus se kontrahuje i kniha. Při její kontrakci jsou rozdrceny větší částečky tráveniny a ta je posouvána dále do slezu. V knize také dochází ke vstřebávání vody z tráveniny do krve (Sedmíková, 2006). Promíchávání obsahu vede na jedné straně k oddělení hrubých částic a jejich přípravě k ruminaci a na druhé straně umožňuje mikrobům, aby se přiblížili k částicím potravy vhodným k trávení (Drevjany, 2004). Rostlinné částice opouštějí bachor teprve poté, co jejich velikost je přežvykováním a mikrobiálním rozkladem redukována na 1mm. Obrat kapalné fáze bachorového prostředí je 5-10% za hodinu (Jílek a kol., 1997). Délka přežvykování je závislá na kvalitě krmiva. Doba potřebná ke žvýkání 1kg sušiny krmiva je závislá jednak na koncentraci živin v krmivu a pak na tom, jak bylo krmivo upraveno. U objemných krmiv, zvláště u krmiv s větším zastoupením vlákniny, je doba žvýkání delší. Celková denní doba přežvykování u skotu nikdy nepřesáhne 11hodin za den. Když se doba tomuto času přiblíží, sníží se doba příjmu krmiva, neboť doba připadající na celkové žvýkání (při příjmu a při přežvykování) nemůže přesáhnout 18hod denně. Při přežvykování se krmivo rozmělňuje na částice o velikosti od 1mm do 4-5mm. Částice se postupně mělní a zvyšuje se jejich hustota. Tím se více dostává z fibrózní hmoty dorzálního vaku do spodní kraniální části vaku ventrálního a odtud do čepce a k retikulo omazálnímu otvoru (Mudřík a kol., 2006). Krmivo prošlé úspěšně ruminací, z části převedené mikroflórou na těkavé mastné kyseliny (TMK), přechází tedy společně s určitým podílem bachorové mikroflóry přes knihu do slezu a do střev. Tam je pak vystaveno enzymům produkovaným samotnou dojnicí (Drevjany, 2004). 12

13 4.2 Bachor Klíčové místo v procesu trávení skotu zaujímá bachor, osídlený symbiotickou populací anaerobních mikroorganismů. Výhodná na tomto způsobu trávení je skutečnost, že jsou využity jak těkavé produkty fermentace, tak mikrobiální buňky a v nich obsažené bílkoviny, sacharidy, lipidy a vitaminy. Pod pojmem fermentace rozumíme anaerobní rozklad složek potravy způsobený mikroorganismy, které získávají energii z chemických vazeb za vzniku směsi metabolitů (Jílek a kol., 1997). Bachor skotu je evolučně složitým ekosystémem přežvýkavců přizpůsobený na příjem a využití živin z objemných krmiv s vysokým obsahem jinak nevyužitelné vlákniny. Žlázy produkující trávicí enzymy v trávicím systému monogastrických, ale i polygastrickych zvířat prakticky neprodukují enzymy na rozkládání vlákniny. Trávicí úlohu v systému předžaludků zabezpečují výborně mikroorganizmy. Bachor funguje také jako významný resorpční orgán, neboť skrze stěnu kterého se vstřebává do krve mnoho metabolických produktů mikroorganizmů, ale i látek, které se nacházejí přímo v krmivu, resp. v krmné dávce (Drevjany, 2004). Svou velikostí umožňuje předžaludek zvířeti přijmout velké množství rostlinné potravy v krátkém čase a mechanicky ji zpracovat přežvykováním až v době odpočinku. Bachor vyplňuje levou polovinu dutiny břišní, objem je u dospělého skotu l. Je rozdělen anatomicky na dorzální a ventrální vak, dva slepé vaky dorzokaudální a ventrokaudální a bachorovou předsíň (Sedmíková, 2006). Velmi zajímavá je dynamika růstu předžaludků. Velikost bachoru a čepce po narození představuje kolem 50 % velikosti slezu. Ve věku třech měsíců bývá bachor s čepcem 4krát větší než kniha se slezem. U dospělého skotu představuje bachor kolem 80 % z celkového objemu předžaludků (Mitrík, 2002). Bachor je při neustále probíhající fermentaci naplněn vláknitou tráveninou, která představuje přibližně tři čtvrtiny obsahu celkového trávicího traktu a 8-17% živé hmotnosti zvířete, v závislosti na krmné dávce. U laktující dojnice na vrcholu laktace, která je krmena směsnou krmnou dávkou, převyšuje 80kg, ale může být i přes 100kg u dojnic o živé hmotnosti nad 700kg (Mudřík a kol., 2006). Stěny předžaludku jsou pokryté bezžlaznatou sliznicí, skrz kterou jsou ze značné části vstřebávané živiny přímo do krve (těkavé mastné kyseliny, močovina, amoniak, glukóza, 13

14 minerální látky a další). Vnitřní povrch bachoru je pokrytý lístkovitými papilami. Jejich úkolem je mimo jiné zvětšovat resorpční povrch a současně se mezi těmito útvary a na jejich povrchu vytvářejí optimální podmínky pro růst, vývoj a množení mikroorganizmů. V určité fázi rozvoje a růstu dokáží papily několikanásobně zvětšit plochu bachoru. Toto je nejdůležitější ve fázi těsně před a po otelení, kdy jen bachor s dobře rozvinutými papilami dokáže dostatečně plnit svoji úlohu (Mitrík, 2002). Bachorové papily slouží pro obsorbci živin. Rozložení, velikost a počet papil jsou úzce vázané na poměr objemných a jadrných krmiv, techniku krmení, dostupnost krmiva a jeho stravitelnost. Pokud je provedena změna krmné dávky z dávky s vysokým zastoupením objemných krmiv na koncentrovanou dávku (změnu z krmné dávky suchostojné dojnice na dávku dojnic v laktaci), tato změna musí být postupná, abychom poskytli čas pro adaptaci jak bachorovým mikroorganismům, tak právě bachorovým papilám. Adaptační doba je 2-3 týdny. Rozvoj papil souvisí s produkcí kyseliny propionové a máselné v bachoru. Ta se zvyšuje úměrně s dávkou jadrných krmiv. Zvyšováním koncentrace TMK se zvyšuje prokrvení epitelu bachoru, což stimuluje rozvoj nových a růst stávajících bachorových papil. Naopak nízká koncentrace TMK působí negativně na rozvoj papil (Ishler a kol., 1996) Podmínky bachorového prostředí Tabulka 2: Optimální podmínky bachorové fermentace podle Illka (2010) ph 6,2-7 Teplota C Osmolarita mos mol/kg Ox./red. potenciál 350 mv Kyslík 0-0,6% Sušina 10-18% TMK mmol/l Kys. mléčná 2-5 mmol/l Na,K, Ca, Mg 2,3-5,7g/l 14

15 V bachorovém prostředí bývá častým problémem osmolarita, protože buněčné membrány mikroorganismů v bachoru jsou na její změny velmi citlivé. Nejcitlivější jsou celulolytické bakterie. Problém s osmolaritou nastává často při nadbytku K v KD. Bakterie se méně dělí a mají menší životnost. Ox-red potenciál je důležitý pro kvalitu buněčných membrán. Kyslík je v bachoru nežádoucí, ale vždy se tam nějaký dostane s krmivem. Kvasinky stabilizují bachorové prostředí také tím, že kyslík spotřebovávají (Illek, 2010). Tabulka 3: Složení obsahu v jednotlivých oddílech předžaludku a slezu (Doskočil, 2003) % sušiny ph bachor ,2-7,3 čepec 5-6 6,1-7 kniha ,7-6,8 slez 8-9 1, Bachorový ekosystém Bachorové mikroorganismy ve svém souhrnu tvoří mikrobiální ekosystém, který je považován za jeden z nejkomplexnějších v přírodě. Mikrobiální populace zahrnuje bakterie, prvoky a anaerobní houby (Mudřík, 2006) Bakterie Bakterie mají převahu co do počtu a jsou nejkomplexnější populací. Jsou zde přítomny všechny hlavní morfologické typy grampozitivních i gramnegativních bakterií počet druhů je okolo 60. Množství je v 1 ml bachorového obsahu. Jejich velikost se pohybuje mezi 0,3-50µm a jejich generační doba je 20min-3hodiny (Mudřík a kol., 2006). Optimální životní podmínky pro život zde mají pouze anaerobní bakterie. Povrch bakterií je pokryt tzv. glykokalyxy, které umožňují přichycení bakterií na substrát. Glykokalyxová vlákna také slouží k ochraně a koncentraci bakteriálních enzymů v blízkosti substrátu. Část bakteriální populace je adherována na stěnu bachoru a je víceméně nezávislá na složení krmné dávky. Tyto bakterie hydrolyzují močovinu, která difunduje z krve přes stěnu bachoru a zejména tráví bílkoviny odloupaných keratinizovaných epitelových buněk. 15

16 Jelikož je keratin pro organismus hostitele nestravitelný, zabraňují tak tyto bakterie jejich využitím ztrátám bílkovin. Až 50 % bakterií přichycených na stěnu jsou fakultativní anaeroby. Tyto bakterie spotřebovávají kyslík difundující do bachoru z krve a kyslík, který se dostane do bachoru s krmivem. Zajišťují tak anaerobní prostředí předžaludku (Doskočil, 2003). Odhaduje se, že celková hmotnost suché hmoty bakterií v bachoru krávy o živé hmotnosti 600kg a krmené na denní produkci 25l, je 2kg (1/10hmotnosti v živém stavu). Většina bakterií ¾, je vázána na částice krmiva (Mudřík a kol., 2006). Bakterie jsou tradičně děleny do skupin podle využívaného substrátu na amylolytické, celulolytické, hemicelulolytické, pektinolytické, proteolytické apod. většina bakterií je schopna fermentovat více než jeden substrát (Jílek a kol., 1997) Celulolytické bakterie Nejvýznamnější jsou celulolytické bakterie, které mají nenahraditelnou úlohu při trávení buněčných stěn. Pro jejich činnost je nutné zajištění základních podmínek výživy: amoniak, C-řetězce, P, S, a některé mikroprvky, vitaminy. Pro syntézu vlastního mikrobiálního proteinu využívají přednostně amoniak a některé TMK (isobutyrová, isovalerová, metylbutyrová). Celulolytické bakterie nejsou vybaveny pro zajištění své dusíkaté výživy enzymy degradujícími N-látky. Jsou odkázány na ostatní mikroorganismy v bachoru, které to dokáží. Recipročně nevyužívají jednoduché sacharidy, které získávají hydrolýzou celulózy a hemicelulózy. Tyto jsou fermentovány ostatními bakteriemi. Je to příklad četného doplňování činnosti mezi bakteriemi v bachoru. Rovnováha mezi jednotlivými druhy bakterií závisí na složení krmné dávky a na ph. Celulolytické bakterie vyžadují průměrnou hodnotu ph 6,5 (Mudřík a kol., 2006). Celulolytické bakterie štěpí celulózu a hemicelulózu pomocí enzymu celulázy přes glukózu až na TMK. Z nich tvoří asi 67% kyselina octová, 19% kyselina propionová a 14% kyselina máselná. Kyselina propionová pak může být přeměňována na kyselinu mléčnou a kyselina máselná na ketolátky. TMK tvoří až 75% zdroje energie pro skot Amylolytické a dextrolytické bakterie Štěpí škrob, pentozany, rozpustné cukry a proteiny. Svým enzymatickým vybavením zajišťují štěpení 1,4 glykosidické vazby škrobu, ale nejsou schopny štěpit monosacharidy. 16

17 Tyto bakterie mají také enzym ureázu a tak také schopnost štěpit močovinu a N obsažený v močovině využívat pro syntézu bílkovin svých těl (Sedmíková, 2006) Sacharolytické bakterie Štěpí di- a trisacharidy vzniklé působení celulolytických, amylolytických a dextrolytických bakterií. Tyto cukry štěpí až na kyselinu propionovou a octovou. Jsou hojně zastoupeny a jejich počet kolísá méně než u předchozích skupin (Doskočil, 2003) Proteolytické bakterie Asi na 40% bakterií má schopnost hydrolyticky štěpit bílkoviny až na aminokyseliny a dále na amoniak, oxid uhličitý a TMK. Tím jednak získávají mikroorganismy prekurzory pro syntézu vlastních bílkovin a zároveň jim tyto produkty slouží jako zdroj energie (Sedmíková, 2006) Bakterie produkující histamin V roce 2003 byla popsána nová bachorová bakterie. Jmenuje se Allisonella histaminiformans a jak už název napovídá, produkuje histamin. Histamin jakožto známý vazodilatátor (vyvolává rozšíření cév působením na hladké svalstvo cév) působí negativně v organismu zvířete zvláště, když je spojen s acidózou. Allisonella přežívá v bachoru i při nizkém ph a koncový produkt jejího metabolizmu je histamin. Bylo zjištěno, že pokud je v krmné dávce dostatek vojtěškového sena, těchto bakterií je v bachoru minimum. Pokud však v KD převažuje kukuřičná siláž, počet nežádoucích Allisonell se výrazně zvyšuje. Dnes se hledají způsoby, jak bojovat proti takovýmto mikroorganismům (Bax, 2004) Metanogenní bakterie Velkou roli hrají také bakterie produkující methan. Jeho produkcí ovlivňují průběh bachorové fermentace. Jejich hlavním posláním je snižování koncentrace vodíkových iontů v bachoru. Dosahují toho tím, že redukují oxid uhličitý plynným vodíkem a vytváří tak methan. Produkce metanu tím vlastně umožňuje udržování vodíku na fyziologické úrovni. Vodík produkující bakterie patří mezi nejefektivnější konventory energie v bachoru. Ty mají, díky metanogenním bakteriím vytvořeny podmínky k optimální činnosti. Zvýšení 17

18 jejich aktivity vede rovněž ke zrychlení jejich vlastní reprodukce roste produkce bakteriálního proteinu (Ishler a kol., 1996). Dále se v bachoru nachází bakterie produkující amoniak, lipolytické bakterie hydrolyzující tuk a schopné využívat glycerol, jako zdroj energie. Poslední skupinou jsou bakterie syntetizující vitaminy (Doskočil, 2003) Protozoa - Nálevníci Jejich počet se pohybuje mezi v 1 ml bachorového obsahu. Jsou mnohem větší (50-150krát) než bakterie. Malá, střední a velká infusoria se odlišují velikostí, která se pohybuje v rozmezí µm. Dají se vidět po sedimentaci bachorové tekutiny (BT) jako šedá vrstva na dně pod vrstvou částic. V bachorové tekutině se vyskytují jak Ciliata, tak Flagellata. Pouze Ciliata mají fyziologickou důležitost, pokud se týká jejich množství. Náleží hlavně do podtřídy Holotricha (zahrnující rody Isotricha a Dasytricha mají cilie po celém obvodu nebo na obou koncích těla) a potřídy Spirotricha (zahrnující rody Entodinium, Diplodinium, Ophryoscolex- mají cilie jen na aborálním konci těla) (Dvořák, 2005). Celkovou hmotností odpovídají nálevníci hmotě bakterií. Bylo nalezeno asi 150 druhů prvoků, přičemž nejvíce zastoupeno je 60 druhů (Sedmíková, 2006). Prvoci se podílejí se na fermentaci všech hlavních složek rostlinné hmoty. Značný význam mají při mechanickém rozrušování rostlinných pletiv a tím, že pohlcují škrobová zrna chrání škrob před rychlým bakteriálním štěpením, které může vést k rychlému poklesu ph pod optimální hodnotu. Přítomnost prvoků je určitým ukazatelem kvality krmiva a stability bachorového prostředí, ale není však pro bachorový systém nutná (Jílek, a kol., 1997). Disponují účinnými proteolytickými enzymy, kterými štěpí jak živiny krmiva, tak těla bakterií. Aminokyseliny, které nevyužijí pro svůj růst, uvolňují do prostředí. Podílejí se na štěpení složitých cukrů, celulózy i škrobu. Jejich celulolytická aktivita je však zanedbatelná (Sedmíková, 2006). Protozoální protein má o něco vyšší BHB než bakteriální. Tím, že konzumují výsledné produkty bachorové fermentace, stávají se protozoa stabilizačním faktorem fermentace. Ve vyšších počtech se vyskytují v bachoru dojnic na dávce s vyšší stravitelností (Drevjany, 2004). 18

19 Protozoa jsou velmi citlivá na snížení ph pod 5,5 a zvýšení osmotického tlaku nad 0,9 MPa/l. Při poklesu ph pod 4,5 dochází do 3 dnů k defaunaci předžaludku. Jejich generační doba je 8-36hodin (Doskočil, 2003). Mezi nálevníky a bakteriemi existuje jistá symbióza. Svědčí o tom skutečnost, že přítomnost jednotlivých druhů nálevníků závisí na přítomnosti odpovídajících druhů bakterií. Z dalších faktorů výskytu se uplatňují věk, užitkovost, stupeň anaerobiózy, ph a celkový fyziologický stav zvířete. Nejvyšší počet byl zjištěn po nakrmení čerstvou pící a šrotem. Nálevníci rodu Izotricha pohlcují nenatrávená zrnka škrobu a tráví je intracelulárními amylázami nebo je přeměňují na glykogen, který je tráven v tenkém střevě. Tím, že nálevníci spotřebovávají rozpustné cukry a škrob, nutí bakterie k trávení celulózy a procento stravitelnosti celulózy se zvyšuje. Jejich počet se výrazně snižuje při hladovění a u krmných dávek s vysokým obsahem močoviny. Nálevníci jsou náročnější na živiny než bakterie, proto při hladovění vymizí rychleji. Zvíře může bez nálevníků bez potíží přežívat, pokud má správné osídlení bachoru bakteriemi a anaerobními houbami. Jejich funkce v bachoru není dosud plně objasněna (Doskočil, 2003). Z těl nálevníků a bakterií získává skot asi 1/3 potřebných bílkovin (Sedmíková, 2006) Anaerobní houby Byly teprve v poslední době uznány jako součást bachorové mikroflóry. Jejich pohyblivé zoospory byly dříve považovány za bičíkovce. Jako houby byly popsány prof. Orpinem v letech 1976 a Při zkrmování dávek s vysokým obsahem objemu, mohou houby představovat až 8% mikrobiální biomasy. Počet se pohybuje okolo v 1 ml bachorového obsahu (Drevjany, 2004). Rozmnožují se pomocí nepohlavních spor, které se uvolňují ze zralého sporangia. Každá spora se může do 30 minut usadit na substrátu. Po přichycení prorůstá rozvětvený rhizoid pletivem a narušuje jej tak zevnitř. V tom je spatřován hlavní význam anaerobních hub v bachoru. Jednojaderná spora o původní velikosti 20 x 9µm se postupně rozrůstá ve sporangium o velikosti až 100µ (Doskočil, 2003). Váží se na sklerenchym, odbourávají celulózu a hemicelulózu i přes přítomnost ligninu. Jejich činnost je předmětem dalšího výzkumu. Doba tvorby zárodku je 24 hodin (Mudřík a kol., 2006). 19

20 Mikroorganismy bachoru jsou důležité i schopností syntetizovat vitamíny rozpustné ve vodě (vit. Skupiny B B 1, B 2, B 6, biotin, kyselinu listovou, pantotenovou, nikotinovou) a vitamin K (Sedmíková, 2006) Prostředí mikroorganismů v bachoru V bachoru se vyskytují tři existenčně rozdílná prostředí: V prvním tekutém - se volně žijící mikroorganismy živí rozpustnými zdroji sacharidů a proteinů v bachorové tekutině. Zhruba 25% mikrobiální biomasy bachoru patří do této skupiny. V druhém pevném prostředí se mikroorganismy přichytí k pevným částicím krmiva škrobům, vláknině a k málo rozpustnému proteinu a postupně je tráví. Tato skupina tvoří až 70% biomasy. Poslední skupina reprezentující asi 5% biomasy, se přichytí k epiteliálním buňkám bachorové stěny nebo k protozoím. Popsané přichycení je významné v mnoha směrech. K tomu, aby MO udrželi svou populaci na žádoucí úrovni, musí být doba, kterou mikrobi stráví v bachoru delší než je doba, za kterou se uskuteční reprodukční cyklus. Mikroflóra, která vyžaduje k reprodukci jedné generace delší dobu, se proto přichytí v bachoru k něčemu, co její odsun do čepce a slezu, oddálí. Tomuto účelu ideálně slouží těla protozoí a vnitřní výstelka bachoru (Ishler a kol., 1996). Struktura a složení bachorového obsahu závisí na krmné dávce. Pokud je krmná dávka strukturně v pořádku, co se struktury týče, obsah bachoru není uniformní, ale je rozvrstvený. Nově přijaté strukturní krmivo je zachyceno bachorovou matrací, malé částečky s větší hustotou a částice natrávené klesají ke dnu a odcházejí z bachoru. U krmných dávek s nedostatkem strukturní vlákniny je bachorová matrace zmenšená. To se stává i u krmných dávek s vysokým zastoupením jadrných krmiv. Bachorový obsah je viskóznější (Ishler a kol., 1996) Produkce plynů Při bachorové fermentaci dochází k produkci plynů. Ty se hromadí v horní části bachoru. Dojnice za den krkáním uvolní l plynů vzniklých fermentací (Ishler a kol., 1996). Bax (2004) uvádí, že dojnice s denní užitkovostí 40 l vyprodukují ve svém předžaludku neuvěřitelných l vodíku, l oxidu uhličitého a 5 35 l metanu. Ten je často diskutován v souvislosti s oteplováním naší planety jako skleníkový plyn. Metan je důležitý i z výživářského pohledu, protože u krav se prostřednictvím metanu ztrácí asi 20

21 10 % přijaté energie. Reflexem eruktace se dostávají tyto plyny do dutiny ústní případně nosní v množství l za hodinu. Plyn v bachoru rovněž stimuluje motoriku bachoru a vyvolává reflex eruktace, pokud oblast kolem kardie je volná. Pokud nedochází při motorice k odhalování kardie a jsou splněny ještě další podmínky, vytváří se předpoklady pro vznik prosté nebo pěnivé tympanie (Dvořák, 2005). Tabulka 4: Typické složení bachorových plynů (Sniffen, Herdt, 1991) Složky Průměrné procento zastoupení Vodík 0,2 Kyslík 0,5 Dusík 7 Metan 26,8 Oxid uhličitý 65, Fermentační proces v bachoru Fermentační procesy v bachoru jsou zejména ovlivňovány celou řadou faktorů: Stálá teplota Bachorové mikroorganismy vyžadují konstantní teplotu pro svůj růst a množení. Tento předpoklad je běžně zabezpečen vzhledem ke konstantní tělesné teplotě a jejím regulačním mechanismům. Při tepelném stresu dochází ke zvýšení teploty i v bachoru, i když regulační mechanismy se snaží udržet tělesnou teplotu v referenčním rozmezí. Opakem je vystavení dojnic velmi chladným podmínkám. Za enormních teplotních i chladových podmínek mohou být ovlivňovány celkové počty a druhy bachorových bakterií a nálevníků. Schopnost bachoru fermentovat krmivo je za těchto podmínek snížena, jakož i příjem krmiva. Použití studené vody za vysokých okolních teplot přímo snižuje teplotu v bachoru a podporuje příjem sušiny a mléčnou produkci (Dvořák, 2005). 21

22 Příjem vody Fermentační procesy probíhají nejlépe, když se obsah vody v bachorové zažitině pohybuje mezi %. Těkavé mastné kyseliny (TMK), které se vytváří v procesu fermentace, jsou rozpouštěny ve vodě a tím je umožňována resorpce již v bachoru. Rovněž míchání obsahu bachorovou motorikou a výtok částic čepcoknihovým otvorem do knihy a bachorový obrat (průtok, turnover) jsou závislé na obsahu tekutiny. Přídavek vody (vlhčení TMR) při obsahu sušiny nad % většinou zvýší příjem krmiva a mléčnou produkci (Dvořák, 2005). Na každý kg přijaté sušiny potřebuje dojnice 2-5kg vody. Z tohoto pohledu je nutné zajistit adlibitní přístup k vodě (Mudřík a kol., 2006) Odstraňování fermentačních produktů Aby fermentace v bachoru mohla pokračovat, musí být z bachoru odstraňovány jednotlivé fermentační produkty. Pro dojnice jsou důležité těkavé mastné kyseliny (TMK), které poskytují energii a mikrobiální biomasa, která zabezpečuje potřebu proteinu. TMK a volný amoniak jsou resorbovány do oběhu krevního přes stěnu bachoru. Pokud dojde v bachoru k přebytku TMK a kyseliny mléčné, dojde k acidóze. Naopak při přebytku volného amoniaku, k alkalóze bachorového obsahu (Dvořák, 2005). Rychlost absorbce TMK přes bachorovou stěnu závisí na délce C řetězců. Nejrychleji se absorbuje C 4 (kyselina máselná) a nejpomaleji C 2 (kyselina octová). Nižší hodnota ph přispívá k urychlení absorbce. Celkové - absolutní množství absorbovaných TMK do krve závisí na jejich koncentraci v bachoru a dále na množství TMK, které spotřebuje pro svou funkci stěna bachoru. Ta využívá nejlépe kyselinu máselnou, dále propionovou a nejméně octovou. Do krve se tak dostane nejvíce kys. octové, méně propionové a jen velmi malé množství kyseliny máselné (Ishler a kol., 1996) Pohyb zažitiny v bachoru obrat (průtok, turnover) Maximální příjem živin a efektivita fermentačních procesů je dosažena tehdy, když krmná dávka je trávena a prochází bachorem optimální rychlostí. Doba, po kterou by mělo krmivo setrvat v bachoru, by měla být tak dlouhá, aby došlo k co nejefektivnější fermentaci 22

23 vlákniny. Za dobrou motorickou aktivitu považujeme 2-3 silné rotace za 3 min (Dvořák, 2005) Bachorové ph PH bachorového prostředí nejvýznamněji ovlivňuje druhové zastoupení bachorové mikroflóry, podíl jednotlivých TMK, příjem krmiva, efektivnost trávení a v konečném důsledku produkční zdraví zvířat. ph bachorového prostředí závisí na rychlosti tvorby TMK, rychlosti obsorbce TMK bachorovou stěnou a na produkci slin pro pufraci. Hodnota ph je z diagnostického hlediska významná pro posouzení fermentace v bachoru (Vajda, 2001). Aby se hodnota ph pohybovala ve fyziologickém rozmezí, musí kromě promíchávání obsahu být zabezpečen permanentní přísun pufrů. ph by mělo zůstávat na hodnotách nad 6,0. Optimální rozmezí je 6,2-6,8. Primárním zdrojem pufrů pro přežvýkavce jsou sliny (Dvořák, 2005). Optimální úroveň ph je ovlivněná skladnou krmné dávky, podílem objemného a jadrného krmiva, kvalitou a strukturou objemných krmiv, degradovatelností a kvalitou škrobu v jadrných krmivech (Vajda, 2001). Dojnice konzumující denně 22 kg sušiny musí vyprodukovat více než 100 l slin, aby ph bylo udržováno v optimálním rozmezí. Aby mohla dojnice vyprodukovat tak velké množství slin, musí dostatečně dlouhou dobu přežvykovat. V KD musí být proto dostatek objemných krmiv, aby byla zajištěna doba přežvykování cca 30 min./ kg sušiny. Vysokoužitkové dojnice musí strávit přežvykováním hodin. Jednoduchá kontrola adekvátnosti krmné dávky z hlediska fyzikální struktury krmiva spočívá v tom, že za 2 hodiny po krmení by měly přežvykovat cca 2/3 stáda dojnic (Dvořák, 2005). Kolísání bachorového ph je jedním z nejdůležitějších faktorů s vlivem na bachorovou mikroflóru. Mikrobi trávící vlákninu potřebují ph v rozmezí 6,2-6,8. Při poklesu ph pod 6,0 je nižší jejich aktivita i počet. Toto má dva důvody. Za prvé, enzymy degradující vlákninu v tomto prostředí nedovedou efektivně pracovat, za druhé klesá schopnost reprodukce a růst těchto bakterií. Mikrobi trávící škrob preferují ph 5,2-6. Ve stádě se bude hodnota ph v bachoru jednotlivých dojnic lišit dle jejich individuality (Ishler, a kol., 1996). 23

24 Rovněž složení KD ovlivňuje schopnost pufrace. Krmiva s vysokou vlhkostí, jako je kukuřičná siláž, málo stimulují tvorbu slin a pufrů. Na druhé straně vojtěškové seno, senáž, sušené řízky, snižují potřebu přidávat pufrační látky do KD. Systém krmení TMR snižuje potřebu pufrů, jelikož produkce kyselin je rovnoměrnější po celý den a nebezpečí poklesu ph je nižší. Pufrační látky lze použít i při sytému TMR již před krmením. Uvedené opatření je výhodné u dobře zfermentovaných kukuřičných siláží s ph blízko 4 nebo nižším. Jestliže zpufrujeme takovou KD již v míchacím voze, zkrátíme čas potřebný na pufraci takové dávky v bachoru a navodíme dobrý průběh fermentačních procesů (Dvořák, 2005) Faktory ovlivňující ph v bachoru Poměr píce ku koncentrátům Vysoké zastoupení píce zvyšuje ph v bachoru nad 6,0 a podporuje produkci slin. Sliny obsahují bikarbonát, který pufruje bachor a zvyšuje produkci acetátu. Hlavními sacharidy v objemných krmivech jsou celulóza a hemicelulóza a tyto nejsou fermentovány tak rychle ruminálními mikroorganismy jako zásobní sacharidy v koncentrovaných krmivech (škroby a cukry). Vysoká hodnota ph v bachoru podporuje produkci acetátu a rozšiřuje poměr A:P (nad 3) a vysoké procento mléčného tuku. Leguminózy obecně mají vyšší přirozenou pufrační kapacitu (Hutjens, 1998). Zkrmování vysokých dávek jadrných krmiv zvyšuje produkci propionátu, snižuje ph pod 6,0, zvyšuje se produkce kyseliny mléčné v bachoru. Snižuje příjem krmiva, snižuje produkci mikrobiální biomasy a vede k poklesu mléčného tuku. Obsah mléčného proteinu se zvyšuje, když obsah tuku klesá (Dvořák, 2005) Fyzikální struktura krmiva Šrotování, peletování, řezání nebo přílišné míchání v míchacích vozech, mění velikost krmných částic. Jestliže velikost částic píce je tak malá, že dojnice konsumuje méně než 2,0 2,5 kg částic větších než 2,5 cm, matrace z vlákniny na povrchu bachorové tekutiny není udržována a fermentace vlákniny se snižuje a ph bachoru klesá. Produkce slin je také snižována v důsledku zkracování času přežvykování. Dojnice by přežvykováním měla strávit více než 8 hodin za den resp minut na 1 kg sušiny. Když dojnice odpočívají, mělo by podle Hutjense (1998) přežvykovat cca 60 % krav. 24

25 Pokud jsou koncentráty jemně šrotovány škrob je vystaven zvýšené mikrobiální fermentaci, bachorové ph se snižuje a produkce propionátu a laktátu se zvyšuje, což má za následek pokles procenta mléčného tuku, zvýšení obsahu mléčného proteinu a snížení produkce mléka. Napařování, vločkování, peletování a šrotování cereálií naruší škrobová granula a zvýší jejich dostupnost pro ruminální fermentaci a podpoří růst ruminálních mikroorganismů, ale také zvýší nebezpečí vzniku bachorové acidózy (Hutjens, 1998) Vlhkost krmné dávky Vlhká krmiva mohou snižovat hodnotu bachorového ph, protože je zapotřebí méně slin pro zvlhčování krmiva při polykání. Pokud vlhkost celkové KD přesahuje 50 %, dopchází ke snížení příjmu sušiny (Hutjens, 1998) Metody krmení Použití TMR nebo kompletních KD má reálné výhody, neboť stabilizuje hodnotu bachorového ph, zabezpečuje optimální bachorovou degradovatelnost proteinu (RDP) při současné nabídce fermentovatelných sacharidů. Současně vede ke zvýšení příjmu sušiny a minimalizuje riziko selektivnosti určitého krmiva. Pokud jsou koncentráty zkrmovány odděleně, dávka by neměla překročit 2,2 kg sušiny na jedno podání, abychom se vyhnuli dodávce velkého množství škrobu. Tato metoda rovněž minimalizujeme zkrmování jemně šrotovaných krmiv (Hutjens, 1998) Charakteristika bachorové tekutiny zdravé dojnice Barva je zelená až zelenohnědá, typického zápachu (ne kyselého, hnilobného amoniakálního zápachu). Je slabě viskózní a sedimentuje do 8 minut do odběru. ph je 6,2-7. Redukční aktivita 3-6 min. Počet nálevníků je ml -1. Hladina amoniaku je 6-17,5 mmol/l. Maximální množství kyseliny mléčné by se mělo pohybovat od 0 do 3,3 mmol/l. Celkový obsah TMK od mmmol/l. Kyselina máselná %. (Dvořák, 2005, Vrzgula a kol., 1990). 25

26 4.2.4 Trávení sacharidů Rostlinné sacharidy zaujímají % přijaté sušiny. Jsou hlavním zdrojem energie v krmné dávce jak pro bachorové mikroorganismy, tak pro přežvýkavce. Zastoupení sacharidů v sušině objemných a jadrných krmiv kolísá od 50-80%. Z hlediska chemického složení i způsobu fermentace rozděluje sacharidy Vajda (2001) na vlákninu, škrob a cukry. V rostlinách se vyskytují sacharidy ve formě polysacharidů, především strukturálních (celulóza, hemicelulóza, pektiny). V zrninách a okopaninách je vysoké množství škrobu. Z rozpustných cukrů jsou to zejména disacharidy a monosacharidy. (Doskočil, 2003). Cukry jsou analyzovány v buňkách rostoucích rostlin a v krmivech jako je melasa, syrovátka, okopaniny a další (Dvořák, 2005). Množství, kvalita a vzájemný poměr jednotlivých sacharidů v krmné dávce významně ovlivňuje úroveň fermentace a tím i stravitelnost krmiva, užitkovost i zdravotní stav zvířat. Rychlost a čas fermentace sacharidů závisí na jejich struktuře a chemické povaze. Sacharóza je fermentovatelná do jedné hodiny, škrob v průběhu 4,5-5,5 hod a vláknina za 14,5-25 hod ruminálního trávení. Významný je také celkový rozsah fermentace v bachoru degradovatelnosti. Ta je rozdílná mezi druhy krmiv i v rámci jednoho krmiva. Škrob podléhá fermentaci v rozsahu 85-95%. Škrob kukuřice a čiroku má nižší degradovatelnost a je degradován pomaleji díky vyššímu zastoupení hydrofobní amylózy v molekule. Tepelné úpravy zrnin zvyšují degradovatelnost škrobu. Vláknina je v bachoru fermentována z 40-70% podle chemického složení, úrovně fermentace a struktury (Vajda, 2001). Cukry, škroby, fruktany mohou být potenciálně fermentovány na kyselinu mléčnou, která může významně negativně ovlivnit ph bachoru zvláště pokud jimi zvíře překrmujeme. Zvláštností pektinů a β-glukanů je jejich poměrně rychlá fermentace, podobně jako u cukrů a škrobu. Pro svoji strukturu však nemohou být přeměněny na kyselinu mléčnou a tím se nepodílí výrazně na snížení ph bachorového obsahu (Mudřík, 2006). Z celkové využité energie sacharidů je 32-33% inkorporováno do mikrobiálních buněk. Ze 100g sacharidů se v procesu fermentace v přepočtu na sušinu vyprodukuje 12-25g bakteriální biomasy (Vajda, 2001). 26

27 4.2.5 Trávení celulózy Celulóza se skládá ze složky krystalické hůře degradovatelné - a amorfní. Vlákna celulózy jsou obaleny hemicelulózou a ligninem. Se zvyšujícím se obsahem ligninu klesá stravitelnost celulózy. Také přídavek škrobu stravitelnost vlákniny snižuje. Jednak poklesem ph, jednak zmnožením amylolytických bakterií na úkor celulolytických. Inhibiční účinek škrobu lze omezit přídavkem močoviny (Doskočil, 2003). Se stárnutím rostlin dochází k postupné krystalizaci celulózy. Na jejím trávení se podílejí zejména celulolytrické bakterie a anaerobní houby. Štěpení celulózy probíhá ve třech stupních: (Doskočil, 2003). - depolymerizace (hydrolýza na směs fragmentů celodextrinů C 2- C 3 ). - štěpení fragmentůna celobiózu - rozklad celobiózy na glukózu a její fermentace na těkavé mastné kyseliny. Z přijatých sacharidů je 43-46% fermentováno na TMK. Ty poskytují až 70 % potřeby energie pro zvíře. Množství TMK kolísá v rozmezí mmol/l bachorové tekutiny. V měnícím se poměru jsou to kyseliny octová, propionová, máselná, izomáselná, valerová, izovalerová a kapronová (Vajda, 2001) Těkavé mastné kyseliny Kyselina octová (C2) Představuje 55-65% ze všech TMK. Tvoří se především fermentací vlákniny objemných krmiv. Uplatňuje se jako hlavní prekurzor při syntéze mastných kyselin pro lipogenezi (Vajda, 2001). Dojnice využívá absorbovanou kyselinu octovou k tvorbě mléčného nebo tělesného tuku, dále na pokrytí tvorby tělěsné energie a tepla (Drevjany, 2004). Snížená úroveň kyseliny octové je projevem nedostatku strukturní vlákniny, vysokého zastoupení jadrných krmiv, vysokého zastoupení tepelně upraveného škrobu či vysokého podílu tuku s nenasycenými mastnými kyselinami, které snižují syntézu kys. octové (Ishler a kol., 1996). Přežvýkavec nemá enzymy pro tvorbu tuku z glukózy, proto je kys. octová hlavním substrátem (Vajda, 2001). 27

28 Kyselina propionová (C 3 ) Tvoří 18-20% z TMK. Její syntéza je přímo úměrná podílu koncentrovaných krmiv obsahujících velké množství škrobu a cukrů. Kysleina propionová je v játrech přeměňována na glukózu je glukogenním substrátem. Glukóza je pak dojnicí využita na tvorbu léčného cukru laktózy. V tomto smyslu je glukóza považována za důležitého regulátora množství vyprodukovaného mléka (Ishler a kol., 1996). Dostatek propionátu, šetří aminokyseliny (protein šetřící efekt propionátu). Syntéza glukózy z uhlíkatých skeletů aminokyselin je metabolicky drahá. Rovněž vylučování N ve formě močoviny je energeticky náročné (Dvořák, 2005) Kyselina máselná (C4) Představuje 8-16 % z TMK. Zkrmování siláží s vysokým podílem kys. máselné, zvyšuje její podíl v bachoru. Kyselina máselná poskytuje energii bachorové stěně. V procesu absorbce je její část v epitelu transformována na kyselinu β-hydroxymáselnou. Ta se pak jako ketokyselina uplatňuje v energetickém metabolismu a při syntéze tělesného tuku a mléčného tuku (Vajda, 2001). Množství kyseliny valerové, iso-valerové, iso-máselné a kapronové jsou malá ve srovnání s hlavními TMK Kyselina mléčná - laktát Není těkavá, ale je také produkována v bachoru. Tam je pohotově konvertována na propionát za fyziologických poměrů fermentačních (Dvořák, 2005). Je silnou organickou kyselinou, která ve vodném prostředí velmi rychle odděluje vodík a tím přispívá k rychlému zvýšení kyselosti prostředí. Při zkrmování dobře vybalancované dávky, nedochází v bachoru k výrazné syntéze laktátu. S problémem se setkáváme při krmení velkého množství obilních koncentrátů, zvláště pokud byly zařazeny bez předchozí adaptace. V krajních případech může tvořit 50, ale i 90% z celkového obsahu kyselin v bachoru. Jakmile je množství této kyseliny absorbováno do krve, dochází často k metabolické acidóze. Tvořeny jsou dva izomery kyseliny mléčné L izomer, který se rychleji spotřebovává a problémový D izomer, který se metabolizuje pomalu a složitě (Vajda, 2001). 28

29 Poměr kyselin v bachorové tekutině Poměr acetátu ku propionátu (A:P) může charakterizovat celkový průběh fermentačních procesů v bachoru. Za optimálních podmínek by poměr A:P by měl být vyšší než 2,4 : 1. Produkce kyseliny propionové je energeticky výhodná a zabezpečuje potřebu glukosových prekursorů pro vysokoprodukční krávy. Vysoký poměr acetátu ku propionátu je v krmných dávkách bohatých na vlákninu s nízkým obsahem škrobu. Vysoká hladina propionátu ve vztahu k acetátu může poukazovat na sníženou fermentaci vlákniny a acidózu (Dvořák, 2005) Trávení škrobu Mikrobiálními enzymy (amylázou) je škrob štěpen přes maltózu na glukózu případně na glukózofosfát. Ve srovnání s trávením škrobu ve střevě, dochází v bachoru k větším ztrátám v podobě metanu a tepla. Rychlost trávení závisí na druhu a velikosti škrobových zrn a na jeho fyzikálním stavu. Konečným produktem trávení škrobu jsou kyseliny octová, propionová, máselná, mravenčí, mléčná a jantarová. Někteří nálevníci ukládají část škrobu ve formě glykogenu. K rozpustným sacharidům se řadí i fruktozany, polymery fruktózy. V mladé píci mohou tvořit až 20% sušiny. V předžaludku jsou štěpeny přez fruktózu naž na TMK (Doskočil, 2003). Sacharidy se mohou dále dělit na frakci strukturní čili součásti buněčných stěn (NDF, ADF) a frakci NSC (Nonstructural carbohydrates) nestrukturní sacharidy. Mezi NSC řadí obsah buňky, tedy cukry, škroby, pektiny, β-glukany a u siláží fermentační produkty. Ačkoliv jsou pektiny a β-glukany součástí buněčných stěn, jsou řazeny mezi NSC, protože jsou v bachoru rychle fermentovatelné a lehce stravitelné (Ishler a kol., 1996) NDF a ADF Rozdělení vlákniny na frakce NDF a ADF a metodu stanovení publikovali poprvé v r Van Soest a Wine. Tato metoda prodělala několik modifikací. Metodu pro stanovení ADF a ligninu publikoval Van Soest v r

30 NDF Neutro-detergentní vláknina Zahrnuje hemicelulózu, celulózu, lignin, lignifikované dusíkaté látky a část pektinů. Odráží podíl buněčných stěn. Koreluje s příjmem a přežvykováním krmiva. Vzhledem ke své fyzikální formě je regulátorem mechanické sytosti a tvoří limit pro příjem krmiva. Podle analyzovaného množství NDF vypočítáme příjem sušiny jako % hmotnosti dojnic podle rovnice: Příjem sušiny (% ž.hm.) = 120 / %NDF v sušině krmiva (Vajda, 2001). Podle publikace Třináctého a kol. (2009) o hodnocení energie krmiv pro dojnice dle NRC (2001) se NDF v krmivech stanoví postupem, který publikoval Van Soest v roce 1991 a také nově Mertens (2002). Pomletý a vysušený vzorek se smíchá s neutrálním detergentem, alfa amylázou a bezvodým siřičitanem sodným, který odstraní protein vázaný na vlákninu popř. keratin u živočišných krmiv. Následuje var 60min pod zpětným chladičem, filtrace. Dále se vzorek 3x promyje vařicí vodou, poté acetonem. Vysuší se při 103ºC a zváží se zbytek. Standartně se zbytek nespaluje. V případě obsahu tuku nad 5% se doporučuje před stanovením vzorek extrahovat v acetonu. Doporučený obsah NDF v sušině krmné dávky pro vysokoprodukční dojnice je 28-30%. Překročení tohoto rozmezí vede ke snížení příjmu sušiny. Drevjany (2004) doporučuje, aby 70-75% z celkového obsahu NDF bylo dodáno ve formě objemného krmiva ADF Acido detergentní vláknina Zahrnuje celulózu, lignin, lignifikované dusíkaté látky. Co se týče celulózy, jde zejména o její vykrystalizovanou část. Podle Hutjense (1998) do ADF patří ještě nerozpustný popel. Při rostoucím zastoupení ADF klesá stravitelnost organické hmoty objemných krmiv. To souvisí se zvyšováním zastoupení ligninu. Laboratoře používají ADF pro predikci koncentrace energie a stravitelnosti objemných krmiv. Pro jeteloviny a trávy platí: Stravitelnost % = 88,9 - (%ADF x 0,779) Pro kukuřičnou siláž: Stravitelnost % = 87,8 (% ADF x 0,7) Lignin je nestravitelná fenolická látka. Jeho obsah limituje stravitelnost organické hmoty. Lze stanovit jeho frakci dalším působením silné kyseliny na ADF frakci. Po spálení zůstanou v popelu i silikáty které rostliny akumulují (Vajda, 2001). Lignin je téměř 30