Ruminant. Organik Asit Tuzlarının Ruminal Modülasyonda Kullanımı

Transkript

1 Organik Asit Tuzlarının Ruminal Modülasyonda Kullanımı

2 KONU İLGİ Rumalato - Malik Asitin Sodyum Kalsiyum Tuzu TERCÜME VE DERLEME Organik Asit Tuzlarının Ruminal Modülasyonda Kullanımı Teknik Ürün Müdürü Kazım Bilgeçli KAYNAKÇA YAYININ KAPSAMI Foley PA, Kenny DA, Callan JJ, Boland TM,O Mara FP, Effect of DL-malic acid supplementation on feed intake, methane emission, and rumen fermentation in beef cattle. J Anim Sci, 87: Khampa S, Wanapat M, Manipulation of rumen fermentation with organic acids supplementation in ruminants raised in the tropics. Pak J Nutr, 6(1): Martin SA, Manipulation of ruminal fermentation with organic acids. J Anim Sci,76: Martin SA, Streeter MN, Effect of malate on in vitro mixed ruminal microorganism fermentation. J Anim Sci, 73: Derlemedir Tercümedir Kişisel veya kurumsal değerlendirmedir Ürün Tanıtımıdır

3 ÖZET Teorik olarak rumen bakterileri tarafından oluşturulan metan üretimini düşürmek ve enerjiyi hayvanın kullanabileceği bileşiklere çevirmek mümkündür. Yemlerdeki yapısal karbonhidratların (selüloz, hemiselüloz, lignin) rumende parçalanma düzeyi ve propiyonik asit üretimi arttırıldığında, metanı oluşturan hidrojen ve formik asit üretiminin engellenmesiyle metanogenezis (metan üretimi) azaltılabilmektedir. SONUÇ Spesifik rumen bakterilerinin gelişimini sağlamada en etkin organik asit grubunun malik asit ve tuzları olduğu tespit edilmiştir. Malik asit tuzlarının ruminant rasyonlarına ilave edilmesiyle, mikrobiyal protein sentezini ve propiyonik asit oranını arttırdıkları görülmüştür. Ayrıca toplam UYA (uçucu yağ asidi) içindeki asetik/propiyonik asit oranını azaltarak süt verimini arttırıcı etkiye sahip oldukları ve metan üretimini azalttıkları invivo ve invitro olarak yapılan çalışmalar ile kanıtlanmıştır.

4 larda Metanogenezis ve Azot Kayıplarının Azaltılmasında Yeni Yaklaşımlar «Ruminatlarda metan üretimi ile yemlerin enerji içeriğinden % 8-10 düzeyinde bir kayıp söz konusu olur. Bu kaybın mümkün olduğunca azaltılması ciddi anlamda ekonomik kazanç ve verim artışı sağlar. Metan üretimi ve azot kaybını azaltmak için özellikle belirli organik asit grupları üzerinde yapılan çalışma sayısı her geçen gün artmaktadır.» larda sindirimin, özelleşmiş sindirim sistemleri ve buraya yerleşmiş bakteri, protozoa ve mantar gibi mikroorganizmalar sayesinde selüloz, hemiselüloz gibi yapısal karbonhidrat unsurlarını sindirerek, gıda formlarına (et, süt gibi) dönüştürebilmeleri gibi avantajları vardır. Ancak bunun yanında metanogenezis (metan oluşumu), besin maddelerinin yetersiz sindirimi ve azot kaybı gibi bazı olumsuz yönleri de vardır. Anaerobik karbonhidrat metabolizmasının ürünü olarak metanojenik (metan üreten) bakteriler tarafından oluşturulan metan, hem hayvanlar için yemdeki enerjinin %10 luk kaybına hem de küresel ısınma üzerinde istenmeyen bir etkiye neden olmaktadır. ların tükettiği rasyonda bulunan ham proteinin, rumendeki mikroorganizmalar tarafından parçalanmasıyla yan ürün olarak oluşan amonyağın bir bölümü rumen epitelinden emilerek karaciğerde üreye dönüştürülür ve üre azotunun bir kısmı rumene gelir; bir kısmı ise idrarla dışarı atılır. Dışarı atılan üre yemle alınan azotun %20-25 lik kısmını oluşturur. Yine ruminantların yemlerle aldıkları selülozun %20-70 i tam olarak sindirilmeden dışarı atılmakta ve yem enerjisinin tamamı net enerji olarak değerlendirilememektedir. Öte yandan ruminant beslemede sıklıkla karşılaşılan ve ruminantların kolay metabolize olabilen karbonhidratça zengin yemleri yüksek oranda tüketmeleriyle oluşan asidozis; tükürük üretiminin azalmasına, sindirim içeriği dönüşüm oranının düşmesine ve rumende ülser oluşumu gibi mikrobiyal ve fizyolojik problemlere hatta ölüme neden olmaktadır. larda metanogenezis ve azot kaybını azaltmak ve yemlerin sindirilebilirliğini arttırmak için rasyona organik asit, yağ asidi ve adsorbanların ilaveleriyle ilgili yapılan çalışma sayısı her geçen gün artmaktadır.

5 «Organik asitler, rumendeki patojenler ve yararlı mikroorganizmalar arasında denge sağlayarak, sindirimin geliştirilmesi ve genel hayvan sağlığının korunmasına yardımcı olur.» Organik Asitler Organik asitler; yemlerin asitliğini arttırıp yemin bozulmasını önlemek, sindirim sistemindeki patojen ve yararlı mikroorganizmalar arasındaki dengeyi koruyarak alınan besin maddelerinin sindirimini ve emilimini iyileştirmek, büyümeyi uyarmak ve sağlığı korumak amacıyla Avrupa Birliği ülkelerinde tüm çiftlik hayvanlarının beslenmesinde kullanılmaktadır. Bir aldehit grubunun oksidasyonuyla oluşan organik asitler arasında laktik asit, formik asit, okzalik asit, malonik asit, malik asit, asetik asit, suksinikasit, aspartik asit, sitrik asit, piruvik asit, fumarik asit ve bunların tuzları bulunmaktadır. Organik asit ve tuzlarının kanatlı beslemede katkı maddesi olarak kullanılabilirliği üzerinde birçok çalışma yapılmıştır. Yem katkısı olarak kullanılan organik asitlerin kanatlı hayvanlardaki en önemli etkisi sindirim kanalındaki ph yı düşürerek patojen mikroorganizmalara karşı anti bakteriyel aktiviteye sahip olmalarıdır. Organik asitlerin ph nın azaltılmasındaki etkileri ve bunların antimikrobiyal aktiviteleri, ayrışma durumlarına bağlı olarak değişmektedir. Bu ayrışma miktarı ortamın ph değerine bağlıdır ve bu her bir asit için % 50 ayrışma oranındaki ph yı tanımlayan spesifik ayrışım sabiti (pk) değeri olarak tanımlanır. Ayrışma sabiti değeri düştükçe ortamın ph sının düşürülme yeteneği ile ilgili olan asidin konsantrasyonu artmaktadır. Yem katkı maddesi olarak kullanılan asitler pk 3-5 arası değerlere sahip olup orta düzey kuvvetindedir. Rumende asidozis riskini en aza indirmek amacıyla hayvanlara kaba ve konsantre yemin birlikte verilmesi, yemlemenin ufak kısımlar halinde gün boyunca yapılması, rasyona lif kaynağının yeteri düzeyde katılması, yeme asiditeyi azaltmak için antiasit; laktik asit düzeyini düşürmek için laktat dehidrojenaz veya bu enzimi üreten bakterilerin katılması gibi uygulamaların dışında son yıllarda rasyona ya da direkt olarak rumene organik asit ilaveleri yapılabilmektedir.

6 Malik Asidin Sodyum ve Kalsiyum Tuzu «Selenomonas ruminantium yaygın bir gram negatif bakteri türü olup, sayıları rumende toplam canlı bakteri sayısının %51 ine kadar çıkmaktadır. Birçok çözülebilir karbonhidratı fermente ederek, laktatı karbon ve enerji kaynağı olarak kullanabilir. Ancak laktat döngüsündeki gelişimi için aspartat, fumarat veya malata itiyaç vardır.» Malik asidin bazı bitkilerin yapısında doğal kompanentler olarak bulundukları tespit edilmiştir. Malik asit, meyvelerin çoğunda ve sebzelerin bir kısmında bulunan ancak ticari olarak maleik asit ve fumarik asitlerin katalizör varlığında hidre edilmesiyle sentezlenen, her canlının metabolizmasında yer bulan önemli bir asittir. Malik asit ve tuzları (sodyum, potasyum, kalsiyum) genel amaçlı bir asit düzenleyici olup, düzgün ve mayhoş bir lezzete sahiptir. Bazı gıdalarda sitrik aside benzeyen tat etkisi yaratırken, diğer gıdalarda lezzeti belirginleştirerek, doğal lezzet etkisi oluşturmaktadır. Bu özelliklerinden dolayı birçok endüstri dalında çeşitli amaçlarla yoğun şekilde kullanılmaktadır. Malat; Selenomonas ruminantium gibi bazı ruminal bakterilerin succinic-propionic halkasının ve sitrik asit döngüsünün ortasında yer alır. Malik Asit Tuzlarının Etki Mekanizması Malat, S. ruminantium aracılığıyla laktik asit tüketimini teşvik ederek laktik asidi propiyonik aside çevirir. Sodyum ve kalsiyum malat, asidosisin önlenmesinde oldukça etkili katkılardır.

7 Laktat Alımı nmol/mg protein Aspartat, Fumarat ve Malatın, Selenomonas ium un Hücreler Aracılığıyla Laktat Alımına Etkisi «S.ruminantium, laktik asitten karbon ve enerji olarak faydalanma yeteneğini arttırmaktadır. Spesifik rumen bakterilerinin gelişimini sağlamada en etkin organik asit grubu olarak tespit edilen malik asit ve tuzları, antimikrobiyal bileşiklere alternatif olarak görülmektedir.» Kontrol Aspartat Fumarat Malate İlave 10 mm Yüksek oranda konsantre yem içeren rasyona malat katkısının, rumendeki ph yı ilk 1-2 saat içinde önemli oranda yükselttiği (asiditeyi azalttığı) ve performansı arttırdığı bildirilmektedir. Malatın rumen fermantasyonu üzerine etkisini araştırmak için yapılan çalışmalarda, rumendeki canlı bakteri popülasyonunun yaklaşık %51 lik kısmını oluşturan ve birçok farklı çözünebilir karbonhidratı fermente edebilen Selenomonas ruminantium a etkisi araştırılmıştır. Bu asitlerin S.ruminantium bakterisinin ortamda bulunan laktik asitten karbon ve enerji olarak faydalanma yeteneğini arttırdığı, yani laktik asidin metabolize olarak ortamdan uzaklaştırıldığı ve sonuçta asidozis olgusunun engellendiği belirlenmiştir. Bu konuda en etkili olan organik asidin malik asit olduğu bildirilmektedir. Malik asit ve tuzları spesifik rumen mikroorganizmalarının gelişimini sağlamasından dolayı kullanılan antimikrobiyal bileşiklere alternatif olarak görülmektedir. Yüksek düzeyde konsantre yem içeren rasyonla beslenen besi danalarının rumenine kanülle ya da yemlerine malik asit ilave ederek yapılan çalışmada; kanülle rumene malik asit verilmesiyle rumen ph sının arttığı, toplam UYA ların (uçucu yağ asitlerinin) azalma eğiliminde olduğu, propiyonat, butirat ve laktat konsantrasyonları ile asetat/propiyonat oranının etkilenmediği; yeme malat katkısıyla günlük canlı ağırlık kazancı ve yemden yararlanmanın arttığı belirlenmiştir.

8 Malat İlavesinin Süt İneklerinde Süt Üretimi Üzerine Etkisi (meta-analiz) J. Anim. Sci. Vol. 89, E-Suppl. 1/J. Dairy Sci. Vol. 94, E-Suppl. 1 «Sodyum kalsiyum malat ilavesi, süt üretimini inek başına günlük %2,3 gibi önemli bir oranda arttırmıştır.» Denemeler Malat (g/inek/gün) İnek sayısı Süt verimi (lt/gün) Kontrol Malat p Deneme ,7 35,8 0,25 Deneme ,7 <0,01 Deneme ,9 45,5 <0,01 Deneme ,3 37,9 0,33 Materyal ve Metotlar Deney Hayvanları: Toplam 4 denemede 514 holstein süt ineği Deneme Dizaynı: A block dizaynı her bir çalışmada 2 muamele grubu: Kontrol Sodyum-Kalsiyum Malat Çalışmalar her bir muamele grubunda benzer olarak basit dizaynda yürütüldü. (T1 Kontrol ve T2 Malat) Süt sığırlarının yemlerine veya rumene kanülle direkt olarak malik asit ilave edilerek (50 veya 100 g/gün/hayvan) yapılan çalışmada yeme 50 g malat ilavesinin mikrobiyal protein sentezini arttırdığı, özellikle 100 g malat katkısının asit deterjan fiber (ADF) ve notral deterjan fiber (NDF) sindirilebilirliğini arttırdığı, öte yandan kanülle rumene malat verilmesinin süt üretimini arttırdığı (50 g/gün/hayvan) kanıtlamaktadır. Laktasyondaki süt sığırlarının yemlerine malik asit ilave edilerek (0, 70, 105 ve 140 g/gün) yapılan çalışmada; malik asit ilavesinin laktasyon başlangıcında asetik asit, bütirik asit ve toplam UYA düzeyini yükselttiği ve sadece 140 g/gün malik asit ilavesinin süt verimi persistensini arttırdığı belirlenmiştir. Rumende metanogenezis, azot kaybı ve rumen fermantasyonu üzerine olumlu etkiye sebep olması bakımından malik asit gibi organik asitler ruminant yemlerinde kullanılacak alternatif yem katkı maddesidir.

9 RUMALATO Rumalato: Asit koruyucu ve rumen fermantasyon geliştirici - malik asidin sodyum kalsiyum tuzu İçerik: S-C Malate - Malik asidin sodyum kalsiyum tuzu E 296 S-C Malat-Rumalato nun Faydaları: S. ium aracılığıyla laktik asit tüketimini teşvik ederek ruminal ph yı arttırır. Bakteriyel popülasyonu büyük oranda geliştirdiği için (amilolitik, selülolitik ve preteolitik bakteri) diyet sindirilebilirliğini arttırır. Yemlere Rumalato ilavesi ADF ve NDF sindirilebilirliğini arttırır. Uçucu yağ asidi üretimini arttırır. S-C Malat, süt ineklerinde süt üretimini belirgin bir şekilde arttırır. (İnek başına %2,3 gibi önemli bir miktarda artış sağlar.) Dozaj: Homojen olarak yeme aşağıdaki oranlarda kullanılır: Buzağı - kuzu: 1-2 kg Rumalato/ mt İnek: gr Rumalato/gün Koyun - keçi: 4-6 gr Rumalato /gün Üretici Firma: Norel Animal Nutrition-İSPANYA