Nişasta Düzeyi Düşük Rasyona Amilaz Enzimi İlavesinin Süt İneklerinde Laktasyon Performansı Üzerine Etkisi*

Transkript

1 Nişasta Düzeyi Düşük Rasyona Amilaz Enzimi İlavesinin Süt İneklerinde Laktasyon Performansı Üzerine Etkisi* Hıdır Gençoğlu, Randy D. Shaver, Wolfgang Steinberg, Jan Ensink 4, Luiz Ferraretto, Sandy J. Bertics, Juliana C. Lopes, Matt S. Akins Özet Bu araştırmanın amacı; amilaz enzimi içermeyen normal nişastalı rasyonlar ile amilaz enzimi içeren düşük nişastalı rasyonların süt ineklerinde laktasyon performansı üzerine olan etkilerini incelemekti. Araştırmanın başlangıcında, ortalama 5 ± laktasyon gününe sahip, 64 ± 49 kg canlı ağırlığında toplam 6 baş Siyah Alaca ırkı süt ineği rastgele gruba ayrılmıştır. Bütün inekler araştırmanın ilk üç haftasında normal nişastalı rasyonla beslenmiş, ardından hafta boyunca kendi gruplarına ait rasyonları tüketmişlerdir. Buna göre, normal nişastalı toplam karma rasyon (NN-) amilaz enzimi ilave edilmemiştir. Düşük nişastalı rasyonlar ise mısır yerine soya kabuğu kullanılarak formüle edilmiş; enzimsiz (DN-) ve enzimli (DN+) olarak ineklere yedirilmiştir. Kuru madde esasına göre NN-, DN- ve DN+ rasyonlarının nişasta içerikleri sırasıyla % 7., %.8, % 0.7; nötral deterjan fiber içerikleri ise % 0.6, % 6.6 ve % 6.6 olarak bulunmuştur. DNile beslenen inekler, NN- ile beslenenlere göre günlük.4 kg, DN+ ile beslenenlere göre ise. kg daha fazla kuru madde tüketmişlerdir. İneklerin süt verim ortalaması günlük 50.4 kg olup, rasyonda yapılan uygulamalar süt verimini etkilememiştir. Yağa göre düzeltilmiş süt verimi dikkate alındığında, DN- ile beslenen inekler NN- ile beslenen ineklere göre günlük.9 kg daha fazla süt üretmişlerdir. İneklerin canlı ağırlıkları ve vücut kondüsyon skorları yapılan uygulamadan etkilenmemiştir. Katı madde ve enerjiye göre düzeltilmiş süt verimleri (her kg kuru madde tüketimi için), DN+ ile beslenen ineklerin DN- ile beslenen ineklere göre % - düzeyinde daha fazla bulunmuştur. Kuru madde ve toplam besin maddelerinin sindirilebilirliği; NN- ile beslenen ineklerde en düşük, DN+ ile beslenen ineklerde ise en yüksek bulunmuştur. Nişasta sindirilebilirliği hariç diğer besin maddelerinin sindirilebilirliği; DN+ ile beslenenlerde, DN- ile beslenenlere göre daha yüksek bulunmuştur. Sonuç olarak, nişasta düzeyi düşük süt ineği rasyonlarına amilaz enzimi ilavesinin, tüketilen yemin süte dönüşme oranının daha yüksek olmasından dolayı ekonomik performansın iyileşmesi için potansiyel bir fırsat sağlayabileceği kanısına varılmıştır. Anahtar sözcükler: Amilaz, mısır, nişasta, soya kabuğu, süt ineği Abstract The objective of this trial was to determine lactation performance responses in high-producing dairy cows to a reduced-starch versus a normal-starch diet and to the addition of exogenous amylase to the reducedstarch diet. Thirty-six multiparous Holstein cows, 5 ± DIM and 64 ± 49 kg BW at trial initiation, were randomly assigned to of treatments in a completely randomized design; a -wk covariate adjustment period with cows fed the normal-starch diet followed by a -wk treatment period with cows fed their assigned treatment diets. The normal-starch TMR did not contain exogenous amylase (NS-). The reducedstarch diets, formulated by partially replacing corn grain with soy hulls, were fed without (RS-) and with (RS+) exogenous amylase addition to the TMR. Starch and neutral detergent fiber concentrations averaged 7.% and 0.6%,.8% and 6.6%, and 0.7% and 6.6% (dry matter basis) for the NS-, RS-, and RS+ diets, respectively. Dry matter intake for cows fed RS- was.4 and. kg/d greater than for cows fed NS- and RS+, respectively. Milk yield averaged 50.4 kg/d and was unaffected by treatment. Fat-corrected milk yield was.9 kg/d greater for cows fed RS- than for cows fed NS-. Body weight and condition score measurements were unaffected by treatment. Fat-, solids-, and energy-corrected milk feed conversions (kg / kg DMI) were % to % greater for cows fed RS+ than for cows fed RS-. Dry matter and nutrient digestibilities were lowest for cows fed NS- and greatest for cows fed RS+, and were greater for cows fed RS+ than for cows fed RS- with the exception of starch digestibility which was similar. Greater conversion of feed to milk for dairy Uludağ Üniversitesi Veteriner Fakültesi Hayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları, Bursa/TÜRKİYE Department of Dairy Science University of Wisconsin-Madison 675 Observatory Dr. Madison, WI 5706, USA DSM Nutrition Products Nutrition Research & Development Program Animal Nutrition & Health Blasel, Switzerland 4 Wageningen University Wageningen, The Netherlands * Bu araştırma Journal of Dairy Science (9: 7-7, 00) isimli dergide orjinal makale olarak yayımlandı. gencoglu@uludag.edu.tr

2 cows fed reduced-starch diets with inclusion of exogenous amylase may offer potential for improving economic performance. Key Words: amylase, corn, lactating cow, soy hulls, starch Giriş Süt ineği rasyonlarındaki optimum nişasta seviyesi tam olarak tanımlanmamakla birlikte, kuru madde esasına göre yaklaşık % 4-6 arasında olması tavsiye edilmektedir (). Ancak dünyada tahıl fiyatlarının sürekli yükselmesi, süt ineği rasyonlarında düşük nişasta içeren rasyonlara olan ilgiyi de artırmıştır. Bazı araştırmacılar (-4) süt ineği rasyonlarında mısır yerine düşük nişastalı yan ürünlerin veya yüksek lifli yemlerin kullanılmasının mümkün olabileceğini belirtmektedirler. Süt ineklerinde nişastanın toplam sindirilebilirliği çok değişken olup, % 70 ile % 00 arasında değişmektedir (5). Ancak mısırda bulunan nişastanın sindirilebilirliği; partikül büyüklüğü, işleme metodu, biçim ve depolama şekli, nem içeriği, endosperm tipi ve silajın biçim zamanından etkilenmektedir (5). Ruminal parçalanmaya dayanıklı olarak üretilen (6) bazı enzimler besin maddelerinin sindirilebilirliğini artırarak ineklerde performans artışı sağlayabilmektedir. Klingerman ve ark. (7); kuru madde esasına göre % 6 nişasta içeren rasyona amilaz enzimi ilavesinin süt veriminde, in vitro ve in vivo besin maddesi sindirilebilirliğinde artışa yol açtığını bildirmiştir. Bu araştırmaların sonuçları; daha sonraki çalışmalar için amilaz enziminin süt ineği rasyonlarında denenmesinin faydalı olabileceğini göstermektedir. Dolayısıyla bu araştırmanın amacı; amilaz enzimi içermeyen normal nişastalı rasyonlar ile amilaz enzimi içeren düşük nişastalı rasyonların süt ineklerinde kuru madde tüketimi, besin maddesi sindirilebilirliği ve laktasyon performansı üzerine olan etkilerini incelemektir. Materyal ve Metot Araştırmanın başlangıcında, ortalama 5 ± laktasyon gününe sahip, 64 ± 49 kg canlı ağırlığında toplam 6 baş Siyah Alaca ırkı süt ineği rastgele gruba ayrılmıştır. Bütün inekler araştırmanın ilk üç haftasında normal nişastalı rasyonla beslenmiş, ardından hafta boyunca kendi gruplarına ait rasyonları tüketmişlerdir. Buna göre, normal nişastalı toplam karma rasyon (NN-) amilaz enzimi ilave edilmemiştir. Düşük nişastalı rasyonlar ise mısır yerine soya kabuğu kullanılarak formüle edilmiş; enzimsiz (DN-) ve enzimli (DN+) olarak ineklere yedirilmiştir. Toplam karma rasyon (TKR) ların ham madde bileşimi ve besin maddesi kompozisyonu Tablo de sunulmuştur. Bu araştırma, Wisconsin-Madison Üniversitesi araştırma çiftliğinde yapılmıştır. Hayvanlar bireysel bölmelerde barındırılmış ve önlerinde sürekli su bulundurulmuştur. Araştırma boyunca ineklere sunulan ve arta kalan yem miktarları kaydedilerek, hayvanların günlük kuru madde tüketimleri hesaplanmıştır. İneklerin canlı ağırlığı ve vücut kondüsyon skorları haftalık olarak kaydedilmiştir. Sıvı formda bulunan amilaz enzimi DN+ TKR için 00 KNU/kg dozunda olacak şekilde ayarlandı. Öncelikli olarak yem karıştırıcısı içerisinde DN+ ya ait konsantre yemle birlikte amilaz enzimi dk karıştırıldıktan sonra, kaba yemler ilave edilerek dk daha karıştırılıp hayvanların tüketimine sunulmuştur. NN- ve DN- TKR larına enzim yerine aynı miktarda ve aynı işlem sırasına göre su ilavesi yapılmıştır. Araştırma boyunca hayvanlar saat aralıklarla günde defa sağılmışlardır. Haftada iki gün üst üste sabah ve akşam sütlerinden numune alınarak; yağ, protein, laktoz, ve süt üre nitrojeni analizleri yapılmıştır. Toplam besin maddeleri sindirilebilirliğini belirlemek için, marker olarak 0 saatte sindirilemeyen nötral deterjan fiber (NDF) dikkate alındı. Buna göre araştırmanın 8. haftasında üç gün boyunca ineklere sunulan TKR dan, artan yemlerden ve ineklerin dışkılarından numune alınmıştır. Bu numuneler, Goeser ve Combs (8) tarafından belirtilen yönteme uygun, in vitro olarak 0 saat inkübasyonda tutulmuşlardır. Yukarıda belirtildiği gibi sindirilmeyen NDF marker olarak kullanılarak besin maddelerinin sindirilebilirlikleri hesaplanmıştır. Haftalık olarak alınan TKR örnekleri -0 ºC de depolanmıştır. Daha sonra haftalık numuneler birleştirilip, karıştırılarak tek numune haline getirilmiştir. Bu numuneler 60 ºC de 48 saat kurutulup, mm lik elek ile öğütüldükten sonra; kuru madde (KM), NDF ve asit deterjan fiber (ADF) (9), nişasta (0), şeker (), ham protein (HP) ve ham yağ () yönünden analiz edilmiştir. Elde edilen laktasyon performans verileri tekrarlı ölçüm kuralına uygun olarak SAS () istatistik programında PROC MIXED prosedürüne uygun olarak değerlendirilmiştir. Buna göre yapılan uygulama, haftalar, uygulama x hafta interaksiyonları sabit etki, inek ise rastgele etki olarak modele girilmiştir. Serbestlik derecesi Kenward-Roger seçeneği kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen verilerin ortalamaları için minimum kareler ortalaması kullanılmış ve ortalamalar PDIFF seçeneği kullanılarak karşılaştırılmıştır. Bulgular ve Tartışma

3 İneklerin laktasyon performansına ait veriler Tablo de sunulmuştur. Bütün grupların süt verimleri yaklaşık 50.4 kg.gün olup, süt verimi, yapılan uygulamalardan etkilenmemiştir. Yaptığımız çalışmaya benzer olarak birçok araştırmacı (,4), ineklerin düşük nişastalı rasyonlarla beslenmesi durumunda süt veriminin etkilenmediğini bildirmişlerdirler. Diğer taraftan bazı araştırmacılar ise (7,5) yüksek nişastalı rasyonlara amilaz ilavesinin süt veriminde artış sağladığını ileri sürmüşlerdir. DN- ve DN+ ile beslenen ineklerdeki süt yağı oranı %.0, NN- ile beslenen ineklerde %.08 olarak ölçülmüştür. Bu iki grup arasında süt yağı oranı açısından istatistik açıdan bir farklılık bulunmasa da bir azalma eğiliminin var olduğu görülmektedir (P<0.). Ipharraguerre ve Clark (4), süt ineği rasyonlarında tahıl yerine soya kullanması durumunda süt yağının az da olsa arttığını belirtmişlerdir. Batajoo ve Shaver () ile Beckman ve Weis (4) de düşük nişasta ile beslenen ineklerde süt yağ yüzdesinin arttığını bildirmişlerdir. Bu araştırmada, DN- ile beslenen ineklerde süt yağı miktarının azalması, muhtemelen bu grubun daha fazla NDF, daha az nişasta tüketmesinden kaynaklanabilir. NN- ile beslenen ineklerin süt protein oranı, DN- ile beslenen ineklere göre daha yüksek bulunmuştur (P<0.06). Bu durum; düşük nişastalı rasyonlarla beslenen ineklerde rumendeki nişasta azlığından dolayı, mikrobiyal protein üretiminin az olması ile açıklanabilir (6). Diğer taraftan bu konuda yapılan iki farklı çalışmada (7,5) süt ineği rasyonlarına amilaz enzimi ilavesi ile süt protein oranının etkilenmediği belirtilmektedir Yağa göre düzeltilmiş süt verimi (%.5 süt yağına göre) dikkate alındığında; DN- ile beslenen inekler, NN- ile beslenen ineklere göre günlük.9 kg daha fazla süt üretmişlerdir (P<0.0). DN+ ile beslenen ineklerin DN- ile beslenen ineklere göre katı madde ve enerjiye göre düzeltilmiş süt verimleri (her kg kuru madde tüketimi için), % - daha fazla bulunmuştur (P<0.0). Farklı rasyonlarla beslenen ineklerin haftalık olarak her kg KMT için üretilen süt verimi Şekil de gösterilmiştir. İneklerin kuru madde tüketimi ve toplam besin maddeleri sindirilebilirliğine ait veriler Tablo te sunulmuştur. DN- ile beslenen inekler, NN- ile beslenenlerden.4 kg (P<0.0), DN+ ile beslenenlerden (P<0.0) ise. kg daha fazla kuru madde tüketmişlerdir. Stone (), soya kabuğunun yüksek nemli mısır ile ikame edilmesinin; ineklerin kuru madde tüketiminde günlük.9 kg artış sağladığını belirtmektedir. Ancak Ipharraguerre ve Clark (4), tahıl yerine soya kabuğu kullanılması durumunda, kuru madde tüketiminde bir farklılık saptamamışlardır. Beckman ve Weiss (4) ise ineklerin düşük nişasta içeren rasyonlarla beslenmesi durumunda kuru madde tüketiminde artış olabileceğini ileri sürmüşlerdir. Diğer yandan Allen (7), rumende azalan propionat seviyesinin ineklerin yemliğe gitme sıklığını artırmak suretiyle kuru madde tüketiminde artışa yol açtığını belirtmektedir. Benzer olarak bu çalışmada da, DN- ile beslenen ineklerin diğer ineklere göre kuru madde tüketiminin daha fazla olması rumende propionat seviyesinin azalmış olmasından kaynaklanmış olabilir. Bu araştırmada toplam nişasta sindirilebilirliği hariç; DN+ ile beslenen ineklerde kuru madde, organik madde, ham protein ve NDF sindirilebilirliğinin, DN- ile beslenen ineklere göre daha yüksek olduğu saptanmıştır. DN- ve DN+ ile beslenen grupların NDF sindirilebilirliğinin, NN- ile beslenen ineklere göre daha yüksek olması soya kabuğunun NDF sindirilebilirliğinin yüksek olması ile açıklanabilir. Sonuç olarak, nişasta düzeyi düşük süt ineği rasyonlarına amilaz enzimi ilavesinin, tüketilen yemin süte dönüşme oranının daha yüksek olmasından dolayı ekonomik performansın iyileşmesi için potansiyel bir fırsat sağlayabileceği kanısına varılmıştır. Kaynaklar. Staples, C.R Feeding dairy cows when corn prices are high. Pages 7 in Proc. 44th Florida Dairy Production Conference, Gainesville, FL. University of Florida Extension, Gainesville.Gainesville, FL. University of Florida Extension, Gainesville.. Batajoo, K.K., Shaver R.D Impact of nonfiber carbohydrate on intake, digestion, and milk production by dairy cows. J. Dairy Sci. 77: Stone, W.C Applied topics in dairy cattle nutrition: Soyhulls as either forage or concentrate replacement. Ph.D. Thesis. Cornell Univ., Ithaca, NY. 4. Ipharraguerre, I.R., Clark J.H. 00. Soyhulls as an alternative feed for lactating dairy cows: A Review. J. Dairy Sci. 86: Firkins, J.L., Eastridge, M.L., St-Pierre, N.R., Noftsger, S.M. 00. Effects of grain variability and processing on starch utilization by lactating dairy cattle. J. Anim. Sci. 79(E. Suppl.): E8-E8. 6. Hristov, A.N., McAllister, T.A., Cheng, K.J Stability of exogenous polysaccharide-degrading enzymes in the rumen. Anim. Feed Sci. Technol. 76: 6 68.

4 7. Klingerman, C.M., Hu, W., McDonell, E.E., Der Bedrosian, M.C., Kung, L.Jr An evaluation of exogenous enzymes with amylase activity for dairy cows. J. Dairy Sci. 9: Goeser, J.P., Combs, D.K An alternative method to assess 4-h ruminal in vitro neutral detergent fiber digestibility. J. Dairy Sci. 9: Van Soest, P.J., Robertson, J.B., Lewis, B.A.: Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci., 99; 74: Bach Knudsen, K.E.: Carbohydrate and lignin contents of plant materials used in animal feeding. Anim. Feed Sci. Technol., 997; 67: Hall, M.B., Hoover, W.H., Jennings, J.P., Webster, T.K.M A method for partitioning neutral detergent-soluble carbohydrates. J. Sci. Food Agric. 79: AOAC th ed. Official Methods of Analysis. AOAC. Arlington, VA.. SAS Institute SAS/STAT 9. User's Guide. Version 9. ed, Cary, NC. 4. Beckman, J.L., Weiss, W.P Nutrient digestibility of diets with different fiber to starch ratios when fed to lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 88: 05:0. 5. Tricarico, J.M., Johnston, J.D., Dawson, K.A., Hanson, K.C., McLeod, K.R., Harmon, D.L The effects of an Aspergillus oryzae extract containing alpha-amylase activity on ruminal fermentation and milk production in lactating Holstein cows. Anim. Sci. 8: National Research Council, 00. Nutrient requirements of dairy cattle. 7 th rev. ed. Natl. Acad. Sci., Washington D.C. 7. Allen, M.S., Bradford, B.J., Oba, M The hepatic oxidation theory of the control of feed intake and its application to ruminants. J. Anim. Sci. 87: 7 4. Table. Yapılan uygulamanın toplam sindirilebilirlik parametreleri üzerine etkisi. Özellik NN- DN- DN+ SHO 4 Uygulama NN-: Amilaz içermeyen normal nişastalı rasyon, DN-: Amilaz içermeyen düşük nişastalı rasyon, DN+: Amilaz içeren düşük nişastalı rasyon, 4 Standart hata ortalaması, 5 Kuru madde tüketimi, 6 Canlı ağırlık, 7 Önemli değil NN- x DN- NN- x DN+ DN- x KMT 5, kg/gün % CA ÖD 7 ÖD Sindirilebilirlik % (P <) KM OM HP NDF Nişasta ÖD DN+ 4

5 Tablo. Toplam karma rasyonların yem maddeleri ve besin maddesi kompozisyonları. Normal Nişastalı TKR Düşük Nişastalı TKR Yem hammaddeleri, % Mısır silajı.. Yonca silajı Mısır.8.4 Soya kabuğu.6.7 Soya küspesi, %48 HP DDGS.0.0 Bypass yağ Kalsiyum karbonat.0.0 Vitamin-Mineral Premix.0.0 Kimyasal kompozisyon (Analizle bulunan) NN- DS- DS+ 4 KM, % doğal halde 57.0 ± ±.4 6. ±.6 KM de, % OM 9.9 ± ± ±.0 HP 6.6 ± ± ± 0.7 Ham yağ 4. ± ± ± 0.4 NDF 0.6 ±. 6.6 ± ±. LOK ±.7 7. ±. 7.6 ± 0.8 Nişasta 7. ±.4.8 ± ±. Şeker.9 ± 0.8. ± 0..9 ± 0. TSBM x ± ± ±. 88 % NaCl; 0.00 % Co; 0. % Cu; 0.0 % I; 0.8 % Fe; 0.8 % Mn; % Se;.4 % Zn, Vitamin A,00,000 IU/kg; Vitamin D,00,000 IU/kg; Vitamin E,000 IU/kg. NN-: Amilaz içermeyen normal nişastalı rasyon, DN-: Amilaz içermeyen düşük nişastalı rasyon, 4 DN+: Amilaz içeren düşük nişastalı rasyon, 5 Lif olmayan karbonhidratlar 6 Toplam sindirilebilir besin maddeleri değeri NRC 00 (6) e göre hesaplanmıştır. 5

6 kg Süt / kg KMT Table. Uygulamanın ineklerde laktasyon performansı ve kuru madde tüketimi üzerine etkisi Özellik NN- DN- DN+ SHO 4 NN- x DN- NN- x DN+ DN- x DN+ Yağ, % kg/gün (P <) Protein, % ÖD 0.0 kg/gün ÖD ÖD ÖD Laktoz, % ÖD ÖD ÖD kg/gün ÖD ÖD ÖD SÜA 6, mg/dl Yemden Yararlanma Oranları kg Süt/ kg KMT NS 0.0 kg.5% FCM 7 / kg KMT NS kg SCM 8 / kg KMT NS kg ECM 9 / kg KMT NS NN-: Amilaz içermeyen normal nişastalı rasyon, DN-: Amilaz içermeyen düşük nişastalı rasyon, DN+: Amilaz içeren düşük nişastalı rasyon, 4 Standart hata ortalaması, 5 Önemli Değil, 6 Süt üre azotu, 6 Kuru madde tüketimi, 7 %.5 yağa göre düzeltilmiş süt verimi, 8 Sütün içindeki katı maddeye göre düzeltilmiş süt verimi, 9 Sütün enerjisine göre düzeltilmiş süt verimi ÖD ÖD ÖD,,9,8 NN- DN- DN+,7, Hafta Şekil. Haftalık olarak her kg KMT için üretilen süt verim ortalaması (Hafta için önemlilik derecesi P < 0.00, uygulama x hafta interaksiyonu için ise P < 0.05 bulunmuştur) (NN-: Amilaz içermeyen normal nişastalı rasyon, DN-: Amilaz içermeyen düşük nişastalı rasyon, DN+: Amilaz içeren düşük nişastalı rasyon) 6