Sayı : 2003 / Rm 02b Sayfa : 17-24 SÜT SIĞIRLARININ BESİN MADDE İHTİYAÇLARI KONU : 2001 NRC- SÜT SIĞIRLARI İLGİ : RUMİNANT BESLEME KELİMELER : MP (Metabolize Protein) RDP (Rumende Parçalanabilen Proteinler) RUP(Rumende Parçalanamayan Proteinler) CP(Ham Protein) KAYNAKÇA : Tercüme: Seyfi Ay - Halit Çınar, İnterkim. NRC den Nutrient Requirements of Dairy Cattle. YAYININ KAPSAMI : Ürün tanıtımıdır Tercümedir Kişisel veya kurumsal değerlendirmedir Derlemedir ÖZET : MP nin yaşama payı ve laktasyon için optimum kullanımında ; lysine ve methionine in, MP nin %7.2 si ve %2.4 ü yada 3 e 1 oranında olması gerekmektedir. KMA yükseldikçe geçiş oranı hızlanmaktadır. Bu yüzden KMA yükselirse yemin RDP si düşüp RUP u yükselir. Bir diyetteki her yemin mineral yararlanılabilirliği, bağımsız dikkate alındığında hayvanların gereksinimleri; bütün yemler için ortalama bir yararlanılabilirlik kullanılma durumuna göre, daha doğru karşılanabilmektedir SONUÇ : Ruminant rasyonlarının protein içeriğine dair metabolize protein ve bunu oluşturan RUP ve RDP kavramları 2001 NRC Süt Sığırları çalışmasında gözden geçirilmiştir. Ayrıca yemlerdeki bazı iz minerallerin yararlanılabilirliğine dair edinilen yeni bilgiler nedeniyle diyetteki mikromineral gereksinimleri hakkında kayda değer değişiklikler olmuştur. Başta süt olmak üzere, planlanan verimin karşılanabilmesi için hazırlanan diyetlerde bu gelişmelerin göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Ayda Bir Yayınlanır 17
Protein NRC 2001 de ineklerin protein ihtiyaçlarının ifade edilme yönteminde bazı önemli değişiklikler bulunmaktadır. Sütçü sığırların protein sindirimini tarif etmek için dört önemli protein fraksiyonu kullanılacaktır. Metabolize protein(mp); rumen sonrasında amino asitlere sindirilip bunun ardından ince barsaklarda emilen sindirilebilir protein olarak tanımlanmaktadır. Hayvanların protein ihtiyaçları MP olarak ifade edilmiştir. MP kaynakları, yemlerdeki rumende parçalanamayan proteinler(rup), mikrobiyal ham protein(mcp) ve endojen protein kaynaklarıdır. MCP verimi; rumende parçalanabilen protein(rdp)(kg/gün) 1.18*MCP yi aştığında, 130g/kg üretim yada azaltılmış TDN(TDN P ) olarak tahmin edilmektedir. Bu diyette MCP sentezi için yeterli RDP bulunduğunu garantilemektedir. RDP(kg/gün) 1.18 TDN P nin altına düştüğünde, MCP veriminde 0.85*RDP(kg/gün) e düşmektedir. MCP nin gerçek protein içeriği CP(Ham Protein) nin %80 idir ve MCP nin ince barsaklarda sindirilebilirliği %80 dir. Bu yüzden MCP deki MP, toplam MCP veriminin %64 üdür. RUP ve endojen proteinlerin ikisi de %100 sindirilebilir protein olarak kabul edilmiştir. Aşağıdaki şekil, yem protein fraksiyonlarından ve MCP den gelen MP nin kökenini gösteren basit bir canlandırmadır. TDN P Yem Proteini RUMEN RDP RUP MCP BARSAK Metabolize Protein(MP) Amino Asitler VÜCUT Yem Proteini : Yemlerdeki proteinler üç fraksiyonda farz edilmiştir(a,b ve C). Protein olmayan nitrojen(npn) CP lerin ve rumen sıvısında kolayca çözünebilen gerçek proteinlerin yüzdesi A fraksiyonudur. C fraksiyonu tümüyle parçalanamayan ham proteinlerin yüzdesidir. Kalan CP (100-(A+C)) B fraksiyonudur ve rumende uzun süreler sonrasında parçalanabilecekleri farz edilmektedir. B fraksiyonunun parçalanma oranı(k d ) yemin rumende pasajlanma oranından(k p ) etkilenir. NRC 1989 da bir yemin RUP unun sabit olduğu ve KMA ile değişmeyeceği farz edilmiştir. NRC 2001 de yemlerin RDP ve RUP fraksiyonları sabit değildir ve parçalanma(k d ) ve pasajlanma(k p ) oranlarından etkilenirler. RDP ve RUP nin hesaplanması için denklemler: RDP = A Fraksiyonu + B Fraksiyonu[k d /(k d +k p )] RUP = B Fraksiyonu [k d /(k d +k p )] + C Fraksiyonu 18
Bir yemin rumenden geçiş(pasaj) oranı KMA nın bir fonksiyonudur. KMA yükseldikçe geçiş oranı hızlanmaktadır. Bu yüzden KMA yükselirse yemin RDP si düşüp RUP u yükselir. Aşağıdaki tabloda bilindik bazı yüksek proteinli yemlerin, değişen KMA ile RUP içeriklerindeki değişimler gösterilmektedir. Yem CA ın %2 si CA ın %4 ü CP nin % RUP u Kan unu 71 77 Mısır Damıtıcıları-Çözünenleriyle 42 50 Mısır Gluteni Unu 64 75 Pamuk Tohumu Küspesi 40 48 Menhaden Balık Unu 59 66 Et-Kemik Unu 51 58 Soya Küspesi-%44 24 35 Soya Küspesi-%48 31 43 Soya Fasulyesi 29 39 Ayçiçeği Küspesi 12 16 Protein Gereksinimleri : Hayvanların protein gereksinimleri MP olarak ifade edilir ve yaşama payı, laktasyon, gebelik ve büyümeden etkilenir. Yaşama payı MP gereksinimi; konak, üriner ekskresyon, metabolik fekal protein ve endojen proteinler için gereksinimleri içermektedir. Yaşama Payı MP(g/gün) = (0.3*(CA-KA) 0.60 ) + (4.1*(CA-KA) 0.50 ) + [(KMA*30)- 0.5*((bakteriyel MP/0.80)-bakteriyel MP)] + [(0.4*(11.8*KMA))/0.67] CA:canlı ağırlık ; KA:konsept ağırlığı, kg cinsinden. Büyüme MP gereksinimleri canlı ağırlık artışı ve canlı ağırlık artışının NE içeriği üzerine kuruludur. Eşdeğer geçiş CA(EQSBW) a bağlı olarak; 478 kg yada daha hafif olanlar için bir tane{[wg*(268-(29.4*(re/adg)))] / [(83.4-(0.114*EQSBW)/100]} ve 478 kg dan daha ağır olanlar için bir tane {[WG*(268-29.4*(RE/ADG)))]/0.28908}olmak üzere iki denklem kullanılmaktadır. WG ağırlık artışı, RE tutulmuş enerji ve ADG ortalama günlük kazançtır. İki denklem arasındaki fark paydadır. 478 kg dan daha az EQSBW için, MP nin büyümede kullanılma etkinliği çeşitlidir; oysa 478 kg üzerinde etkinliğin %28.9 da sabit olduğu varsayılmaktadır. Gebelik MP gereksinimleri gebeliğin 190.gününden sonra hesaplanılmaktadır. Gebelik MP inin hesaplanması için denklem {[((0.69*gebelik günü)-69.2)*(buzağı doğum agırlığı/45)]/0.33} şeklindedir. MP in konsept proteinine dönüştürülme etkinliği %33 olarak kabul edilmiştir. Laktasyon MP gereksinimi, süt proteini verimi ve MP in %67 süt proteinine dönüştürülme etkinliği üzerine kuruludur. Laktasyon MP denklemi süt proteini verimi/0.67 dir. Diyet Protein Gereksinimi Hesaplamaları : Yaşama payı, laktasyon, gebelik ve hayvanın büyümesi için günlük kantitatif protein gereksinimi MP cinsinden sayılmaktadır. Aşağıdaki modelde bir hayvanın MP gereksiniminin karşılanması için diyetteki RDP, RUP ve MP gereksinimleri belirtilmiştir. RDP, diyet KM % si = ((0.15294* TDN p (g/gün)/kma)*100 19
RUP, diyet KM % si = Gerekli MP Bakteriyel ve Endojen Kaynaklı MP x 100 RUP Sindirilebilirliği KMA CP, diyet KM % si = % RDP + % RUP Amino Asitler : 2001 NRC bilgisayar modeli, esansiyel amino asitlerin(eaa) yoğunluklarını MP cinsinden tahmin etmektedir. Laktasyondaki ineklerin fiili protein gereksinimlerini saptamak ve amino asit gereksinimlerini niceleyecek bir model oluşturmak için kurulun elindeki bilgi çok sınırlıydı. Buna rağmen model, yaşama payı ve laktasyon için MP nin optimum kullanımında ; lysine ve methionine in, MP nin %7.2 si ve %2.4 ü yada 3 e 1 oranında olması gerektiğini işaret etmektedir. Mineraller Makromineraller ve mikrominerallerin ikisi içinde gereksinimlerin(yaşama payı, laktasyon, gebelik ve büyüme) saptanmasında, verilere ulaşılabildiği sürece faktöryel bir yaklaşım kullanılmıştır. Bir hayvanın bütün gereksinimlerinin toplamı gerçek gereksinimdir ve absorbe mineral gereksinimi gibi başvurulmaktadır. 1989 NRC de bir minerale diyetteki gereksinimi hesaplamak için;her mineralin asıl gereksinimi bu mineralin ortalama yararlanılabilirlik katsayısına bölünüyordu. 2001 NRC de; her mineral için yararlanılabilirlik katsayısı olan belli başlı yemler haricinde, aynı yaklaşım kullanılmış ve asıl gereksinime göre diyete katılan her yem, modelde hesaplanmıştır. Bir diyetteki her yemin mineral yararlanılabilirliği, bağımsız dikkate alındığında hayvanların gereksinimleri; bütün yemler için ortalama bir yararlanılabilirlik kullanıldığındakinden, daha doğru karşılanabilmektedir. Bu suretle gereksinimlerin ve modelden diyetin mineral muhteviyatı bilgilerinin kullanılmasıyla sağlanacak, minerallerce daha kesin bir besleme, yem yönetimine katkıda bulunacak ve süt çiftliklerinde atık minerallerin birikimini azaltacaktır. 2001 NRC ve 1989 NRC arasında absorbe mineral gereksinimlerindeki değişimler, makromineraller için görece olarak daha küçüktür. Gereksinimlerin hesaplanmasında kullanılan yaklaşımlar ve yemlerdeki bazı iz minerallerin yararlanılabilirliğine dair edinilen yeni bilgiler nedeniyle diyetteki mikromineral gereksinimleri hakkında kayda değer değişiklikler olmuştur. Aşağıdaki tablolar, 1989 NRC den 2001 NRC ye laktasyondaki ineklerin mineral gereksinimlerindeki(650 kg ağırlığında, %3.5 yağlı 45 kg süt üreten ve 26.5kg KM tüketen bir inek için) değişimleri özetlemektedir. Minerallerin diyette gerekli konsantrasyonlarının, absorbe mineral gereksinimlerini karşılaması yemlerin diyette bulunuşuna göre değişecektir. Mineral 1989 NRC 2001 NRC Absorbe Edilebilen Mineral Gereksinimi Kalsiyum g 61 76 Fosfor g 51 68 Magnezyum g 8 9 Potasyum g 212 255 Sodyum g 48 53 Klorit g 80 66 Sülfür g 53 53 20
Mineral 1989 NRC 2001 NRC Diyet ppm Diyet ppm 1 Kobalt 0.1 0.1 Bakır 10 10 İyot 0.6 0.5 Demir 50 17 Manganez 40 15 Selenyum 0.3 0.3 Çinko 40 53 1 Yararlanılabilirlik katsayıları farz edilerek hesaplanmış diyet gereksinimleri : Co - %100; Cu - %4; I - %85; Fe - %10; Mn - %0.75; Se - %100; Zn - %15. Vitaminler Laktasyondaki inekler için ek yağda-çözünen vitamin gereksinimleri şöyledir. Vitamin A, IU/gün = 110 x CA,kg Vitamin D, IU/gün = 30 x CA,kg Vitamin E, IU/gün = 0.8 x CA,kg A, D, E vitaminleri dışında günlük diyette desteklenmesi gereğini gösteren yeni bir veri bulunmamaktadır. Laktasyondaki İnek Diyetlerinin Değerlendirilmesi Aşağıdaki diyetler, modelde sunulan bazı yeni bilgileri ve bilginin nasıl yorumlanacağını göstermek için sunulmuştur. Hayvanlarla ilgili bu parametreler izleyen bütün diyetler için kullanılmıştır: Vücut ağırlığı, 635kg Günlük süt üretimi, 49.9 kg/gün Sağım günü, 90 Süt yağı, %3.7 Yaş(ay), 48 %4 yağa göre düzeltilmiş süt 47.6 kg/gün Gebe olmayan inek Diyetler Diyet A = 1989 NRC temelli bir ineğin beslenme gerksinimlerini karşılayacak şekilde belirtilmiştir. Diyet B = Aynen Diyet A gibidir ancak 2001 NRC deki model kullanılarak değerlendirilmiştir. Diyet C = Bileşim olarak Diyet A ve B nin aynısıdır ancak KMA 2001 NRC de tahmin edilen miktara çıkarılmıştır. Diyet D = Diyet B nin besin dengesizliklerinin düzeltilmesi için biraz değiştirilmişidir. 21
Diyet Yorumları Diyet A ve Diyet B KMA: Yaşama payının üzerindeki tüketim Diyet A da Diyet B ye göre biraz daha fazlaydı. Bunun nedeni Diyet A nın NE L içeriğinin Diyet B den biraz yüksek olmasıdır; böylece 1989 NRC ye dayalı toplam enerji alımı 2001 NRC de tahmin edilenden yüksektir. Yaşama payı enerji gereksinimleri 1989 NRC ile 2001 NRC arasında değişmemiştir. NE L : Diyetler arasındaki fark; enerji kaynağını hayvan deneyleri temelli bir TDN sisteminden (1989 NRC), yemlerin besin bileşimi üzerine kurulu bir sisteme değiştirmenin etkilerini ve KMA artışının diyetteki enerji yoğunluğunu düşürme etkisini, göstermektedir. 1989 NRC de bütün enerji değerleri 3*tüketim yada yaşama payından %8 düşürmeye dayalıydı; oysa 2001 NRC de, diyet enerji yoğunluğuna uygulanan düşürme, yaşama payının üzerindeki KMA ya göre değişiyordu. Süt üretimi : 1989 NRC gereksinimleri temel alındığında, Diyet A 26.3 kg KMA ile, CP baz alındığında 49.9 kg süt üretimini karşılarken NE L baz alınınca sadece 47.6 kg ı karşılar. Diyet A nın, 49.9 kg sütü karşılaması için 1.72 Mcal/kg NE L içermesi gerekmektedir. 2001 NRC modelinin çıktıları ne NE L nede proteinin(mp bazında) 49.9 kg süt üretimi hedefini karşılamayacağını göstermektedir. Hepsi 1989 NRC de beklenenden daha az sütü işaret etmektedir. Enerji bazında öngörülenden daha az sütün nedeni; yeni enerji kaynağı ve NE L e 1989 NRC de kullanılan %8 lik standarttan çok %12.3 kesinti uygulanmasıdır. Öngörülen süt metabolize proteini;mcp veriminin daha iyi hesaplanması, yem proteinlerinin rumende parçalanması,barsaklara ulaşan RUP miktarı ve yemlerdeki RUP un sindirilebilirliği sebebi ile, 1989 NRC de öngörülenden azdır. Protein fraksiyonları : Daha sonra tabloda da göstereceğimiz çoğu protein fraksiyonuna dair bilgi 1989 NRC de mevcut değildi. MCP verimi yemdeki NE L den hesaplanmış ama yağdan gelen NE L için düzeltilmemişti; bu nedenle sıkça MCP veriminin yüksek hesaplanması oluşmaktaydı. 2001 NRC den elde edilen bilgiler; rumen bakteriyel sentezi için gerekenden artan RDP ve yemden sağlanan RUP un 49.9 kg sütü karşılamak için gereken miktardan düşük olduğunu göstermektedir. Rumen bakterilerinden sağlanan MP katkısı; rumende parçalanmaktan kurtulan yem proteinindeki MP de olduğu gibi, diyetin bileşiminden etkilenmektedir. Endojen nitrojen bir miktar MP katkısı sağlar ama bu katkı çok küçüktür. Diyet A ve B arasında RDP ve RUP farkları(%cp); bu iki protein fraksiyonunun yemlerde tayin edilen yeni değerleri ve 2001 NRC modelinde yemlerin RDP sine uygulanan azaltma faktöründen kaynaklanmaktadır. 1989 NRC de yemlerdeki RUP ve RDP fraksiyonları sabitti ve KMA için düzeltilmemişti. 2001 NRC de artan KMA ile yemlerin rumende kalma süreleri kısaldıkça RDP de düşmüştür. RDP ve RUP nin toplamı(diyet KM sinin % si olarak ifade edilince) = yem KM sindeki %CP. Fiber ve NFC : A ve B diyetleri için fiber seviyeleri(adf,ndf ve ot NDF) farksızdır. 1989 NRC yönergesi temelinde Diyet A da ot NDF si düşüktür. Toplam NDF nin %75 i ottan gelmelidir. Diyet B deki fiber ve NFC seviyeleri 2001 NRC de sunulduğu gibiydi. 22
Diyet C ve Diyet B KMA : Diyet C ve B arasındaki tek fark yemin miktarıdır. Artan KMA nın etkisi NE L yoğunluğunu düşürüp,barsaklara RUP(rumende RDP azalır) geçişini artırması olmuştur. Diyet C de 4,6*yaşama payı üstü tüketim için %11,2 ye kıyasla Diyet B de 4,3*yaşama payı üstü tüketim için %10,1 enerji ve protein azaltma uygulanmıştır. Süt üretimi : Diyet C ile karşılanan, tasarlanmış yada kabul edilebilir süt miktarı Diyet B den yüksektir çünkü KMA yüksektir ve tüketilen besinlerin miktarı fazladır. Protein fraksiyonları : RDP nin fazla, RUP un yetersiz olmasıyla Diyet C, Diyet B ye benzemektedir. Diyet B ile kıyaslandığında yüksek KMA ile Diyet C de CP yüzdesi RDP olarak biraz düşük RUP yüksektir. Gerekli MP miktarı(3,2 kg/gün) bütün diyetlerde aynıdır; ancak KMA değiştikçe RDP ve RUP gereksinimleri hafifçe değişmektedir. Artan KMA ile diyet ve bakteriyel RUP tan sağlanan MP artar. Yem Diyet A Diyet B Diyet C Diyet D Mısır silajı 19.5 19.5 21.0 22.7 Çayır silajı 7.5 7.5 8.1 7.2 Çayır 2.9 2.9 3.2 1.6 Mısır lapası 7.5 7.5 8.1 6.6 Mısır gluteni 1.8 1.8 1.9 1.8 Yaş biracı taneleri 6.8 6.8 7.3 4.5 Keten tohumu 1.8 1.8 1.9 1.4 Soya fasulyesi küspesi%44 0.7 0.7 0.7 0.9 Damıtıcı çözünenleri 2.7 2.7 2.9 0.9 Rumen etkisiz yağ 0.23 0.23 0.25 0.23 Üre 0.02 0.02 0.02 Kireçtaşı 0.14 0.14 0.14 0.09 Tuz 0.14 0.14 0.14 0.14 Bikarbonat 0.23 0.23 0.25 0.23 Vitaminler 0.04 0.04 0.05 0.04 İstimlenip pulland. Mısır 2.26 Soya fasulyesi 1.36 Kan unu 0.27 Toplam 52.00 52.00 55.95 52.22 Diyet D ve Diyet B KMA : Eğer KMA arışı bir opsiyon değilse, kabul edilebilir sütteki NE L ve MP farkları, besleme stratejileri ile küçültülebilir. Süt üretimi : NE L ve süt MP si arasındaki farkları küçültmek amaçlı birkaç besleme stratejisi güven uyandırmaktadır. Bir tanesi diyetteki lif seviyesi tatminkar olduğunda, MCP üretimini artırmak için, rumende yararlanılabilir karbonhidratları artırmaktır. Bir diğeri, RUP akışını artırmak için, beslenen toplam CP miktarını %19 yada daha fazla artırmaktır. Ancak CP yi 23
artırmak ; RDP kaynaklarını Diyet B deki mevcut gereksinimlerin dahi üzerine çıkaracaktır. Bir seçenekte KMA,CP ve NE L seviyelerini Diyet B dekilere yakın tutup RUP tan MP yi artırmaktır. Bunu başarmak için diyete istimlenip pullandırılmış mısır,soya fasulyesi,kanunu eklenip diyette zaten bulunan diğer hammaddelerin miktarları değiştirilmiştir. Hazır bir nişasta kaynağı olarak istimlenip pullandırılmış mısır katılması, bakteri kaynaklı MP nin aynen Diyet B deki gibi elde edilmesini sağlamıştır. Diyet B, NFC den zaten fakir olduğundan pullandırılmış mısır olmadan MCP verimini sağlayabilmek mümkün değildir. Soya fasulyesi ve Kan unu yüksek sindirilebilir RUP kaynakları olarak eklenmiştir. Fiber/lif seviyeleri 2001 NRC minimal yönergelerinde olduğu gibi korunmuştur. Eğer otların ayrımı yada otların parçacık büyüklüğü uygun rumen fonksiyonunu sağlamak için yetersizse besleme için bu diyet tavsiye edilmez. Diyet Besin İçeriği Diyet A Diyet B Diyet C Diyet D KMA, kg/gün 26.4 26.4 28.4 26.3 Yaşama payını aşan tük. *4.3 *4.2 *4.6 *4.3 Diyet NE L, Mcal/kg 1.65 1.61 1.59 1.63 Kabul edilebilir süt kg/g NE L 47.6 45.4 49.0 45.8 MP 39.9 43.5 44.4 Protein CP, KM % si 18.1 18.1 18.1 18.1 RDP, CP % si 63.5 69.3 68.6 65.1 Gerekli RDP, kg 2.60 2.78 2.62 Sağlanan RDP, kg 3.31 3.53 3.08 RUP, CP % si 36.5 30.7 31.4 34.9 Gerekli RUP, kg 2.0 1.95 1.95 Sağlanan RUP, kg 1.45 1.60 1.65 MP, KM % si 12.0 10.3 11.8 MP - bakteri,kg 1.42 1.51 1.42 MP RUP,kg 1.17 1.29 1.36 ADF,KM % si 20.9 20.9 20.9 18.8 NDF, KM % si 35.2 35.2 35.2 31.8 Ot NDF si, KM % si 18.0 18.0 18.0 17.4 NFC, KM % si 33.8 36.8 36.8 39.8 24