Сто років тому годівля молочних корів була зовсім іншою. Перші рекомендації щодо згодовування концентрованих кормів часто базувались на простому розрахунку — 1 кг концентратів на кожні 2 кг виробленого молока. Загальнозмішані раціони (ЗЗР) у тому вигляді, в якому ми знаємо їх сьогодні, не існували і по суті є винаходом другої половини минулого століття.

Зміна парадигми в годівлі молочних корів

На перший погляд, концепція проста. Це метод годівлі молочних корів, який допомагає досягти максимальної продуктивності. Кожна порція ЗЗР — це збалансований і максимально наближений до повноцінного корм.

Годівля ЗЗР дозволяє групувати корів згідно їхніх потреб у поживних речовинах і зменшує вибіркове споживання. Використання ЗЗР сприяє створенню більш стабільного середовища для мікробіоти рубця і, в кінцевому результаті, підвищує ефективність використання корму. Силос часто становить найбільшу частку з-поміж різних інгредієнтів, що використовуються для приготування кормосуміші.

Силос — основа ЗЗР

Із давніх-давен силос використовується як корм худобі. Якісний силос дуже смачний та поживний і може зберігатися протягом тривалого часу. Однак якість залежить від багатьох факторів, включаючи фазу стиглості кормової культури при збиранні, вміст вологи в силосованій масі, довжину нарізки й температуру. В заготівлі та зберіганні силосу зазвичай виділяють чотири основні фази: аеробну, анаеробної ферментації, стабільності й згодовування.

Аеробна фаза триває перші 2−4 дні. У цей час аеробні бактерії споживають кисень, що міститься в кормі, виробляючи тепло і вуглекислий газ та створюючи анаеробне середовище.

Фаза ферментації відбувається приблизно з 4-го по 14-ий день після накриття закладеного на зберігання корму. Під час цієї фази виробляються молочна та оцтова кислоти, що призводить до зниження рівня рН.

Фаза стабілізації та зберігання починається приблизно через 2−3 тижні. Під час цієї фази процес ферментації сповільнюється, і силос стає стабільним. Рівень рН залишається низьким, а корм захищеним від псування.

Заключна фаза — згодовування. На цьому етапі під час забору зі сховища силос піддається впливу кисню. Мікробна активність може зростати, що призведе до перезапуску процесу ферментації і псування (схема 1).

Схема 1.

Фази ферментації силосу

Молочнокислі та оцтові бактерії, що виробляють молочну та оцтову кислоти, використовують наявний цукор і виробляють органічні кислоти, які сприяють зниженню рН силосу. Після того, як цукор і кисень повністю використовуються, ферментація припиняється, і силос залишається стабільним. На стадії згодовування при взаємодії корму з киснем органічні кислоти розкладаються, мікробна активність зростає, а рівень рН підвищується.

Небезпека повторного зігрівання

Навіть використання стабільного силосу може призвести до нестабільної кормосуміші. Під час приготування ЗЗР, при змішуванні, всі компоненти корму піддаються впливу повітря, що може спровокувати процес повторного зігрівання. Іноді залишки ЗЗР від попереднього змішування можуть містити велику кількість аеробних мікробів. Навіть невелика кількість залишків, додана до нової порції кормосуміші, може значно знизити її аеробну стабільність. Тому цього треба уникати за будь-яку ціну.

Аеробна стабільність ЗЗР сильно варіюється залежно від середовища, температури, рецептури та додаткових інгредієнтів. Через високий вміст крохмалю та цукру кормосуміш може легко зігріватися при високій температурі довкілля, що призводить до втрати поживних речовин та смакових якостей. Дослідники повідомляють, що при інкубації при 22 °C понад 50% ЗЗР нагріваються менш ніж за 12 годин. Це означає, що ЗЗР може зіпсуватись на кормовому столі, навіть якщо його згодовувати двічі на день.

Деякі методи зменшення зігрівання включають скорочення до мінімуму часу змішування ЗЗР, швидке згодовування кормосуміші та регулярне очищення кормових столів і годівниць. Також додатково використовуються консерванти — зазвичай органічні кислоти. Вони пригнічують ріст мікроорганізмів, які можуть зіпсувати кормосуміш і знизити її поживну цінність.

Розуміння дії органічних кислот

Щоб зрозуміти, як діють органічні кислоти, потрібно зрозуміти їхню будову. Вони зустрічаються в природі — в рослинних і тваринних тканинах. Також органічні кислоти можуть утворюватися в результаті мікробної ферментації вуглеводів, найчастіше в товстому кишечнику. Це група сполук, які містять карбоксильну групу (-COOH), що відповідає за кислотні властивості.

Органічні кислоти часто використовуються з огляду на їх антимікробні властивості, які залежать від їхньої здатності дисоціювати у водному розчині і знижувати рН. Це має два основних наслідки. Перший — вплив на середовище, в якому існує мікроб. Більшість мікроорганізмів мають оптимальний діапазон рН для росту. Якщо рН опускається нижче, ріст і реплікація припиняються. Фактично, зміни рівня рН, спричинені органічними кислотами, і є тими механізмами, що лежать в основі якісного силосування.

Другий ключовий принцип впливу органічних кислот на мікроорганізми полягає в тому, що тільки недисоційована або неіонізована форма органічної кислоти може проникати крізь клітинні стінки мікроорганізмів і порушувати їхню нормальну фізіологію. Потрапляючи всередину, органічні кислоти дисоціюють на іони водню (H+) та аніони (-COO-), порушуючи біохімічні процеси. Коли внутрішньоклітинний рівень рН знижується, патоген використовує цінну енергію, щоб викачати іони водню і відновити його. Зрештою, патоген не може задовольнити потребу в енергії, що призводить до пригнічення росту або навіть загибелі клітин.

Органічні кислоти можуть викликати денатурацію білків, необхідних для багатьох ферментів і структурних компонентів клітин. Оскільки денатуровані білки втрачають свою природну форму, вони не можуть виконувати свої первинні функції. Це може порушити виділення енергії, реплікацію ДНК, засвоєння поживних речовин та інші важливі клітинні процеси.

Негативно заряджені аніони органічних кислот можуть взаємодіяти з негативно зарядженими фосфоліпідними бішарами клітинних мембран бактерій. Ця взаємодія здатна порушувати структуру мембрани, що призводить до витоку важливих клітинних компонентів і порушення цілісності мікроба (див. схему 2).

Схема 2.

Дія недисоційованих кислот на фізіологію клітини

Недисоційовані кислоти можуть проходити через ліпідний шар мікроба. Потрапляючи всередину, кислота дисоціює і може змінити фізіологію клітини, що зрештою призводить до зниження реплікації або пригнічення росту.

Боротьба з мікроорганізмами за допомогою солей органічних кислот

Органічні кислоти (зокрема бензойна, сорбінова, пропіонова, оцтова, молочна та їхні суміші) використовуються як консерванти та дезінфектанти в багатьох галузях. Одні ефективніші проти бактерій, інші — проти плісняви або дріжджів. Однак корозійна дія чистих кислот обмежує їх використання.

Тому широко використовуються солі цих кислот (наприклад, натрієві, калієві або кальцієві). Солі не чинять корозійної дії, що полегшує їхнє застосування в роботі з обладнанням. У кислому та вологому середовищі солі органічних кислот перетворюються на біологічно активні кислоти і мають таку ж антимікробну дію, як і відповідна кислота.

Наприклад, у відповідному середовищі сорбат калію втрачає калій, що дозволяє недисоційованій формі сорбінової кислоти пасивно дифузувати через клітинну мембрану патогенних мікроорганізмів. Всередині клітини сорбінова кислота дисоціює і пошкоджує клітинну мембрану, інгібує ферменти, засвоєння амінокислот, синтез РНК і ДНК. У результаті патоген втрачає здатність розмножуватися.

Подібна картина спостерігається і з пропіоновою кислотою, отриманою з пропіонату кальцію. Пропіонова кислота взаємодіє з електрохімічним градієнтом клітинної мембрани, порушує мембранний транспорт і пригнічує поглинання молекулами субстрату. В результаті ріст мікроорганізмів пригнічується, а поживні речовини і смакові якості зберігаються.

Графік 1.

Дія добавки з умістом органічних кислот на температуру корму

Температура зразка з умістом кормової добавки, до складу якої входять органічні кислоти, (2 г/кг) майже відповідала температурі навколишнього середовища протягом 30-годинного випробування, тоді як контрольний зразок не показав подальшого охолодження після 14 годин. Через 23 години зразок з добавкою був майже на 50% холодніший порівняно з контрольним.

Energy Top: потужне поєднання компонентів

Продукт Energy Top, виробництва компанії Biochem (Німеччина), складається з гліцерину, бетаїну, пропіонової та лимонної кислот. Продукт, зберігаючи смакові якості корму, перешкоджає самозігріванню монокорму, підтримує водний баланс в організмі корови, тим самим знижуючи вплив теплового стресу, скорочує ріст дріжджів та плісеневих грибків у монокормі, сприяє зниженню втрат поживних речовин.

Пропіонова кислота, як іще один компонент продукту Energy Top, повільніше, ніж інші кислоти, знижує рівень pH, має високу біодоступну енергію, а також пригнічує ріст та розвиток плісеневих грибків і дріжджів у монокормі, є глікопластичним джерелом енергії.

Більша частина виробленої пропіонової кислоти використовується як консервант у продуктах, споживаних людиною, та в кормах для тварин. Однак можливості застосування пропіонової кислоти в харчовій промисловості обмежені через зміну смакових якостей готового продукту під її впливом. Тому для харчових продуктів та кормів зазвичай беруть її солі (пропіонат амонію, пропіонат натрію та пропіонат кальцію).

Отже, продукт Energy Top запобігає перегріванню та втраті поживності корму.

ТОВ «Біохем-Україна»

Тел./факс: +380 4420624 07

                                      E-пошта: ukraine@biochem.net

                                      www.biochem.net

У 2024 році плануємо випуск шести номерів журналу «Молоко і ферма» — традиційно наприкінці кожного парного місяця. Читачі мають нагоду оформити передплату як друкованої, так і електронної версії журналу. Частково публікуватимемо матеріали у відповідній рубриці на сайті www.milkua.info. Більше інформації щодо передплати: 067 445 19 59 (Viber).