DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI
KARCAGI ROLAND GÁBOR
PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR KESZTHELY
2009
PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR ÁLLAT- ÉS AGRÁRKÖRNYEZET-TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA Vezető: DR. ANDA ANGÉLA egyetemi tanár Jogelőd: ÁLLATTENYÉSZTÉSI TUDOMÁNYOK DOKTORI ISKOLA Vezető: DR. SZABÓ FERENC egyetemi tanár
ZSÍRKIEGÉSZÍTÉSEK ALKALMAZÁSA BŐTEJELŐ TEHENEK TAKARMÁNYOZÁSÁBAN AZ ELLÉS KÖRÜLI ENERGIAHIÁNYOS IDŐSZAKBAN DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS Írta KARCAGI ROLAND GÁBOR Témavezető DR. HUSVÉTH FERENC egyetemi tanár Társ-témavezető DR. GAÁL TIBOR egyetemi tanár Keszthely 2009
2
1. A KUTATÁS ELŐZMÉNYEI ÉS CÉLKITŰZÉSEI Vizsgálataim aktualitását az adja, hogy az elmúlt évtizedekben jelentősen megnőtt a tejtermelés színvonala (Van Saun és Sniffen, 1996; Gaál, 1999) és ezzel
párhuzamosan
hatványozottan
gyakoribbá
váltak
az
anyagcsere
betegségek az ellés körüli időszakban (Bobe és mtsai, 2004). Az elmúlt időszakban számos publikáció látott napvilágot, amelyekben a bőtejelő tehenek elléskörüli anyagcsere-állapotát (Herdt, 2000; Joritsma és mtsai, 2001) és az anyagcserében bekövetkezett változásokat vizsgálták (Gibb és Ivings, 1993; Huszenicza és mtsai 2002), annak érdekében, hogy csökkentsék az anyagcsere betegségek kialakulásának kockázatát. Ezért a negatív energiamérleg káros hatásainak elkerülése érdekében törekedni kell a tejelőtehenek optimális energia és táplálóanyag-igényének kielégítésére (Carlson és mtsai, 2006). Csak a magas energiakoncentrációval rendelkező takarmány-alapanyagok jöhetnek számításba, mivel az ellés utáni időszakban a szárazanyagfelvétel fiziológiás okokból erősen lecsökken (Goff és Horsts, 1997). A jelentős gazdasági károkkal járó negatív energiamérleg (NEB) káros hatásainak mérséklésére, mind külföldi, mind a hazai gyakorlatban már több évtizede elterjed a különböző fizikai és kémiai paraméterekkel rendelkező, a bendőben inert módon viselkedő zsírok alkalmazása a takarmány nettó energia-tartalmának növelése céljából
(Weiss
és
Wyatt,
2003;
Ribács
és
Schmidt,
2006).
A
zsírok
alkalmazásának előnyeivel és hátrányaival kapcsolatosan viszont megoszlik a kutatók véleménye. Figyelmem középpontjába azért került két, hazánkban is elterjedt, készítmény típus, mert ezek fizikai és kémiai paraméterei meglehetősen különböznek egymástól. Sejteni véltük ugyanis, hogy az irodalmi adatokban publikált eredmények azért szórnak ennyire, mert számos, egymástól jelentősen eltérő fizikai
és
kémiai
tulajdonsággal
rendelkező
energiakiegészítésként a szerzők.
3
zsírkészítményt
alkalmaztak
Kísérletünk során a bőtejelő holstein fríz tehenek elléskörüli időszakában fellépő NEB kedvezőtlen hatásait igyekeztünk tompítani a takarmányhoz kevert nagy energiakoncentrációjú, de eltérő kémiai összetételű zsírokkal. Tekintettel arra, hogy a zsíralapú energiakiegészítések szerepe egyre inkább kiemelkedő fontosságú az intenzíven tejelő tehenek takarmányozásában, kísérleteim során arra kívántam rávilágítani, hogy van-e érdembeli különbség a különböző fizikai és kémiai tulajdonságú
zsírkészítmények
bőtejelő
tehenek
anyagcseréjére,
energiaforgalmára, valamint tejtermelésére és a termelt tej összetételére gyakorolt élettani hatásai között az ellés körüli időszakban, valamint a laktáció első kritikus szakaszában. Választ kerestünk arra, hogy a zsírkiegészítések alkalmazása csökkenti-e az anyagforgalmi betegségek kialakulásának valószínűségét, ezen belül is befolyásolják-e a túlzott mértékű zsírmobilizációra visszavezethető májelzsírosodás kialakulásának kockázatát? Kérdésként merült fel ugyanakkor az, hogy a takarmány energiakoncentrációjának ilyen irányú növelése nem jár-e azzal a veszéllyel, hogy az anyagcserébe kerülő takarmányeredetű zsírok még jobban megterhelik a májat, és fokozzák az ilyenkor gyakori zsíros májelfajulás veszélyét?
2. ANYAG ÉS MÓDSZER Kísérleteinket a Duna Mg. Rt. mosonmagyaróvári tehenészetében végeztük nagy tejtermelésű holstein fríz tehenekkel az ellést megelőző 25. naptól a laktáció 100. napjáig. A kísérletbe bevont állatokat (n=30) az előző időszak termelési paraméterei
(átlagos
laktációs
termelés,
kg),
laktációk
száma
és
a
kondíciópontszám figyelembe vételével három homogén csoportba (csoportonként tíz tehén) válogattuk szét. A takarmányozás kukoricaszilázs alapú teljes takarmánykeverék (TMR) formájában történt. Az egyik kísérleti csoportban a kontrollként alkalmazott takarmányadagot tehenenként és naponta 11,75 MJ NEl tartalmú pálmaolaj alapú kalcium szappannal (C14:0 1,1%, C16:0 33,4%, C16:1 0,3%, C18:0 4,4%, C18:1 40,0%, C18:2 11,9%, C18:3 1,8%; CAS csoport), a másik
4
csoportban
ugyanakkora
energiamennyiségben
hidrogénezett
pálmaolaj
trigliceriddel (C14:0 2,8%, C16:0 21,7%, C16:1 0,3%, C18:0 69,4%, C18:1 4,4%, C18:2 0,4%, C18:3 0,1%; HTG csoport) egészítettük ki. A napi zsírkiegészítés adagokat két egyenlő adagra bontva, etettük, a takarmányban homogénen elkeverve naponta két alkalommal, a reggeli és a délutáni etetés alkalmával. A kontrollcsoport teheneinek takarmánya zsírkiegészítést nem tartalmazott. A kísérleti takarmányokat a kalkulált ellés előtti 21±3 naptól az ellés utáni 100±5 napig etettük. Mindhárom csoport egyedeit egységes technológiai körülmények között tartottuk. A csoportokat kifutóval rendelkező mélyalmos féltetős istállókban helyeztük el. Az ivóvízellátás vályús itatórendszerből ad libitum történt. Kísérletünket a Zala Megyei Állategészségügyi és Élelmiszer Ellenőrző Állomás engedélye szerint végeztük (engedélyszám: 157/2/2004). A tehenekből egyedileg az ellés előtti 15. napon, valamint az ellés utáni 5. és 25. napokon a 11. bordaközön keresztül szubkután biopsziás májmintát vettünk, helyi érzéstelenítés alkalmazásával. A kísérletbe vont állatok májának megkímélése érdekében az alapmintát a kísérletben nem résztvevő, de a kísérleti állatokkal azonos szaporodásbiológiai fázisban lévő, valamint azokkal együtt tartott és takarmányozott további tíz állatból vettük, az ellést megelőző 25. (±2) napon. A biopsziás májmintákból az összlipid- (TLM), triglicerid- (TGM) és glikogéntartalmat (GLM), valamint a májlipidek zsírsav-összetételét határoztuk meg. A tehenekből, a biopsziás májminta-vételezéssel egyidejűleg, valamint egy további alkalmommal az ellést követő 100. napon, a v. jugularis-ból, alkalmanként 20 ml vérmintát
vettünk.
Mértük
a
plazma
glükóz-
(GLU),
inzulin-
(INS),
triglicerid- (TGV), összkoleszterin- (CHOL), nem észterifikált szabadzsírsav(NEFA) és beta-hidroxivajsav-koncentrációját (BHBA), valamint meghatároztuk az AST aktivitás értékeket. Emellett a plazmából és vörösvérsejt-hemolizátumból szabadgyök-mutatókat határoztunk meg. Értékeltük a plazma totál antioxidáns státuszát (TAS), valamint a malondialdehid (MDA) koncentrációját és mértük a glutation-peroxidáz (GSHPX), valamint a szuperoxid-dizmutáz (SOD) aktivitását is.
5
A tej mennyiségének és összetételének megállapítása céljából, a kísérleti szakaszban három alkalommal (22., 37. és 92. napon), egyedileg mintákat vettünk. A teheneket mintavételezés céljából ±2 napos tűréshatárral egyedileg fogtuk be az ellés időpontjától kalkulált megfelelő időpontban. A tejmintákat hűtött körülmények között szállítottuk a laboratóriumába, ahol meghatározásra került a zsír-, fehérje- és laktóztartalom, szomatikus sejtszám, valamint a tejlipidek zsírsavösszetétele. A kísérleti eredmények statisztikai elemzéséhez és kiértékeléséhez kéttényezős varianciaanalízist (ANOVA) használtunk, Statistica 5.0 (Stat Soft Inc., Tulsa, USA) szoftver felhasználásának segítségével. A laboratóriumi eredmények átlagértékei közötti
különbségek
szignifikanciáinak
meghatározásához
LSD
tesztet
alkalmaztunk. A szignifikanciát P<0,05 értéken deklaráltuk, és az egymástól szignifikánsan különböző értékeket eltérő betűvel jelöltük. Az egyes változók közötti összefüggések vizsgálatához először a korrelációs együtthatót határoztuk meg, majd lineáris regresszióanalízis segítségével az összefüggés
irányát
állapítottuk
meg.
Az
eredménytáblázatokban
és
a
diagramokon az átlagokat és a hozzájuk tartozó szórás értékeket adtuk meg.
3. EREDMÉNYEK A máj összlipid-tartalma Valamennyi kísérletbe vont tehén mája magasabb (P<0,05) lipidkoncentrációt mutatott a mintavételek során az ellés előtti 15., illetve az ellést követő 5. és 25. napon a bázisként szolgáló alapadatokhoz képest. A különbség az alapmintában mért értékekhez viszonyítva a kontroll-, illetve a CAS-sal kezelt csoportban volt a legnagyobb az ellést követő 5. napon. A kísérlet egész időszaka alatt a HTG-csoport teheneinél tendenciaszerűen alacsonyabb TLM-koncentráció volt megfigyelhető a kontroll és a CAS-csoporthoz képest, ugyanakkor ez a különbség csak az ellést követő 5. napon történt mintavétel során volt kisebb (P<0,05). Az TLM-koncentráció szempontjából nagy mértékű szórást figyelhettünk meg mind a CAS-, mind a kontroll-csoport esetében az ellést megelőző 14. és az ellést követő
6
25. nap közötti kritikus időszakban, míg a HTG-csoportban a szórás kisebb volt. Figyelembe véve az eltelt időt, az ellést követő 5. napon a kontroll-csoport TLM-tartalma a kiinduló időponthoz viszonyítva nőtt (P<0,05), míg a CAS-csoport azonos paraméterének értéke emelkedett ugyan de nem szignifikáns mértékben az ellést megelőző 14. napon mért értékekhez képest. A máj TLM-tartalma mindkét csoportban csökkent az ellést követő 5. napról a 25. napra. Ez a csökkenés csak a kontroll-csoportban volt szignifikáns. A HTG-vel kezelt csoportban ugyanakkor ezek az
értékek
nagyjából
állandó
értéket
mutattak
a
különböző
mintavételi
időpontokban és egyetlen esetben sem haladták meg az 50,0 g/szövet kg szintet.
A máj triglicerid-tartalma Mindhárom csoportban emelkedett (P<0,001) a TGM-tartalom az ellést előtti 15. naptól az ellést követő 5. napig, majd ezt követően jelentősen lecsökkent a 25. napi mintavétel időpontjára. Az ellés utáni 5. napon vett minták TGM-tartalma mindhárom csoportban magasabb volt, mint az ellés előtti 25. napon mért értékek. A növekedés a kontroll csoportban 5,45-szörös, a zsírkiegészítést fogyasztó CAS-csoportban 4,47-szeres, és a HTG-csopotban pedig csak 1,83-szoros volt. A legmagasabb TGM-tartalmat a kontroll majd ezt követően a CAS kiegészítésben részesült csoport tehenei mutatták. Az ellést követő 25. napra a máj TGM-koncentrációja az 5. napi mintavételhez viszonyítva átlagosan a felére csökkent.
A máj glikogén-tartalma Figyelembe véve a három kísérleti csoport máj GLM-értékeit az adatok a TLM és a TGM értékeihez viszonyítva ellentétes tendenciát mutattak (negatívan korreláció; r=-0,39; P<0,05). A GLM-értékek alacsonyabbaknak (P<0,05) mutatkoztak a kísérlet későbbi időpontjaiban, mint
beállításakor mért alapértékek valamennyi csoport
esetében. Ugyanakkor az ellést megelőző 15. és az ellést követő 25. nap közötti időszakban minden alkalommal magasabb koncentrációt mértünk a HTG-csoport egyedeiben, mind a CAS-, vagy a kontroll-csoportokban. Bár a HTG
7
takarmánnyal
etetett
tehenek
rendelkeztek
a
legmagasabb
máj
glikogéntartalommal az ellést megelőző 15. napon, a kísérleti csoportok között akkor még szignifikáns különbség nem mutatkozott. Az ellést követő 5. napon a HTG-vel kezelt csoportban már magasabb (P<0,05) GLM-tartalmat tapasztaltunk, mint a másik két csoportban. A HTG-vel kezelt csoport értékei az ellés körüli időszakban is meglehetősen stabilnak mutatkoztak. A kontroll- és a CAS-csoport esetében viszont a máj drasztikus GLM csökkenését (P<0,05) figyelhettünk meg, az ellést megelőző 15. naptól az ellést követő 5. napig terjedő időszakban.
A májlipidek zsírsavösszetétele Már az ellést megelőző 15. napon jelentkezett különbség az egyes csoportok között, a tíz nappal korábban induló HTG és CAS kezelések hatására. A HTG takarmánnyal etetett tehenek májában a C16:0 zsírsav-aránya alacsonyabb (P<0,05) volt a CAS-csoporthoz képest. A jelzett zsírsav esetében a HTG-csoportban a kontroll-csoporthoz képest is alacsonyabb (P<0,05) értékeket mértünk az ellést követő 5. napon. Az ellést követő 25. napon a C16:0 arányában kezelésektől függő különbségeket nem figyeltünk meg. A kis különbség ellenére a C16:1n-7 egyszeresen telítetlen zsírsav mennyisége a HTG-csoportban
szignifikáns
eltérést
mutatott
a
két
másik
kezeléshez
viszonyítva az ellést megelőző 15. napon. Ugyanakkor e zsírsav szempontjából eltérés (P<0,05) nem volt megfigyelhető a különböző kísérleti csoportok között az ellést követő 5. és 25. napon. A HTG-csoportbanl a C18:0 zsírsav aránya alacsonyabb (P<0,05) volt a CAS-csoporthoz képest az ellést megelőző 15. napon. Mindazonáltal az előbbi zsírsavra vonatkozó értékek a későbbi két mintavétel idején nem tértek el egymástól a takarmánykezelések viszonylatában. A C18-as egyszeresen telítetlen zsírsavak közül jelentős különbségeket figyelhettünk meg a C18:1n-9 arányában. A teljes kísérleti időszak során (az ellést megelőző 15., illetve az ellést követő 5. és 25. napokon) a HTG-csoport értékei a CAS-csoporttal összehasonlítva alacsonyabb (P<0,05) értékeket mutattak. Az utóbbi zsírsavra
8
vonatkozóan a HTG- és a kontroll-csoport között szignifikáns eltérés nem állapítható meg az ellést megelőző 15. és az ellést követő 25. napokon. Az ellést követő 5. napon ugyanakkor a HTG-vel kezelt tehenek mája kisebb (P<0,05) C18:1n-9-koncentrációval rendelkezett a másik két csoport teheneihez képest. A C18:1n-7 zsírsav esetében a HTG-csoport mutatta a legmagasabb értéket a kísérlet során végig. Szignifikáns különbség mindössze a HTG- és a CAS-csoport között volt megfigyelhető az ellést megelőző 15. napon. A többszörösen telítetlen C18:2n-6 és C20:4n-6 zsírsavak adatai hasonló változást mutattak a kísérlet minden egyes mintavételénél. Az ellést megelőző 15. napon a máj C18:2n-6 zsírsav tartalma nagyobb (P<0,05) volt a HTG-csoportban mint a CAS tehenekben. A máj C20:4n-6 zsírsav aránya magasabb (P<0,05) értéket mutatott a HTG-csoportban a CAS-csoporttal összehasonlítva az ellést megelőző 15. és az ellést követő 25. napokon. Szignifikáns eltérés ugyanakkor nem mutatkozott a három csoport eredményei között az ellést követő 5. napon, viszont a tendencia azonos volt a másik két mintavételnél tapasztaltakkal.
A vércukor koncentráció alakulása A vér GLU tartalmában csökkenést figyeltünk meg az ellés előtti 25. naptól az ellést követő 5. napig, majd ezt követően emelkedett a laktáció 25. illetve 100. napjáig. Az első és második mintavétel eredményei alapján a HTG és a CAS kiegészítéssel kezelt tehenek esetében megközelítőleg 14-17 százalékos vércukorszint esést tapasztaltunk, míg a kontrollcsoportban ez a csökkenés megközelítette a 25 százalékot. A HTG-csoport teheneiben szignifikánsan magasabb vércukorszintet mértünk, mint a kontroll vagy a CAS-csoportokban.
A vérplazma inzulin-koncentrációja A vér INS szintje a vércukorszint csökkenéséhez hasonlóan jelentős esést mutatott az elléshez közeledve. Az ellést követő 5. napon vett vérminták INS eredményei az alapminta eredményeinek alig harmadát érik el a CAS és a kontrollcsoport esetében, míg a HTG kiegészítésben részesült tehenek INS
9
szintje valamivel kiegyensúlyozottabb volt az ellést követő kritikus időszakban. E csoport esetében a plazma INS-koncentrációja, az ellést követő 5. napig, mindössze 40 százaléknyi esést mutatott az alapmintához viszonyítva. Mindhárom csoport hasonló vér- és INS-profilt írt le az ellés előtti és utáni mintavételek eredményei alapján, ahol a legalacsonyabb értékeket az ellést követő 5. napon vett mintákban analizáltunk. Ezt követően, mind a 25. mind a 100. napon vett minták adatai alapján az INS koncentráció jelentős emelkedését tapasztaltuk.
A vérplazma NEFA, TGv és CHOL értékeinek alakulása Mindhárom csoportban a NEFA-koncentráció, a GLU eredményekkel ellentétes profilt mutatott a kísérlet teljes időtartama alatt. A HTG kiegészítésben részesült tehenek folyamatosan alacsonyabb NEFA értéket mutattak a másik két csoporthoz képest. Egyik csoport esetében sem tapasztaltunk szignifikáns eltéréseket a TGV és a plazma CHOL-koncentráció értékei között. Ez utóbbi esetében egy átmeneti emelkedést figyeltünk meg az ellést követő 5. és 25. napon vett minták értékei alapján, majd ezt követő a 100. napra az ellés előtti szintet közelítették meg az eredmények. Hasonló változást tapasztaltunk a TGV-koncentráció alakulásában, ahol az ellés után 5-25. napok között átmenetileg lecsökkent a vér TGV tartalma, majd ezt követően a 100. napon újra, az ellés körüli állapothoz közelítő értékeket kaptunk.
A vérplazma BHBA-koncentrációja A plazma BHBA-koncentrációja az alapmintához képest mindhárom csoportban jelentős, kb. 3,5-szeres, emelkedést mutatott az ellést követő 5. napi mintavétel eredményei alapján, majd a CAS- és kontrollcsoportban ezen a szinten is maradt a következő, ellést követő 25. napi mintavételig. Ugyanezen időpontban, a HTG-csoporttól vett vérminták a kontrollhoz képest szignifikánsan alacsonyabb, kb. 55 százalékkal kisebb BHBA-koncentrációt mutattak.
10
Az AST aktivitás és a redoxpotenciál alakulása Mindhárom csoport esetében tendenciájában hasonló változásokkal találkozunk, mint a NEFA vagy a BHBA értékek esetében. Az AST aktivitás mindhárom csoport esetében tartós emelkedést mutatott az alapmintához viszonyítva az ellést követő 5. napi mintavételig, majd ezt követően a kétféle zsírkiegészítéssel kezelt takarmányt fogyasztó állományok esetében némi csökkenést tapasztaltunk a kontrollal szemben, míg ez utóbbi csoport eredményei viszont emelkedést mutattak. Szignifikáns különbségeket tapasztaltunk az első, majd az ellést követő mindhárom mintavételi napon a HTG és a kontroll csoport eredményei között. A CAS kezelésben részesült tehenek májában az AST aktivitás nem különbözött szignifikánsan a kontroll egyedek eredményeitől az első, második és harmadik mintavétel időpontjában. Érdekes azonban, hogy a 100. napi mintavétel során ugyanakkor mindkét zsírkiegészítésben részesült egyedekben szignifikánsan alacsonyabbnak bizonyult az AST aktivitás, mint a kontrollban. A kísérlet teljes időtartama alatt a kontrollcsoport mutatta a legmagasabb, míg a HTG kiegészítésben részesült csoport a legalacsonyabb AST aktivitást. A vér ellés előtti és utáni redox paraméterei esetében szignifikáns különbséget mindössze a kontroll csoport esetében tapasztaltunk, ahol 11%-kal alacsonyabb GSHPX és 19 %-kal magasabb SOD aktivitást mértünk ellés után az ellés előtti eredményekhez viszonyítva. Egyik zsírkiegészítés sem befolyásolta a vér redox paramétereit az ellést követő időszakban.
A tejtermelés Mindkét zsírkiegészítésben részesült csoport egyedei, a kísérlet teljes időtartama alatt, magasabb tejtermeléssel rendelkeztek, mint a kontroll csoportba tartozó állatok, bár statisztikailag is igazolható különbséget csak az első két mintavétel alkalmával tapasztaltunk. A laktáció 22. napján 2,0 , míg a 37. napján 1,5 liter volt a HTG-vel kezelt állomány és a kontrollcsoport átlagos napi tejtermelése között. A CAS csoport teheneinek az átlagos tejtermelése, a 22. napi befejés alkalmával szignifikánsan meghaladta a kontroll tehenek termelését. A HTG zsírkiegészítésben részesült
11
tehenek, a kísérletben vizsgált laktáció teljes átlagában, napi 1,5-2,0, míg a CAS csoport egyedei 1,3-1,6 literrel termeltek több tejet, mint a kontroll csoport. A négy százalék zsírtartalomra korrigált termelt tej tekintetében ugyancsak statisztikailag is igazolható különbséget tapasztaltunk a zsírkiegészítéseket tartalmazó takarmányt fogyasztó egyedek és a kontrollállomány termelése között a 37. és 92. napi befejés alkalmával.
Tejzsír-, a tejfehérje-, a tejcukortartalom és a szomatikus sejtszám alakulása A kísérlet teljes időtartama alatt a termelt tej zsírtartalma (g/100g) mindkét zsírral kezelt állomány esetében szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontrollé. A naponta termelt tejzsír mennyiségében (g/nap), a kezelt és kontroll csoportok között csak a 37. és 92. napon tapasztaltunk statisztikailag is igazolható különbséget. A zsírkiegészítések nem voltak szignifikáns hatással a tejcukor és a tejfehérjére alakulására. A szomatikus sejtszám legmagasabb átlag értékeit, a vizsgált időszak egésze alatt a kontroll csoport mutatta. A kontrollhoz képest szignifikánsan
alacsonyabb
értékeket
csak
a
CAS
csoport
esetében
tapasztaltunk (22. és 37. napon).
A tejlipidek zsírsavösszetétele A 22. napi mintavétel kivételével a C14:0 zsírsavtartalom a kísérlet teljes időszaka alatt a CAS-csoportban volt a legalacsonyabb. Ez a különbség a kontrollcsoport eredményeihez képest csak a 37. napon míg a HTG-csoporthoz képest a 37. és a 92. napon volt statisztikailag is igazolható. A tejlipidek C16:0 és C18:0 tartalma a laktáció előrehaladásának függvényében ellentétes változást mutatott. A 22. napi mintavételezéshez viszonyítva a C16:0 aránya a 92. napra szignifikánsan növekedett, a C18:0 mennyisége ezzel szemben szignifikáns csökkenést mutatott. A kísérletben résztvevő csoportok között a legnagyobb különbség a laktáció 37. napján volt mérhető, amikor a tej lipidfrakciójának C16:0 zsírsavtartalma, a kontrollcsoporthoz képest, mindkét
12
alkalmazott zsírkiegészítés esetében szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a kontrollban. Ezzel szemben a tejzsír átlagos C18:0 zsírsav tartalma a kontroll tehenek tejében szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a zsírkiegészítések alkalmazásakor. A vizsgált CLA izomer (c9,t11) aránya szignifikánsan nőtt a 22. naptól a 92. napi mintavételi időpontok között. A csoportok között szignifikáns különbséget nem tapasztaltunk. Tendenciájában a legmagasabb CLA-tartalom a kontroll csoport estén volt megfigyelhető. A tejlipidek további zsírsavalkotóiban
karakterisztikus
és
szignifikáns
eltéréseket
nem
tapasztaltunk.
4. KÖVETKEZTETÉSEK Az általunk használt zsírkiegészítések kísérletünk szerint alkalmasak lehetnek a bőtejelő tehenek elléskörüli energiahiányának pótlására. Alkalmazásuk esetén az energiahiányból fakadó anyagcsere-zavarok súlyossága csökkenthető, az ilyenkor fellépő májelzsírosodás mértéke mérsékelhető. Az előző változások kedvező hatással lehetnek a termelt tej mennyiségére, a tej zsírtartalmában ugyanakkor csökkenés várható. Az általunk összehasonlított két zsírféleség közül akár a máj zsírtartalmát, akár a tehenek energiastátuszát jelző vérparamétereket, akár a tejtermelésre gyakorolt hatást tekintetve, a hidrogenezett pálmaolaj triglicerid kedvezőbbnek bizonyult, mint a pálmaolaj kalciumszappan. Ez a különbség feltételezhetően az előbbi zsírféleség nem elhanyagolható, tíz százalék körüli glicerintartalmával és élettani szempontból kedvezőbb zsírsav-összetételével magyarázható.
5. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK 1. A
takarmányadaghoz,
energia-kiegészítésként
adagolt
pálmaolaj
alapú
kalciumszappan és hidrogénezett pálmaolaj triglicerid típusú zsírok, azok fizikai és kémiai tulajdonságaiktól függően, eltérő, de kedvező befolyást gyakorolnak a peripartális időszakban a bőtejelő tehenek energiaháztartására, amelyet, mind a 13
máj (GLM, TLM, TGM), mind a vér (GLU, INS, NEFA, BHBA) energiamérleget jelző, vizsgált paraméterei és a termelési adatok is jól bizonyítanak. 2. Az
ellés
körüli,
energiamérleg
szempontjából
kritikus
időszakban
a
zsírkiegészítések segítségével az anyagcserére gyakorolt káros hatás nélkül csökkenthető a bőtejelő tehenek energiahiánya. A takarmány eredetű zsírok a máj számára nem jelentenek olyan terhelő hatást, amely eredményeként a szerv elzsírosodásának mértéke még jobban fokozódna. Ezzel ellentétben az energiaellátás
javításával
csökkenthető
a
zsírraktárak
felől
történő
lipidmobilizáció mértéke, amely csökkenti a máj elzsírosodásának veszélyét. Egyik alkalmazott zsírkiegészítés sem fokozta a májelzsírosodás veszélyét. 3. A hidrogenált triglicerid alkalmazása mellett nagyobb mértékben csökkentet a máj összlipid-, valamint triglicerid-tartalma, valamint jelentősen javult a bőtejelő tehenek glikogenetikus potenciálja, a kalcium szappannal kezelt állomány eredményeihez viszonyítva.
Ezt tükrözi a máj nagyobb glikogéntartalma
valamint a magasabb vércukorszint és inzulin-koncentráció is. 4. A máj elzsírosodásának csökkentésén keresztül a zsírkiegészítések javíthatják a májfunkciót a bőtejelő tehenek peripartalis időszakában. Ezt jelzi a zsírkiegészítések alkalmazását követően a vér alacsonyabb AST-aktivitása. 5. Eredményeink alapján az a következtetés vonható le, hogy a hidrogénezett pálmaolaj triglicerid, az energia szempontjából azonos mennyiséget tartalmazó pálmaolaj
eredetű
kalcium
szappannal
szemben,
kedvezőbb
energia-kiegészítésnek bizonyult az ellés körüli időszakban. Mindez vagy a hidrogénezett pálmaolaj triglicerid kiegészítés jelentős glicerintartalmával (glükóz
prekurzor;
TG
reészterifikáció),
vagy
a
kedvezőbb
zsírsav-összetételével magyarázható. 6. Az alkalmazott zsírkiegészítések (HTG, CAS) hatására a javuló energiaellátás eredményeként napi szinten átlagosan 1,3-2,0 literrel nőtt a tejtermelés. Ugyanakkor csökkent a tej zsír- és fehérje-tartalma, valamint a napi tejzsírhozam (kg/nap) is.
14
6. IRODALOMJEGYZÉK Bobe, G., Young, J. W., Beitz, D. C. (2004): Invited Review: Pathology, etiology, prevention, and treatment of fatty liver in dairy cows. J. Dairy. Sci. 87:3105-3124.
Carlson, D. B., Litherland, N. B., Dann, H. M., Woodworth, J. C., Drackley, J. K. (2006): Metabolic effects of abomasal l-carnitine infusion and feed restriction in lactating holstein cows. J. Dairy Sci. 89:4819-4834.
Gaál, T., szerk (1999): Állatorvosi klinikai laboratóriumi diagnosztika. pp. 140-142, Sík Kiadó, Budapest.
Gibb, M. J., Ivings, W. E. (1993): A note on the estimation on the body fat, protein and energy content of lactating Holstein-Friesian cows by measurement of condition score line-weight. Anim. Prod. 56:281-283.
Goff, J. P., Horst, R. L. (1997): Physiological changes at parturition and their relationship to metabolic disorders. J. Dairy Sci. 80:1260-1268.
Herdt, T. H. (2000): Ruminant adaptation to negative energy balance. Influences on the etiology of ketosis and fatty liver. Vet. Clin. North Am. Food Anim. Pract. 16:215–230.
Huszenicza, Gy., Fébel, H., Gáspárdy, A., Gaál, T. (2002): A nagy tejtermelésű tehenek
takarmányozásának,
tejtermelésének
kapcsolata. Magy. Állatorv. Lapja, 124:719–725.
15
és
szaporodóképességének
Jorritsma, R., Jorritsma, H., Schukken, Y. H., Bartlett, P. C., Wensing, T., Wentink, G. H. (2001): Prevalence and indicators of postpartum fatty infiltration of the liver in nine commercial dairy herds in the Netherlands. Livest. Prod. Sci. 68:53-60.
Ribács, A., Schmidt, J. (2006): Lenolajalapú Ca-szappan felhasználása a tehéntej zsírsavösszetételének módosítására. Acta Ovariensis, 48:73-86.
Van Saun, R. J., Sniffen, C. J. (1996): Nutritional management of the pregnant dairy cow to optimize health, lactation and reproductive performance. A. Feed Sci. Tech. 59:13-26.
Weiss, W.P., Wyatt, D. J. (2003): Effect of dietary fat and vitamin E on alphatocopherol in milk from dairy cows. J. Dairy Sci. 86:3582–3591.
16
7. A DISSZERTÁCIÓ TÉMAKÖRÉBEN PUBLIKÁLT TUDOMÁNYOS MUNKÁK JEGYZÉKE
Idegen nyelven, referált folyóiratokban közölt publikációk
1.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Wágner, L., Husvéth, F. (2008): Effect of various dietary fat supplementations on liver lipid and glycogen of high-yielding dairy cows in the peripartal period. Acta. Vet. Hung. 56 :(1) 57-70
2.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Ribiczei-Szabó, P., Jolankai, R., Húsveth, F. (2008): Effects of dietary fat supplementations on liver and blood paramerers in energy deficient cows. Magy. Állatorv. Lapja 130:(Suppl II) 7-8
3.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Ribiczey, P., Huszenicza, Gy., Húsveth, F. (2009): Milk production, peripartal liver triglyceride concentration and plasma metabolites of dairy cows fed on diets supplemented with calcium soaps or hydrogenated triglycerides of palm oil. J. Dairy Res. Közlés alatt, reg.szám.: 2992
Magyar nyelven, referált folyóiratokban közölt publikációk 4.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Polgár, J. P., Husvéth, F. (2008): Az ellés körüli időszakban etetett kétféle takarmányzsír hatása Holstein fríz tehenekben. Állattenyésztés és Takarmányozás 57:(6) 565-580
17
5.
Elek, P., Karcagi, R. G., Newbold, R. J., Wágner, L., Husvéth, F. (2008): Vérplazmamutatók és a máj lipidtartalma közötti összefüggések vizsgálata nagy tejhozamú tehenekben. Magy. Állatorv. Lapja 130:(6) 323-327
Nezetközi konferencián tartott előadások
6.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Wágner, L., Husvéth, F. (2007): Effect of different fat supplementations on liver lipid and glycogen of high yielding dairy cows around calving. In: Fürl M (szerk.) Production Diseases in Farm Animals. Lipcse, Németország, 2007.07.29 - 08.04. Leipzig: pp. 174 Paper 4.21. (ISBN:798-3934178-90-8)
7.
Gaál, T., Ribiczey, P., Karcagi, R. G., Husvéth, F. (2008): Effect of fresh alfalfa feeding on blood ammonia in dairy cows. In: Szenci O, Brydl E (szerk.) XXV Jubelee World Buiatrics Congress. Budapest, Magyarország, 2008.07.06-2008.07.11. Budapest: pp. 9
8.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Ribiczey-Szabó, P., Jolánkai, R., Husvéth, F. (2008): Effects of various dietary fat supplementations on liver and blood parameters in energy defficient transition cows. In: Szenci O, Brydl E (szerk.) XXV Jubelee World Buiatrics Congress. Budapest, Magyarország, 2008.07.06-2008.07.11. Budapest: pp. 7
18
Hazai konferencián tartott előadások
9.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Husvéth, F. (2006): Kiegészítésként alkalmazott különböző minőségű zsírok hatása bőtejelő tehenek májlipid- és glikogéntartalmának alakulására az ellés körüli időszakban. In: Varga J (szerk.) MTA Állatorvos-tudományi Bizottsága, Akadémiai Beszámolók, Állathigénia, Állattenyésztés, Genetika, Takarmányozástan: Vol 33. Budapest, Magyarország, 2006.01.24., Budapest: pp. 8.
10.
Karcagi, R. G., Gaál, T., Ribiczey-Szabó, P., Husvéth, F. (2008): Hidrogenált növényi triglicerid, illetve kalciumszappan takarmányozásának hatása
bőtejelő
tehenek
májának,
triglicerid
tartalmára
és
anyagcsereállapotot jelző néhány vérparaméterre. In: Varga J (szerk.) MTA Állatorvos-tudományi Bizottsága, Akadémiai Beszámolók, Állathigénia, Állattenyésztés, Genetika, Takarmányozástan : Vol: 34. Budapest, Magyarország, 2008.01.21 - 01.24., Budapest: pp. 1.
11.
Karcagi. R. G., Gaál, T., Jolánkai, R., Polgár, J. P., Husvéth, F. (2008): Zsírkiegészítések alkalmazása bőtejelő tehenek takarmányozásában az ellés körüli energiahiányos időszakban. In:
Élelmiszergazdaságunk
Tudományos
Napok.
kérdőjelei
Mosonmagyaróvár,
Nyugat-Magyarországi Egyetem, pp. 3.
19
napjainkban, Magyarország,
XXXII.
Óvári
2008.10.08.,
