Vliv organických mikroprvků na zdravotní stav mléčné žlázy a kvalitu mléka
Tomáš Berka, Alltech
Úroveň mikrominerální výživy a životní funkce
Wikse, 1992 TAMV Beef Cattle Short Course
Neutrophily formují první linii imunitní obrany proti infekčním patogenům v mléčné žláze
Při intramamární infekci tvoří Neutrophily > 95% somatických buněk v mléce
Dosogne et al., 2003.
Historie a současnost…? Tradiční přístup k doplnění minerálnů v krmné dávce spočívá v použití anorganických látek. V této formě jsou však minerály živočišným organizmem velmi špatně využitelné a navíc mezi sebou působí antagonisticky. Výsledkem je slabý imunitní systém, který negativně ovlivňuje zdraví mléčné žlázy a reprodukci.
Proč ne vyšší dávky anorganiky? • Antagonické interakce • Nižší biologická aktivita • Environmentální problémy
Anorganická forma – vysoká reaktivita • Co to znamená? – Tendence vytvořit s něčím vazbu – Rozpad ve vodním prostředí SÍRAN MĚĎNATÝ – PRÁŠEK – STABILNÍ – S poklesem pH disociace: Cu++ + SO4
• Co se stane? – Když se Cu++ dostane do zásaditého (OH-) prostředí střeva, reaguje za vzniku SRAŽENINY Cu(OH)
Dlouhý polymer
SRAŽENINA
Tedy – ŽÁDNÁ ABSORBCE
Seleničitan sodný • hygroskopický a může být rozpuštěn ve vodě a odpařen do vzduchu • je elektrostatický a může ulpívat na povrchách a být ztracen • snížené koncentrace skrze kys. Askorbovou na elementární selen • pro-oxidant a může zničit vit E. • vysoce toxický
Interakce Selenu a kyseliny askorbové v premixech a v trávicím traktu
Seleničitan
Sel-Plex
+
Vit. C
=
Metalic. Se
+
Vit. C
=
Se-amino acids
Není absorbován
Absorbován
Proč Bioplex ? Abychom předešli vysrážení, je třeba převést minerál přes vodní a hlenovou bariéru střeva v neutrální formě
Stopové minerály v rostlinách: Enzymatické struktury/funkce kofaktorů jsou podobné jako u živočichů
The enzyme active site
Jaká je podobnost Bioplexů a stopových minerálů v rostlinách?
Alltech Minerály: • Bioplexy – – – – –
Bioplex Zn Bioplex Mn Bioplex Cu Bioplex Fe Bioplex Co
Cíl: Poskytnout minerály přírodně se vyskytující v rostlinách do krmiv hospodářských zvířat.
1 Aminokyselina
1 Aminokyselina
2 Aminokyselina
2
3
Aminokyselina
minokyselina
1 Aminokyselina
Bioplexi jsou:
4
1) Neutrální 2) Vstřebávají se lépe v tráv. traktu
Aminokyselina
Alltech Minerály: • Bioplexi – – – – –
Bioplex Zn Bioplex Mn Bioplex Cu Bioplex Fe Bioplex Co
Cíl: Poskytnout minerály přírodně se vyskytující v rostlinách do krmiv hospodářských zvířat.
Alexandria, Canada
Springfield, KY
Výrobní závody
Vale do Ivai, Brazil
Korunní klenot mezi minerály 15
16
P 39.974 33
As 74.922
17
S
Cl
32.06
35.453
34
35
Se
Br 79.904
78.96 51
52
53
Sb Te I 127.60 126.91 Hlavní121.75 velitel antioxidační obrany
Jak selen účinkuje v organizmu Selen je součástí řady selenoproteinů, které hrají důležitou roli v mnoha fyziologických funkcích
Organický selen •Selenoaminokyseliny obsahují atom selenu místo atomu síry. •Protože SELEN a SÍRA mají podobnou velikost, methionin a selenomethionin mohou být organizmu využity stejným způsobem. H CH3 - S - CH2 - CH2 - C - COOH
Methionin
H
CH3 - Se - CH2 - CH2 - C - COOH
Selenomethionin
NH3+
NH3+
Nové infekce, %
Efekt Bioplexu Zinku1 na mastitidy u dojných stád 100 80 60 40
61% 31%
20 0
Zinc Oxide
Bioplex Zinc
1Krávy
obdržely 50% Zn ve formě oxidu z doporučené dávky NCR a 50% ve formě Bioplexů
Spain, 1993
Bioplex Zinku snížil nové infekce mléčné žlázy Počet infikovaných čtvrtí a krav
70 60 50
-50%
40 30
-57%
20 10 0 Čtvrtě
Krávy Kontrola
Popovic; 2003
Bioplex Zinku
*P<0.05
Vliv na počet infikovaných čtvrtí * p<0.05 Number of INfected Quarters (per 60)
25
20
15
10
*
*
-75%
-82%
-20%
5
0 Day 10
Day 40 Control
Day 70
Day 100
Bioplex Zinc
Popovic, 2003
Bioplex Zinku snížil počet somatických buněk 200 180
-18%
Mean SCC ('000s/ml)
160
*
140 120
-29%
100
*
80
-36%
60
*
40
-46%
*
20 0 Day 10 Popovic; 2003
Day 40 Control
Day 70 Bioplex Zinc
Day 100
*P<0.05
Minerály v podobě Bioplexu snížily SB -7%
350
-18%
Mean SCC ('000s/ml)
300 250 200 150 100 50 0 100% anorganika Korniewicz; 2003
50% Bioplexi
100% Bioplexi
Shrnutí • Snížení SB 54,000 buněk – U skupiny s totální náhradou
• Zvýšená užitkovost o 1.8kg/den • Zvýšená mléčná užitkovost o 275 litrů během 153 dní • Návratnost investic 5:1
Bioplex Cu snížil počet E . Coli 5 4,5 3,5 3 2,5 2 1,5
*
E. coli (Log10 cfu/ml)
4
1 0,5 0 -24 -0,5 0
24
48
72
96
120
144
168
192
216
240
Hodiny po infekci Síran Měďnatý
Bioplex mědi
Kontrola
Scaletti RW et al; J. Dairy Sci. (Suppl 1): 375 +p<0.08
Mléčná užitkovost se vrací zpět rychleji po infekci 120
% Pre-Challenge
110
*
*
*
*
*
100 90
+
80 70 60 0 +p<0.10;
2
*p<0.05
4
6 8 Dny po infekci
Copper Sulfate
Scaletti RW et al; J. Dairy Sci. (Suppl 1): 375
10
Bioplex Copper
12
14
Deficience selenu u dojnic • snížená imunita – zvířata nejsou schopna odolávat stresu – laktace, telení, choroby • zvýšená vnímavost vůči chorobám – mastitida, svalová atrofie – nedostatek antioxidantů • vysoké počty buněčných elementů – indikace nástupu choroby • snížená plodnost – zvýšený výskyt zadržených lůžek, záněty dělohy • zvýšený úhyn telat – špatný přenos imunity z matky na potomstvo
Prevence a omezení tvorby řetězců a větvení Antioxidanty spotřebovávající radikály: Vitamíny A, E, C, karotenoidy, ubichinony, glutathion, kyselina močová, bilirubin apod. Vit. E + LOO*
Vit. E* + LOOH
LOOH je stále ještě toxický pro buňku 2GSH + LOOH
GSH-Px
GSSG+H2O+LOH
Antioxidant-recyklační kaskáda Niacin
Se
Membrane Transport
Riboflavin
Loss
Loss
CO2+ Pentose NADPH GSSH 2
3
Vit.E quinone
AA
ROH Se-GSH-Px
Vit.Eradical ROOH
1
G-6-P NADP+ 2GSH DAA Vitamin E ROO* Se-GSH-Px Thiamin H2O2 Diketo-LH2O R* gulonic acid Glukóza
Cu,Zn-SOD
O2
O2*
OH* R
Vliv suplementace selenu na imunitní funkci dojnic Aloysius Ibeagha, Jalil Mehrzad, Eveline Ibeagha-Awemu and Xin Zhao Department of Animal Science, McGill University, Quebec, Canada
Organický Se snižuje neutrophilní apoptózu 40
Apoptotic neutrophils (%)
Control
0,3
0,5
30
20
10
0 Inorganic Se
Organic Se
Se suplementace (mg/Kg DM)
Sel-Plex zvyšuje oxidativní vzplanutí Mean Channel Fluorescence (MCF)
24000 Control
0,3
0,5
20000 16000 12000 8000 4000 0
Anorganický Se Organický Se Se suplementace (mg/Kg DM)
Zhao, 2006
Vliv doplňku selenu na zdravotní stav uteru, reprodukci a laktaci u vysokoprodukčních dojnic na Floridě v letním období Flavio T. Silvestre, Daniel T. Silvestre, Jose E. P. Santos2, Cynda Crawford1, Carlos Risco1 , Charles R. Staples and William W. Thatcher Department of Animal Sciences and Large Animal Clinical Sciences1, University of Florida Gainesville and 2VMTRC, University of California, Davis.
Koncentrace selenu v plazmě
Se (ug/ml)
Pokusný zásah: P < 0.01
0,104
Pokusný zásah*Pořadí vrhu: P = 0.94
0,095
N = 20/pokusný zásah
0,086 0,077 0,068 0,059 0,05 -25
0
7
14
Dny po otelení Control
Selplex
21
37
Vztah mezi průměrnou koncentrací Se v krevní plazmě ve stádě a bazénovými počty somatických Bazénové PSB, log /mlbuněk 5,6
10
5,5
5,4
5,3
5,2
Weiss et al., 1990
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
Průměrná koncentrace Se v plazmě ve stádě mg/ml
Sel-Plex-mastitida Seleničitan sodný 1702 případů mastitidy
Sel-Plex
16% snížení výskytu případů mastitidy
1427 případů mastitidy
Avg. SCC Comparison (25+ Florida Dairies)
700
No Sel-Plex (~42,000 Cows) 1/2 Sel-Plex (~10,000 Cows) Sel-Plex (~10,000 Cows)
600
Avg. SCC
500
400
300
+100 000 PSB rozdíl
200
100
0 Jul-03
Aug-03
Sep-03
Oct-03
Nov-03
Dec-03
Jan-04
Feb-04
Month
Mar-04
Apr-04
May-04
Jun-04
Jul-04
Aug-04
Sep-04
Průměrné počty somatických buněk v mléce za období 12 týdnů
3
Počet som. buněk (10 buněk/ml) v mléce
200,0 180,0 160,0 140,0
Průměr ± střední chyba průměru 154,9
120,0
135,7
*
100,0 80,0 85,0
60,0 40,0 20,0 0,0 0 mg selenium / day
2 mg selenium / day
6 mg selenium / day
*Průměrný počet somatických buněk u krav, které dostávaly 6 mg selenu byl průkazně nižší než u krav suplementovaných 0 a 2 mg selenu, průměr 3 krav x 7 období ( n=21), p<0,05 Graeme McIntosh & Peter Royle, 2002
Sel-Plex snižuje SB v mléce 280
*p<0.01
240 SB (tis.)
200 160 120 80 40 0
Týden 0 Seleničitan
Týden 8 Sel-Plex Foltys et al; 2004
Strategie TRT • Total Replacement Technology • • • • • •
Vyšší užitkovost Lepší zdravotní stav Nižší dávky mikroprvků Snížení vylučování minerálů do prostředí Vysledovatelnost celé produkce Zlepšení ekonomiky chovu
Strategie TRT • • • •
Zinek 600 mg/ks/den Měď 300 mg/ks/den Mangan 300 mg/ks/den Selen 6 mg/ks/den
500 dojnic, ČESTR, Vysočina • • • • •
příprava na porod, rozdoj, vrchol laktace, konec laktace všechny skupiny rozděleny na polovinu: 8 skupin listopad 2010 až listopad 2011 4 skupiny: standardní minerální doplněk s anorganickými minerály 4 skupiny: totožná minerálka, mikroprvky ve formě Bioplexů a SelPlexu: 600 mg Zn (ks/den), 200 mg Cu, 200 mg Mn, 6 mg Se
Výsledky • Skupina s organikou po 3 měsících o 1 l mléka navíc • Servis-perioda kratší o 9 dní • Počet somatických buněk nižší o 75 tisíc (350 tisíc x 275 tisíc)
Děkuji za pozornost
Tomáš Berka Alltech 724 308 463
