LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
Agnės Valmaitės
Pediococcus pentosaceus priedo įtaka melžiamų karvių pieno kiekiui, sudėčiai
bei didžiojo prieskrandžio fermentaciniams rodikliams
The influence of Pediococcus pentosaceus additive on the milk yield, its
composition and ruminal fermentation parameters of dairy cows
Veterinarinės medicinos vientisųjų studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBASDarbo vadovas: prof. Rasa Želvytė
2 DARBAS ATLIKTAS ANATOMIJOS IR FIZIOLOGIJOS KATEDROJE
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Pediococcus pentosaceus priedo įtaka melžiamų
karvių pieno kiekiui, sudėčiai bei didžiojo prieskrandžio fermentaciniams rodikliams“. 1. Yra atliktas mano pačios.
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE (KLINIKOJE)
(aprobacijos data) (katedros (klinikos) vedėjo (-os) (parašas) vardas, pavardė)
Magistro baigiamojo darbo recenzentai
1)________________________________________________________
2)________________________________________________________
(vardas, pavardė) (parašai)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
3
TURINYS
TURINYS ... 3
ĮVADAS ... 7
1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 9
1.1 Atrajotojų skrandžio anatominiai ir funkciniai ypatumai ... 9
1.2 Didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai ... 11
1.3 . Didžiojo prieskrandžio turinio fermentaciniai procesai ... 12
1.4 Pieno sandara ir sąsaja su didžiojo prieskrandžio biocheminiais procesais ... 15
1.5 Probiotikai ... 17
1.5.1 Pediococcus pentosaceus savybės ir naudojimo galimybės ... 18
2. TYRIMO METODAI IR MEDŽIAGA ... 20
2.1. Tyrimų atlikimo vieta, sąlygos ... 20
2.2 Karvių grupių sudarymo principas ir jų mityba ... 21
2.3 Didžiojo prieskrandžio turinio tyrimo metodai ... 21
2.4 Pieno kiekio ir cheminės sudėties tyrimų metodai... 22
2.5 Duomenų statistinių skaičiavimų metodai ... 22
3. TYRIMO REZULTATAI ... 23
3.1 Didžiojo prieskrandžio mikrobiologinių ir biocheminių tyrimų rezultatai ... 23
3.2 Pieno kokybės ir kiekio tyrimų rezultatai bandymo eigoje ... 27
3.3 Prieskrandžio turinio mikrobiologinių ir biocheminių rodiklių koreliacija su pieno kiekiu ir chemine sudėtimi ... 29 4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 38 IŠVADOS ... 40 PASIŪLYMAI ... 41 PADĖKA ... 42 LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 43 PRIEDAI ... 47
4
SANTRAUKA
Pediococcus pentosaceus priedo įtaka melžiamų karvių pieno kiekiui,
sudėčiai bei didžiojo prieskrandžio fermentaciniams rodikliams
Agnė Valmaitė Magistro baigiamasis darbas
Magistrinio darbo tyrimai vykdyti LSMU VA Virškinimo fiziologijos ir patologijos moksliniame centre ir privačiame melžiamų karvių ūkyje Kauno rajone.
Bandymui buvo atrinktos kliniškai sveikos karvės panašios primilžio kiekiu ir veršingumų skaičiumi. Tyrimo metu jos buvo suskirstytos į dvi grupes – kontrolinę (n=10) ir bandomąją (n=10). Visos karvės buvo šeriamos pagal proteinų ir energijos poreikius subalansuotu racionu atitinkančiu karvių mitybos fiziologines normas. Kiekvieną dieną 60 dienų iš eilės bandomosios grupės karvės su pašaru gaudavo 100 g priedo, kurį sudarė Pediococcus pentosaceus (5.0×108 KSV (kolonijas
sudarantys vienetai)/g) ir kvietrugių miltai.
Kiekvienoje grupėje atsitiktine tvarka buvo pasirinkta po tris karves ir, praėjus po rytinio šėrimo trims valandoms, paimtas jų didžiojo prieskrandžio turinys, naudojant zondą GDZ-1 . Iš viso turinys buvo imamas du kartus: pirmą kartą – bandymo pradžioje, t.y. dieną prieš pradedant šerti tiriamuoju priedu ir antrą kartą – bandymo pabaigoje, t.y. kitą dieną, pabaigus šerti tiriamuoju priedu.
Didžiojo prieskrandžio turinys buvo tiriamas, nustatant jo biocheminius ir mikrobiologinius rodiklius: turinio pH, redukcinį bakterijų aktyvumą, gliukozės rūgimo reakcijos greitį, pirmuonių skaičių, bendrą azoto kiekį, amoniako azoto kiekį ir lakiųjų riebalų rūgščių kiekį.
Tyrimo metu pieno kiekis buvo matuojamas du kartus: pirmą kartą – tyrimo pradžioje, antrą kartą – tyrimo pabaigoje, buvo nustatomas pieno riebumas, baltymingumas, laktozės ir urėjos kiekis.
Tyrimo metu gauti rezultatai parodė jog Pediococcus pentosaceus priedas jų didžiojo prieskrandžio mikrobiologiniams ir biocheminiams rodikliams statistiškai reikšmingos įtakos neturėjo, tačiau nustatyta lakiųjų riebalų rūgščių ir bendro azoto kiekių bei pirmuonių skaičiaus didėjimo tendencija. Iš rezultatų matyti kad, primilžis bandomojoje grupėje padidėjo 19 proc. (p<0,05) lyginan tyrimo pradžios ir pabaigos rezultatus. Tyrimo pabaigoje karvių, kurios gavo tiriamo priedo, primilžis buvo beveik 26 proc. didesnis (p<0,05) už kontrolinės grupės rezultatą. Tiriamas priedas įtakos karvių pieno cheminei sudėčiai neturėjo. Taip pat buvo nustatyta koreliacinis ryšys tarp pieno kiekio, sudėties rodiklių ir didžiojo prieskrandžio mikrobiologinių bei biocheminių rodiklių.
5
SUMMARY
The influence of Pediococcus pentosaceus additive on the milk yield, its
composition and ruminal fermentation parameters of dairy cows
Agnė Valmaitė
Master’s Thesis
Master Thesis Research has been conducted in the Research center for Digestive Physiology and Pathology center of VA in LHSU and a private diary farm located in Kaunas district.
For this study only clinically healthy cows similar in their average milk yield and total number of gestations were selected. All cows were divided into two research groups: trial (n=10) and control (n=10). Both groups received identical diet which was balanced according to the animals’ needs. Every day during the period of 60 days, cows from the trial group have been receiving 100 grams of an additive, which contained Pediococcus pentosaceus (5.0×108 CFU (Colony Forming Units)/g) and
triticale flour.
Three cows have been randomly selected from both trial and control groups and 3 hours after morning feeding the rumen fluid samples were collected with a stomach tube. During the course of this study the rumen fluid has been examined twice: at the beginning of the study, i.e. one day before introducing the additive and at the end of the study, i.e. next day after the last dose of the additive. The rumen fluid was examined by investigating its biochemical and microbiological indicators: pH, bacterial reduction activity, glucose fermentation reaction rate, amount of protozoa, total amount of nitrogen, amonia nitrogen, total and individual volatile fatty acids.
Milk samples from all experimental cows (n=20) were collected and daily milk yields were recorded during control milking at the beginning and the end of the study. The following parameters of milk were measured: milk fat, milk protein, milk lactose, milk urea.
The results of the study showed that Pediococcus pentosaceus additive did not have statistically significant influence on biochemical and microbiological indicators of rumen fluid, however a tendency to have increased amount of nitrogen, amonia nitrogen and volatile fatty acids was monitored. The results show that milk yield in the treatments group has increased by 19% (p<0,05) if to compare results at the beginning and of the study. Moreover, milk yield amount at the end of the study was by 26 % higher in those dairy cows which have been receiving the feed supplement in comparison to a milk yield amount in the control group. The feed additive did not have any effect on the chemical composition of milk. A correlation was found between milk yield and composition parameters and rumen microbial and biochemical parameters.
6
SANTRUMPOS cm3 – kubinis centimetras
oC – temperatūra pagal Celsijų
h – valanda l – litras
LRR – lakiosios riebalų rūgštys ml – mililitras
mmol – milimolis
p – aritmetinių vidurkių skirtumo patikimumas pH – vandenilio jonų koncentracija
proc. – procentai
R2 – determinacijos koeficientas
s – sekundė
tūkst.– tūkstančiai val. – valanda
7
ĮVADAS
Galvijų didžiajame prieskrandyje yra optimalios sąlygos anaerobinių mikroorganizmų veiklai: neutralus ir pastovus turinio pH (6,5-7,4), anaerobinė terpė, 38-40 oC temperatūra, su pašaru ir
seilėmis pastoviai tiekiamos maisto medžiagos. Čia randama apie 200 įvairių bakterijų rūšių, jų skaičius siekia 1011 ml, yra didelė pirmuonių bei grybų populiacija. Galvijų didžiajame prieskrandyje
įsikūrusi sudėtinga mikroorganizmų ekosistema, kuri yra atsakinga už galvijų gebėjimą virškinti augalinius pašarus ir paversti juos į energiją (1). Mikrobų fermentacinių procesų metu pasigamina gyvybiškai svarbios lakiosios riebalų rūgštys (LRR) t. y. propiono rūgštis – panaudojama pieno sintezei, acto rūgštis nulemianti pieno riebalų kiekį, bei sviesto ir kitos rūgštys panaudojamos kaip energijos šaltinis ir kitoms organizmo metabolinėms reakcijoms (2). Šie fermentacijos produktai turi tiesioginę įtaką pieno parametrams (3).
Karvių sveikatai ir pieningumui didelę įtaką daro pašarai ir subalansuotas šėrimas. Neužtikrinus pakankamos pašarų bazės, sudėtinga užtikrinti tinkamą karvių mitybą. Ilgesnį laiką galvijus šeriant nesubalansuotu racionu, pakinta didžiojo prieskrandžio turinio mikroorganizmų kiekis ir rūšinė sudėtis (4). Tai veda link vienos ar keliu mikroorganizmų rūšių sumažėjimo arba išnykimo, ir tai gali būti galimybė atsirasti kitoms, patogeniškumu pasižyminčiomis mikroorganizmų rūšims (4).
Aiški ir stipri sąsaja tarp produktyvumo ir sveikatingumo ūkininkus verčia ieškoti priemonių, kurios didintų išgaunamos produkcijos kiekį. Gyvūnų vystymosi ir sveikatos pagerinimui naudojami probiotikai, pašarai su probiotiniais ir prebiotiniais priedais. Probiotikai - natūralus būdas, leidžiantis sustabdyti neigiamus pokyčius virškinamajame trakte, bei natūraliai besidauginančių naudingų bakterijų buvimo užtikrinimas (5) bei svarbių medžiagų, tokių kaip LRR, azotinių medžiagų, pakankama sintezė, kad būtų organizmas aprūpintas baltymais ir energija intensyvios laktacijos metu. Melžiamiems galvijams probiotikai dažniausiai naudojami siekiant padidinti prieskrandžio ir žarnų mikrofloros populiaciją, tuo pačiu didinant produktyvumą ir gerinant, stiprinant sveikatą bei atsparumą ligoms (5).
Pienininkystė – tai vienas svarbiausių Lietuvos žemės ūkio šakų. Ūkininkai siekia išgauti kuo daugiau produkcijos su kuo mažesnėmis pašarų sąnaudomis, gerinti pieno kokybę, bei palaikyti melžiamų galvijų sveikatingumą. Lietuvos statistikos departamentas nurodo (6), kad 2014 metais net 18 proc. bendrosios žemės ūkio produkcijos sudarė pienas (2004 metais tai sudarė 21,8proc ). Nors pieno dalis, nuo bendrosios žemės ūkio produkcijos, sumažėjo, tačiau pagaminamo pieno kiekis vienam žmogui išaugo net 7 kilogramais (2009 metais 305kg/žmogui, 2014 metais 312kg/žmogui). Taigi per visus 2014 metus buvo pagaminta 1795,1 tūkst. tonų ir net 79 proc. visos produkcijos buvo išgauta vidutiniuose ir šeimos ūkiuose. Vadovaujantis Lietuvos statistikos departamento pateiktais
8
2015 m. preliminariais duomenimis, galima matyti, kad pastarieji metai pienininkystės sektoriuje gana įtempti. Tačiau Tarptautinės pienininkystės federacijos prezidentas dr. J. Hill (7) teigia, kad šie sunkumai yra laikini. Jis nurodo, kad nepaisant kylančių sunkumų, ateities perspektyvoje svarbiausias pieno rinkos rūpestis bus pagaminti pakankamai pieno produktų augančiai paklausai patenkinti. Ieškodami pusiausvyros tarp naudos ir gyvulio sveikatos, ūkininkai siekia išgauti daugiau produkcijos su kuo mažesniais kaštais. Todėl vis labiau populiarėja pašarų priedai-papildai.
Savo tyrime plačiau panagrinėsiu probiotinę kultūra Pediococcus pentosaceus, kuri dėl savo baktericidinių savybių plačiai naudojama maisto pramonėje, įvairių virškinimo trakto ligų gydymui, stiprinant imuninę sistemą smulkiems gyvūnams (8). Tačiau yra mažai duomenų apie tai, kaip jis veikia melžiamų karvių didžiojo prieskrandžio mikrobiologinius ir biocheminius rodiklius, tiesiogiai įtakojančius pieno produkciją.
Todėl šio tiriamojo darbo tikslas buvo nustatyti Pediococcus pentosaceus priedo įtaką melžiamų karvių didžiojo prieskrandžio fermentaciniams rodikliams, pieno kiekiui ir sudėčiai. Darbo uždaviniai:
1. Ištirti didžiojo prieskrandžio turinio įvairius mikrobiologinius ir biocheminius rodiklius, karves šeriant įprastu ūkio racionu ir jų racioną papildžius probiotiku
Pediococcus pentosaceus.
2. Įvertinti probiotiko Pediococcus pentosaceus įtaką karvių laktacijos funkcijai, t. y. primelžto pieno kiekiui ir pieno cheminei sudėčiai.
3. Nustatyti didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologinių ir biocheminių rodiklių koreliaciją su pieno kiekiu ir chemine sudėtimi.
9
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1 Atrajotojų skrandžio anatominiai ir funkciniai ypatumai
Atrajotojų virškinimo sistema unikali ir pritaikyta išgauti didžiausia efektyvumą virškinant stambiuosius pašarus. Smulkiai aprašant anatominę virškinamojo trakto struktūrą vertėtu pradėti nuo burnos, liežuvio, seilių liaukų. Toliau seka stemplės, sudėtinio skrandžio (didysis prieskrandis, tinklainis, knygenos, šliužas), kasa, tulžies pūslė, plonasis žarnynas ir storasis žarnynas (9).
Kramtymas yra pirmasis ir labai svarbus žingsnis virškinimo procese, karvės per dieną padaro 40,000 – 60,000 kramtomųjų judesių per dieną. Į šiuos skaičius įeina pašaro apkramtymas ir pašaro smulkinimas atrijimo metu (10). Toliau smulkintas pašaras keliauja apie 70 – 90 cm ilgio stemple (oesophagus), kuri atsiveria į didelę fermentacinių procesų cisterną – sudėtinį daugiakamerį skrandį. (10).
Kaip apžvelgia J.E. Umphrey ir C.R. Staples (10) anatomijos pagrinduose apie atrajotojų virškinamąjį traktą pagrindinė visų fermentacinių procesų susitelkimo vieta yra tinklainis (reticulum) ir didysis prieskrandis (rumen).
Reticulorumen tai vieta kur kaupiama mikrobinė masė. Ją sudaro bakterijos pirmuonys ir
grybai. Šios mikrobinės masės tikslas yra fermentacijos būdu augalų ląstelėse esančią celiuliozę suskaidyti į paprastesnius angliavandenius ir panaudoti juos lakiųjų riebalų rūgščių (LRR) gamybai, kurios bus panaudotos kaip energijos ir produkcijos šaltinis ( 9).
Tinklainio gleivinė neįprasta tuo, jog ji smulkiomis gleivinės raukšlėmis suskirstyta į šešiakampius, kurie panašūs į medaus korį. Tokia gleivinės ypatybė svarbi atrijimo procese. Tai padeda grąžinti pašarą į burną, kad jis būtų mechaniškai susmulkintas. Toks procesas vadinamas atrajojimu(9). Topografiškai reticulum guli ant ventralinės pilvo sienos ties cartilago xiphoidea. Pagrindinė retikulum funkcija yra surinkti mažesnes virškinamas pašaro daleles ir nukreipti jas į knygenas (omasum), o stambias pašaro daleles atskirti ir palikti tolesniam virškinimui didžiajame prieskrandyje. Tinklainis taip pat yra vieta, kur kaupiasi sunkūs nevirškinami svetimkūniai tokie kaip vinys, medžio ar metalo atplaišos(11). Tokie svetimkūniai dažnai gaili perforuoti tinklainio sieną ir sukelti reticuloperitonitis ar, pažeidus diafragmą, pericarditis
Rumen užima didžiausią dalį visame daugiakameriame skrandyje. Tai iš šonų suspausto maišo
kamera, kurioje yra palaikomas tinkamas pH, temperatūra ir kitos biocheminės sąlygos besidauginančiai, biocheminius procesus vykdančiai mikrobinei masei (11) Rumen talpina nuo 160 iki 200 litrų pašaro sumaišyto su mikrobine mase. Prieskrandį sudaro du maišai, t. y. saccus ruminis
10
diafragmos. Didžiojo prieskrandžio kranialiniame ir kaudaliniame galuose išorėje yra gilūs grioveliai – sulcus cranialis et caudalis, o į juos iš šonų įsilieja sulcus longitudinalis dexter et sinister. Šie grioveliai ir padalina didįjį prieskrandį į dorsalinį ir ventralinį maišus, kurie yra labai svarbūs peristaltikos procese.
Didžiojo prieskrandžio gleivinė yra dviejų tipų. Šviesiai rudos spalvos gleivinė lygi, o tamsiai rudos spalvos gleivinė yra išklota maždaug 1 cm spenelinėmis gleivinės ataugomis – tai padidina bendrą šios srities plotą ir pagerina šioje dalyje vykstančius intensyvius rezorbcinius procesus. (9).
Omasum?– knygenos – tai iš šonų truputį suspausto ovalo formos maišas, kuris per collum omasi jungiasi su didžiuoju prieskrandžiu. Ši dalis išskirtinė tuo, jog gleivinė turi plačias
išaugas-raukšles primenančias knygos lapus – laminae omasi, kurios padidina bendrą plotą. Tiksli knygenų funkcija nėra ištirta, tačiau be savo funkcijos smulkinti pašarą, jos rezorbuoja vandenį ir lakiąsias riebalų rūgštis (12). Toks jau apvirškintas ir sausesnis pašaras patenka į abomasum.
Tikrasis skrandi (šliužas) – abomasus – tai pailgos, kriaušės formos paskutinioji skrandžio kamera, kuri atsiveria į dvylikapirštę žarną. Ši dalis yra labiausiai panaši į neatrajojančių gyvūnų skrandį. Jis guli ant ventralinės pilvo sienos ties dešiniuoju šonkaulių lanku(9). Šliužo gleivinėje yra 12–16 pastovių apie 5 cm aukščio spirališkai einančių raukšlių – plicae spiralis. Jos kaip ir pratęsia knygenų raukšles ir baigiasi ties tikrojo skrandžio vartais. Abomasus gleivinė skiriama į dvi dalis – dugno liaukinę ir piliorinę zonas(9). Dugno liaukinėje zonoje gleivinė išskiria druskos rūgštį ir virškinimo fermentus, tokius kaip pepsinas, taip pat čia patenka ir kasos išskiriama lipazė (9). Tai sumažina atkeliavusio turinio pH iki 3,5 – 4. Tuo labiausiai ir skiriasi abomasus nuo kitų sudedamojo skrandžio dalių (11).
Prieskrandžių motorika prasideda nuo tinklainio susitraukimų. Visas procesas skirstomas į tris fazes. Kiekvienos fazės metu susitraukia skirtingas tinklainio lygiųjų raumenų kiekis taip nukreipiamas turinys į vis kitą prieskrandį.
Pirmosios fazes metu susitraukia 1/3 tinklainio. Taip turinys išstumiamas į didįjį prieskrandį. Sveikų galvijų didysis prieskrandis susitraukia 2 – 5 kartus per 2 minutes (13) Šioje fazėje duodamas startas didžiojo prieskrandžio peristaltikai, kuomet pradeda maišytis skystoji, dujinė ir stambių pašarų frakcijos. Maišymosi metu po pašarą tolygiai paskirstoma didžiajame prieskrandyje esanti mikrobinė masė. Tai nulemia efektyvius fermentacijos procesus, bei mikrobinės masės aprūpinimą skaidymo procesui reikalingomis medžiagomis (11)
Peristaltinėms bangoms tęsiantis, susitraukia 2/3 tinklainio ir turinys išstumiamas į knygenas. Jose stebimos dvi peristaltinės bangos: pirmoji – turinio paskirstymas tarp lamina omasis, ir antroji, kuomet stipriai susitraukus sienelei, turinys išspaudžiamas iš lamina omasis tarpų ir nustumiamas į šliužą.
11
Papildomas viso tinklainio susitraukimas įvyksta tik atrajojimo metu. Atrajojimas – tai procesas, kurio metu stambus ir didžiajame prieskrandyje išbrinkęs nesmulkintas pašaras refleksiškai, nedidelėmis porcijomis grąžinamas į burnos ertmę, kad kramtymo pagalba būtų susmulkintas (11)
1.2 Didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai
Daugiakameris skrandis ir jame esanti specifinė mikrobinė masė sąlygoja sunkiai virškinamų pašarų skaidymą bei rezorbciją ir dėl to atrajotojai gali įsisavinti energiją iš ląstelienos ir kitų medžiagų, kurių neskaido žinduolių virškinamojo trakto fermentai (14). Didžiojo prieskrandžio mikrobinę ekosistemą galima skirti į dvi grupes: visos bakterijos priskiriamos mikroflorai, o pirmuonys (infuzorijos) – mikrofaunai. Didžiajame prieskrandyje randama daugiausiai mikrobų, maždaug 30 šeimų sudarytų iš apie 200 skirtingų bakterijų rūšių (15), o viename mililitre prieskrandžio turinio priskaičiuojama nuo 109 iki 1011. Pagal tai, ką skaido, bakterijos yra
klasifikuojamos. Išskiriamos šios bakterijų klasės (su pavyzdžiais):
1. Celiuliozę skaidančios – Bacteroides succinogenes, Ruminacoccus flavefacies,
Ruminacoccus albus, Clostridium loch headii, Cillobacterium cellulosolvens;
2. Hemiceliuliozę skaidančios – Butyrivibrio fibrisolvens, Lachnospira multiparus,
Bacteroides ruminacola;
3. Krakmolą skaidančios – Bacteroides amylophilus, Succinimonas amylolytica,
Butyrivibrio fibrisolvens, Butyrivibrio alactacidigens, Bacteroides ruminacola, Selenomonas ruminantium, Selenomonas lactalytica, Strptococcus bovis;
4. Cukrus (polisacharidu, disacharidus, monosacharidus) skaidančios;
5. Rūgštis (laktatus, sukcinatus, maleino r., fumaro r., oksalo r.,) – Veillonella gazogenes,
Veillonella alacalescens, Peptostreptococcus elsdenii, Propioni bacterium, Desulphovibrio, Selenomonas lactylica;
6. Baltymus skaidančios – Becteroides amynophylus, Clostridium sporogenes, bacillus
licheniformis;
7. Azotą gaminančios – Bacteroides ruminacola, selenomonas ruminantium,
Peptosteptococcus elsdenii, kai kurie Butyrivibrio kamienai.
8. Metaną gaminančios – Methanobacterium ruminantium, Methanobacterium furmicicum,
Methanobacterium, sohngenii, Methanobacteriums suboxydans, Methanosarcina rūšys.
9. Lipolitinės – skaido arba gamina glicerolį iš riebalų molekulių.
12
Geriausios sąlygos bakterijoms daugintis yra tada, kai pašarų masėje yra pakankamai lengvai fermentuojamos ląstelienos, didžiojo prieskrandžio pH 6-6,8 ir pakankamai azoto, mineralinių medžiagų ir vitaminų.
Kaip teigia J. Schmidt (15) ir bendraautoriai bakterijų skaičių ir rūšinį įvairumą didžiajame prieskrandyje nulemia visų pirma pašarų sudėtis bei maistinių medžiagų kiekis juose. Pastebėtas glaudus ryšys aiškina, kad staigus ir grubus, t. y. kardinalus, pašarų pasikeitimas sukelia bakterijų disbalansą ir mikrobinės masės sumažėjimą. Todėl pašarų pakeitimas atrajotojams yra ilgas ir laipsniškas procesas norint išsaugoti sveikatingumą ir aukštą produktyvumą (15).
Didžiajame prieskrandyje be gausybės mikroorganizmų, taip pat yra ir pirmuonių, grybų ir mielių. Pirmuonių skrandyje randama daug mažiau nei bakterijų (105 /1ml didžiojo prieskrandžio
turinio), nors kol kas nėra visiškai aišku, kaip pirmuonys patenka į didįjį prieskrandį. Tai gali būti tiesioginiu kontaktu, t.y. iš gyvūno į gyvūną, ar dalyvaujant tarpiniams pernešėjams (14). Tai maždaug sudaro tūkstantąją dalį bakterijų skaisčiaus. Pirmuonys dėl savo santykinai didelio dydžio (diametras siekia nuo 20 iki 200 μm) gali užimti net iki pusės visos mikrobinės masės svorio.
Didžioji dalis pirmuonių priklauso blakstienuotiesiems pirmuonims, o kita dalis priskiriami žiūželiniams. Blakstienuotieji pirmuonys galima būtu išskirti į dvi grupes: Holotricha ir
Entodiniomorpha (Oligotrichia) pirmuonys (17). Balkstienuotieji yra labai jautrūs rūgštėjančiai
didžiojo prieskrandžio terpei ir jau esant pH 6 jie nustoja daugintis(18). Tačiau išnykus ar sumažėjus pirmuonių, tai gali kompensuoti padidėjęs bakterijų skaičius.
Pirmuonys gali panaudoti maistines medžiagas esančias didžiojo prieskrandžio turinyje, tačiau taip pat jie gali ir virškinti maisto medžiagas savo fermentais, veikti proteolitiškai bei matintis virškinant žuvusias bakterijas (15). Kai kurios Holotricha infuzorijos turi fermentų, kurie skaldo sukrų, maltozę ir sacharozę taip pat gerai, kaip tai atlieka α-amilazė. Manoma, jog net 30 – 40 proc. organinių medžiagų suvirškina pirmuonys. Taip pat jie prieskrandyje sugeba apdoroti didelę dalį monosacharidų (gliukozės , fruktozės, galaktozės), tirpių oligomerų ir polisacharidų. Pagrindiniai fermentuojant angliavandenius susidarantys produktai yra pieno, sviesto, acto ir propiono rūgštys(17).
1.3 . Didžiojo prieskrandžio turinio fermentaciniai procesai
Didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai skaido celiuliozę, krakmolą ir sintetina baltymus iš nebaltyminio azoto, taip pat prieskrandyje dėl bakterijų veiklos pasigamina B ir K vitaminai. Didžiojo prieskrandžio pH yra apie 6,5 – 6,8. Didžiajame prieskrandyje yra anaerobinės sąlygos (12). Dujos, kurios pasigamina didžiajame prieskrandyje fermentacinių procesų metu yra: anglies dioksidas,
13
metanas, vandenilio sulfidas vandenilio sulfidas (9). Pagal sluoksniavimosi principą dujos kaupiasi kildamos į dorsalinę didžiojo prieskrandžio dalį.
Mikrobinei masei susimaišius su jau mechaniškai susmulkintu pašaru prasideda mikrobinis virškinimas. Celiuliozę, hemiceliuliozę, pektinus ir krakmolą skaidančios bakterijos juos verčia į paprastesnės sandaros angliavandenį – gliukozę. Ją panaudoja lakiųjų riebalų rūgščių (toliau LRR) sintezei ir pieno rūgšties gamybai, kuri vėliau taip pat dalyvauja LRR sintezėje (19). Pieno rūgštis ir LRR gali kauptis ir sumažinti prieskrandžio pH, todėl didžiajame prieskrandyje yra buferinė sistema, kuri palaiko pusiausvyrą ir optimalias sąlygas mikrobų ir pirmuonių veiklai (20). Sutrikus pH pusiausvyrai, t. y. jam sumažėjus ir tai pasikartojant dažnai ar net tęsiantis diena iš dienos, gali atsirasti didžiojo prieskrandžio poūmė acidozė. Tai yra tokia būsena, kuomet terpės pH yra nuo 5,5 iki 5,0 (21). Jeigu pH krenta dar žemiai 5,0, galima laikyti, jog tai jau yra ūmi didžiojo prieskrandžio acidozė. Tokioje būsenoje karvė mažiau ėda, suprastėja virškinamumas, sumažėja pieno riebumas, pasireiškia stiprus profuzinis viduriavimas, galima aptikti abscesų kepenyse bei stipri intoksikacija dėl gausiai išskiriamų bakterijų endotoksinų. (20).
Dideli pH svyravimai turi įtaką didžiojo prieskrandžio visai ekosistemai. A. Sederevičiaus ir kitų mokslininkų teigimu (16) melžiamų karvių didžiojo prieskrandžio turinio optimalus pH yra nuo 6,3 iki 6,8. Celiuliozę skaidančios bakterijos yra gyvybingiausios ir aktyviausiai vykdo fermentaciją, kai didžiojo prieskrandžio turinio pH būna nuo 6 iki 6,8, tačiau bakterijoms, kurios skaido krakmolą, palankiausias terpės pH yra nuo 5,5 iki 6 (16). Jeigu raciono sudėtyje yra daug lengvai virškinamų pašarų, didžiajame prieskrandyje jie greitai suskaldomi į LRR ir pieno rūgštį. Tuomet yra išlaisvinami jonai, kurie kelia rimtą iššūkį didžiojo prieskrandžio mikrobinei masei. (22). Išsiaiškinta, jog šeriant krakmolingais pašarai ilgesnį laikotarpį ir pH būna žemesnis už 6, tada susidaro geros sąlygos daugintis amilolitinėms bakterijoms, bet bakterijų, skaldančių celiuliozę, skaičius sparčiai mažėja (23). Kitoje mokslinėje literatūroje pateikti rezultatai rodo, kad karvių prieskrandyje esant labai žemam pH, galima aptikti normalų celiuliolitinių bakterijų fermentacinį aktyvumą ir populiacijos gausumą (24). Laktatus skaidančios bakterijos pastebimai suaktyvėjo esant pH 5,8. Tai daro teigiamą įtaką didžiojo prieskrandžio kai kurių LRR (propiono ir sviesto rūgščių) kiekiui bei fermentaciniams procesams (25).
Angliavandenių fermentacijos proceso metu be pieno ir lakiųjų riebalų rūgščių, pasigamina įvairios dujos. Dujas taip pat išskiria ir mielės. Dėl išskiriamų dujų susidaro tinkamos sąlygos anaerobinėms celiuliolitinėms bakterijoms. (17). Kasdien karvės didžiajame prieskrandyje pasigamina nuo 30 iki 50 litrų dujų per valandą. Anglies dioksidas (CO2) (apie 60 proc.) ir metanas
(CH4) (apie 40 proc.) yra pagrindinės dujos kurios yra pagaminamos mikrobinės masės didžiajame
prieskrandyje (26). Vandenilio (H2) paprastai išskiriama mažiau negu 0.05 proc. nuo visų didžiojo
14
koncentracijai (17). Dujų pusiausvyra pakinta kuomet didžiojo prieskrandžio turinyje išnyksta pirmuonys. Tokiu atveju metano dujų kiekis sumažėja 13 proc. Taip pat sumažėja turinio pH. (27).
Dujų pašalinimo procesas iš didžiojo prieskrandžio vadinamas atsirūgimu, taip pat dujos rezorbuojamos per prieskrandžio sienelę, bei šalinamos per plaučius iškvėpimo metu (26).
Produktyvių karvių racione turėtu būti ne mažiau kaip 70 – 80 proc. angliavandenių nuo visos raciono sausos medžiagos. Didžiajame prieskrandyje angliavandenius skaldo egzogeniniai fermentai, kuriuos gamina ir išskiria grybai, pirmuonys ir bakterijos, (11).
Veikiami mikroorganizmų išskiriamų fermentų angliavandeniai skyla į LRR., kurios į kraują patenka per epitelį rezorbcijos metu (22). 70 proc. visos panaudojamos energijos karvės organizmas gauna iš LRR. Lakiųjų riebalų rūgščių kiekis didžiajame prieskrandyje įvairiuose literatūros šaltiniuose nurodomas skirtingai. Pavyzdžiui, A. Sederevičius ir kiti (16) mokslininkai nurodo, kad vidutinė LRR koncentracija gali svyruoti nuo 60 iki 150 mmol/l. Procentaliai daugiausiai randama acto rūgštis, kuri sudaro apie 70 proc. Antra pagal kiekį yra propiono rūgštis – 20 proc. toliau seka sviesto rūgštis ir kitos rūgštys (izorūgštys, valeriono ir kaprono rūgštys), kurios bendrai sudaro apie 10 proc. (16).
Augalinės kilmės pašaruose aptinkama tikrųjų baltymų bei nebaltyminio azoto junginių. Tikrųjų baltymų yra didžiausias procentas (28). Didžiajame prieskrandyje juos veikiant bakterijų fermentaciniams procesams, tikrieji baltymai suskyla į peptidus ir aminorūgštis (29). JAV Misisipės universiteto mokslininkų J. A. Parish ir kitų mokslininkų (9) teigimu, atrajotojai savo organizmo reikmėms gali panaudoti ne tik pašaro baltymus, bet ir mikrobinius baltymus iš mikrofloros, gyvenančios didžiajame prieskrandyje. Kadangi virškinamajame trakte vyksta nepertraukiamas pašaro judėjimas, todėl dalis mikrobinės masės iš didžiojo prieskrandžio patenka į šliužą ir jame ši masė yra suvirškinama. Taip, kaip ir kiti pašaro baltymai, jie patenkina gyvulio baltymų poreikį.
Didžiojo prieskrandžio proteolitinės bakterijos apie 60–70 proc. pašaro baltymų suskaido iki peptidų ir amino rūgščių. Proteolitiniu aktyvumu pasižymi 30–50 proc. didžiojo prieskrandžio turinio bakterijų. Veikiant bakterijų fermentams, peptidai skaidomi toliau. Bakterijos amino rūgštis įsisavina ir panaudoja mikrobinių baltymų sintezei (30). Amoniaką gaminančios bakterijos deaminuoja amino rūgštis ir susidaro amoniakas bei organinės rūgštys. Bakterijos amoniaką, kaip azoto šaltinį, naudoja mikrobinių baltymų sintezei. Mikrobiniai tai reiškia - ne tik bakterijų, bet ir pirmuonių, baltymai atrajotojams labai svarbūs, nes jų amino rūgščių rinkinys yra panašus į gyvūno baltymų amino rūgščių rinkinį (31).
Amoniakas didžiajame prieskrandyje susidaro, dezaminuojantis amino rūgštims, taip pat vykstant urėjos hidrolizei ir nitritų bei nitratų redukcijai. Dalį jo panaudoja mikroorganizmai, o likusi įsiurbiama į kraują. Amoniako koncentracija didžiajame prieskrandyje priklauso nuo pašarų rūšies, todėl NH3-N (amoniako azoto) koncentracija prieskrandžio turinyje paprastai yra nepastovi (29).
15
Nemažai amoniako pasigamina vykstant urėjos hidrolizei, t.y urėjai skylant į amoniaką ir anglies dioksidą. Šeriamų prastais pašarais, taip pat sergančių kepenų ligomis, galvijų didžiajame prieskrandyje amoniako koncentracija būna labai didelė (32). Kliniškai sveiko galvijo prieskrandyje amoniako koncentracija yra labai maža. Veikiamas fermento ureazės jis hidrolizuojasi labai greitai ir nepriklausomai nuo jo kiekio esančio pašaruose. Nesant virškinimo sutrikimų, šlapalas į amoniaką ir anglies dioksidą suskyla per 30 – 60 min (29)
Organizmo aprūpinimas azotu priklauso nuo to ar grietai amoniakas rezorbuojasi iš didžiojo prieskrandžio. Įsiurbimą galima sulėtinti taikant specialią pašarų ruošimo technologiją, pridėti urėjos kondensacijos produktų ar naudojant kitas chemines medžiagas, mažinančias ureazės aktyvumą didžiajame prieskrandyje(30).
Visas amoniako perteklius pagamintas mikrobinės masės yra rezorbuojamas į kraują ir nunešamas į kepenis, kuriose verčiamas į urėją. Toliau, kad urėja būtų pašalinta, ji keliauja į kraują ir kartu su seilėmis arba šlapimu yra pašalinama iš organizmo(32).
Amoniako toksiškumas dažniausiai pasireiškia peršėrus atrajotojus daug baltymų turinčiais pašarais, arba gausiai į pašarą pridėjus karbamido, nes jis prieskrandyje iš karto skyla į amoniaką. Jeigu amoniako prieskrandyje yra daugiau negu angliavandenių, tuomet nepakanka energijos sintetinti mikroorganizmų baltymams(30). To pasekoje perteklinis amoniakas patenka per prieskrandžio sieneles į kraują. Intoksikacija įvyksta tuomet, kai kepenys nebespėja neutralizuoti perteklinio amoniako. Karvė suserga ketoze, dėl kurios gali ir staigiai kristi(32).
1.4 Pieno sandara ir sąsaja su didžiojo prieskrandžio biocheminiais procesais
Pienas – žinduolių patelių pieno liaukų išskiriamas maistingas skystis. Visų pirma pienas yra reikalingiausias naujagimiams maitinti, taip pat jų imunines sistemos formavimui ir pilnaverčiam jų organizmo vystymuisi. Antra - pieno sudėtis ir jo kiekis gali būti vienas iš indikatorių ligų diagnostikoje (3). Pieno baltymingumo ar riebumo nukrypimai nuo normos gali būti susiję su medžiagų apykaitos, virškinimo ar nesubalansuoto pašaro problemomis.
Pieno sintezei reikalingos medžiagos pagaminamos rumen, taigi kelias iki išgaunamo pieno yra ilgas ir sudėtingas. Didžiajame prieskrandyje fermentacijos metu pagaminama LRR, kurios toliau bus įsiurbiamos į kraują ir panaudojamos pieno sintezėje ir kituose metaboliniuose procesuose. Daugiausiai yra pagaminama acto rūgšties, poropriono, sviesto ir kitos rūgštys . Pieno sintezei yra panaudojama propiono rūgštis (3). Taigi pieno kiekis proporcingai didėja kartu su propiono rūgšties kiekiu. Vadinasi, pieno sintezė labai priklauso ne tik nuo raciono maistingumo, bet ir nuo mikroorganizmų veiklos didžiajame prieskrandyje ir jų aktyvumo (19).
16
Svarbiausias kriterijus vertinant pieno kokybę – jo biocheminė sudėtis. Tiriant pieną nustatomas jo riebumas, baltymingumas, pieno cukraus kiekis ir somatinių ląstelių skaičius. Vidutiniškai karvės piene būna ≈ 4,07 proc. riebalų, ≈ 3,2 proc. baltymų, randama ≈ 4,7 proc. pieno cukraus, urėjos norma - nuo 15 iki 25 mg, somatinių ląstelių skaičiaus (SLS) norma yra iki 200 tūkst. 1 ml pieno (25).
Pieno riebalai yra labiausiai kintanti pieno sudėtinė dalis. Jie sintezuojami iš acto rūgšties pagamintos rumen angliavandenių fermentacijos procese. Riebalų kiekis svyruoja nuo 3,2 iki 6,0 proc. Svyravimo amplitudė priklauso nuo gyvulių veislės, sveikatos būklės, pašarų, laikymo sąlygų ir priežiūros. Į pieno riebalų sudėtį įeina apie 20 įvairių riebalų rūgščių, tokių kaip linoleno, linoleninės ir arachido nesočiosios rūgštys (33).
Pieno baltymų kiekis labiausiai priklauso nuo pašarų kiekio bei sudėties ir svyruoja tarp 3,0 – 3,6 proc. Didžiajame prieskrandyje suvirškinant pašarus, iš jų gaunami azoto junginiai. Šie junginiai įsiurbiami į kraują, kuriame jau yra laisvos amino rūgštys, polipeptidai. Jie susikaupia pieno liaukų epitelyje ir tampa pieno baltymų sintezės pagrindiniais pradmenimis (34).
Pieno baltymai nėra vienalyčiai, jie susideda iš dviejų didelių grupių – pieno kazeino ir serumo (išrūgų) baltymų. Svarbu paminėti, kad piene esantis laktalbuminas ir kazeinogenas padeda formuotis raumenims (35). Be to, pieno baltymai yra greičiau įsisavinami nei mėsos baltymai. (25).
Pagrindinis pieno cukrus - laktozė. Pagrindinė laktozės sintezės žaliava yra gliukozė, sintetinama kepenyse. Savo ruožtu pagrindinė medžiaga gliukozės sintezei yra didžiajame prieskrandyje fermentacijos procese susidariusi propiono rūgštis. (19).
Laktozė sudaro 90 proc. visų piene esančių angliavandenių. Piene jos kiekis svyruoja nuo 4,5 iki 5,2 proc. Nuo laktozės priklauso pieno osmosinis slėgis. Laktozė piene dažniausiai pasitaiko laisvo pavidalo ir tik nedidėlė jos dalis yra susijungusi su kitais angliavandeniais ar baltymais. Laktozės kiekis priklauso nuo gyvulio individualių savybių, veislės ar fiziologinės būklės. Taipogi laktozė yra svarbus naujagimių maisto komponentas (35).
Urėjos piene randama 15-30 mg%. Urėja (šlapalas arba karbamidas) azoto apykaitos organizme galutinis produktas. Randamas kiekis piene parodo azoto ir energijos pusiausvyrą didžiajame prieskrandyje, kitaip – tai yra geras indikatorius spręsti apie karvių „apsirūpinimą“ baltymingais ir energiniais pašarais(34). Urėjos kiekis piene kinta dėl blogai subalansuoto pašaro. Padidinus baltymingų pašarų kiekį, padaugės ne tik pieno, bet ir padidės pieno baltymingumas, bei karvės mažiau sirgs medžiagų apykaitos ligomis (36).
Nustatyta, jog piene galima rasti daugiau kaip 200 įvairiausių medžiagų. Piene ir jo produktuose yra svarbių žmogaus organizmui vitaminų - A, B1, B2. Vitamino A kiekis labai priklauso nuo pašaro
17
kiekis didesnis. Be minėtų medžiagų, piene yra gausu fermentų, hormonų ir imunoglobulinų. Šios medžiagos pasižymi metabolizmo aktyvinimu bei antibakteriniu veikimu (33)
1.5 Probiotikai
Ne visada galvijų pašarai užtikrina optimalų mikroorganizmų funkcionavimą didžiojo prieskrandžio turinyje (37). Svarbiausias mikrobiologinių fermentacijos procesų reguliavimo tikslas – padidinti pašaro efektyvumą bei išgaunamos produkcijos kiekį ir kokybę.
Šiuo metu virškinimo trakto veiklai reguliuoti vis plačiau naudojami probiotikai. Daugelis mokslininkų analizavo probiotikų savybes ir jų įtaką žmogaus bei gyvūno organizmo procesams (5, 38). Bakteriniai probiotikai pirmą kartą tirti išbandant jų veikimą atrajotojų žarnyne. Tačiau vėliau pastebėtas jų stipresnis veikimas didžiajame prieskrandyje. (35). Kai kurie probiotikai gali padidinti didžiojo prieskrandžio turinio bakterijų populiaciją ir celiuliolitinių mikroorganizmų skaičių (14). Yra nustatyta, kad šeriant galvijus silosu, kurio gamyboje naudotas probiotikas su Pediococcus
pentosaceus, jų didžiojo prieskrandžio turinyje pirmuonių buvo 13,9 proc. daugiau nei galvijų,
kuriems šertas silosas be priedo (5).
Probiotikai yra gyvi organizmai kurie, gali apsigyventi žarnyne po patekimo į jį ir daryti teigiamą poveikį žmogaus ir gyvūno sveikatai. Daugiausiai tai pienarūgštės fermentacijos bakterijos (Bifidobacteria, Lactobacilles), jos pajėgios stimuliuoti imuninį mechanizmą, gaminti antimikrobines medžiagas bei daryti teigiamą įtaką metaboliniams procesams (39).
Būtina atkreipti dėmesį, kad yra privalomi mikrobiologiniai kriterijai kad probiotikai teigiamai veiktų gyvūną. Probiotinė kultūra turi būti:
1. Nepatogeninė; 2. Specifinė;
3. Išliekanti virškinamajame trakte (pvz. atspari pH); 4. Genetiškai stabili.
Jeigu kultūra neatitinka šių kriterijų, tai gali būti pagrindinė priežastis to, kad probiotikas neveikia kaip yra tikėtasi. Kai kurios bakterijos atliekančios labai specifišką funkciją didžiajame prieskrandyje, pavyzdžiui Butyrivibrio fibrisolvens, kuri gamina konjuguotą linolo rūgštį iš linolo rūgšties, yra naudojama kaip probiotinė kultūra (35).
Kai kurie bakteriniai probiotikai išskiria veikliąsias medžiagas, kurios leidžia jiems kontroliuoti tam tikrų ligų sukėlėjų augimą didžiajame prieskrandyje. R. E Peterson ir kiti autoriai (2007) ankščiau pranešė, jog Lactobacillus acidophilus kamienai paveikė teigiamai ir sumažino Escherichia coli O157:H7 patogeniškumą (8).
18
1.5.1 Pediococcus pentosaceus savybės ir naudojimo galimybės
Pediococcus pentosaceus yra sferinės formos, Gram teigiamas, nejudrus, sporų ne
neformuojantis, priklausantis lakto bakterijų kategorijai mikrobas. Šiai kategorijai priskirtas todėl, kad jo galutinis metabolitas yra pieno rūgštis.
P. pentosaceus, kaip ir daugelis kitų laktobakterijų, yra anaerobas ir fermentuoja lengvai
skaidomus angliavandenius. Kadangi jo galutinis metabolitas yra rūgštis, taigi jis yra atsparus rūgštims(40). Pediococcus pentosaceus galima išauginti 35-40 C0 temperatūroje, tačiau jau 500
temperatūroje bakterija žūsta. Kultūra gerai prisitaiko plačiame pH diapazone, taigi gali išlikti nuo 4,5 – 8,0 pH.
1 pav. P. pentosaceus sferinė sandara (autor. - Jeff Broadbent, Utah State University) Tačiau stabilesnis kultūros augimas pastebimas rūgštinėje terpėje. P. pentosaceus DNR sudaryta iš 1,832,387 nukleotidų su jungtų į žiedinę grandinę. P. pentosaceus yra unikalus tuo, kad jis sudaro tetradas (1 pav.). Ši forma yra suformuojama dalijimosi metu, kuomet ląstelės dalijasi dviem statmenomis kryptimis vienoje plokštumoje (40).
Pramonėje ši kultūra naudojama gana plačiai. Pediococcus pentosaceus bakterijos buvo pradėta auginti ir tyrinėti dėl savo sugebėjimo gaminti antimikrobinį agentą (bacteriocinus), taip pat dėl galimybės panaudoti kultūrą maisto pramonėje (4).
Daugelis dabartinių tyrimų yra susijęs su Pediococcus pentosaceus taikymu biotechnologijos. Jungtinis Amerikos genetikos institutas tyrinėja šios probiotinės bakterijos genomo seką turėdami tikslą kuo greičiau ir tiksliau pritaikyti pramonėje gerinant produktų konservavimą (40).
P. pentosaceus galima išskirti iš įvairių augalinių medžiagų ir fermentinių sūrių. Šis
mikroorganizmas dėl gebėjimo išskirti rūgštis yra naudojamas dešrelių fermentavime, agurkų, žaliųjų pupelių, sojų pieno ir siloso fermentavime. Be to, buvo išsiaiškinta, kad šis organizmas daro teigiamą įtaką pieno rauginimo procese išskirdamas rūgštį (41).
Augalinės kilmės Pediococcus pentosaceus NB-17 buvo išskirtas iš tradicinių japoniškų marinuotų daržovių. Bakterija reikšmingai paskatino interferonų (INF), gamma ir interleukinų (IL) išsiskyrimo lygį, bet nuslopino IL-4 gamybą ovalbuminui (OVA) jautriose pelės blužnies ląstelėse.
19
Todėl, bakterijos gali veiksmingai paskatinti imuninės sistemos veiklą ir slopinti alergines reakcijas ( 42).
Pediococcus rūšies bakterijas bandoma naudoti ir gyvulininkystėje. Šios bakterijos naudojamos
ruošiant silosą. Tačiau šeriant karves tokiu silosu, teigiamos įtakos pašarų virškinamumui, ląstelienos įsisavinimui bei pieno primilžiui nenustatyta. Karvėms su pašarais šeriant pašarų priedą, kurio sudėtyje buvo Pediococcus pentosaceus, nustatyta teigiama įtaka didžiojo prieskrandžio ekosistemai (43).
*****
Vadovaujantis literatūros apžvalgoje pateiktais duomenimis, galima teigti, kad karvių didžiajame prieskrandyje susiformavusi ekosistema atlieka svarbią funkciją fermentuojant pašaro maisto medžiagas. Susidarę fermentacijos produktai sukuria tinkamas sąlygas bakterijų, pirmuonių ir kitų mikroorganizmų veiklai užtikrinti. Suskaidytos maisto medžiagos rezorbuojamos į kraują ir gyvulio organizme panaudojamos įvairiems fiziologiniams poreikiams užtikrinti. Tačiau intensyvios pieno sintezės metu kartais būna gana sunku užtikrinti tinkamą mitybą, o tai neigiamai atsiliepia fermentacinių procesų intensyvumui. Dėl to sunku pasiekti maksimalų produktyvumą. Taigi didžiojo prieskrandžio fermentaciniai procesai gali būti reguliuojami naudojant įvairius priedus, kaip pavyzdžiui, probiotikus. Viena iš probiotinių bakterijų rūšių – Pediococcus – gyvulininkystėje naudojama kaip probiotikas (44) arba siloso priedas (45). Tačiau literatūroje randama labai mažai duomenų apie šių bakterijų įtaką melžiamų karvių didžiojo prieskrandžio funkcijai ir pieno produkcijai.
20
2. TYRIMO METODAI IR MEDŽIAGA
2.1. Tyrimų atlikimo vieta, sąlygos
Tyrimai vykdyti 2012-2014 m. dalyvaujant LSMU Veterinarijos akademijos studentų mokslinės draugijos veikloje, paskelbtos publikacijos pateiktos prieduose.
Tyrimai buvo atliekami LSMU VA Virškinimo fiziologijos ir patologijos moksliniame centre ir privačiame melžiamų karvių ūkyje Kauno rajone. Ūkyje, kuriame buvo atliekamas bandymas, karvės laikytos sąlygomis atitinkančiomis Ūkinės paskirties gyvūnų gerovės reikalavimus (46).
2 pav. Tyrimo eigos schema
Tyrimų objektas buvo holšteinizuotos Lietuvos juodmargių veislės melžiamos karvės, kurios tvartiniu periodu buvo šeriamos tiriamu priedu. Bandymas truko 60 dienų. Bandymas atliktas vadovaujantis Lietuvos Respublikos gyvūnų gerovės ir apsaugos įstatymu (47) bei Mokslo ir
21
mokymo tikslais naudojamų gyvūnų laikymo, priežiūros ir naudojimo reikalavimais (48). Tyrimo eigos schema pateikta 2 paveiksle.
2.2 Karvių grupių sudarymo principas ir jų mityba
Bandymui buvo atrinktos kliniškai sveikos karvės panašios primilžiu (vid. 16,7 kg per dieną) ir veršingumų skaičiumi (2-4 veršingumas). Tvartiniu laikotarpiu karvėms buvo taikomas pasaitinis laikymo būdas. Tyrimo metu jos buvo suskirstytos į dvi grupes – kontrolinę (n=10) ir bandomąją (n=10).
Visos karvės buvo šeriamos pagal proteinų ir energijos poreikius subalansuotu racionu (1 lent.), atitinkančiu karvių mitybos fiziologines normas (28). Kiekvieną dieną 60 dienų iš eilės bandomosios grupės karvės su pašaru (1 lent.) gaudavo 100 g priedo, kurį sudarė Pediococcus pentosaceus (5.0×108
KSV (kolonijas sudarantys vienetai)/g) ir kvietrugių miltai.
1 lentelė. Karvių racionas ir jo maistingumas
Raciono sudėtis: Kiekiai
Šienainis, kg Kvietrugiai, kg Baltyminis papildas, kg Mineralinis priedas, kg 20,0 6,0 0,5 0,3 Maistingumas:
Sausųjų medžiagų (SM) racione, kg 1 kg SM buvo: NEL, MJ ŽB, g ŽL, g nŽB, g RNB, g Kalcis (Ca), g Fosforas (P), g Ca:P 15,41 6,8 154,4 193,4 148,9 0,87 7,44 4,74 1,57:1
2.3 Didžiojo prieskrandžio turinio tyrimo metodai
Kiekvienoje grupėje atsitiktine tvarka buvo pasirinkta po tris karves ir, praėjus po rytinio šėrimo trims valandoms, paimtas jų didžiojo prieskrandžio turinys, naudojant zondą GDZ-1 (49). Iš viso turinys buvo imamas du kartus: pirmą kartą – bandymo pradžioje, t.y. dieną prieš pradedant šerti tiriamuoju priedu ir antrą kartą – bandymo pabaigoje, t.y. kitą dieną, pabaigus šerti tiriamuoju priedu.
Didžiojo prieskrandžio turinys buvo tiriamas, nustatant jo biocheminius ir mikrobiologinius rodiklius:
22
Redukcinis bakterijų aktyvumas, naudojant metileno mėlynąjį, kuris mikroorganizmų poveikyje redukuojamas ir netenka spalvos.
Gliukozės rūgimo reakcija, naudojant Einhorno sacharometrą.
Pirmuonių skaičius tirtas Fuks-Rozentalio kameroje, turinį praskiedus 10 kartų.
Lakiosios riebalų rūgštys iš didžiojo prieskrandžio turinio Markgamo aparatu išskirtos garinės distiliacijos metodu.
Turinio pH, redukcinis bakterijų aktyvumas, gliukozės rūgimo reakcija, bendras lakiųjų riebalų rūgščių (LRR) kiekis ir pirmuonių skaičius tirta pagal A. Sederevičiaus ir kitų mokslininkų aprašytas metodikas (16).
Atskirų LRR procentinis sąstatas nustatytas dujinės chromatografijos metodu (50).
Bendras azoto (N) kiekis nustatytas Kjeldalio metodu, naudojant mineralizavimo įrenginį Behrotest® InKjel M (Labor-Technik GmbH, Vokietija) ir distiliavimo vandens garais įrenginį Behr S1 (Labor-Technik GmbH, Vokietija).
Amoniako azoto (NH3-N) kiekis nustatytas titravimo metodu, naudojant distiliavimo
įrenginį Behr S1 (Labor-Technik GmbH, Vokietija).
Bendras azoto ir amoniako azoto kiekiai buvo tiriami pagal M. Stern ir M. Endres (51) aprašytas metodikas.
2.4 Pieno kiekio ir cheminės sudėties tyrimų metodai.
Tyrimo metu pieno kiekis buvo matuojamas du kartus: pirmą kartą – tyrimo pradžioje, antrą kartą – tyrimo pabaigoje, t. y. po 60 dienų nuo tiriamojo priedo šėrimo pradžios, atliekant kontrolinius karvių melžimus.
Pieno mėginiai buvo paimti iš kiekvienos karvės individualiai pagal pieno mėginių ėmimo taisykles (52) tyrimo pradžioje ir pabaigoje. Paimto pieno mėginiai buvo tiriami VšĮ „Pieno tyrimai“ laboratorijoje. Iš mėginio prietaisu „LactoScope FTIR“ (FT1.0. 2001; Delta Instruments, Olandija) buvo nustatomas pieno riebumas, baltymingumas, laktozės ir urėjos kiekis.
2.5 Duomenų statistinių skaičiavimų metodai
Statistiniai rezultatai apskaičiuoti naudojant Microsoft Excel programą. Apskaičiuoti šie rodikliai: aritmetiniai vidurkiai, aritmetinių vidurkių paklaidos, koreliacijos koeficientas. Atlikta regresinė duomenų analizė. Įvertintas patikimumo koeficientas (p) (53). Patikimais laikyti rezultatai, kai p<0,05, rezultatai nepatikimi, kai p>0,05.
23
3. TYRIMO REZULTATAI
3.1 Didžiojo prieskrandžio mikrobiologinių ir biocheminių tyrimų rezultatai
Tyrimo pradžioje, ištyrę didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologinius ir biocheminius rodiklius, nustatėme, kad visų bandomųjų ir kontrolinės grupių karvių tirti parametrai buvo normos ribose. Tyrimų rezultatai pateikti 2 lentelėje, 3 – 5 paveiksluose ir 1, 3, 4 prieduose.
Šėrus karves Pediococcus pentosaceus priedu 60 dienų bandymo pabaigoje pakartojus biocheminius ir mikrobiologinius didžiojo prieskrandžio tyrimus, gauti rezultatai parodė, jog parametrai yra normos ribose. Tyrimų rezultatai pateikti 2 lentelėje ir 3 paveiksle.
2 lentelė. Kontrolinių ir bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminių ir
mikrobiologinių rodikliai
Tyrimo pradžioje kontrolinės (3, 4 pav.) grupės karvių didžiojo prieskrandžio turinio pH buvo 0,19 vnt mažesnis nei bandomosios grupės karvių (p>0,05). Tyrimo pabaigoje kontrolinėje grupėje pH sumažėjo 0,88 vnt (p>0,05) lyginant su tyrimo pradžios rezultatu. Tyrimo pabaigoje bandomųjų
Rodikliai Bandymo pradžia Bandymo pabaiga
Kontrolinės Bandomosios Kontrolinės Bandomosios
pH 7,24±0,03 7,43±0,48 6,36±0,16 6,65±0,08 Gliukozės rūgimas, cm3/h 1,2±0,42 1,33±0,17 1,67±0,33 1,17±0,17 Bendras N, mg/100ml 74,4±1,178 74,7±2,021 74,1±8,492 83,1±5,0207 NH3-N, mg/100ml 7,71±0,490 7,51±0,226 6,83±0,235 7,61±0,958 Redukcinis aktyvumas, s 180±0 143,33±36,67 116,67±3,33 120±30,55 Pirmuonių sk., ×103 /ml 134,90±27,53 95,05±35,35 350,26±115,78 217,71±17,66 LRR, mmol/l 80±15,28 73,33±20,28 116,67±8,82 93,33±12,02 Acto rūgštis, proc. 64,62±0,36 64,5±0,89 66,0±0,70 64,22±0,70
Propiono rūgštis,
proc. 14,32±0,48 14,52±0,32 14,45±0,28 15,79±0,49 Sviesto rūgštis,
proc. 12,35±0,26 12,65±0,43 11,57±0,39 11,61±0,32 Kitos rūgštys, proc. 8,7±0,59 8,36±0,90 7,98±0,92 8,38±0,93
24
karvių didžiojo prieskrandžio turinio pH buvo 0,78 vnt mažesnis (p>0,05) lyginant su rezultatu bandymo pradžioje ir 0,29 vnt didesnis (p>0,05) nei kontrolinių karvių tyrimo pabaigoje.
3 pav. Didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinių rodiklių skirtumai tarp kontrolinės ir
bandomosios grupių bandymo pabaigoje
Gliukozės fermentacijos (3, 4 pav.) metu išskiriamų duju kiekis tyrimo pradžioje 0,13 cm3/h
(p>0,05) yra didesnis bandomųjų karvių grupėje lyginant su kontroline grupe. Tyrimo pabaigoje matyti jog gautas bandomosios grupės rezultatas 0,5 cm3/h (p>0,05) mažesnis už kontrolinės grupės.
Kontrolinės grupės rezultatai tyrimo eigoje išaugo 0,47 cm3/h (p>0,05), o bandomosios grupės
išskiriamų dujų kiekis tyrimo eigoje sumažėjo 0,16 cm3/h (p>0,05).
Amoniakinis azotas (3, 4 pav.) eksperimento metu tarp grupių ir grupėse taip pat kito neženkliai. Lyginant bandymo pradžioje gautus rezultatus, bandomosios grupės mėginiuose amoniakinio azoto 0,20 mg/100ml (p>0,05) mažiau negu jo rasta kontrolinės grupės mėginiuose. Tačiau bandymo pabaigoje 0,78 mg/100ml (p>0,05) daugiau amoniakinio azoto rasta bandomųjų karvių didžiajame prieskrandyje. Tyrimo periodu bandomųjų karvių amoniakinio azoto kiekis išaugo 1,31 proc. (p>0,05), tuo tarpu kontrolinėje grupėje jo sumažėjo net 11,41 proc. (p>0,05).
Bendrojo azoto kiekis (3, 4 pav.) bandomųjų karvių grupėje eksperimento metu išaugo 8,4 mg/100ml (p>0,05), o kontrolinės grupės tuo pačiu periodu sumažėjo 0,3 mg/100ml (p>0,05). Lyginant eksperimento pradžioje gautus rezultatus abejose grupėse jie buvo beveik vienodi, tačiau jau bandymo pabaigoje bendrojo azoto kiekis buvo 10,83 proc. (p>0,05) didesnis bandomųjų karvių grupėje. -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15
25
4. pav. Didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinių rodiklių skirtumai bandomojoje
grupėje bandymo pradžioje ir pabaigoje
Redukcinio aktyvumo reakcijos laikas (3, 4 pav.) tyrimo pradžioje 20,37proc (p>0,05) mažesnis yra bandomosios grupės lyginant su kontrolinės. Tačiau lyginant bandomosios grupės pradžios ir pabaigos rezultatus matyti, jog reakcijos laikas sutrumpėjo 23,3 sekundėmis(p>0,05). Kontrolinės grupės pokytis tyrimo eigoje buvo žymesnis t.y. net 63,33 sekundės(p>0,05) laikas sutrumpėjo. Bandymo pabaigoje gauti rezultatai rodo, kad bandomųjų karvių grupėje redukcinio aktyvumo reakcijos laikas ilgesnis 3,33 (p>0,05) sekundėmis negu kontrolinės grupės
Apžvelgiant pirmuonių skaičiaus kitimą didžiojo prieskrandžio turinyje matyti jog bandymo pradžioje bandomosios grupės mėginiuose jų buvo rasta 29,54 proc. (p>0,05) mažiau negu kontrolinių karvių grupėje. Eksperimento pabaigoje 37,84 proc (p>0,05) mažesnis pirmuonių skaičius išliko bandomosios grupės mėginiuose lyginant su kontrolinės grupės rezultatais. Iš bandomosios grupės eksperimento pradžios ir pabaigos rezultatų, matoma jog pirmuonių skaičius išaugo 129,04 proc (p>0,05) tai reiškia, kad skaičius mėginiuose beveik padvigubėjo. Pirmuonių skaičius kontrolinėje grupėje išaugo 2,61 karto (p>0,05) lyginant bandymo pradžios ir pabaigos rezultatus.
Lyginant gautus lakiųjų riebalų rūgščių (LRR) (5 pav.) rezultatus matyti jog bandymo pradžioje tiriamosios grupės jų kiekis 8,34 proc. buvo mažesnis už kontrolinės grupės rezultatą. Bandymo pabaigoje šis skirtumas išaugo jau iki 20,01 proc. Tiriamosios grupės rezultatas bandymo pradžioje lyginant su bandymo pabaiga padidėjo 1,27 karto. Tuo tarpu kontrolinėje grupėje rezultatas bandymo pabaigoje išaugo 1,46 karto.
-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 pH Gliukozės rūgimas NH3-N Bendras N Redukcinis aktyvumas LRR
26
5 pav. Įvairių LRR kiekis procentais
Bandomųjų ir kontrolinių karvių grupėse, didžiajame prieskrandyje tyrimo pradžioje acto rūgšties (5 pav.) kiekiai rasi labai panašūs t.y. 0,19 proc. (p>0,05) mažiaus jos rasta bandomųjų karvių grupėje. Tyrimo pabaigoje šis skirtumas tarp grupių išaugo iki 2,70 proc. (p>0,05). Eksperimento pabaigoje kontrolinės grupės rezultatas padidėjo 2,14 proc. (p>0,05) lyginant su eksperimento pradžia, o bandomosios grupės sumažėjo 0,43proc. (p>0,05) lyginant tyrimo pradžios ir pabaigos rezultatus.
Propiono rūgšties (5 pav.) didžiajame prieskrandyje bandymo pradžioje daugiau buvo rasta bandomosios grupės mėginiuose, tai sudarė tik apie 1,01 karto (p>0,05). Bandomojoje grupėje tyrimo metu propiono rūgšties padaugėjo 1,09 karto (p>0,05). Kontrolinėje grupėje tyrimo metu propion o rūgšties padaugėjo tik 1,01karto (p>0,05). Tyrimo pabaigoje bandomosios grupės rezultatas buvo didesnis 1,02 karto (p>0,05) už kontrolinės grupės.
64,62 14,32
12,35 8,7
Tyrimo pradžia, kontrolinė
grupė
Acto rūgštis, proc. Propiono rūgštis, proc. Sviesto rūgštis, proc. Kitos rūgštys, proc.
64,5 14,52
12,65 8,36
Tyrimo pradžia, bandomoji
grupė
Acto rūgštis, proc. Propiono rūgštis, proc. Sviesto rūgštis, proc. Kitos rūgštys, proc.
64,22 15,79
11,61 8,38
Tyrimo pabaiga, bandomoji
grupė
Acto rūgštis, proc. Propiono rūgštis, proc. Sviesto rūgštis, proc. Kitos rūgštys, proc.
66 14,45
11,57 7,98
Tyrimo pabaiga, kontrolinė
grupė
Acto rūgštis, proc. Propiono rūgštis, proc. Sviesto rūgštis, proc. Kitos rūgštys, proc.
27
Lyginant dviejų svarbiausių lakiųjų riebalų rūgščių kiekių santykio kaitą, galima matyti, jog bandomųjų karvių grupėje tyrimo pradžioje šis priopriono rūgšties ir acto rūgšties santykis ( 5 pav.; 2 lent.) buvo 1:4,44 o tyrimo pabaigoje šis santykis sumažėjo iki 1:4,06. Tuo tarpu kontrolinėje grupėje bandymo pradžioje šis santykis yra didesnis t.y. 1:4,51. Kontrolinės grupės priopriono rūgšties ir acto rūgšties santykis tyrimo pabaigoje padidėji iki 1:4,57. Lyginant abiejų grupių gautus rezultatus matyti jog kontrolinės grupės didžiojo prieskrandžio turinyje priopriono rūgšties ir acto rūgšties santykis pakito neženkliai, o bandomojoje grupėje šis santykis sumažėjo 8,56 porc.
Nagrinėjant bandomosios grupės gautus rezultatus tyrimo eigoje matyti jog sviesto rūgšties (5 pav.) didžiojo prieskrandžio turinyje sumažėjo 8,96 proc. (p>0,05) lyginant su kontrolinės grupės mėginių rezultatais. Kontrolinės grupės tokiame pačiame laikotarpyje t.y. viso tyrimo metu, sviesto rūgšties mėginiuose sumažėjo 6,74 proc. (p>0,05). Gretinant bandomosios ir kontrolinės grupės rezultatus tyrimo pradžioje, bandomųjų karvių grupėje sviesto rūgšties buvo 2,37 proc. (p>0,05) daugiau, o bandymo pabaigoje šis skirtumas sumažėjo iki 0,34 proc. (p>0,05), tačiau bandymo pabaigoje rūgšties vis tiek daugiau buvo bandomojoje grupėje.
Kitos rūgštys (5 pav.) tarp bandyme dalyvavusių grupių ir grupių viduje kito neženkliai. Tyrimo pradžioje bandomųjų karvių grupėje kitų rūgščių buvo rasta 4,07 proc. (p>0,05) mažiaus negu kontrolinėje grupėje, tačiau bandymo pabaigoje 1,05 karto (p>0,05) daugiau jų rasta bandomosios grupės mėginiuose. Eksperimento metu kontrolinių karvių grupėje kitų lakiųjų riebalų rūgščių sumažėjo 8,28proc. (p>0,05). Bandomųjų grupėje kitų LRR išaugo tik 0,23 proc. (p>0,05).
3.2
Pieno kokybės ir kiekio tyrimų rezultatai bandymo eigoje
Pieno primilžių ir sudėties tyrimo rezultatai pateikti 3 lentelėje, 6, 7 paveiksluose ir 2, 3 prieduose.3 lentelė. Primilžiai ir pieno sudėtis
Rodikliai Bandymo pradžia Bandymo pabaiga
Kontrolinės Bandomosios Kontrolinės Bandomosios Primilžis, kg 15,86±0,72 18,04±0,98 16,60±1,63 22,38±1,62*/+
Pieno riebalai, % 4,50±0,26 4,41±0,14 4,56±0,24 4,40±0,28 Pieno baltymai, % 3,68±0,14 3,29±0,14 3,82±0,15 3,48±0,14 Laktozė, % 4,44±0,12 4,46±0,05 4,38±0,12 4,46±0,04 Urėja, mg 16,50±1,47 14,44±1,18 14,88±1,67 16,56±1,08 * p<0,05 patikimumas apskaičiuotas, lyginant bandomosios ir kontrolinės grupės
rezultatus bandymo pabaigoje
+ p<0,05 patikimumas apskaičiuotas, lyginant bandomosios grupės rezultatus bandymo pradžioje ir pabaigoje
28
Lyginant pieno primilžio (6, 7 pav.; 3 lent.) bandomosios ir kontrolinės grupės bandymo pradžioje gautus rezultatus matyti jog, bandomosios grupės išgauto pieno kilogramų buvo 12,08 proc.(p<0,05) daugiau negu kontrolinėje grupėje. Bandymo pabaigoje šis skirtumas išaugo ir jau sudarė 25,83 proc. (p<0,05). Apžvelgiant bandomosios grupės rezultatus bandymo eigoje matyti jog primelžiamo pieno kiekis išaugo 19,39 proc. (p<0,05), o kontrolinės grupės išgauto pieno kiekis tokiu pačiu laikotarpiu padidėjo tik 4,46proc. (p<0,05).
Tyrimo pradžioje pieno riebalų 2 proc. (p>0,05) (6, 7 pav.; 3 lent.) daugiau buvo kontrolinėje grupėje. Bandymo pabaigoje taip pat pieno mėginiuose riebalų daugiau buvo rasta kontrolinėje grupėje tačiau skirtumas padidėjo iki 3,51 porc. (p>0,05) Tyrimo eigoje bandomosios grupės pieno riebumas beveik ne kito, o kontrolinėje grupėje lyginant tyrimo pradžią ir pabaigą riebumas padidėjo 1,32proc. (p>0,05)
Apžvelgiant pieno baltymingumo kitimą (6, 7 pav.; 3 lent.) tarp grupių bandymo metu matyti jog bandymo pradžioje 10,60 proc. (p>0,05) didesnį baltymingumą turėjo kontrolinės grupės pienas, o bandymo pabaigoje nors bandomosios grupės piene buvo jau daugiau baltymų, tačiau šis skirtumas tarp grupių sudarė 8,90 proc. (p>0,05). Karvių grupės gavusios Pediococcus pentosaceus priedą baltymingumas bandymo metu augo ir skirtumas tarp bandymo pradžios ir pabaigos yra 10,60 proc. (p>0,05), nors kontrolinės grupės pieno baltymingumas tyrimo metu irgi didėjo tačiau pakito t.y. padidėjo tik 3,66 proc. (p>0,05).
6 pav. Pieno tyrimo rodiklių skirtumai tarp kontrolinės ir bandomosios grupių bandymo
pabaigoje
Kaip matoma iš 3 lentelės bei 6 ir 7 paveikslų laktozė grupėje gavusioje tiriamąjį Pediococcus
pentosaceus priadą viso tyrimo metu nepakito. Tuo tarpu kontrolinių karvių grupėje laktozės kiekis
piene lyginant bandymo pradžią ir pabaigą sumažėjo 1,36 proc. (p>0,05). Bandymo pradžioje laktozės kiekis pieno mėginiuose buvo rastas 0,45 proc. didesnis bandomųjų karvių grupėje.
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 Primilžis Pieno riebalai Pieno baltymai Laktozė Urėja
29
7 pav. Pieno tyrimo rodiklių skirtumai bandomojoje grupėje bandymo pradžioje ir
pabaigoje
Ištyrus urėjos kiekį (6, 7 pav.; 3 lent.) tyrimo pradžioje buvo nustatyta 1,14 karto(p>0,05) daugiau kontrolinės grupės karvių pieno mėginiuose negu bandomosios grupės, tačiau tyrimo pabaigoje 1,11karto(p>0,05) didesnis kiekis buvo rastas priedą gavusių karvių pieno mėginiuose. Kontrolinių karvių grupėje tyrimo pabaigoje urėjos rasta 10,89 proc. (p>0,05)mažiau lyginat su tyrimo pradžia. Urėjos kiekis bandomųjų karvių grupėje tyrimo pabaigoje rasta 12,80 proc. (p>0,05) daugiau lyginant su tyrimo pradžia.
3.3 Prieskrandžio turinio mikrobiologinių ir biocheminių rodiklių
koreliacija su pieno kiekiu ir chemine sudėtimi
Apskaičiuoti didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinių rodiklių ir produkcijos rodiklių koreliacijos koeficientai pateikti 4 lentelėje.
4 lentelė. Didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologinių ir biocheminių rodiklių koreliacija su
pieno kiekiu ir chemine sudėtimi
Rodikliai Primilžis Pieno riebalai
Pieno
baltymai Laktozė Urėja
Bendras N 0,2061 0,2606 -0,0314 0,6662 -0,2592
Amoniako N -0,1939 -0,1573 -0,5396 0,2474 -0,2511
pH -0,6920* -0,7618* -0,5647 0,2362 -0,3265
Redukcinis aktyvumas -0,5018 -0,3059 -0,2074 -0,1586 -0,1829 Gliukozė rūgimo reakcija -0,1179 -0,3802 0,2866 0,1585 0,2065
LRR 0,4153 0,5061 -0,1225 -0,4379 0,0124 Pirmuonių skaičius 0,7969* 0,7778* 0,6126 -0,5820 0,7145* Acto rūgštis 0,9497*** 0,9913*** 0,4591 -0,3434 0,3945 Propiono rūgštis 0,9017*** 0,9461*** 0,5524 -0,4545 0,4603 Sviesto rūgštis 0,9674*** 0,9302*** 0,5132 -0,2628 0,4697 Kitos rūgštys 0,9664*** 0,9623*** 0,4959 -0,2609 0,4176 *p<0,05, ***p<0,001 4,34 -0,01 0,19 0 2,12 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Primilžis Pieno riebalai Pieno baltymai Laktozė Urėja
30
Ištyrus karvių didžiojo prieskrandžio turinio rodiklių koreliacijas su pieno primilžiu ir pieno cheminės sudėties rodikliais, tarp didžiojo prieskrandžio turinio pH (4 lent.) ir pieno primilžio nustatyta neigiama vidutinio stiprumo koreliacija (r=-0,6920; p<0,05). Tarp turinio pH ir pieno riebalų bei baltymų nustatytas atitinkamai neigiamas stiprus (r=-0,7618; p<0,05) ir neigiamas vidutinio stiprumo ryšys (r=-0,5647; p>0,05). Tarp pH ir laktozės bei urėjos nustatyta atitinkamai teigiama silpna (r=0,2362; p>0,05) ir neigiama silpna koreliacija (r=-0,3265; p>0,05).
Tarp bendro N (4 lent.) ir primilžio bei pieno riebalų nustatyta teigiama silpna koreliacija (atitinkamai r=0,2061 ir r=0,2606; p>0,05). Tarp bendro N kiekio ir urėjos nustatytas silpnas neigiamas koreliacinis ryšys (r=-0,2592; p>0,05). Tarpusavyje bendras N ir pieno baltymai turi labai silpną neigiamą koreliacinį ryšį (r= -0,0314; p>0,05). Vidutinio stiprumo teigiamas koreliacinis ryšys nustatytas tarp bendro N kiekio ir pieno laktozės kiekio (r= 0,6662; p>0,05).
Amoniako N (4 lent.) labai silpnai neigiamai koreliuoja su primilžiu ir pieno riebalais (atitinkamai r= -0,1939 ir -0,1573; p>0,05). Tarp amoniako N ir pieno baltymų nustatyta vidutiniško stiprumo neigiamas koreliacinis ryšys (r= -0,5396; p>0,05). Silpnai neigiamai ir silpnai teigiamai su amoniako n atitinkamai koreliuoja lakozė ir urėja (atitinkamai r= 0,2474 ir r= -0,2511; p>0,05).
Ištyrus koreliacijas tarp redukcinio bakterijų aktyvumo (4 lent.) ir pieno primilžio gautas neigiamas vidutinio stiprumo ryšys (r= -0,5018; p>0,05). Tarp redukcinio bakterijų aktyvumo ir pieno riebalų bei baltymu nustatytas silpnas neigiamas koreliacinis ryšys (atitinkamai r= 0,3059 ir r= -0,2074; p>0,05). Labai silpnas neigiamas koreliacinis ryšys nustatytas tarp redukcinio bakterijų aktyvumo ir laktozės bei urėjos (atitinkamai r= -0,1586 ir r= -0,1829 ; p>0,05).
Gliukozės rūgimo reakcijos rezultatai (4 lent.) silpnai teigiamai koreliuoja su pieno baltymais, laktoze bei urėja (atitinkamai r= 0,2866 ir r= 0,1585, r= 0,2065 ; p>0,05). Tarp gliukozės rūgimo reakcijos ir primilžio nustatytas labai silpnas neigiamas koreliacijos ryšys (r= -0,1179 ; p>0,05). Neigiamas silpnas koreliacinis ryšys gautas tarp gliukozės rūgimo reakcijos ir pieno riebalų kiekio (r= -0,3802 ; p>0,05).
LRR (4 lent.) ir pieno riebalai nustatyta jog tarpusavyje turi teigiamą vidutinio stiprumo koreliaciją (r= 0,5061 ; p>0,05). Silpnas neigiamas koreliacinis ryšys nustatytas tarp LRR ir pieno baltymų bei laktozės (r= -0,1225 r= -0,4379 ; p>0,05). Tarp LRR ir primilžio nustatytas silpnas teigiamas koreliacinis ryšys (r= 0,4153 ; p>0,05), o tarp LRR ir urėjos nustatytas labai silpnas teigiamas koreliacinis ryšys (r= 0,0124 ; p>0,05).
Tarp pirmuonių skaičiaus didžiajame prieskrandyje (4 lent.) ir primilžio, pieno riebalų, ir uėjos nustatytas stiprus teigiamas koreliacinis ryšys (atitinkamai r= 0,7969, r= 0,7778, r= 0,7145; p<0,05). Vidutinio stiprumo teigimas koreliacinis ryšys nustatytas tarp pirmuonių skaičiaus didžiajame prieskrandyje ir pieno baltymų (r= 0,6126; p>0,05), o tarp pirmuonių skaičiaus didžiajame prieskrandyje ir laktozės gauta vidutinio stiprumo neigiamas koreliacinis ryšys (r= -0,5820; p>0,05)
