LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
Rūta Jančytė
Lactobacillus plantarum priedo įtaka pieninių karvių
didžiojo prieskrandžio fermentaciniams rodikliams
The impact of Lactobacillus plantarum supplement to dairy
cows rumen fermentation indicators
Veterinarinės medicinos vientisųjų studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovas: doc. dr. Rasa Želvytė
2 DARBAS ATLIKTAS ANATOMIJOS IR FIZIOLOGIJOS KATEDROJE
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Lactobacillus plantarum priedo įtaka pieninių karvių didžiojo prieskrandžio fermentaciniams rodikliams“.
1. Yra atliktas mano paties (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) vardas, pavardė)
(parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentai 1)
2)
(vardas, pavardė) (parašai)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
3
TURINYS
SANTRAUKA ... 4 SUMMARY...6 SANTRUMPOS ... 7 ĮVADAS ... 8 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 101.1. Didžiojo prieskrandžio biocheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai ... 10
1.1.1. Didžiojo prieskrandžio turinio pH ... 10
1.1.2. Dujų gamyba didžiajame prieskrandyje ... 12
1.1.3. Angliavandenių skaidymas ir lakiųjų riebalų rūgščių gamyba didžiajame prieskrandyje ... 12
1.1.4. Riebalų rūgščių sintezė didžiajame prieskrandyje ... 13
1.1.5. Azoto turinčių medžiagų apykaita didžiajame prieskrandyje ... 14
1.1.6. Didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai ... 15
1.2. Galvijų šėrimas ... 16
1.3. Pašarų priedai ... 17
1.4. Pieno rūgšties bakterijos ... 18
1.4.1. Lactobacillus plantarum ... 19
2. DARBO METODIKA ... 21
2.1. Darbo atlikimo vieta, objektas ir tyrimo schema ... 21
2.2. Didžiojo prieskrandžio turinio ėmimo ir tyrimo metodika ... 22
2.3. Statistinė duomenų analizė ... 23
3. TYRIMO REZULTATAI ... 24
3.1. Karvių didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologiniai ir biocheminiai rodikliai tyrimo pradžioje ... 24
3.2. Karvių didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologiniai ir biocheminiai rodikliai tyrimo pabaigoje ... 26
4. TYRIMO REZULTATŲ APTARIMAS ... 33
IŠVADOS ... 35
PADĖKA ... 36
4
SANTRAUKA
Lactobacillus plantarum priedo įtaka pieninių karvių didžiojo prieskrandžio fermentaciniams
rodikliams Rūta Jančytė
Magistro baigiamasis darbas
Darbą sudaro: įvadas, literatūros apžvalga, tyrimo metodika, tyrimų rezultatai, rezultatų
apibendrinimas, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 40 puslapių. Jame yra 4 lentelės, 9 paveikslėliai. Panaudoti 48 literatūros šaltiniai.
Darbo tikslas - nustatyti Lactobacillus plantarum priedo įtaką pieninių karvių didžiojo prieskrandžio turinio fermentaciniams rodikliams.
Tyrimas buvo atliktas 2014 metais, Kauno rajone, privačiame ūkyje. Tiriamasis laikotarpis truko 60 dienų. Tyrimui buvo pasirinktos holšteinizuotos Lietuvos juodmargių veislės karvės. Analoginiu principu buvo sudarytos dvi karvių grupės: kontrolinė (n=4) ir bandomoji (n=4). Bandomosios grupės karvės 60 dienų gavo po 100 g priedo, kurio sudėtyje buvo Lactobacillus
plantarum (3.0×109 ksv (kolonijas sudarantys vienetai)/g). Didžiojo prieskrandžio turinio mėginiai paimti tyrimo pradžioje ir tyrimo pabaigoje. Buvo įvertinti didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai. Tyrimo rezultatai parodė, jog abiejų tiriamųjų grupių karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai buvo fiziologinės normos ribose. Tyrimo pabaigoje palyginome kontrolinės ir bandomosios karvių grupių rezultatus. Nustatėme, kad tyrimo pabaigoje, karvių, kurių ūkio racionas buvo papildytas L. plantarum priedu, didžiojo prieskrandžio turinio pH išliko optimalus - 6,45. Kontrolinės grupės karvių šis rodiklis tyrimo pabaigoje buvo 5,05 proc. mažesnis (p > 0,05) lyginant su bandomosios karvių grupės rezultatais. L-pieno rūgšties kiekis bandomojoje grupės karvių didžiojo prieskrandžio turinyje buvo 3 proc. mažesnis nei kontrolinės grupės karvių. Lakiųjų riebalų rūgščių kiekis tyrimo pabaigoje buvo 12,7 proc. didesnis (p > 0,05) bandomosios grupės karvių, lyginant su kontrolinių karvių grupės rodikliais. Baigus šerti tiriamąjį priedą, bendras N kiekis didžiojo prieskrandžio turinyje buvo 1,46 proc. (p < 0,05) mažesnis, lyginant su karvių grupe, kuri buvo šeriama įprastu racionu. Tyrimo pabaigoje NH3-N kiekis bandomosios grupės karvių didžiojo prieskrandžio turinyje buvo daugiau nei 11 proc. didesnis (p > 0,05) už kontrolinės grupės karvių. Tiriamas priedas neturėjo įtakos bakterijų redukciniam aktyvumui ir gliukozės rūgimo reakcijos greičiui. L. plantarum priedo įtakoje didžiojo prieskrandžio turinyje pirmuonių skaičius padidėjo 24 proc. (p > 0,05) lyginant su kontroline grupe.
5 Raktažodžiai: pieninės karvės, didysis prieskrandis, fermentaciniai rodikliai, Lactobacillus
6
SUMMARY
The impact of Lactobacillus plantarum supplement to dairy cows rumen fermentation indicators
Rūta Jančytė Master's thesis
Structure of the thesis: introduction, literature’s review, research methodology, results,
discussion, conclusions and references. Work’s volume - 40 pages. It has 4 tables, 9 pictures. 48 references used.
The aim was to investigate the impact of Lactobacillus plantarum supplement to dairy cows rumen fermentation indicators.
This study was performed in 2014 at the private farm in Kaunas region. The study has took 60 days. Holstein Lithuanian Black and White cows were chosen for this study. Cows were divided into two groups: control group (n=4) and trial group (n=4). The cows of trial group received 100 g per cow of the supplement, which contained Lactobacillus plantarum (3.0×109 cfu (colony-forming units)/g), daily during 60 days. Rumen fluid samples were collected at the beginning and at the end of this study. Microbiological and biochemical indicators of rumen fluid were assessed. Results of this study have shown that biochemical and microbiological indicators of both groups were in physiological norm. At the end of this study we compared the results between the control group and the trial group of cows. The cows, which ration was enriched with L. plantarum, ruminal pH was optimum – 6.45. Ruminal pH of the control group was 5.05 % lower comparing with trial group at the end of this study (p < 0.05). L-lactic acid in the rumen fluid was 3 % lower in trial group comparing with the control group of cows. The amount of volatile fatty acids was 12.7 % higher in the trial group comparing with control group (p > 0.05). At the end of this study, upon completion of the feeding of the investigated supplement, total N amount in the rumen fluid was 1.46 % lower comparing with group of cows, which were on the ordinary diet (p < 0.05). The amount of NH3-N in the rumen fluid was 11 % higher in the trial group than in the control group (p > 0.05). L.
plantarum did not have an influence on reductive activity of bacteria and glucose fermentation
reaction. Under influence of L. plantarum, the count of protozoa in the rumen fluid was 24 % higher in trial group comparing with control group (p > 0.05).
7
SANTRUMPOS
C – temperatūra
cm³ – kubinis centrimentras h – valanda
LRR – lakiosios riebalų rūgštys ml – mililitras
mmol – milimoliai N – azotas
NH3-N – amoniakinis azotas p – patikimumo laipsnis
pH – vandenilio jonų koncentracija proc. – procentai
val. – valanda % – procentai
8
ĮVADAS
Galvijų didžiajame prieskrandyje yra labai įvairi mikrobinė ekosistema, vykdanti fermentacijos funkciją (1). Įvairūs mikroorganizmai užtikrina intensyvius metabolitinius procesus didžiajame prieskrandyje (2) ir šie procesai yra svarbūs normaliai organizmo funkcijai palaikyti (3). Tačiau mikroorganizmų sudėtis ir funkcijos galvijų virškinamajame trakte yra svarbus veiksnys įtakojantis ne tik sveikatingumą, bet ir gaunamos produkcijos kiekį ir kokybę (4, 6).
Tyrimai parodė, jog prieskrandžiuose vyksta daug svarbių reakcijų: skaidomi angliavandeniai, baltymai, sintetinamos aminorūgštys, vitaminas K ir B grupės vitaminai (3). Prieskrandžiuose vyksta glikogeno sintezė, kuri yra itin svarbus energijos šaltinis (3). Prieskrandyje esantys mikrobai sudėtingus ir paprastus angliavandenių junginius suskaido iki lakiųjų riebalų rūgščių. Lakiosios riebalų rūgštys iš prieskrandžio yra rezorbuojamos į kraują ir gabenamos į įvairius kūno audinius, įskaitant ir tešmenį. Šios rūgštys yra panaudojamos kaip energijos šaltinis augimui, reprodukcijai ir pieno gamybai, nes tai pagrindinis energijos šaltinis atrajotojams (6).
Galvijų produkavimui ir gaunamo pieno kokybei didelę reišmę turi jų mityba (5). Tinkama mityba padeda užtikrinti sveiką bei nepakitusią didžiojo prieskrandžio mikroflorą, kuri daro įtaką karvių sveikatingumui bei didesniam primilžiui. Geras šėrimo racionas ir geras ūkio valdymas gali padėti išvengti galvijų ligų pasireiškimo (7). Todėl yra svarbu gyvuliams skirti geros kokybės pašarą ir subalansuoti šėrimo racioną, užtikrinantį optimalų, karvių didžiojo prieskrandžio fermentacijos procesų aktyvumą (8).
Fermentacijos procesų aktyvumas lemia gerą pašarų organinių medžiagų virškinimą didžiajame prieskrandyje. Svarbu ir tai, kad su pašaru gautas maisto medžiagas gyvūnai gerai pasisavintų. Kuo geresnis maisto medžiagų pasisavinimas, tuo geresnė gyvulių produkcija. Iki šiol yra ieškoma būdų, kaip pagerinti pašarų maisto medžiagų panaudojimą. Dalinai tai galima pasiekti skatinant galvijų virškinamojo trakto fermentacinę veiklą (4). Virškinimo procesams skatinti dažnai naudojami įvairūs pašarų priedai. Tinkamai parinkti priedai skatina didžiojo prieskrandžio fermentacinius procesus, tokius kaip ląstelienos virškinimą, laktato fermentaciją ir nebaltyminio azoto panaudojimą bei slopina neefektyvius procesus, tokius kaip metano gamyba ir amoniako rezorbcija (8). To įtakoje, stiprinimas gyvulių imunitetas, gerinamas maisto medžiagų pasisavinimas ir virškinimas bei produktyvumas (9). Šiuo metu ypač populiarūs pašarų priedai, į kurių sudėtį įeina organizmo sveikatingumui teigiamą įtaką darantys probiotikai.
Probiotikai yra specialiai atrinktos gyvos bakterijos, daugiausiai tos, kurios produkuoja pieno rūgštį. Pavyzdžiui, Lactobacillus acidophillus, L. bulgaricus, L. casie, L. fermentum, L. plantarum ir kitos (10). Probiotikai žarnyne gerina mikroflorą bei pašarų virškinamumą. Jie reguliuoja virškinimo trakto biologinius procesus bei gyvulių produktyvumą. Šie preparatai turi teigiamos
9 įtakos žarnyno metabolitiniams pokyčiams, gerindami maisto medžiagų pasisavinimą ir didindami organizmo atsparumą (11).
Atliekant tyrimus, svarbu nustatyti, kokią įtaką tiriamas priedas daro gyvulio organizmo fiziologinei veiklai (12). Mokslinių tyrimų rezultatai parodė, kad probiotikas, kurio sudėtyje buvo
L. plantarum teigiamai veikė 12–15 savaičių amžiaus veršelių didžiojo prieskrandžio
fermentacinius procesus (13). Tačiau duomenų apie L. plantarum įtaką melžiamų karvių didžiojo prieskrandžio fermentaciniams procesams randama labai mažai.
Todėl šio tyrimo tikslas buvo nustatyti Lactobacillus plantarum priedo įtaką melžiamų karvių didžiojo prieskrandžio turinio fermentaciniams rodikliams.
Uždaviniai:
1. Nustatyti didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinių procesų aktyvumą karves šeriant subalansuotu ūkio racionu.
2. Ištirti tiriamo priedo įtaką karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiams rodikliams. 3. Įvertinti tiriamo priedo įtaką karvių didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologiniams rodikliams.
10
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Didžiojo prieskrandžio biocheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai
Lietuvoje galvijininkystės plėtojimui sąlygos yra palankios. Vienas svarbiausių veiksnių, lemiančių gerą galvijininkystės plėtojimą yra gamtinės sąlygos. Lietuvos gamtinės sąlygos yra tinkamos, gyvulius aprūpinti pašarais tvartiniu ir ganykliniu laikotarpiu (14).
Didelę įtaką karvių sveikatingumui bei produktyvumui, pieno sudėties ir kokybės rodikliams turi jų mityba. Labai svarbu, kad gyvuliai būtų šeriami tinkamai subalansuotais racionais, sudarytais iš geros kokybės pašarų. Jei galvijų šėrimo racione trūksta energijos, baltymų, vitaminų, mineralinių medžiagų, tokiu atveju, karvių produktyvumas tampa mažesnis, taip pat blogėja pieno sudėties ir kokybės rodikliai (15). Karvių sveikatingumas ir produktyvumas taip pat priklauso nuo jų fiziologinių funkcijų (16). Galvijų normalioms fiziologinėms funkcijoms palaikyti, labai svarbi atrajotojų virškinimo sistemos veikla (17). Galvijų virškinimo sistemos funkciją užtikrina šie pagrindiniai etapai: pašaras burnoje virškinamas mechaniškai ir chemiškai - seilėse esančių fermentų pagalba, tuomet pašaras yra praryjamas; vyksta maisto medžiagų rezorbcija: maisto medžiagos virškinimo sistemoje yra suskaidomos įvairių fermentų ir patenka į kraują (18). Galvijų fiziologiniams procesams palaikyti ir gerai organizmo būklei užtikrinti, labai svarbi yra jų didžiojo prieskrandžio veikla (16). Galvijų didžiajame prieskrandyje mikroorganizmų veikla yra labai intensyvi. Maisto medžiagos yra suskaidomos mikrobinių fermentų, jei gyvulio organizmo išskiriami fermentai jų nesuvirškina (18). Didžiojo prieskrandžio procesus ir sveikatingumą apsprendžia jo biocheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai. Todėl šių rodiklių nukrypimai nuo fiziologinės normos gali būti įvairių ligų priežastis (16).
1.1.1. Didžiojo prieskrandžio turinio pH
Didžiojo prieskrandžio pH yra vienas svarbiausių didžiojo prieskrandžio biocheminių rodiklių. Šis rodiklis daro įtaką prieskrandžio mikroorganizmų veiklai. Nuo mikroorganizmų veiklos priklauso fermentacijos proceso intensyvumas. Didžiojo prieskrandžio turinio optimalus pH yra 5,5 - 7,3. Tai tinkamiausia terpė didžiojo prieskrandžio mikroorganizmų veiklai. Melžiamų karvių normalus didžiojo prieskrandžio turinio pH yra 6,3 - 6,8. Mikroorganizmai, kurie atlieka ląstelienos skaidymo funkciją labiausiai aktyvus būna, kai prieskrandžio pH yra 6,0 - 6,8. Mikroorganizmai, kurie skaido krakmolą aktyviausi būna – kai didžiojo prieskrandžio turinio pH yra 5,5 - 6,0 (8). Neutralus didžiojo prieskrandžio turinio pH sudaro palankiausias sąlygas mikroorganizmų vystymuisi. Neutraliai didžiojo prieskrandžio reakcijai palaikyti yra svarbūs trys
11 aspektai: kai yra aktyvi rūgščių rezorbcija iš didžiojo prieskrandžio, kai iš kraujo šarmai nuolatos patenka difuzijos būdu ir su seilėmis, veikiant stiprioms bikarbonatinėms ir fosfatinėms sistemoms (1). Seilės atlieka svarbų vaidmenį fermentacijos procese. Seilėse yra daug bikarbonatų, kurie didįjį prieskrandį aprūpina rūgštimis ir įtakoja didžiojo prieskrandžio pH (19). Norint išlaikyti optimalų didžiojo prieskrandžio pH, svarbu karves šerti vienodos sudėties, subalansuotu racionu. Priklausomai nuo šėrimo raciono, pH gali svyruoti nuo 5,0 iki 7,5. Galvijų virškinamajame trakte pH rodikliai yra skirtingi (20). Tyrimai parodė, kad propionato, butirato, acetato koncentracija galvijų didžiajame prieskrandyje ir storojoje (aklojoje, gaubtinėje ir tiesiojoje) žarnoje buvo žymiai didesnė negu plonojoje (dvylikapirštėje, tuščiojoje ir klubinėje) žarnoje. Mažiausias pH visame virškinamajame trakte buvo knygenose (p < 0.05) (8). Didžiausias didžiojo prieskrandžio turinio pH būna tada, kai gyvuliai yra šeriami stambiais pašarais. Tuomet pH svyruoja nuo 6,5 iki 7,5 (21). Žemą prieskrandžio pH gali įtakoti pašarų sudėtis ir jų virškinimo ypatumai, prieskrandžio mikroorganizmų metabolizmas. Taip pat, svarbus veiksnys, darantis įtaką didžiojo prieskrandžio pH yra lakiųjų riebalų rūgščių apykaita. Lakiosios riebalų rūgštys ir pieno rūgštys gali kauptis didžiajame prieskrandyje ir sumažinti prieskrandžio pH. Žemą didžiojo prieskrandžio pH, taipogi gali įtakoti uždegimas, viduriavimas, pieno riebalų trūkumas (8). Klimatas, metų laikas, taip pat turi įtakos didžiojo prieskrandžio pH svyravimams (20). Ganykliniu laikotarpiu didžiojo prieskrandžio turinio pH gali sumažėti iki 5,7. Taip pat didžiojo prieskrandžio turinio pH mažina ir koncentruoti pašarai (21).
Didžiojo prieskrandžio turinio pH yra svarbus prieskrandžio mikrofloros veiklai. Rūgštinis pH skatina acidozės atsiradimą. Koncentruotų pašarų per didelis kiekis racione skatina LRR gamybą, dėl ko sumažėja pH ir yra didesnė rizika acitozei atsirasti (22). Labai svarbu užtikrinti sveiką ir nepakitusią didžiojo prieskrandžio mikroflorą. Sergant acidoze, augintojai patiria didelius nuostolius. Šis sutrikimas gali pasireikšti 40 proc. pieno ūkio bandos galvijų. Padidėjęs pieno rūgšties bakterijų kiekis didžiajame prieskrandyje mažina atrajotojų virškinamojo trakto pH, o tai padeda vystytis acidozei. Acidozę įtakojantys faktoriai yra karvių šėrimas didelės koncentracijos pašarais, siekiant išgauti didesnę pieno produkciją ir suteikti kuo daugiau energijos karvėms. Taip pat acidozė dažnai pasitaiko ankstyvos laktacijos laikotarpiu. Šis metabolinis sutrikimas dažniausiai pasireiškia kaip ūminis, kai didžiojo prieskrandžio turinio pH yra < 5. Šis metabolinis sutrikimas pasireiškia viduriavimu, apetito stoka, primilžio sumažėjimu, kepenų abscesais. Kai prieskrandžiai gauna didelius kiekius lengvai fermentuojamų angliavandenių, kaupiasi LRR ir pieno rūgštys, kas skatina prieskrandžio rūgštingumą (23).
12 1.1.2. Dujų gamyba didžiajame prieskrandyje
Atrajotojų didžiajame prieskrandyje fermentacinių procesų metu per vieną minutę pasigamina nuo 0,5 iki 1 L. dujų. Dujų sudėtyje daugiausiai yra anglies dioksido ir metano (24).
Anglies dioksidas prieskrandžiuose susidaro angliavandenių fermentacijos metu ir deamininant aminorūgštis. Dujose esantis metanas susidaro, kai metano geninės bakterijos redukuoja anglies dioksidą. Nebaltymingais ir mažai angliavandenių turinčiais pašarais šeriamos karvės, dujų išskiria nedaug. Taip pat mažai dujų išskiria galvijai, turintys virškinimo sutrikimų. Dalis anglies dioksido ir metano iš prieskrandžio yra pašalinamos gyvuliui raugėjant. Didžiajame prieskrandyje taipogi susidaro azoto, vandenilio bei deguonies dujos, tačiau šių dujų yra labai nedaug. Šios dujos greitai panaudojamos prieskrandyje vykstančiose cheminėse reakcijose (24).
1.1.3. Angliavandenių skaidymas ir lakiųjų riebalų rūgščių gamyba didžiajame prieskrandyje
Kadangi angliavandenių skaidymo procese gauti galutinai produktai yra pagrindinis energijos šaltinis, svarbu yra išsiaiškinti jų virškinimo procesus (25).
Angliavandeniai didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai yra suardomi į paprastuosius cukrus. Šis cukrus yra pagrindinis, didžiojo prieskrandžio turinio mikrobų energijos šaltinis. Mikrobų angliavandenių fermentacijos galutiniai produktai yra lakiosios riebalų rūgštys, daugiausiai acetatas, propionatas ir butiratas (26). Pašaruose esančius angliavandenius, didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai panaudoja kitų medžiagų sintezei. Pašaruose esanti celiuliozė, prieskrandžio mikroorganizmų poveikyje yra suskaidoma į gliukozę, o krakmolas - į monosacharidus. Visas krakmolas esantis didžiajame prieskrandyje suskyla per kelias valandas. Gliukozė yra suskaidoma į pirovynuogių rūgštį, o pastaroji - į lakiąsias riebalų rūgštis (acto, propiono ir sviesto). Kuo greičiau anaerobiniai mikroorganizmai atlieka maisto medžiagų fermentaciją, tuo daugiau pagaminama galutinių produktų (3).
Angliavandenių skaidymas didžiajame prieskrandyje priklauso nuo to kiek lengvai ar sunkiai jie yra virškinami (3). Veikiant įvairiems mikroorganizmams, prieskrandyje vyksta sudėtingi procesai, kurių metu angliavandeniai yra suskaidomi ir panaudojami kitų medžiagų sintezei. Lakiųjų riebalų rūgščių koncentracija didžiajame prieskrandyje gali svyruoti nuo 60 iki 150 mmol/l. - tai priklauso nuo raciono sudėties. Svarbu yra karves šerti pilnaverčiu pašaru, kuriame yra visos maistingosios medžiagos. Nepilnavertis pašaras ar nesubalansuotas racionas, kuriame yra angliavandenių trūkumas mažina LRR išsiskyrimą, ko pasekoje gali sutrikti fermentacijos procesai
13 didžiajame prieskrandyje. Didžiojo prieskrandžio fermentacinio aktyvumo sumažėjimas lemia energijos trūkumą - tai silpnina karvių imunitetą ir gali įtakoti įvairių ligų atsiradimą (8). Lakiosios riebalų rūgštys pagamintos prieskrandžio mikroorganizmų fermentacijos metu yra pagrindinis energijos šaltinis atrajotojams (27). LRR yra angliavandenių rūgimo ir aminorūgščių dezamininimo produktai atrajotojų prieskrandžiuose. Šėrimo raciono struktūra lemia bendros LRR gamybos ir atskirų lakiųjų riebalų rūgščių santykį didžiajame prieskrandyje. Jei karvės šeriamos stambiais pašarais, didžiajame prieskrandyje padidėja acto rūgšties gamyba. Karves šeriant koncentruotais pašarais, didžiajame prieskrandyje padaugėja propiono ir sviesto rūgšties. Skiriant tinkamą šėrimo racioną, galvijų didžiajame prieskrandyje, kiekvieną dieną pasigamina 3,7 kg acto rūgšties, 1,1 kg propiono ir 0,5 kg sviesto rūgšties (19).
Tyrimai parodė, kad prieskrandžio turinio mikroorganizmų pagrindinė funkcija yra angliavandenių skaidymas (8). Sumažėjus didžiojo prieskrandžio mikroorganizmų aktyvumui, kartu sumažėja ir LRR gamyba. Sumažėjusi LRR gamyba, įtakoja jų tarpusavio santykio pokytį. Atskirų LRR tarpusavio santykio nuokrypis nuo normos daro neigimą įtaką maisto medžiagų apykaitai ir gyvulių produktyvumui (20).
Atrajotojų didžiajame prieskrandyje angliavandenių fermentacija užtikrina reikiamą energijos kiekį įvairiems organizmo procesams vykti. Pagrindinis tirpiųjų angliavandenių fermentacijos produktas yra pieno rūgštis (28).
1.1.4. Riebalų rūgščių sintezė didžiajame prieskrandyje
Augalų angliavandeniai ir baltymai, didžiojo prieskrandžio turinio mikroorganizmų yra fermentuojami į lakiąsias riebalų rūgštis (29). Galvijų organizme vyksta daugelio riebalų rūgščių sintezė. Tačiau yra tokių, kurių organizmas pats nesintetina. Tai tokios riebalų rūgštys, kurios savo grandinėje turi 18 - 20 anglies atomų. Šios riebalų rūgštys gyvulio organizmui yra labai reikalingos, jas gyvulys gauna kartu su pašaru. Iš didžiajame prieskrandyje susidariusių acto ir sviesto rūgščių yra sintetinama didžioji dalis riebalų. Likusi dalis sintetinama iš riebalų rūgščių, patekusių į kraują iš plonosios žarnos. Normalu tada, kai riebalai sudaro 3 - 5 proc., raciono sausųjų medžiagų. Mokslininkai - A. E. Relling ir C. C. Reynolds (2007), atliko eksperimentą, kurio metu tyrė didžiojo prieskrandžio apsaugotų riebalų priedų įtaką pieninių karvių produktyvumui. Mokslininkai nustatė, kad skiriant riebalų priedus, kuriuose yra daugiau nesočiųjų rūgščių, karvių produktyvumas mažėja ir pieno primelžiama mažesnio riebumo ir mažesnis kiekis. Tai aktuali problema, susijusi su energijos stoka gyvulio organizme. Galimas šios problemos sprendimo būdas yra apsaugotų riebalų priedų naudojimas, kuriuos daugiausiai sudaro sočiosios riebalų rūgštys, pieninių karvių racione (15). Tad galime daryti prielaidą, jog tinkamai subalansuotas racionas ir tinkamai paskirti pašarų
14 priedai, gali daryti teigiamą įtaką mikroorganizmų veiklai, taip skatindami fermentacijos procesų aktyvumą. Šiuolaikinės molekulinės biotechnologijos, leidžia geriau suprasti ir įvertinti fermentacijos procesus, vykstančius didžiajame prieskrandyje. Tai leidžia, sudaryti tinkamiausią racioną ir paskirti tinkamas priemones, gerinančias mikroorganizmų veiklą didžiajame prieskrandyje (29).
1.1.5. Azoto turinčių medžiagų apykaita didžiajame prieskrandyje
Didžiajame prieskrandyje esantys mikroorganizmai skaido baltymus iki peptidų ir aminorūgščių (26). Baltymų skilimo greitį lemia baltymo tirpumas ir jų fizinės savybės (3). Aminorūgštys, susidariusios baltymų skilimo procese dezaminuojasi. Taipogi aminorūgštis gali asimiliuoti mikroorganizmai, esantys didžiajame prieskrandyje. Tai rodo, jog laisvų aminorūgščių didžiajame prieskrandyje yra mažai, tad vykstant biocheminiams procesams, galvijų didžiajame prieskrandyje susidariusios aminorūgštys yra svarbus šaltinis mikroorganizmų baltymų gamybai (30). Dauguma tyrimų rodo, kad NH3-N koncentracija didžiajame prieskrandyje viršija normą, taip yra dėl didelio prieskrandžio pirmuonių ir bakterijų proteolitinio aktyvumo. Bakterijų baltymų pasiskirstymas didžiajame prieskrandyje taip pat gali įtakoti NH3-N koncentracijos pokyčius (32).
Amoniakas (NH3) didžiajame prieskrandyje susidaro tuomet, kai aminorūgštys dezaminuojasi. Taip pat amoniakas gali susidaryti, vykstant nitritų bei nitratų redukcijai ar vykstant šlapalo hidrolizei (3). Amoniaką mikroorganizmai panaudoja savo audinių baltymams gaminti (26).
Amoniako azoto (NH3 – N) apykaita įtakoja angliavandenių ir baltymų sintezę didžiajame prieskrandyje (6). LVA Gyvulininkystės instituto specialistų, atliktų tyrimų duomenys parodė, kad didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai išskiria poteolitinius fermentus, kurių poveikyje yra suskaidomi pašarų baltymai. Proteolitiniai fermentai, baltymus suskaido iki aminorūgščių, peptidų ir amoniako. Iš šių sintezės produktų prieskrandžio mikroflora gamina baltymus. Mikrofloros pagaminti baltymai, gyvulio virškinamajame trakte yra suvirškinami ir pasisavinami. Atsižvelgiant į tyrimo rezultatus, galima teigti, jog aminorūgštimis karvės organizmas yra aprūpinamas dviem būdais: iš suvirškintos prieskrandžio mikrobinės masės ir likusių prieskrandyje nesuskilusių pašaro baltymų. Jei pašarų baltymų tirpumas prieskrandžių skysčiuose yra geras, baltymai yra suskaidomi greičiau, jei tirpumas blogas - lėčiau. Karvėms naudingiau skirti tuos pašarus, kurių skilimo greitis prieskrandyje yra mažas, kadangi didelis tirpumas įtakoja nepanaudoto amoniako susidarymą (15).
15 1.1.6. Didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai
Galvijų didysis prieskrandis yra palanki terpė anaerobinių mikroorganizmų vystymuisi ir funkcionavimui. Optimalus prieskrandžio turinio pH, tinkama temperatūra (+38 - +40°C) ir anaerobinė terpė yra geriausios sąlygos anaerobinių mikroorganizmų veikimui (20).
Didžiajame prieskrandyje vyrauja šios mikroorganizmų rūšys: bakterijos, pirmuonys ir grybeliai. Šie mikroorganizmai, į virškinimo sistemą patekusį pašarą, skaido iki galutinių produktų, kurie naudojami pačių mikroorganizmų reprodukcijai ir ląstelių augimui. Bakterijos ir pirmuonys atlieka svarbiausią vaidmenį, fermentacijos procese. Jie suvirškina apie 70 - 80 proc. sausųjų medžiagų didžiajame prieskrandyje. Skirtingų rūšių bakterijos atlieka skirtingas funkcijas. Vieni virškina krakmolą ir cukrų, kiti - celiuliozę. Pavyzdžiui, pirmuonys galvijų didžiajame prieskrandyje skaido krakmolą, celiuliozę ir hemiceliuliozę. Mikrobų skaičius ir proporcijos priklauso nuo gyvulio šėrimo raciono. Pagrindiniai galutiniai produktai, gaunami mikrobinės fermentacijos būdu yra šie: lakiosios riebalų rūgštys, amoniakas, dujos (26). Didžiajame prieskrandyje esančių maisto medžiagų koncentracija gali įtakoti anaerobinės populiacijos pokyčius (20).
Pašaro virškinimo greitis, priklauso nuo pašaro sudėties. Priklausomai nuo su pašaru gaunamų maistinių medžiagų, priklauso fermentacijos funkciją atliekančių mikroorganizmų augimas ir dauginimasis. Jei mikrobų augimas ir dauginimasis yra sulėtėjęs, to pasekoje sulėtėja pašarų virškinimas (38). Prieskrandžio turinio sudėtis labai priklauso nuo mikroorganizmų sudėties ir jų rūšies bei medžiagų apykaitos produktų šalinimo iš prieskrandžio (31). Pavyzdžiui, jei racione trūksta baltymingų pašarų, tai gali įtakoti prieskrandžio turinio mikroorganizmų kurios nors rūšies sumažėjimą arba visišką išnykimą. Viename mililitre galvijų didžiojo prieskrandžio turinio yra daugiau kaip 107 bakterijų (20). Didžiausias bakterijų skaičius galvijų didžiajame prieskrandyje būna praėjus kelioms valandoms po šėrimo. Karvėms skiriant daugiau koncentruoto pašaro, didžiojo prieskrandžio turinyje padidėja Lactobacillus rūšies bakterijų skaičius (16). Jei galvijai serga prieskrandžio acidoze, bakterijų redukcinis aktyvumas sulėtėja (32).
Kaip ir prieskrandžio mikroorganizmams, taip ir pirmuonims, prieskrandžio terpė jų funkcionavimui yra palanki. Viena pagrindinių pirmuonių funkcijų didžiajame prieskrandyje - celiuliozės virškinimas (13).
Pirmuonys kaupia rezervinius polisacharidus, kurie yra svarbūs jų pačių gyvybinei veiklai ir gyvulio mitybai. Energijos pirmuonys gauna kartu su maisto medžiagomis. Jei didžiajame prieskrandyje pirmuonių skaičius sumažėja tuo atveju, padidėja amoniako azoto, LRR ir pieno rūgšties koncentracija. Sumažėjus pirmuonių skaičiui taip pat sumažėja organinės medžiagos
16 virškinamas (20). Jei prieskrandžio turinyje pirmuonys yra aktyvūs ir jų yra daug, tai yra vienas iš rodiklių, parodančių gerą gyvulio sveikatos būklę (13).
1.2. Galvijų šėrimas
Pieninių galvijų šėrimą galima apibūdinti kaip pašarų naudojimą, gyvulio augimui, reprodukcijai, laktacijai ir sveikatingumui palaikyti bei skatinti. Norint užtikrinti gerą karvių produktyvumą bei reprodukciją, svarbu yra sudaryti tinkamą racioną – sudaryti optimalų maisto medžiagų balansą, atitinkantį karvių fiziologinius poreikius (32). Melžiamos karvės turi išskirtinį gebėjimą gaminti gyvūninės kilmės angliavandenius, baltymus bei riebalus. Tačiau tam, kad šias medžiagas galėtų gaminti, reikalingos maistinės medžiagos, užtikrinančios geras karvių produkcines savybes (33).
Tinkamas mitybos racionas pieninio tipo galvijams yra labai svarbus veiksnys įtakojantis gaunamo pieno kokybę (23). Didžiausias energijos poreikis karvėms yra pirmąsias penkias laktacijos savaites. Dažnai energijos sąnaudos viršija energijos poreikį, kas įtakoja galvijų organizmo fiziologinį parametrų nuokrypį nuo normos. Tai gali būti įvairių ligų priežastimi. Norint išvengti susirgimų ir karvėms skirti pilnavertį pašarą, sudarant racioną, svarbu yra atsižvelgti į cheminę pašarų sudėtį – tai yra vienas svarbiausių rodiklių, norint nustatyti pašarų visavertiškumą (6). Ar tinkama yra pašarų kokybė, galima nustatyti atsižvelgiant į produkuojamo pieno rodiklius. Piene esantis riebalų ir baltymų santykis, parodo kiek pašarai yra visaverčiai. Kai karvių piene yra mažiau nei 80 proc. baltymų, sudarančių riebalų kiekį piene, galima daryti prielaidą, jog karvėms stinga baltymų (34).
Pašaruose esančių maistinių medžiagų pasisavinimas priklauso nuo galvijų fiziologinių savybių, pašaro sudėties, kiekio bei gebėjimo pašarą suvirškinti. Pašaro suvartojimas ir virškinimas priklauso nuo didžiojo prieskrandžio fermentacinių rodiklių (35).
Tam, kad pašarai būtų visavertiški ir atitiktų galvijų mitybos normas, svarbu yra tinkamai sudaryti šėrimo racioną, atsižvelgiant į pašarų paruošimą, jų kokybės įvertinimą ir šėrimo dažnumą. Pieninių karvių gero šėrimo pagrindas yra kokybiški stambieji pašarai, koncentruotieji pašarai. Jei karvėms su pašaru skiriamų maistinių medžiagų nepakanka ir nepatenkinamas jų energijos poreikis, reikalingas jų produkcijos bei reprodukcijos savybėms palaikyti, skiriami yra vitaminai, mikroelementai, probiotikai ir įvairūs pašarų priedai (27).
17
1.3. Pašarų priedai
Pašarų priedai yra produktai, naudojami kaip maisto papildai, skirti ūkinės paskirties gyvulių šėrimui. Pašarų priedai dažniausiai yra skiriami tiems gyvuliams, kurie negauna pakankamai maistinių medžiagų, kartu su pašaru. Naudojant pašarų priedus yra skatinamas gyvulių produktyvumas. Pašarų priedai gali būti aminorūgštys, riebalų rūgštys, vitaminai, mineralai ir kitos medžiagos (36). Didžiausias karvių produktyvumas yra tada, kai yra skiriami tinkami pašarų priedai, kartu, paskyrus subalansuotą šėrimo racioną. Svarbu yra gerai suprasti gyvulio organizmo savybes ir mitybos poreikį, tam būtų parenkami gyvulio sveikatai naudingi pašarų priedai. Gyvūnų produktyvumą didina įvairūs pašarų priedai. Gyvulininkystėje dažniausiai naudojami pašarų priedai yra fermentai, mikroorganizmai, organinės rūgštys (37).
Veiksniai nulemiantys ar pašarų priedas yra tinkamas naudojimui yra: numatomas rezultatas, ekonominė nauda, priedo naudos pagrįstumas moksliniais tyrimais. Šie veiksniai yra svarbūs vartotojams, kad galėtų numatyti laukiamus pokyčius ar rezultatus (13).
Keletas pavyzdžių, nurodančių pašarų priedo naudojimo pieninių galvijų racione naudą ir lūkesčius:
Didesnis pieno primilžis;
Didesnis produkuojamo pieno komponentų, baltymų ir (arba) riebalų kiekis; Suintensyvėjusi didžiojo prieskrandžio mikroorganizmų sintezė;
Suintensyvėjusi baltymų ir LRR sintezė;
Intensyvesnis virškinimas virškinamajame trakte; Stabilizuojamas didžiojo prieskrandžio turinio pH;
Sveikatos, bendros organizmo būklės gerinimas (pvz.: sumažinti ketozės ir acitozės atsiradimo riziką, sustiprinti imuninę sistemą).
Ar pašarų priedo vartojimas galvijams duoda teigiamus rezultatus, turi būti nustatyta eksperimentiniais tyrimais? Prieš tiekiant pašarų priedą į rinką, turi būti atlikti moksliniai bandymai ir tyrimai (13).
Pašarų priedai yra skirstomi į kategorijas (38):
1. Technologiniai priedai – Plačiausiai naudojami priedai. Tai konservantai, antioksidantai, emulsikliai, stabilizatoriai, tirštikliai, standikliai, rišamosios medžiagos ir taršos radionuklidais reguliavimo medžiagos. Technologiniams priedams taip pat priskiriamos birumą gerinančios medžiagos ir dažnai naudojami gyvulių ūkyje siloso priedai, denatūruojančios medžiagos bei medžiagos, kurios mažina pašarų užterštumą mikotoksinais.
2. Jusliniai priedai:
18 2.2. kvapieji junginiai – tai medžiagos, kurios pagerina pašaro skonį ir kvapą.
3. Maistiniai priedai:
3.1. vitaminai, provitaminai ar kitos, kurios yra gerai apibrėžtos cheminės sandaros ir jų poveikis yra panašus.
3.2. mikroelementų junginiai.
3.3. aminorūgštys, jų druskos bei analogai. 3.4. karbamidas ir jo produktai.
4. Zootechniniai priedai:
4.1. virškinamumą gerinančios medžiagos - tai medžiagos, kurios sušertos gyvūnams pagerina pašaro suvirškinamumą.
4.2. žarnyno floros stabilizatoriai – tai įvairūs mikroorganizmai, kurie daro teigiamą įtaką žarnyno florai.
4.3. medžiagos, kurios daro teigiamą poveikį aplinkai. 4.4. kiti zootechniniai priedai.
5. Kokcidiostatai ir histomonostatai.
Antibiotikus, išskyrus kokcidiostatikus ar histomonostatus, yra draudžiama naudoti kaip pašarų priedus (38).
Pašarų priedų nauda yra mikroorganizmų šaltinis, kurių dėka padidėja pieno produkcija, gerėja gyvulių sveikata (39).
Šiame tyrime, naudojamas L. plantarum priedas, priskiriamas priedų kategorijai „technologiniai priedai“ ir funkcinei grupei „siloso priedai“.
Nollet ir kt., (1998) aprašė tyrimą, kurio metu, galvijams buvo skiriamas L. plantarum priedas. Eksperimento tyrimo rezultatai parodė, kad skiriant L. plantarum priedą, didžiajame prieskrandyje reikšmingai padidėjo LRR gamyba ir reikšmingai sumažėjo metano (CH4) gamyba. Tai svarbus aspektas, aplinkos taršos mažinimui. Šie rezultatai rodo, kad parinktos Lactobacillus rūšies bakterijos turi gebėjimą stimuliuoti didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinius procesus. Tačiau tam, kad gyvų mikroorganizmų priedų naudojimas būtų veiksmingas, siekiant pagerinti didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinius procesus, mikroorganizmai, patekę į prieskrandį turi išlikti gyvybingi. Todėl, gyvos mikroorganizmų kultūros, skiriami kaip pašarų priedai, gali lengvai prisitaikyti prie didžiojo prieskrandžio turinio aplinkos (40).
1.4. Pieno rūgšties bakterijos
Pieno rūgšties bakterijos yra randamos maisto produktuose, augaluose, vaisiuose bei gyvūnų ir žmonių organizme. Šiai bakterijų grupei yra būdinga pieno rūgšties gamyba, ir metabolizmo
19 procesai, kurių metu yra skaidomos maistinės medžiagos. Galutinis produktas pieno rūgšties bakterijų gamybos procese yra gliukozė. Jos naudojamos kopūstų, vyno, rūgpienio ir kitų produktų rauginimui (41). Pieno rūgšties bakterijos organizme atlieka apsauginę funkciją. Šios bakterijos gerina pašaro virškinamumą (40). Taipogi, šios bakterijos yra naudojamos kaip siloso priedai, siekiant pagerinti jo išsaugojimo efektyvumą (42). Pieno rūgšties bakterijos - tai mikroorganizmai, kurie lokalizuojasi gyvūno žarnyno mikrofloroje. Pieno rūgšties bakterijos atlieka svarbią funkciją - padeda išsaugoti ir taupyti energiją ir skatina baltymų išsaugojimo procesą. Ypač bakterijos, labiausiai dominuojančios fermentacijos procese. Pvz.: Lactobacillus plantarum,
Lactobacillus acidophilus, Enterococcus faecium ir kitos bakterijos užtikrina optimalią pieno
rūgšties fermentaciją (42).
Pagrindinė teorija yra ta, kad pašarų prieduose esančios bakterijos neleidžia rūgštėti prieskrandžio turinio pH, todėl, kad mažina pieno rūgšties gamybą ir didina kai kurių mikrobų, pieno rūgšties panaudojimą. Tai skatina pašarų priede esančių bakterijų, riebalų rūgščių sunaudojimą, ir taip mažina didžiojo prieskrandžio turinio rūgštingumą. Tam tikros pieno rūgšties bakterijų rūšys slopina puvimo bakterijų augimą (13). Bakterijų sudėtis ir funkcijos pieninių galvijų virškinamajame trakte yra labai svarbus veiksnys, įtakojantis, galvijų sveikatingumą ir gaunamo pieno kokybę. Šiuo metu, informacija apie pieninių galvijų bakterijų veikimą ir funkcijas virškinamajame trakte yra labai ribotos (41).
Laktobacilos geba atlikti svarbią funkciją – prisitvirtinti prie žarnų gleivinės sienelės. Viena universaliausių ir plačiausiai paplitusių rūšių laktobacilų šeimoje yra L. plantarum. Šios bakterijos gerai prisitaiko virškinamojo trakto aplinkoje. Jos sugeba konkuruoti su žarnyno mikrofloroje esančiais patogeniniais mikroorganizmais (40).
1.4.1. Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum - tai pieno rūgšties bakterija. Ši rūšis priklauso Lactobacillaceae
šeimai, lactobacillus genčiai. L. plantarum rūšis turi vieną didžiausių genomų Lactobacillaceae šeimoje. Pirmą kartą L. plantarum buvo išskirta iš žmogaus seilių (43).
Lactobacillus plantarum bakterijos yra naudingos ir atlieka svarbią funkciją virškinimo
sistemoje. Šios bakterijos įeina į probiotikų bei pašaro priedų sudėtį. L. plantarum yra vienas iš universaliausių probiotikų. L. plantarum yra randama augaluose, gyvūnų virškinamajame trakte, įskaitant ir žmones. L. plantarum atlieka svarbų vaidmenį maisto gamybos pramonėje - naudojama gaminių konservavimui. Ši bakterijų rūšis yra naudinga tuo, kad turi savybę sunaikinti sukėlėjus, išsaugoti vertingas maisto medžiagas, vitaminus ir antioksidantus. L. plantarum taip pat turi savybę gaminti liziną - naudingą aminorūgštį (43).
20
L. plantarum yra plačiausiai paplitusi bakterija naudojama siloso inokuliantų gamyboje. L. plantarum padermės gamina heterologinius baltymus, kurie yra svarbūs galvijų virškinimo
procese. Šios pieno rūgšties bakterijos turi daug antioksiduojančių savybių ir padeda palaikyti optimalią žarnyno mikroflorą bei slopina patogeninių bakterijų augimą rūgščioje terpėje.
L. plantarum rūšies bakterijos kaip probiotikas, padeda išlaikyti žarnų epitelio barjerą, kas
padeda išvengti infekcinių ligų, taip pat slopina uždegiminius procesus žarnyno epitelio ląstelėse be to, L. plantarum gali būti naudojama skatinti antikūnių gamybai (13).
L. plantarum pagerina silosavimo procesą. Buvo atlikta apie 20 laboratorinių siloso gamybos
tyrimų, naudojant L. plantarum padermę. Visi tyrimų rezultatai parodė, kad L. plantarum pagerina siloso gamybą, L. planatarum didina pieno rūgšties kiekį, padeda išsaugoti sausąsias medžiagas, mažina prieskrandžio turinio pH ir slopina baltymų irimą bei gerina siloso fermentaciją (44).
21
2. DARBO METODIKA
2.1. Darbo atlikimo vieta, objektas ir tyrimo schema
Tyrimas atliktas 2014 m. su holšteinizuotomis Lietuvos juodmargių veislės karvėmis privačiame ūkyje Kauno rajone. Tyrimas trukmė 62 dienas. Tyrimas vyko tvartiniu laikotarpiu, kai karvės buvo laikytos saitiniu būdu, girdytos iš automatinių girdyklų ir melžtos du kartus per dieną. Tyrimo schema pateikta 1 paveiksle.
1 pav. Tyrimo schema.
Analogų principu karvės buvo suskirstytos į dvi grupes. Pradedant bandymą, visos tyrime dalyvaujančios karvės buvo vidutiniškai 5,2±0,21 metų amžiaus, nuo laktacijos pradžios buvo praėjusi vidutiniškai 98,9±6,72 diena, vidutinis pieno primilžis buvo 26,9±0,38 kg ir šių karvių
Karvių būklės įvertinimas ir grupių sudarymas
Kontrolinė grupė Karvės šeriamos pagal šeriamos
pagal proteinų ir energijos poreikius subalansuotu racionu
Bandomoji grupė Karvės papildomai su pašaru
priedo su Lactobacillus
plantarum
Didžiojo prieskrandžio turinio tyrimo pradžios ir tyrimo pabaigos biocheminių ir mikrobiologinių rodiklių tyrimas
Biocheminiai rodikliai: Ph,
Gliukozės rūgimo reakcijos greitis, cm3/val,
LRR kiekis, mmol/l, Bendras N kiekis, NH3-N kiekis,
L-pieno rūgšties kiekis, mmol/l
Mikrobiologiniai rodikliai: Bakterijų redukcinis aktyvumas, s,
Pirmuonių skaičius, ×103 /ml
22 piene somatinių ląstelių skaičius vidutiniškai buvo 126,4±19,22 tūkst./ml. Tyrimams pasirinktos karvės buvo kliniškai sveikos. Vidutinė temperatūra – (37,5 – 39), gleivinių (rausvos), limfmazgių būklė (paslankūs, pailgi, lygaus paviršiaus, elastiški, neskausmingi) prieskrandžių susitraukimų skaičius (2 – 5 k./2min.) buvo fiziologinės normos ribose.
Tiriamųjų karvių grupės:
Kontrolinė (n = 4) – karvės buvo šeriamos subalansuotu racionu. Balansuojant racioną atsižvelgta į proteinų ir energijos poreikius, kurie turėjo atitikti karvių mitybos fiziologines normas (Jatkauskas ir kt., 2002);
Bandomoji (n = 4) – karvės, kurios buvo šeriamos tokiu pačiu subalansuotu racionu, kaip ir kontrolinės grupės karvės. Bandomosios karvės kartu su pagrindinio raciono kombinuotaisiais pašarais papildomai kiekvieną dieną, 60 dienų, gavo po 100 g priedo. Tiriamas priedas buvo ruošiamas miežių pamiltes fermentuojant su pienarūgšte bakterija Lactobacillus plantarum (3.0×109
ksv (kolonijas sudarantys vienetai)/g).
Visos tyrime dalyvavusios karvės buvo laikomos ir tyrimai atlikti vadovaujantis šiais teisiniais aktais:
Ūkinės paskirties gyvūnų gerovės reikalavimai (Žin., 2002, Nr. 51-1974);
Lietuvos Respublikos gyvūnų gerovės ir apsaugos įstatymas (Žin., 2012, Nr. 122-6126); Mokslo ir mokymo tikslais naudojamų gyvūnų laikymo, priežiūros ir naudojimo reikalavimai (VMVT direktoriaus 2012 m. spalio 31 d. įsakymas Nr. B1-866).
2.2. Didžiojo prieskrandžio turinio ėmimo ir tyrimo metodika
Iš kontrolinių ir bandomųjų karvių buvo paimti didžiojo prieskrandžio turinio mėginiai. Didžiojo prieskrandžio turinys buvo imamas zondu GDZ-1 (Sederevičius, 2000) po rytinio šėrimo tyrimo pradžioje, t. y. vieną dieną prieš pradedant šerti tiriamą priedą, ir tyrimo pabaigoje, t. y. kitą dieną po paskutinio priedo sušėrimo.
Didžiojo prieskrandžio turinys buvo tiriamas nustatant mikrobiologinius ir biocheminius rodiklius.
Tirti šie didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai rodikliai: pH – pH-metru Twin (Japonija) (20);
lakiosios riebalų rūgštys (LRR) – garinės distiliacijos metodu Markgamo aparatu (20);
pieno rūgšties L- ir D- izomerų kiekiai – naudojant fermentų rinkinį (R-biopharm AG - Roche, Darmstadt, Germany) (45);
23 bendras azoto (N) kiekis – Kjeldalio metodu su mineralizavimo įrenginiu Behrotest® InKjel M (Labor-Technik GmbH, Vokietija) ir distiliavimo vandens garais įrenginiu Behr S1 (Labor-Technik GmbH, Vokietija) (46);
amoniako azoto (NH3-N) kiekis – titravimo metodu su distiliavimo vandens garais įrenginiu Behr S1 (Labor-Technik GmbH, Vokietija) (46).
Tirti šie didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologiniai rodikliai:
Redukcinis bakterijų aktyvumas – metileno mėlynojo reakcija, kai veikiant mikroorganizmų fermentams jis redukuojamas ir netenka spalvos (20);
Gliukozės rūgimo reakcija – pagal CO2 gamybos intensyvumą Einhorno sacharometre (20); Pirmuonių skaičius – skaičiuota Fuks-Rozentalio kameroje, kai turinio praskiedimas 1:10 (20).
2.3. Statistinė duomenų analizė
Statistinė duomenų analizė buvo atliekama naudojant Microsoft Excel 2010 programą. Duomenų analizė buvo atlikta kiekvienam vertinamam rodikliui. Apskaičiuoti aritmetiniai vidurkiai (Xv) ir jų paklaidos (Sx), patikimumo laipsnis (p). Rezultatai patikimi, kai p < 0,05, rezultatai nepatikimi, kai p > 0,05.
24
3. TYRIMO REZULTATAI
Bandymo metu buvo tiriama Lactobacillus plantarum priedo įtaka, pieninių karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiams ir mikrobiologiniams rodikliams.
3.1. Karvių didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologiniai ir biocheminiai
rodikliai tyrimo pradžioje
Tyrimo rezultatai parodė, jog tyrimo pradžioje, prieš pradedant šerti tiriamuoju priedu, kontrolinės ir bandomosios grupės karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir
mikrobiologiniai rodikliai buvo fiziologinės normos ribose. Tyrimo rezultatai pateikti 1 ir 2 lentelėse bei 2 - 9 paveiksluose.
1 lentelė. Kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai
rodikliai tyrimo pradžioje.
Rodikliai
Tyrimo pradžia (n=4)
1 karvė 2 karvė 3 karvė 4 karvė Aritmetinis vidurkis Vidurkio paklaida pH 6,67 6,63 6,56 6,51 6,59 0,03 LRR kiekis, mmol/l 112,00 122,00 123,00 115 118 2,67 Bendras N kiekis, mg/100 ml 82,60 67,90 73,45 74,6 74,64 3,03 NH3-N kiekis, mg/100 ml 5,82 8,51 6,45 6,36 6,79 0,59
L-pieno rūgšties kiekis,
mmol/l 0,58 0,43 0,31 0,45 0,44 0,05 Gliukozės rūgimo reakcija, cm3/val. 2,00 1,00 1,50 1,5 1,50 0,20 Bakterijų redukcinis aktyvumas, s 165,00 146,00 135,00 151 149,25 6,22 Pirmuonių skaičius, ×103 /ml 203,13 185,94 200,00 195 196,02 3,75
25
2 lentelė. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai
rodikliai tyrimo pradžioje.
Rodikliai
Tyrimo pradžia (n=4)
1 karvė 2 karvė 3 karvė 4 karvė Aritmetinis vidurkis Vidurkio paklaida pH 6,17 6,69 6,82 6,56 6,56 0,24 LRR kiekis, mmol/l 119,9 120,0 114 114 116,98 1,49 Bendras N kiekis, mg/100 ml 82,60 67,90 73,45 70,7 70,73 6,20 NH3-N kiekis, mg/100 ml 7,95 6,38 5,96 6,74 6,76 0,37 L-pieno rūgšties kiekis, mmol/l 0,45 0,29 0,50 0,41 0,43 0,05 Gliukozės rūgimo reakcija, cm3/val. 1,0 2,5 1,5 1,5 1,63 0,27 Bakterijų redukcinis aktyvumas, s 174 120 137 144 143,75 9,76 Pirmuonių skaičius, ×103 /ml 167,19 151,56 256,83 191,86 191,86 20,08
Ištyrus kontrolinės ir bandomosios grupės karvių didžiojo prieskrandžio turinio, tyrimo pradžios biocheminių ir mikrobiologinių rodiklių rezultatus, nustatėme, kad pH, tyrimo pradžioje bandomųjų karvių grupėje buvo 0,5 vnt. mažesnis (p > 0,05) nei kontrolinių karvių. LRR kiekis kontrolinės grupės karvių buvo 0,87 proc. didesnis (p > 0,05) nei bandomųjų grupės karvių. Bendras N kiekis kontrolinės grupės karvių buvo 5,24 proc. didesnis (p > 0,05) nei bandomosios grupės karvių. NH3-N kiekis tyrimo pradžioje kontrolinės grupės karvių šis rodiklis buvo didesnis 0,4 proc. nei bandomųjų karvių. L-pieno rūgšties kiekis kontrolinės grupės karvių buvo didesnis (p > 0,05) 2,26 proc. nei bandomųjų karvių. Kontrolinės grupės karvių gliukozės rūgimo reakcija didžiojo prieskrandžio turinyje vyko 0,13 cm3/ml lėčiau (p > 0,05) nei bandomosios grupės karvių. Bandomosios grupės karvių didžiojo prieskrandžio bakterijų redukcinė reakcija vyko 3,68 proc. greičiau (p > 0,05) nei kontrolinės grupės karvių. Pirmuonių skaičius bandomųjų karvių grupėje buvo mažesnis (p < 0,05) (2,12 proc.) nei kontrolinių karvių grupės. Tyrimo pradžioje kontrolinių ir bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinyje pieno rūgšties D-izomero nustatyti tik pėdsakai (0,0004–0,00055 mmol/l).
26
3.2. Karvių didžiojo prieskrandžio turinio mikrobiologiniai ir biocheminiai
rodikliai tyrimo pabaigoje
Tyrimo pabaigos rezultatai parodė, kad karves 60 dienų šėrus tiriamuoju priedu, jų didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai rodikliai, kaip ir kontrolinės grupės karvių, buvo fiziologinės normos ribose. Tyrimo rezultatai pateikti 3, 4 lentelėse bei 2 - 9 paveiksluose.
3 lentelė. Kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai
rodikliai tyrimo pabaigoje.
Rodikliai
Tyrimo pabaiga (n=4)
1 karvė 2 karvė 3 karvė 4 karvė Aritmetinis vidurkis Vidurkio paklaida PH 6,52 5.63 6,46 5,94 6,14 0,21 LRR kiekis, mmol/l 130,00 125,00 115,00 118,00 122,00 3,39 Bendras N kiekis, mg/100 ml 48,10 97,30 77,00 69,96 73,09 10,15 NH3-N kiekis, mg/100 ml 6,38 7,17 6,12 6,24 6,48 0,24
L-pieno rūgšties kiekis,
mmol/l 0,28 0,47 0,25 0,32 0,33 0,05 Gliukozės rūgimo reakcija, cm3/val. 1,50 2,00 2,00 1,50 1,75 0,14 Bakterijų redukcinis aktyvumas, s 60,00 75,00 35,00 96 66,50 12,8 Pirmuonių skaičius, ×103 /ml 154,69 220,31 226,56 199,83 200,35 16,25
27
4 lentelė. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminiai ir mikrobiologiniai
rodikliai tyrimo pabaigoje.
Rodikliai
Tyrimo pabaigoje (n=4)
1 karvė 2 karvė 3 karvė 4 karvė Aritmetinis vidurkis Vidurkio paklaida pH 6,43 6,09 6,55 6,73 6,45 0,12 LRR kiekis, mmol/l 150,0 132,0 128,0 140,0 137,50 4,20 Bendras N kiekis, mg/100 ml 93,10 74,70 60,90 59,40 72,03 6,77 NH3-N kiekis, mg/100 ml 9,52 6,83 5,49 6,98 7,21 0,73
L-pieno rūgšties kiekis,
mmol/l 0,32 0,25 0,29 0,38 0,31 0,02
Gliukozės rūgimo reakcija,
cm3/val. 2,0 2,0 1,0 1,5 1,63 0,20 Bakterijų redukcinis aktyvumas, s 70,0 60,0 60,0 50,0 60,00 3,53 Pirmuonių skaičius, ×103 /ml 364,06 184,38 176,56 270,31 248,83 38,00 5,9 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 Kontrolinė grupė Bandomoji grupė Kontrolinė grupė Bandomoji grupė
Tyrimo pradžia Tyrimo pabaiga
pH
28 Ištyrus didžiojo prieskrandžio turinio pH (žr. 2 pav., 3, 4 lenteles) nustatėme, kad tyrimo pabaigoje bandomųjų karvių grupėje rodiklis buvo 0,09 vnt. didesnis (p > 0,05) nei kontrolinių karvių. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio pH, baigus šerti priedą, buvo 0,11 vnt. mažesnis (p > 0,05), lyginant su tyrimo pradžios rezultatais toje pačioje grupėje (žr. 2, 4 lenteles).
Kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio pH tyrimo pabaigoje sumažėjo 0,45 vnt. (p > 0,05) lyginant su tyrimo pradžios rezultatais (žr. 1, 3 lenteles).
3 pav. Tiriamųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio LRR kiekis tyrimo pradžioje ir pabaigoje.
Ištyrus didžiojo prieskrandžio turinio LRR kiekį (žr. 3 pav., 3, 4 lenteles), nustatėme, kad tyrimo pabaigoje bandomųjų karvių šis rodiklis buvo 12,7 proc. didesnis (p > 0,05) nei kontrolinių
karvių. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio LRR kiekis, baigus šerti priedą, buvo 0,41 proc. didesnis (p > 0,05) nei šių karvių tyrimo pradžioje (žr. 2, 4 lenteles). Kontrolinių karvių
didžiojo prieskrandžio turinio LRR kiekis tyrimo pabaigoje padidėjo 3,39 proc. (p > 0,05) lyginant su tyrimo pradžios rezultatais (žr. 1, 3 lenteles).
29
4 pav. Tiriamųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio bendras N kiekis tyrimo pradžioje ir
pabaigoje.
Didžiojo prieskrandžio turinio bendras N (žr. 4 pav., 3, 4 lenteles) kiekis tyrimo pabaigoje bandomųjų karvių grupės buvo 1,46 proc. mažesnis (p < 0,05) nei kontrolinių karvių. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio bendras N kiekis, baigus šerti priedą, buvo 1,84 proc. mažesnis (p > 0,05) nei tos pačios grupės tyrimo pradžioje (žr. 2, 4 lenteles). Kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio bendras N kiekis tyrimo pabaigoje sumažėjo 2,07 proc. (p > 0,05) lyginant su tyrimo pradžios rezultatais (žr. 1, 3 lenteles).
NH3-N kiekis; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 N H 3-N k ie kis Kontrolinė grupė Bandomoji grupė Kontrolinė grupė Bandomoji grupė
Tyrimo pradžia Tyrimo pabaiga
30 Ištyrus didžiojo prieskrandžio turinio NH3-N (žr. 5 pav., 3, 4 lenteles) kiekį, nustatėme, jog šis rodiklis tyrimo pabaigoje, bandomosios grupės karvių buvo 11,23 proc. didesnis (p > 0,05) nei kontrolinės grupės karvių. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio NH3-N kiekis, baigus
šerti priedą, buvo 6,62 proc. didesnis (p > 0,05) nei tos pačios grupės tyrimo pradžioje (žr. 2, 4 lenteles). Kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio NH3-N kiekis tyrimo pabaigoje
sumažėjo 4,53 proc. (p > 0,05) lyginant su tyrimo pradžios rezultatais (žr. 1, 3 lenteles).
6 pav. Tiriamųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio L-pieno rūgšties kiekis tyrimo pradžioje ir
pabaigoje.
Atlikus L-pieno (žr. 6 pav., 3, 4 lenteles) rūgšties kiekio tyrimą karvių didžiojo prieskrandžio turinyje, nustatėme, jog šis rodiklis tyrimo pabaigoje bandomosios karvių grupės buvo mažesnis (p > 0,05) 6,06 proc., lyginant su kontrolinės karvių grupės, tyrimo pabaigos rezultatais.
Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio L-pieno rūgšties kiekis tyrimo pradžioje (žr. 2, 4 lenteles) buvo 28,32 proc. didesnis (p > 0,05) nei tos pačios grupės tyrimo pabaigoje.
Kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio L-pieno rūgšties kiekis tyrimo pabaigoje sumažėjo 25,42 proc. (p > 0,05) lyginant su tyrimo pradžios rezultatais (žr. 1, 3 lenteles).
31 1,35 1,4 1,45 1,5 1,55 1,6 1,65 1,7 1,75 Kontrolinė grupė Bandomoji grupė Kontrolinė grupė Bandomoji grupė
Tyrimo pradžia Tyrimo pabaiga
G liuk o zės rū gim o re ak cijos gre itis , cm 3/v al.
7 pav. Tiriamųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio gliukozės rūgimo reakcijos greitis tyrimo
pradžioje ir pabaigoje.
Atlikus gliukozės rūgimo reakcijos greičio (žr. 7 pav., 3, 4 lenteles) tyrimą, nustatėme, kad tyrimo pabaigoje, bandomųjų karvių grupėje rodiklis buvo 7,14 proc. mažesnis (p > 0,05) nei kontrolinės grupės karvių. Gliukozės rūgimo reakcijos greitis bandomosios grupės karvių tyrimo pradžioje ir pabaigoje buvo vienodas (žr. 2, 4 lenteles). Gliukozės rūgimo reakcijos greitis kontrolinės grupės karvių tyrimo pabaigoje buvo 16,66 proc. didesnis nei tos pačios grupės tyrimo pradžioje (žr. 1, 3 lenteles). 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Kontrolinė grupė Bandomoji grupė Kontrolinė grupė Bandomoji grupė
Tyrimo pradžia Tyrimo pabaiga
B a kt er ij ų r ed u kc in is a kt yv u m a s, s
8 pav. Tiriamųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio bakterijų redukcinis aktyvumas tyrimo
32 Ištyrus didžiojo prieskrandžio turinio bakterijų redukcinį aktyvumą (žr. 8 pav., 3, 4 lenteles),
nustatėme, kad tyrimo pabaigoje bandomųjų karvių bakterijos metileno mėlynąjį redukavo 9,77 proc. greičiau (p < 0,05) nei kontrolinių karvių. Bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio
turinio bakterijų redukcinis aktyvumas tyrimo pabaigoje buvo 58,26 proc. buvo didesnis (p > 0,05) nei tyrimo pradžioje (žr. 2, 4 lenteles).
Ištyrus didžiojo prieskrandžio turinio bakterijų redukcinį aktyvumą, nustatėme, kad tyrimo pabaigoje kontrolinės grupės karvių didžiojo prieskrandžio turinio bakterijos metileno mėlynąjį redukavo 55,44 proc. greičiau (p < 0,05) nei tos pačios grupės karvių bakterijos tyrimo pradžioje (žr. 1, 3 lenteles).
9 pav. Tiriamųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinio pirmuonių skaičius tyrimo pradžioje ir
pabaigoje.
Atlikus pirmuonių skaičiaus (žr. 9 pav., 3, 4 lenteles) tyrimą didžiojo prieskrandžio turinyje, nustatėme, kad tyrimo pabaigoje, bandomosios grupės karvių pirmuonių skaičius didžiojo prieskrandžio turinyje, tyrimo pabaigoje buvo 48,48 tūkst./ml. didesnis (p < 0,05) nei kontrolinės karvių grupės tyrimo pabaigoje. Ištyrus didžiojo prieskrandžio turinio, bandomosios karvių grupės pirmuonių skaičių, nustatėme, kad pirmuonių skaičius tyrimo pabaigoje buvo didesnis (p < 0,05) 56,97 tūkst./ml. nei tos pačios grupės tyrimo pradžioje (žr. 2, 4 lenteles). Tyrimo pabaigoje, kontrolinių grupės karvių, didžiojo prieskrandžio turinyje pirmuonių skaičius buvo 4,33 tūkst./ml. didesnis (p < 0,05) lyginant su tos pačios grupės tyrimo pradžios rezultatais (žr. 1, 3 lenteles). Tyrimo pabaigoje kontrolinių ir bandomųjų karvių didžiojo prieskrandžio turinyje pieno rūgšties D-izomero nustatyti tik pėdsakai (0,0004–0,00055 mmol/l).
33
4. TYRIMO REZULTATŲ APTARIMAS
Daugelis mokslininkų tyrė įvairios kilmės probiotikų įtaką galvijų didžiojo prieskrandžio fermentaciniams procesams bei ekosistemai. Japonijos mokslininkai nustatė probiotiko, kurį sudarė
L. plantarum padermė 220, E. faecium padermė 26 ir Clostridium butyricum padermės Miyari,
poveikį veršelių didžiojo prieskrandžio pH, riebalų rūgščių kiekiui ir prieskrandžio mikroflorai. Tirtas probiotikas pasižymėjo teigiama įtaka didžiojo prieskrandžio veiklai - pagerino jo fermentacinius rodiklius ir sumažino acitozės riziką. Be to, veršelių, kuriems buvo duodami
probiotikai, prieskrandžio pH buvo stabilus (6,6 – 6,8). Veršelių, kurie probiotikų negavo, didžiojo prieskrandžio turinio pH rūgštėjo. Taigi, tyrimas parodė, jog probiotikas stabilizavo pH, aprūpino energija prieskrandžio mikroflorą. Manoma, kad probiotiko gyvosios bakterijos, kurioms priklauso ir L. plantarum, neleido rūgštėti pH, nes mažino pieno rūgšties gamybą ir didino kai kurių bakterijų pieno rūgšties panaudojimą (13). Mūsų tyrimo rezultatai yra panašūs su šio mokslinio tyrimo rezultatais. Mes nustatėme, kad baigus šerti L. plantarum priedą, bandomosios karvių grupės pH buvo 1,68 proc. mažesnis negu tyrimo pradžioje. Tuo tarpu kontrolinės karvių grupės didžiojo prieskrandžio turinio pH sumažėjo beveik 7 proc., lyginant su tyrimo pradžios rezultatais. Mūsų tirtų karvių didžiojo prieskrandžio turinyje L-pieno rūgšties kiekis mažėjo ir tyrimo pabaigoje karvių, gavusių tiriamą priedą, buvo beveik 3 proc. mažesnis nei priedo negavusių karvių (13).
Nollet ir kiti mokslininkai galvijus šėrė L. plantarum priedu ir nustatė, kad jų didžiajame prieskrandyje reikšmingai padidėjo LRR gamyba ir reikšmingai sumažėjo metano gamyba. Be to, tai yra svarbu norint sumažinti aplinkos taršą. Šie rezultatai rodo, kad parinktos Lactobacillus rūšies bakterijos turi gebėjimą stimuliuoti didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinius procesus. Mūsų atliktame tyrime, karvių, kurios gavo L. plantarum priedą, didžiojo prieskrandžio turinyje LRR kiekis taip pat nustatytas didesnis nei karvių, kurios priedo negavo, nors gautas skirtumas nebuvo statistiškai reikšmingas (45).
Baltymų metabolizmą didžiajame prieskrandyje įtakoja prieskrandyje esantys mikroorganizmai. Tinkamos šėrimo sąlygos yra efektyviausia priemonė kontroliuoti didžiojo prieskrandžio baltymų skilimą ir efektyvų N panaudojimą. Sumažėjęs bendro azoto kiekis didžiajame prieskrandyje, mažina baltymų skilimo greitį ir didina azoto panaudojimą, nes prieskrandžio mikroorganizmai jie naudoja mikrobinių baltymų sintezei. Mokslinių tyrimų duomenimis, naudojant L. buchneri ir L. plantarum derinį, fermentacinių procesų metu yra sumažinama bendra N koncentracija didžiajame prieskrandyje (16). Tai parodė ir mūsų atlikti tyrimai. Bandomosios grupės karvių, kurios gavo L. plantarum priedą, bendras N kiekis didžiojo prieskrandžio turinyje, tyrimo pabaigoje sumažėjo 1,46 proc. (p < 0,05) lyginant su kontrolinės
34 grupės rezultatais. Sumažėjęs bendro azoto kiekis ir padidėjęs amoniako azoto kiekis prieskrandžio turinyje rodytų proteolizės procesų suaktyvėjimą (37).
Azoto apykaita didžiajame prieskrandyje yra didžiojo prieskrandžio mikroorganizmų
metabolitinio aktyvumo rezultatas. Didžiojo prieskrandžio NH3-N koncentracija, svyruoja nuo 0,8 iki 56 mg/dL (46). Mūsų tyrimuose, baigus šerti L.plantarum priedą, nustatėme, kad didžiojo
prieskrandžio turinio NH3-N kiekis buvo daugiau nei 11 proc. didesnis už karvių, kurios priedo negavo. Manome, kad NH3-N kiekio padidėjimas didžiajame prieskrandyje, rodo biocheminių procesų padidėjusį aktyvumą.
Kuo greičiau anaerobiniai mikroorganizmai atlieka maisto medžiagų fermentaciją, tuo daugiau pagaminama galutinių produktų (42). Galvijų didžiajame prieskrandyje yra fermentuojamas didelis kiekis dujų. Per vieną valandą, galvijų didžiajame prieskrandyje pasigamina nuo 30 iki 50 litrų dujų (47). Mūsų atlikti tyrimai parodė, kad gliukozės rūgimo reakcijos greitis, kuris vertinamas pagal išsiskyrusių dujų kiekį, bandomojoje karvių grupėje, bandymo pabaigoje nepakito lyginant su tos pačios grupės rezultatais tyrimo pradžioje. Nollet ir kiti mokslininkai teigia, kad L. plantarum priedo naudojimas mažina metano gamybą didžiajame prieskrandyje (48).
Atrajotojams skyrus priedą, kurį sudarė Lactobacillus plantarum ir Pediococcus acidilactici derinys su celiuliozės fermentu, jų prieskrandyje nustatytas didesnis pirmuonių skaičius (p < 0,05) (45). Mūsų atlikti tyrimai parodė panašius rezultatus. Baigus vartoti L. plantarum priedą, pirmuonių skaičius didžiojo prieskrandžio turinyje buvo daugiau nei 24 proc. didesnis (p > 0,05) už karvių, negavusių priedo. Baigus vartoti tiriamąjį priedą, bandomojoje karvių grupėje, tyrimo pabaigoje pirmuonių skaičius padidėjo beveik 30 proc. (p > 0,05) lyginant su tyrimo pradžia. Mokslinių tyrimų duomenimis, didžiojo prieskrandžio mikroorganizmai, esant 20-22°C aplinkos temperatūrai, metileno mėlynąjį redukuoja per 3 min. arba greičiau. Reagento redukavimo greitis parodo bakterijų aktyvumą. Taigi, kuo bakterijos yra aktyvesnės, tuo greičiau vyksta redukcijos reakcija (48). Mūsų atlikto tyrimo rezultatai parodė, kad kontrolinių karvių didžiojo prieskrandžio turinio bakterijos tyrimo pabaigoje metileno mėlynajį redukavo beveik 83 s greičiau nei tyrimo pradžioje. Karvių, kurios gavo tiriamojo priedo, didžiojo prieskrandžio bakterijos tyrimo pabaigoje metileno mėlynąjį redukavo beveik 93 s greičiau nei tyrimo pradžioje. Manome, kad L. plantarum priedas neturėjo įtakos bakterijų redukciniam aktyvumui.
Kaip matome, karvės 60 dienų šeriant tiriamu priedu, kai kasdien jos gaudavo po 3.0×1011 ksv
Lactobacilus plantarum, karvių didžiojo prieskrandžio turinio biocheminių ir mikrobiologinių
rodiklių aktyvumas pasikeitė nežymiai. Todėl vadovaudamiesi gautais rezultatais, karvių didžiojo prieskrandžio turinio fermentacinių procesų aktyvinimui nerekomenduotume joms šerti mūsų tirtos
35
IŠVADOS
1. Tiriamąsias karves šeriant pagal proteinų ir energijos poreikius subalansuotu racionu, jų didžiojo prieskrandžio turinio fermentaciniai rodikliai visą tyrimo laikotarpį buvo fiziologinės normos ribose.
2. Karvėms 60 dienų šeriant kasdien po 3.0×1011 ksv Lactobacilus plantarum, nustatyta kai kurių biocheminių didžiojo prieskrandžio turinio rodiklių aktyvėjimo tendencija: lakiųjų riebalų rūgščių kiekis padidėjo 20,52 mmol/l, bendras ir amoniako azoto kiekis padidėjo atitinkamai 1,3 ir 0,45 mg/100 ml, pH išliko stabilus. L-pieno rūgšties kiekiui tiriamas priedas įtakos neturėjo.
3. Karvėms 60 dienų šeriant kasdien po 3.0×1011 ksv Lactobacilus plantarum, didžiojo prieskrandžio turinyje nustatyta pirmuonių skaičiaus didėjimo tendencija. Tiriamas priedas gliukozės rūgimo reakcijos greičiui ir bakterijų redukciniam aktyvumui įtakos neturėjo.
36
PADĖKA
Dėkoju savo darbo vadovei prof. dr. Rasai Želvytei už kantrybę, pagalbą, pastabas, naudingus patarimus bei suteiktas žinias, rašant magistro darbą.
