Exogén enzimek használata a tejelő szarvasmarha takarmányozásában

Korunk takarmányozási szakemberei számára egyre nagyobb kihívást jelent a genetikai előrehaladás kapcsán jelentkező teljesítménynövekedés. Ez egyre koncentráltabb, a szarvasmarhák igényeit mind jobban kielégítő takarmányadagokat követel meg. A koncentráltság növelése csak a takarmányhasznosulás javulása mellett eredményezhet profitábilis termelést. A mezőgazdasági takarmányok, illetve a különböző tápanyagok hasznosulásának javítása elősegíti a genetikai potenciál által meghatározott teljesítmény, termelés elérését, valamint csökkentheti egyes tápanyagok mennyiségét a takarmányban, amellyel egyidejűleg mérsékli a trágya környezetterhelő hatását.

A folyamatosan fejlődő takarmányozási megoldásokkal dolgozó hazai és nemzetközi szakemberek egyre nagyobb kihívások elé néznek a termelőgazdaságok oldaláról. A nemzetgazdaság számára jelentős a szarvasmarha-ágazat, mi ezen belül a tejelő állomány jövedelmezőségét segítjük. A mezőgazdaságban jelenleg tapasztalható nehézségek ellenére a tejpiac meg tudta őrizni viszonylagos stabilitását, ennek ellenére a kialakult piaci igények és a genetika előrehaladása megkívánja a takarmányozás oldaláról is a felzárkózást.

A tejipari, tejbeltartalmi minősítésen alapuló premizálás generálta a takarmányozás és termelés között kialakuló helyzetet. Termelői oldalról nehézséget okoz a magas genetikai potenciállal rendelkező állatállományok bőtejelő képessége, hiszen a tejmennyiség növelésével a tej hígulása előfordulhat. Jelenleg a felvásárlási árakat a tej nyerszsír- és nyersfehérje-tartalma befolyásolja. A tejipar 3,6% fölötti nyerszsírtartalmú és 3,2% nyersfehérje fölötti tejet vesz át a legkedvezőbb áron, ezért folyamatos törekvés a termelésben ezeknek a paramétereknek a növelése. A 3,6% alatti nyerszsírtartalmú tej esetében a tejipar csökkenti az átvételi árat, ami komoly gazdasági károkat okozhat az állattartó telepeknek. Ezt a nehézséget megfelelő takarmányozással lehet kezelni. Céljaink között már régóta kiemelt jelentőséggel bír a nagy termelésű tehenek energiaellátásának javítása, ezzel az anyagforgalmi betegségek visszaszorítása, a termelés növelése, az energiafüggő szaporodásbiológiai folyamatok hatékony támogatása. A versenyképes termelés igényéhez kapcsolódó teljesítménynövelést megváltozott feltételek mellett kell biztosítanunk, és a partnereinknél termelt tej összetétele (különösen annak zsír- és fehérjetartalma) legalább akkora jelentőséggel bír, mint a termelés volumene. Az elvárt teljesítmény komplexitása a tömegtakarmányok nem megfelelő mennyisége, táplálóanyag-tartalma és emészthetősége kihívás elé állítja a szakmát.

Mindemellett a napjainkban is tapasztalható takarmányalapanyagár-robbanás komolyan megfogalmazza az igényt a meglévő táplálóanyag-hasznosulás, összességében a takarmányadag-hatékonyság javítására. A táplálóanyag-hasznosulás növelése érdekében különböző adalékanyagok kerülnek felhasználásra a takarmányozásban, amelyek megfelelő hatékonyság mellett a takarmányozásra fordított összköltséget csökkenthetik. A takarmányenzimek mint adalékanyagok alkalmazása növeli a felhasznált takarmányok emészthetőségét, mivel igen erős biológiai katalizátorok. A különböző enzimek szubsztrátspecifikusan fejtik ki hatásukat, így a hatékonyság növelése érdekében az enzimkombinációk használata elterjedtebb. Az enzimkiegészítések használatával javítható a takarmányértékesítés, mivel a növényi sejtfalalkotók által elzárt szénhidrátok, zsírok és fehérjék hozzáférhetővé válnak. Lehetővé teszik olyan alapanyagok felhasználását, amelyek emészthetetlen alkotókkal rendelkeznek, így növelve azok értékét. Ezáltal csökkentik a takarmányozási költségeket, fokozzák az állatok teljesítményét.

Megkülönböztetünk endogén és exogén enzimeket. Az endogén enzimek minden állatfaj emésztőtraktusában képződnek, ilyenek az amilázok, proteázok és lipázok. Az exogén enzimek külső úton kerülnek be az állat szervezetébe.

Az exogén enzimek használata a tejelőszarvasmarhaágazatban

A takarmányok emészthetőségének javítására nyújt lehetőséget az exogén enzimek alkalmazása a kérődzők takarmányozásában. Felhasználásukkal javítható a bendőbeli táplálóanyagok lebomlása és az illózsírsav-termelés, amely a megtermelt tej beltartalmi értékeit növeli. Használatukkal javíthatók a vékonybélben történő emésztési folyamatok, így növelve a táplálóanyagok hasznosulását.

A jelenleg piacon található enzimkészítmények hatásmechanizmusa eltérő, aminek oka részben az összetételükben, részben a gyártástechnológiájukban keresendő. Az exogén enzimeket előállításuk alapján két csoportba sorolhatjuk: fermentációs kivonatok és tisztított enzimek.

A fermentációs úton előállított enzimkészítmények jóval stabilabbak, a környezeti hatásokkal szemben ellenállóbbak, több mikroorganizmust tartalmaznak, ezáltal kombinált aktivitásúak, szélesebb hatásspektrumúak. Az enzimek mellett sok egyéb tápanyagot is tartalmaznak (vitaminok, nukleinsavak, aminosavak stb.). Ezzel szemben a tisztított enzimekre specifikus aktivitás jellemző, tisztítottságuknak köszönhetően a külső hatásokra érzékenyebbek (pl. bendő-pH). Az 1. táblázatban összefoglaljuk az enzimek tulajdonságait.

Az 1. táblázatban látható, hogy jelentős különbség tapasztalható a tisztított enzimek és fermentációs kivonatok összetételében és bendőbeli viselkedésében. A rendkívül heterogén, minőségében és mennyiségében akár termelési éven belül is gyakran változó hazai tömegtakarmány-bázis a receptúrák rendszeres „igazítását” vagy változtatását igényli, melynek során sok esetben az abrak összetétele és mennyisége is változik.

1. táblázat. Különböző enzimtermékek összehasonlítása

A legtöbb kiegészítő takarmány, így a tisztított enzimek gyakorlati hatékonysága is nagymértékben függ attól, hogy a felelős szakember megfelelően megválasztott takarmányozási helyzetben helyezi-e el azokat az adagban. Ezzel ellentétben a vizsgálatban használt enzimkészítmény – mivel két gomba- és egy baktériumtörzs (Aspergillus oryzae, Trichoderma viride, Bacillus subtilis) fermentációs kivonataként többféle enzim mellett a fermentáció során képződő szubsztrátokat is tartalmazza – szélesebb hatásspektrumban képes támogatni a bendőfermentációt. Ehhez társítjuk azokat a tapasztalatainkat, hogy egymástól teljesen eltérő takarmányadagok mellett is hasonló pozitív eredményekről tudunk beszámolni. A készítményben található különböző enzimek növelik a takarmányok lebonthatóságát és emészthetőségét a bendő mikroflórájával kialakított szinergizmusnak köszönhetően.

Az exogén enzimkiegészítés hatékonysága három különböző módon nyilvánulhat meg (Paloheimo és mtsai., 2010):

1.) a takarmányhasznosulás hatékonyságának növekedése révén;

2.) a takarmányokban emészthetetlen formában jelenlévő tápanyagok felszabadulása révén;

3.) olyan oligoszacharidok képződése révén, amelyek támogatják a hasznos mikroflórát, miközben az a kompetitív kizárás elvén a patogén baktériumok szaporodását gátolja.

A gyakorlati takarmányozásban az exogén enzimek alkalmazása leginkább a monogasztrikus állatoknál (sertés és a baromfi) terjedt el, mivel az általános felfogás szerint a kívülről bejuttatott enzimek hatástalanok a kérődzők bendőjében zajló endogén enzimek katalizálta hidrolitikus folyamatok miatt (*Adesogan, 2005*), ezzel szemben az exogén enzimek specifikus módon, adott típusú szubsztrátokhoz kötődnek, így alkalmazásuk oka jellemzően a takarmányok egyes alkotóelemeinek jobb hasznosulása (pl. keményítő, fehérje, rost).

A takarmányozásban használt exogén enzimek közé tartoznak a keményítőbontó enzimek (amilázok), a fehérjebontó enzimek (proteázok) és a különböző rostfrakciókat bontó enzimek (β-glükanázok, xilanázok, β-mannanázok stb.). Ezek az enzimek (pl. xilanáz) segítik a nevükben is szereplő szubsztrátok (pl. xilán) lebomlását.

A tejelő szarvasmarha takarmányának meghatározó részét a TMR teszi ki, amely egy egyedi, termelési szinthez igazított receptúrát igényel. Ez köszönhető annak, hogy a takarmányok beltartalmi értékei eltérőek egy adott évben. Ezért ez speciálisabb szakmai kontrollt és komplex takarmányozási rendszert igényel. Nagy mennyiségben tartalmazzák a szükséges szubsztrátokat, amelyek növelik az emészthető rostfrakció mennyiségét, ezzel hozzájárulva az állatok energiaellátásának javításához. A TMR-ben található fermentációs úton előállított készítmény az összetételétől függően növeli a tápanyagok emészthetőségét és felszívódását, a tejtermelést és a tej beltartalmi paramétereit.

Alkalmazásának előnyei:

• javítja a rostellátást;
• növeli a tejelő szarvasmarhák takarmányainak emészthetőségét, ezzel gazdaságosabb termelést eredményezve;
• az emészthetőség javításával nő a tejtermelés, illetve javulnak a tej beltartalmi paraméterei;
• alkalmazásával a befektetett összeg nagyarányú megtérülése várható.

A kifejlesztett enzimkészítmények piaci aktualitását támasztja alá, hogy használatukkal a naponta termelt tej mennyiségének és táplálóanyag-tartalmának (zsír, fehérje) növelése akár együttesen is elérhető. A takarmányadagok magasabb szenázstartalma esetén a tejzsírra vonatkozó pozitív eredmény tapasztalható a tejtermelés növekedése mellett, keményítőben dús adag mellett pedig javuló perzisztencia is várható.

A széles hatásspektrum mellett is fontos szempont, hogy az exogén enzimek használatánál figyelembe vegyük az adag összetételét és a laktációs státuszt, mivel az eddigi nagy létszámú etetéshez kapcsolt pozitív, de eltérő eredményeket ezek függvényében tapasztaltuk.

A kedvező, de különböző módon megnyilvánuló hatások könnyebb áttekinthetősége érdekében az exogén enzimek használatára vonatkozóan kidolgoztak egy mátrixérték-ajánlást, amelyben az eddigi eredmények alapján, eltérő takarmányadagok függvényében összesítették a termék várható hatását, eredményességét (2. táblázat).

2. táblázat. Eltérő takarmányadagok függvényében a termék várható hatásai (forrás: Czakó Péter)

Cél a jelenlegi mátrixértékek gyakorlati tapasztalatokkal való folyamatos bővítése és a termék eddig is jól érzékelhető pozitív hatásainak a táplálóanyagok számításnál való figyelembevétele, így a tejtermelés gazdaságossága tovább javítható. A mátrix értékek bővítésével és pontosításával kontrollált abrakcsökkentésre, a tömegtakarmányok nagyobb arányú felhasználására vagy például a nyári időszakban az alacsonyabb szárazanyag-felvételhez igazodó, mégis hatékonyabb adagok kialakítására nyílhat lehetőség. Az exogén enzimek okszerű használatával, az emésztés hatékonyságának javításán keresztül, a kedvezőbb termelési paraméterek mellett több cél is megvalósulhat: csökkenthetjük az acidózis kockázatát, mérsékelhetjük a hőstressz hatásait, csökkenthetjük a fajlagos termelési költségeket, és segíthetjük az energiaigényes szaporodásbiológiai folyamatokat.

Dr. Gregosits Balázs
kutatás-fejlesztési igazgató
Vitafort Zrt.