Áhrif fóðrunar á efnainnihald mjólkur, með sérstakri áherslu á fituinnihald

Verkefnið „Áhrif fóðrunar á efnainnihald í mjólk, með sérstaka áherslu á fitu“  fór af stað í ársbyrjun  2016 og er uppgjöri þess nú lokið. 

 

Tilgangur verkefnisins var að skilgreina helstu þætti í fóðrun sem áhrif hafa á efnahlutföll í mjólk, með sérstakri áherslu á fituhlutfallið og þar með einnig hlutfallið fita/prótein. Bæði var leitað upplýsinga úr erlendum rannsóknum og gerð tilraun á tilraunabúinu á Stóra-Ármóti frá janúar til maí 2016.

 

Umfjöllun um verkefnið hér á eftir skiptist í tvo hluta. Fræðilegi hluti verkefnisins kemur á undan en í seinni hluta eru helstu niðurstöður tilraunarinnar kynntar.

 

1. hluti 

Almennt um áhrif fóðrunar á efnahlutföll mjólkur

 

Megin hlutar þurrefnis mjólkurinnar eru mjólkurfita, mjólkurprótein og mjólkursykur. Það varð snemma ljóst að mjólkurfitan er sá efnaþáttur í mjólkinni sem auðveldast er að hafa áhrif á með fóðrun, þá bæði á heildarmagn mjólkurfitunnar og fitusýrusamsetningu.

 

Á níunda áratugnum var það mat manna í USA að mjólkurfitu mætti hafa áhrif á á skala upp á 3 prósentueiningar, mjólkurpróteinið uppá 0,5 prósentueiningar og mjólkursykurinn væri lítil áhrif hægt að hafa á.

 

Hlutfallið fita/prótein í mjólk

 

Æskilegt er að geta stýrt hlutfallinu fita/prótein með hliðsjón af eftirspurn markaðarins. Stundum hefur verið skortur á próteini en í seinni tíð hefur frekar verið vöntun á fitu. Hlutfall fitu í mjólk hækkaði samfellt frá árinu 1996 (3,90%) til 2013 (4,12%). Það lækkaði svo nokkuð óvænt niður í 3,93% árið 2014. 

 

Bæði sumrin 2013 og 2014 voru víða erfið til heyskapar, en á sama tíma var verið að reyna að auka framleiðsluna, gjarnan þá með mikilli kjarnfóðurgjöf. Bent var á mögulegt  samhengi, að aukin kjarnfóðurgjöf hefði orsakað lækkun fituinnihalds árið 2014.

 

Hvað segja erlendar rannsóknir um þetta?

 

Rannsóknir á áhrifum fóðrunar á mjólkurfituhlutfall hafa m.a. verið drifnar áfram af vandamáli sem á ensku kallast milk fat depression (hér eftir skammstafað MFD). MFD er mikil lækkun á fituhlutfalli mjólkur sem á sér stað við vissar aðstæður í fóðrun. 

 

Áður fyrr var þetta vandamál oft rakið beint til mikillar kjarnfóðurnotkunar en nú hafa helstu kenningar um MFD tekið á sig þá mynd að um sé að kenna sérstökum fitusýrum sem verða til við mettun fjölómettaðra fitusýra í vömbinni. 

 

Mest hætta er á þessu þegar saman fer lítið/lélegt tréni í fóðri og hátt hlutfall fjölómettaðra fitusýra. 

Einnig hefur komið fram í rannsóknum að fita úr fiski og sjávarspendýrum er inniheldur mikið af fjölómettuðum fitusýrum getur framkallað þessar óæskilegu aðstæður í vömbinni og það jafnvel án þess að fóðrið sé sérstaklega lágt í tréni.

 

Lærdómurinn af þessu?

 

Mikil kjarnfóðurgjöf er ekki beinn orsakavaldur lækkunar á fituhlutfalli, heldur miklu fremur lélegt gróffóður. Til auka framleiðslu á hvern grip er fóðrunarstig hækkað, þ.e. reynt að koma fleiri fóðureiningum í hvern grip á dag til að standa undir sem mestri framleiðslu.

 

Eftir því sem gróffóðrið er lakara (lægri meltanleiki) tekur hver fóðureining í gróffóðri meira pláss/tíma í meltingu og því er eina leiðin til að ná fóðrunarstigi/afurðum upp að hækka kjarnfóðurhlutfallið. Heildarfóðrið inniheldur þá bæði lítið og lélegt tréni sem er ávísun á lækkað fituhlutfall mjólkur auk fleiri vandamála. Nóg af góðu gróffóðri er því alltaf besta tryggingin fyrir árangri varðandi nyt og efnainnihald mjólkur. Hæsta nytin (og hagstæðustu efnahlutföllin) nást með góðu gróffóðri eftir átlyst og réttri kjarnfóðurgjöf samkvæmt vandaðri fóðuráætlun. 

 

 

 

 

Það árar misvel til gróffóðurverkunar -hvað með tréni úr kjarnfóðri?

 

Kýrin hefur ákveðnar lágmarksþarfir fyrir tréni (NDF) til að viðhalda eðlilegri vambarstarfsemi – og mjólkurfituhlutfalli. Ef slæmt árferði leiðir til almennt lélegra gróffóðurgæða eru ekki óeðlileg viðbrögð að hækka kjarnfóðurhlutfall til að halda uppi nyt. Dæmi um kjarnfóðurhráefni sem inniheldur mikið NDF er sykurrófuhrat (sugar beet pulp). Notkun slíkra hráefna í kjarnfóður er leið til að nota meira kjarnfóður án þess að skaða vambarheilsu og fituhlutfall mjólkur. Þó verður að hafa í huga að kjarnfóður- NDF hefur oftast hlutfallslega minni virkni í vömbinni en gróffóður- NDF vegna meiri mölunar o.fl. 

 

Gott gróffóður leiðir til minni hættu á óeðlilegri lækkun mjólkurfitu (MFD)

 

Þegar gróffóðrið er gott er fátt sem bendir til þess að sérstakur ávinningur sé að því að gefa trénisríkt kjarnfóður í stað hluta gróffóðursins. Sérstaklega ekki ef gróffóðrið er mun ódýrara en kjarnfóðrið. Til að byggja ofan á „eðlilegt“ mjólkurfituhlutfall – þ.e. auka fituhlutfallið fram yfir það hafa sjónir manna beinst að því að bæta við fitu í fóðrið. Eldri erlendar rannsóknir sýndu að viðbót fitu í fóður leiddi til minnkaðs heildaráts en aukinnar framleiðslu orkuleiðréttrar mjólkur. Fituprósentan ýmist  hækkaði eða lækkaði en próteinprósentan lækkaði oftast.

 

Fitusýrur í mjólkurfitu eiga sér tvenns konar uppruna:

 

Júgur: Nýmyndaðar fitusýrur, eru byggðar upp frá grunni í júgrinu, aðalhráefni eru edikssýra og smjörsýra – sem báðar eru afurðir vambargerjunar. Blóðrás: Fitusýrur sem eru teknar upp úr blóðrás, komnar úr fóðri og örverumassa og forðafitu en sá hluti er breytilegur eftir stöðu á mjaltaskeiði.

 

Nýlegar tilraunir í USA sýna að fituviðbót á formi pálmasýru (16:0) skilar sér vel í hækkun á fituhlutfalli í mjólk. Sterínsýra (18:0) virkar ekki eins vel hvað þetta varðar. Það skýrist nánast alfarið af því að þegar fituviðbótin er á formi pálmasýru skilar hún sér í verulegum mæli beint í mjólkurfituna en sterínsýran gerir það aðeins að mjög litlu leyti. Pálmasýran er meðallöng (16 C-atóm), mettuð fitusýra sem að hluta til er framleidd í júgri en líka tekin beint upp úr fóðrinu inn í blóðrás og þaðan til júgurs.

 

Til að tryggja hátt fituhlutfall í mjólk þarf m.a. eftirfarandi:

 

Góða samsetningu kolvetna í fóðri (m.a.nægt tréni) og fara varlega í fjölómettuðu fitusýrurnar. Einnig að ef nýta á takmarkaða en afar verðmæta getu kýrinnar til að melta og nýta fituviðbót í fóðri þarf að velja þá fitusýrusamsetningu sem skilar sér best úr fóðri í mjólk. Þar hefur pálmasýra (16:0) gefið besta raun.

 

Virkni trénis

 

Í löndum þar sem maísvothey er grunnhráefni (t.d. USA) og stór hluti af tréni fóðursins kemur úr maísnum, eru meiri vandamál með lágt mjólkurfituinnihald en í löndum þar sem gras er grunnhráefni í gróffóðrið (sbr. Ísland).

 

Virkni trénisins er lykilatriði, fremur en magn þess. Til eru ýmis hugtök sem mæla virkni trénisins, svo sem tyggitími sem notaður er  í Norfor-kerfinu sem mælikvarði á þetta. Þegar eðlilegt hlutfall af góðu íslensku gróffóðri er í heildarfóðrinu ætti lítið eða lélegt tréni ekki að þurfa að vera vandamál hérlendis, nema í jaðartilvikum. Helst er hætta á að slík staða komi upp þegar heygæði eru léleg og mjólkurframleiðsla er keyrð upp með mjög háu kjarnfóðurhlutfalli. 

 

2. hluti 

Niðurstöður tilraunar 

 

Tilraunin var gerð til að komast að því hvort áhrifin af því að gefa fituviðbót á formi pálmasýru (16:0) væru svipuð og í Ameríku þrátt fyrir ólíkan gróffóðurgrunn. Metin voru áhrif af tvenns konar fituviðbót í fóðri á át, nyt, og efnahlutföll mjólkur. Annars vegar í gegnum kjarnfóðurblöndu (Feitur Róbot) og hins vegar með íblöndun (Bergafat) í heilfóður.

 

Fóður í tilraun

 

Grunnfóður í tilrauninni var gróffóður ásamt byggi ræktuðu á Stóra-Ármóti. 

 

Þær kjarnfóðurtegundir sem notaðar voru í tilraunina eru:  Bergafat þurrfita og kjarnfóðurblöndurnar  Feitur Róbót 20 og Róbót 20, sem eru próteinríkar blöndur líkar að samsetningu, nema hvað sú síðarnefnda inniheldur viðbót af fitu sem einmitt kemur úr Bergafat þurrfitu, og er að stærstum hluta (85%) pálmasýra (16:0).

 

Róbót 20 var notað sem viðmiðunarfóður til að átta sig á hvernig niðurstöður væru þegar ekki er fituviðbót eins og í Bergafati og Feitum Róbót 20. Ástæðan fyrir að þessar kjarnfóðurtegundir voru valdar var að tilraunabúið er í viðskiptum við kjarnfóðurfyrirtækið sem selur umræddar tegundir. Önnur kjarnfóðurfyrirtæki á markaðnum á Íslandi selja vörur sem hafa líka eiginleika og samsetningu.

 

Tilraunaskipulag

 

37 íslenskar kýr á Stóra-Ármóti komu til uppgjörs í tilrauninni; 15 fyrsta kálfs kvígur, 11 kýr á öðru mjaltaskeiði og 11 kýr á þriðja mjaltaskeiði og eldri. Allar 37 kýrnar prófuðu allar 3 tilraunameðferðirnar í Latin- square skipulagi með þremur tímabilum.Í uppgjörinu var hægt að einangra áhrif meðferða, tímalengdar frá burði (tímabil) og einstakra gripa.

 

Niðurstöðurnar eru í samræmi við erlendar rannsóknir:

 

Fituviðbót í fóðri á formi pálmasýru (C16:0) hækkaði hlutfall fitu á móti próteini í mjólk um ca. 5%

Án marktækra áhrifa á heildarát en framleiðsla (OLM) var 0,8 lítrum hærri með fituríkum kögglum (Feitur Róbót)  heldur en í hinum meðferðunum.

 

Það hafði fremur lítil áhrif á niðurstöðurnar hvort viðbótarfitan var á formi beinnar íblöndunar í heilfóður (Bergafat) eða í gegnum kjarnfóðurblöndu (Feitur Róbót), en fóðurnýting var þó betri með síðarnefndu aðferðinni:

 

Einn mælikvarði á fóðurnýtingu er framleiðsla orkuleiðréttrar mjólkur (OLM) á hvert kg meltanlegra lífrænna efna sem í gegnum gripina fara.  Fituviðbótin gefur ávinning út frá þessum mælikvarða, og Feitur Róbót þá ívið meiri ávinning. Munurinn í fóðurnýtingu skýrist tæplega af muni í holda- og þungabreytingum skv. meðfylgjandi tölum.

 

Vægi fitu og próteins í mjólkurverði er jafnt, þannig að það skiptir pyngju bóndans ekki máli frá degi til dags hvort hlutfallið fita/prótein hækkar eða lækkar. Hins vegar skiptir máli ef OLM hækkar. Ef við metum þau jákvæðu áhrif á OLM sem Feitur Róbót gaf: 0,8 kg/dag x 87,40 kr/ltr = 70 kr/dag meiri verðmæti hjá þeim sem fengu Feitan Róbót heldur en hinum. Í mars 2017 munar um 8 kr/kg á verði Robot 20 og Feitur Robot 20. Miðað við 8 kg gjöf á dag (skv. fóðuráætlun í tilrauninni) er kostnaðaraukninginn af því að hafa Robotinn „feitan“ því 8 x 8 = 64 kr/dag.  Kostnaður við Bergafat gjöfina var 0,26 kg/dag x 308 kr/kg = 80 kr/dag.

 

Ávinninginn verður að meta út frá óskum markaðarins til lengri og skemmri tíma

 

Skammtímaáhrif af fituviðbót í fóðri á hagkvæmni búa er ekki endilega mikil en hins vegar eru langtímaáhrifin af því að geta haft einhverja stjórn á efnahlutföllum í mjólk afar mikil. 

 

Langtímaáhrifin ráða úrslitum um hversu mikla mjólk er hægt að selja á góðu verði á hverjum tíma. Þau geta einnig komið í veg fyrir vöntun á annað hvort fitu- eða próteinríkum mjólkurvörum og þar með innflutningspressu (sbr. írska smjörið).  Vert er að hafa í huga að fituviðbót á formi pálmasýru (C-16) er sums staðar umdeild vegna umhverfisáhrifa framleiðslu á pálmaolíu, sem er ein helsta uppspretta pálmasýru. Með fituviðbótinni varð lækkun á hlutfalli kaseins og hækkun á hlutfalli frjálsra fitusýra sem er líka nokkuð sem þarf að taka með í reikninginn og mjólkuriðnaðurinn þarf að taka afstöðu til.

 

Þakkir

 

Framleiðnisjóður landbúnaðarins (Þróunarsjóður nautgriparæktar) og samtök afurðastöðva í mjólkuriðnaði styrktu verkefnið myndarlega. 

 

Búnaðarsamband Suðurlands lagði til aðstöðuna á Stóra-Ármóti og hluta viðbótarkostnaðar vegna kjarnfóðurkaupa til verkefnisins, en þar að auki vann Baldur Sveinsson starfsmaður BSSL að framkvæmd tilraunarinnar. Bústjórar á Stóra-Ármóti, Hilda Pálmadóttir og Höskuldur Gunnarsson, sáu einnig um hluta framkvæmdarinnar. Öllum þessum aðilum er þakkað þeirra framlag, einnig Landbúnaðarháskóla Íslands og samstarfsfólki þar fyrir stuðning við verkefnið. 

 

Þeir sem vilja kynna sér verkefnið nánar er bent á LbhÍ-rit nr. 77 sem gerir verkefninu mun ítarlegri skil. Það verður að finna undir flipanum útgefið efni á heimasíðu LbhÍ.

 

Hrafnhildur Baldursdóttir og Jóhannes Sveinbjörnsson, LbhÍ