Metabolismul carbohidraților la vacile de lapte
Institutul Internațional MA Vattio. Babcock
LA Armentano Departamentul de Creștere a Bovinelor
Carbohidrații non-fibre (amidon și zaharuri simple) sunt fermentate în rumen rapid și aproape complet. Prezența în dietă a carbohidraților non-fibroși crește saturația sa energetică și determină cantitatea de proteine bacteriene produse în rumen. Cu toate acestea, carbohidrații non-fibre nu stimulează guma de mestecat și producția de saliva. Mai mult, în cantități excesive, ele pot avea un efect negativ asupra fermentării celulozei.
Prin urmare, echilibrarea carbohidraților fibroși și nefibroza este importantă atunci când hrăniți animalul și obțineți productivitatea maximă a laptelui. Figura 1 rezumă prelucrarea carbohidraților în diferite organe. La o vacă în timpul alăptării, cicatricea, ficatul și sânul sunt organele principale implicate în metabolismul carbohidraților.
Producția de acizi grași volatili în mălai de vacă
În procesul fermentării cicatrice, populația de microorganisme, în principal bacterii, fermentează carbohidrații și produce energie, gaze (metan - CHd și dioxid de carbon - CO2), căldură și acizi. Majoritatea acizilor produși în rumen (> 95%) sunt acizi acetici, propionici și butirici. Acești acizi sunt numiți acizi grași volatili (VFA) (figura 1). În plus, în timpul fermentării aminoacizilor se produc izocianați. Energia și izoacidele obținute în timpul fermentației sunt utilizate de bacterii pentru nutriție și creștere (adică, în principal pentru sinteza proteinelor). Gazele (CO2 și CH4) de la cicatrice ies cu eructații, iar energia conținută în ele este considerată a fi pierdută. Căldura generată în timpul procesului de fermentare se disipează, cu excepția cazului în care această căldură este utilizată pentru a menține temperatura corpului animalului. Absorbția acizilor grași volatili, produsul final al fermentației, are loc prin pereții rumenului.
Tabelul 1: Acizi grași volatili produsi prin fermentație cicatricială.
Majoritatea acetați și toți propionații intră în ficat, în timp ce majoritatea butiraților din pereții rumenului sunt transformați în corpuri cetone numite p-hidroxibutirați. Corpurile cetone sunt surse importante de energie (combustibil pentru ardere) pentru majoritatea țesuturilor din organism. Principala sursă de corpuri cetone este acidul oleaginos, produs în rumen, dar în faza incipientă a lactației, țesutul adipos acționează ca o sursă suplimentară a acestora.
Producția de glucoză în ficatul unei vaci
Majoritatea propionatelor care se încadrează în ficat se transformă în glucoză. În plus, pentru sinteza glucozei, ficatul folosește aminoacizi. Acest proces este important, deoarece glucoza nu este absorbita prin peretii tractului digestiv si tot zaharul din lapte (aproximativ 900 g pe 20 kg de lapte) trebuie produs in ficat. Singura excepție este când dieta conține un număr mare de concentrate, bogate în amidon sau o sursă de amidon, rezistente la fermentația cicatricială. În acest caz, amidonul, fermentația evitată, intră în intestinul subțire. Fermentarea amidonului rămas are loc acolo, iar glucoza izolată în timpul acestui proces este absorbită prin pereții intestinului subțire și intră în ficat, asigurând astfel o sursă suplimentară de glucoză pentru vaca.
Lactatul (esterul acidului lactic) este o altă sursă posibilă de glucoză în ficat. Este conținută într-un siloz bine salvate, dar producția de lactat în rumen are loc numai în cazul în care dieta este plin cu amidon. Apariția unei astfel de situații este extrem de nedorită, deoarece aciditatea mediului în rumen crește brusc, încetează fermentarea celulozei și, în cazuri grave, vaca se oprește din consum.
Sinteza lactozei și a grăsimilor din ugerul unei vaci
În timpul alăptării, glandele mamare au o cerere mare de glucoză, care este utilizată în principal pentru producerea de lactoză. Cantitatea de lactoză sintetizată în uger depinde de cantitatea de lapte produsă pe zi. Concentrația de lactoză din lapte rămâne relativ constantă, și se adaugă apă la lactoza aleasă într-o cantitate necesară pentru a menține concentrația de lactoză din lapte de aproximativ 4,5%. Astfel, cantitatea de glucoză obținută din propionații produși în rumen are o mare influență asupra productivității vacii.
Glucoza se transformă în glicerină, utilizată ca "bază" pentru sinteza grăsimilor din lapte. Acetații și p-hidroxibutirații sunt utilizați pentru a forma acizi grași volatili care se combină cu glicerina pentru a forma grăsimi din lapte. Glandele mamare sintetizează acizi grași volatili saturați, conținând 4 până la 16 atomi de carbon (acizi grași volatili cu lanțuri scurte). Aproximativ jumătate din cantitatea de grăsime din lapte este sintetizată de glandele mamare. Cealaltă jumătate este formată din lipide conținute în dietă, inclusiv acizi grași nesaturați volatili având 16 până la 22 atomi de carbon (acizi grași volatili cu catene lungi).
La arderea cetonelor, se eliberează energie, care este folosită pentru a sintetiza grăsimi și lactoză. Acetații și glucoza pot acționa, de asemenea, ca sursă de energie în celulele multor țesuturi.
Efectul rației asupra fermentației în rumen și la nivelul producției de lapte
Sursa de carbohidrați din dietă determină cantitatea și proporțiile de acizi grași volatili produsi în rumen. Când dieta conține o cantitate mare de furaje, populația de microorganisme convertește 65% carbohidrați fermentați la acid acetic, 20% la propionic și 15% la acid butiric. În acest caz, producția de acetați poate fi suficientă pentru a maximiza producția de lapte, dar cantitatea de propionați produsă în rumen poate limita producția de lapte din cauza lipsei de glucoză (mai ales în faza incipientă a lactației).
Carbohidrații nefibroți, prezenți în multe concentrate, stimulează producerea de acid propionic, în timp ce carbohidrații fibroza prezenți în furaje contribuie la producerea de acid acetic. În plus, din carbohidrații ne-fibrați, se produc acizi grași mai volatili (adică mai multă energie), deoarece acestea sunt fermentate mai rapid și mai complet.
Astfel, furnizarea de concentrate crește de obicei producția de acizi grași volatili și procentul de producție de propionat datorat acetaților (figura 2). Atunci când se alimentează un număr mare de concentrate (sau dacă furajele nu conțin particule grosiere lungi), procentul de producție de acid acetic poate scădea sub 40%, iar conținutul de acid propionic poate fi mai mare de 40%. Producția de lapte poate crește datorită creșterii cantității disponibile de glucoză obținută din propionați, dar poate exista o lipsă de acid acetic necesară pentru sinteza grăsimilor. În general, lipsa acidului acetic este asociată cu o scădere a sintezei grăsimilor și o scădere a conținutului de grăsime din lapte. Mai mult, excesul de acid propionic la acetic determină stocarea energiei sub formă de grăsime (creștere în greutate), în loc de a le utiliza pentru sinteza laptelui.
Eficiența conversiei furajelor în lapte
Utilizarea unei rații pentru producția de lapte și nu pentru depunerea de grăsimi
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: