Biológiai hatásukat többféle módon fejthetik ki pl. megváltozik például az állatok emésztőrendszerének pH-ja, kedvezően változik az energiaforgalom, és/vagy a fehérje-anyagcsere. Néhány takarmány-kiegészítő tartalmazhat táplálóanyagokat is, mint például az élesztőkultúra, amely mintegy 40% fehérjét tartalmaz.

A takarmány-kiegészítők alkalmazásakor - miután alkalmazásuk legtöbb esetben jelentős költségtényező – az elérhető kutatási eredmények és a gyakorlati tapasztalatok alapján meg kell becsülni a várható eredményt, azaz minden esetben célszerû költség-haszon elemzést végezni, és annak eredménye alapján dönteni az alkalmazásukról.

A takarmány-kiegészítők alkalmazásától általában a következő eredmények várhatók:

- nagyobb tejhozam, ami magasabb laktációs csúcstermelésben, illetve jobb perzisztenciában nyilvánulhat meg;

- kedvezően változik a tej összetétele (nő a zsír-, illetve a fehérjetartalom);

- stabil bendőfolyadék pH (6,2-7,0);

- nő a bendő illózsírsav-termelése;

- nő a takarmány-szárazanyag felvétel;

- javul a takarmányhasznosulás;

- borjaknál és növendékállatok esetében nő a súlygyarapodás;

- javulnak a szaporodási eredmények;

- csökkenti a stressz káros hatásait pl. hőstressz;

- javítja az állatok általános ellenálló-képességét, ezért javul az egészségi állapot, csökken az összetett okú betegségek előfordulása.

Egy-egy takarmány-kiegészítő piacra kerülését jelentős kutató-fejlesztő munka előzi meg. Ez a munka egyrészt a termék fejlesztésében, majd a biológiai hatás pontos megállapításában nyilvánul meg. Javasoljuk, hogy a felhasználó az alkalmazást megelőzően ezeket a kutatási eredményeket minden esetben kérje a forgalmazótól, alaposan tanulmányozza át és azt követően tud csak egy alapos költség-haszon elemzést végezni, ami pedig gondos gazdálkodásnak nélkülözhetetlen eleme.

A rendelkezésre álló szûkös terjedelem miatt itt most csak a legfontosabb takarmány-kiegészítő csoportok felsorolására, illetve néhány fontosabb termék rövid ismertetésére kerül sor..

A legfontosabb takarmány-kiegészítő csoportok:

• Ásványi anyagok;
• Nyomelemek (szerves, szervetlen);
• Vitaminok;
• Béta-karotin;
• Élő élesztőkultúra;
• Rostbontó enzimek (celluláz, xilanáz);
• Aminosavak;
• Szervetlen bendőpufferek.

Élő Saccharomyces cerevisiae (élő élesztőkultúra)

Kérődzők és azon belül tejhasznú tehenek takarmányának Saccharomyces cerevisiae élő élesztőkultúrával történő kiegészítése széles körben elterjedt. E kultúrák előtérbe kerülését egyrészt elősegítette az antibiotikumok háttérbe szorítására irányuló igény, másrész az alkalmazásukkal kapcsolatos számos kedvező tapasztalat. Az elmúlt 10-15 év szakirodalmában közölt kísérleti eredmények sok esetben egybehangzók, de ellentétes megállapításokra is számos példa található. A kutatások során úgy az in vitro mint az in vivo kísérletekben az alkalmazott készítmények élő élesztősejt tartalma (cfu/g, colony forming unit) és adagja széles körû változatosságot mutat. A Saccharomyces cerevisiae hatása in vitro és in vivo körülmények között sok esetben különböző.

A kutatások egyik fő iránya a Saccharomyces cerevisiae-nek a bendőfermentációra, a bendőfolyadék pH-jára, a takarmányok mikrobiális emésztésére, a bendőflóra összetételére és illózsírsav termelésére, ill. az illózsírsavak egymáshoz viszonyított arányára gyakorolt hatásának vizsgálata (Williams et al. 1991; Brydl és mtsai 1994, 1995). A mások az előbbivel szoros összefüggésben a tejtermelésre, a tej összetételére és az állatok anyagforgalmára gyakorolt hatásokat vizsgálták (Brydl és mtsai 1994, 1995). 

Sokáig az élesztő hatásmechanizmusáról az volt az általánosan elfogadott nézet, hogy pufferol a bendőben és a puffer hatása folytán megelőzhető, vagy eliminálható az acidózis.

Napjainkban az élesztő hatását sokkal részletesebben ismerjük. A biológiailag hatásos Saccharomyces cerevisiae-t (S. cerevisiae) tartalmazó termékeknek számos követelményt kell kielégíteni. Az élesztőnek a bendőfolyadékban kifejtett hatását sematikusan az 1. ábra illusztrálja.

1 ábra. Az élesztő feltételezett hatásmechanizmusa a bendőben.

A bendőbeli fermentáció során többek között illó zsírsavak keletkeznek, amelyek az illózsírsav‑termelő bak­té­ri­umok anyagcsere végtermékei. Ennek megfelelően koncent­rá­ci­ójuk a bak­té­ri­umok szaporo­dásától, anyagcseréjük inten­zi­tá­sától függ. Az illó­zsír­sav‑termelő baktériumok szaporodása első­sorban a bendő­fo­lyadék pH-jától függ, ily módon az illózsírsav-koncentrációt elsősorban a ben­dő­fo­lya­dék pH-értéke be­fo­lyásolja (Dirksen 1970). A kérődző állatok takarmányozási technológiájának egyik legfon­tosabb követelménye a bendőfolyadék minimális pH ingadozásának biztosítása.

Az utóbbi évtizedben került felismerésre az élesztőnek másik fontos biológiai hatása, miszerint fakultatív anaerob mikroba lévén csökkenti a bendőben az oxigén­kon­centrációt. Ez azt jelenti, hogy oxigén mentes (0 mg/l oxigén szinten), az anaerob bendőben, az alkalmazott törzs tulajdonságaitól függően életben marad, erőteljesen fermentál, esetenként szaporodhat is. A nem élő élesztő tápanyagot adhat és ad is a bendőmikrobáknak, ezzel kedvezően hat a bendő mikroflorájára, de nem tud részt venni az oxigénkoncentráció csökkentésében.

Összességében megállapítható, hogy a tejhasznú tehenek takarmányozásában olyan Saccharomyces cerevisiae törzseket kell alkalmazni, amelyek maximális pufferkapacitással rendelkeznek és maximális az oxigénfogyasztásuk. Ez azt jelenti 0,3 g/l koncentrációban az oxigén szintet 0,001 mg/l szint alá tudják csökkenteni 50 percnél kevesebb idő alatt. A gyakorlat nyelvére fordítva ezt a megállapítást, az esetben, ha kifejezett hatást akarunk elérni, akkor teheneként naponta 15-20 g élő élesztőt ajánlott etetni.

Rostbontó enzimek

Az utóbbi másfél évtizedben úgy a gazdasági szakembereket, mint a kutatókat egyre inkább foglalkoztatja olyan takarmány-kiegészítők alkalmazása, illetve feltalálása, melyek szá­mot­tevően javítják a takarmány tápanyagtartalmának értékesülését.

A sertések és a baromfi takarmányozásában már elterjedt az enzimek, mint hozamfokozók alkalmazása. Az alkalmazott enzimkészítmények mikroba eredetûek, és a takarmányok nem keményítő típusú szénhidrátjait, illetve a fitázokat bontják, így járulnak hozzá a takarmányok tápanyagainak, ásványi anyagainak megfelelő hasznosításához, a jobb takarmány-kihasz­nálás­hoz, végső soron a gazdaságosabb állati termeléshez.

Hatásmechanizmusukat illetően több elmélet létezik:

·        Az egyik azon alapul, hogy a sejtfal bezárja a keményítőt, fehérjéket és egyéb táp­anyagokat, az érintetlen endospermium így emésztetlenül ürül ki az állat bélcsa­tor­ná­já­ból. Az enzimek elroncsolják a sejtfalat, így az állat hozzáfér a bezárt tápanya­gokhoz (Bedford és Schultze 1998).

·        A másik elmélet alapja, hogy az arabinoxilánok és béta-glükánok vízben oldódva viszkózus oldatot képeznek, így a béltartalom viszkozitását növelik, így (i) a fokozott viszkozitású béltartalom áthaladási ideje megnő, (ii) a nagyobb viszkozitású béltartalomban megnehezül az emésztőenzimek és szubsztrátjaik mozgása, diffúziója, (iii) elősegíti egyes endogén enzimek szekrécióját (kompenzáció), (iv) megnövekszik a baktériumok szaporodása a bélcsatornában. Az állatoknak van bizonyos védekező mechanizmusuk a béltartalom viszkozitásának növekedésével szemben (hasnyálmirigy fokozott mûködése, a vékonybél hosszának és tömegének, valamint a bélbolyhok hosszának növekedése), de ez csak korlátozott.  Enzimek adagolásával a béltartalom viszkozitása csökkenthető, és így az emésztés hatékonysága fokozható (Bedford és Schultze 1998).

·        A legújabb kutatási eredmények szerint szinergista hatás lehetséges a takarmánnyal bevitt mikroorganizmusok és a bendő saját mikroorganizmusai között (Morgavi és mtsai 2000a).

Újabb kutatások kimutatták, hogy a szarvasmarhák esetében is megfigyelhető a bendőfolyadék viszkozitásának csökkenése, és a passzázs kismértékû növekedése bendőbe juttatott NSP enzimek hatására (Yang és mtsai 1999, Beauchemin és mtsai 2000).

Morgavi és mtsai (2000a) állapították meg, hogy az exogén enzimek és a bendő mikroorganizmusai között együttmûködés lehetséges. A bendőmikrobák rostbontó képessége jelentősen függ attól, hogy milyen mértékben képesek megtapadni a takarmányrészecskék felületén (McAllister és mtsai 1994). Morgavi és mtsai in vitro vizsgálatának eredményei jól kiegészítik a rostbontó és passzázsnövelő elméletet, és egyúttal magyarázattal is szolgál arra, hogy miért lehetséges, hogy gyakran a kisebb dózisú enzim a hatásos, a nagyobb dózis pedig nem használ (Beauchemin és mtsai 2000, Kung és mtsai 2000). A kisebb dózisú enzim stimulálja a bendő mikroorganizmusok megtapadását a takarmány részecskéin, és javítják az endogén enzimek hatásfokát. Lehetséges, hogy a nagyobb dózisú enzim elfoglalja a takarmányrészecskéken a kötési helyeket, így versenyben van a bendőbaktériumokkal, végső soron rontja bendő saját rostbontó kapacitását (Beauchemin és mtsai 2000).

Az enzimeket alkalmazhatjuk direkt módon és betároláskor a takarmányhoz keverten. Direkt etetésének nevezzük azt az applikálási módot, amikor az enzimkészítményt az etetés előtt legfeljebb 1 órával keverjük össze a takarmányadaggal. A direkt etetett enzimektől sokkal inkább várható, hogy a bélcsatornában (a bendőben) fejtik ki hatásukat (Howes és mtsai 1998).

Rode és mtsai (1999) vizs­gálatai szerint az etetett enzim hatására a szárazanyag felvétel nem változott a laktáció korai szakaszában levő tehenekben, de a takar­mány rosttartalmának emészt­hető­sé­ge je­len­tő­sen, 20-32%-kal ja­vult. A tehenek tej­ter­melése 10%-kal nőtt, de ezt nem követte a tej összetevőinek mennyisé­gi növekedése.

Saját vizsgálatainkban (2000-2002) azt tapasztaltuk, hogy a napi 34 g Rumino-Zyme (Dr. BATA Magyar - Kanadai Kutató Fejlesztő Rt) nem keményítő típusú szénhidrátokat bontó enzimeket tartalmazó takarmány-kiegészítő az ellés előtti 3. héttől a laktáció negyedik hónapja végéig takarmányba keverten szájon át adagolva tejhasznú teheneknek a következő hatásokat fejti ki:

• Javítja az energiaegyensúlyt, ezáltal csökken a zsírtartalékok mobilizálása, ily módon nem nő a vérben a szabad zsírsav koncentrációja.
• Csökkenti a produkciós betegségek kialakulásának kockázatát, amely hatás a kedvező energiaegyensúlynak köszönhető.
• A májsejtek egészségi állapota kedvezőbb az ellés körüli időszakban, ami a vér kisebb szabad zsírsav-tartalmával magyarázható.
• Jelentősen javítja a bendőben az illó zsírsav-termelő baktériumok energiaellátását, aminek köszönhető a kedvezőbb bendőfermentáció. Ennek következtében jelentősen, 10-40%-kal fokozódik a bendőben az illó zsírsav-termelés. A nagyobb illó zsírsav koncentráció jobb energiaellátást biztosít, ezáltal lényegesen kedvezőbb az energiaegyensúly állapota.
• A jobb energiaellátás és a kedvezőbb energiaegyensúly 8-10%-kal több tejtermelést eredményez a laktáció első négy hónapjában.
• A kedvező bendőfermentáció több illózsírsav, ily módon több ecetsav termelését eredményezi, ami 0,09%-kal több tejzsír termelésében nyilvánul meg.
• A bendő több illózsírsav termelése kedvező energiaegyensúlyt eredményez, aminek következtében kisebb a vér szabad zsírsav koncentrációja. A kisebb szabad zsírsav koncentráció, a jobb egészségi állapot jobb étvágyat okoz, ily módon a tehenek takarmányfelvétele mintegy 1 kg-mal nő naponta.
• A jobb bendőfermentáció, a jobb energiaellátás, a kedvező energiaegyensúly, a jó egészségi állapot tejliterenként 0,1 kg-mal jobb takarmányhasznosítást eredményez.
• A jobb energiaellátás, a kedvező energiaegyensúly eredményeképpen az ellés utáni négy hónapban kisebb a tehenek testsúlycsökkenése, a kondícióváltozás mérsékelt, ami szintén az egyébként nem ritka zsírmobilizációs betegség kialakulásának kockázatát csökkenti.

Aminosavak

A fehérjeszintézis folyamatában a fehérjékben előforduló mind a 20 aminosavra szükség van. A szarvasmarha ben­dő­jében lejátszódó N-anyagcsere fontos sajátossága, hogy a mikroor­ganiz­mu­sok valamennyi aminosavat szintetizálni képesek, ezért az általuk felépített mikroba­fehérje biológiailag teljes értékûnek tekinthető. Ugyanakkor kimutatták, hogy a szarvasmarha szövetei, a nem kérődzőkéhez hason­lóan, képtelenek egyes aminosavak felépítésére. A nélkülözhetetlen amino­sa­vak a kö­vet­kezők: arginin, hisztidin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenil-alanin, treonin, tripfolán és valin.

Annak ellenére, hogy a bendőben honos mik­robák valamennyi aminosavat fel tudják építeni, a gazdaállat fehérje­ellá­tá­sá­nak minőségére nagy figyelmet kell fordítani. Ez különösen az intenzív, nagy tejhozamú fajtákra vonatkozik.

A bendőben élő mikroor­ga­niz­mu­sok nem képesek valamennyi nélkülözhetetlen ami­nosavat egy­for­ma mértékben szintetizálni, ezért a szarvasmarha, különösen a bőtejelő tehenek esetében szükséges a limitáló aminosavak alkalmazása, az aminosav egyensúly beállítása a gyakorlati takarmányozásban.

Limitáló aminosavnak a legkisebb mennyiségben előforduló nél­külöz­hetetlen aminosavat nevezzük. Ez határozza meg a fehérjeszintézis sebességét. Hiába áll rendelkezésre a tehén szervezetében 40 kg tej terme­lé­séhez szükséges 9 nélkülözhetetlen aminosav, ha a tizedikből, pl. a metioninból csak annyi van, amennyi 30 kg tej képződéséhez elegendő.

A limitáló aminosavakat fontosságuk szerint sorba állítva a limitáló sort kapjuk. A szar­vasmarha bendőjében felépített mikrobafehérjére vonatkoztatva a li­­mi­­táló sor: metionin, lizin, treonin. Ez más szóval azt jelenti, hogy a mikro­ba­fehérje metioninban a legszegényebb, ezután a lizin, majd a treonin következik.

Mindezek alapján az intenzív anyag­cseréjû és nagy tejtermelésû fajták takarmányát többnyire metioninnal szükséges kiegészíteni. Elsősorban kukoricára és szójára alapozott takarmányozás esetén fordul elő, hogy a bevitt nyersfehérje a tejtermelést limitáló aminosavak közül meti­oninban szegény és an­nak pótlására van szükség. Az 1. táb­lá­zatban a különböző fehérjék ami­no­sav­min­tája látható. Ennek alapján nem ritka az, hogy a limitáló aminosa­va­k­kal történő ellátás csupán a takarmány­adag magas nyersfe­hérje koncentráció­já­val biztosítható. Ez esetben a tejtermelés magas színvonalú lehet ugyan, azonban a túlzott fehérjebevitelnek számos káros következménye van (pl. szaporodási zavar, stb. lásd később). Célszerû tehát a takarmány nyersfehérjét a limitáló aminosavakkal (pl. metionin) kiegészíteni, ezáltal a takarmányadag nyersfehérje koncentrációja csökkenthető és sok esetben a napi takarmányköltség is csökken, nem szólva a hátrányos következmények elmaradásáról. A kiegészítés történhet védett metioninnal pl. Mepron M-85 (Degussa AG., Németország).

            A metioninhiánynak jelentős szerepe van a zsírmobilizációs betegség kialakulásában is. A metionin a kolin előanyaga, a kolin pedig elősegíti a zsírsavak elszállítását a májból és serkenti a zsírsav-oxidációt.

Metioninhiány esetén romlik a takarmányfehérje értékesülése, a ben­dőben felszapo­rodó ammónia jelentős hányada nem tud a mikrobák fehérjekészletébe beépülni, a májban karbamiddá alakul. A portális gyûjtőéren keresztül a májba jutó ammónia hajlamosít a zsírmáj szindróma kifejlődésére és rontja a glükoneo­genezis hatásfokát, gyakoribb a ketózis kiala­kulása, csökken a tejhozam. Nő a vizeletben a kiürülő karbamid mennyisége, ami az energiaforgalom szempontjából is kedvezőtlen, mert egy kilogramm nitrogén karbamid formájában vizelettel történő ürítése a tehén számára 22,9 MJ energiaveszteséggel jár.

A magas karbamid koncentráció jelentős szaporodási zavarokat is előidéz. Ennek egyik oka, hogy a vér karbamid-koncentrációjának növekedése a méhnyálka pH értékét is növeli, ily módon kedvezőtlen feltételeket teremtve a zigóta megtelepedéséhez a méhben. A karbamid spermicid tulajdonsága sem elhanyagolható. A magas vér-karbamid koncentráció gátolja a méhre gyakorolt progeszteron hatást, amelynek következtében gyakorivá válik a korai embrióelhalás.

A felsoroltak elegendő bizonyítékul szolgálnak arra, hogy napjainkban a nagy tejtermelésû tehenek gyakorlati takarmányozásában nem nélkülözhető az aminosav szükséglet számítása és kielégítése, az aminosav egyensúly biztosítása.

A cikk szerzője: egyetemi magántanár