Přehled nové normy NASEM 2021 Nutrient Requirements of Dairy Cattle (Požadavky mléčného skotu na živiny)

Na setkání, které se konalo od 30. srpna do 2. září, byly představeny požadavky na živiny mléčného skotu podle NASEM 2021. Setkání pořádala Americká mlékařská vědecká asociace. Davi Brito de Araujo, DVM, Global Trace Mineral Program Manager ve společnosti Trouw Nutrition, shrnuje důležité změny, které byly provedeny, a poskytuje několik pokynů, jak je implementovat. Obsah tohoto článku vychází z prezentací členů výboru NASEM a dalších řečníků během konference. Kromě toho byly použity informace z předchozích publikací NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle a NRC (1989) Nutrient Requirement for Beef Cattle.

Je dobře známo, že mléčný skot potřebuje velké množství živin pro podporu zdraví, růstu, reprodukce a užitkovosti. Krmení dietami, které poskytují dostatečné, ale ne nadměrné množství živin, může zlepšit ziskovost mléčných farem a snížit jejich dopad na životní prostředí.

V nových pokynech NASEM 2021 jsou zahrnuty dva důležité parametry pro stopové minerály.

Potřeba stopových minerálních látek (Req): denní potřeba je definována jako průměrný příjem stopových minerálních látek potřebný k uspokojení potřeb poloviny zdravých jedinců v určité skupině pohlaví v určité fázi produkčního cyklu.

Přiměřený příjem stopových minerálních látek (AI): přiměřený příjem stopových minerálních látek je definován jako průměrný denní příjem živin, který definovala skupina odborníků v případě, že je k dispozici pouze omezené množství údajů z pokusů. Jinými slovy, AI se používá v případě, že nelze určit požadavky.

Nové pokyny NASEM 2021 zahrnují devět stopových minerálních látek, které jsou považovány za nezbytné pro mléčný skot:

• Chrom (Cr)
• jód (I)
• molybden (Mo)
• kobalt (Co)
• železo (Fe)
• Selen (Se)
• Měď (Cu)
• Mangan (Mn)
• Zinek (Zn)

Ve srovnání s pokyny NRC z roku 2001 se doporučení pro Cu, Mn a Zn výrazně změnila. Doporučení pro Cr, I a Co se změnila, ale ne dramaticky, zatímco doporučení pro Fe a Se zůstala stejná.

U přežvýkavců je Co prekurzorem vitaminu B12 nebo kobalaminu v bachoru. Část dietního Co může být absorbována ve formě kationtů. Po vstřebání se nemůže znovu dostat do bachoru, takže je pro mikroby nedostupný. Většina tohoto Co se vylučuje močí a menší množství se nachází se žlučí.

Požadavek NRC z roku 2001 na Co byl stanoven na 0,11 ppm sušiny, což znamená příjem přibližně 1,2 mg/den pro suchostojnou krávu a 2,4 mg/den pro krávu v laktaci. Tento požadavek vycházel z množství dietního Co potřebného k udržení plazmatické hladiny vitaminu B-12 nad 0,3 µg/l.

Od zveřejnění pokynů NRC 2001 nové výzkumy u masného skotu naznačují, že celkový příjem Co v potravě by se měl pohybovat v rozmezí 0,13 až 0,25 mg Co/kg sušiny. Kromě toho bylo publikováno několik studií reakce na produkci u dojnic. Nejnižší koncentrace hodnocená v těchto studiích byla 0,20 mg Co/kg sušiny krmiva. Na základě těchto údajů byl přiměřený příjem celkového Co stanoven na 0,2 mg Co/kg sušiny.

Nová rovnice NASEM 2021 pro Co: (mg/d celkového Co) = 0,2 X DM (kg).

Typické diety bez přídavku Co budou obsahovat přibližně 0,1 ppm Co, proto by měl být adekvátní přídavek 0,1 až 0,2 ppm doplňkového Co. Diety, které poskytovaly více než 0,4 ppm Co, neměly vliv na stav vitaminu B-12 nebo Co u dojnic.

Cu je součástí několika proteinů, včetně cytochrom C oxidázy, cytosolické superoxid dismutázy, lysyl oxidázy a tyrosinázy. Kromě toho je Cu nezbytná pro syntézu hemoglobinu a metabolismus železa.

Střevní absorpce Cu u savců je zvýšená při podávání stravy s nízkým množstvím Cu a snížená v případě vysokého příjmu Cu. Stáří zvířete, chemická forma Cu v potravě a přítomnost antagonisty ovlivňují střevní absorpci Cu.

Ve směrnicích NRC z roku 2001 byl pro stanovení požadavků na Cu pro mléčný skot použit model potřeby živin. Udržovací potřeba absorbované Cu byla stanovena na 0,007 mg/kg tělesné hmotnosti (přibližně 4,3 mg/den pro průměrnou krávu), růstová potřeba byla stanovena na 1,15 mg/kg přírůstku, laktační potřeba byla stanovena na 0,15 mg/kg mléka a potřeba pro březost byla stanovena v rozmezí od 0,5 mg/den (méně než 100 dní březosti) do 2,0 mg/den (více než 225 dní březosti). Aby byly splněny požadavky NRC na Cu z roku 2001, musely diety pro suchostojné a laktující krávy obsahovat přibližně 13 až 15 ppm Cu.

V současných pokynech NASEM 2021 byl diskutován vliv zdroje mědi a její biologické dostupnosti. Obsah Cu ve většině běžných krmiv se pohybuje v rozmezí 4 až 15 mg Cu/kg sušiny a skutečná vstřebatelnost Cu v těchto krmivech byla stanovena na 0,05 %. Koeficient absorpce (AC) pro Cu z CuSO4 byl v předchozím vydání stanoven na 0,05 a stejná hodnota byla zachována i v pokynech NASEM 2021.

AC pro ostatní doplňky Cu byl hodnocen na základě studií relativní biologické dostupnosti (RBV) s použitím koncentrace Cu v játrech jako parametru, pokud byl k dispozici. Byly zjištěny nekonzistentní výsledky, proto je v nových pokynech NASEM 2021 AC generických komerčních doplňků Cu rovněž stanovena na 0,05. V tomto případě budou muset uživatelé doplňků stravy jiných než CuSO4 tuto hodnotu upravit na základě dostupných údajů pro konkrétní výrobek a situaci.

Požadavky na Cu pro udržovací období se v pokynech NASEM 2021 zvýšily na téměř dvojnásobek (0,0145 mg Cu/kg živé hmotnosti oproti 0,007 z předchozí verze), zatímco požadavky pro laktaci se dramaticky snížily z 0,15 na 0,04 mg/kg mléka.

Nové rovnice NASEM 2021 pro Cu: Potřeba mědi v mg absorbované Cu/d =.

• Pro udržení = 0,0145 X BW (kg).
• Pro růst = 2,0 X ADG (kg/d).
• Pro březost (90 až 190 dní březosti) = 0,0003 X BW (kg).
• Pro březost (> 190 dnů březosti) = 0,0023 X BW (kg).
• Pro laktaci = 0,04 X mléko (kg/d)

Například celková potřeba absorbované Cu pro průměrnou holštýnskou krávu v laktaci, která produkuje 35 kg mléka, má 650 kg BW a je březí 150 dní, je 11,0 mg/d (oproti 11,4 mg v NRC 2001). Za předpokladu DMI 23 kg a AC v dietě 0,045 by tento požadavek splňovala koncentrace Cu v dietě přibližně 11 mg/kg sušiny. Na druhou stranu potřeba Cu pro suchostojnou březí holštýnskou krávu (700 kg BW; 260d březosti) je 11,7 mg/d, neboli přibližně 20 mg Cu v dietě/kg sušiny, za předpokladu DMI 13,5 kg.

Mn je kofaktorem řady enzymů a proteinů a je nezbytný pro normální metabolismus lipidů, sacharidů a aminokyselin. Požadavky na Mn jsou ze všech stopových minerálů nejhůře definovány. Koncentrace v tělesných tkáních a tekutinách i vstřebávání ze střeva jsou velmi nízké, což ztěžuje přesná měření. Údaje o absorpci Mn z bazálních krmiv nebo z jiných anorganických zdrojů Mn než MnCl2 nejsou k dispozici.

Relativní rozdíly v AC doplňků jsou v nových pokynech NASEM 2021 ve srovnání s NRC 2001 stejné, ale skutečné hodnoty byly sníženy na polovinu. AC Mn z MnCL2 a Mn2SO4 byl změněn na 0,005 (oproti 0,01 z minulé verze) a bazickým složkám byl přiřazen AC 0,004 (oproti 0,0075 z minulé verze). Kromě toho byly AC pro uhličitan Mn a oxid Mn stanoveny na 0,0015, resp. 0,003 na základě studií RBV.

V předchozím pokynu NRC 2001 byl udržovací požadavek na absorbovaný Mn stanoven na 0,002 mg/kg tělesné hmotnosti (přibližně 1,2 mg/den pro průměrnou holštýnskou krávu), růstový požadavek na 0,7 mg/kg přírůstku, požadavek na březost na 0,3 mg/d a požadavek na laktaci na 0,03 mg/kg mléka. Výsledkem bylo, že pro typickou holštýnskou krávu produkující 32,5 litru mléka byla celková potřeba absorbovaného Mn přibližně 2,2 mg/den a pro suchostojnou krávu přibližně 1,7 mg/den. Za předpokladu typického příjmu sušiny pro tuto produkci a na základě stanovených AC by krmiva pro dojnice obsahující 7 až 18 ppm Mn splňovala požadavek NRC z roku 2001.

Nové rovnice NASEM 2021 pro Mn: Požadavky na mangan v mg absorbovaného Mn/d =.

• Pro udržení = 0,0026 X BW (kg).
• Pro růst = 2,0 X ADG (kg/d).
• Pro březost (> 190 dní březosti) = 0,00042 X BW (kg).
• Pro laktaci = 0,03 X mléko (kg/den).

V současné aktualizaci NASEM 2021 jsou požadavky na laktující a suchostojné březí krávy podstatně vyšší než v předchozí aktualizaci NRC 2001. Suchostojná holštýnská kráva o hmotnosti 700 kg na konci březosti potřebuje 1,8 mg/d absorbovaného Mn pro udržení a 0,3 mg/d pro březost, což znamená denní potřebu 2,1 mg absorbovaného Mn. Kráva holštýnského plemene o hmotnosti 650 kg a dojivosti 45 kg/d potřebuje 1,7 mg/d na udržení a 1,35 mg/d na laktaci, což dává celkovou potřebu 3,1 mg/d absorbovaného Mn. Za předpokladu AC 0,004 a celkového denního DMI 12,5 kg a 26 kg/d by koncentrace 40 mg a 27 mg celkového Mn/kg sušiny krmiva splnila požadavek dojnice v období stání na sucho a dojnice v období laktace.

Zinek je důležitý pro metabolismus makroživin, imunitní funkce, genovou a hormonální regulaci a buněčnou signalizaci. Zn je také klíčovou součástí více než 200 enzymů. Molekulární a buněčný mechanismus absorpce dietního Zn u přežvýkavců nebyl dosud studován. U ostatních druhů probíhá absorpce Zn v celém tenkém střevě dvěma různými mechanismy: nasytitelným, transportem zprostředkovaným absorpčním systémem (transportéry ZIP) a nenasytitelnou difuzí. Při podávání Zn v nízkých koncentracích je důležitý transportní systém ZIP, zatímco při podávání Zn ve vysokých koncentracích pravděpodobně převažuje difúze z důvodu nasycení a downregulace transportérů.

Podle NASEM 2021 je měření skutečné absorpce nebo relativní dostupnosti Zn obtížné. Zaprvé proto, že k udržení homeostázy Zn se používá vylučování Zn stolicí a dobré markery Zn nejsou k dispozici. Existuje několik publikací o RBV dostupných zdrojů Zn, ale ve většině těchto studií bylo použito více Zn, než je potřebné množství, což ztěžuje závěry. AC pro ZnCl,2 ZnSO4 a ZnCO 3 v předchozím pokynu NRC z roku 2001 byl 0,20 a nebyl změněn. Pro ZnO byl AC změněn na 0,16 na základě studií RBV.

V pokynu NRC 2001 byl udržovací požadavek na absorbovaný Zn stanoven na 0,045 mg/kg tělesné hmotnosti (přibližně 27 mg/den pro holštýnskou krávu), požadavek na březost (během posledních 90 dnů březosti) byl stanoven na 12 mg/den, požadavek na růst byl stanoven na 24 mg/kg přírůstku a požadavek na laktaci byl stanoven na 4 mg/kg mléka. Výsledkem je, že u průměrné holštýnské krávy s produkcí 32,5 kg mléka za den a za předpokladu dietního AC splní požadavek diety s obsahem 40 až 45 ppm. U suchostojné krávy splní požadavek diety s přibližně 23 ppm.

Nyní, v nové verzi NASEM 2021, byl pro stanovení požadavku na Zn v dietě zvolen faktorový přístup. Nebyly k dispozici žádné nové údaje o příjmu Zn konceptem, ale byly k dispozici nové údaje o ztrátách močí a endogenním výkaly.

Nové rovnice NASEM 2021 pro Zn: UI zinku, jako mg absorbovaného Zn/d =.

• Pro udržení = 5,0 X DMI (kg).
• Pro růst = 24 X ADG (kg/d).
• Pro březost (> 190 dnů březosti) = 0,017 X BW (kg).
• Pro laktaci = 4 X mléko (kg/d)

Udržovací požadavek na celkový absorbovaný Zn byl zvýšen, ale byl zvýšen i AC pro bazální Zn. Nyní bude holštýnská kráva s dojivostí 650 kg a 50 kg DMI asi 29-30 kg potřebovat 350 mg/d celkového absorbovaného Zn (oproti dřívějším 230) a kráva v suchém stavu (270 dní březosti) s DMI asi 13 kg bude potřebovat 65 mg/d absorbovaného Zn. V takovém případě splní požadavky kojící a suchostojné krávy celková výživa obsahující 60, resp. 25 mg/kg Zn.

Doporučení NASEM 2021 pro adekvátní příjem jódu (I)

Většina zdrojů I se snadno vstřebává. Běžně se používají jodidy Na, K a Ca. Koncentrace I v půdě je proměnlivá. Ve směrnici NRC z roku 2001 byl hlavním určujícím faktorem pro rychlost vylučování tyroxinu (TSR) BW. Proto byla AI pro udržení pro všechny skupiny dojnic (suchostojné krávy, krávy v laktaci atd.) založena na BW. I se vylučuje také v mléce, proto byla přidána AI pro dojnice v laktaci a stanovena na 0,1 mg/l mléka. Nová rovnice NASEM 2021 pro I je následující: Iodová AI (mg/d celkového I) = 0,216 X BW (kg)0,528 + 0,1 X mléko (kg/d).

NASEM 2021 doporučení pro chrom (Cr) Cr je součástí malého peptidu zvaného chromodulin, který je zodpovědný za zvýšení účinku inzulinu. Požadavky nebo AI nebyly pro skot kvantifikovány. Spolehlivé údaje o koncentracích Cr v krmivech je obtížné získat, protože koncentrace Cr jsou velmi nízké. V současné době je jediným schváleným doplňkem Cr, který lze v USA zkrmovat skotu, propionát chromitý a maximální povolená dávka je 0,5 mg Cr/ kg sušiny. Přestože adekvátní příjem Cr u dojnic v laktaci nelze stanovit kvůli nedostatku titračních studií, doplněk 0,01 mg Cr/kg ŽM často zvyšuje mléčnou užitkovost v rané laktaci a může zlepšit imunitní funkce u masného a mléčného skotu.

NASEM 2021 doporučení pro železo (Fe) Nedostatek Fe je u dospělého skotu velmi vzácný, a proto není k dispozici přesný ukazatel stavu Fe. Doporučení NASEM 2021 pro železo jsou totožná s doporučeními NRC z roku 2001. Kráva o hmotnosti 650 kg, která produkuje 25 kg mléka/d ve 205 dnech březosti a spotřebuje přibližně 20 kg/d sušiny, potřebuje přijmout pouze 41 mg Fe/d. Při AC 0,1 potřebuje nebo musí být krmena krmivem obsahujícím pouze 20 mg Fe/kg sušiny. Telata krmená mlékem jsou jedinou skupinou skotu, která vyžaduje doplňování Fe. Pro udržení fyziologických funkcí rostoucích telat je dostačující asi 50 mg Fe/kg krmiva.

Doporučení NASEM 2021 pro molybden (Mo). Mo je kofaktorem xantinoxidázy, aldehydoxidázy a siřičitanoxidázy. Nebyl zaznamenán nedostatek a doplňování Mo se nedoporučuje. Vzhledem k antagonistickým účinkům Mo na absorpci Cu jsou klinické příznaky toxicity Mo podobné příznakům nedostatku Cu. Zvýšení koncentrace Cu v potravě obvykle napraví klinické příznaky toxicity Mo.

Doporučení NASEM 2021 pro selen (Se) Předchozí pokyny NRC z roku 2001 definovaly požadavek na Se jako 0,3 mg/kg sušiny krmiva pro všechny třídy dojnic. Pro pokyny NASEM 2021 nebyly provedeny žádné změny. Současné předpisy FDA omezují suplementaci Se na 0,3 mg/kg diety, což je dostatečné pro udržení stavu Se u většiny dojnic.

Nové pokyny NASEM 2021 přinášejí klíčové aktualizace požadavků na stopové minerály, které vycházejí z jejich přiměřeného příjmu. Znalosti o obsahu stopových minerálů v celkové stravě, ale i jednotlivých složkách stravy, stejně jako znalosti o stopových minerálech jsou nezbytné pro sestavení správné stravy. V porovnání s publikací NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle jsou mimořádně důležité změny v doporučeních týkajících se zejména Co, Cu, Mn a Zn, aby byl zajištěn kvalitní příjem základních stopových minerálů.