Prehľad novej normy NASEM 2021 Nutričné požiadavky dojníc

NASEM 2021 Nutrient Requirements of Dairy Cattle (Potreby mliečneho dobytka na živiny) boli prezentované počas stretnutia, ktoré sa konalo od 30. augusta do 2. septembra. Stretnutie organizovala Americká asociácia pre mliekarenskú vedu. Davi Brito de Araujo, DVM, globálny manažér programu stopových minerálov v spoločnosti Trouw Nutrition, hodnotí dôležité zmeny, ktoré boli vykonané, a poskytuje niekoľko pokynov, ako ich implementovať. Obsah tohto článku vychádza z prezentácií členov výboru NASEM a ďalších rečníkov počas konferencie. Okrem toho boli použité informácie z predchádzajúcich publikácií NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle a NRC (1989) Nutrient Requirement for Beef Cattle.

Je dobre známe, že dojnice potrebujú veľké množstvo živín na podporu zdravia, rastu, reprodukcie a úžitkovosti. Kŕmenie, ktoré poskytuje primerané, ale nie nadmerné množstvo živín, môže zlepšiť ziskovosť mliečnych fariem a znížiť ich vplyv na životné prostredie.

V nových usmerneniach NASEM 2021 sú zahrnuté dva dôležité parametre pre stopové minerály.

Potreba stopových minerálnych látok (Req): denná potreba je definovaná ako priemerný príjem stopových minerálnych látok potrebný na uspokojenie potrieb polovice zdravých jedincov v určitej rodovej skupine v určitej fáze produkčného cyklu.

Primeraný príjem stopových minerálnych látok (AI): primeraný príjem stopových minerálnych látok je definovaný ako priemerný denný príjem živín, ktorý definovala skupina odborníkov v prípade, že je k dispozícii len obmedzené množstvo údajov z pokusov. Inými slovami, AI sa používa v prípade, že nie je možné určiť požiadavky.

Nové usmernenia NASEM 2021 zahŕňajú deväť stopových minerálov, ktoré sa považujú za nevyhnutné pre dojnice:

• Chróm (Cr)
• jód (I)
• molybdén (Mo)
• kobalt (Co)
• železo (Fe)
• Selén (Se)
• Meď (Cu)
• Mangán (Mn)
• Zinok (Zn)

V porovnaní s usmerneniami NRC z roku 2001 sa odporúčania pre Cu, Mn a Zn výrazne zmenili. Odporúčania pre Cr, I a Co sa zmenili, ale nie dramaticky, zatiaľ čo odporúčania pre Fe a Se zostali rovnaké.

U prežúvavcov je Co prekurzorom vitamínu B12 alebo kobalamínu v bachore. Časť Co v potrave sa môže absorbovať vo forme katiónov. Po vstrebaní sa nemôže znovu dostať do bachora, čím sa stáva nedostupným pre mikróby. Väčšina tohto Co sa vylučuje močom a menšie množstvo sa nachádza so žlčou.

Požiadavka NRC z roku 2001 na Co bola stanovená na 0,11 ppm sušiny krmiva, čo znamená príjem približne 1,2 mg/deň pre kravy na sucho a 2,4 mg/deň pre dojčiace kravy. Táto požiadavka vychádzala z množstva Co v potrave potrebného na udržanie plazmatickej hladiny vitamínu B-12 nad 0,3 µg/l.

Od uverejnenia usmernení NRC z roku 2001 sa na základe nových výskumov u hovädzieho dobytka predpokladá, že celkový príjem Co v potrave by sa mal pohybovať od 0,13 do 0,25 mg Co/kg sušiny. Okrem toho bolo uverejnených niekoľko štúdií o produkčnej odozve u dojníc. Najnižšia koncentrácia hodnotená v týchto štúdiách bola 0,20 mg Co/kg sušiny krmiva. Na základe týchto údajov bol primeraný príjem celkového Co stanovený na 0,2 mg Co/kg sušiny.

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

Typické diéty bez prídavku Co budú obsahovať približne 0,1 ppm Co, preto by mal byť adekvátny prídavok 0,1 až 0,2 ppm prídavku Co. Diéty, ktoré poskytovali viac ako 0,4 ppm Co, nemali vplyv na stav vitamínu B-12 alebo Co u dojníc.

Cu je súčasťou viacerých proteínov vrátane cytochróm C oxidázy, cytozolovej superoxid dismutázy, lysyloxidázy a tyrozinázy. Okrem toho je Cu potrebná na syntézu hemoglobínu a metabolizmus železa.

Črevná absorpcia Cu u cicavcov je zvýšená pri podávaní stravy s nízkym množstvom Cu a znížená v prípade vysokého príjmu Cu. Vek zvieraťa, chemická forma Cu v potrave a prítomnosť antagonistu ovplyvňujú črevnú absorpciu Cu.

V usmerneniach NRC z roku 2001 sa na stanovenie požiadaviek na Cu pre dojnice použil model potreby živín. Udržiavacia potreba absorbovanej Cu bola stanovená na 0,007 mg/kg telesnej hmotnosti (približne 4,3 mg/deň pre priemernú kravu), rastová potreba bola stanovená na 1,15 mg/kg prírastku, laktačná potreba bola stanovená na 0,15 mg/kg mlieka a požiadavka na graviditu bola stanovená na 0,5 mg/deň (menej ako 100 dní gravidity) až 2,0 mg/deň (viac ako 225 dní gravidity). Aby sa splnili požiadavky NRC na Cu z roku 2001, výživa pre kravy v období zasušenia a laktácie musela obsahovať približne 13 až 15 ppm Cu.

V súčasných usmerneniach NASEM 2021 sa diskutuje o vplyve zdroja medi a jej biologickej dostupnosti. Obsah Cu vo väčšine bežných krmív sa pohybuje od 4 do 15 mg Cu/kg sušiny a skutočná vstrebateľnosť Cu v týchto krmivách bola stanovená na 0,05. Koeficient absorpcie (AC) pre Cu z CuSO4 bol v predchádzajúcom vydaní stanovený na 0,05 a rovnaká hodnota bola zachovaná aj v usmerneniach NASEM 2021.

AC pre ostatné doplnky Cu sa hodnotil na základe štúdií relatívnej biologickej dostupnosti (RBV) s použitím koncentrácie Cu v pečeni ako parametra, ak bol k dispozícii. Zistili sa nekonzistentné výsledky, preto je v nových usmerneniach NASEM 2021 AC generických komerčných doplnkov Cu tiež stanovená na 0,05. V tomto prípade budú musieť používatelia doplnkov iných ako CuSO4 túto hodnotu upraviť na základe dostupných údajov pre konkrétny výrobok a situáciu.

Požiadavky na Cu na udržiavanie v usmerneniach NASEM 2021 sa zvýšili na takmer dvojnásobok (0,0145 mg Cu/kg BW oproti 0,007 z predchádzajúcej verzie), zatiaľ čo požiadavky na laktáciu sa dramaticky znížili z 0,15 na 0,04 mg/kg mlieka.

Nové rovnice NASEM 2021 pre Cu: Požiadavky na meď v mg absorbovanej Cu/d =

• Na udržiavanie = 0,0145 X BW (kg)
• Na rast = 2,0 X ADG (kg/d)
• Na graviditu (90 až 190 dní gravidity) = 0,0003 X BW (kg)
• Pre graviditu (> 190 dní gravidity) = 0,0023 X BW (kg)
• Pre laktáciu = 0,04 X mlieko (kg/d)

Napríklad celková potreba absorbovanej Cu pre priemernú dojnicu holštajnského plemena s produkciou 35 kg mlieka, 650 kg BW a 150 dní gravidity je 11,0 mg/d (oproti 11,4 mg v NRC 2001). Za predpokladu DMI 23 kg a diétneho AC 0,045 by túto požiadavku splnila diétna koncentrácia Cu približne 11 mg/kg sušiny. Na druhej strane, potreba Cu pre suchú gravidnú holštajnskú kravu (700 kg BW; 260 dní gravidity) je 11,7 mg/d alebo približne 20 mg Cu v potrave/kg DM za predpokladu DMI 13,5 kg.

Mn je kofaktorom viacerých enzýmov a proteínov a je potrebný pre normálny metabolizmus lipidov, sacharidov a aminokyselín. Zo všetkých stopových minerálov sú požiadavky na Mn najmenej presne definované. Koncentrácie v telesných tkanivách a tekutinách, ako aj absorpcia z čriev sú veľmi nízke, čo sťažuje presné merania. Údaje týkajúce sa absorpcie Mn zo základných krmív alebo z anorganických zdrojov Mn iných ako MnCl2 nie sú k dispozícii.

Relatívne rozdiely v AC doplnkov sú v nových usmerneniach NASEM 2021 rovnaké v porovnaní s usmerneniami NRC 2001, ale skutočné hodnoty boli znížené na polovicu. AC Mn z MnCL2 a Mn2SO4 boli zmenené na 0,005 (oproti 0,01 z poslednej verzie) a bazickým zložkám bol priradený AC 0,004 (oproti 0,0075 z poslednej verzie). Okrem toho boli AC pre uhličitan Mn a oxid Mn stanovené na 0,0015 a 0,003 na základe štúdií RBV.

V predchádzajúcom usmernení NRC 2001 bola udržiavacia požiadavka na absorbovaný Mn stanovená na 0,002 mg/kg telesnej hmotnosti (približne 1,2 mg/deň pre priemernú holštajnskú kravu), požiadavka na rast bola stanovená na 0,7 mg/kg prírastku, požiadavka na graviditu bola stanovená na 0,3 mg/d a požiadavka na laktáciu bola stanovená na 0,03 mg/kg mlieka. Výsledkom bolo, že pre typickú holštajnskú kravu produkujúcu 32,5 litra mlieka bola celková potreba absorbovaného Mn približne 2,2 mg/deň a pre zasušenú kravu približne 1,7 mg/deň. Za predpokladu typického príjmu sušiny pre túto produkciu a na základe stanovených AC by diéty pre dojnice obsahujúce 7 až 18 ppm Mn spĺňali požiadavku NRC 2001.

Nové rovnice NASEM 2021 pre Mn: Požiadavky na mangán v mg absorbovaného Mn/d =.

• Na udržiavanie = 0,0026 X BW (kg)
• Na rast = 2,0 X ADG (kg/d)
• Pre graviditu (> 190 dní gravidity) = 0,00042 X BW (kg)
• Pre laktáciu = 0,03 X mlieko (kg/deň)

V súčasnej aktualizácii NASEM 2021 sú požiadavky na dojčiace a suchostojace gravidné kravy podstatne vyššie ako v predchádzajúcej aktualizácii NRC 2001. Suchá holštajnská krava s hmotnosťou 700 kg v neskorej gravidite potrebuje 1,8 mg/d absorbovaného Mn na udržanie a 0,3 mg/d na graviditu, čo predstavuje dennú potrebu 2,1 mg absorbovaného Mn. Dojnica holštajnského plemena s hmotnosťou 650 kg a dojivosťou 45 kg/d potrebuje 1,7 mg/d na udržanie a 1,35 mg/d na laktáciu, čo predstavuje celkovú potrebu 3,1 mg/d absorbovaného Mn. Za predpokladu, že AC je 0,004 a celkový denný DMI je 12,5 kg a 26 kg/d, koncentrácia 40 mg a 27 mg celkového Mn/kg sušiny krmiva by spĺňala požiadavku dojnice v období zasušenia a dojnice v období laktácie.

Zinok je dôležitý pre metabolizmus makroživín, imunitné funkcie, génovú a hormonálnu reguláciu a bunkovú signalizáciu. Okrem toho je Zn kľúčovou zložkou viac ako 200 enzýmov. Molekulárny a bunkový mechanizmus absorpcie Zn z potravy u prežúvavcov zatiaľ nebol preskúmaný. U ostatných druhov dochádza k absorpcii Zn v celom tenkom čreve dvoma rôznymi mechanizmami: nasýteným, transportom sprostredkovaným absorpčným systémom (transportéry ZIP) a nenasýtenou difúziou. Pri podávaní Zn v nízkych koncentráciách je dôležitý transportný systém ZIP, zatiaľ čo pri podávaní Zn vo vysokých koncentráciách pravdepodobne prevažuje difúzia z dôvodu saturácie a downregulácie transportérov.

Podľa NASEM 2021 je meranie skutočnej absorpcie alebo relatívnej dostupnosti Zn ťažké. Po prvé preto, že na udržanie homeostázy Zn sa používa vylučovanie Zn výkalmi a dobré markery Zn nie sú k dispozícii. Existuje niekoľko publikácií o RBV dostupných zdrojov Zn, ale vo väčšine týchto štúdií sa použilo viac Zn, ako je potrebné množstvo, čo sťažuje závery. AC pre ZnCl,2 ZnSO4 a ZnCO 3 v predchádzajúcom usmernení NRC z roku 2001 bol 0,20 a nebol zmenený. V prípade ZnO sa AC zmenil na 0,16 na základe štúdií RBV.

V usmernení NRC 2001 bola udržiavacia potreba absorbovaného Zn stanovená na 0,045 mg/kg telesnej hmotnosti (približne 27 mg/deň pre holštajnskú kravu), požiadavka na graviditu (počas posledných 90 dní gravidity) bola stanovená na 12 mg/deň, požiadavka na rast bola stanovená na 24 mg/kg rastu a požiadavka na laktáciu bola stanovená na 4 mg/kg mlieka. Výsledkom je, že priemerná holštajnská krava produkujúca 32,5 kg mlieka za deň a za predpokladu diétneho AC, diéty so 40 až 45 ppm splnia požiadavku. V prípade suchej kravy spĺňa požiadavku výživa s obsahom približne 23 ppm.

Teraz, v novej verzii NASEM 2021, bol na stanovenie požiadavky na Zn vo výžive zvolený faktorový prístup. Neboli k dispozícii žiadne nové údaje o príjme Zn konceptom, ale boli k dispozícii nové údaje o stratách močom a endogénnymi výkalmi.

Nové rovnice NASEM 2021 pre Zn: Zinok AI, ako mg absorbovaného Zn/d =

• Na udržanie = 5,0 X DMI (kg)
• Na rast = 24 X ADG (kg/d)
• Pre graviditu (> 190 dní gravidity) = 0,017 X BW (kg)
• Pre laktáciu = 4 X mlieko (kg/d)

Udržiavacia potreba celkového absorbovaného Zn sa zvýšila, ale zvýšila sa aj AC pre bazálny Zn. Teraz bude holštajnská krava s dojivosťou 650 kg a 50 kg DMI približne 29-30 kg potrebovať 350 mg/d celkového absorbovaného Zn (v porovnaní s predchádzajúcimi 230) a zasušená krava (270 dní gravidity) s DMI približne 13 kg bude potrebovať 65 mg/d absorbovaného Zn. V tomto prípade bude celková výživa obsahujúca 60 a 25 mg/kg Zn spĺňať požiadavky dojčiacej a zasušenej kravy.

Odporúčanie NASEM 2021 pre adekvátny príjem jódu (I)

Väčšina zdrojov I sa ľahko vstrebáva. Bežne sa používajú jodidy Na, K a Ca. Koncentrácia I v pôde je premenlivá. V usmernení NRC z roku 2001 bola hlavným určujúcim faktorom pre rýchlosť vylučovania tyroxínu (TSR) BW. Preto sa UI na udržanie pre všetky skupiny dojníc (dojnice na sucho, dojnice v laktácii atď.) zakladala na BW. I sa vylučuje aj v mlieku, preto bola pridaná AI pre dojnice v laktácii a stanovená na 0,1 mg/l mlieka. Nová rovnica NASEM 2021 pre I je: Iodová AI (mg/d celkového I) = 0,216 X BW (kg)0,528 + 0,1 X mlieko (kg/d)

NASEM 2021 odporúčanie pre chróm (Cr) Cr je súčasťou malého peptidu nazývaného chromodulín, ktorý je zodpovedný za zvýšenie účinku inzulínu. Požiadavky alebo AI neboli pre hovädzí dobytok kvantifikované. Spoľahlivé údaje o koncentráciách Cr v krmivách je ťažké získať, pretože koncentrácie Cr sú veľmi nízke. V súčasnosti je jediným schváleným doplnkom Cr, ktorý sa môže skrmovať hovädziemu dobytku v USA, propionát chrómu a maximálna povolená dávka je 0,5 mg Cr/ kg sušiny. Hoci adekvátny príjem Cr u dojníc v laktácii nie je možné stanoviť z dôvodu nedostatku titračných štúdií, suplementácia 0,01 mg Cr/kg ŽM často zvyšuje dojivosť na začiatku laktácie a môže zlepšiť imunitné funkcie u hovädzieho dobytka a dojníc.

NASEM 2021 odporúčanie pre železo (Fe) Nedostatok Fe je u dospelého hovädzieho dobytka veľmi zriedkavý, preto a presný ukazovateľ stavu Fe nie je k dispozícii. Odporúčania NASEM 2021 pre železo sú totožné s usmerneniami NRC z roku 2001. Krava s hmotnosťou 650 kg, ktorá produkuje 25 kg mlieka/d pri 205 dňoch gravidity a spotrebuje približne 20 kg/d sušiny, potrebuje prijať len 41 mg Fe/d. Pri AC 0,1 potrebuje alebo sa musí kŕmiť krmivom obsahujúcim len 20 mg Fe/kg sušiny. Teľatá kŕmené mliekom sú jedinou skupinou hovädzieho dobytka, ktorá vyžaduje prídavok Fe. Na udržanie fyziologických funkcií rastúcich teliat postačuje približne 50 mg Fe/kg krmiva.

NASEM 2021 odporúčanie pre molybdén (Mo) Mo je kofaktorom xantínoxidázy, aldehydoxidázy a sulfit oxidázy. Nedostatok Mo nebol zaznamenaný a dopĺňanie Mo sa neodporúča. Vzhľadom na antagonistické účinky Mo na absorpciu Cu sú klinické príznaky toxicity Mo podobné príznakom nedostatku Cu. Zvýšenie koncentrácie Cu v potrave zvyčajne napraví klinické príznaky toxicity Mo.

NASEM 2021 odporúčanie pre selén (Se) Predchádzajúce usmernenia NRC z roku 2001 definovali požiadavku na Se ako 0,3 mg/kg sušiny krmiva pre všetky triedy dojníc. V usmerneniach NASEM 2021 neboli vykonané žiadne zmeny. Súčasné predpisy FDA obmedzujú suplementáciu Se na 0,3 mg/kg krmiva, čo je dostatočné na udržanie stavu Se u väčšiny dojníc.

Nové usmernenia NASEM 2021 poskytujú kľúčové aktualizácie požiadaviek na stopové minerály na základe primeraného príjmu. Znalosti o obsahu stopových minerálov v celkovej strave, ale aj o jednotlivých zložkách stravy, ako aj poznatky o stopových mineráloch sú nevyhnutné na zostavenie správnej stravy. V porovnaní s publikáciou NRC (2001) Nutrient Requirement for Dairy Cattle sú mimoriadne dôležité zmeny v odporúčaniach týkajúcich sa najmä Co, Cu, Mn a Zn, aby sa zabezpečil kvalitný príjem základných stopových minerálov.