Vliv zkrmování dusičnanů na produkci methanu, vodíku, bachorovou fermentaci a stravitelnost nutrientů u dojnic

Úvod

Methanogenní archebakterie přítomné v bachoru vytvářejí methan redukcí oxidu uhličitého vodíkem. Oba dva reaktanty jsou koncovými produkty trávení rostlinného materiálu. Vodík v nadbytku může inhibovat žádoucí bachorovou fermentaci a předpokládá se, že procesem, který je zodpovědný za odstranění největšího množství vodíku z bachoru, je právě methanogeneze. Vodík ale mohou alternativně spotřebovávat také reakce dusičnanů přijatých s potravou, tj. redukce na dusitany a amoniak. Některé dřívější práce ale zaznamenaly paradoxně zvýšené vylučování vodíku u skotu krmeného dusičnany, avšak zároveň s poklesem produkce methanu o 16−25 %.

Dusičnany či dusitany mohou být pro některé organismy bachoru toxické, proto je důležité, aby mikrobiální proteosyntéza a stravitelnost živin nebyly zkrmováním dusičnanů narušeny. Neúplná redukce dusičnanů může vést k nežádoucímu zvýšení methemoglobinu v krvi a ke zvýšenému vylučování dusičnanů a dusitanů mlékem a močí.

Cílem následující práce proto bylo doplnit chybějící data o vlivu zkrmování různých dávek dusičnanů na produkci methanu, vylučování vodíku, bachorovou fermentaci, stravitelnost živin v různých částech zažívacího traktu, bachorovou mikrobiální proteosyntézu, množství methemoglobinu v krvi a koncentraci dusičnanů a dusitanů v mléce a moči u dojného skotu.

Metodika studie a sledované parametry

Do pokusu byly zařazeny 4 dojnice plemene Holštýn, každá se zavedenou kanylou v bachoru, duodenu a ileu. K experimentu byly využity 4 různé krmné dávky: kontrolní bez přídavku dusičnanů a s malým, středním a vysokým přídavkem dusičnanů (5,3; 13,6 a 21,1 g NO₃⁻/kg sušiny). Směsná krmná dávka se skládala z kukuřičné siláže, vojtěškotravní siláže, koncentrátů, doplňků s vitaminy a minerály a z močoviny (kontrolní krmná dávka) nebo dusičnanu amonnovápenatého doplněného močovinou pro sjednocení obsahu dusíku v krmných dávkách.

Prvních několik dnů byla zvířatům postupně navyšována dávka dusičnanů na požadované množství, následovalo 10 dní adaptace. 17. a 21. den pokusu probíhal vlastní odběr vzorků, na 24.−28. den byla zvířata přemístěna do respiračních komor. Dojnice byly 2× denně dojeny. Ve vzorcích mléka byla stanovena bílkovina, tuk, laktóza, dusičnany a dusitany.

Pravidelně byly odebírány vzorky bachorové tekutiny, obsah duodena, ilea, výkaly a moč. Ve vzorcích byly stanoveny těkavé mastné kyseliny, laktát a amoniak, ev. dusičnany, dusitany a celkový dusík. Celkové množství proteinu mikrobiálního původu bylo stanoveno ze vzorků z bachoru a duodena. Množství methemoglobinu v krvi bylo měřeno 21. den pokusu. Výměna plynů byla hodnocena pomocí respiračních komor na principu nepřímé kalorimetrie s otevřeným systémem.

Výsledky

Ve srovnání s kontrolou se produkce methanu u pokusných zvířat lineárně snižovala, a to o 6, 13 a 23 % se zvyšujícím se množstvím přijatých dusičnanů. Přídavek dusičnanů ale navýšil produkci vodíku faktorem 2,5; 3,4 a 3,0 (p = 0,02 ve srovnání s kontrolou pro nízký, střední a vysoký obsah dusičnanů v krmivu). Se zvyšujícím se množstvím dusičnanů v krmivu se navýšil také obsah methemoglobinu v krvi (p < 0,01) a koncentrace dusičnanů v mléce a moči (p < 0,001), nicméně toto navýšení nepředstavovalo hrozbu pro zdraví zvířat či bezpečnost živočišných produktů.

Mikrobiální proteosyntéza a stravitelnost jednotlivých složek potravy v bachoru a duodenu ovlivněny nebyly. Ani koncentrace celkových těkavých mastných kyselin a molární poměry acetátu, butyrátu a propionátu nebyly příjmem dusičnanů ovlivněny, byla však pozorována pouze statisticky nevýznamná tendence k nárůstu celkového množství těkavých mastných kyselin a butyrátu a k poklesu propionátu. K signifikantnímu navýšení došlo u mravenčanu (p < 0,001) a amoniaku (p = 0,001) v bachorové tekutině. Příjem dusičnanů neměl vliv na produkci ani složení mléka.

Závěr

Dusičnany u dojného skotu snížily produkci methanu a zvýšily vylučování vodíku, a to bez zásadního vlivu na bachorovou fermentaci. Nebyl zaznamenán žádný vliv na stravitelnost živin a bachorovou mikrobiální proteosyntézu. Použití dusičnanů ke snížení tvorby methanu se tak jeví jako slibná strategie, nicméně je nutné brát v úvahu vyšší zátěž životního prostředí dusíkem.

(kata)

Zdroj: Olijhoek D. W., Hellwing A. L. F., Brask M. et al. Effect of dietary nitrate level on enteric methane production, hydrogen emission, rumen fermentation, and nutrient digestibility in dairy cows. J Dairy Sci 2016; 99 (8): 6191–6205, doi: 10.3168/jds.2015-10691.