Przyczyny bardzo niskiej zawartości tłuszczu w mleku
Dobre ceny masła zwiększają zainteresowanie mleczarni tłuszczem mlecznym. Tymczasem w wielu stadach zawartość tłuszczu w mleku jest bardzo niska, a krowy nie wykazują objawów kwasicy. Okazuje się, że taką sytuację wywołuje m.in. syndrom niskiej zawartości tłuszczu w mleku.
TEKST: PROF. ZYGMUNT KOWALSKI, UNIWERSYTET ROLNICZY W KRAKOWIE; ZDJĘCIE: RYSZARD LESIAKOWSKI
Ze względu na preferowanie w skupie mleka zawartości białka w tym surowcu, tłuszcz nie był tak ważnym „cenowo” składnikiem mleka, jak to było w przeszłości. Nieodpowiedzialne byłoby jednak jego pomijanie, a ostatnie znaczące wzrosty światowych cen masła wręcz wymuszają powtórne zainteresowanie się tłuszczem. Jedna z najważniejszych mleczarni w Polsce za jednostkę tłuszczu płaci około 0,138 zł, natomiast za jednostkę białka – 0,218 zł. Te relacje cenowe wskazują, że tłuszcz jest ciągle istotnym wyznacznikiem ceny skupu mleka.
W przeszłości mleko skupowe zawierało 4,5–5,0% tłuszczu. Ale to już historia, bo zawartość tłuszczu w mleku krów użytkowanych obecnie w naszym kraju kształtuje się na poziomie 3,5–4,0% i systematycznie się zmniejsza. Wynika to przede wszystkim ze wzrostu wydajności mleka, a także spowodowane jest dominującym udziałem w dawkach pasz wyprodukowanych z kukurydzy. Olej kukurydziany zawarty w kiszonce z kukurydzy, w suchym czy wilgotnym kiszonym ziarnie, ma obniżający wpływ na zawartość tłuszczu w mleku. To, że w mleku skupowym znajduje się nie 4,5, lecz 3,8% tłuszczu, nie jest już dla nas zaskoczeniem. Dla znaczącej części hodowców problemem stała się jednak nadmiernie niska zawartość tłuszczu w mleku, tj. poniżej 3,3–3,5%. Dlaczego w raportach wynikowych zawartość tłuszczu w mleku niektórych krów jest na poziomie poniżej 3,0%?
Czy nie wskazuje to na kwasicę żwacza, chociaż krowy wyglądają zdrowo, a w oborze nie ma biegunek? Czy powinniśmy zmienić dawkę pokarmową lub doradcę żywieniowego? Zbyt niska zawartość tłuszczu w mleku to dzisiaj jeden z popularniejszych problemów żywieniowych w produkcji tego surowca.
Czy to nie jest kwasica żwacza?
Niska zawartość tłuszczu w mleku, np. 3,2%, zwykle kieruje podejrzenia na podostrą kwasicę żwacza, czyli SARA. Wywiad przeprowadzony w gospodarstwie często jednak wyklucza to schorzenie. Krowy nie mają charakterystycznych dla SARA biegunek, nie przybywa zwierząt kulawych, a wydajność mleka utrzymuje się na niezłym, wysokim poziomie. Mało doświadczony doradca żywieniowy, nieco tym faktem przestraszony, decyduje się często na dodanie do dawki pokarmowej włókna, na przykład w postaci siana czy słomy. Zamienia część dawki kiszonki z kukurydzy na bardziej włóknistą kiszonkę z traw czy lucerny. Dodatek włókna często pomaga i zwiększa się zawartość tłuszczu w mleku, przede wszystkim ze względu na zmniejszenie wydajności mleka. Wzrost zawartości tłuszczu w białym surowcu jest jednak często niższy od oczekiwanego. Takie „dowłóknianie” dawki pokarmowej może mieć też negatywne skutki, zwłaszcza wtedy, gdy struktura dawki umożliwia sortowanie pasz. Krowa bowiem pomija długie cząsteczki pasz, przez co pobiera jeszcze bardziej rozdrobnioną dawkę, co dodatkowo obniża zawartość tłuszczu w mleku.
Syndrom niskiej zawartości tłuszczu w mleku, bo o nim tutaj mowa, w literaturze anglojęzycznej znany jest jako milk fat depression (MFD). Żeby zrozumieć przyczyny występowania MFD w stadzie, konieczne jest przypomnienie przemian tłuszczu w żwaczu oraz mechanizmów powstawania tłuszczu w mleku.
Przemiany tłuszczu w żwaczu
W suchej masie tradycyjnych dawek dla krów mlecznych znajduje się zwykle 3,0–4,0% tłuszczu, który po pobraniu przez krowę podlega przemianom w żwaczu. Chociaż bakterie i pierwotniaki zasiedlające żwacz nie korzystają z tłuszczu, jako źródła energii, starają się go zmienić, tak aby był dla nich mniej szkodliwy. Szczególnie niekorzystne są nienasycone kwasy tłuszczowe (KT), zawierające podwójne wiązania pomiędzy atomami węgla (C=C). Z tego powodu po rozkładzie tłuszczu na glicerol i kwasy tłuszczowe bakterie zmieniają nienasycone KT w kwasy nasycone. Proces ten nazywa się biouwodorowaniem kwasów tłuszczowych i powstaje w nim szereg kwasów „pośrednich”, z których najważniejszy jest kwas oleinowy (C18:1) oraz liczne izomery trans kwasów C18:1 i C18:2. Wszystkie te kwasy wraz z kwasami tłuszczowymi, znajdującymi się także w komórkach bakteryjnych, przepływają w treści pokarmowej do jelita cienkiego i tutaj, w dalszych jego odcinkach, podlegają wchłanianiu do limfy. Z niej dostają się do krwi, z którą transportowane są do odpowiednich narządów, w tym do gruczołu mlekowego.
Jak powstaje tłuszcz w mleku?
Synteza tłuszczu mleka odbywa się w gruczole mlekowym, a niezbędne dla niej kwasy tłuszczowe wytwarzane są w tym samym gruczole głównie z kwasu octowego, dostarczanego z krwią ze żwacza. Część kwasów tłuszczowych dostarczana jest także bezpośrednio do gruczołu mlekowego z krwią (rycina 1). Synteza kwasów tłuszczowych z kwasu octowego (synteza de novo) prowadzi do powstawania krótkołańcuchowych (4–10 atomów węgla) oraz średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych (11–14 atomów węgla), które są przede wszystkim kwasami nasyconymi. Z kolei kwasy długołańcuchowe dostarczane są do gruczołu mlekowego z jelit, gdy pochodzą z dawki pokarmowej lub z tłuszczu ciała, gdy krowa chudnie, uwalniając rezerwy tłuszczowe. Jeśli długołańcuchowe kwasy tłuszczowe pochodzą z dawki pokarmowej, ich część stanowią kwasy nienasycone, w tym jedno-, dwu- lub trójnienasycone. Kwasy z dwoma lub trzema podwójnymi wiązaniami zalicza się do kwasów wielonienasyconych. Jeśli kwasy tłuszczowe pochodzą z uwalnianych rezerw, wtedy są jednonienasycone (C18:1) lub nasycone (C16:0 lub C18:0).
W tłuszczu mleka większość kwasów to kwasy nasycone (ok. 60%) oraz jednonienasycone (ok. 30%). Prozdrowotne dla ludzi wielonienasycone kwasy tłuszczowe (PUFA) stanowią zwykle do około 10% wszystkich kwasów. Chociaż pewna część kwasów nienasyconych pochodzi z dawki pokarmowej, najwięcej z nich powstaje w gruczole mlekowym z kwasów nasyconych, pochodzących z dawki pokarmowej lub z uwalnianych rezerw. Za proces zamiany kwasów nasyconych w nienasycone odpowiada w gruczole mlekowym enzym Δ9-desaturaza. To dzięki niemu mleko może płynąć, bo tłuszcz zawierający kwasy nienasycone, w odróżnieniu do nasyconych, ma konsystencję płynną.
Dlaczego mleko zawiera mało tłuszczu? – teoria biouwodorowania
Jeszcze do niedawna uważano, że niska zawartość tłuszczu w mleku wynika ze zbyt małej ilości kwasu octowego powstającego w czasie fermentacji włókna w żwaczu. Za mało kwasu octowego, to za mało substratu do syntezy kwasów tłuszczowych w gruczole mlekowym. Przyczyny tak małej ilości kwasu upatrywano w nieprawidłowej fermentacji w żwaczu, spowodowanej przez pobranie nadmiernej ilości węglowodanów łatwo w nim fermentujących, przez niedostateczne ślinienie się krowy i buforowanie płynu żwacza, a także przez stosowanie zbyt dużych dawek tłuszczu niechronionego. Ta długo obowiązująca teoria nie tłumaczyła wszystkich przypadków niskiej zawartości tłuszczu w mleku.
W badaniach prowadzonych w końcu XX wieku wykazano, że nawet w warunkach nieprawidłowej fermentacji ilość kwasu octowego powstająca w żwaczu jest wystarczająca dla syntezy tłuszczu w gruczole mlekowym. Na podstawie tych badań grupa naukowa z Cornell University w USA zaproponowała inną interpretację przyczyn niskiej zawartości tłuszczu w mleku (Bauman i Griinari, 2001). Według tej teorii, zwanej „teorią biouwodorowania”:
• w pewnych niekorzystnych warunkach panujących w żwaczu (zła fermentacja) w wyniku procesów biouwodorowania powstają specyficzne kwasy tłuszczowe, które są potencjalnymi blokerami syntezy tłuszczu w gruczole mlekowym;
• najważniejszym kwasem tłuszczowym powstającym w żwaczu i blokującym syntezę tłuszczu w gruczole mlekowym jest sprzężony kwas linolowy, zwany CLA, czyli kwas trans-10, cis-12 C18:2 (rycina 2), zwany dalej trans-10, cis-12 CLA.
Inne potencjalne inhibitory syntezy tłuszczu w mleku to kwasy trans-9, cis-11 CLA oraz cis-10, trans-12 CLA. W czasie prawidłowej fermentacji w żwaczu powstaje inny izomer kwasu CLA (cis-9 trans-11 CLA), który nie blokuje syntezy tłuszczu w gruczole mlekowym.
Warto zwrócić uwagę na kwas trans-10 C18:1 (rycina 2). To właśnie jego obecność wzbudziła podejrzenia, że zawartość tłuszczu w mleku zależy nie od podaży kwasu octowego, ale od obecności innych kwasów tłuszczowych. Często w mleku o niskiej zawartości tłuszczu stwierdzano niską zawartość kwasu trans-10 C18:1. On sam jednak nie blokuje syntezy tłuszczu, ale jego obecność w mleku wskazuje, że występuje w nim również kwas trans-10, cis-12 CLA, który jest uważany za „głównego winowajcę” niskiej zawartości tłuszczu w mleku, czyli MFD. Według teorii biouwodorowania im więcej kwasu trans-10, cis-12 CLA dostaje się ze żwacza do gruczołu mlekowego, tym niższa jest zawartość tłuszczu w mleku. Zwłaszcza kwas trans-10, cis-12 CLA blokuje w gruczole mlekowym syntezę kwasów krótko- i średniołańcuchowych, czyli opisaną powyżej syntezę de novo kwasów tłuszczowych.
Obecność kwasu trans-10, cis-12 CLA w gruczole mlekowym i później w mleku to tylko skutek. W tym momencie należałoby zadać sobie pytanie: co powoduje, że u krów w jednym stadzie zawartość tłuszczu w mleku wynosi 3,8%, a w drugim 3,2%? Co więc jest przyczyną MFD?
Przyczyny MFD
Aby powstały warunki dla syndromu niskiej zawartości tłuszczu w mleku, musi być jednocześnie (rycina 3) zaburzona fermentacja w żwaczu, a w dawce pokarmowej muszą się znajdować kwasy tłuszczowe, z których bakterie tworzą w żwaczu kwas trans-10, cis-12 CLA i inne izomery kwasów CLA. Na szczególną uwagę zasługuje obecność w dawce wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Żywienie krów mlecznych dawkami bogatymi w kukurydzę, zawierającą olej kukurydziany, powoduje, że do żwacza dostaje się dużo kwasów tłuszczowych, z których bakterie mogą wytworzyć kwas trans-10, cis-12 CLA.
Duże dawki kukurydzy sprzyjają syndromowi niskiej zawartości tłuszczu w mleku (MFD). Także żywienie krów zbyt dużymi dawkami skrobi, zwłaszcza szybko fermentowanej w żwaczu (pszenica, jęczmień, pszenżyto), dawkami pozbawionymi włókna strukturalnego czy łatwymi do sortowania przez krowę. To, że żywienie kukurydzą sprzyja MFD, nie wskazuje, że powinniśmy zaprzestać żywienia naszych krów tą rośliną. Bardziej istotne jest zrozumienie, że niska zawartość tłuszczu w mleku (MFD) nie jest wynikiem kwasicy żwacza (SARA), lecz ma swoje uzasadnienie w przemianie tłuszczu w żwaczu. Żywienie dużymi dawkami kukurydzy sprzyja MFD, zwłaszcza gdy zaburzona jest fermentacja w żwaczu.
Zbyt często nadmiernie niska zawartość tłuszczu w mleku (MFD) interpretowana jest nieprawdziwie, jako stan podostrej kwasicy żwacza (SARA). Zapamiętajmy, że każda krowa, która choruje na SARA, ma niską zawartość tłuszczu w mleku – ale nie każda krowa, która ma niską zawartość tłuszczu w mleku, choruje na SARA. Krowa z MFD niekoniecznie jest chora na kwasicę, czego jednak nie można wykluczyć. MFD towarzyszy obniżona zawartość tłuszczu w mleku, ale nie obniżona wydajność mleka i innych składników, tak jak to jest wtedy, gdy krowa choruje na SARA.
Czy stosowanie dodatków tłuszczowych powoduje MFD?
Jeżeli kwas trans-10, cis-12 CLA powstaje w żwaczu w wyniku biouwodorowania kwasów tłuszczowych, może zajść całkiem uzasadniona wątpliwość, czy warto stosować dodatki tłuszczowe, bo z nich mogłyby powstać w żwaczu szkodliwe izomery CLA. Jeżeli byłby to dodatek tłuszczu, który spowodowałby z jednej strony zaburzenie fermentacji w żwaczu, a z drugiej dostarczał kwasów tłuszczowych, z których powstałby kwas trans-10, cis-12 CLA, to stosowanie takiego dodatku nie byłoby uzasadnione. Takimi dodatkami byłyby tłuszcze niechronione, których w naszym kraju raczej nie stosujemy. Z kolei stosowanie tłuszczów chronionych (o których dyskutowaliśmy w poprzednich artykułach) nie stwarza takich niebezpieczeństw. Bezpieczne jest również stosowanie ekstrudowanych nasion lnu, bo temperatura procesu ekstruzji zmniejsza podatność tłuszczu na przemiany w żwaczu.
Jak unikać zbyt niskiej zawartości tłuszczu w mleku?
Najważniejsze zalecenia dotyczące prewencji MFD to:
• przestrzeganie zaleceń dotyczących zawartości włókna w dawce, zwłaszcza włókna strukturalnego, w oparciu o analizy struktury fizycznej dawek pokarmowych (analiza na sitach); zawartość NDF w dawce w ilości równej 0,9% masy ciała krowy;
• właściwe bilansowanie dawki pokarmowej, zwłaszcza pod względem zawartości skrobi, w tym podatnej na szybką fermentację w żwaczu;
• stosowanie buforów (soda) i/lub kultur drożdżowych zmniejszających ryzyko kwasicy żwacza;
• właściwe bilansowanie udziału i składu tłuszczu w dawce pokarmowej;
• stosowanie dodatków tłuszczów chronionych.
W bilansowaniu tłuszczu w dawce warto skorzystać z zaleceń prof. Toma Jenkinsa z USA, znanego autorytetu w sprawach żywienia krów tłuszczem:
• uwaga na udział w dawce pokarmowej kwasów oleinowego (C18:1), linolowego (C18:2 n-6) i linolenowego (C18:3 n-3); ich udział może być bardzo pożądany, ale może również powodować zaburzenia fermentacji w żwaczu i MFD;
• zaleca się, aby udział kwasów oleinowego (C18:1), linolowego (C18:2 n-6) i linolenowego (C18:3 n-3) nie przekraczał 3% suchej masy dawki; gdy znajdują się w tłuszczach chronionych, ta wartość może być nieco wyższa (4%);
• gdy suma udziału kwasów oleinowego (C18:1), linolowego (C18:2 n-6) i linolenowego (C18:3 n-3) w dawce pokarmowej wynosi powyżej 3%, zwykle wzrasta ryzyko MFD;
• u krów żywionych dawkami z udziałem kwasów oleinowego (C18:1), linolowego (C18:2 n-6) i linolenowego (C18:3 n-3 ) wynoszącym poniżej 3% również może wystąpić niska zawartość tłuszczu w mleku, ale wtedy powodem może być zaburzona fermentacja w żwaczu (kwasica żwacza).
Podsumowanie
Nie każdy przypadek niskiej zawartości tłuszczu w mleku powinien być interpretowany jako sygnał o obecności kwasicy w stadzie krów. Gdy niska zawartość tłuszczu (poniżej 3,3–3,5%) utrzymuje się przez dłuższy czas, powodem może być nie tylko zaburzona fermentacja w żwaczu, ale także nadmiar wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, pochodzących z dawki pokarmowej.
Zapobieganie występowaniu syndromu niskiej zawartości tłuszczu w mleku (MFD) polega na unikaniu zaburzeń fermentacji w żwaczu oraz właściwym bilansowaniu tłuszczu i kwasów tłuszczowych w dawce pokarmowej. Stosowanie dodatków tłuszczów chronionych nie zwiększa zagrożenia MFD.
