Tłuszcz w dawkach pokarmowych dla krów mlecznych. Część 3.
Dodatki tłuszczowe w dawkach pokarmowych dla krów mlecznych we wczesnej fazie laktacji nie tylko łagodzą niedobory energii, ale także poprawiają parametry rozrodu krów. Zwłaszcza kwasy omega-3 pozytywnie wpływają na płodność samic.
TEKST: PROF. ZYGMUNT KOWALSKI, UNIWERSYTET ROLNICZY W KRAKOWIE; ZDJĘCIA: RYSZARD LESIAKOWSKI
W numerze 4/2018 „Hodowli i Chowu Bydła” dyskutowaliśmy o rodzajach dodatków tłuszczowych, które mogą niwelować niedobory energetyczne i łagodzić ich skutki. We wspominanym artykule wielokrotnie podkreślałem, że w nowoczesnym żywieniu krów, w tym w stosowaniu dodatków tłuszczowych, istotne jest nie tylko niwelowanie tłuszczem niedoborów energetycznych, ale także wykorzystanie specyficznych właściwości niektórych kwasów tłuszczowych, zwłaszcza tych z rodziny omega-3 (zwanych też kwasami tłuszczowymi n-3 lub ω-3). Celem niniejszego artykułu jest zwrócenie uwagi na pozytywny wpływ pobrania przez krowy kwasów tłuszczowych z rodziny omega-3 na wskaźniki rozrodu.
Co to są kwasy tłuszczowe omega-3 i omega-6?
Tłuszcze, w tym tłuszcze w paszach dla krów mlecznych, to w większości estry kwasów tłuszczowych i glicerolu. Najczęstszymi kwasami tłuszczowymi w cząsteczkach tłuszczu są:
• kwasy nasycone, tj. C16:0 (kwas palmitynowy; 16 oznacza szesnaście atomów węgla, 0 – liczbę wiązań podwójnych) oraz C18:0 (kwas stearynowy);
• kwasy jednonienasycone, np. C18:1 n-9 (kwas oleinowy; 18 oznacza osiemnaście atomów węgla, 1 – jedno wiązanie podwójne pomiędzy sąsiadującymi atomami węgla, n-9 – że pierwsze wiązanie podwójne znajduje się przy 9. atomie węgla);
• kwasy wielonienasycone, np. C18:2 n-6 (kwas linolowy, czyli LA – kwas z rodziny omega-6, w którym pierwsze z dwóch wiązań podwójnych znajduje się przy 6. atomie węgla); C18:3 n-3 (kwas α-linolenowy, czyli LNA – kwas z rodziny omega-3, w którym pierwsze z trzech wiązań podwójnych znajduje się przy 3. atomie węgla); C20:5 n-3 (kwas eikozapentaenowy, czyli EPA – kwas z rodziny omega-3, w którym pierwsze z pięciu wiązań podwójnych znajduje się przy 3. atomie węgla; oraz C22:6 n-3 (kwas dokozaheksaenowy, czyli DHA – kwas z rodziny omega-3, w którym pierwsze z sześciu wiązań podwójnych znajduje się przy 3. atomie węgla). Najważniejsze kwasy z rodziny omega-3 przedstawiono na rycinie 1.
Od kilkunastu lat zwraca się uwagę na znaczenie w żywieniu ludzi i zwierząt wielonienasyconych kwasów tłuszczowych z rodziny omega-3, tj. kwasów LNA, EPA i DHA. Część kwasów EPA i DHA powstaje w organizmie zwierzęcia z kwasu LNA. Oprócz tego kwasy EPA i DHA mogą być także pobierane w dawce pokarmowej, a ich bardzo bogatym źródłem są oleje rybie (ryby morskie). Bogatym źródłem kwasów omega-3 jest także tłuszcz znajdujący się w zielonce z traw, ale kto dzisiaj wypasa krowy?. W procesach rozrodu ważne są również kwasy z rodziny omega-6, zwłaszcza kwas linolowy (LA, C18:2 n-6), będący prekursorem kwasu arachidonowego (AA, C20:4 n-6). Oprócz oleju rybiego i zielonki z traw bogatym źródłem kwasów z rodziny omega-3 (a także omega-6) są nasiona lnu i produkty jego przerobu, np. ekstrudowany len. W oleju lnianym około 50–60% sumy kwasów stanowi kwas LNA, natomiast około 15% – kwas LA. W nowych odmianach lnu, typu Linola, udział kwasu LNA zwiększono 65–70%, kosztem kwasu LA (około 2–2,5%). Oleje kukurydziany, sojowy oraz słonecznikowy stanowią przede wszystkim źródło kwasów z rodziny omega-6, w znacznie mniejszym stopniu kwasów omega-3 (olej słonecznikowy zawiera ponad 60% kwasu LA, a tylko 0,5% kwasu LNA). Znacznie lepszym źródłem kwasów omega-3 jest olej rzepakowy (LNA stanowi 10% sumy kwasów), chociaż zawartość kwasu LA (z rodziny omega-6) wynosi około 20%. Warto pamiętać (wrócimy do tego w części 4. niniejszego cyklu artykułów), że olej kukurydziany, którego bardzo dużo pobierają krowy w kiszonce z kukurydzy oraz w ziarnie kukurydzy, zawiera aż 55–65% kwasu LA, a tylko śladowe ilości kwasów z rodziny omega-3.
Dlaczego kwasy omega-3 w żywieniu krów?
Bardzo duże zainteresowanie stosowaniem kwasów z rodziny omega-3 w żywieniu krów mlecznych wynika przede wszystkich z udowodnionego w wielu doświadczeniach i potwierdzonego przez praktykę ich pozytywnego wpływu na procesy rozrodu, a także na funkcjonowanie układu odpornościowego krów.
Wysokie wydajności mleka uzyskiwane od krów rasy holsztyńsko-fryzyjskiej często idą w parze z zaburzeniami płodności (ciche ruje, niski współczynnik zapładnialności, wczesna zamieralność zarodków itp.). Ma to związek z jednej strony z trudnością w pokryciu olbrzymiego zapotrzebowania krów na składniki pokarmowe, a z drugiej – ze swoistą „deregulacją” ich gospodarki hormonalnej, skierowanej bardziej na produkcję mleka niż na regulację czynności rozrodczych. Zaburzenia rozrodu są jedną z najważniejszych przyczyn brakowania krów oraz pogarszają efektywność ekonomiczną produkcji mleka.
Głównym powodem zaburzeń w rozrodzie krów jest niedostateczne pokrycie ich zapotrzebowania na energię. Szacuje się, że około ¾ krów rasy holsztyńsko-fryzyjskiej znajduje się w okresie przejściowym przed i po porodzie w tak zwanym ujemnym bilansie energii, będącym wynikiem z jednej strony słabego apetytu krów, a z drugiej – często niedostatecznej koncentracji energii w dawce pokarmowej.
Najczęstszym sposobem zwiększania koncentracji energii jest w tym okresie zwiększanie udziału pasz treściwych w dawce pokarmowej. Niestety, nadmiar energetycznych pasz skrobiowych może prowadzić do zaburzeń pokarmowych związanych z nadkwaśnością płynu żwacza (kwasica żwacza). Innym sposobem jest stosowanie dodatków tłuszczowych. Ich pozytywny wpływ na ograniczanie ujemnego bilansu energii w dużym stopniu zależy od formy tłuszczu, o czym dyskutowaliśmy w 1. i 2. części cyklu artykułów. Gdy tłuszcz podawany jest w formie niechronionej, negatywnie wpływa na fermentację w żwaczu, co pogłębia ujemny bilans energii. Z kolei skarmianie tłuszczu chronionego może mieć pozytywny wpływ na pokrycie potrzeb energetycznych, jednak nadmiar tłuszczu w dawce może powodować pogorszenie apetytu krowy.
W wielu doświadczeniach obserwowano pozytywny wpływ dodatku tłuszczu na płodność krów. Ten efekt był oczywisty u zwierząt będących w stanie ujemnego bilansu energii. Zaskakująco dobre efekty uzyskano jednak także u zwierząt, których dawka pokrywała zapotrzebowanie na energię. Przyczyną poprawy rozrodu był w tym przypadku specyficzny skład kwasów tłuszczowych w tłuszczach paszowych czy dodatkach tłuszczowych.
Znaczenie kwasów tłuszczowych omega-3 dla rozrodu krów
Poniżej podano listę argumentów wyjaśniających, dlaczego kwasy tłuszczowe z rodziny omega-3 są tak ważne dla rozrodu krów:
• są prekursorami prostaglandyn (eikozanoidów), czyli hormonów tkankowych wpływających na funkcje jajników oraz macicy;
• mają właściwości przeciwzapalne (istotne dla prewencji metritis i endometritis).
• są prekursorami cholesterolu niezbędnego dla syntezy hormonów sterydowych (progesteronu i estrogenu), a więc hormonów układu rozrodczego;
• stanowią istotne źródło energii w procesie dojrzewania komórek jajowych, a także w okresie wczesnego rozwoju embrionu.
Szczególnie ważny dla rozrodu jest udział wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w syntezie prostaglandyn. Jak wspomniano wcześniej, z kwasu linolowego (LA), należącego do rodziny omega-6, dzięki działalności enzymów elongazy i desaturazy powstaje kwas arachidonowy (C20:4 n-6), który jest prekursorem kilku prostaglandyn (z grupy dienowych), w tym prostaglandyny PGF2α. Prostaglandyna PGF2α, wydzielana przez jajniki i błonę śluzową macicy, powoduje lutolizę (usuwanie) ciałka żółtego, co skutkuje zamieralnością zarodka i uniemożliwia rozwój ciąży. Te same enzymy (elongaza i desaturaza) powodują również przemiany kwasu α-linolenowego (LNA), należącego do rodziny omega-3, do kwasu EPA, który jest prekursorem prostaglandyn z grupy trienowych, w tym mało aktywnej biologicznie prostaglandyny PGF3α. Współzawodnictwo pomiędzy kwasami omega-3 i omega-6 o desaturazę i elongazę powoduje, że im więcej jest kwasów z rodziny omega-3, tym mniej powstaje prostaglandyn dienowych, w tym wspomnianej PGF2α. Chociaż mechanizm działania jest nieco inny, podobną rolę odgrywają w syntezie prostaglandyn kwasy EPA i DHA, dostarczane krowie w dawce pokarmowej. Ponadto wspomniane kwasy tłuszczowe mogą również zmniejszać ogólną syntezę prostaglandyn, przez hamowanie aktywności zespołu enzymów zwanego syntetazą prostaglandynową.
Od około 10–12 dnia życia zarodki bydlęce wytwarzają tzw. sygnały ciążowe, w tym interferon τ (IFNτ czyli interferon tau), które zmieniają kierunek wydzielania prostaglandyny PGF2α (z wewnętrznego na zewnętrzne), dzięki czemu nie dochodzi ona do ciążowego ciałka żółtego i nie powoduje jego luteolizy (zniszczenia). Innymi słowy, interferon τ blokuje pulsacyjny wyrzut prostaglandyny PGF2α w komórkach błony śluzowej macicy. Z tego powodu, działając na błonę śluzową macicy, ochrania ciałko żółte, które wydziela progesteron, czyli hormon utrzymujący ciążę (rycina 2). Niestety, zarodki rozwijające się w organizmie krowy będącej w nadmiernie ujemnym bilansie energii produkują zbyt mało interferonu τ. Uzupełnianie dawek pokarmowych dodatkiem kwasów omega-3, a zwłaszcza EPA i DHA, blokujących syntezę prostaglandyny PGF2α, wspomagają działanie interferonu τ. Zmniejsza to ryzyko zamieralności zarodków, zwłaszcza wczesnej, przedimplantacyjnej śmierci zarodków. Relacje między interferonem τ a kwasami z rodziny omega-3 w utrzymaniu ciąży obrazuje rycina 2.
Kwasy omega-3 w dawce pokarmowej – w jakiej formie?
Uzupełnianie dawek pokarmowych dodatkami tłuszczowymi o pożądanym składzie kwasów tłuszczowych nie jest proste, gdyż tłuszcze ulegają w żwaczu bakteryjnemu rozkładowi do kwasów tłuszczowych. W ślad za tym rozkładem następuje biouwodorowanie zdecydowanej większości nienasyconych kwasów tłuszczowych, przez co z kwasów omega-3 lub omega-6 stają się kwasami jednonienasyconymi lub nasyconymi. Szczególnie łatwo biouwodorowaniu podlegają kwasy LNA i LA, w mniejszym stopniu kwasy EPA i DHA. Tylko niewielka część nienasyconych kwasów tłuszczowych unika biouwodorowania i w takiej formie przepływa do jelita cienkiego, z którego w jelicie czczym wchłania się do limfy. Sposobem na zwiększenie podaży nienasyconych kwasów tłuszczowych jest stosowanie dodatków tak zwanego tłuszczu chronionego, w tym mydeł wapniowych kwasów tłuszczowych. Innym sposobem może być stosowanie całych pełnotłustych nasion lub śruty z pełnotłustych nasion roślin oleistych, z których olej uwalnia się w żwaczu powoli, przez co znaczna część tłuszczu unika przemian w żwaczu. Trawienie tego tłuszczu odbywa się w jelicie cienkim przez lipazę trzustkową i niezmienione nienasycone kwasy tłuszczowe wchłaniane są w jelicie cienkim.
Ze względu na ograniczenia w stosowaniu w żywieniu krów mlecznych pasz pochodzenia zwierzęcego, a także na ograniczenia cenowe dla oleju rybiego hodowcy krów mlecznych w naszym kraju powinni zwrócić uwagę przede wszystkim na dodatki paszowe, których głównym składnikiem są specjalnie przetworzone pełnotłuste nasiona lnu. Ambrose i in. (2006) wykazali, że zastosowanie nasion lnu, jako źródła kwasu LNA, wpływa pozytywnie na funkcję jajników, wczesny rozwój zarodka i wskaźnik zapładnialności oraz powoduje obniżenie strat w wyniku poronień.
Działanie temperatury w procesie ekstruzji powoduje, że olej lniany uwalnia się w żwaczu jeszcze wolniej, co zwiększa ilość kwasów omega-3 (głównie kwasu LNA) dostępnych do wchłaniania w jelicie cienkim. Dodatek ekstrudowanych nasion lnu nie tylko zwiększa koncentrację energii w dawce pokarmowej, ale może poprawiać wskaźniki rozrodu przez specyficzne działanie kwasów omega-3. Ze względów technologicznych dodatki paszowe produkowane na bazie ekstradowanego lnu zawierają pewne ilości ziaren zbóż, które „pochłaniają” tłuszcz uwalniany z nasion w czasie procesu ekstruzji. Najlepsze preparaty na naszym rynku dostarczają nawet około 140 g kwasów omega-3 w 1 kg dodatku. Dobrych efektów w rozrodzie krów można się spodziewać po zastosowaniu dodatku 1–1,5 kg/dzień/krowę. Ze względu na znaczenie tego dodatku dla rozrodu krów jego stosowanie można ograniczyć tylko do tych grup żywieniowych, w których znajdują się krowy przeznaczone do krycia. Ze względu na pozytywny wpływ kwasów tłuszczowych z grupy omega-3 na funkcjonowanie układu odpornościowego warto stosować ekstrudowany len także w dawkach dla krów będących w okresie poporodowym.
Podsumowanie
Stosowanie dodatków tłuszczowych może poprawiać wskaźniki rozrodu krów, z jednej strony ze względu na poprawę bilansu energii, a z drugiej – ze względu na pozytywne działanie kwasów z rodziny omega-3. Wśród najważniejszych efektów stosowania kwasów omega-3 należy wymienić ich pozytywny wpływ na zmniejszenie wydzielania prostaglandyny PGF2α przez błonę śluzową macicy, co ochrania ciałko żółte przed luteolizą. Wymiernym efektem tego działania może być zmniejszenie zamieralności zarodków, a przez to zwiększenie efektywności rozrodu. W poszukiwaniu źródeł kwasów omega-3 dla krów mlecznych warto zainteresować się dodatkami paszowymi wyprodukowanymi na bazie ekstrudowanych nasion lnu.
