Efektywne funkcjonowanie mikroflory żwacza krów jest jednym z głównych wyznaczników zdrowia i wydajności zwierząt. Ten specyficzny mikroświat, żyjący z krową na zasadzie mutualizmu, stanowi od 2 do nawet 6 kg masy ciała dorosłego zwierzęcia i od 10 do 15% objętości płynu żwaczowego. Aby prawidłowo trawić i wykorzystywać składniki odżywcze, krowa potrzebuje mikroflory. Aby prawidłowo wspomagać krowę w trawieniu, mikroflora potrzebuje z kolei odpowiednich warunków, w tym stabilnego pH.
Po co właściwie krowa ma żwacz?
Mikroflora żwacza zapewnia krowie wiele korzyści, dostarczając jej składniki odżywcze, trawiąc wielocukry strukturalne a nawet produkując witaminy. Bakterie żwaczowe odpowiadają przede wszystkim za fermentację węglowodanów strukturalnych (celuloza, hemiceluloza), czyli twardych elementów roślin – składników niestrawialnych przez żołądek człowieka czy psa.
Koń oraz świnia, choć są zwierzętami monogastrycznymi, również trawią wielocukry dzięki specyficznej budowie jelita ślepego, w którym bytują drobnoustroje w warunkach podobnych do tych w żwaczu krów. Fermentacja wielocukrów skutkuje powstaniem kwasów tłuszczowych: octowego, propionowego, mlekowego czy masłowego. Kwasy te są substratami do produkcji mleka oraz źródłem energii – od stopnia ich wytwarzania (a więc efektywności pracy mikroflory żwacza) zależy, między innymi, wydajność danej krowy. Bakterie żwaczowe prowadzą rozkład błon komórkowych roślin, udostępniając dla soków trawiennych składniki odżywcze znajdujące się w paszy. Trwa to jednak nawet do trzydziestu godzin, stąd trawienie u krów jest wieloetapowe i skupione na wielokrotnym przeżuwaniu tych samych elementów paszy.
Bakterie żwaczowe prowadzą także wstępny rozkład białek – w treści żwacza znaleźć można enzymy bakteryjne trawiące białka. Bakterie prowadzą również syntezę aminokwasów, które wykorzystywane są następnie do budowy białka bakteryjnego. Białko to służy tylko krowie – w treści żwacza wyodrębniono bowiem antyenzymy zapobiegające trawieniu białka bakteryjnego przez same bakterie. Podczas trawienia białek w żwaczu powstaje amoniak – bakterie wykorzystują go do produkcji własnych białek, chroniąc tym samym organizm przed zatruciem amoniakiem. Pozostała część amoniaku trafia do wątroby, gdzie jest przekształcana w mocznik. Ten z kolei przenika dalej do krwi, mleka oraz płynów ustrojowych. Kontrola poziomu mocznika w mleku wskazuje więc na skuteczność żywienia białkowego oraz pracy mikroflory żwacza.
Produkcja witamin z grupy B to kolejne zadanie bakterii żwaczowych. Witaminy te odpowiedzialne są przede wszystkim za prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego oraz gospodarkę węglowodanową. We krwi krów poziom witamin z tej grupy jest większy nawet mimo ich małego udziału w paszy.
Witamina | Poziom w paszy [mg] | Poziom w treści żwacza [mg] |
Tiamina (B1) | 0,4 | 5 |
Ryboflawina (B2) | 0,3 | 20 |
Kwas pantotenowy (B5) | 0,2 | 5 |
Żwacz to nie tylko bakterie, ale również pierwotniaki – odpowiadają one przede wszystkim za mieszanie treści żwacza. Są bardzo ruchliwe, dzięki czemu udostępniają poszczególne frakcje paszy bakteriom, które mogą prowadzić fermentację i rozkład wielocukrów. Pierwotniaki do swojego wzrostu i namnażania wykorzystują bakterie, te z kolei żywią się substratami pozostałymi po przemianach prowadzonych przez pierwotniaki. Organizmy te rozwijają się w żwaczu wraz z ograniczaniem mleka w dawce pokarmowej i są wyjątkowo wrażliwe na zmiany pH – gdy wynosi ono poniżej 5, pierwotniaki gwałtownie obumierają. Tak samo dzieje się gdy krowa przestaje jeść – przerwa w pobieraniu paszy trwająca dłużej niż 3 dni, skutkuje obumarciem pierwotniaków.
Ślina, czyli własny system regulacji
Organizm krowy został wyposażony w system samoregulacji pH żwacza. Ślina krów ma odczyn zasadowy (około 8,4), a proces odłykania i długotrwałego przeżuwania paszy, sprzyja dokładnemu wymieszaniu śliny z dawką pokarmową, co ma zapewnić ustabilizowanie pH żwacza. Ślina zawiera naturalne bufory: kwaśny węglan sodu oraz fosforan sodu, a jej produkcja zależna jest przede wszystkim od pobrania suchej masy. Krowa może produkować nawet ponad 200 litrów śliny dziennie!
Zawartość SM w dawce | > 45% |
Długość cząstek paszy | Min. 10% TMR – długość pow. 4 cm; pasze objętościowe – pow. 2 cm. |
Ilość siana w dawce | > 2 kg/szt./dzień |
Zawartość włókna surowego | > 20% |
Podawanie paszy treściwej | > niż 2 razy dziennie |
Maksymalna ilość cukrów prostych w dawce | 10% |
Ilość pasz objętościowych w dawce | 2 – 3 % masy ciała |
Optymalny czas przeżuwania/dzień | 30 min./1 kg SM |
Aby ślina mogła efektywnie buforować treść żwacza, krowa musi długo przeżuwać. Aby krowa długo przeżuwała, musi pobierać paszę optymalnie często (4 – 5 razy na dobę), a struktura paszy powinna stymulować przeżuwanie. Odpowiednie przygotowanie dawki – precyzyjne wymieszanie składników zapobiegające sortowaniu, ma zapewnić równomierne pobieranie wszystkich składników paszy (Tabela 2).
Skąd bierze się kwasica?
Jeszcze w latach pięćdziesiątych XX wieku, pH żwacza krów w Polsce oscylowało w okolicy 8. Dziś za optymalną wartość uznajemy okolicę 6,5. Skąd taka zmiana? Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat, w związku ze zwiększeniem możliwości produkcyjnych krów, musieliśmy wprowadzić zmiany w żywieniu związane z wykorzystaniem pasz treściwych oraz kukurydzy. Kluczowa w kontekście żywienia mikroflora żwacza, funkcjonuje najlepiej u zwierząt wypasanych na pastwisku – najmniej wpływa to bowiem na wahania pH, a zwierzę pobiera paszę do woli, w każdej chwili w której czuje taką potrzebę.
Największym wyzwaniem jest z kolei pobieranie dużych dawek pasz treściwych, w kontrolowanych odpasach – jeśli przerwy między dawkami są długotrwałe, niskie pH w żwaczu będzie się dłużej utrzymywało. A właśnie nie tyle sam spadek pH jest groźny dla mikroflory żwacza, ile czas jego trwania – obumieranie mikroflory żwacza ma miejsce już w przypadku spadku pH poniżej 5,9 trwającego dłużej niż 3 godziny. W przypadku krów żywionych paszami treściwymi w dwóch dawkach, to dość częsta sytuacja.
Jak zapobiegać kwasicy?
- Zapewnienie krowom min. 70 cm stołu paszowego dla swobodnego pobierania wszystkich elementów paszy (aby nie dojadały resztek po silniejszych krowach i nie odczuwały stresu w związku z brakiem możliwości zajęcia miejsca przy stole – ważne zwłaszcza u jałówek!).
- Zwiększenie udziału włókna NDF w dawce (dodatek pasz objętościowych – zmniejszenie udziału skrobi przy jednoczesnym dostarczeniu włókna fizycznie efektywnego (które jest dłużej pobierane, dłużej przeżuwane i dłużej trawione – zwiększa ilość wydzielanej śliny, co obniża pH żwacza).
- Częstsze podawanie pasz, najlepiej w postaci TMR. Podawanie osobno pasz treściwych i objętościowych, skutkuje większym i szybszym pobraniem pasz łatwo fermentujących, a w konsekwencji zbyt małym pobraniem pasz objętościowych aby zapewnić odpowiednią fermentację w żwaczu. Z kolei długie przerwy między odpasami, skutkują obniżeniem pH na dłuższy okres czasu i obumieraniem mikroflory.
- Dodawanie słomy do dawki, najlepiej ze zbóż jarych: jęczmienną, żytnią czy pszenną (dla krów w oborach wolnostanowiskowych) lub owsianą (dla krów w oborach uwięziowych). Długość cząstek słomy – nie mniej niż 2 cm.
- Podawanie krowom zasuszonym pasz treściwych, rozpoczynając od 3 tygodnia przed wycieleniem, w ilości od 1 – 1,5 kg/dobę do 3 – 4 kg/dobę w tygodniu w którym spodziewamy się wycielenia. Mikroflora żwacza musi przystosować się do paszy, jaką krowa będzie pobierała tuż po porodzie; bakterie wykorzystujące kwas mlekowy wzrastają nawet do dwóch tygodni, więc potrzebują więcej czasu aby efektywnie wspierać krowę w trawieniu pasz treściwych.
- Reagowanie na wszelkie symptomy kwasicy podklinicznej poprzez zmianę dawki lub włączenie dodatków buforujących, w celu uniknięcia kwasicy ostrej lub metabolicznej.
- Podawanie gniecionego ziarna zbóż (wolniejszy rozkład w żwaczu i wolniejsze uwalnianie skrobi). Skrobia docierająca do dwunastnicy w ilości powyżej 1,5 kg będzie przechodzić do jelita grubego i fermentować (wzdęcia, biegunki). Można to kontrolować badając pH kału, które powinno wynosić powyżej 6.
Co stosować w zapobieganiu i niwelowaniu kwasicy?
Kwaśny węglan sodu (NaHCO3) | Najpopularniejszy środek buforujący. Obniża pH żwacza szybko, ale na krótko – reakcje przebiegające przy jego udziale są gwałtowne i nietrwałe. Dawka do 200 g dziennie na sztukę, wspomaganie innymi, dłużej działającymi buforami. |
Węglan potasu (K2CO3) | Środek buforujący idealny jako uzupełnienie wodorowęglanów w okresie letnim, gdy konieczne jest uzupełnienie poziomu potasu w związku z wysokimi temperaturami otoczenia. Dobrze uzupełnić go węglanem magnezu. Dawka: 50 do 70 g. |
Węglan wapnia (CaCO3) | Środek buforujący, jednoczesne uzupełnienie poziomu wapnia. Nie przyswaja się jednak wystarczająco w żwaczu, więc jako bufor powinien być stosowany jako uzupełnienie np. wodorowęglanów. Dawka do 50 g. |
Tlenek magnezu (MgO) | Środek alkalizujący (podwyższający pH), skutecznie uzupełnia poziom magnezu. Ze względu na niską smakowitość i konieczność stosowania wysokiej dawki, może być jedynie uzupełnieniem innych buforów. |
Produkty z alg morskich | Regulują środowisko żwacza wspierając namnażanie mikroflory celulolitycznej. Wymagają jednak większej ilości czasu aby wykazać swój potencjał, powinny być stosowane z szybkodziałającymi buforami lub jako dłuższa (min. 3 tygodnie) profilaktyka dla krów na granicy kwasicy podklinicznej. |
Bakterie z rodzajów Megasphera elsadenii, Propiniobacterium spp. czy Selenomonas ruminantium | Neutralizują kwas mlekowy powstały w nadmiernej ilości w wyniku żywienia łatwo fermentującymi węglowodanami. |
Tiamina (witamina B1) | Bakterie kwasu mlekowego, namnażające się u krów z podkliniczną kwasicą, produkują tiaminazę – enzym rozkładający witaminę B1. Jeśli witamina ta nie będzie uzupełniana, mogą pojawić się u krów objawy neurologiczne. |
Żywe drożdże | Aktywizują mikroflorę żwacza, zmniejszają ilość tlenu w żwaczu wspomagając namnażanie beztlenowych bakterii celulolitycznych. Produkują kwas jabłkowy, którym żywią się bakterie niwelujące kwas mlekowy w żwaczu. |
Na co trzeba zwrócić uwagę?
- Żaden środek buforujący nie zniweluje problemu kwasicy jeśli stado nie będzie właściwie zarządzane a dawka odpowiednio ułożona.
- Kwasica generuje poważne koszty, obniżając ekonomikę produkcji mleka. Samo zaopatrzenie krowy z ostrą kwasicą to koszt około 1 000 zł, nie uwzględnia to kosztów dodatkowych związanych z utratą mleka, obniżeniem odporności, problemami z rozrodem czy schorzeniami racic.
- W okresie zasuszenia nie stosujemy środków buforujących – podwyższają one pH płynów ustrojowych, co zwiększa ryzyko wystąpienia zalegania poporodowego. Przed wycieleniem u krów z kwasicą stosujemy algi morskie, drożdże, probiotyki.
- Bufory paszowe mogą zmniejszać efektywność jonoforów (np. monenzyny).
Literatura:
- Bilik K. i in., 2012. Kwasica żwacza u krów mlecznych. Rocz. Nauk. Zoot., T. 39, z. 2.
- Brzozowska A., Oprządek J., 2012. Kwasica żwacza u krów mlecznych. Życie weterynaryjne, 87(12).
- Esmail S. H., 2021. Buffers in cow nutrition: Points to consider. Dairy Global.net
- Kinal S. i in., 2003. Zaburzenia metaboliczne i fizjologiczne u krów wysoko wydajnych wywołane niewłaściwym żywieniem. Przegląd hodowlany, nr 3/2003.
- Skowronek B., 2015. Czym można uzupełnić braki pasz objętościowych w żywieniu krów? Rolnicze ABC, 11 (302).
- Witczak F., 1953. Udział drobnoustrojów w trawieniu u przeżuwaczy. Wyd. SGGW, Warszawa.