512 Sokeri- ja tärkkelyslisäyksen vaikutus säilörehun sulavuu- teen ja typen pidättymiseen pässeillä Maija-Liisa Salo, Harri Orakoski ja Kaija Suomi Yliopiston kotieläintieteen laitos, Helsinki Saapunut 18. 5. 1973 Effect of sucrose and starch supplement on the digestibility of grass silage and nitrogen retention in sheep Maija-Liisa Salo, Harri Orakoski and Kaita Suomi, Department of Animal Husbandry, University of Helsinki Abstract. The effect of sucrose and starch supplement on the digestibility of grass silage in six sheep (four adult, two still growing) was investigated in two 3x3 Latin squares. In trial 1, the silage was supplemented with 0, 50 g or 100 g sucrose per day, in trial 2 with 0 (0), 200 g sucrose (S) or 200 g wheat starch (T) per day. The silagerations were reduced to balance the net energy. The carbohydrate supplements amounted to 10. 20 or 40 % of the net energy of the rations. A mineral mixture was given to all the sheep. In addition, the S and T groups received 15.0 g casein per day. The crude protein content of the rations was ca. 13 —lB % of dry matter for trial 1, and 15 —24 % for trial 2. The supply of energy slightly exceeded the maintenance requirement. Sucrose had no appreciable effect on the digestibility of organic matter, hemicellulose and cellulose, nor on the true digestibility of crude protein of silage. No differences between the levels of sucrose were detected. Starch decreased slightly but not significantly the digestibility of silage. In trial 2 the nitrogen balance was also determined. Sucrose and starch were equal in this respect and decreased slightly but not significantly the retention of nitrogen. Tulokset helppoliukoisten hiilihydraattien vaikutuksesta rehun sulavuu- teen ovat jossakin määrin ristiriitaisia. Yhtäpitävin lienee havainto, että sokeri- (Hamilton 1942, Fontenot ym. 1955, Martin ja Wing 1966) ja tärkkelys lisäys (Swift ym. 1947, Head 1953) alentaa kuituaineksen su- lavuutta ja nimenomaan silloin kun lisätty määrä on suhteellisen suuri (Watson ym. 1947, Burroughs ym. 1949, Chappell ym. 1968); pieni määrä saattaa sitä jopa nostaa (Chappell ym. 1968, Varner ja Woods 1972). Orgaaniseen ai- neeseen kokonaisuudessaan ei vaikutus yleensä ole ollut yhtä selvä kuin kui- tuun: pienen määrän on todettu parantavan (Swift ym. 1947, Frederiksen 1971, Varner ja Woods 1972), suuremman huonontavan sulavuutta (Bur- https://www.c-info.fi/en/info/?token=WKUfKKVA4nitBcEq.IXkOXAcyj6hMg_UM1pkXTw.iYaUm_tIs6kFfNKXHjq0C6i76Atxeq6OyMFSfi-nVRV1H-_90a9yXt7_pWPlB3DhZbaqYLMinrKWBy1Z4yuhfmGhZsfRR9QGyqEwrBr2LYcIygqwYfv9BqOyTlph_QW0Wy_rCbtRqLijZnVzc_Zujs84P-85193hfghkfzxEIC9bBEz0NbUjb66KGJUpQlatYLTajY7R7uzaBMQy0Q 513 roughs ym. 1949, Syrjälä 1972). Negatiivisen vaikutuksen ovat Swift ym. (1947) ja Pandit ja Singh (1969) todenneet tärkkelyksellä suuremmaksi kuin sokerilla. Negatiivisen vaikutuksen on toisaalta todettu riippuvan dieetin proteiinipitoisuudesta siten, että huomattavaa sulavuuden alenemista ilmenee vain jos proteiinia on dieetissä niukasti (Burroughs ym. 1949, 1950). Typpitasetta useimmat tutkijat mainitsevat sokeri/tärkkelyslisän paran- tavan (Hamilton 1942, Woods ym. 1956, Chappell ym. 1968, Varner ja Woods 1972). Dror ym. (1969) on joissakin kokeissa todennut tärkkelyksen huonontavan, Syrjälä (1972) tärkkelyksen huonontavan, mutta sakkaroosin parantavan. Tässä tutkimuksessa selviteltiin eri suuruisten sakkaroosilisäysten ja run- saan tärkkelyslisäyksen vaikutusta säilörehun sulavuuteen ja typpitaseeseen pässeillä. Kokeellinen osa Kokeet suoritettiin kuudella pässillä, joista osa oli täysikasvuisia, osa kasvavia. Pässit olivat koehäkeissä ja keruukausien aikana niillä oli koeval- jaat. Virtsa valui häkin alla olevaan astiaan. Sekä valmistus- että keruukau- den pituus oli yhdeksän päivää. Kokeet järjestettiin kahden peräkkäisen 3x3 latinalaisen neliön muo- toon. Kokeessa 1 nollaryhmä sai pelkkää säilörehua, määrä vastasi 0.7 ry/pv. Toisella ryhmällä korvattiin noin 10 % energiasta sakkaroosilla, jota pässit saivat 50 g/pv. Kolmannella ryhmällä sakkaroosin määrä oli 100 g/pv eli noin 20 % rehuyksiköistä. Koe 2 oli järjestetty saman periaatteen mukaan. Nollaryhmä sai jälleen pelkkää säilörehua (0), toinen ryhmä sai sakkaroosia 200 g/pv (S) ja kolmas ryhmä vehnäntärkkelystä 200 g/pv (T). Vastaava ry-määrä säilörehua vähen- nettiin S ja T ryhmien annoksista. Lisäksi annettiin kivennäisseosta sekä S ja T ryhmissä 15.0 g kaseiinia/pv Vettä oli vapaasti saatavilla. Aineiston tilastollinen käsittely suoritettiin varianssianalyysillä (3 X 3). Kokeen kulku Pässit ruokittiin aamuin illoin. Säilörehu otettiin joka ruokintakerralla maatilan siilosta ja keruukausien aikana siitä tehtiin joka kerta kuiva-aine- määritys. Samalla kuivattiin pieni erä vakuumissa 50°:ssa analyysejä varten. Mahdolliset tähteet kuivattiin ja punnittiin päivittäin. Kaksi kolme kertaa keruukauden aikana määritettiin rehun tuorenäytteestä pH, ammoniakki- typpi ja orgaaniset hapot. Pässien sontapussit tyhjennettiin ruokinnan yhteydessä illoin aamuin keruuastioihin, jotka säilytettiin yön yli +4° C:ssa. Aamulla sonta punnittiin, hienonnettiin, kuivattiin analyysinäyte ja tehtiin kuiva-ainemääritys. Virtsa mitattiin illoin aamuin ja siitä otettiin tietty prosenttimäärä näytepulloon. Virtsankeruuastiassa oli tymolia estämässä mikrobitoimintaa. Analyysinäytteet jauhettiin Wiley myllyllä seulaa no 40 käyttäen 514 Analyysimenetelmät Viralliseen rehuanalyysiin kuuluvat määritykset olivat tavanomaisia. Eri hiilihydraattiryhmät, raakaligniini ja orgaaniset hapot määritettiin SALOn (1965, 1969) menetelmillä. Ammoniakkityppi määritettiin A.O.A.C. (1960 s. 285) menetelmällä. Taulukko 1. Säilörehun keskimääräinen koostumus eri koejaksoina. 1) Table 1. Average composition of silage at various periods. 1) % kuiva-aineesta % of dry matter NH,-NKuiva- kokon Jaksot aine Hemisel- Raaka- Raaka- Org. Periods Dry matter Sokerit luloosa2) ligniini proteiini hapot typestä pH n/ c „ loosa - ~ _ of total N % Sugars Hemi- Cr. Cr. Organic cellulose Cellulose Hgn in protein acids Koe Trial 1 I 23.00.7 15.529.7 8.416.3 12.14.9 4.4 II 18.11.0 14.626.9 7.918.1 13.48.7 4.0 111 26,0 0.915.7 27.67.2 14.912.0 7.04.0 Koe Trial 2 IV 27.00.5 14.423.7 7.018.1 11.04.7 4.0 V 28.92.5 13.920.5 6.423.8 12.73.4 4.1 VI 31.30.8 14.623.6 6.522.3 12.15.1 4.2 *) Raaka-aine ja valmistusaika: Jakso I, säilörehunurmi, 2. sato, elokuu. Jakso 11, heinän odelma, syyskuu. Jaksot 111 VI, laidunruoho, 1. sato, kesäkuu, esikuivattu 24—30 % kuiva- ainepitoisuuteen. 2) Material and time of harvest: Period I, silage grass, 2. harvest, August. Period 11, aftermath ofhay, September, Periods 111 VI, pasture grass, 1. harvest, Juni, wilted to 24—10 % dry matter. 2) Vain sokerianhydridit Sugar anhydrides only. Rehun koostumus Säilörehun koostumus eri keruukausina näkyy taulukosta 1. Rehu otettiin maatilan siilosta ja saatiin siten kokeeseen hyvälaatuisena, koska tilan käyttö oli suuri, mutta haittapuolena oli koostumuksen vaihtelu eri jaksoina. Ko- keen 1 kahtena ensimmäisenä jaksona rehu oli niittotuoreena säilöttyä, kol- mantena ja koko kokeen 2 ajan se oli lievästi esikuivattua kesäkuun satoa. Esikuivatus oli kuitenkin ollut niin lievä, että sokerit olivat käyneet hapoiksi ja pH sekä happopitoisuus oli samaa luokkaa kuin märässä rehussä. Laadul- lisesti rehu oli moitteetonta koko ajan. Rehuyhdistelmien raakavalkuaispitoisuus eri koejaksoina käy ilmi taulu- kosta 2. 515 Taulukko 2. Rehuyhdistelmien raakaproteiinipitoisuus, % kuiva-aineesta. Table 2. Crude protein content of rations, percentages of dry matter. Koe Trial 1 Jaksot Periods Koe Trial 2 Jaksot Periods Ryhmät Groups' 1 II 111 IV V VI 0 16.318.1 14,9 18.123.8 22.3 50 g sakkaroosia/pv sucrose/day 15.116.6 14.0 100 g » » .... 118 14.512.9 - - - 200 g ■» * .... 14.818.9 17.9 200 g tärkkelystä/pv starch/day ■"«> 14.818.9 17.9 Tulokset ja niiden tarkastelu Sulavuuskokeet Kokeiden tulokset esitetään taulukossa 3. Luvut ovat kuuden eläimen keskiarvoja. Taulukko 3. Säilörehun sulavuus (%) pässeillä, jotka saivat eri suuria määriä sakkaroosia tai vehnän tärkkelystä. Table 3. Digestibility coefficients, of silage for sheep receiving different sucrose or wheat starch supplements. Koe 1 Trial 1 , g/pv g\day Koe 2 Trial 2, g/pv g/day tärkkelystä sokeria sucrose sokeria sucrose . ,starch 0 50 100 0 200 200 Orgaaninen aine Organic matter 73.371.8 72.077.2 75.973.4 Raakaproteiini j näennäinen apparent 71.669.6 68.977.6 TAA 72.2 Crude protein \ todellinen true 90.690.1 91.292.3 95.392.5 Hemiselluloosa Hemicellulose 75.973.8 74,2 77,7 77.174.8 Selluloosa Cellulose 85,8 85.785.9 86.186.7 86.1 Raakaligniini Crude lignin 13.610.0 9.411.8 7.94.3 Ryhmien välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja (P > 0.05). The differences between groups were not significant (P > 0.05). Varianssianalyysi (3 X 3) osoitti, että sakkaroosilisäyksellä ei ollut vaiku- tusta säilörehun orgaanisen aineen sulavuuteen annettiinpa sitä 50 g, 100 g tai 200 g päivässä. Suunta oli laskeva, mutta ero merkityksettömän pieni ja sakkaroosimäärän lisäys ei suurentanut eroa. Tärkkelyksellä oli ilmeinen sulavuutta alentava vaikutus, mikä ei kuiten- kaan ollut* tilastollisesti merkitsevä, koska eläinaines oli kovin epätasaista. Tärkkelyksen negatiivinen vaikutus tuli esille erikoisesti sulavuuden parane- 516 misena, kun pässit siirtyivät tärkkelysdieetiltä nolla- tai sokeriryhmään. Tulos pitää yhtä Swift ym. (1947) ja Pandit ja SiNGHin (1969) havainnon kanssa, että tärkkelyksellä on suurempi negatiivinen vaikutus sulavuuteen kuin sokerilla. Raakaproteiinin todelliseen sulavuuteen sakkaroosi/tärkkelyslisäys ei vai- kuttanut mitään. Saman tuloksen ovat saaneet Fontenot ym. (1955). To- dellisen sulavuuden laskemisessa käytettiin Maynard ja LoosLYn (1989) mä- rehtijöille ilmoittamaa lukua, 0.5 g metabolista typpeä pro 100 g syötyä kuiva- ainetta. Hemiselluloosan ja selluloosan sulavuuteen sakkaroosi/tärkkelyslisäyksellä ei ollut vaikutusta. Tulos on yhtäpitävä SvRjÄLÄn (1972) havainnon kanssa, että sokeri/tärkkelyslisäys ei alenna säilörehun raakakuidun sulavuutta juuri nimeksikään, vaikka se pienessä määrin alentaa orgaanisen aineen sulavuutta. Heinä-väkirehu dieeteillä on saatu päinvastaisiakin tuloksia (Fontenot ym. 1955, Woods ym. 1956). Rehuyhdistelmän kokoonpano ilmeisestikin vaikuttaa sulavuuskokeiden tuloksiin. Burroughs ym. (1949, 1950) mukaan dieetin proteiinipitoisuudella on selvä vaikutus: jos proteiinia on niukasti, perusrehun sulavuus alenee tärk- kelystä lisättäessä jyrkästi, jos proteiinia on kohtuullisesti, aleneminen on vähäistä. Kirjoittajain tutkimuksessa proteiinia oli myös sokeri- ja tärkkelys- dieeteissä verraten runsaasti (taul. 2), ei tosin kaikkina koejaksoina läheskään sitä määrää (18 %), minkä FrederiksEn (1971) ilmoittaa nurmirehujen sula- vuuden kannalta optimiarvoksi. Kirjallisuuteen perehtyessä saa sen vaiku- telman, että tulosten ristiriitaisuus johtuu ainakin osaksi siitä, että osassa kokeita valkuaista on ollut liian niukasti. Säilörehun selluloosan sulavuus todettiin kokeissa sangen korkeaksi. Huo- mattakoon kuitenkin, että termillä selluloosa tarkoitetaan tässä puhdasta glukosaania eikä kuten tutkimuksissa useimmiten jäännösmenetelmällä saatua epäpuhdasta aineryhmää. Hemiselluloosa (sokerianhydridiosuus) suli paljon selluloosaa heikommin, mikä itse asiassa on odotettavissakin, koska säilönnän aikana hajoaa ruohon hemiselluloosasta noin 10—30 % (Salo ym. 1972), jolloin jäljelle jää pääasiassa vaikealiukoista ksylaania. Ligniini vuoros- taan on niin epämääräinen aineryhmä, että siihen ei vertailumielessä kannata kiinnittää huomiota. Luvut on pantu mukaan vain osoitukseksi, että pässit ilmeisesti sulattavat pienessä määrin säilörehun ligniiniä, vaikka heinäasteelle ehtineen nurmirehun ligniini on käytännöllisesti katsoen sulamatonta (Salo 1965). Kokeessa pantiin merkille selvä maittavuusero märän ja esikuivatun säilö- rehun välillä. Kokeen 1 kahtena ensimmäisenä jaksona pässit jättivättähteitä, mutta kun siirryttiin esikuivattuun rehuun, tähteitä ei jäänyt. Huonosti mait- tava rehu myös suli hyvin maittavaa heikommin, kuten taulukosta 3 voidaan todeta. Typpitasekokeet Kokeen 2 aikana suoritettiin typpitasekoe, joskin ennakkoon voitiin laskea että vain keskiarvotuloksilla on vertailuarvoa, koska kaksi pässiä oli kasvavia, 517 loput neljä täysikasvuisia. Säilörehu oli koko ajan maittavaa, energiansaanti oli yli ylläpitotarpeen ja pässit lihoivat. S ja T ryhmän eläimet saivat valku- aistäydennykseksi 15.0 g kaseiinia päivässä. Kaseiinin sulavuus laskettiin taulukkotietojen mukaan. Taulukko 4. Typpitaseet kokeessa 2. Table 4. Nitrogen balances in trial 2. Ryhmät Groups O S T Saanut typpeä g/pv Nitrogen intake g/day 32.419.4 19.4 Sonnassa » » Faecal nitrogen » 7.24.5 5.0 Virtsassa » » Urinary » » 18.612.6 12.0 Pidättänyt » » Nitrogen retained » 6.6 2,3 2.4 Saanut ry/pv Fu intake/day 0.720.69 0.69 Ryhmien välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja (P > 0.05). The differences between groups were not significant (P > 0.0)). Tasekokeen tulokset kolmen jakson eli yhteensä kuuden pässin keskiarvoina esitetään taulukossa 4. Siitä käy ilmi, että nollaryhmä pidätti typpeä enemmän kuin sokeri- ja tärkkelysryhmät, joskaan ero ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Sokeri- ja tärkkelysryhmät olivat keskenään aivan tasaveroisia. Nollaryhmä sai energiaa hiukan enemmän kuin S ja T ryhmät (0.03 ry/pv), mutta määrä on liian pieni selittämään typen pidättymisen eroa. Raakavalkuaisen saan- nissa ero oli suuri, mutta silti myös S ja T ryhmät saivat n. 80—100 g srv/pv, mikä määrä hyvin vastasi energiatason sallimaa typen pidättymistä. Kuten kirjallisuusosasta kävi ilmi, on sokeri- ja tärkkelyslisän harvoja poikkeuksia lukuunottamatta (Dror ym. 1969, Syrjälä 1972, tärkkelyskokeet) todettu parantavan typpitasetta. Yhteenvelo Sokeri- ja tärkkelyslisäyksen vaikutusta säilörehun sulavuuteen tutkittiin kuudella pässillä, joista kaksi oli kasvavaa, neljä täysikasvuista. Koe oli järjestetty kahden peräkkäisen 3x3 latinalaisen neliön muotoon. Kokeessa 1 lisättiin dieettiin 0, 50 g tai 100 g sakkaroosia/eläin/pv. Kokeessa 2 lisäys oli 0, 200 g sakkaroosia tai 200 g vehnäntärkkelystä/eläin/pv. Vastaava ry-määrä säilörehua vähennettiin. Hiilihydraattilisäykset vastasivat noin 10, 20 ja 40 % nettoenergiasta. Pässit saivat lisäksi kivennäistä ja 200 g:n lisäaineryhmät kaseiinia 15.0 g/pv. Kokeen 1 dieetit sisälsivät raakavalkuaista noin 13—18 %, kokeen 2 15—24 % k.a:sta. Energiansaanti oli vähän yli ylläpitotarpeen. Sakkaroosi ei vaikuttanut käytännöllisesti katsoen mitään säilörehun orgaa- nisen aineen, hemiselluloosan, selluloosan eikä raakaproteiinin todelliseen sula- vuuteen annettiinpa sitä 50, 100 tai 200 g/pv. Tärkkelyksellä todettiin pieni sulavuutta alentava vaikutus, mikä ei kui- tenkaan ollut tilastollisesti merkitsevä. 518 Kokeessa 2 määritettiin myös typpitase. Sekä sakkaroosi- että tärkkelys alensi vähän, joskaan ei merkitsevästi, typen pidättymistä. Keskenään sakka- roosi ja tärkkelys olivat tässä kohden samanarvoisia. KIRJALLISUUTTA Burroughs, W., Gerlaugh, P., Edgington, B, H. & Bethge, R. M. 1949. The influence of corn starch upon roughage digestion in cattle. J. Anim. Sci. 8: 271 278. » Gall, L, S., Gerlaugh, P., Bethge, R. M. 1950. The influence of casein upon roughage digestion in cattle with rumen bacteriological studies. J. Anim. Sci. 9: 214 220. Chappell, G. L. M. & Fontenot, J. P. 1968. Effect of level of readily-available carbohydrates in purified sheep rations on cellulose digestibility and nitrogen utilization. J. Anim. Sci. 27; 1709-1715. Dror, Y., Mayevsky, A. & Bondi, A. 1969. Some affects of starch on protein utilization by sheep. Brip. J. Nutr. 23: 727 735. Fontenot, J. P., Gallup, W. D. & Nelson, A. B. 1955. Effect of added carbohydrate on the utilization by steers of nitrogen in wintering rations. J, Anim. Sci. 14: 807 817. Frederiksen, J. H. 1971. Protein- und Melasseeinfluss auf die in vitro Verdaulichkeit. Wirts- chaftseig. Futter 17: 295 303. Hamilton, T. S. 1942. The effect of added glucose upon digestibility of protein and of fiber in rations for sheep, J. Nutr. 23:101 110. Head, M. J. 1953. The effect of quality and quantity of carbohydrate and protein in the ration of the sheep on the digestibility of cellulose and other constituents of the ration, with a note on the effect adding vitamins of the B-complex on the digestibility and retention of the nutrients of the hay ration. J. Agric. Sci. 43: 281 293. Martin, R. J. Jr. & Wing, J. M. 1966. Effect of molasses level on digestibility of a high con- centrate ration and on molar proportions of volatile fatty acids produced in the rumen of dairy steers. J. Dairy Sci. 49; 846 —849. Maynard, L. A. & Loosly, J. K. 1969. Animal nutrition. New York 1969, p. 142. Pandit, N. N. & Singh, S. N. 1969. Factors affecting crude fibre utilization in ruminants, Nutr. Abstr. Rev. 39: 3780. Salo, M.-L, 1965. Determination of carbohydrate fractions in animal foods and faeces. Acta Agr. Fenn. 105:1-102. —» & Kotilainen, K. 1969., Determination of free and combined plant acids. J. Sci. Agric. Soc. Finl. 41: 277-289. » Sormunen, R, & Immonen, M. 1972. Esikuivatussa ja niittotuoreessa säilörehussa ta- pahtuvat ravinnetappiot. Koetoim. ja Käyt. 29:15 16. Swift, R. W,, Thacker, E. J., Black, A., Bratzler, J. W. & James, W. H. 1947. Diges- tibility of rations for ruminants as affected by proportions of nutrients. J. Anim. Sci. 6:432-444. Syrjälä, L. 1972. Effect of different sucrose, starch and cellulose supplements on the utiliza- tion of grass silages by ruminants. Ann. Agric. Fenn. 11: 199 276. Varner, L. W. & Woods, W. 1972. Effect of calcium and starch additions upon ration di- gestibility by steers. J. Anim. Sci. 35: 410—414. Watson, C. J., Davidson, W. M., Kennedy, J. W., Robinson, C. H. & Muir, G. W. 1949. Digestibility studies with ruminants. XIV. The effect of the plane of nutrition on the digestibility of barley. Sci. Agric. 29: 400 407. Woods, W. R., Thompson, C. M. & Grainger, R. B. 1956. The effect of varying levels of protein and cerelose on the utilization of mature timothy hay by sheep. J. Anim. Sci. 15: 1141-1146.