Medycyna Weterynaryjna - Summary Medycyna Wet. 67 (5), 332-334, 2011

Medycyna Wet. 2011, 67 (5) 332

Praca oryginalna Original paper

Pobieranie pokarmu przez zwierzêta jest zwi¹zane z koniecznoœci¹ zaspokajania energetycznych potrzeb organizmu decyduj¹cych o utrzymaniu homeostazy. W przypadku krów mlecznych sk³ad paszy oraz jej iloœæ powinny pokryæ zapotrzebowanie bytowe i pro-dukcyjne. Wymagania energetyczne, a tak¿e zwi¹za-ne z zaopatrzeniem w niezbêdzwi¹za-ne biopierwiastki od-noœnie do produkcyjnoœci mog¹ siêgaæ 75% zawartych w pobieranym pokarmie substancji od¿ywczych, a za-le¿¹, miêdzy innymi, od kolejnoœci i fazy laktacji oraz aktualnej wydajnoœci. Niedobory powoduj¹ zaburze-nia homeostazy organizmu, co z kolei znacz¹co wp³y-wa na odpornoœæ, kondycjê oraz reprodukcjê zwierz¹t, wywo³uj¹c d³ugofalowe skutki w postaci obni¿enia dobrostanu oraz wymierne straty ekonomiczne (1, 3, 4, 11, 13). Ponadto coraz czêœciej zwraca siê uwagê na fakt, i¿ rola wielu pierwiastków jest bardziej zna-cz¹ca ni¿ dotychczas s¹dzono, nie tylko w odniesie-niu do prawid³owego przebiegu procesów fizjologicz-nych, ale równie¿ w przypadku wystêpowania wielu schorzeñ oraz starzenia siê organizmu (5, 15).

W dostêpnej literaturze przedmiotem zainteresowa-nia s¹ zwykle makroelementy lub wybrane pierwiast-ki œladowe oznaczane we krwi lub w mleku (6). Oce-na ta jedOce-nak¿e mo¿e dostarczaæ informacji jedynie o aktualnym zaopatrzeniu organizmu zwierzêcia, gdy¿ poziom niektórych substancji w p³ynach ustrojowych charakteryzuje siê znaczn¹ dynamik¹. Natomiast

sys-tematyczna akumulacja pierwiastków w sierœci oraz stosunkowo d³ugi okres wzrostu w³osów wydaj¹ siê dostarczaæ bardziej obiektywnych informacji na temat statusu mineralnego organizmu zwierzêcia (2, 12). Dowodem na to mo¿e byæ chocia¿by fakt wykorzy-stywania analizy sierœci w celu okreœlenia stosowania substancji niedozwolonych w ¿ywieniu zwierz¹t rzeŸ-nych (8, 9, 14).

Celem badañ by³o okreœlenie wp³ywu kolejnoœci i fa-zy laktacji oraz wydajnoœci dziennej krów na poziom wybranych makro-, mikro- i ultraelementów w ich sierœci.

Materia³ i metody

Badania przeprowadzono na 93 krowach rasy hf w wie-ku od 3 do 5 lat utrzymywane w jednej z ferm byd³a mlecz-nego na terenie województwa lubelskiego. Zwierzêta prze-bywa³y w takich samych warunkach (w oborze wolnosta-nowiskowej) i by³y identycznie ¿ywione (systemem TMR z wykorzystaniem pasz gospodarskich oraz dodatków mi-neralno-witaminowych pochodzenia przemys³owego). Wydajnoœæ za laktacjê 305-dniow¹ dla ca³ego stada wyno-si³a oko³o 6000 kg. Aby wyeliminowaæ ewentualny wp³yw niedoborów niektórych pierwiastków w paszy na ich aku-mulacjê w sierœci pobrano próbki wszystkich sk³adników dawki pokarmowej i na podstawie wyników analizy che-micznej wykazano, i¿ jej sk³ad nie odbiega³ od wartoœci prawid³owych.

Zawartoœæ wybranych biopierwiastków

w sierœci krów mlecznych w zale¿noœci

od niektórych parametrów produkcji mlecznej

WANDA KRUPA, MONIKA BUDZYÑSKA

Katedra Etologii i Podstaw Technologii Produkcji Zwierzêcej Wydzia³u Biologii i Hodowli Zwierz¹t UP, ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin

Krupa W., Budzyñska M.

Influence of certain parameters of milk production on the content of selected bio-elements in cows’ hair

Summary

The aim of the study was to determine the influence of the rank and period of lactation, and the daily milk yield on the levels of selected macro-, micro- and ultraelements (Ca, Cr, Cu, Fe, I, K, Mg, Mn, Mo, Na, P, S, Se, Zn) in cows’ hair. The experiment was carried out on 93 Holstein-Fresian dairy cows aged from 3 to 5 years, kept in the same breeding conditions. The method of atomic emission measurement with an optical spectro-scopy technique was used. The factors analyzed were found to exert significant influence on the levels of Cr, Fe, K, Mo, and Na in cows’ hair.

Medycyna Wet. 2011, 67 (5) 333 Poziom wybranych biopierwiastków (Ca, Cr, Cu, Fe, I,

K, Mg, Mn, Mo, Na, P, S, Se, Zn) oznaczono w sierœci pobranej od wszystkich krów w tym samym terminie. Ana-lizê wykonano w Laboratorium Pierwiastków Œladowych w £odzi za pomoc¹ spektrometru emisji atomowej z plaz-m¹ wzbudzon¹ indukcyjnie (ICP - OES) serii Optima 5300 DV firmy Perkin Elmer. W celu okreœlenia ewentualnego wp³ywu produkcyjnoœci na poziom kumulowania w sierœci wybranych biopierwiastków krowy podzielono na grupy wed³ug nastêpuj¹cych kryteriów: ze wzglêdu na kolejnoœæ laktacji (1 lub 2 laktacja), fazê laktacji (I do 100. dnia, II od 101. do 200. dnia oraz III powy¿ej 200. dnia) i wydajnoœæ dzienn¹ (do 15,00 kg, od 15,10 do 20,00 kg, od 20,10 do 25,00 kg, od 25,10 do 30,00 kg, powy¿ej 30,10 kg).

Uzyskane wyniki opracowano za pomoc¹ programu Sta-tistica 6.0. Istotnoœæ ró¿nic pomiêdzy poszczególnymi gru-pami oszacowano za pomoc¹ testu t-Studenta.

Wyniki i omówienie

Zawartoœæ wybranych pierwiastków w sierœci krów znajduj¹cych siê w pierwszej i drugiej laktacji zesta-wiono w tab. 1. Analizuj¹c uzyskane dane mo¿na stwierdziæ, i¿ w odniesieniu do wiêkszoœci biopier-wiastków czynnikiem ró¿nicuj¹cym ich poziom zdaje siê byæ zmiennoœæ osobnicza, a nie kolejnoœæ laktacji. Statystycznie istotne ró¿nice pomiêdzy grupami zazna-czy³y siê w odniesieniu do chromu i ¿elaza (p £ 0,05) oraz potasu, sodu i molibdenu (p £ 0,01). Jest to naj-prawdopodobniej zwi¹zane z faktem zró¿nicowanego (w zale¿noœci od poziomu produkcji) zapotrzebowa-nia na ¿elazo wchodz¹ce w sk³ad zwi¹zków metalo-proteinowych bior¹cych udzia³ w procesach oksyda-cyjno-redukcyjnych. Wydaje siê jednak¿e, i¿ jedno-znaczne wyjaœnienie tego faktu wymaga dodatkowych analiz pozwalaj¹cych przeœledziæ dynamikê zmian bio-pierwiastków w zale¿noœci od iloœci pobieranej paszy, a tak¿e stanu zdrowia. Chrom natomiast spe³nia zna-cz¹c¹ rolê w metabolizmie glukozy, niektórych bia³ek i t³uszczów oraz stymuluje aktywnoœæ wielu enzymów.

Ponadto zapobiega utracie niektórych pierwiastków œladowych, podnosi odpornoœæ i dzia³a antystresowo (7).

Jednoczeœnie, jak podaj¹ inni autorzy, fizjologicz-nym zjawiskiem jest malej¹ca zawartoœæ chromu w tkankach zwierz¹t starszych (10).

Istotne ró¿nice pomiêdzy grupami zaznaczy³y siê w odniesieniu do poziomu potasu, sodu oraz molib-denu. Jest to zjawisko o tyle interesuj¹ce, i¿ dwa pierw-sze pierwiastki, poprzez swój wp³yw na gospodarkê wodno-elektrolitow¹ i równowagê kwasowo-zasa-dow¹, s¹ niezmiernie istotne z punktu widzenia funk-cjonowania organizmu. Niewykluczone, ¿e wy¿szy ich poziom w przypadku grupy m³odszych krów (bêd¹-cych w pierwszej laktacji) jest efektem nieco ni¿szej wydajnoœci. Jakkolwiek okreœlenie bezwzglêdnego zapotrzebowania na sód i potas dla zwierz¹t gospo-darskich jest ci¹gle problematyczne, wielu autorów podaje, i¿ niedobory tych pierwiastków czasami po-jawiaj¹ siê w okresie laktacji, ewentualnie w fazie intensywnego wzrostu. Z drugiej strony, nie ulega w¹t-pliwoœci fakt, i¿ zwierzêta, maj¹c swobodny dostêp do dodatków mineralno-witaminowych, mog¹ na bie-¿¹co uzupe³niaæ ewentualne deficyty sodu, kieruj¹c siê zjawiskiem g³odu specyficznego. Ró¿nice w od-niesieniu do stê¿enia molibdenu s¹ o tyle interesuj¹ce, i¿ jest to pierwiastek, który mo¿e w interakcjach z miedzi¹ powodowaæ jej wtórne niedobory albo za-burzenia metabolizmu wapnia i fluoru w tkance kost-nej (7, 10). Ponadto, jak podaje Friedrich (7), w³aœci-wy stosunek miedzi do molibdenu dla prze¿uwaczy powinien byæ wiêkszy od 4-5. W przypadku analizo-wanych grup byd³a zawiera³ siê on w granicach 7,02--11,15.

Analizuj¹c stê¿enie poszczególnych pierwiastków u krów z uwzglêdnieniem fazy laktacji mo¿na zauwa-¿yæ zaznaczenie siê podobnych tendencji (tab. 2). Istot-nie wy¿sza (p £ 0,05) by³a zawartoœæ chromu w sier-œci krów w pierwszych 100 dniach laktacji w

porówna-Tab. 2. Zawartoœæ wybranych biopierwiastków w sierœci krów w ró¿nych fazach laktacji (–x ± s)

Objaœnienia: jak w tab. 1

ij c a t k a l a z a F Ca Cr Cu Fe I K Mg Mn Mo Na P S Se Zn I n=19 ₂1₆7₅7,_,6₁₆4 ._.0_0,,₀0₅67A ₀2_,,₂9₆1 x_x3₁₇8_,,₅9₈4a ₀5_,,₆3₄1 1_x0₂₆1₆7_,,₉6₈0a 1₂5_,,1₈₃6_xx 0₀,_,3₀₈2 ._.00_,,3₁₇8₄2a 2₁₁29₆4₇,_,5₁0₆ 62₉5_4,,8₈9₇ 4₄04₄2₀6₃,_,8₇4_{7 0}0_,,2₀2₂₁1 20₂9₃,_,6₂9₃ II n=17 ₂1₆8₈2,_,6₆₆2 ._.0_0,,₀0₁43₄ 2₀,_,9₄9_{3 x}x₂3₀9_,,₆9₅8b ₀5,_,72₂9 1_x0₂₇0₁6_,,₅6₅3b 1₃6_,,4₂₈8_xx 0₀,_,3₁7_{1 .}.₀0,_,239₀1₇b ₁23₃7₅₄2,_,2₉₈0 ₁6₂67₆,_,5₆₇4 3₄92₅6₃₂9,_,81₉2 ₀0_,,₀2₂2₇1 20₂8₅,_,8₇3₉ II I n=57 2₃₃5₆7,_,4₉1_{0 .}.0₀,_,0₀4₂2₄A ₀2,_,9₃₉0 x_x3₁1₁,_,818₈ab 5₀,_,1₉3₀ 7_x38₅4₅,5_,30a₁b 1₄7_,,₃0₂0_xx ₀0_,,₁3₂5 ._.0_0,,3₁0₂ab 18₇₆53₄,_,0₈₅3 ₁6₉95_4,,₇8₅2 39₄₅40₉4₂,_,8₉₆2 ₀0_,,2₀2₂₅4 20₃₂2,_,757₃ a j c a t k a L Ca Cr Cu Fe I K Mg Mn Mo Na P S Se Zn I n=34 ₂1₄6₆9_,,₅7₃7 ._.0_0,,0₀5₄9a 2₀,_,9₃6_{5 .}.₁40_9,,6₉2₁a 5₀,_,3₆2₅ 1₂01₈₈9_,,₃3₂8A 1₃5,_,6₀₄6x_x 0_0,,3₀3_{9 .}.₀0_,,₁3₉9₉9A ₁2₃3₂9₇2_,,₉4₂6A ₁63₀₂2_,,₈66₉ 40₄1₃5₇7₈,_,5₆0_{1 0}0_,,2₀2₂₃2 20₂₃9,_,286₄ II n=59 2₃6₄6_5,,₈9₃9 ._.00,_,003₁₂8a 2₀,_,8₃6_{6 .}.3₁₂0_,,8₀7₈a 5_0,,0₈9₈ .7₃₅9₅9,_,208₈A 1₄7,_,1₁5₃x_x 0_0,,3₁5_{3 .}.₀0_,,₁2₂9₁9A 1_x78₇33_0,,₁3₄9A ₁68₈₆8_,,₈15₉ 38₄₄99₁4₇,_,0₆₈7 ₀0_,,2₀2₂₆2 20₃₂1,_,345₉

Tab. 1. Zawartoœæ wybranych biopierwiastków w sierœci krów w trakcie I i II laktacji ( –x ± s)

Medycyna Wet. 2011, 67 (5) 334

niu do grupy, u której laktacja trwa³a powy¿ej 200 dni. Statystycznie istotne ró¿nice dotyczy³y tak¿e wszyst-kich grup w odniesieniu do zawartoœci ¿elaza, potasu i molibdenu. Ukierunkowanie hodowli byd³a mleczne-go na coraz wy¿sz¹ produkcyjnoœæ czêsto powoduje zaburzenia metaboliczne organizmu bêd¹ce naturaln¹ konsekwencj¹ niedoborów mineralnych. Jednoczeœnie najczêœciej zwraca siê uwagê na rolê makroelemen-tów, niejednokrotnie pomijaj¹c funkcje regulacyjne pierwiastków œladowych. Dlatego te¿ w przeprowa-dzonych badaniach podjêto próbê oceny, czy aktualna produkcyjnoœæ ma wp³yw na akumulacjê poszczegól-nych biopierwiastków w sierœci krów. Analizuj¹c sta-tystycznie istotne ró¿nice œrednich wartoœci, skonsta-towano, i¿ wzrost wydajnoœci powoduje obni¿enie stê¿enia niektórych pierwiastków (tab. 3). Charak-terystyczny wydaje siê fakt, ¿e dotyczy to generalnie substancji, których poziom ró¿ni³ siê w zale¿noœci od kolejnoœci i fazy laktacji. Wyci¹ganie ostatecznych wniosków powinno byæ jednak¿e uzupe³nione prze-œledzeniem profilu metabolicznego poszczególnych osobników.

Reasumuj¹c nale¿y stwierdziæ, i¿ ocena statusu mi-neralnego zwierz¹t na podstawie analizy sk³adu sier-œci mo¿e byæ interesuj¹c¹ alternatyw¹ dla badañ za-wartoœci poszczególnych biopierwiastków we krwi. Za wyborem tej metody przemawia jej nieinwazyjnoœæ oraz mo¿liwoœæ oceny zaopatrzenia organizmu zwie-rzêcia w substancje mineralne w stosunkowo znacz-nym profilu czasowym wynikaj¹cym z d³ugotrwa³ej akumulacji, co z kolei mo¿e pozwalaæ na optymaliza-cjê ¿ywienia krów w przebiegu laktacji.

Piœmiennictwo

1.Barej W.: ¯ywienie a wydajnoœæ produkcyjna i zdrowie zwierz¹t. Medycyna Wet. 1996, 52, 139-143.

2.Budzyñski M., Truchliñski J.: Ocena sk³adu biopierwiastków zawartych w or-ganizmie koni na podstawie zawartoœci w ich sierœci. Ann. UMCS 2004, sec. EE, XXII, 253-261.

3.Chang X., Mowat D. N.: Supplemental chromium for stressed and growing feeder calves. J. Anim. Sci. 1992, 70, 559-565.

4.Chang X., Mowat D. N., Mallard B. A.: Supplemental chromium and niacin for stressed feeder calves. Can. J. Anim. Sci. 1992, 75, 351-358.

5.Christodoulopoulos G., Roubies N., Karatzias H., Papasteriadis A.: Dairy cows: selenium and vitamin E levels in relation with reproductive period, age, genotype. Obiet. Docum. Vet. 2001, 22, 19-25.

Objaœnienia: jak w tab. 1

Tab. 3. Zawartoœæ wybranych biopierwiastków w sierœci krów w zale¿noœci od wydajnoœci dziennej (–x ± s)

æ œ o n j a d y W ñ e iz d / g k w Ca Cr Cu Fe I K Mg Mn Mo Na P S Se Zn 5 1 o d n=22 1₂₄66_8,,1₁₃0 ₀0_,,0₀₄65₇ab ₀2_,,9₂₆5 ₁4₉2_,,₈6₇9aA ₀5,_,3₆3₀ 1_x0₂₅30₂,_,18₉7Aa ._.x1₂5_,,₇3₄4A ₀0,_,03₈3 x_x0_0,,₁4₉2a ₁25₃₀4₈1_,,₂5₅0aA _x6₉3₃3_,,₈2₀9 4₄05₁₄1₈6,_,1₀₉4 0_0,,2₀2₂3₀ 21₂0₁,_,4₆5₈ 0 2 -1 , 5 1 n=24 2₃7₄7₉,_,1₃2_{1 0}0_,,₀0₁39₄a 2_0,,₄8₃6 ₁30_4,,8₈1₄a 5₀,_,0₉5₁ x_x38₆24_9,,₉6₆6a ._.1_x35_,,9₈₈4 0_0,,3₁₄5 _xx₀0_,,3₁₅0 1₁7₀₁59₇,_,8₉₇2a ₂6₀69_1,,₅1₉8 38₄₆16₀1₈,_,2₀₆5 ₀0_,,2₀1₂₉6 19₃₃9,_,897₂ 5 2 -1 , 0 2 n=19 ₃2₄87₅,_,016₇ 0_0,,₀0₁39₃b 2₀,_,8₃6₈ 3₁₄2_,,₆1₂7 5_0,,₈0₉3 _xx₃8₅40_9,,₀5₅9 _..1_x47,_,52₂7 0_0,,3₁4_{2 x}x0_0,,3₁1₅ 1_x89₉3₆8,_,61₃1 6₁8₉3₂,_,9₈6₁ 3₄81₀8₇1₃,_,3₆2_{7 0}0_,,2₀2₂₅0 1₃9₃9_,,₅4₂1 0 3 -1 , 5 2 n=12 ₂1₆77_7,,₄9₅9 0_0,,₀0₀3₄7 ₀3_,,₃0₅1 2_x57_,,₉8₀4bA ₀5_,,₈4₇8 x_x39₁0₁0_,,₁15₈ ._.1_x38,_,3₀₅5A 0_0,,3₁6_{3 x}x₀0,_,02₆7a 1_x36₇7₁0_,,₇8₈7A ₁68₄9_3,,₅1₃9 42₃₆34₃6₇,_,2₉₄5 ₀0_,,2₀3₂₄7 21₃₁5,_,002₃ 0 3 n=16 2₃0₀3₇,_,4₅4₁ 0_0,,₀0₃5₉4 2₀,_,9₄7₁ 3₁₀5,_,8₄0₉b 5_0,,₇2₃0 x_x37₃44_1,,₆9₄6A ._.1_x46_,,8₅₆1 0_0,,3₀₉7 _xx₀0_,,3₁₀5 2_x1₆₄5₃8_,,₀1₅4 ₁7₇27_0,,₈7₆2 40₄₈05₃8₉,_,4₂₂4 ₀0_,,2₀2₂₀7 20₂₄5,_,818₅

6.Dobrzañski Z., Górecka H., Opaliñski S., Chojnacka K., Ko³acz R.: Zawar-toœæ pierwiastków œladowych i ultraœladowych w mleku i krwi krów. Medy-cyna Wet. 2005, 61, 301-304.

7.Friedrich M.: Sk³adniki mineralne w ¿ywieniu ludzi i zwierz¹t. Wyd. AR, Szczecin 2002.

8.Gaillard Y., Balland A., Doucet F., Pepin G.: Detection of illegal clenbuterol use in calves using hair analysis application in meat qality control. J. Chro-matography B. 1997, 703, 85-95.

9.Gratacós-Cubarsí M., Castellari M., Valero A., García-Regueiro J. A.: Hair analysis for veterinary drug monitoring in livestock production. J. Chroma-tography B. 2006, 834, 14-25.

10.Kabata-Pendias A., Pendias H.: Biogeochemia pierwiastków œladowych. PWN, Warszawa 1999.

11.Kleczkowski M., Kluciñski W., Sikora J., Kasztelan R.: Rola wybranych sk³ad-ników mineralnych w procesach oksydacyjnych organizmu. Medycyna Wet. 2004, 60, 242-245.

12.Patra R. C., Swarup D., Naresh R., Kumar P., Nandi D., Shekhar P., Roy S., Ali S. L.: Tail hair as an indicator of environmental exposure of cows to lead and cadmium in different industrial areas. Ekotoxic. Environ. Safety 2007, 66, 127-131.

13.Saba L., Bombik T., Bombik A., Nowakowicz-Dêbek B.: Niedobory mineral-ne u krów mlecznych. Medycyna Wet. 2000, 56, 125-128.

14.Schwertl M., Auerswald K., Schaufele R., Schnyder H.: Carbon and nitrogen stable isotope composition of cattle hair: ecological fingerprints of produc-tion systems? Agric. Ecosyst. Environ. 2005, 109, 153-165.

15.Stahlhut H. S., Whisnant C. S., Lloyd K. E., Baird E. J., Legleiter L. R., Hansen S. L., Spears J. W.: Effect of chromium supplememtation and copper status on glucose and lipid metabolism in Angus and Simmental beef cows. Anim. Feed Sci. Technol. 2006, 128, 253-265.

Adres autora: dr in¿. Wanda Krupa, ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin; e-mail: wanda.krupa@up.lublin.pl