Vliv organických mikroprvků na kvalitu mléka

Vliv organických mikroprvků na
zdravotní stav mléčné žlázy a
kvalitu mléka
Tomáš Berka, Alltech
Úroveň mikrominerální výživy a životní funkce
Wikse, 1992
TAMV Beef Cattle Short Course
Neutrophily formují první linii imunitní obrany
proti infekčním patogenům v mléčné žláze
Při intramamární infekci tvoří
Neutrophily > 95% somatických buněk v mléce
Dosogne
et al., 2003.
Historie a současnost…?
Tradiční přístup k doplnění minerálnů v krmné
dávce spočívá v použití anorganických látek. V této
formě jsou však minerály živočišným organizmem
velmi špatně využitelné a navíc mezi sebou působí
antagonisticky. Výsledkem je slabý imunitní systém,
který negativně ovlivňuje zdraví mléčné žlázy a
reprodukci.
Proč ne vyšší dávky anorganiky?
• Antagonické
interakce
• Nižší biologická
aktivita
• Environmentální
problémy
Anorganická forma – vysoká reaktivita
• Co to znamená?
– Tendence vytvořit s něčím vazbu
– Rozpad ve vodním prostředí
SÍRAN MĚĎNATÝ – PRÁŠEK – STABILNÍ
– S poklesem pH disociace: Cu++ + SO4
• Co se stane?
– Když se Cu++ dostane do zásaditého (OH-) prostředí střeva,
reaguje za vzniku SRAŽENINY
Cu(OH)
Dlouhý polymer
SRAŽENINA
Tedy – ŽÁDNÁ ABSORBCE
Seleničitan sodný
• hygroskopický a může být rozpuštěn
ve vodě a odpařen do vzduchu
• je elektrostatický a může ulpívat na
povrchách a být ztracen
• snížené koncentrace skrze kys.
Askorbovou na elementární selen
• pro-oxidant a může zničit vit E.
• vysoce toxický
Interakce Selenu a kyseliny askorbové
v premixech a v trávicím traktu
Seleničitan
Sel-Plex
+
Vit. C
=
Metalic. Se
+
Vit. C
=
Se-amino
acids
Není
absorbován
Absorbován
Proč Bioplex ?
Abychom
předešli
vysrážení, je
třeba převést
minerál přes
vodní a
hlenovou
bariéru střeva v
neutrální formě
Stopové minerály v rostlinách:
Enzymatické struktury/funkce kofaktorů jsou
podobné jako u živočichů
The enzyme active site
Jaká je podobnost Bioplexů a stopových minerálů v rostlinách?
Alltech Minerály:
• Bioplexy
–
–
–
–
–
Bioplex Zn
Bioplex Mn
Bioplex Cu
Bioplex Fe
Bioplex Co
Cíl: Poskytnout minerály přírodně se
vyskytující v rostlinách do krmiv
hospodářských zvířat.
1
Aminokyselina
1
Aminokyselina
2
Aminokyselina
2
3
Aminokyselina
minokyselina
1
Aminokyselina
Bioplexi jsou:
4
1) Neutrální
2) Vstřebávají se
lépe v tráv.
traktu
Aminokyselina
Alltech Minerály:
• Bioplexi
–
–
–
–
–
Bioplex Zn
Bioplex Mn
Bioplex Cu
Bioplex Fe
Bioplex Co
Cíl: Poskytnout minerály přírodně se
vyskytující v rostlinách do krmiv
hospodářských zvířat.
Alexandria,
Canada
Springfield,
KY
Výrobní
závody
Vale do
Ivai, Brazil
Korunní klenot mezi minerály
15
16
P
39.974
33
As
74.922
17
S
Cl
32.06
35.453
34
35
Se
Br
79.904
78.96
51
52
53
Sb
Te
I
127.60
126.91
Hlavní121.75
velitel antioxidační
obrany
Jak selen
účinkuje
v organizmu
Selen je součástí řady
selenoproteinů, které hrají důležitou
roli v mnoha fyziologických funkcích
Organický selen
•Selenoaminokyseliny obsahují atom selenu místo atomu
síry.
•Protože SELEN a SÍRA mají podobnou velikost,
methionin a selenomethionin mohou být organizmu
využity stejným způsobem.
H
CH3 - S - CH2 - CH2 - C - COOH
Methionin
H
CH3 - Se - CH2 - CH2 - C - COOH
Selenomethionin
NH3+
NH3+
Nové infekce, %
Efekt Bioplexu Zinku1 na mastitidy u dojných
stád
100
80
60
40
61%
31%
20
0
Zinc Oxide
Bioplex Zinc
1Krávy
obdržely 50% Zn ve formě oxidu z doporučené dávky NCR
a 50% ve formě Bioplexů
Spain, 1993
Bioplex Zinku snížil nové
infekce mléčné žlázy
Počet infikovaných čtvrtí a krav
70
60
50
-50%
40
30
-57%
20
10
0
Čtvrtě
Krávy
Kontrola
Popovic; 2003
Bioplex Zinku
*P<0.05
Vliv na počet infikovaných čtvrtí
* p<0.05
Number of INfected Quarters (per 60)
25
20
15
10
*
*
-75%
-82%
-20%
5
0
Day 10
Day 40
Control
Day 70
Day 100
Bioplex Zinc
Popovic, 2003
Bioplex Zinku snížil počet
somatických buněk
200
180
-18%
Mean SCC ('000s/ml)
160
*
140
120
-29%
100
*
80
-36%
60
*
40
-46%
*
20
0
Day 10
Popovic; 2003
Day 40
Control
Day 70
Bioplex Zinc
Day 100
*P<0.05
Minerály v podobě Bioplexu
snížily SB
-7%
350
-18%
Mean SCC ('000s/ml)
300
250
200
150
100
50
0
100% anorganika
Korniewicz; 2003
50% Bioplexi
100% Bioplexi
Shrnutí
• Snížení SB 54,000 buněk
– U skupiny s totální náhradou
• Zvýšená užitkovost o 1.8kg/den
• Zvýšená mléčná užitkovost o 275 litrů
během 153 dní
• Návratnost investic 5:1
Bioplex Cu snížil počet E . Coli
5
4,5
3,5
3
2,5
2
1,5
*
E. coli (Log10 cfu/ml)
4
1
0,5
0
-24 -0,5 0
24
48
72
96
120
144
168
192
216
240
Hodiny po infekci
Síran Měďnatý
Bioplex mědi
Kontrola
Scaletti RW et al; J. Dairy Sci. (Suppl 1): 375
+p<0.08
Mléčná užitkovost se vrací zpět
rychleji po infekci
120
% Pre-Challenge
110
*
*
*
*
*
100
90
+
80
70
60
0
+p<0.10;
2
*p<0.05
4
6
8
Dny po infekci
Copper Sulfate
Scaletti RW et al; J. Dairy Sci. (Suppl 1): 375
10
Bioplex Copper
12
14
Deficience selenu u dojnic
• snížená imunita
– zvířata nejsou schopna odolávat stresu – laktace, telení,
choroby
• zvýšená vnímavost vůči chorobám
– mastitida, svalová atrofie – nedostatek antioxidantů
• vysoké počty buněčných elementů
– indikace nástupu choroby
• snížená plodnost
– zvýšený výskyt zadržených lůžek, záněty dělohy
• zvýšený úhyn telat
– špatný přenos imunity z matky na potomstvo
Prevence a omezení tvorby řetězců
a větvení
Antioxidanty spotřebovávající radikály:
Vitamíny A, E, C, karotenoidy, ubichinony,
glutathion, kyselina močová, bilirubin apod.
Vit. E + LOO*
Vit. E* + LOOH
LOOH je stále ještě toxický pro buňku
2GSH + LOOH
GSH-Px
GSSG+H2O+LOH
Antioxidant-recyklační kaskáda
Niacin
Se
Membrane
Transport
Riboflavin
Loss
Loss
CO2+
Pentose NADPH GSSH
2
3
Vit.E quinone
AA
ROH
Se-GSH-Px
Vit.Eradical ROOH
1
G-6-P NADP+ 2GSH DAA Vitamin E ROO*
Se-GSH-Px
Thiamin
H2O2 Diketo-LH2O
R*
gulonic acid
Glukóza
Cu,Zn-SOD
O2
O2*
OH*
R
Vliv suplementace
selenu na imunitní
funkci dojnic
Aloysius Ibeagha, Jalil Mehrzad, Eveline
Ibeagha-Awemu and Xin Zhao
Department of Animal Science, McGill University, Quebec, Canada
Organický Se snižuje
neutrophilní apoptózu
40
Apoptotic neutrophils (%)
Control
0,3
0,5
30
20
10
0
Inorganic Se
Organic Se
Se suplementace (mg/Kg DM)
Sel-Plex zvyšuje oxidativní vzplanutí
Mean Channel Fluorescence (MCF)
24000
Control
0,3
0,5
20000
16000
12000
8000
4000
0
Anorganický Se
Organický Se
Se suplementace (mg/Kg DM)
Zhao, 2006
Vliv doplňku selenu na zdravotní stav
uteru, reprodukci a laktaci
u vysokoprodukčních dojnic na Floridě
v letním období
Flavio T. Silvestre, Daniel T. Silvestre, Jose E. P. Santos2, Cynda
Crawford1, Carlos Risco1 , Charles R. Staples and William W.
Thatcher
Department of Animal Sciences and Large Animal Clinical
Sciences1, University of Florida Gainesville and 2VMTRC,
University of California, Davis.
Koncentrace selenu v plazmě
Se (ug/ml)
Pokusný zásah: P < 0.01
0,104
Pokusný zásah*Pořadí
vrhu: P = 0.94
0,095
N = 20/pokusný zásah
0,086
0,077
0,068
0,059
0,05
-25
0
7
14
Dny po otelení
Control
Selplex
21
37
Vztah mezi průměrnou koncentrací
Se v krevní plazmě ve stádě
a bazénovými počty somatických
Bazénové PSB, log /mlbuněk
5,6
10
5,5
5,4
5,3
5,2
Weiss et al.,
1990
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
Průměrná koncentrace Se v plazmě ve stádě mg/ml
Sel-Plex-mastitida
Seleničitan
sodný
1702
případů
mastitidy
Sel-Plex
16% snížení výskytu
případů mastitidy
1427
případů
mastitidy
Avg. SCC Comparison
(25+ Florida Dairies)
700
No Sel-Plex (~42,000 Cows)
1/2 Sel-Plex (~10,000 Cows)
Sel-Plex
(~10,000 Cows)
600
Avg. SCC
500
400
300
+100 000 PSB
rozdíl
200
100
0
Jul-03
Aug-03
Sep-03
Oct-03
Nov-03
Dec-03
Jan-04
Feb-04
Month
Mar-04
Apr-04
May-04
Jun-04
Jul-04
Aug-04
Sep-04
Průměrné počty somatických buněk v mléce
za období 12 týdnů
3
Počet som. buněk (10 buněk/ml) v mléce
200,0
180,0
160,0
140,0
Průměr ± střední chyba průměru
154,9
120,0
135,7
*
100,0
80,0
85,0
60,0
40,0
20,0
0,0
0 mg selenium / day
2 mg selenium / day
6 mg selenium / day
*Průměrný počet somatických buněk u krav, které dostávaly 6 mg selenu byl
průkazně nižší než u krav suplementovaných 0 a 2 mg selenu,
průměr 3 krav x 7 období ( n=21), p<0,05
Graeme McIntosh & Peter Royle, 2002
Sel-Plex snižuje SB v mléce
280
*p<0.01
240
SB (tis.)
200
160
120
80
40
0
Týden 0
Seleničitan
Týden 8
Sel-Plex
Foltys et al; 2004
Strategie TRT
• Total Replacement Technology
•
•
•
•
•
•
Vyšší užitkovost
Lepší zdravotní stav
Nižší dávky mikroprvků
Snížení vylučování minerálů do prostředí
Vysledovatelnost celé produkce
Zlepšení ekonomiky chovu
Strategie TRT
•
•
•
•
Zinek
600 mg/ks/den
Měď
300 mg/ks/den
Mangan 300 mg/ks/den
Selen
6 mg/ks/den
500 dojnic, ČESTR, Vysočina
•
•
•
•
•
příprava na porod, rozdoj, vrchol laktace, konec laktace
všechny skupiny rozděleny na polovinu: 8 skupin
listopad 2010 až listopad 2011
4 skupiny: standardní minerální doplněk s anorganickými minerály
4 skupiny: totožná minerálka, mikroprvky ve formě Bioplexů a SelPlexu:
600 mg Zn (ks/den),
200 mg Cu,
200 mg Mn,
6 mg Se
Výsledky
• Skupina s organikou po 3 měsících o 1 l mléka
navíc
• Servis-perioda kratší o 9 dní
• Počet somatických buněk nižší o 75 tisíc
(350 tisíc x 275 tisíc)
Děkuji za pozornost
Tomáš Berka
Alltech
724 308 463