February 22

Площадь поверхности коммерческой молотой кукурузы больше влияет на переваримость крахмала в рубце, чем среднее геометрическое значение размера частиц

John P Goeser (1,2), Brian Beck, Eric Reid, Dan Tanata,Ted Koehler, Mark Kirk, and Randy Shaver (2)

Лаборатория Рок Ривер, Уотертаун, штат Висконсин, США; (2) Кафедра молочного дела, Университет Висконсина в Мэдисоне

ВСТУПЛЕНИЕ

  • Молотая сухая кукуруза или кукурузное зерно, производимые на комбикормовых заводах, неоднородны по размеру и дают непостоянные результаты по продуктивности животных
  • Средний геометрический размер частиц молотого сухого кукурузного зерна (GMPS; Firkins et al., 2001; Ferraretto et al., 2013) влияет на переваривание крахмала в рубце и на протяжении всего пищеварительного тракта молочного скота.
    • Стандартное отклонение от среднего значения также, как считается, влияет на пищеварение и продуктивность молочного скота
  • Средний размер частиц (в микрометрах, мкм) оказывает влияние на рубцовое пищеварение (Firkins et al., 2001), но было проведено мало исследований по оценке кукурузы промышленного помола с GMPS менее 700 мкм.
    • В настоящее время на некоторых комбикормовых заводах производится регулярный помол сухой кукурузы с получением GMPS менее 400 мкм.
    • Уменьшение размера частиц до 806 мкм и менее, как было установлено, обеспечивает преимущество в пиковой абсолютной скорости производства газов (PAR), причем зависимость между GMPS и PAR является нелинейной (Hoffman et al., 2011).
  • Для практического применения можно объединить GMPS и стандартное отклонение в показатель площади поверхности (SA) с помощью математических уравнений (SA, см2; ASABE, 2008)
    • Площадь поверхности связана с GMPS через экспоненту. Ранее ее уже рассматривали относительно пищеварения и продуктивности крупного рогатого скота, но не относительно переваримости (Hoffman et al., 2011).

ЦЕЛЬ

Цель нашей работы заключалась в том, чтобы определить, что сильнее, размер частиц (GMPS) или площадь поверхности (SA), влияет на переваримость крахмала в рубце insitu (isSD, % крахмала) у сухой молотой кукурузы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

  • Образцы сухой молотой кукурузы (n=38) брали с комбикормовых заводов на востоке (n=19) и среднем западе США (n=19).
  • Образцы поступали в течение нескольких месяцев и анализировались в одно время, вместе.
  • Образцы кукурузы оценивали на содержание крахмала (% СВ) в соответствии с процедурой AOAC по методике Холла (2008). В образцах определяли размер частиц путем встряхивания 8 сит с помощью сепаратора частиц RoTap в течение 10 мин и определения процента массы, сохранившегося на каждом сите.
  • GMPS и SA были определяли в соответствии с методикой ASABE (2008).

МЕТОД ПЕРЕВАРИВАНИЯ СОДЕРЖИМОГО РУБЦА INSITU

  • Исходные образцы кукурузы взвешивали и помещали в мешочки для инкубации в рубце in situ
  • Мешочки замачивали в теплой воде в одной повторности или в течение 7 часов в трех повторностях в 3 дойных коровах, получающих TMR с высоким содержанием основных кормов
  • После инкубации эти мешочки промывали
  • Промытые мешочки высушивали при в сушильном шкафу для определения потери СВ
  • Потерю СВ определяли как уменьшение СВ во время инкубирования
  • Остатки объединяли и анализировали на содержание крахмала
  • Потерю крахмала в кукурузном зерне через 0 ч (SD0) и 7 ч (isSD7) определяли как распад крахмала в процессе инкубирования

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

  • Данные обрабатывали с использованием функции Fit Model в SAS JMP v11.0 (Cary, NC).

Таблица 1: Подробная статистика по образцам кукурузы.

*SD – стандартное отклонение; **CV – коэффициент вариации

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОЦЕНКА

  • Оказалось, что коммерческие образцы кукурузы существенно отличаются друг от друга
  • -Коэффициенты вариации составляли от 4,5 до 62,6 в зависимости от параметра (табл. 1)
  • Данные по переваримости крахмала представлены на графике 1
  • С переваримостью крахмала линейно были связаны:
    1. время ферментации
    2. содержание крахмала
    3. площадь поверхности (P<0,02)
  • Содержание крахмала было взаимосвязано с уровнем его распада в рубце in situ.
    • Это можно объяснить меньшим содержанием гидрофобного белка проламина при большем содержании крахмала в зерне.
      • Большее количество крахмала может быть связано с меньшим содержанием проламина, однако это требует дальнейшего изучения.
  • Переваримость за 0 ч в большей степени, чем за 7 ч, обладает тенденцией к повышению по мере увеличения количества крахмала.
  • Взаимосвязь параметра площади поверхности по отношению к переваримости крахмала составила 0,20 со стандартной ошибкой (SE) 0,06.
  • Этот результат можно интерпретировать так: на каждые 10 единиц увеличения площади поверхности (см2/г) ожидается, что количество крахмала, распадающегося в рубце, повысится на 2% от общего объема крахмала.
  • Взаимосвязь площади поверхности к степени распада крахмала за 0 или 7 часов, представлена на графике 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  • Такие исследования позволяют предположить, что площадь поверхности больше влияет на процесс переваривания крахмала в рубце, чем средний геометрический размер частиц.
  • Результаты исследования площади поверхности также должны учитываться промышленными комбикормовыми заводами при оценке молотой кукурузы и контроле качества.
  • Площадь поверхности 15% лучших образцов составила >110 см2/г

Рис. 1: График переваримости крахмала в зависимости от продолжительности инкубирования

Рис. 2: Данные по рубцовой переваримости крахмала молотой кукурузы insitu за 0 или 7 часов, в зависимости от площади поверхности.

ССЫЛКИ

  • ASABE (American Society of Agricultural and Biological Engineers). 2008. Methods of determining and expressing fineness of feed materials by sieving. ASAE S319.4.ASABE, St. Joseph, MO.
  • Ferraretto, L.F., P.C. Crump, and R.D. Shaver. 2013. Effect of cereal grain type and corn grain harvesting and processing methods on intake, digestion, and milk production by dairy cows through a meta-analysis. J. Dairy Sci. 96:533-550.
  • Firkins, J. L., M. L. Eastridge, N. R. St-Pierre, and S. M. Noftsger. 2001. Effects of grain variability and processing on starch utilization by lactating dairy cattle. J. Anim. Sci. 79(E. Suppl.):E218– E238.
  • Hoffman, P.C., D.R. Mertens, J. Larson,W.K. Coblentz, and R. D. Shaver. 2011. A query for effective mean particle size in dry and high moisture corns. J. Dairy Sci. 95:3467-

Оригинал: https://rockriverlab.com/file_open.php?id=235