Delredovisning av projektet Vitaminförsörjning till mjölkkor i ekologisk produktion med diarienummer /04

Transkript

1 Delredovisning av projektet Vitaminförsörjning till mjölkkor i ekologisk produktion med diarienummer /04 Birgitta Johansson, Elisabet Nadeau och Hanna Danielsson, Inst. för husdjurens miljö och hälsa, SLU Skara. Søren Krogh Jensen, DJF, Forskningscenter Foulum, Danmark. Karin Persson Waller, Avdelningen för lantbrukets djur, SVA. Projektet beviljades 2003 bidrag från Jordbruksverkets medel för försök och utveckling av ekologisk produktion för att driva försök ang. mjölkkornas vitaminförsörjning. Projektet inleddes med en förperiod under sommaren 2003 och med försöksstart i november Denna rapport avser perioden juni 2003 tom december Vi redovisar dock inte några resultat från andra laktationen i försöket 04/05 eftersom vi ännu inte har alla analysresultat och därmed inte har kunnat sammanställa laktationen. Ett examensarbete av Sofia Sjöberg, 2005 Försörjning av vitamin E hos mjölkkor i ekologisk produktion är utfört under första laktationen, vilket bifogas. Försöket genomförs i samarbete mellan SLU Skara och Hushållningssällskapet Väst och utförs på Tingvalls ekologiska försöksgård i norra Bohuslän. Under 2005 har en doktorand, Hanna Danielsson, anställts vid SLU Skara. Denna studie kommer att ingå som en del i hennes avhandling. Genom samarbete mellan forskare i Sverige och Danmark ämnar vi uppnå betydande synergieffekter inom området vitaminförsörjning till idisslare utan syntetiska vitaminer när 100 % ekologiskt foder används. Samarbete sker med Gun Bernes, Institutionen för norrländsk jordbruksvetenskap, SLU, huvudsökande till SJV:s FoUansökan Vitaminstatus hos får i ekologisk produktion. Prover från båda projekten skall analyseras för vitaminer i samma laboratorium vid avdelningen för djurhälsa, välfärd och nutrition, Forskningscenter Foulum, Danmark. Bakgrund Nya EU-regler skärper kraven på ekologisk mjölkproduktion. Hexanextraherade fodermedel förbjöds år 2000, vilket medförde att vissa vanligt förekommande proteinfodermedel (mjöl) inte kunde användas i en ekologisk foderstat. Idag får foderstaten innehålla 5 % konventionellt foder, men år 2008 måste djuren utfodras med 100 % ekologiskt foder. Den andel konventionellt foder som används idag är främst proteinfodermedel. Enligt rådets förordning (EG) nr 1804/1999, får inte syntetiska vitaminer användas till idisslare inom ekologisk djurproduktion i hela EU. Men enligt beslut från september 2005 togs förbudet bort 1 januari Ekologisk produktion syftar dock till att ge korna foder på ett naturligt sätt, vilket fortfarande gör studien angelägen. Dessutom är det viktigt att bygga upp vår kompetens inom vitaminområdet eftersom det finns stora kunskapsluckor. De naturliga vitaminkällorna har en högre biologisk aktivitet i djuret, men vi vet ännu inte hur det påverkar mjölkproduktion, vitaminstatus och hälsa i praktisk produktion. EU-förordningen kräver även att endast använda produkter, som har framställts utan användning av genetiskt modifierade organismer och/eller produkter, som härletts ur sådana organismer. Detta krav begränsar möjligheterna att använda naturliga vitaminprodukter som tillskott i foderstaten. Dessutom använder vi inte av konsumentskäl fiskprodukter som fodermedel i Sverige. 1

2 Det är främst idisslarnas behov av de fettlösliga, essentiella vitaminerna A, D och E som är av betydelse. Försörjningen av vitamin D är av speciellt intresse, eftersom fodertran är den enda kända naturliga D-vitaminkällan (förutom bestrålad jäst) i dagsläget och kostnaden för fodertran är gånger högre än för syntetiska vitaminer. Även de naturliga källorna för vitamin A (fodertran, luzernpellets, raffinerad palmolja) och E (oljor av rapsfrö, linfrö, bomullsfrö och vetegroddar samt sojaböna och rapsfrö) finns endast i begränsad omfattning och är dyra att köpa på grund av höga produktions- och transportkostnader (Carlsson, 2000). De naturliga källorna för vitaminerna A, D och E är fettrika och därmed känsliga för oxidation under lagring vilket försämrar deras vitamininnehåll. Vitamininnehållet minskar också när fodermedlen processas (Carlsson, 2000). Syftet med vår pågående studie är att uppnå följande mål: Utarbeta rekommendationer för hur olika fodermedel skall kombineras i en 100 % ekologisk foderstat för att optimera foderstatens vitamininnehåll i relation till nötkreaturens behov av vitaminer. Studera försörjningen av vitaminerna A, D och E hos mjölkkor, som utfodras med 100 % ekologiskt foder utan tillsats av vitaminer, under två hela laktationer inklusive stall- och betesperioder. Undersöka årstidens inverkan på försörjningen av vitaminerna A, D och E hos mjölkkor, som utfodras med 100 % ekologiskt foder utan tillsats av vitaminer. Studera hur mjölkavkastning, mjölkens sammansättning, mjölkkvalitet och djurhälsa påverkas av en utfodring med 100 % ekologiskt foder utan tillsats av vitaminer. Metodik Under försökets förperiod (sommaren 2003) skördades och lagrades vallensilaget utan tillsatsmedel så att vitamininnehållet skulle bli optimalt (enligt studie Dnr /00). Hackade grönmasseprover togs från varje skifte och slogs samman till ett prov per silo och analyserades för α-tokopherol samt ß-karotin (Tabell 1). Analys av D-vitamin är inte utförd eftersom analysmetoden ännu inte är utvecklad på Foulum. Näringsinnehållet (råprotein, energi, NDF, AAT, PBV samt mineraler) analyserades i prover från ett antal större skiften (Tabell 2). Klöverandelen i de flesta vallar skattades utifrån en femgradig skala. Parcellprover togs från de största skiftena, i stående gröda strax innan slåtter. Parcellproverna slogs samman till ett per silo. För att kunna sätta samman en 100 % ekologisk foderstat med ett högt innehåll av naturliga vitaminer analyserades kornskörden för α-tokopherol, ß-karotin (Tabell 1) samt näringsinnehåll (Tabell 2). Dessutom analyserades ytterligare ett antal ekologiska proteinfodermedel för α-tokopherol och ß-karotin (Tabell 1). Under andra sommaren (2004) har provtagning skett på liknande sätt. Analys av grönmasseprover från 2004 visas i tabell 2. Under betesperioderna 2004 och 2005 togs även betesprov för analys av vitaminer (Tabell 3). Provet togs ca 3 dagar före ordinarie provmjölkning, i den fålla som korna betade provmjölkningsdagen, vid varje provmjölkning hela betessäsongen. I sinkohagarna togs ett prov under sensommaren. Betesprovet togs genom att följa en tänkt linje genom fållan, i form av ett W. Vid nio till tolv ställen repades prover på ett sätt som efterliknar kornas val av tuggor. Inom en tänkt cirkel på ca 3 m i diameter togs ca 25 tuggor (Frame, 1993). 2

3 Tabell 1. Vitamininnehåll i grönmassa, ärt, åkerböna, rapsfrö, rapskaka, korn och vete α-tokoferol E-vitamin ß-caroten Lutein mg/kg ts IE/kg ts mg/kg mg/kg grönmassa, silo 1 36,93 56,13 16,58 109,81 grönmassa, silo 2 39,99 60,73 27,49 142,90 grönmassa, silo 3 41,80 63,67 30,29 185,32 ärter 2,40 4,37 9,37 åkerböna 14,25 22,23 3,34 rapsfrö 157,10 280,77 5,14 rapskaka 93,53 177,99 7,60 korn 12,96 32,03 2,02 vete 12,58 21,36 3,03 Korna var fördelade på två grupper, utan vitamin (UV-gruppen) där 25 SLB kor utfodras med 100 % ekologiskt foder och ett mineralfoder (effekt normal) utan tillsatta vitaminer, samt med vitamin (MV-gruppen) där 25 kor utfodrades med 100 % ekologiskt foder, samt ett mineralfoder (effekt normal) innehållande syntetiska vitaminer. I övrigt innehöll en högmjölkarfoderstat ca 13 kg ts ensilage, 5,5 kg korn, 5,5 kg ärter och 3 kg kallpressad rapskaka. Fodret gavs dels som ett blandfoder, vilket blandas i en mixervagn, och dels i kraftfoderautomat. Under stallperioden vägdes allt foder till grupperna dagligen. Tabell 2. Näringsvärde i grönmassa, som användes i försöket år 1 och 2 samt i korn år 1 Foder Ts (%) Energi (MJ/kg ts) Råprotein AAT 1 PBV 2 Grönmassa år 1 skörd , Grönmassa år 1 skörd , NDF 3 Korn år , Grönmassa år 2 skörd , ,5 468 Grönmassa år 2 skörd , AAT = aminosyror absorberade i tunntarmen. 2 PBV = proteinbalans i vommen. 3 NDF = neutral detergent fiber. Var dag under försöksperioden togs ensilageprov som slogs samman till ett veckoprov för analys av torrsubstanshalten, månadsprov som analyserades med avseende på vitamininnehåll samt siloprov för näringsanalys. Dessutom togs prov på spannmål, ärter och rapskaka en gång per vecka som slogs samman till ett prov per parti. Fodret analyserades för vitamininnehåll samt torrsubstans, omsättbar energi, råprotein och NDF. Näringsvärde och hygienisk kvalitet i de, under stallperioden 03/04, utfodrade fodermedlen anges i tabell 4 och 5. Resultat angående ensilagets innehåll av ammoniakkväve redovisas ej på grund av fel i analysmetodiken. 3

4 Tabell 3. Vitamininnehåll i betet sommaren 2004 α-tokoferol mg/kg ts Betesfålla, maj Betesfålla, juni Betesfålla, juli Betesfålla, augusti E-vitamin IE/kg ts Tabell 4. Näringsvärde i foder som användes i försöket under stallperiod 1 Fodermedel Ts (%) Energi (MJ/kg ts) Råprotein AAT PBV NDF Råfett Ensilage silo , Ensilage silo , Ensilage silo , Korn år , Ärter år , Rapskaka Dingle 91 17, Rapskaka Slöinge 91 17, Tabell 5. Socker, syror, etanol och ph i vallensilage från 1:a skörd (silo 1 och 2) samt 2:a skörd (silo 3), ensilerat utan tillsatsmedel, förvarat i plansilo, anges i g/kg ts År 1 Silo 1 Silo 2 Silo 3 Socker, 1 <0,1 3 Mjölksyra Ättiksyra Propionsyra <4 3 3 Smörsyra 0,27 <0,4 <0,5 Etanol 6,1 7,4 9,0 ph 4,3 4,3 3,9 Korna hölls i en kall lösdrift, där de två försöksgrupperna vistades i var sin fålla. Korna fördelades på grupperna så att potentialen för mjölkproduktionen skulle vara likartad, d.v.s. de parades efter kalvningsdatum, laktationsnummer, tidigare mjölkproduktion samt härstamningsindex för förstakalvarna. Korna mjölkades två gånger per dag i en mjölkgrop med Alfa Laval mjölkmaskiner. Mjölkningen startade kl samt varje dag. Mjölkavkastningen mättes med recorderbehållare och mjölken analyserades med avseende på fett, protein, urea och celltal, totalt 2 gånger per månad under kornas 3 4

5 första laktationsmånader. Vid varje provmjölkning utfördes lukt- och smakfelsbedömning på samlingsprover från respektive grupp av Steins Laboratorium AB. En gång i månaden vägdes korna och hullbedömdes enligt en 5-gradig skala, där 1 är mycket mager och 5 är mycket fet (Edmonson et al., 1989). Alla avvikelser i hälsa noterades kontinuerligt enligt ett speciellt schema. Fruktsamhet följdes via antal semineringar och antal dagar från kalvning till 1:a insemination. Försöket har pågått under två hela laktationer eftersom detta är den mest relevanta försöksuppläggningen ur statistisk synvinkel. Studien påbörjades ca en månad före beräknad kalvning för varje ko och laktation. Efter sinläggningen gick korna in i någon av de två grupperna. Blodprov togs vid sinläggning före första laktationen för att ha ett utgångsvärde för vitaminstatusen i blodet, sk. nollprov. Därefter togs ett blodprov ca 3 veckor före kalvning. Vid kalvningen togs ett mjölkprov från den första råmjölken (som spannmjölkades) för vitaminanalys, samt ett blodprov inom 24 timmar efter kalvning. Därefter togs ett mjölkprov 4 dagar efter kalvning. Blodprov och mjölkprov för vitaminanalys togs även i tidig, mellan och sen laktation. Resultat Mjölkproduktion Varken under de första tre laktationsmånaderna eller under senare del av laktationen fann vi en signifikant skillnad mellan de båda grupperna för mjölkavkastning och mjölksammansättning (Tabell 6). Tabell 6. Mjölkavkastning och mjölksammansättning i medeltal under första laktationen, visas de 90 första dagarna efter kalvning (25 kor per grupp) samt de två nästföljande 90 dagars perioderna. Inga signifikanta skillnader mellan grupperna grupp 0-90 dagar dagar dagar Mjölkavkastning UV (kg/ko och dag) MV ECM UV (kg/ko och dag) MV Fetthalt (%) UV 3,7 4,0 3,7 MV 3,7 3,5 3,5 Proteinhalt (%) UV 3,2 3,0 3,0 MV 3,2 3,0 3,0 Cellhalt i mjölk UV (x 1000) MV Urea i mjölk UV 3,8 3,7 3,4 (mmol/l) MV 4,0 3,7 3,5 5

6 Lukt- och smakanalys av mjölken Vid fyra av de nitton lukt- och smakfelsbedömningarna som utfördes under första laktationen fick mjölken i båda grupperna anmärkning för ladugårdsmak och ladugårdslukt. Dessutom gjordes bedömningen tendens räksmak (i kombination med ladugårdslukt), pappsmak, härsken lukt samt ensilage- lukt och smak vid ett tillfälle vardera för båda grupperna samtidigt. Under andra laktationen kommer en mer ingående studie av mjölkkvalité att utföras med hjälp av medel från SLF. Vitaminstatus i blod och mjölk Det fanns inga stora skillnader mellan grupperna med avseende på medelvärden av vitamininnehållet i blodplasman eller i mjölken hos de i försöket ingående korna. Något preliminära resultat (några prover i sen laktation ingår ej i resultatet) visas i tabell 7 och 8. Det finns dock en tendens till lägre nivå av α-tokoferol i råmjölken från kor i UV-gruppen än i mjölken från kor i MV-gruppen. Det finns även en signifikant skillnad i mjölken från kor i sen laktation, då mjölk från UV-gruppen har lägre nivå av vitamin A än mjölk från MV-gruppens kor. De resultaten bygger dock på ett fåtal djur (9 respektive 7 kor). Tabell 7. Koncentration av vitaminer i blod ca 3 veckor före kalvning, inom 24 timmar efter kalvning och ca 3 veckor efter kalvning samt mellan och sen laktation, presenteras som medelvärden (n=antalet djur) Alfa-tokopherol Beta-karotin Vitamin A grupp µg/ml plasma µg/ml plasma µg/ml plasma n ca 3 v före UV 2,57 3,25 0,26 23 MV 2,76 3,90 0,25 25 kalvning UV 1,46 2,07 0,20 25 MV 1,68 2,40 0,20 23 ca 3 v efter UV 3,22 2,65 0,34 23 MV 3,03 2,43 0, mån UV 8,61 9,21 0,44 20 MV 8,31 8,17 0, mån UV 8,22 8,50 0,42 17 MV 8,17 8,17 0,44 18 Hälsa Av de djur som registrerades för hälsostörningar under försöket fanns sex insjuknade kor i UV gruppen och tolv kor i MV gruppen. De registreringar som gjordes i UVgruppen var acetonemi, kalvningsförlamning, feber och liten mjölkmängd, mastit och blod i mjölken. De registreringar som gjordes i MV-gruppen var hälta, kalvningsförlamning, feber, klövspalt och mastit. Färre antal kor behandlades av veterinär i UV-gruppen än i MV-gruppen. Endast tre kor i UV-gruppen behandlades medan nio kor i MV-gruppen fick behandling (Tabell 8). 6

7 Tabell 8. Koncentration av vitaminer i mjölk, prover från första råmjölken efter kalvning, ca 4 dagar efter kalvning, ca 3 veckor efter kalvning samt mellan och sen laktation, presenteras som medelvärden (n=antalet djur) Alfa-tokoferol Beta-karotin Vitamin A grupp µg/g mjölk µg/g mjölk µg/g mjölk n Råmjölk UV 2,47 1,00 1,84 25 MV 3,27 1,30 1, d efter UV 1,04 0,33 0,47 23 MV 1,08 0,33 0,58 25 ca 3 v efter UV 0,69 0,10 0,23 23 MV 0,60 0,10 0, mån UV 0,38 0,10 0,16 20 MV 0,33 0,08 0, mån UV 0,54 0,13 0,19 9 MV 0,68 0,17 0,36 7 Tabell 8. Hälsodata för korna i försöket from november 2003 tom augusti 2004 Utan vitamin Med vitamin antal % antal % Antal kor Antal diagnoser Antal behandlingar Antal friska kor Diskussion Vi har hittills inte påvisat några (negativa) effekter av att inte tillskottsutfodra korna med syntetiska vitaminer. Det ska dock observeras att materialet ännu inte kunnat bearbetas med hänsyn till säsong och vi kan inte säga något om långtidseffekter av att inte få vitaminer tillsatt i fodret. Dessutom har vi inte kunnat få fram analysvärden för vitamin D, vilket är det vitamin där störst risk för brist föreligger. Vad gäller vitamin E och A bör ett vallfoder av hög kvalitet i kombination med rapskaka (som innehåller mycket vitamin E) täcka en stor del av mjölkkornas behov, utom möjligen runt kalvningen och på senvintern. Två till fyra veckor efter kalvning bör plasmanivåerna av α-tokoferol vara omkring 3 µg/ml, vilket är den optimala nivån för att djuret ska ha en bra immunfunktion (Knudsen et al, 2001). I vår studie är nivåerna låga vid kalvning i båda grupperna. Enligt Jukola et al (1996) ger tillskott av extra β-karotin endast effekt på juverhälsan om innehållet i blodplasman är < 3 µg/ml. I båda grupperna ligger koncentrationen på < 3 µg/ml vid kalvning samt 3 veckor efter kalvning. Enligt McDowell (1989) är 0,4 mg/l vitamin A (retinol) i plasma en optimal 7

8 koncentration men Payne (1989) anser att foderintaget är optimalt när plasmanivån överstiger 0,25 mg/l. Båda grupperna i vår studie har vitamin A koncentrationer i plasman som ligger mellan dessa båda värden, utom vid kalvning. Publicering Försöket har bl.a. presenterats 13/5-04 på en work-shop om vitaminer till idisslare i ekologisk produktion, i december 2004 på högre kurs i ekologisk produktion, 19/1-05 för rådgivare på länsstyrelsens rådgivarresa. Det har även presenterats som poster på EAAP i Uppsala 6-9/6-05 och på Ekologisk konferens i Uppsala 22-23/11-05, samt vid föredrag på Utfodrings- Djurhälsokonferensen i Jönköping 26/8-05. Referenser Carlsson, J Vitaminer till nötkreatur i ekologisk produktion. Jordbruksinformation 6. Jordbruksverket. Edmonson, A. J., Lean, I. J., Weaver, L. D., Farver, T. & Webster, G. A A body condition scoring chart for Holstein dairy cows. J. Dairy Sci. 72: Frame, J Herbage mass. In: Davis, A., Baker, R. D., Grant, S. A. and Laidlaw, A. S. (eds.) Sward Measurement Handbook. British Grassland Society, Reading. p Jukola, E., Hakkarainen, J., Saloniemin, H & Sankari, S Blood Selenium, Vitamin E, Vitamin A, and β-carotene concentrations and udder health, fertility treatments, and fertility. J. Dairy Sci. 79: Knudsen, B. S., Hermansen, J. E., Jensen, S. K., Kristensen, T., Nielsen M. O E-vitamin til malkekøer. DJF rapport. Nr. 27. Husdyrsbrug. Mc Dowell, L.R Vitamins in Animal Nutrition-Comparative Aspects to Human Nutrition. Academic Press, Inc. Florida. Payne, J.M Metabolic and nutritional diseases of cattle. First edition, Blackwell Scientific Publications. London. Skara den 30 januari Fil Dr. Elisabet Nadeau, forskningsledare, huvudsökande Institutionen för husdjurens miljö och hälsa, SLU Skara 8