ניסוי מס' 3


השפעת מקור הפחמימות שבמנה על הרכב חומצות השומן של החלב כאשר מקור חומצות השומן בפולי סויה משוחלים


דניאל בן גדליה, אדית יוסף, משה נקבחת
היחידה המטבולית, המחלקה לבקר, המכון לחקר בעלי חיים, מינהל המחקר החקלאי


תקציר
בעבודה זו נבדקה ההשפעה של שני מקורות של פחמימות המשולבים במנה יחד עם גרעיני סויה משוחלים, על הפרופיל של חומצות שומן החלב. עשרים פרות שהיו בשליש הראשון של התחלובה, חולקו לשתי קבוצות שוות בממוצעים ובפיזור של: המרחק מההמלטה, מספר ההמלטות, התנובה היומית, ומשקל הגוף. קבוצה אחת קבלה את מנת השעורה שהכילה את העמילן בעל הפריקות הגבוהה והמהירה, וקבוצה שניה קבלה את מנת קליפות הסויה כמקור לפחמימות של דופן תא ראשונית, שנעכלותה אמנם גבוהה אבל פריקותה איטית יותר מזו של העמילן. בשני הטיפולים מקור השמן היה בפולי סויה משוחלים, והמזון הגס – תחמיץ החיטה היה שוה בשניהם. הפרות קבלו את המנה הכולית פעם ביום בשעה 10:00 בהזנה חופשית ונמדדה צריכת המזון הפרטנית במערכת ההאבסה והשקילה של הרפת הפרטנית. מיד עם תחילת הניסוי, הוחל במדידה יומית של תנובת החלב באמצעות מדי החלב של אפימילק. לאחר מכן נדגם החלב בשבוע השני, הרביעי והשישי של הניסוי, לקביעת הרכב החלב וחומצות השומן. הניסוי ארך 6 שבועות שבמהלכן החלב של כל פרה נדגם 4 פעמים (דגימת 0 + 3 דגימות במהלך הניסוי). בכל אחד מימי הדגימה נדגמו שלושת החליבות (הפרות נחלבו 3 פעמים ביממה; שעות החליבה:07:00; 14:00; 21:00) והדגימה היומית אוחדה פרופורציונלית בהתאם לכמות החלב בכל אחת משלוש החליבות היומיות. הדגימות היומיות נשמרו בטמפ' של 4 מ"צ עד לבדיקת ההרכב. המזונות נבדקו לחומר יבש, חלבון ו NDF ונעכלות במבחנה. החלב נבדק להרכב כללי ולהרכב חומצות השומן.
נעכלות מנת קליפות הסויה (ק"ס) הייתה גבוהה במקצת מזו של מנת השעורה, 74.8 לעומת 72.7%, בהתאמה. נעכלות הNDF הייתה גבוהה בהרבה במנת הק"ס (80.6%) מאשר במנת השעורה (66.6%), וזאת משום שבמנת הק"ס חלק נכר מה NDF מקורו היה בדופן הראשונית שפריקותה ונעכלותה גבוהות מאד. צריכת המזון היומית הממוצעת הייתה דומה בשני הטפולים.
מנת השעורה גרמה לייצור של חלב רזה (2.49% שומן) ועשיר יותר בחלבון ואילו מנת הק"ס ייצרה חלב רגיל (3.42% שומן) עם רכוז חלבון מעט נמוך יותר מאשר במנת הק"ס. תנובת החלב הייתה גבוהה יותר במנת הק"ס ואם מביאים בחשבון את ההבדל בשומן החלב, הרי הפער בחלב מושוה שומן גדל לכדי 25%.
למרות ההבדלים בין שתי המנות באופי הפרמנטציה בכרס, ריכוזי הבלתי רויות העיקריות: האולאית, הלינולאית והלינולנית בחלב היו דומים מאד בשתי המנות. עיקר ההבדלים היה ברוויות: בפלמיטית ובסטארית. גם בשיעור חומצות הטרנס בחלב מקבוצת ה C18:1, ובפרופיל שלהן בחלב, היו הבדלים בין הטיפולים. החומצה C18:1, t11, המשמשת גם כפרקורסור ליצירת חומצה רומנית (CLA החלב = C18:2, c9,t11) בעטין, הייתה המרכיב העיקרי בקבוצת הטרנס של ה C18:1 בחלב טיפול הק"ס. ואילו ה C18:1, t10 הייתה המרכיב העיקרי בקבוצת הטרנס של ה C18:1 בחלב טיפול השעורה. בטיפול הק"ס נוצרה יותר חומצה רומנית-C18:2, c9,t11 מאשר בטיפול השעורה (1.01 ו 0.65% מכלל חומצות השומן, בהתאמה).
בדיקה של עקומות ריכוזי שומן החלב לאורך 6 שבעות הניסוי מראות על יציבות בריכוזים ונראה שמנת השעורה יכולה לשמר רמת שומן חלב נמוכה של 2.5% לאורך זמן. החל מהשבוע השני של האבסת המנות, מתייצבת רמת החומצה הרומנית בטיפול הק"ס, על רמה סביב 1% מכלל חומצות שומן החלב. נראה שהשימוש בפולי סויה משוחלים המשחררים באופן מתון את החומצה הלינולאית , משפרת יצירת החומצה הווקסנית בכרס והאחרונה משמשת כפרקורסור ליצירת החומצה הרומנית בעטין הפרה. נראה שמנה שמשולבים בה פולי סויה משוחלים כמקור של חומצה לינולאית וקליפות סויה כמקור זמין של פחמימות, יכולה להבטיח ייצור של רמה יציבה של חומצה רומנית בחלב לאורך זמן.

מבוא

בניסוי הקודם (Ben-Ghedalia et al., 2007), ראינו שהוספת שמן עשיר בחומצות שומן בלתי רוויות, למנה קונבנציונלית של בקר לחלב, משפיעה על הרכב חומצות השומן בחלב. אולם, האפקט היה קצר טווח והתבטא בעליה חדה של ריכוז ה CLA בשבוע הראשון לרמה של קרוב ל 3% מכלל חומצות השומן של החלב, וירידה בהמשך הניסוי עד כמעט לרמת הבסיס בשבוע השישי. שמירה על רמה גבוהה ככל האפשר ויציבה של CLA בשומן החלב, היא האתגר מחד, והמפתח מאידך להצלחת היישום של נושא ה CLA שהוא בפוטנציה בעל השלכות כבירות על בריאות האדם.

עיון בספרות הרלוונטית מעלה השערה ששני גורמים עיקריים מילאו תפקיד בתופעת השיא של ה CLA בחלב והירידה שבעקבותיו: האחד מקור הפחמימות (Solomon et al., 2000; Schroeder et al., 2003; Loor et al., 2005) והשני מקור השמן (AbuGhazaleh et al., 2004; Dhiman et al., 2005; Shingfield et al., 2006). בשנים האחרונות הצטבר ידע המצביע על כך שמנות עתירות בעמילן ודלות בדופן תא, משפיעות על ייצור חלב דל שומן (בסביבות 2.5%) וכאשר במנה כזו משולב גם מקור של שמן עשיר בחומצות בלתי רוויות, פרופיל חומצות השומן בחלב מראה על עליה חדה של החומצה C18:1, t10, לרמה שמעל 5% מכלל חומצות שומן החלב (;Pottier et al., 2006 Loor et al., 2005 ). ואולם השפעת הממשק הזה על ה CLA מזערית. יש הקושרים בין שתי התופעות, ירידת שומן החלב ועלית ריכוז ה t10 (Bauman et al., 2006 ). מאחר וחומצות השומן הבלתי רוויות ברכוז גבוה רעילות עבור חידקי הכרס מחד, ומאידך הן מהוות פרקורסור ליצירת ה CLA, ההנחה היא ששיחרור מתון שלהן מהמזון אל תוך המדיום של הכרס, עשוי למנוע רעילות מחד ולספק את הפרקורסורים עבור חידקי הכרס מייצרי ה CLA ונגזרתו ה C18:1, t11 ,מאידך (Kim et al., 2000). פולי סויה משוחלים, שבתוך המטריקס החלבוני שלהם קשה הפרוק כלוא שמן הסויה, יכול לשמש כמקור טוב לשחרור מתון של חומצות השומן הבלתי רוויות אל המדיום של הכרס ( Lowless et al., 1998; Dhiman et al., 2000 ).

בעבודה זו נבדקה ההשפעה של שני מקורות של פחמימות המשולבים במנה יחד עם גרעיני סויה משוחלים, על הפרופיל של חומצות שומן החלב.

 

חומרים ושיטות

בעלי החיים, המנות ומהלך הדגימות

עשרים פרות שהיו בשליש הראשון של התחלובה, חולקו לשתי קבוצות בנות 10 פרות כל אחת, השוות בממוצעים ובפיזור של: המרחק מההמלטה, מספר ההמלטות, התנובה היומית, ומשקל הגוף. קבוצה אחת קבלה את מנת השעורה שהכילה את העמילן בעל הפריקות המהירה וקבוצה שניה קבלה את טפול קליפות הסויה שמקור הפחמימות בהן בדופן הראשונית, שנעכלותה אמנם גבוהה אבל פריקותה איטית יותר מזו של העמילן. בשני הטיפולים מקור השמן היה בפולי סויה משוחלים, והמזון הגס – תחמיץ החיטה גם היה שוה בשניהם. הרכב המנות על בסיס חומר יבש מופיע בטבלה 1 להלן.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

הפרות קבלו את המנה הכולית פעם ביום בשעה 10:00 בהזנה חופשית ונמדדה צריכת המזון הפרטנית במערכת ההאבסה והשקילה של הרפת הפרטנית. עד תחילת הניסוי היו הפרות על מנה משקית ועם תחילתו נלקחה דגימת חלב לזמן אפס לבדיקת הרכב כללי והרכב חומצות השומן. המעבר למנות הניסוי ארך שבוע. מיד עם תחילת הניסוי, הוחל במדידה יומית של תנובת החלב באמצעות מדי החלב של אפימילק. לאחר מכן נדגם החלב בשבוע השני, הרביעי והשישי של הניסוי, לקביעת הרכב החלב וחומצות השומן. מכאן שהניסוי ארך 6 שבועות שבמהלכן החלב של כל פרה נדגם 4 פעמים. בכל אחד מימי הדגימה נדגמו שלושת החליבות (הפרות נחלבו 3 פעמים ביממה; שעות החליבה:07:00; 14:00; 21:00) והדגימה היומית אוחדה פרופורציונלית בהתאם לכמות החלב בכל אחת משלוש החליבות היומיות. הדגימות היומיות נשמרו בטמפ' של 4 מ"צ עד לבדיקת ההרכב.

 

הבדיקות הכימיות

החומר היבש של המזונות נקבע בתנור שחומם ל 105 מ"צ. החלבון הכללי נקבע לפי קלדהל וה NDF לפי Van Soest et al., 1991. קביעת נעכלות החומר היבש של המנה וה NDF במבחנה נעשתה לפי Tilley & Terry, 1963. בדיקות ההרכב הכללי של החלב נעשתה במכשיר IR במעבדה המרכזית בקיסריה. הרכב חומצות השומן בשומן החלב נקבע בשטה המתוארת בפרוטרוט בעבודה הקודמת המופיעה בדוח הזה (Ben-Ghedalia et al., 2007).

 

תוצאות ודיון

בעבודה זו מקור השמן בשתי המנות היה בפולי הסויה המשוחלים ונבחנה השפעת מקור הפחמימות של המנה על ביצועי הפרות ועל הרכב החלב והמקטע השומני שלו. טבלה 2 מציגה את ביצועי הפרות והרכב החלב. נעכלות מנת קליפות הסויה (ק"ס) הייתה גבוהה במקצת מזו של מנת השעורה, 74.8 לעומת 72.7%, בהתאמה. נעכלות הNDF הייתה גבוהה בהרבה במנת הק"ס (80.6%) מאשר במנת השעורה (66.6%), וזאת משום שבמנת הק"ס חלק נכר מה NDF מקורו היה בדופן הראשונית שפריקותה ונעכלותה גבוהות מאד. צריכת המזון היומית הממוצעת הייתה דומה בשני הטפולים. טבלה 1 מראה לנו שרכוז כלל ה NDF במנה היה גבוה יותר במנת הק"ס בהשואה למנת השעורה (43 לעומת 30.5%) אולם % ה NDF ממקור גס היה דומה בשתי המנות (15%) ומכאן שזהו הפקטור העיקרי המשפיע על צריכת המזון ולא רכוז כלל הNDF במנה.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

הרכב החלב מראה לנו שמנת השעורה מייצרת חלב רזה (2.49% שומן) ועשיר יותר בחלבון ואילו מנת הק"ס מייצרת חלב רגיל (3.42% שומן) עם רכוז חלבון מעט נמוך יותר מאשר במנת הק"ס. תנובת החלב הייתה גבוהה יותר במנת הק"ס אבל אם מביאים בחשבון את ההבדל בשומן החלב, הרי הפער בחלב מושוה שומן גדל לכדי 25%. מכאן שאם מעוניינים לייצר חלב רזה אפשר לעשות זאת ללא תוספי פלא אלא באמצעות מניפולציה תזונתית פשוטה.

מקור חומצות השומן היה דומה מאד בשתי המנות אבל בגלל השוני בהרכב הפחמימות אין ספק שאוכלוסיות חידקי הכרס בשני הטפולים היו שונות. בטפול השעורה התפתחה בכרס בעיקר אוכלוסיה עמילוליטית - פרופיונוגנית, ואילו במנת הק"ס התפתחה אוכלוסיה צלולוליטית – אצטוגנית. הרכב חומצות שומן החלב נותן אינדיקציה מסויימת על אופי תהליכי ההרויה של חומצות השומן שהתרחשו בכרס. תמונה זו מופיעה בטבלה 3.

למרות ההבדלים בין שתי המנות באופי הפרמנטציה בכרס, ריכוזי הבלתי רויות העיקריות: האולאית, הלינולאית והלינולנית בחלב היו דומים מאד בשתי המנות. עיקר ההבדלים היה ברוויות: בפלמיטית ובסטארית. גם בשיעור חומצות הטרנס בחלב מקבוצת ה C18:1, ובפרופיל שלהן בחלב, היו הבדלים בין הטיפולים. החומצה C18:1, t11, המשמשת גם כפרקורסור ליצירת חומצה רומנית (CLA החלב = C18:2, c9,t11) בעטין (Griinari et al., 2000), היא המרכיב העיקרי בקבוצת הטרנס של ה C18:1 בחלב טיפול הק"ס. ואילו ה C18:1, t10 היא המרכיב העיקרי בקבוצת הטרנס של ה C18:1 בחלב טיפול השעורה. תופעה זו ידועה ומתקשרת לייצור החלב דל השומן (Bauman et al., 2006). בטיפול הק"ס נוצרה יותר חומצה רומנית C18:2,) c9,t11) מאשר בטיפול השעורה (1.01 ו 0.65% מכלל חומצות השומן, בהתאמה) ומכאן שתסיסה אצטוגנית בכרס, שעיקר מחולליה הם חידקים צלולוליטיים ובעיקר חידקי הבוטיריוויבריו, תשפיע לחיוב על ריכוז החומצה הרומנית בחלב.

 

עבודה זו הועמדה באוריינטציה של חלב בריאות. שתי המנות תוכננו כך שאחת מהן תייצר חלב רזה והשניה חלב מועשר בחומצה רומנית. תופעת עקומת ה peak של רכוזי החומצה הרומנית כפי שהופיעה בניסוי הקודם, חייב אותנו לבדוק לפחות לאורך מספר שבועות את עקביות האפקט של המנה ואת יציבות ריכוזי שומן החלב וריכוזי החומצה הרומנית מכלל חומצות שומן החלב. להלן, שירטוט מס' 1 מציג את ריכוזי שומן החלב בשתי מנות הניסוי במהלך ששת שבועות הניסוי. מלווה אותו שירטוט מס' 3 המראה את ריכוזי החומצה C18:1, t10 בשומן החלב, שני פרמטרים שיש המקשרים ביניהם.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

בשני השירטוטים קיים פער נכר ויציב למדי בין שתי המנות לאורך תקופת הניסוי. נראה שמנת השעורה יכולה לשמר רמת שומן חלב נמוכה של 2.5% לאורך זמן.

לשאלת יציבות ריכוזי החומצה הרומנית בחלב לאורך תקופת הניסוי, ניתנת התשובה בשירטוט מס' 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

החל מהשבוע השני של האבסת המנות, מתייצבת רמת החומצה הרומנית בטיפול הק"ס, על רמה סביב 1% מכלל חומצות שומן החלב. נראה שהשימוש בפולי סויה משוחלים המשחררים באופן מתון את החומצה הלינולאית , משפרת יצירת החומצה הווקסנית בכרס והאחרונה משמשת כפרקורסור ליצירת החומצה הרומנית בעטין הפרה. נראה שמנה שמשולבים בה פולי סויה משוחלים כמקור של חומצה לינולאית וקליפות סויה כמקור זמין של פחמימות, יכולה להבטיח ייצור של רמה יציבה של חומצה רומנית בחלב לאורך זמן. חשוב אבל להעיר שיש לשאוף להגדלה משמעותית יותר של רכוז החומצה הרומנית בחלב כדי להשיג את האפקט הפרמקולוגי להגנת האוכלוסיה מפני מחלות הסרטן.

References


AbuGhazaleh, A. A., Schingoethe, D. J., Hippen, A. R. and Kalscheur, K. F. 2004. Conjugated linoleic acid increases in milk when cows fed fish meal and extruded soybeans for an extended period of time. J. Dairy Sci. 87, 1758-1766.
Bauman, D.E., Mather, I.H., Wall, R.J. and Lock, A.L. 2006. Major advances associated with the biosynthesis of milk. J. Dairy Sci. 89, 1235-1243.
Ben-Ghedalia, D., Yosef, E., Miron, J., Solomon, R. and Nikbahat, M. 2007. A milk fat CLA peak response to oil supplementation of a TMR fed to lactating cows. Expt no. 2, this report.
Dhiman, T.R., Satter, L.D., Pariza, M.W.,Galli, M.P.,Albright, K. and Tolosa,M.X. 2000. Conjugated linoleic acid (CLA) content of milk from cows offered diets rich in linoleic and linolenic acid. J. Dairy Sci. 83, 1016-1027.
Dhiman, T.R., Seung-Hee, N. and Amy L. U. 2005. Factors affecting conjugated linoleic acid content in milk and meat. Critical Rev. Food Sci. Nutr. 45, 463-482.
Griinari, J.M., Corl, B.A., Lacy, S.H., Chouinard, P.Y. Nurmela, K.V.V. and Bauman, D.A. 2000. Conjugated linoleic acid is synthesized endongenously in lactating dairy cows by delta (9)-desaturase. J. Nutr. 130, 2285-2291.
Loor, J.J., Ferlay, A., Ollier, A., Doreau, M. and Chilliard, Y. 2005. Relationship, among trans and conjugated fatty acids and bovine fat milk yield due to dietary concentrate and linseed oil. J. Dairy Sci. 88, 726-740.
Lawless, F., Murphy, J.J., Harrington, D., Devery, R. and Stanton, C. 1998. Elevation of conjugated cis-9, trans-11-octadecadienoic acid in bovine milk because of dietary supplementation. J. Dairy Sci. 81, 3259-3267.
Pottier, J., Focant, M., Debier,C., DeBuysser, G., Goffe, C., Mignilet, E., Froidmont, E. and larondelle, Y. 2006. Effect of dietary vitamin E on rumen biohydrogenation pathways and milk fat depression in dairy cows fed high fat diets. J. Dairy Sci. 89, 685-692.
Schroeder, G. F., Delahoy, J. E., Vidaurreta, I., Bargo, F., Gagliostro, G. A. and Muller, L. D. 2003. Milk fatty acid composition of cows fed a total mixed ration or pasture plus concentrates replacing corn with fat. J. Dairy Sci. 86, 3237-3248.
Shingfield, K. J., Reinolds, C. K., Hervas, G., Griinari, J. M., Grandison, A.S. and Beever, D.E. 2006. Examination of the persistency of milk fatty acid composition responses to fish oil and sunflower oil in the diet of dairy cows. J. Dairy Sci. 89, 714-732.
Solomon, R., Chase, L. E., Ben-Ghedalia, D. and Bauman, D. E., 2000. The effect of nonstructural carbohydrate and addition of full fat extruded soybeans on the concentration of conjugated linoleic acid in the milk fat of dairy cows. J. Dairy Sci. 83, 1322-1329.
Tilley, J. M., and Terry, R. M., 1963. A two stage technique for the in vitro digestion of forage crops. J. Br Grassland Soc. 18, 104-111.
Van Soest, P. J., Robertson, J. B. and Lewis, B. A., 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. J. Dairy Sci. 74, 3583-3597.

לכל המבזקים....
office@milk.org.il פקס: 972-3-9564766 טל: 972-3-9564750 דרך החורש 4 , ת"ד 97, יהוד 5647003
מופעל באמצעות מעוף - מגוון אפקט