Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Ny teknik för att beskriva proteinnedbrytningen hos mjölkkor

Status: Avslutat
Projektnummer: V0930038
Kategori: Forskningsprogram | Mjölk
Ansökningsår: 2009
Datum för slutrapport: 20 december 2012
Huvudsökande: Mårten Hetta
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: marten.hetta@njv.slu.se
Telefon: 090-786 87 47
Beviljade medel: 1 420 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
En av de stora utmaningarna för att skapa kostnads- och miljöeffektiva foderstater är att det saknas tillförlitliga och relevanta analysmetoder för fodermedlens proteinvärde för idisslare. Traditionellt har proteinvärdet bestämts genom påsinkubering av foder i våmfistulerade kor. Tekniken ger en dålig beskrivning av proteinvärdet är kostsam och har låg analytisk kapacitet. För att skapa underlag för nya tekniker har det genomförts en studie med alternativa metoder, baserade på automatiserade mätningar av produktionen av ammoniakkväve (NH3-N) in vitro. Studien har omfattat automatisk provtagning av NH3-N med mikrodialysteknik, on-line mätning av NH3-N koncentrationen med jonselektiva elektroder samt behandling av våmvätskan. Projektet har även omfattat modelleringar för att testa antaganden bakom analysmetoderna. Resultaten visar att man kan automatisera mätningar av proteinnedbrytning och modelleringen visar att det finns utvecklingspotential för nya metoder för proteinanalyser.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Mjölkproduktion har normalt en relativt låg kväveffektivitet, då endast en liten del av kvävet i fodret återfinns i mjölken. På många gårdar är dessutom kväveeffektiviteten onödigt låg och kostnaderna för proteinfoder relativt höga på grund av en generell överskattning av den marginella responsen på tillskott av protein i utfodringen. Det finns därför ett behov att minska kostnaderna för protein och även att minska belastningen av mjölkproduktionen på miljön.

En av de stora utmaningarna för att skapa kostnads- och miljöeffektiva foderstater till mjölkkor är att det saknas tillförlitliga och relevanta analysmetoder för proteinvärdet för idisslare. Traditionellt har proteinvärdet bestämts med att placera foder i nylonnätpåsar i våmmen hos kor. Med hjälp av kinetiska ekvationer beräknar man sen ett värde på proteinets tillgänglighet, som ligger till grund för uppskattningen av proteinvärdet. Det finns dock flera problem med metoden. En av de mest uppenbara är partikelförlusterna från påsarna av icke nedbrutet protein. Tekniken ger därför en dålig beskrivning av proteinvärdet och är dessutom kostsam och har låg analytisk kapacitet. En alternativ analys är en laboratorieteknik (in vitro) som bygger på simultana mätningar av gasproduktion och ammoniakkväve (NH3-N). Hitintills har dock bara registeringar av gasproduktionen kunna automatiserats, varför det finns ett stort behov av att även automatisera mätningar av NH3-N för att göra metoden till en rutinanalys. Syftet med det här projektet är därför att utvärdera olika metoder att automatiskt mäta NH3-N koncentrationer in vitro samt att med stöd av modellering utvärdera applikationer av in vitro system för studier av proteinnedbrytning i våmmen.

Projektet har visat att det går att automatisera mätningar av NH3-N simultant med registeringar av gasproduktionen in vitro. Både mikrodialystekniken och on-line mätning av NH3-N koncentrationen med jonselektiva elektroder visade god teknisk potential för automatiserade registeringar. Såväl mikrodialys som jonselektiva elektroder är dock tekniskt avancerade metoder, varför ett fortsatt experimentellt arbete med krävs för att åstadkomma god reproducerbarhet och hög noggrannhet i mätningarna. Modelleringsstudien visar att man måste ifrågasätta flera av de antaganden som ligger bakom tidigare publicerade metoder, men visar samtidigt på alternativa möjligheter att skatta proteinnedbrytningen.

Vi har i projektet genomfört tre olika experiment och en modelleringsstudie. Det första experimentet omfattade utvärdering av förbehandling av våmvätska, genom att ta bort en grupp av mikrober (protozoer) för att minska omsättningen av icke foderprotein. Studien visar att koncentrationen av NH3-N minskar när vi tog bort protozoerna, vilket tyder på en lägre mikrobiell omsättning. Men, proceduren är arbetsam och skattningen av proteinvärdet påverkas av behandlingen, varför metoden inte kan rekomederas vidare. Därefter testade vi mätningar av NH3-N simultant med registeringar av gasproduktionen in vitro. Metoden bygger på att man introducerar ett mikromembran i in vitro behållaren och mäter kontinuerligt NH3-N diffusionen över membranet, som ett mått på proteinnedbrytningen. Metoden har stor teknisk potential för ett flertal komponenter, men kräver ytterligare arbete för att förbättra reproducerbarheten. Det sista experimentet omfattade ’on line’-mätningar med jonselektiva elektroder som direkt anger ammoniakkoncentrationen. Metoden har flera tekniska fördelar, framförallt behövs ingen efterbehandling av materialet utan resultaten kommer simultant. Slutligen gjorde vi en modelleringsstudie för att testa de antagenden som ligger bakom in vitro metoderna. Resultaten från modellringen visar på alternativa möjligheter att skatta proteinnedbrytningen för att kringgå problematiken med en växande mikrobpopulation, som bryts ned och lyserar under in vitro mätningarna. Ett alternativ som nu utvärderas vid SLU, är att gradvis öka mängden protein i in vitro systemet och skatta nettoproduktionen av NH3-N i relation mängden tillsatt foderkväve, som ett mått på proteinkvalitén.

 

Antal träffar i projektbanken: 20

Riskfaktorer för förekomst av E. coli O157:H7 (EHEC/VTEC) i mjölkkobesättningar samt möjligheter till ett organiserat bekämpande. År 3 och 4.
Stefan Alenius, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V0930039 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 september 2014

V0930039 Riskfaktorer för förekomst av E. coli O157:H7 (EHEC/VTEC) i mjölkkobesättningar samt …

Läs mer

Kallpressad rapskaka och rapsfrö till mjölkkor - mjölkproduktion och företagsekonomi
Birgitta Johansson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V0930072 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 november 2011

V0930072 Kallpressad rapskaka och rapsfrö till mjölkkor - mjölkproduktion och företagsekonomi …

Läs mer

Framtidens mjölk - genetiska möjligheter att påverka mjölkens sammansättning och teknologiska egenskaper
Marie Paulsson, Lunds Universitet

Projektnummer: V0930001 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 november 2010

V0930001 Framtidens mjölk - genetiska möjligheter att påverka mjölkens sammansättning …

Läs mer

Ny teknik för att beskriva proteinnedbrytningen hos mjölkkor
Mårten Hetta, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V0930038 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 december 2012

V0930038 Ny teknik för att beskriva proteinnedbrytningen hos mjölkkor Mårten Hetta Sammanfattning …

Läs mer

Fortsättningsansökan till SLF-projekt V0930028: Milk genomics – genernas betydelse för variationen i sammansättning och teknologiska egenskaper i svensk-dansk mjölk
Marie Paulsson, Lunds Universitet

Projektnummer: H1230001 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 maj 2014

… H1230001 Fortsättningsansökan till SLF-projekt V0930028: Milk genomics – genernas betydelse … (SLF-projekt V0930028) komplettera bilden av mjölkens sammansättning genom att studera kalciuminnehåll, … vid osttillverkning. Inom SLF-projekt V0930028 visade det sig att kor med de sammansatta ß-?-kasein genotyperna … sammansatta kaseingenotyper hade effekt på kaseinmicellstorlek. Inom SLF-projekt V0930028V0930028). The aim of this project is to explore relations between cow genetics and variations in milk …

Läs mer

Tilläggsansökan till SLF-projekt V0930028: Milk genomics – genernas betydelse för variationen i sammansättning och teknologiska egenskaper i svensk-dansk mjölk
Marie Paulsson, Lunds Universitet

Projektnummer: V1130006 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 maj 2014

… V1130006 Tilläggsansökan till SLF-projekt V0930028: Milk genomics – genernas betydelse … V0930028), Svensk Röd och Vit Boskap (SRB), för att koppla samman genuppsättningen med variationer …

Läs mer

Säkrare avelsvärdering och effektivare urval av avelsdjur med hjälp av genomisk selektion för Svensk Röd Boskap
Freddy Fikse, SLU

Projektnummer: V0930071 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juni 2016

V0930071 Säkrare avelsvärdering och effektivare urval av avelsdjur med hjälp av genomisk selektion …

Läs mer

Självdöda eller avlivade mjölkkor i Sverige och Danmark – en epidemiologisk undersökning
Ulf Emanuelson, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: V0930041 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 28 augusti 2012

V0930041 Självdöda eller avlivade mjölkkor i Sverige och Danmark – en epidemiologisk undersökning …

Läs mer

Vitamin E- och beta-karotenstatus hos kor, råmjölk och spädkalvar på gårdar med hög eller låg kalvdödlighet
Karin Persson Waller, Statens Veterinärmedicinska Anstalt

Projektnummer: V0930002 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 10 januari 2013

V0930002 Vitamin E- och beta-karotenstatus hos kor, råmjölk och spädkalvar på gårdar med hög eller …

Läs mer

Potentiella nettoreduktioner av växthusgasutsläppen från foderproduktionens markanvändning
Stefan Wirsenius, Chalmers Tekniska Högskola

Projektnummer: V0930061 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 26 februari 2013

V0930061 Potentiella nettoreduktioner av växthusgasutsläppen från foderproduktionens markanvändning …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress