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: Research program | Milk
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: 1715

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Strategier för välmående kor i lönsamma företag
Helena Hansson

Projektnummer: O-18-21-152 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Mjölk

This project aims at investigating the relationship between animal health and fertility, productivity in terms of milk yield and the economic outcome of dairy farms, and to investigate the conditions under which farms can succeed in combining profitability with high animal health standards.
There …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Ny teknik och regional strategi för recirkulering av växtnäring i stallgödsel
Helena Aronsson

Projektnummer: O-20-23-457 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass
Milk

A main challenge for regions with intensive livestock production is phosphorus (P) surplus on farms, resulting in low P use efficiency and losses to waters. The project will provide solutions to increase P recycling from animal manure. This will decrease our dependency on imported P fertilizers, …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Förbättrad rengöring och desinfektion på köttanläggningar - minskad spridning av livsmedelsförstörande, patogena och antibiotikaresistenta bakterier
Sofia Boqvist

Projektnummer: O-20-20-447 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry
Meat

Cleaning and disinfection are critical elements for meat premises when it comes to production of safe food of high quality. It is the responsibility of the meat premises to ensure this is done efficiently to keep levels of pathogenic, spoilage and antimicrobial resistant bacteria low. This can be …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev