Sambandet mjölkurea-PBV-urinkväveutsöndring – hur mycket påverkar foderstatens mineralinnehåll och inomdygnsvariationen?

A Latin square experiment with 3 periods, 3 treatments and 6 cows, whereof 3 ruminally cannulated, will be used to study the effect of varying ration mineral (K) content on dairy cow N metabolism. The hypothesis is that the extensively documented increase in urinary volume from increased ration K content will alter the relationship milk urea concentration – urinary N excretion considerably, but that the relation between milk urea concentration and rumen ammonia concentration will remain unchanged. In addition, diurnal variation in milk urea concentration will be studied and volatiles from rumen protein degradation will be assessed in ruminal gases and in breath by thermal imaging and mass spectrometry. The objective is to improve the basis for adjusting feeding so that feed costs and environmental pollution can be minimized without production losses. Gas measurements to monitor dairy cow protein status have a future perspective of becoming an automated recording.

I ett försök upplagt som en romersk kvadrat med 3 perioder, 3 behandlingar och 6 kor, varav 3 fistulerade, undersöks effekten på kons kväveomsättning av varierande mineralinnehåll (kalium) tillsatt till en gemensam grundfoderstat. Hypotesen är att den stora och väldokumenterade ökning i urinvolym som höjt kaliumintag leder till förändrar relationen mellan mjölkurea och urinkväveutsöndring men att sambandet mjölkurea-våmammoniak påverkas i liten eller ingen utsträckning. Dessutom undersöks inomdygnsvariationen i mjölkureahalt och metaboliter från proteinnedbrytning mäts i våmgaser och utandningsluft med värmekamera och masspektrometri. Försökets syften är att ge säkrare underlag för att styra utfodringen så att foderkostnader och miljöpåverkan minimeras utan att produktionen äventyras. Metodiken med gasmätning av kons proteinstatus har på sikt potential att kunna användas som en automatisk registrering i kraftfoderautomater och mjölkningsrobotar.

Sammanfattning av slutrapport
Sex kor i ett change-overförsök utfodrades med tre olika kaliumnivåer (12, 23 eller 32 g/kg ts) genom tillskott av kaliumbikarbonat till en gemensam grundfoderstat. Mjölkureahalten minskade linjärt med ökat kaliumintag och var 0.71 mmol/l lägre med den högsta kaliumnivån än med den lägsta. Dygnsvariationen var större än kaliumeffekten, med en topp 1.3 mmol/l över basnivån tre timmar efter morgonutfodringen. När kaliumintaget dubblades respektive tredubblades så skedde samma sak med urinmängden och dricksvattenintaget ökade också rätlinjigt. Mjölkproduktionen (29 kg ECM/d) påverkades inte. Mängden urinkväve påverkades i liten utsträckning av kaliumintaget utan något linjärt samband. Koncentrationen av H2S i våmgaserna hade toppar liknande ammoniaktopparna för våmvätska med högsta värde ca 90 minuter efter utfodring. I ett separat försök med rapsmjöl och åkerböna var koncentrationen av H2S linjär mot fodrets svavelinnehåll medan foderspecifika effekter fanns för andra svavelföreningar.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Sambandet mjölkurea-PBV-urinkväveutsöndring – hur mycket påverkar foderstatens mineralinnehåll och inomdygnsvariationen?

Syfte
Kaliumhalten i våra grovfodergrödor kan variera stort. Förutom effekter på antalet kalvningsförlamningar så har studier de senaste åren antytt att också mjölkureahalten skulle kunna påverkas av varierande kaliuminnehåll. Projektets syfte var att undersöka om det finns en sådan effekt som ändrar generella samband mellan mjölkureahalt, foderstatens råproteinhalt och PBV samt urinkvävemängden. I samma projekt studerades också möjligheten att följa mjölkkors proteinutnyttjande genom mätningar på våmgaser, för att i förlängningen kunna utnyttja automatiska registreringar av utandningsluften.

Resultat
Mjölkureahalten sjönk med 0,7 mmol/l när kaliumintaget ökade från 240 till 690 g/d. Det är samma respons som kor visat när de fått motsvarande mängder natrium med vanligt koksalt. Dygnsvariationen hos kor som provtogs varannan timme var dock större än påverkan av kalium, 1,3 mmol/l mellan det lägsta värdet innan morgonutfodringen och det högsta värdet tre timmar senare. När kaliumintaget dubblades respektive tredubblades så skedde samma sak med urinmängden och dricksvattenintaget ökade också rätlinjigt. Mjölkproduktionen påverkades inte. Mängden urinkväve påverkades i liten utsträckning av kaliumintaget utan något linjärt samband.

Genomförande
Försöket var av s.k. change-overtyp, där sex kor i tur och ordning växlade mellan tre olika kaliumnivåer för en foderstat med 60 % kraftfoder och 40 % vallensilage. Det gör det lättare att upptäcka skillnader som beror på olika kaliumnivåer eftersom de statistiskt jämförs inom varje ko. De olika kaliumnivåerna åstadkoms genom att korna antingen bara fick fodrets naturliga grundnivå (ca 12 g K/kg ts) eller dubbla respektive tredubbla grundnivån som tillskott av kaliumbikarbonat inblandat i ensilaget. Mjölkureahalten analyserades dels i vanliga maskinmjölkade prover som togs tre dygn i sträck under varje mätperiod, dels i handmjölkade prover som togs elva gånger under ett dygn från 0600 till midnatt. Dricksvattenmängden registrerades automatiskt, all urin samlades upp och träckprover togs dagligen för att mäta smältbarheten. I våmmen mättes pH och olika kväveföreningar samt sammansättningen av våmgaser för att följa proteinnedbrytningen. Ett kompletterande försök med våmgasmätning gjordes också, där samma kor fick olika givor av åkerböna eller rapsmjöl.

Slutsatser och råd till näringen
Ökad kaliumhalt i fodret leder till sänkt mjölkureahalt, ökat dricksvattenintag och ökad urinmängd. Påverkan av kalium kan förklara ändrad mjölkureahalt vid foderbyte trots att t.ex. protein- och energivärden är likvärdiga. Effekten på mjölkureahalten är likvärdig för natrium och kalium (som mol Na eller K). Mjölkavkastningen påverkades inte av de olika kaliumnivåerna, men det är möjligt att effekter blir synliga vid ett större djurantal, eftersom gränsen för att kunna fastställa statistiska skillnader var ca 1,6 kg ECM. Dygnsvariationen i mjölkureahalt var större än påverkan av kaliumnivån och det är viktigt att ta hänsyn till om mjölkningstiden i förhållande till utfodringstiden har ändrats när resultat från olika provmjölkningstillfällen jämförs i en besättning. Dygnssvängningarna beror på utfodringssystem och foderstat, men den största förändringen i försöket skedde från lägstavärdet innan morgonutfodringen till toppen i mjölkureanivå som nåddes efter tre timmar.

Eftersom kaliumtillskottet var i form av kaliumbikarbonat hade det också en buffrande effekt i våmmen. Våm-pH skilde i genomsnitt 0,18 enheter mellan högsta och lägsta kaliumnivå, men med skillnader omkring 0,5 enheter 1-2 timmar efter att korna ätit sitt kraftfoder. Fibernedbrytning hämmas ofta av lågt våm-pH och smältbarheten av fiber (NDF) ökade i försöket linjärt med fem procentenheter med ökad giva bikarbonat. Det är inte ekonomiskt försvarbart att i en vanlig besättning utfodra de mängder bikarbonat som användes i försöket, men resultatet tyder på att fibersmältbarheten inte är optimal i många foderstater.

Proteinnedbrytningen i våmmen kunde följas genom ökad halt i våmgaserna av divätesulfid – svavelväte – från svavelhaltiga aminosyror. Resultaten har lett till ett nytt projekt som utarbetar en laboratoriemetod för att mäta proteinnedbrytning i foderprov enligt samma princip, men under mer kontrollerade förhållanden i inkubationskärl. För att kunna omvandla mätningar på utandningsluft hos kor med vanliga utfodringsrutiner till skattningar av proteinstatusen krävs mer kunskapsuppbyggnad.