husdyrernæring

Fôret som brukes til husdyra har svært forskjellig kjemisk sammensetning og fôrverdi. Fôrmidlene deles gjerne inn i to hovedgrupper; grovfôr og kraftfôr. Grovfôr kan være i fersk form som beite, eller konservert som surfôr og høy. Etter opphav, deles kraftfôr inn i to hovedgrupper; vegetabilsk- og animalsk kraftfôr.

Næringsstoffene i fôrmidlene har en tosidig oppgave, a) dekke dyras behov for energi til vedlikehold og ulike produksjoner (vekst, mjølk, egg etc.), og b) dekke dyras behov for essensielle (livsviktige) næringsstoffer som trengs for utvikling og normal funksjon.

Næringsverdien av fôret kan uttrykkes ved flere mål, men i praksis blir det lagt størst vekt på energi- og proteinverdi. I ernæringsfaget er derfor fôrmiddelvurdering, særlig energi- og proteinvurdering, svært sentrale fagområder. Både energi- og proteinverdien av et fôrmiddel har nær sammenheng med hvor godt fôret blir fordøyd.

Fordøyelse er betegnelsen på de prosesser som fôret gjennomgår i fordøyelseskanalen slik at de komplekst sammensatte næringsstoffene i fôret blir brutt ned til enkle kjemiske forbindelser som kan tas opp (absorberes) i dyrekroppen. Fordøyelseskanalen strekker seg fra munnen til endetarmsåpningen (anus).

Husdyra har gjennom evolusjonen tilpasset seg det fôret de har hatt tilgang til, og dette forklarer at de har forskjellig utforming av fordøyelseskanalen, særlig i mageavsnitta.

1. Enmagede husdyr har en enkel magesekk. Dette gjelder blant annet gris og fjørfe.
2. Flermagede husdyr/drøvtyggere har fire mageavsnitt; vomma, nettmagen, bladmagen og løpen. Løpen tilsvarer magesekken hos de enmagede dyra. Flermagede dyr er blant annet storfe, sau og geit.

Absorpsjon betegner prosessen der endeproduktene fra selve fordøyelsen av næringsstoffene blir sugd opp fra fordøyelseskanalen til blod og lymfe.

I magesekken blir fôret blandet med magesaft som skilles ut fra magesekkveggen (se tabell). Den inneholder blant annet saltsyre og proteinspaltende enzymer (proteaser). Fordøyelsen av protein starter i magesekken og fortsetter i tynntarmen. I tynntarmen skilles ut enzymer spesifikke for nedbrytingen av stivelse, protein og fett. De store kompliserte molekylene i fôret blir på den måten spaltet, ved hjelp av enzymer, ned til mindre molekyler som lar seg absorbere fra tynntarmen (se tabell).

Stivelse er kvantitativt det viktigste næringsstoff i kraftfôret, som er hovedfôret til de enmagede husdyra, og det aller meste av den blir fordøyd i tynntarmen.

Celleveggstoffer som vi finner mest av i grovfôr har liten verdi hos de fleste enmagede dyra fordi dyret selv ikke produserer enzymer som skal til for å kunne spalte (fordøye) celleveggstoffene.

Fermenteringen av fôret i vom/nettmage hos drøvtyggerne kompliserer fordøyelsen sammenlignet med de enmagede dyra. Fordøyelsen og absorpsjonen av næringsstoffene i tarmen hos drøvtyggerne skjer derimot i hovedtrekk på samme måte som hos de enmagede dyra (se tabell 2).

Gjæringskammer blir ofte brukt som betegnelse på mageavsnittene vom og nettmage hos drøvtyggerne og uttrykker det som skjer med fôret der, nemlig fordøyelse ved gjæring (fermentering). Det vil si anaerob (uten oksygen) nedbryting av fôr utført av mikrober.

Drøvtyggerne er unik fordi de har mikrober i vom- og nettmage som skiller ut enzymer som er i stand til å spalte bindingene i celleveggene, og slik utnytte næringsstoffene i grovfôr. Mikrobepopulasjonen i vom/nettmage består av mange ulike mikroorganismer. Bakteriene utgjør den viktigste gruppen, og det er påvist mer enn 200 typer av dem. Normalt finnes de i et antall av 1-10 milliarder per ml vomvæske. Protozoene og gjærsopp er også viktig, men forekommer i et langt mindre antall enn bakteriene.

Gjensidig avhengighetsforhold er etablert mellom mikrobene og vertsdyret (symbiose). Mikrobene produserer mange næringsstoffer, blant annet flyktige fettsyrer og vitaminer. Disse kommer vertsdyret til nytte, samtidig som mikrobene selv får dekket sitt behov av energi og næringsstoffer til vedlikehold av populasjonen.

Arbeidsdeling er etablert mellom de ulike typene av mikroorganismer. Noen er spesialister til å fermentere stivelse (amylolytiske bakterier), mens andre har sin styrke i å fermentere for eksempel celleveggstoffer (cellulolytiske bakterier) eller bryte ned protein (proteolytiske bakterier).

Gjæringsproduktene er først og fremst flyktige fettsyrer med eddik-, propion- og smørsyre som kvantitativt viktigst, ammoniakk (NH3), tilgjengelig energi (ATP, adenosin-tri-fosfat) og mikrobemasse (se tabell).

Flyktige fettsyrer er drøvtyggernes klart viktigste energikilde, men de tjener også som viktige substrat/byggesteiner i synteseprosessene i kroppen. Eddik- og smørsyre er byggesteiner i fettsyntesen og propionsyre er viktigste substrat i nydannelsen av glukose (glukoneogenesen).

Ammoniakk, NH₃, blir dannet når protein brytes ned av mikrober. Adenosin-tri-fosfat, ATP, dannes under fermenteringsprosessen og er energikilden mikrobene bruker i sine synteseprosesser. Det aller meste av ATP kommer fra fermenteringen av karbohydrater. Noe kommer også fra protein, mens fermentering av fett bare gir små mengder ATP. Mikrobemassen syntetiseres med utgangspunkt i ATP som energikilde og ulike byggesteiner. Protein utgjør en stor del av mikrobemassen, og NH₃ fra nedbrutt fôrprotein er kvantitativt viktigste byggestein (nitrogenkilde). Mikrobene syntetiserer også B- og K-vitaminene.

Karbohydratene i form av celleveggstoffer i grovfôr og stivelse i kraftfôr utgjør størstedelen av fôret (70-80 prosent) til drøvtyggerne og er opphav til mesteparten av de flyktige syrene og ATP. Stivelsen i våre mest vanlige kraftfôrslag blir i stor grad (70-95 prosent) fordøyd i vom/nettmage. Hvor stor del av celleveggstoffene i grovfôr som blir fordøyd i vom-/nettmage beror særlig på utviklingsstadiet av graset ved høsting. Tidlig høsta gras blir bedre fordøyd i vom-/nettmage enn sent høsta gras.

Metan blir produsert i betydelige mengder under fermenteringen av fôr, mest fra karbohydratene. Metan er en sterk klimagass og utgjør en stor del av det samla klimagassutslipp fra jordbruket.

Proteinomsetningen i vom og nettmage er komplisert. Protein som utgjør 10-20 prosent av fôret på tørrstoffbasis blir i varierende grad brutt ned samtidig som mikrobene produserer sin egen kroppsmasse som er rik på protein. Nedbryting av fôrprotein skjer ved hjelp av enzymer som mikrobene produserer selv. Normalt blir 70-95 prosent av fôrproteinet brutt ned i vom og nettmage. Det dannes ammoniakk, noe flyktige fettsyrer og ATP. De flyktige fettsyrene og overskuddet av ammoniakk blir absorbert over vomveggen.

Mikrobeprotein står for hele 70-90 prosent av samla proteinforsyning til tarmen. Ufordøyd fôrprotein og mikrobemassen blir skylt ut av vom/nettmage, og proteinet blir spaltet ved hjelp av enzymer i tynntarmen. Produktene, hovedsakelig aminosyrer, blir absorbert der.

Mikrobene oppgraderer verdien av enkle N-forbindelser (ammoniakk, urea) ved å bruke disse som byggesteiner i sin syntese av aminosyrer (protein) som har høg biologisk verdi.

Proteinverdien av fôret til drøvtyggere blir uttrykt som PBV (proteinbalansen i vom) og AAT (mengden aminosyrer absorbert i tarm, AAT-systemet).

Fett utgjør en relativt liten andel (3-8 prosent av tørrstoffet) i fôret til drøvtyggerne og består hovedsakelig av umetta fettsyrer i form av triglyserider. Fôrfettet blir hydrolysert (spaltet) til frie fettsyrer og glyserol ved hjelp av enzymer utskilt av mikrobene. Glyserol omsettes til flyktige fettsyrer og det dannes ATP. Umetta fettsyrer blir i stor grad omdannet til metta fettsyrer ved herding (biohydrogenering).

Biohydrogenering er benevnelsen på prosessen hvor umetta fettsyrer i fôret blir omdannet til metta fettsyrer ved hjelp av spesifikke mikrober i vom/nettmage. Det er hovedsakelig metta fettsyrer som blir transportert fra vom/nettmage til tynntarmen hvor fettsyrene blir absorbert. Prosessen med hydrogenering av umetta fettsyrer i vom/nettmage forklarer hvorfor fettet i mjølk og kjøtt fra drøvtyggere har lavt innhold av umetta fettsyrer.

Ufordøyd fôr fra tynntarmen blir utsatt for fermentering i tykktarmen, spesielt hos drøvtyggerne og de enmagede dyra som har stor tykktarm, som for eksempel hesten. Den foregår i prinsippet som i vom-/nettmage. Flyktige fettsyrer produsert av mikrobene blir absorbert og utgjør en viktig energikilde. Dette er årsaken til at hesten greier seg godt på bare grovfôr.

Større molekyler som aminosyrene eller vitaminene som mikrobene produserer i tykktarmen kommer derimot ikke vertsdyret til nytte fordi disse stoffene ikke lar seg absorbere fra tykktarmen. Hvor gjæringen foregår i forhold til tynntarm, hovedsetet for absorpsjon av næringsstoffer, utgjør derfor en prinsipiell forskjell mellom drøvtyggeren og enmagede dyr med baktarmsfermentering.

Næringsstoffene som absorberes fra fordøyelseskanalen blir i uendret form, eller etter omforming, transportert omkring i kroppen med blod og lymfe for til sist å bli omsatt til energi eller tjene som substrat for synteseprosesser som ender i produkter som mjølk og kjøtt.