Bypass protein in Dairy cows N-metabolism, urea & Bypass protein in Dairy cows ANS 443/ 2013 Assoc. Prof. Dr. Boonlom Cheva-Isarakul

Nitrogenous compound True protein vs NPN True protein – amino acids **EAA: T T V A H I L L P M T………………T……………….V…………... A.....................H……………….I………….. L………………L……………… P………………M…………….. **Non EAA: A …………….A……………A…………. G………….. G……………G………….. C…………….C…………….P……………S………. Source of protein…a) animal…………….. b) plant……………..

Non protein nitrogen (NPN) Nucleic acids (………………….) Amine e.g. histamine Amide e.g. urea Nitrate (……) Nitrite (……) Alkaloid e.g.…………………… Amonium salt ……………

Histamine (am…...) Nicotine urea Nucleic acids Amino acid (al…….)

Metabolizable Protein Feed Intake Intestines Muscle/Tissues Non-Protein Nitrogen Carbohydrates Metabolizable Protein Amino Nitrogen Amino Acids Microbial protein Bypass Protein Rumen Milk & Milk Protein

NPN vs natural protein Biuret 40.7 254.4 N(%) CP(%) B/kg B/100 g CP Biuret 40.7 254.4 Urea,fertilizer 46.0 287.5 30 1.04 Soybean meal 7.0 44.0 22 5.00 Fish meal 9.6 60.0 44 7.33 %CP = % N x …… . Urea contains high N with lower price. It can decrease feed cost, but dangerous. Caution has to be made

metabolism ของยูเรียในรูเมนโดยจุลินทรีย์ ต้องมีคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้ง่าย เพื่อให้ทันกับการสลายตัวของยูเรีย

ข้อแนะนำในการใช้ยูเรีย ผสมให้เข้ากัน อย่าให้จับตัวเป็นก้อน ใช้เลี้ยงสัตว์เคี้ยวเอื้องเท่านั้น อย่าใช้กับลูกโคหรือสัตว์กระเพาะเดี่ยว ต้องให้อาหารคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้ง่ายอย่างเพียงพอ เช่น กากน้ำตาล ธัญพืช ต้องเสริมแร่ธาตุให้เหมาะสม เช่น Ca, P, Co, Zn คำนวณสัดส่วน N : S = 12 – 15 : 1

6. ต้องใช้สัตว์มีระยะปรับตัว 5-7 วัน อย่าใช้เลี้ยงสัตว์ที่หิว 7. ให้อาหารผสมยูเรียครั้งละน้อย ๆ แต่บ่อยครั้ง 8. อย่าผสมกับเมล็ดพืชที่มี urease เช่น ถั่วเหลืองดิบ 9. ต้องมีน้ำให้ดื่มอย่างเพียงพอ 10. ใช้ยูเรียไม่เกิน 3% ของอาหารข้น หรือ 1% ของอาหารทั้งหมด (โคนมสูงให้ 1.5% ของอาหารข้น) or 30 g/100 kg BW, 30% of total N

ปัญหาของการใช้ยูเรีย ได้รับยูเรียมาก จะเกิดการแตกตัวเป็นแอมโมเนียเร็ว ถ้ามีคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยได้ง่ายไม่เพียงพอ จะเป็นอันตราย และถ้า pH ใน rumen สูง การดูดซึมจะเร็วขึ้น เกิดเป็นพิษ ตับมีหน้าที่ในการกำจัดสารพิษ โดยอาศัย urea cycleเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นยูเรีย ซึ่งมีพิษน้อยกว่า O Detoxification Liver NH3 NH2 – C – NH2 เป็นพิษ ยูเรีย Urea cycle

Urea cycle

ทำให้ขับ CO2 ออกจากเลือดได้น้อยลง NH3 เป็น alkali blood pH เพิ่มขึ้น ทำให้ขับ CO2 ออกจากเลือดได้น้อยลง ถ้า Blood CO2 สูง  ตาย Toxic level 80 mg % NH3 in rumen

อาการเป็นพิษเนื่องจากแอมโมเนีย (เกิดภายใน 20-30 นาที) Blood ammonia > 10 mg/l * กระวนกระวาย กล้ามเนื้อชักกระตุก น้ำลายไหล ชัก ท้องอืด หายใจลำบาก ปัสสาวะถี่ เดินโซเซ ล้มตัวลงนอน Blood ammonia > 30 mg/l * สัตว์จะตาย (ภายใน 1-2 ชั่วโมง)

การแก้พิษของแอมโมเนีย * กรอกปากด้วยกรดอะซิติก 5% 2-3ลิตร ก่อนชัก * กรอกด้วยน้ำส้มสายชู 5-6 ลิตร ผสมน้ำเย็น 20-40 ลิตร (เพราะ......................)

การทำให้ยูเรียแตกตัวช้าลง * อาจทำในรูปของผลิตภัณฑ์ Starea, cassarea โดยผสมยูเรียกับธัญพืช หรือ มันเส้นที่บดละเอียด นำไปผ่านความร้อน+ความด้น (อาจใช้เครื่อง extruder) แป้งจะเกิดการ gelatinization ทำให้ยูเรียถูกปล่อยออกมาช้าๆ (slow release) มีความปลอดภัยต่อสัตว์มากขึ้น สามารถใช้ในระดับสูงขึ้นได้

การใช้ยูเรียให้ปลอดภัยคือต้องพยายามให้เกิดการสลายตัวช้า เช่น ทำเป็น urea molasses block (UMB) อาจผสมแร่ธาตุด้วยก็ได้ ให้สัตว์เลียกินอย่างช้าๆ อย่าให้เคี้ยวกิน เพราะอาจทำให้ตายได้ ผลงานของภาควิชาสัตวศาตร์ มช. + ศ. วิจัยและบำรุงพันธุ์สัตว์ เชียงใหม่ สันป่าตอง

การปรับปรุงคุณภาพฟางข้าวอาจทำโดย Urea treated rice straw (UTS) ฟางข้าวเป็นอาหารหยาบคุณภาพต่ำ มี CP 3 - 5%, NDF 70 - 80% Low palatability, digestibility, minerals & vitamins การปรับปรุงคุณภาพฟางข้าวอาจทำโดย Physical method: grinding, cutting, soakingไม่ค่อยได้ผล Chemical method: NaOH, Ca(OH)2, NH3, urea treatment Microbial method: เพาะเชื้อรา ฟางหมัก (UTS) ...............................หญ้าหมัก (.............) ทั้งสองชนิดนี้ใช้หลักการต่างกัน...................................

Urea : water : rice straw = 4–6 : 70 : 100 Urea treated rice straw O urease H2O 2NH3 + CO2 NH2 - C - NH2 2H2O Urea 2 NH4OH Degrade cell wall Urea : water : rice straw = 4–6 : 70 : 100 นำยูเรีย 5 กก ละลายน้ำ 70 ลิตร ราดลงบนฟาง 100 กก ย่ำให้ทั่ว ทำเป็นชั้นๆ ปิดกองด้วยผ้าพลาสติก ทิ้งไว้ประมาณ 3 สัปดาห์หรือจนกว่าจะต้องการใช้ เปิดกองให้ ammonia ระเหยสักครู่ก่อนนำมาเลี้ยงโค

ผลของการปรับปรุงคุณภาพฟางด้วยยูเรีย ฟางมีสีน้ำตาลเข้มขึ้น มี N เพิ่มขึ้น (เพิ่มจาก 3.5 เป็น 8% CP) มีความอ่อนนุ่ม น่ากินขึ้น ( increase palatability) มีการย่อยได้ดีขึ้น นิยมทำในช่วงที่ขาดแคลนอาหารหยาบคุณภาพดี ในต่างประเทศอาจใช้แก๊สแอมโมเนีย

ประเภทของโปรตีนในสัตว์เคี้ยวเอื้อง โปรตีนที่ย่อยสลายในรูเมน (RDP, rumen degradable pro) หรือ Degradable intake protein (DIP) โปรตีนที่ไม่ย่อยสลายในรูเมน (RUP, rumen undegradable pro) หรือ Undegradable intake protein (UIP) = โปรตีนไหลผ่าน (Bypass protein) โคที่ให้นมสูงจะต้องการ bypass protein มาก เพราะได้รับจาก microbial protein ไม่พอ

โปรตีนคุณภาพต่ำ ควรให้ย่อยสลายในรูเมน เพื่อสร้างเป็น microbial protein ซึ่งมีคุณภาพดีกว่าเดิม (กำไร) เพราะ microbial protein มีคุณภาพค่อนข้างดี โปรตีนคุณภาพสูง ควรทำให้ bypass มาก เพราะถ้าย่อยในรูเมน จะได้ NH3 & microbial protein ซึ่งมีคุณภาพต่ำกว่าเดิม & เกิดการสูญเสีย (ขาดทุน)

การเพิ่ม bypass protein 1.เลือกชนิดของวัตถุดิบ แต่ละชนิดไหลผ่านได้ต่างกัน 2. ทำการป้องกันการย่อยสลาย (protect) โดยวิธี *1. Heat treatment ความร้อนเปียก ดีกว่า แห้ง *2. Chemical treatment e.g. formaldehyde, tannin งานวิจัยที่ มช. พบว่า ใช้ 0.3% formaldehyde ได้ผลดี ลดการย่อยสลายในรูเมน แต่ย่อยได้ดีในลำไส้เล็ก ทดลองผสมอาหารเลี้ยงโคนม (feeding trial) ได้ผลใกล้เคียงกับการใช้ปลาป่น

Determine rumen degradability by nylon bag technique Treating soybean meal with 0.3%formaldehyde Determine rumen degradability by nylon bag technique

USBM TSBM* FM FCM = ……….. แปลว่า............................ Performance of cows fed treated soybean meal (TSBM) compare to untreated SBM (USBM) and fish meal USBM TSBM* FM 4% FCM 16.64 17.64 18.07 FCR (feed DM/4% FCM) 0.81 0.75 0.74 Income over feed 7.25 7.56 7.09 (B/4% FCM) * Used formaldehyde treated soybean meal at 7% of concentrate ration Source: Cheva-Isarakul et al. (2003): CMU + DLD FCM = ……….. แปลว่า............................ DLD = ……………..