Tentamen - Fodervetenskap och husdjurens näringslära Flashcards
- Välj ett foder och fundera utifrån ett mikrobiellt perspektiv på dess tillverkning, från råvara till färdig
produkt. Svara på följande frågor om fodret som du har valt (OBS! svara inte om foder i allmänhet!) (10
p)
Fodret som jag har valt är: Ensilage
a) Vilken är huvudegenskapen (eller vilka är huvudegenskaperna) som hindrar tillväxt av oönskade mikrober i fodret? Klassificera dessa foderegenskaper som intrinsisk eller extrinsisk.
a) Ensilage
Huvudegenskapen som förhindrar tillväxt av oönskade mikrober i ensilage den låga pH-nivån, men även den anaeroba miljön (syrefattig miljö) är en viktig kompletterande faktor som hjälper till att upprätthålla fodrets hållbarhet och kvalitet.
När ensilageprocessen initieras, packas materialet tätt för att utesluta syre. Den anaeroba miljön som skapas under denna process främjar tillväxten av mjölksyrabakterier som fermenterar fodret och producerar organiska syror som sänker pH-värdet (5-3,8).
Den låga pH-nivån och anaeroba miljön skapar en ogynnsam miljö som hämmar tillväxten av många oönskade mikroorganismer, såsom mögel och vissa bakterier, vilket hjälper till att bevara fodret och förhindra kontaminering och förskämning.
Dessa egenskaper klassificeras som intrinsiska faktorer eftersom de är direkt relaterade till sammansättningen och egenskaperna i ensilaget. Intrinsiska faktorer är egenskaper som är inneboende hos livsmedlet och påverkar dess hållbarhet och säkerhet. (tillhör själva fodret)
- Välj ett foder och fundera utifrån ett mikrobiellt perspektiv på dess tillverkning, från råvara till färdig
produkt. Svara på följande frågor om fodret som du har valt (OBS! svara inte om foder i allmänhet!) (10
p)
Fodret som jag har valt är: Ensilage
b) Förekomsten av mykotoxiner, Salmonella eller jäst påverkar fodrets säkerhet och kvalitet. Svara på den fråga som är mest relevant för ditt foder (välj EN av tre frågor: i, ii eller iii)
i. Finns det en risk för mykotoxiner i fodret? Om ja, namnge ett specifikt mykotoxin (eller mykotoxiner) som är risken och hur det/de uppstår i fodret.
ii. Finns det en risk för Salmonella i fodret Motivera!
iii. Är förekomsten av jäst i fodret önskvärd eller inte? Motivera!
Jag väljer i
Om ensileringen inte blir tillräcklig eller det går hål på plasten så att
syre kommer i kontakt med fodret är risken för mögeltillväxt stor. Många mögelarter är
ofarliga men vissa kan bilda mykotoxiner som har negativa effekter på flera djurarter.
Ja, det finns en risk för mykotoxiner i ensilage. De jag tar upp är DON, Mykofenolsyra och Roquefortine C.
- DON (Deoxynivalenol) är ett mykotoxin som bildas i fält av Fusariumsvampar, vilka kan trivas och växa på växter som används för ensilage. DON-produktionen är vanligtvis relaterad till fuktiga förhållanden under skörd, behandling eller lagring av spannmålet. Flest risker hos grisar.
- Mykofenolsyra är ett mykotoxin som produceras av Penicillium roqueforti. Det kan förekomma i ensilage, och är vanligtvis relaterat till otillräcklig ventilation och fuktiga förhållanden under lagring. Mykofenolsyra - starkt immunsuppressivt: Påverkar leukocyter, T- & B-celler
- Roquefortine C är också ett mykotoxin som produceras av Penicillium roqueforti. Det kan bildas i ensilage, särskilt om materialet utsätts för fuktighet och otillräcklig ventilation under lagring. Det är neurotoxiskt och kan orsaka förlamning hos fjäderfä
Finns det ytterligare mikrobiella faror som är kopplade till ensilage? Om ja, beskriv dessa! Om nej,
motivera
Ja, det finns bland annat risk för patogena bakterier.
Clostridium botulinum:
- Sporbildare
- strikt anaerob (växer bara utan syre)
- Finns i jorden
- Sporerna kan gro i ensilage om pH stiger (ska vara lågt pH)
- botulinumtoxin (neurotoxin) bildas av många olika stammar, vanligast i ensilage i Sverige är B-typen
(vaccin finns riktat mot B-typen)
- Hästar extra känsliga
Clostridium tyrobutyricum:
- Sporbildare
- Finns i jorden
- Kan tillväxa i ensilage om pH stiger
- Sporerna kan passera kons mag-tarmkanal och så småningom kontaminera mjölken (genom att kornas spenar kommer i kontakt med träck där det finns)
- överlever pastörisering
Listeria monocytogenes:
- icke-sporulerande, gram-positiva stavar
- finns i ensilage
- växer vid låga temperaturer, låg vattenaktivitet och utan syre
- L. monocytogenes sprids till människa via bl.a. opastöriserad mjölk och mjölkprodukter
- gravida kvinnor är en riskgrupp, risk för fosterskador/kastning hos får
Beskriv vad du anser är den kritiska kontrollpunkten (CCP) under tillverkningen som gör ensilage
säkert!
Kritisk kontrollpunkt eller styrpunkt innebär att man ska minimera eller ta bort faran.
Vid tillverkning av ensilage skulle den kritiska kontrollpunkten i processen kunna vara en snabb pH-sänkning under fermenteringsprocessen. Det är viktigt att säkerställa att detta steg utförs korrekt och noggrant för att säkerställa säkerheten och kvaliteten på ensilaget.
För att säkerställa processen ytterligare är det viktigt med noggrann förslutning, dvs plasta in anaerobt.
Under denna process omvandlar mjölksyrabakterier sockerarter till mjölksyra, vilket sänker pH-värdet och skapar en miljö som är ogynnsam för tillväxten av skadliga mikroorganismer som mögelsvampar och bakterier. Om den snabba pH-sänkningen inte uppnås eller är tillräcklig kan det leda till ökad risk för förorening och försämring av ensilaget.
Kritiska gränsvärdet skulle därför vara ett pH-värde mindre än 5, eftersom att pH-värdet i ensilage ska sjunka till 5-3,8.
Övervakning? Hur kan vi kontrollera om pH är tillräckligt lågt? - ett fåtal balar testas
Korrigerande åtgärd? - Inte utfodra med balen, ffa inte till känsliga djur - beror på hur mycket och vad som är skadat
- Vad är normalt smältbarheten för kolhydrater i fiskfoder hos fisk? Markera rätt svar med X. (1 p)
____0-35 %
____ 35-55%
____55-100%
Rätt svar: 55-100%
- Vad är idealt protein? För vilka djurslag är detta speciellt viktigt? (3 p)
Idealt protein:
Djuren får i sig de essentiella aminosyror i exakt mängder de har behov av samt att
det är rätt balans mellan essentiella och icke-essentiella aminosyror
Det är särskilt viktigt för enkelmagade djur, såsom grisar, fjäderfä, hästar och fiskar, eftersom dessa djur har begränsad förmåga att syntetisera vissa aminosyror själva och därför måste få dem genom via fodret. För dessa djurslag är ett balanserat intag av idealt protein avgörande för att säkerställa optimal tillväxt, reproduktion och övergripande hälsa
Idisslare kan skapa mikrobprotein
- a) Vad är kroppens primära strategi vid metabolism av gifter?
Metabolismen är en nyckelfaktor för att neutralisera och eliminera gifter från kroppen. En vanlig mekanism för detta är att konvertera gifter till mer vattenlösliga föreningar, vilket underlättar deras exkretion.
Levern och dess metaboliserande enzymer spelar en central roll i avgiftningsprocessen.
Fas 1:
- Oxidation
- Hydrolys
- Reduktion
Primär produkt -> exkretion
Fas 2:
- Konjugering
Sekundär produkt -> exkretion
I fas 1 av metabolismen genomgår molekylen vanligtvis oxidation, hydrolys eller reduktion för att göra den mer reaktiv eller mer lämplig för konjugering i fas 2. Primära produkter som produceras under fas 1 kan vara relativt mer vattenlösliga än den ursprungliga molekylen, vilket underlättar exkretionen.
I fas 2 konjugeras molekylen med vattenlösliga ämnen för att ytterligare öka dess vattenlöslighet. Dessa sekundära produkter blir ännu mer lämpliga för exkretion från kroppen.
Metabolismen gör ämnen med vattenlösliga → lättare exkretion (lättare bli av med dem - i princip alla organismer har denna mekanism)
4 b) Vad innebär bioaktivering? (2 p)
Metabolismen av gifter kan också leda till bioaktivering, dvs att ämnet blir mer aktivt eller toxiskt än dess ursprungliga form
Bioaktivering innebär att metaboliten kan vara reaktiv, mer toxisk än modersubstansen
Ett klassiskt exempel är DDT (klassiskt miljögift) som metaboliseras i kroppen till en förening som kallas DDE genom att förlora en klormolekyl. DDE är mycket mer farligt än DDT och orsakar stora problem i binjurarna
- Vad innebär kompensatorisk tillväxt? Hur kan detta användas vid utfodring av slaktgrisar? (3 p)
Slaktgrisar som får lägre tillförsel av aminosyror än sitt behov under tidiga produktionsfasen
och då växer sämre, kan kompensera för den sämre tillväxten och “komma I kapp” genom att
få överskott på aminosyror under senare delen av produktionsfasen.
Genom att utnyttja kompensatorisk tillväxt kan ett och samma foder, det vill säga med samma mängd aminosyror användas under hela uppfödningen. Att använda ett foder kan vara fördelaktigt om platsbrist råder, vilket i sin tur kan generera ekonomiska fördelar och förenkla hanteringen för lantbrukaren.
- Man kan beskriva hästars digestion som mekanisk, kemisk-enzymatisk och mikrobiell. Vad avses med denna beskrivning mer specifikt? I vilken form absorberas de olika näringsämnena? (5p)
Mekanisk nedbrytning = tuggning, finfördelning av födan i munhålan så att den kan blandas med saliv och bli lätt att svälja.
Kemisk-enzymatisk i magsäck och tunntarm
– först kemisk med lågt pH i magsäcken där proteinnedbrytning påbörjas och bakterier
oskadliggörs
- därefter i högre (neutralt till svagt basiskt) pH i tunntarmen där olika enzymer utsöndras för vidare nedbrytning av protein och peptider till aminosyror, av fett till fettsyror och av icke-strukturella kolhydrater som socker och stärkelse till glukos och fruktos.
Därefter sker den mikrobiella nedbrytningen av ffa fiber (=strukturella kolhydrater) som sker i
blindtarm och grovtarmen där VFA (ättiksyra, propionsyra och smörsyra) bildas.
Mikrobiell fermentation av växtfibrer till VFA ‐ volatile fatty acids (VFA) och
gas (koldioxid och metan), upptag till blod
* VFA‐proportioner på vallfoderdiet:
‐ ättiksyra – 0.70
‐ propionsyra – 0.20
‐ smörsyra– 0.10
- Nämn fyra faktorer som påverkar totala energibehovet hos en värphöna? (2p)
- Fågelns levande vikt
- Tillväxt, äggproduktion
- Omgivande temperatur
- Fjäderdräktens kondition
- I våmmen bildas i huvudsak tre olika VFA (flyktiga fettsyror). Ange vilken fettsyra som bildas i
vilken proportion (3p).
60-70%: ________________________________
15-20%: ________________________________
10-15%: ________________________________
60-70%: Ättiksyra
15-20%: Propionsyra
10-15%: Smörsyra
- Beskriv kortfattat vad som händer med foderfett (långa fettsyror) i våmmen och var det absorberas av
djuret? (4 p)
Fettet hydrolyseras, dvs glycerol och fettsyror separeras från varandra.
Glycerolet fermenteras till propionsyra och fettsyrorna mättas genom biohydrogenering.
Därefter kan fettsyrorna passera till tunntarmen för upptag
- Välj ett mineralämne som är av betydelse vid utfodring av djur, beskriv hur upptag och utsöndring
regleras och förklara kort vilka funktioner det har (3 p)
Kalcium (Ca) är en makromineral som är av betydelse till djur.
Kalcium tas upp från tunntarmen genom aktiv transport, främst i form av kalciumjoner (Ca2+). Aktiv transport innebär att kalcium transporteras över tarmväggen mot en koncentrationsgradient, vilket kräver energi i form av ATP
- Kalciumupptaget regleras av flera faktorer, bland annat av kalciumnivån i blodet, hormoner såsom PTH, fosfor och magnesium, och vitamin D-nivåerna.
Överskott av kalcium som inte behövs för kroppens funktioner eller lagras i skelettet kan utsöndras via urinen. Njurarna reglerar kalciumutsöndringen genom att filtrera blodet och reabsorbera eller utsöndra kalcium via urinen beroende på kroppens behov och kalciumkoncentrationen i blodet. Kalcium kan också utsöndras via träck och svett.
Funktion:
- Sammansättning och strukturella funktioner i skelett
- Hjälper till att upprätthålla tandhälsa
- Involverat i muskelkontraktioner
- Viktig i överföringen av nervimpulser i nervsystemet
- Enzymsystem och dess aktivitet
- Blodkoagulation
Brist kan leda till kalvningsförlamning, benskörhet mm
Oftast inte toxiskt, väl reglerad.
- En hästs genomsnittsbehov av omsättbar energi för underhåll kan skattas med formeln 0,5 * BW^0,75
MJ/dag. (4 p)
a) Beräkna en 400-kg hästs behov av omsättbar energi för underhåll och dess svältmetabolism
(ofta benämnt F eller NEm)
b) Beräkna skillnaden mellan de två värdena. Vad kallas skillnaden? Förklara vad som skiljer de
två behoven åt.
a)
Underhållsbehov av energi:
0,5 MJ x BW^0,75
->
0,5 x 400^0,75 = 45 MJ/dag
Svältmetabolismen kan approximeras med
0,3 MJ x BW^0,75
->
0,3 x 400^0,75 = 27
b)
45 - 27 =
Mellanskillnaden är värmen som avges vid metabolismen (HIF)
Omsättbar energi är bruttoenergi - träck, urin och gas
Svältomsättning mäts efter en längre period där djuret utfodras efter underhåll, dvs ingen tillväxt eller nedgång i kroppshull, och så efterföljs det av en period av svält. Hur lång svältperioden behöver vara är några timmar till 3-4 dagar.
Total värmeförlust omfattar
- svältmetabolism
- HIF
När ett fastande djur utfodras kommer dess värmeproduktion att öka
- Vilka av följande fodermedel är tillåtna i ekologisk produktion av fjäderfä? (2 p). Markera ditt svar med ett X.
___Rapsmjöl
___Fiskmjöl
___Lucernmjöl
___Sojamjöl
Svar: Fiskmjöl och lucernmjöl
- Varför tillsätts xylanas i gris- och fjäderfäfoder, hur påverkar det energivärdet på ett vetebaserat
foder? (2 p)
NSP, såsom arabinoxylaner, förekommer i cellväggarna hos många gräs. Grisar och fjäderfä saknar enzym för att bryta ner NSP vilket kan orsaka betydande problem för både djuren och produktionen.
Xylanas är ett fibernerbrytande enzym som kan tillsättas i fodret till grisar och fjäderfä för att bryta ner
arabinoxylaner.
Vete - Ofta den viktigaste energikällan, men innehåller en del arabinoxylaner.
Energivärdet i ett vetebaserat foder kommer att förbättras genom att använda xylans som fodertillsats.
14 a) Nämn tre vanligt förekommande proteinfodermedel som används till laxfiskar
b)Vad finns det för alternativa proteinfodermedel som kan användas till laxfiskar och vad finns det för
utmaningar med att använda dessa? (5p)
a) Tre vanligt förekommande proteinfodermedel som används till laxfiskar är fiskmjöl, sojamjöl och mjöl från fjäderfä
b) Majoriteten av de alternativa proteinkällor som finns tillgängliga idag är växtbaserade. Detta medför flera utmaningar:
- Kemisk sammansättning - ofta obalanserad AA (dieter måste kompletteras
kompletteras med aminosyror)
- Låg smältbarhet
- Antinutritionella föreningar (enzymhämmare, saponiner, lektiner,
allergener etc)
- Palatibilitet
- Lägre nivå av lysin
En annan utmaning: Finns det problem med att utfodra karnivora fiskar, såsom lax, med växtproteiner
Exempel på växtbaserade alternativa proteinkällor är raps, åkerböna, solros, svampar och alger
Exempel på animaliska alternativa proteinkällor är insekter och musslor
Utmaningar med animaliska:
- Dyrt
- Tillgång
- Relativt nytt, krävs mer forskning
- Lämpliga produktionsmetoder
Allmän utmaning: Konkurrera med den mänskliga livsmedelsbasen och framtida livsmedelssäkerhet?
- ”Hacka, packa, täck” är en ramsa som berör ensilering av vallfoder. (5p)
a) Förklara de tre begreppen (hacka, packa och täck), vad syftar de på och varför är de viktiga?
b) Nämn och förklara två andra faktorer som kan påverka ensileringsprocessen.
a)
Hacka:
- Skördning och finfördelning av grönmassan
- När grödan hackas kommer mjölksyrabakterier blandas med växtsaft och därmed gynnas ensileringsprocessen.Det blir en snabb pH-sänkning.
Packa:
Det är väldigt viktigt att packningen blir rätt utförd. Det finns olika tillvägagångssätt, det kan bland annat göras i plansilos eller balar. Störst arbetsinsats kräver plansilos där det är viktigt att grönmassan läggs i tunna skikt för att uppnå hög volymvikt. Vid packning i bal är det ofta längre strån vilket kan försvåra något. Det är viktigt att packa grönmassan ordentligt för att eliminera luftfickor och skapa en anaerob miljö.
Täck:
- Det viktigt att täcka den för att förhindra syre från att komma in och störa den anaeroba miljön
- Ensilering i plansilo innebär en större yta som kan utsättas för luft jämfört med ensilering i
bal. Täckningen har två uppgifter dels att förhindra
lufttillträde dels att skydda fodret från regnvatten. Vid ensilering i bal är anaerob miljö nödvändigt.
b)
Fermentation - syret är förbrukat och anaeroba mikroorganismer börjar tillväxa, både de önskade mjölksyrabakterierna och de oönskade klostridierna (bildar sporer). pH sjunker till 5-3,8 genom produktionen av organiska syror från mjölksyrabakterierna. Alla organismer utom LAB (mjölksyrabakterier) hämmas.
Lagringsfasen - stabil situation, förutsatt att syre inte kommer in!
- Du får tillgång till en batch med foder, och vill bestämma hur mycket omsättbar energi det
innehåller. Du planerar därför ett försök med grisar. (4 p)
a) Vad behöver du mäta för att bestämma den omsättbara energin?
b) I ett sidoprojekt fodrar du grisarna med 3 kg foder per gris och dag, med 90 % ts. Totalt
producerar grisarna 3 kg träck per gris och dag, med 20 % ts. Beräkna smältbarheten av ts.
a)
Omsättbar energi OE -> Energin i fodret – förluster av energi i träck och urin
ME = DE - [energi i urin + energi i gas (metan)]
- Formeln för omsättbar energi är smältbar energi minus summan av energi i urin plus energi i gas (metangas)
Hur tar vi reda på hur mycket energi som försvinner i urin och gas?
- Urin kan samlas in relativt enkelt
- Metanmätningar kräver respirationskammare för att faktiskt mäta den sanna metanutsöndringen.
- Metanproduktionen skattas ofta från GE (ca. 6-8 %) eller DE (ca. 10-12%)
b)
torrsubstansens smältbarhet: Smältbarhet = (konsumerad ts - ts i träck) / konsumerad ts
3 x 0,9 = 2,7 kg ts (foder)
3 x 0,2 = 0,6 kg ts (träck)
smältbarheten av ts = (2,7 - 0,6) / 2,7 = 0,78
Svar: Smältbarheten av ts är 78%
- Ge ett exempel på ett vanligt förekommande fodermedel som innehåller en eller flera substanser som räknas som toxiska eller antinutritionella. Beskriv en av de substanser du tänker på och förklara
vilka effekter den har. Ange också om det finns något sätt att minska riskerna när fodermedlet används.
(3p)
Ärtor innehåller antinutritionella faktorer (ANF), dock relativt lågt innehåll jämfört med andra baljväxter. Halterna varierar dock väsentligt
beroende på genotyp och odlingsförhållanden.
Användning av ärtor som proteinfodermedel begränsas av innehållet tanniner som är en ANF
Tanniner är fenoliska/polyfenoliska föreningar som kan binda till och fälla ut biomolekyler som proteiner, kolhydrater och mineraler.
- Tanniner minskar smältbarheten och kan ha skadliga effekter.
- Hos enkelmagade djur är de huvudsakliga effekterna av tanniner relaterade till deras proteinbindande förmåga och minskning av smältbarheten för protein, stärkelse och energi
- Kan sänka absorption och/eller utnyttjandet av aminosyror
Exempel för att minska tanniner: blötläggning eller kokning kan minska halterna av tanniner
Skalning sänker halterna av tanniner men leder till en relativ ökning av de flesta andra ANF
Vitblommiga varianter av ärtor har lägre innehåll av ANF
Blandning: Blandning av olika foderingredienser kan bidra till att minska koncentrationen
av ANF i djurfoder. Genom att kombinera olika växtingredienser kan de negativa effekterna av ANF i en ingrediens balanseras av de positiva effekterna av andra ingredienser.
- Rangordna följande fodermedel efter deras råproteininnehåll per kg ts. Börja med det som har mest råprotein. (3 p)
Vete, fiskmjöl, betfiber, rapskaka, sojamjöl, vegetabilisk olja
- Fiskmjöl
- Sojamjöl
- Rapskaka
- Vete
- Betfiber
- Vegetabilisk olja
- Din vän som själv undviker lättsmälta kolhydrater i kosten och gärna vill fodra sina djur på samma sätt påstår att han har hittat ett hästfoder utan kolhydrater som komplement till det vallfoder hans häst får. Han visar dig ingrediens- och näringsförteckningen nedan. (5 p)
Ingredienser: Vete, korn, betfiber (sockerbeta), melass, lusernmjöl, sojamjöl, potatisprotein.
Näring per kilo foder: 10 % vatten, 12 % växttråd, 15 % råprotein, 6 % aska, 4 % råfett.
a) Innehåller fodret kolhydrater? Motivera ditt svar baserat på ingredienserna
a) Ja, fodret innehåller kolhydrater. Kolhydrater är en bred klass av näringsämnen som inkluderar sockerarter, stärkelse och fiber.
- Vete och korn är källor till stärkelse och komplexa kolhydrater
- Betfiber är en biprodukt från framställningen av socker. Det innehåller mycket fiber, även lite socker och stärkelse, och är en kolhydrat.
- Melass utvinns från sockerrör eller sockerbetor. Den innehåller mycket socker och en del fibrer, således också en kolhydrat.
- Din vän som själv undviker lättsmälta kolhydrater i kosten och gärna vill fodra sina djur på samma sätt påstår att han har hittat ett hästfoder utan kolhydrater som komplement till det vallfoder hans häst
får. Han visar dig ingrediens- och näringsförteckningen nedan. (5 p)
Ingredienser: Vete, korn, betfiber (sockerbeta), melass, lusernmjöl, sojamjöl, potatisprotein.
Näring per kilo foder: 10 % vatten, 12 % växttråd, 15 % råprotein, 6 % aska, 4 % råfett.
b) Innehåller fodret kolhydrater? Motivera ditt svar baserat på näringsförteckningen
Ja, fodret innehåller kolhydrater i och med att näringsförteckningen inkluderar 12 % växttråd.
Att analysera växttråd är en form av kolhydratsanalys. Växttråd kallas den fiberrika delen av provet som finns kvar efter att vatten, rp, råfett och aska tagits bort.
NFE är ytterligare ett steg som kan inkluderas efter växttrådanalysen, och dessa tillsammans är de kolhydrater som finns i fodret.
