שילוב מזונות עתירי גופרית במנות לפיטום בקר

רקע

בשנים האחרונות נערכו מחקרים רבים שבחנו את המטבוליזם של גופרית במע”ג. לגופרית חשיבות רבה בתפקוד בע”ח כמו: חלק מהמבנה של ויטמינים מקבוצת B (תיאמין וביוטין), ושל מספר חומצות אמינו – מתיונין, ציסטין וציסטאין, מרכיב חשוב בחלבון הבונה את הטלף, הקרן, העור והשיער. בנוסף, הגופרית חיונית לגדילה של חיידקי הכרס, בעיקר לאוכלוסיית החיידקים הצלולוליטיים (מפרקי דופן התא הצמחי).
מרבית המזונות מכילים גופרית, שמקורה בעיקר מחומצות האמינו הבונות את חלבוני המזון. ישנם מזונות לוואי נוספים העשירים יחסית בגופרית, כגון מולאסות וגלוטן פיד, אך הסקירה הנוכחית תתמקד בהשפעתה של גופרית ממקור של DDGS.

בשנים האחרונות גבר השימוש באתנול כחומר דלק, כזה המיוצר מתסיסת שמרים על עמילן תירס. DDGS הינו תוצר הלוואי העיקרי של תסיסה זו, בו, ריכוז הגופרית גבוה במיוחד. הגברת השימוש ב-DDGS להזנת מע”ג הביא להגברת המחקר בנושא זה.

שתי סיבות לריכוז הגופרית הגבוה ב-DDGS: האחת, מיצוי העמילן וחלק מהשמן מגרעין התירס, מגביר את ריכוז של שאר המזינים, כולל הגופרית. הסיבה השנייה והעיקרית לריכוז הגופרית הגבוה, היא השימוש בחומצה גופרתית על מנת לשלוט בתנאי התסיסה של השמרים, מיצרי האתנול. השונות בריכוז הגופרית בין גרעיני תירס ממקורות שונים אינה משמעותית; מאידך, אופי התהליך עצמו, שבסופו מופק אתנול, משפיע מאוד על ריכוז הגופרית במוצר הסופי. על פי המחבר, טווח ריכוז הגופרית יכול לנוע בין 3 ל-13%, בין אצוות ייצור שונות בתוך אותו המפעל.

ישנן מספר סיבות תזונתיות העלולות להגביל שימוש ב-DDGS במנות חולבות, ביניהן תכולת שומן גבוהה יחסית (כאשר השומן לא מורחק דיו בתהליך), אך במנות המיועדות לפיטום אין לכאורה מניעה מלהשתמש ב-DDGS כמקור עיקרי לחלבון ואנרגיה.

אז מה בעצם הבעיה? לטענת המחבר, אחד הגורמים העיקריים המגבילים שימוש בו הוא תכולת הגופרית הגבוהה והשפעותיה השליליות על בעל החיים. לפי המלצת ה-NRC לבקר לבשר (2000), ריכוז הגופרית המומלץ לתפקוד תקין של בעל החיים הוא % 0.15 בכלל המנה. על פי NRC 2005 (סבילות בע”ח למינרלים), הגבול העליון של ריכוז הגופרית במנה הכוללת הוא% 0.3 במנות מרוכזות (מעל 85% מזון מרוכז), או % 0.5 במנות גסות (מעל % 40 מזון גס). תופעה המזוהה עם עודף גופרית היא מחלה עצבית בשם PEB) Polioencephalomalacia), הגורמת למוות של חלק מתאי המוח. המחלה עלולה להיגרם כתוצאה מהרעלת עופרת, התייבשות או עודף גופרית. למחלה סימפטומים קשים, והיא עלולה להסתיים במוות. המנגנון הגורם למוות לא מובן לחלוטין, אך נראה שלא ספיגה ישירה של הגופרית היא הפוגעת במוח בעל החיים, אלא דווקא תוצרי ביניים של התסיסה בכרס, כמו מימן גופרתי (H2S), שחרורו כגז (בגיהוק ונשיפה) ושאיפתו חזרה כגז הפוגע במערכת העצבים.

במחקרים שבחנו מהי הרמה האופטימאלית לשילוב DDGS במנות פיטום, נראה שיש אפקט “ריבועי” לכמות הניתנת; כלומר, כאשר משלבים DDGS עד 30% מסך המנה כתחליף לתירס (1:1, ע”ב חומר טרי) עליות המשקל טובות יותר, כנראה בשל ריכוז אנרגיה וחלבון גבוהים יותר, אך כאשר ניתנה כמות הגדולה מ-30%0, נצפו ירידה באכילה ופגיעה בעליית המשקל. חשוב לציין כי קיימת שונות גדולה בריכוז הגופרית בין משלוחי DDGS, אפילו מאותו המפעל. השפעותיה השליליות של הגופרית חזקות יותר כאשר מקור הגופרית במנה הוא אי-אורגני (חלק מתוספת מינראלית), לעומת מקרים בהם הגופרית מקורה בהגברת השימוש ב-DDGS. ואכן, ברוב המחקרים השפעת הגופרית ממקור של DDGS, הייתה פחות משמעותית במדדים כמו צריכת מזון, עליית משקל ואחוז הטבחה. לגופרית השפעה שלילית נוספת – פגיעה בספיגתם של מינרלים חיוניים אחרים כמו נחושת. לדוגמא, לגופרית זיקה חזקה למינרל מוליבדן, ושניהם יוצרים קומפלקס עם נחושת, ההופך אותה לבלתי זמינה, מצב העלול להוביל למחסור בנחושת (קריטי במיוחד בשלוחת הצאן, שם בגלל הרגישות לעודפי נחושת בחלק מהגזעים, נהוג להשתמש לעיתים בתוספת אמוניום מוליבדאט, כקושר נחושת. מכאן ששילוב של א. מוליבדאט עם עודף גופרית במנת צאן, עלול להוביל למצב של מחסור בנחושת; הערת המתרגם). בנוסף, נמצא שעודפי גופרית עלולים לפגוע בספיגתם של סלניום, אבץ ומנגן. המלצת המחבר היא להעלות את ריכוזם של מינרלים אלו, כאשר ריכוז הנחושת במנה הכללית מעל % 0.3. פגיעה אפשרית נוספת של עודפי גופרית היא באיכות הטבחה, נושא רלוונטי במיוחד במפטמה. מספר מחקרים מצאו שריכוז גופרית מעל % 0.2 במנה, פגע באחוזי הטבחה ובאיכות הבשר; לאחר השחיטה מתחיל תהליך פירוק אנזימאטי עצמי של השריר (אוטוליזיס). כאשר ריכוז הגופרית היה גבוה במנה, נפגעו אנזימים ספציפיים האחראים לפירוק השריר, מה שכנראה גרם לפגיעה ברכות הבשר. בנוסף, במנות עתירות גופרית נצפתה ירידה בריכוז נוגדי החמצון (אנטי-אוקסידנטים), מה שעלול לפגום ביכולת התאים לסתור רדיקליים חופשיים וביכולת החיסונית של בעל החיים. כמו כן, הירידה בכושר האנטי-אוקסידנטי עלול לקצר את חיי המדף של הבשר, ולהגביר את קצב השחרתו. ניתן לווסת חלק מהשפעותיה השליליות של הגופרית בעזרת תכנון נכון של המנה. מלבד שימת דגש על ריכוז הגופרית במזונות, ובעיקר ב”חשודים” שבהם, ישנה חשיבות לשעור המזון הגס במנה, או נכון יותר – לשיעור ה-NDF ממזון גס. נמצא כי במנות המכילות מעל %7 NDF ממזון גס הייתה השפעה פחותה לרמות הגופרית במנה.

ההסבר

כאשר רמות הגופרית במנה גבוהות, חיידקי הכרס ההופכים את הגופרית לזמינה לבע”ח, מייצרים תוצר ביניים – מימן גופרתי (H2S). כאשר ריכוזו גובר בכרס, מימנים המשתחררים עם פירוקו, עלולים לגרום לחמצת. רמות גבוהות יותר של מזון גס במנת הפיטום, בעת מצב של עודפי גופרית, יכולות לסייע בשמירת pH גבוה יותר ותנאי כרס מיטביים.

הערת המתרגם: להלן ערכי ריכוז גופרית, כפי שנבדקו באמבר בשנתיים האחרונות, במשלוחי ה-DDGS שהגיעו למכון: ממוצע – % 0.675; סטיית תקן – 0.123; מקדם שונות –% 18.22. סטיית התקן ומקדם השונות הגבוהים מעידים על שונות גבוהה בריכוז הגופרית בין המשלוחים על ציר הזמן.