Kirjoittaja: Monty Kerley, Ph.D.
Yhteistyöni GrowSafe Systemsiin® alkoi yli kymmenen vuotta sitten, kun Missourin yliopistosta tuli ensimmäinen asennuspaikka Yhdysvalloissa. Professorina Missourin yliopiston eläintieteiden osastolla, joka keskittyi märehtijöiden ravitsemukseen, olin ainutlaatuisen kiinnostunut GrowSafe Feed Intake -teknologiasta. Kiinnostukseni Feed Intake -teknologiaa kohtaan johtui halusta tutkia nautakarjan energiatehokkuuden geneettistä potentiaalia ja selvittää, onko mitokondrioiden toiminnalla suhdetta energiatehokkuuteen. Jo tiedettiin, että muiden lajien aineenvaihduntatehokkuus vaihteli merkittävästi. Siipikarja- ja sikateollisuus käytti geneettisiä poikkeavuuksia aineenvaihdunnan tehostamiseksi tuotantoeläinten rehutehokkuuden lisäämiseksi. Oletimme, että märehtijät seuraavat perässä. Kanssa GrowSafen tekniikka ja analytiikan avulla pystyimme tekemään erilaisia kokeita, jotka liittyvät luonnolliseen ruokintakäyttäytymiseen, rehun tehokkuuteen ja suorituskykyyn tutkimusympäristössä.
Tutkimme ensin mitokondrioiden toimintaa (hengitysnopeutta) lihavasikoilla, joilla oli erilaiset jäännösrehun saannin (RFI) fenotyypit. Havaitsimme, että matalan RFI:n (aineenvaihdunnallisesti tehokkaat) vasikat ottavat mitokondriot nopeammin happea kuin korkean RFI:n vasikat. Tämä havainto tuki hypoteesiamme, jonka mukaan RFI oli ominaisuus, joka mittasi aineenvaihdunnan tehokkuutta tai solujen aineenvaihdunnan energeettistä tehokkuutta, johon kasvunopeus (kypsä koko) tai kasvun koostumus (lihas vs. proteiini) ei vaikuttanut.
Tutkimuksemme havaitsi eroja mitokondrioiden kompleksissa I, joka on elektronien ensisijainen sisääntulokohta hengitysketjuun, ja jolla on rooli energia-aineenvaihdunnassa, jotta voidaan osoittaa eroja RFI-fenotyyppien välillä. Uskomme, että aineenvaihdunnallisesti tehokkaammat eläimet pystyvät ottamaan happea nopeammin ja täydentämään ATP-varastoja nopeammin kuin vähemmän tehokkaat eläimet. Fosforylaatiosuhteen ylläpitäminen nopeammin ja siten vaadittujen ATP-tasojen täydentäminen, kylläisyyden tunne saavutetaan nopeammin, mikä vaatii vähemmän rehun saantia. Jos saantia tästä syystä vähennetään, koska nisäkkäät eivät voi irrottaa hengitystä, hiilihydraattia kuluu vähemmän ja vähemmän on varastoitava lipideinä. Näin tapahtuu, kun tehottomia vasikoita verrataan tehokkaisiin vasikoihin, tehottomilla vasikoilla on enemmän ihonalaista rasvavarastoa kuin matalan RFI:n vasikoilla.
Meille tärkeintä oli, että vasikoiden välisillä RFI-eroilla oli biologinen syy eroihin; erot solujen energia-aineenvaihdunnassa matalan ja korkean RFI:n vasikoiden välillä. Mittasimme myös toistuvasti vasikoiden populaatioissa, joissa tutkittiin 1.4-kertaista eroa vasikoiden kuiva-aineen saannissa, mutta painonnousu oli samanlainen. Populaation rehutehokkuuden vaihteluväli ilman valintaa oli 40 prosenttia. Olettaen, että nautakarjalla on normaali RFI-jakauma, RFI:n valinta voisi parantaa tehokkuutta 20 prosenttia. Mikään muu yksittäinen tekniikka ei lupaa näin paljon rehukustannusten alentamista. Tuottaja, joka oli asettanut geneettisen valinnan RFI:lle etusijalle käytetyille isoille ja lehmäksi pidetyille hiehoille, vähensi rehua saadakseen vasikoidensa lisäykseen rehukilolla rehukiloa kohti, mikä pienensi rehualueen rehukustannuksia noin 17 prosenttia.
Teimme sarjan kokeita ymmärtääksemme paremmin RFI:tä tuotannon eri vaiheissa.
- Ensimmäisessä kokeessa mitattiin RFI-fenotyypin vaikutusta laiduntavien lehmien rehun saantiin ja RFI:n valintakriteerinä käytön vaikutusta vasikan energiatehokkuuteen. Lihalehmiä, joilla oli alhainen RFI (tehokas), verrattiin korkean RFI:n lehmiin laitumella rehun saannin suhteen. Rehun saanti mitattiin laitumella käyttämällä rehun kasvu- ja sulavuusarvioita. Tämän seurauksena negatiivisten RFI-lehmien rehunotto oli 20 prosenttia pienempi kuin korkean RFI:n lehmien. Mahdollisuus vähentää heinäntarvetta 20 prosentilla vaikuttaisi suuresti lehmän vuotuisiin tuotantokustannuksiin ja mahdollisuus vähentää laidunrehutarvetta hyödyttäisi laidunkustannuksia ja parantaisi kuntoa rehun rajoittaessa, kuten kuivuusolosuhteissa.
- Mittasimme maidontuotantoa liha- ja risteytyslypsylehmillä vertaamalla negatiivisia ja positiivisia RFI-lehmiä. Kunkin ryhmän lehmillä oli samanlainen kuiva-aineen saanti, kun negatiivisten RFI-lehmien maidontuotanto oli 15 prosenttia suurempi.
- Rehualueen vasikoissa mitatut tehokkuusparannukset voivat tapahtua myös lihanautakarjassa. Tuottaja, joka on valinnut RFI:n useiden sukupolvien ajan, havaitsi parannuksia rehualueen kautta pidettyjen vasikoiden määrässä. Rehukustannusten alenemisesta saatu taloudellinen hyöty oli suurempi kuin hänen saamansa ruhopalkkiot. Näiden vasikoiden tuotanto toteutettiin asettamalla RFI-valintapainetta lehmälaumaansa pidettyihin hiehoihin. Tuottaja huomautti, että hän metsästi aiemmin heinää lehmälauman ruokkimiseksi ja hänellä on nyt enemmän niittynurmaa kuin lehmät pystyvät syömään. Totesimme, että valinta RFI:lle alentaa talven heinäkustannuksia ja johtaa lehmiin, jotka pystyvät säilyttämään ruumiinkunnon paremmin, kun rehua on rajoitettu, kuten kuivuuden aikana.
- Mittasimme vasikoiden kasvukykyä negatiivisista RFI-isistä ja emoista. Mittasimme RFI:n emosta vieroituksen jälkeisenä, kypsänä lypsämättömänä lehmänä ja lypsävänä lehmänä. RFI-arvo, joka ennusti parhaiten jälkeläisten suorituskykyä, saatiin emän testaamisesta hiehona, mikä on onneksi, koska tämä on helpoin kohta testata naaraat.
GrowSafe on osoittanut, että RFI on kelvollinen ominaisuus mitata ja valita. RFI:tä, kuten mitä tahansa ominaisuutta, ei pidä nähdä yhden valinnan strategiana. RFI mittaa kennon energiatehokkuutta tai sitä, kuinka tehokkaasti solu muuntaa kulutetun rehun energiaksi, jota voidaan käyttää ylläpitoon ja kasvuun. Alhaisen RFI-karjan valinnalla (tehokas) voi olla suuri hyöty lehmälaumalle alentamalla heinäkustannuksia, ylläpitämällä kehon kuntoa rehurajoitusten, kuten kuivuuden, aikana ja tuottamalla arvokkaampia jälkeläisiä. RFI-todistetun genetiikan valinta ja RFI-EPD-tietojen käyttäminen eivät saa poiketa muista tuottajien kohteena olevista piirteistä. Mikä tärkeintä, RFI-painotus on yhtä tärkeä lehmälaumalle, ellei enemmän kuin vasikoille rehualueella.