Tablo 2 için tıklayınız
İnce bağırsakta esansiyel amino asitlerin miktar ve dengesi önem taşımaktadır. Bu nedenle protein kaynakları lizin ve metiyonin toplam amino asitler içindeki miktarları olarak karşılaştırılmaktadır. Süt verimi ve proteini için sınırlandırıcı amino asitler olan bu iki amino asit arasından en uygun oranın 15/5 olması gerektiği, mikrobiyel proteinin bu bakımından ideal bir dengeye sahip olduğu bildirilmektedir (Schwab, 1994).
Tablo 3 için tıklayınız
Çeşitli proteinli yemler içerisinde by-pass protein kaynağı olarak kullanılanların amino asit bileşimine bakıldığında bunlardan sadece balık ununun lizin ve metiyonini yüksek düzeyde içerdiği görülür. Lizince zengin, metiyonin bakımından yetersiz olan kan ununda her iki amino asidin dengesiz olması bazı durumlarda ineklerde performansı olumsuz yönde etkilemektedir. Mısır gluten ununun metiyonin bakımından zengin olduğu, lizini düşük düzeyde içerdiği, soya küspesi ve EKU' da lizinin orta düzeyde, metiyonin ise ortaya yakın düzeyde bulunduğu bilinmektedir. Tüy unu ise her iki amino asit bakımından yetersiz bir kaynaktır.
Tablo 4. Bazı Protein Kaynaklarının Esansiyel Amino Asit İndeksi ve Sınırlandırıcı Amino Asitleri
|
Protein Kaynağı |
Esansiyel Amino
Asit İndeksi
|
|
Sınırlandırıcı Amino
Asitler
|
|
| Kan Unu |
60
|
İzolöysin (10)
|
Arjinin (33)
|
Metionin (45)
|
| Balık Unu |
68
|
İzolöysin (47)
|
Löysin(58)
|
Valin (59)
|
| Tüy Unu |
34
|
Histidin (11)
|
Lizin (13)
|
Metionin (23)
|
| Et Unu |
53
|
İzolöysin (36)
|
Triptofan (39)
|
Löysin (46)
|
| Et Kemik Unu |
51
|
Triptofan (32)
|
İzolöysin (36)
|
Löysin (46)
|
| Mısır Gluten Unu |
52
|
Lizin (18)
|
Triptofan (30)
|
Arjinin (36)
|
| Soya Küspesi |
71
|
İzolöysin (55)
|
Löysin (56)
|
Metionin (56)
|
| Mikroorganizma |
82
|
Löysin (84)
|
İzolöysin (61)
|
Valin (66)
|
(Chandler, 1989). Parantez içindekiler, Tablo 3' de bildirilen kimyasal sıralama değerleridir.
Kan unu ve EKU gibi hayvansal proteinler ile mısır gluten unu ve soya küspesi gibi bitkisel proteinlerden oluşan karışımlar, rumende by-pass olma potansiyeli yüksek, kaliteli protein içeren kaynaklar olarak değerlendirilmektedir (Magia ve Schingoethe, 1997).
EKU ve tavuk ununun rumende inkübasyona tabii tutulması esansiyel amino asitlerin konsantrasyonunu arttırmış, buna karşılık sadece triptofan yoğunluğunu azaltmıştır (Klemesrud ve ark., 1997b). Goedeken ve ark., (1990a ve 1990b) tarafından da gözlenen triptofan konsatrasyonundaki azalma, rumende bu amino asidin yıkıldığı şeklinde açıklanmıştır. Triptofan dışında kalan diğer esansiyel amino asitlerin konsantrasyonunda meydana gelen artışın nonesansiyel amino asitler ve nükleik asitlerin rumende bakteriyel parçalanmasından kaynaklanabileceğine işaret edilmektedir (Klemesrud ve ark., 1997b). Bununla beraber Weakley ve ark. (1984), ile Goedeken ve ark. (1990a), in situ inkübasyon süresince amino asit profillerinin büyük bir değişikliğe uğramadığını bildirmektedir.
Varvikko, (1986) ile Crooker ver ark., (1981) ise bazı amino asitlerin, diğerlerine göre parçalanmaya daha dayanıklı olduklarını ortaya koymuşlardır. Klemesrud ve ark. (1997b), EKU ve tavuk ununun inkübasyondan önceki amino asit konsatrasyonları arasında düşük, buna karşılık metiyonin, izolöysin ve lizin arasında yüksek düzeyde korelasyon tespit etmişlerdir. Bu üç amino aside ait korelasyon katsayıları sırasıyla r = 0.97, r = 0.75 ve r = 0.64' tür. Bu veriler de EKU ve tavuk ununda sindirimden önceki amino asit profilinin, by-pass proteinin amino asit profilinden farklı olduğunu göstermektedir (Klemesrud ve ark., 1997b).
Klemesrud ve ark. (1997a), EKU' da birinci ve ikinci sınırlandırıcı amino asitlerin sırasıyla metiyonin ve triptofan olduğunu bildirmişlerdir. Adı geçen araştırıcılar triptofan için gereksinimin, metabolize olabilen proteinin ise sadece %0.3 oranında triptofan kapsadığını ifade etmişlerdir. Rendering ürünlerinin protein unsurları Tablo 5' de verilmiştir.
Tablo 5. Rendering Ürünlerinin Protein Unsurları
| |
EKU
|
Kan Unu
|
Tüy Unu
|
Tavuk Unu
|
Balık Unu
|
|
n* |
15
|
12
|
13
|
6
|
26
|
|
Kuru Madde (KM),% |
95.20
|
89.48
|
94.73
|
94.95
|
91.08
|
|
HP, % KM |
51.28
|
99.03
|
88.49
|
54.28
|
67.40
|
|
Çözünebilir Protein, % HP |
12.17
|
1.54
|
7.77
|
13.82
|
16.66
|
|
Parçalanabilir Protein, % HP |
55.32
|
27.66
|
24.02
|
52.14
|
50.34
|
|
Parçalanamayan Protein, % HP |
44.68
|
72.34
|
75.98
|
47.86
|
49.66
|
|
Pepsin Sindirimi, % HP |
91.69
|
98.61
|
75.36
|
84.63
|
95.02*
|
*n=10; (Mantysaari ve Sniffen, 1989)
Kuru maddesinde ortalama %51.3 HP içeren (%46-%56) EKU' lar ile yapılan bir çalışmada (Mantysaari ve Sniffen, 1989) çözünebilen (HP' nin ortalama %12.2' si), parçalanabilen (HP' nin ortalama %55.3' ü) ve parçalanamayan (HP' nin ortalama %44.7' si) protein unsurları, numuneler arasında oldukça değişkenlik göstermiştir (Tablo 5). Araştırıcılar bu değişikliğin ham materyalin bileşimindeki farklılıklardan kaynaklandığını, bu konuda ayrıca muamele sırasında uygulanan sıcaklığın da etkili olduğunu bildirmişlerdir.
Tavuk unları protein miktar ve protein unsurları bakımından EKU' ya yakın değerlere sahiptir. Sadece tavuk ununda pepsin sindirilebilirliğinin daha düşük, numuneler arasındaki değişimin ise daha fazla olduğu kaydedilmiştir (Mantysaari ve Sniffen, 1989).
Kan unu proteinin çözünebilirliği çok düşük olup bu değer ortalama %1.54' dür (%0.4-%3.43). Minumum ve maksimum değerler arasındaki farklılığın büyük olmasında kurutma yöntemleri rol oynamaktadır (Mantysaari ve Sniffen, 1989).
Kanu unu üretiminde kullanılan yöntemlerin proteinin parçalanabilirliğinde önemli bir değişikliğe yol açmadığı, incelemeye alınan kan unlarının by-pass protein miktarlarının %70-%80 arasında değiştiği bildirilmektedir (Mantysaari ve Sniffen, 1989). Kan unu proteininin parçalama hız sabiti, diğer hayvansal yan ürünlere göre farklılık gösterir. Diğer hayvansal yan ürünlerde, 48 saatlik inkübasyon süresinde parçalanan protein, azot çözünebilirlik hızına göre; çözünebilir, hızlı parçalanabilen ve yavaş parçalanabilen olmak üzere üç kısma ayrılmışsa da kan unu için böyle bir ayrım yapılamamaktadır. Kan ununda protein parçalanmasının hemen hemen doğrusal olduğu görülmektedir (Mantysaari ve Sniffen, 1989).
Tüy unu numelerinde, ortalama pepsin sindirilebilirliği %75.4 olarak bulunmuştur (%58.5-%87.1). Mikrobiyel proteinde sınırlandırıcı olan kükürtlü amino asitlerce zengin, buna karşılık düşük pepsin sindirilebilirliğine sahip tüy unları ruminant beslenmesinde önemli avantaj sağlayabilir. Tüy ununun rumen by-pass protein bakımından zengin olması böyle bir avantajı güçlendirmektedir (Mantysaari ve Sniffen, 1989). Tüy unu numunelerinde toplam ham proteinin ortalama olarak %76' sı parçalanmayan niteliktedir. Ancak tüy unu numunelerinde by-pass protein düzeyleri %48 ile %95.9 arasında geniş bir variasyon göstermektedir. İncelemeye alınan tüy unlarında çözünebilir protein içerikleri %0.49-%20.8' i arasında (ham proteinin %' si) bulunmuş olup bu değerler, protein parçalanması ile doğrudan ilişkilidir (r = -0.98). Bu sonuçlar tüy ununun yüksek by-pass protein içeriği ile düşük çözünebilir protein miktarı arasında doğrusal ilintiyi ortaya koymaktadır (Mantysaari ve Sniffen, 1989).
BY-PASS PROTEİNLERİN KULLANIM AVANTAJLARI
Laktasyonun başlangıç döneminde hayvanlarda kuru madde tüketim kapasitesinin düşük, buna bağlı olarak enerji alımının yetersiz olması gibi nedenlerle mikrobiyel proteinin toplam protein gereksinimine katkısı azalmakta, bunun sonucunda RUP gereksinimi önemli derecede artmaktadır (ARC, 1980). Süt veriminin zirvede olduğu bu dönemde, ineklerde RUP gereksinimini karşılamak üzere rasyon kuru maddesinde protein kaynaklarının parçalanabilirliğine bağlı olarak 133-171 g/kg ham protein bulunması gerektiği belirtilmektedir (Armstrong ve Brookes, 1981).
Ruminant rasyonlarına, rumende parçalanmaya dayanıklı protein kaynakları ilave edildiğinde, ince bağırsağa azot ve amino asit geçişi artmaktadır (Cecava ve Parker, 1993). Schingoethe (1991), tarafından yapılan çalışmaların bir bölümünde, yüksek verimli süt ineklerine RUP bakımından zengin rasyonlar verildiğinde süt veriminin arttığı, bazı denemelerde ise herhangi bir etkinin söz konusu olmadığı, bazılarında ise önemsiz bir etkinin gözlendiği ortaya konulmuştur. Buna karşın, mısır gluten unu gibi düşük kaliteli proteinlerin yerine balık unu, kan unu ve soya küspesinden oluşan yüksek kaliteli bir protein karışımının verildiği ineklerde süt veriminin arttığı gözlenmiştir (Chen ve ark., 1993). Protein saplementlerinin tek tek verilmesine oranla bunların karışım halinde tüketime sunulması süt veriminde daha fazla artış sağlanmıştır (Schingoethe, 1991).
Genç sığır rasyonlarında RUP' un yüksek düzeyde olması canlı ağırlık artışı ve yemden yararlanmayı arttırmaktadır (Swartz ve ark., 1991; Bethard ve ark., 1997; Tomlinson ve ark., 1997). Tomlinson ve ark. (1997), danalarda by-pass protein kaynağı olarak kan unu kullanılmak suretiyle RUP değerinin, ham proteinin %31' inden %55' ine yükseltilmesi ile yemden yararlanma oranının arttığını kaydetmişlerdir. Swartz ve ark. (1991), ise soya küspesi kapsayan rasyonlarda HP'nin %29.7, %32.9'u kadar olan RUP değerinin kan unu ile saplementasyonu ile ham proteinin %37.9-%46.4' ü düzeyine çıkarılmasının buzağılarda yemden yararlanma oranını 1-13. haftalar arasında etkilemediğini, buna karşılık 14-25 haftalık yaşlar arasında ise yemden yararlanma oranını olumlu yönde etkilediğini bildirmişlerdir. Yapılan benzer çalışmalarda (Mantysaari ve ark., 1989; Heinrichs ve Garman, 1992; Heinrichs ve ark., 1993) yüksek düzeyde RUP içeren rasyonların, canlı ağırlık artışı ve yemden yararlanma üzerine herhangi bir etkinin gözlenmediği ifade edilmektedir.
Goedeken ve ark. (1990a), sığır rasyonlarında protein kaynağı olarak kullanılan üre, soya küspesi, kan unu, tüy unu ile tüy unu + kan ununun ağırlık artışı üzerine etkilerini inceledikleri çalışmada, diğer protein kaynaklarının üreye oranla daha fazla (p<0.1) canlı ağırlık artışı sağladıkları ortaya konulmuştur (Tablo 6.). Canlı ağırlık atışında elde edilen bu üstünlüğün soya küspesi, kan unu ve tüy ununun by-pass protein içeriğinden kaynaklandığı, bu çalışmada en yüksek ağırlık artışının kan unu ile tüy unu + kan unu kombinasyonlarından alındığı bildirilmiştir.
Tablo 6. Farklı Protein Kaynaklarının Sığırlarda Canlı Ağırlık Artışı Üzerine Etkisi
| |
Üre
|
Soya
Küspesi
|
Kan Unu
|
Tüy Unu
|
Kan Unu+Tüy Unu
|
| Tüketim, kg/gün |
5.85
|
6.03
|
6.06
|
6.05
|
6.22
|
| Ağırlık Artışı, kg/gün |
0.38a
|
0.51b
|
0.69c
|
0.58b
|
0.66c
|
a, b, c: p < 0.10
Goedeken ve ark., (1990a)
Büyüme dönemindeki besi sığırı rasyonlarına katılan EKU, metabolize olabilen protein miktarını arttırmakta böylece proteinin etkinliği de yükselmektedir. EKU proteini büyüme dönemindeki sığırlar için yeterli miktarlarda lizin içermekte, buna karşılık metiyonin birinci sınırlandırıcı amino asit olmaktadır. EKU' ya by-pass metiyonin ilavesinin buzağılarda günlük canlı ağırlık artışını, yemden yararlanma ve protein değerlendirme etkinliğini arttırdığı bildirilmektedir (Klemesrud ve ark., 1997a).
RENDERİNG ÜRÜNLERİNDE BY-PASS PROTEİN DEĞERİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER
Hayvansal protein kaynakları genellikle rumendeki parçalanmaya karşı çok dayanıklıdır (Waltz ve ark., 1989). Ancak rendering ürünlerinin by-pass protein içerikleri, amino asit bileşimleri ve amino asit yararlanılabilirlikleri çeşitli faktörler tarafından etkilenmektedir (Stock ve ark., 1981; Batterham ve Darnell; 1986, Knabe ve ark., 1989; Mantysaari ve Sniffen, 1989; Gibb ve ark., 1991). Bu durum, üretim sırasında farklı sıcaklık uygulanmasından (Batterham ve Darnell, 1986; Knabe ark., 1989) ve/veya rendering işleminde kullanılan doku çeşidinden (Eastoe ve Long, 1960; Atkinson ce Carpenter, 1970) kaynaklanabilir. Tüy ununda olduğu gibi EKU ve tavuk ununun yapısındaki ham proteinin sindirilebilirliğinde ortaya çıkan farklılığın, rendering işlemi süresinden ve uygulanan sıcaklıktan etkilendiği bildirilmiştir (Aderibigbe ve Church, 1983).
Hidrolize tüy unu proteinini pepsin sindirilebilirliği, süre ve basınç gibi pişirme koşulları ile ilişkilidir (Aderibigbe ve Church, (1983); Papadopoulos ve ark., 1985, 1986). (Aderibigbe ve Church, (1983), pişirme süresinin 0' dan 90 dakikaya çıkarılması ile pepsin sindirilebilirliğinin arttığını, bundan sonra sindirilebilirlikte çok az bir azalma olduğunu ortaya koymuşlardır. Hidrolize tüy unu proteinin kalitesi sindirilebilirliğin artması ile yükselmemektedir. Bu durum tüy ununun yapısında bulunan amino asitlerden özellikle sistinin miktar ve yararlanılabilirliğinin uzun süreli işleme yöntemlerinin uygulanmasına bağlı olarak azaldığı şeklinde açıklanmaktadır (Papadopuulos ve ark. 1985,1986). Bundan dolayı, tüy ununun yeterli düzeyde sindrilebilmesi ve yüksek bir protein kalitesine sahip olabilmesi için pepsin sindirilebilirliğinin en az %70, en fazla %75 olacak biçimde işlenmesi önerilmektedir (Mantysaari ve Sniffen, 1989).
Kapsamında fazla miktarda kemik bulunan EKU' ların ham protein değerlerinin düşük, buna karşılık rumen by-pass protein değerlerinin daha yüksek olduğu bildirilmektedir (Gibb ve ark., 1991; Klemesrud ve ark., 1997a). Bu tür EKU' larda esansiyel amino asit miktarları da doğal olarak azalmaktadır (Knabe ve ark., 1989). EKU' da hiç triptofan içermeyen, metiyonini ise düşük düzeyde kapsayan (Atkinson ve Carpenter, 1970) kollogen, %50-%65 arasında bulunur (Eastoe ve Long, 1960). EKU ve tavuk unu üretimi sırasında, bu ürünlere sindirilebilirliği çok düşük olan kıl, tüy ve kollagenin katılması ürünlerdeki ham proteinin miktarını ve sindirilebilirliğini de azaltmaktadır (Knabe ve ark., 1989).
Kan unu üretiminde kullanılan ham materyal, EKU yapımında kullanılana oranla değişkenlik göstermediğinden bu rendering ürününün protein unsurlarında ortaya çıkan farklılıklar çok düşüktür. Kan unu proteininde üretim yöntemi ve işleme koşulları kaliteyi etkileyen en önemli faktörlerdir.
Rendering ürünleri üretiminde kullanılan ham materyalin uzun süre depolanması sırasında özellikle koruyucu katkı maddeleri kullanılmış ise enzimatik ve bakteriyolojik değişimlerden dolayı proteolizis gerçekleşir. Bu durum ise suda çözünebilen protein miktarını arttırmaktadır (Mantysaari ve Sniffen, 1989).
SONUÇ
Ruminantlar gerek yüksek gerekse düşük kaliteli proteinleri rumen mikroorganizmaları vasıtasıyla bakteriyel proteine dönüştürdükleri için, rasyonların protein yönünden düzenlemesinde yıllardır sadece ham protein değerleri kriter olarak değerlendirilmiştir. Ancak 1980' li yıllarda özellikle yüksek verimli süt inekleri için bu düşünce değişmeye başlamıştır. Rumende oluşan mikrobiyel protein ruminatlarda toplam protein ihtiyacının bir kısmını karşılayabilmektedir. İhtiyacının tamamını karşılanması için rasyon proteinin önemli bir kısmının rumende parçalanmadan sindirim kanalının ileri bölümlerine geçmesi gerekir.
Ruminantlarda ince bağırsakta yararlanılabilen amino asit gereksinimi, rumende sentezlenen mikrobiyel protein, RUP ve sindirim kanalındaki endojen proteinden sağlanmaktadır. Rumende sentezlenen mikrobiyel protein, ruminatlar için iyi kaliteli protein kaynağı olmasına rağmen, yüksek verimli ruminatlar için yeterli düzeyde metabolize olabilir protein sağlayamaz. Ruminantlar yüksek verim elde edilebilmesi için by-pass proteinin ince bağırsakta sindirilebilir nitelik taşıması, kalitesinin mikrobiyel proteininkine eşdeğer olması, aynı zamanda mikrobiyel proteinin amino asit eksikliklerini tamamlanması gerekir.
Rendering ürünleri, RUP bakımından zengin oldukları gibi esansiyel amino asitleri de yüksek düzeyde içerirler. Dolayısıyla rendering ürünleri yüksek verimli ruminantlar için iyi bir metabolize olabilir protein kaynağıdırlar. Protein kaynaklarının rumende by-pass olan kısımlarının sınırlandırıcı amino asitleri yüksek düzeyde içermesi, süt verimi ve büyüme üzerine olumlu etki yapmaktadır.
Hayvansal protein kaynaklarından özellikle tüy unu ve kan unu RUP açısından balık unundan daha zengin yemlerdir. Hayvanlardan optimum verimin alınmasında by-pass proteinlerin RUP miktarları kadar ince bağırsakta sindirilebilir olmaları da oldukça önemli bir konudur. Rendering ürünlerinin RUP kısmı, ince bağırsak sindirimi bakımından farklılıklar göstermektedir. Dolayısıyla bu yemlerin protein saplementi olarak kullanılması durumunda bu farklılıkların da göz önünde bulundurularak gerekli ölçümlerin yapılması büyük önem taşır. RUP bakımından zengin olan rendering ürünlerin rumende parçalanabilirliği, bağırsak sindirilebilirliği, amino asit bileşimleri, amino asitlerin emilim etkinliği ve değerlendirilmesi gibi parametrelerin incelendiği detaylı çalışmalar sınırlıdır. Ayrıca yüksek verimli süt inekleri ve hızlı büyüyen genç sığırlarda rendering ürünleri ile yapılan araştırmalarda farklı sonuçların elde edilmesi bu konuda daha fazla çalışma yapılmasını gerektirmektedir.