Aplinkai draugiškas maistinių medžiagų panaudojimas melžiamų karvių šėrimui paverčiant jas į maistines medžiagas pilnavertei žmonių mitybai

Projekto pagrindinis tikslas – sujungus konsultavimo ir mokslo institucijų bei žemės ūkio veiklos subjektų žinias, galimybes ir patirtį bei taikant integruotą požiūrį atlikti bandymus, siekiant pademonstruoti priemonių kompleksą, kuris apima pieno riebalų riebiųjų rūgščių tyrimo vertinimą, šėrimo optimizavimą ir genetikos gerinimą, ir kurio pagalba didėtų pieno gamybos efektyvumas, produkcijos kokybė bei tvarumas.

Specialusis tikslas – skatinti ūkius diegti technologines naujoves, didinančias konkurencingumą, atsparumą ir mažinančias neigiamą poveikį aplinkai. 

Projekto koncepcija, turinys, svarba

Projektas vyks 2 metus ir bus atliekami dvejuose eksperimentiniuose ūkiuose.  Projekto veiklos strategija grindžiama trimis ramsčiais, susijusiais su atskirais karvių produktyvumo didinimo elementais:

• genetika: susijusi su tokiomis veiklomis kaip genetinio potencialo nustatymas, optimali kryžminimo programa ir pažanga susijusi su ŠESD išskyrimo mažinimu;
• pieno riebalų riebiųjų rūgščių tyrimo analizė;
• šėrimas: tai veikla, susijusi su pašarų kokybės ir gamybos pajėgumų įvertinimu, produktyvumo didinimu, medžiagų apykaitos ligų ribojimu.

Genetikos gerinimas užtikrins, kad pieno gamybos sektorius galėtų pasinaudoti geriausiomis genetinėmis savybėmis, siekiant didesnio pieno gamybos efektyvumo ir geresnės pieno kokybės. Projekto metu bus taikomos pažangios genetinės atrankos programos, orientuotos į gyvulių produktyvumą ir atsparumą ligoms, kas sumažins šėrimo ir gydymo kaštus. Pirmiausia bus vertinamas esamos bandos genetinis potencialas pagal tėvų kilmes. Taip atrenkamos potencialiai geriausios karvės ir prieauglis. Analizė atliekama Power BI licenzijuota programa. Atrinktiems gyvuliams atliekamas genominis tyrimas IFN Schonow GmbH, Kennwort: Kuh Vision, Bernauer Allee 10, 16321 Bernau laboratorijoje, kuris būtinas siekiant parinkti geriausius bulius reproduktorius, kuriais bus sėklinami šie gyvuliai.  Sėklinimas bus vykdomas vadovaujantis gautais genominių tyrimų rezultatais remiantis Gauso kreive.

Lietuvoje pradėtas taikyti pieno riebalų rūgščių tyrimas taikant vidurinės infraraudonosios srities spektrometriją su automatizuotu Lactoscope FTIR matuokliu, kuris leidžia atlikti greitus ir tiksliai išmatuojamus pieno sudėties tyrimus, iskaitant riebalų rūgštis tokias, kaip sočiosios riebalų rūgštys, nesočiosios riebalų rūgštys, mono nesočiosios riebalų rūgštys, poli nesočiosios riebalų rūgštys, De novo - tai C4:0, C6:0, C8:0, C10:0, C12:0, C14:0 ir C15:0 rugščių suma, mišrios kilmės - tai C16:0, C16:1 ir C17:0 rugščių suma, iš anksto suformuotos - tai C18:0, C18:1, C18:2 ir C18:3 rugščių suma, C16:0 – palmitino riebalų rūgštis, C18:0 – stearino riebalų rūgštis. Ši technologija leidžia tiksliai analizuoti riebalų rūgščių koncentracijas ir jų pasiskirstymą, taip pat nustatyti pieno baltymų, laktozės, urėjos kiekį ir somatinių ląstelių skaičių. Pasitelkiant inovatyvų, lengvai įgyvendinamą pieno riebalų riebiųjų rūgščių tyrimą bus vertinama melžiamų karvių maistinių medžiagų apykaitos dinamika. Ši dinamika bus tapatinama su gyvuliams šeriamo raciono balansu ir gyvulio genetiniais pajėgumais versti pašare esančias maistines medžiagas į pieno produkcijos gamybą. Įvertinus projekte dalyvaujančių ūkių rezultatus ir esamą situaciją, bus teikiami pasiūlymai koreguoti šėrimo ir genetines strategijas siekiant pagerinti ūkio pieno gamybos efektyvumą ir gaminamos produkcijos kokybę. Tyrimo metu bus atliekamas pirminių atliktų tyrimų rezultatų lyginimas su rezultatais gautais tyrimo eigoje.

Raciono vertinimui bus pasitelkta šėrimo balansavimo sistema Plurimix, kurios pagalba galėsime vertinti ūkiuose naudojamų racionų balansavimą ir pašaro efektyvumo rodiklius. Atspindint šio tyrimo tikslą, bus vertinama kaip gyvuliai efektyviai pašare esančias maistines medžiagas geba paversti į gaminamą produkciją, pieno kiekį, pieno riebalus, pieno baltymus, pieno laktozę ir pieno urėją.

Pašarų efektyvumas gali būti matuojamas ir optimizuojamas naudojant įvairius metodus. Šiame tyrime naudosime metodą, kai Plurimix sistemos pagalba gauti duomenys bus lyginami su ūkio produktyvumo faktiniais duomenimis. Bus vertinami tokie rodikliai:

1. Pašaruose esančių baltymų kiekis tenkantis produkcijos vienetui gauti.
2. Pašaruose esančios energijos kiekis tenkantis produkcijos vienetui gauti.
3. Pašaruose esančios ląstelienos kiekis tenkantis produkcijos vienetui gauti.
4. Pašaruose esančių riebalų kiekis tenkantis produkcijos vienetui gauti.

Produkcijos vienetas šiame tyrime yra vienas litras žalio pieno ir vienas litras bazinio perskaičiuoto pieno.

Vertinant raciono balansą ir užtikrinant jo tinkamumą efektyviai produkcijai gauti taip pat bus pasitelktas IFM (In Vitro Fermentation Model). Šis metodas yra naudojamas vertinti pašarų virškinamumą ir jų poveikį didžiojo prieskrandžio fermentacijai. Šis metodas simuliuoja natūralų didžiojo prieskrandžio fermentacijos procesą laboratorinėmis sąlygomis, leidžiant tiksliai įvertinti pašarų maistinę vertę ir jų poveikį karvių produktyvumui.

Pagrindiniai IFM metodo aspektai:

1. Fermentacijos simuliacija: IFM metodas naudoja in vitro techniką, kuri imituoja didžiojo prieskrandžio fermentaciją, matuojant realaus laiko virškinimo kinetiką ir visus mikrobinės fermentacijos galutinius produktus, įskaitant dujas, lakiąsias riebalų rūgštis (VFA) ir mikrobinę biomasę
2. Pašarų virškinamumo vertinimas: Šis metodas leidžia įvertinti pašarų virškinamumą ir nustatyti galimas problemas racione. IFM analizė apima dujų gamybos, VFA profilio, nesuvirškintų pašarų ir mikrobinės biomasės matavimus.
3. Efektyvumo gerinimas: IFM metodas padeda identifikuoti galimybes pagerinti pašarų efektyvumą ir sumažinti anglies pėdsaką. Tai leidžia ūkininkams ir pašarų gamintojams optimizuoti racionus, siekiant geresnio didžiojo prieskrandžio funkcionalumo ir didesnio produktyvumo.
4. Aplinkos poveikio mažinimas: IFM metodas taip pat naudojamas vertinant metano emisijas ir kitus aplinkos poveikio rodiklius. Tai padeda sumažinti energijos nuostolius ir pašarų švaistymą, taip prisidedant prie tvarios gyvulininkystės praktikos.

IFM metodas yra įrankis, padedantis ūkininkams ir pašarų gamintojams geriau suprasti ir optimizuoti pašarų virškinamumą bei jų poveikį karvių sveikatai ir produktyvumui.

Melžiamos karvės didelę dalį savo energijos poreikio gauna iš prieskrandžio fermentacijos proceso. Moksliniai tyrimai rodo, kad didžiojo prieskrandžio fermentacijos metu gaminamos lakiosios riebalų rūgštys (VFA) – acetatas, propionatas ir butiratas – sudaro apie 60-80% karvės energijos poreikio

Acetatas: Tai pagrindinė VFA, kuri naudojama kaip energijos šaltinis ir yra svarbi pieno riebalų sintezei.

Propionatas: Ši rūgštis yra pagrindinis gliukozės šaltinis, kuris yra būtinas laktozės gamybai piene.

Butiratas: Tai svarbus energijos šaltinis rumeno epiteliui ir taip pat prisideda prie bendro energijos balanso.

Siekiant užtikrinti melžiamos karvės mikrobiotos gerą virškinimą, svarbu atkreipti dėmesį į kelias pagrindines priemones. Remiantis moksliniais tyrimais yra įvardijami keli pagrindiniai aspektai kurių pagalba galime pagerinti mikrobiotos būklę ir maistinių medžiagų virškinimą:

1. Probiotikai ir periodikai: Probiotikai yra naudingi mikroorganizmai, kurie padeda palaikyti sveiką didžiojo prieskrandžio mikrobiotą. Prebiotikai yra maistinės medžiagos, kurios skatina probiotikų augimą. Tyrimai rodo, kad probiotikų ir prebiotikų naudojimas gali pagerinti virškinimą ir maistinių medžiagų įsisavinimą. Naudojant tokius produktus yra stebimas geresnis pašaro virškinamumas ir jo įsisavinimas.
2. Subalansuota mityba: Svarbu užtikrinti, kad karvės gautų subalansuotą racioną, kuriame būtų pakankamai ląstelienos, baltymų ir energijos. Tai padeda palaikyti optimalią prieskrandžio mikrobiotos veiklą ir fermentaciją. Kaip ir buvo minėta šių tikslų bus siekiama naudojant Plurimix šėrimo balansavimo sistemą ir pasitelkiant IFM pašaro tyrimo modelį. Šio projekto tikslas balansuojant racionus yra maksimaliai išnaudoti ūkyje, ar ūkio aplinkoje auginamais ir išgaunamais pašarais.

Fermentuoti pašarai: Fermentuoti pašarai, tokie kaip silosas, gali padėti pagerinti Didžiojo prieskrandžio mikrobiotos veiklą. Fermentacijos metu susidaro naudingos bakterijos, kurios padeda virškinti pašarus ir gaminti lakiąsias riebalų rūgštis (VFA). Kokybiškas ūkiuose gaminamas pašaras yra neatsiejamas ūkio efektyvaus pieno gamybos atspindys. Pašarų geras virškinamumas turi tiesioginę įtaką gaunamiems ūkio produktyvumo, efektyvumo ir ekonominiams rodikliams. Tyrimai rodo, kad didesnis neutralioje terpėje išplautos ląstelienos (NDF) virškinamumas silose yra susijęs su didesniu pieno gamybos kiekiu. Pavyzdžiui, tyrimas parodė, kad vieno vieneto padidėjimas in vitro NDF virškinamume buvo susijęs su 0,37 kg/d sausosios medžiagos suvartojimo ir 0,55 kg/d 4% bazinio perskaičiuoto pieno gamybos padidėjimu.

Pagrindinės stipriosios projekto ypatybės, t. y. kodėl projektas yra reikalingas ir naudingas

Projekte taikomos inovacinės technologijos, leidžia ūkininkams stebėti gyvulių sveikatą ir mitybą realiu laiku, analizuoti vykstančius procesus ir laiku priimti sprendimus optimizuojant gamybos procesus. Tai leidžia optimaliai mažinti kaštus, didinti ūkių konkurencingumą ir mažinti pienininkystės  veiklos neigiamą poveikį aplinkai.

Tikslinės grupės, kitų EIP projekto dalyvių skaičius ir jų pavadinimai

Projektas tiesiogiai paveiks pieno gamintojus ir visuomenę, vartojančią pieno produkciją. Tačiau gautas rezultatas svarbus ir nacionalinėms su žemės ūkio veikla ir sauga susijusioms institucijoms. Taip pat parengtos priemonės atitinka Europos Žaliojo kurso strategiją, todėl aktualios ir gali būti panaudotos ne tik Lietuvos mastu, bet ir visoje Europoje.

Projekto rezultatai prisidės prie darbo vietų išlaikymo ūkiams įgijus konkurencingumą ir nepasitraukus iš gamybos, o tai prisidės prie kaimo gyvybingumo palaikymo. Projektu demonstruojamą metodiką galima tiražuoti, pvz. smulkūs ūkiai šią metodiką gali diegti integruodami ją į bendradarbiavimo modelį.  Taip pat ji tinka ekologiniams ir pagal nacionalinės kokybės sistemą veikiantiems pienininkystės ūkiams. Aiškiai pademonstruota ekonominė nauda paskatintų kitus ūkius taikyti šią metodiką. Projekto rezultatų praktinis taikomumas būtų aktualus visos Lietuvos mastu, o sukurtų rezultatų sklaida persikeltų ir kitas šalis, artimiausias kaimynes - Latviją ir Lenkiją, su kurių žemės ūkio subjektų interesams atstovaujančiomis organizacijomis Žemės ūkio rūmai palaiko itin glaudžius ryšius ir nuolatos vykdo informacijos apie gerąją patirtį mainus. Kaimyninių šalių žemdirbiai, vykdydami žemės ūkio veiklą tokiomis pačiomis ekonominėmis sąlygomis kaip ir Lietuvoje, susiduria su pieno ūkių produktyvumo didinimo ir kaštų mažinimo problemomis, todėl tokie sprendimai jiems yra labai aktualūs.

Projekto partneriai:

• Mokslo institucija – VšĮ Vilniaus kolegija;
• Žemės ūkio subjektai – ūkininkas Ričardas Bentnorius;
• VDU Žemės ūkio akademijos mokomasis ūkis.

Projekto rezultatai

Projektu planuojama:

1. Įvertinti ūkio gyvulių genetinį potencialą ir iš jo suformuoti ekonomiškai efektyvią bei tvarią bandą;
2. Remiantis pieno riebalų riebiųjų rūgščių tyrimo analize optimizuoti gyvulių pašarų racioną, kurio dėka didėtų primelžis, gerėtų produkcijos kokybė bet mažėtų išskiriamo ŠESD kiekis;
3. Parengti rekomendacijas ūkininkams, kaip taikyti šias priemones praktikoje; 
4. Viešinti projekto rezultatus.

Publikavimo data: 2026-01-20