Home About Browse Search
Svenska


α-tocopherol and β-carotene in forages and their utilisation by dairy cows in organic production

Lindqvist, Hanna (2012). α-tocopherol and β-carotene in forages and their utilisation by dairy cows in organic production. Diss. (sammanfattning/summary) Skara : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2012:15
ISBN 978-91-576-7651-1
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
1MB

Abstract

There are large variations in α-tocopherol (vitamin E) and β-carotene (pro-vitamin A) concentrations in forages. α-Tocopherol and β-carotene are antioxidants and important for the health and fertility of cows. This thesis investigated the effects of site, year, forage species, cutting date, wilting and ensiling technique on α-tocopherol and β-carotene concentrations in forage. Utilisation of vitamins E and A in dairy cows was also studied. Different grass-legume mixtures of the forage species birdsfoot trefoil, red clover, timothy and meadow fescue were sown at two sites in Sweden; Skara in the south and Umeå in the north. The mixtures were harvested at three occasions in the spring growth. At an additional site in Denmark, perennial ryegrass was used instead of meadow fescue. White clover was also included in Denmark and forages were harvested in a four-cut system. Vitamin analysis was performed on forage species from all mixtures and cutting dates. Silages treated with acid or bacterial inoculant were compared to untreated silages from a regrowth of forage mixtures in Skara. Dairy cows were offered a high daily dose of esterified natural vitamin E during the transition period (E) and were compared to cows without supplementation (C). Concentrations of α-tocopherol, β-carotene and retinol were measured in the blood and milk during lactation. Forages grown at Skara generally had higher vitamin concentrations than forages grown at Umeå. Differences between years were smaller. Birdsfoot trefoil generally had higher vitamin concentrations than red clover, whereas differences between grasses were more inconsistent. Cutting date had less effect at Umeå than Skara, irrespective of leaf blade proportion and developmental stage. In Denmark, numerical differences indicate that vitamin concentrations were higher in the fourth harvest than in earlier harvests, which was possibly a seasonal effect. The α-tocopherol concentration in the mixture with birdsfoot trefoil increased during ensiling and was higher in silages with birdsfoot trefoil than in silages with red clover. Inoculant-treated silage with red clover had higher α-tocopherol content than untreated silage with red clover. The E cows had higher concentrations of α-tocopherol in the blood than the C cows, when the supplement was offered. No effects of treatment on vitamin concentrations in blood were found later in the lactation. Treatment effects on vitamin concentrations in milk were affected by the vitamin concentration of the forage.

Authors/Creators:Lindqvist, Hanna
Title:α-tocopherol and β-carotene in forages and their utilisation by dairy cows in organic production
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Vitaminer är livsnödvändiga för att kroppen ska fungera och brist på vitaminer leder till nedsatt hälsa och fertilitet och kan vid allvarlig brist leda till döden. Behovet av att få i sig vitaminerna från fodret varierar mellan djur och därför behöver vissa vitaminer tillsättas i större mängder medan andra inte behöver tillsättas alls. Behovet varierar även med djurens ålder, produktion och dräktighet.
Vitaminerna delas upp i fettlösliga vitaminer A, D E och K och vattenlösliga vitaminer B och C. Mjölkkor anses uppfylla sitt behov av vitamin B, C och K eftersom de oftast tillgodoser behovet av dessa vitaminer med hjälp av mikroorganismerna i våmmen. Däremot har man sett fördelar av att tillsätta vitamin A, D och E i foderstaten. Den här avhandlingen fokuserar på α-tokoferol (vitamin E) och β-karotin (pro-vitamin A) eftersom dessa vitaminer kan vara svåra att få i sig i tillräckliga mängder genom det som finns naturligt i fodret.
Anledningen till att vitamin A och E ofta tillsätts är att man vet att korna har stort behov av dessa vitaminer framförallt runt kalvning då korna är utsatta för hög stress när mjölkproduktionen ska komma igång. Kor är mottagligare för sjukdomar i början av laktationen än senare och då är det viktigt att de får i sig tillräckliga mängder α-tokoferol och β-karotin för att få bästa möjliga skydd. Stora mängder av vitaminerna utsöndras till råmjölken och det kan bli ett glapp mellan intag och utsöndring då korna dessutom har ett lågt foderintag i slutet av dräktigheten.
Vitamin A och E tillsätts oftast i syntetisk form eftersom det är enklare och billigare att producera än tillskott av naturligt α-tokoferol och vitamin A. Flera studier har dock visat på fördelar av att tillsätta den naturliga formen av α-tokoferol eftersom den syntetiska har en sämre effekt än den naturliga och därför behöver tillsättas i större mängder.
Ett bra vallfoder har goda förutsättningar att täcka en stor del av kornas vitaminbehov. Det utgör den största källan av naturliga vitaminer i fodret till mjölkkorna. Vallfodrets innehåll av α-tokoferol och β-karotin kan dock variera väldigt mycket beroende på var det odlas, vilka vallarter som används, skördetidpunkt, klimat, konserveringsmetod m.m.
α-Tokoferol och β-karotin bildas i fotosyntetiska organismer som växter och alger. De är antioxidanter och en stor del av deras funktion är att skydda växter och djurs celler från oxidation och skadliga produkter från oxideringsprocessen. β-Karotin har även en viktig roll i att samla solljus till växtens fotosyntes och att ge färg till blad och blommor.
Vallväxter som odlas i södra Sverige har ofta ett högre vitamininnehåll än vallväxter som odlas i norra Sverige. Detta kan bero på en mängd faktorer och några av dem kan vara skillnader i tillväxthastighet, temperatur och solinstrålning. Det kan också bero på att växterna skördats vid olika mognadsstadier. Vilka vallväxter som ingår i vallfröblandningen har också betydelse. Bladrika vallväxter har ofta ett högre vitamininnehåll än vallväxter med mindre andel blad. En stor del av det α-tokoferol och β-karotin som finns i vallväxterna finns nämligen i bladen. Tillväxthastighet och stresskänslighet hos vallväxterna påverkar också deras innehåll av α-tokoferol och β-karotin.
Skördetidpunkt och utvecklingsstadium av växterna har också effekt på vitamininnehållet och man har sett att vitaminkoncentrationen i växterna kan variera beroende på om skörden är tagen på våren, sommaren eller hösten. Variationen i α-tokoferol- och β-karotininnehåll vid olika utvecklingsstadier är mycket stor och det kan bero på både svårigheter att bedöma utvecklingsstadium men också på klimateffekter under växtperioden. Vissa hävdar att vitamininnehållet är högst i unga växter i det vegetativa stadiet medan andra hävdar att vitamininnehållet i växterna ökar fram till att växten börjar blomma för att sedan minska.
Förhållandena vid skörd, konservering och utfodring är ytterligare faktorer som påverkar vitamininnehållet i vallfodret. Ensilage innehåller ofta betydligt mer vitaminer än t ex hö. Faktorer som kan påverka vitaminförluster vid ensilering är väderleksförhållande under förtorkning, ensileringsmetod, ensileringsmedel och lagringstid.
Syftet med vallstudierna i den här avhandlingen var att se hur α-tokoferol- och β-karotinkoncentrationerna varierar i vallväxterna käringtand, rödklöver, vitklöver, timotej, ängssvingel och engelskt rajgräs odlade på olika orter och skördade vid olika mognadsstadier och tidpunkt på säsongen. Olika ensileringsmedel och vallväxtblandningars effekt på vitamininnehåll och förluster under ensilering studerades också. Syftet med mjölkkoförsöket var att se om E och A vitamin behöver tillsättas under hela laktationen till mjölkkor då det finns ett önskemål inom ekologisk produktion att begränsa tillskottsutfodring. Ett annat syfte var att se vilka effekter ett större dagligt tillskott av den naturliga formen av α-tokoferol skulle ha vid utfodring under tre veckor före beräknad kalvning till tre veckor efter kalvning.
Studierna bekräftade att det är en stor variation i vitamininnehållet i vallväxterna. Inga renodlade slutsatser kunde dras eftersom det är så många faktorer som påverkar vitamininnehållet i vallfodret. Käringtand, timotej och ängssvingel odlade i Umeå hade lägre vitamininnehåll än samma växter odlade i Skara men det gick inte att säga vad som påverkade detta mest. Vitaminkoncentrationerna i rödklöver skiljde sig inte mellan orterna, vilket kan bero på att olika sorter av rödklöver odlades i Umeå och Skara medan samma sorter av de andra arterna odlades på båda orter. Vallväxterna i Skara och Umeå skördades vid tre olika tillfällen i första skörden med en veckas mellanrum, men det var främst i Skara som vitamininnehållet minskade med senare skörd. Det kan ha varit en effekt av variationen i utvecklingsstadiet men det kan också ha berott på att växterna i Skara hade högre vitaminkoncentrationer från början och att minskningen därför var tydligare där.
Käringtand hade högre vitamininnehåll än klöver i de flesta studierna medan det var mindre skillnad mellan röd- och vitklöver. Vitklöver hade lite högre vitamininnehåll än rödklöver i några av skördarna men inte i alla. Det var svårare att hitta en ”vinnare” bland gräsen där det varierade mer mellan skördar och orter vilka gräs som hade högst vitamininnehåll.
Ett högre vitamininnehåll i den sent skördade fjärdeskörden i en av studierna kan tyda på att växterna har ett högre vitamininnehåll senare på hösten än under vår och sommar men fler studier behöver göras för att riktiga slutsatser ska kunna dras.
Under ensileringsförsöket jämfördes tre blandningar; käringtand+timotej, rödklöver+timotej och rödklöver+ängssvingel. Det var ingen skillnad mellan blandningarna i det nyslagna materialet men under ensileringen noterades vissa skillnader, vilka tyder på att olika blandningar har olika förutsättningar att behålla vitaminnivåer i grönmassan under ensileringen. I blandningen med käringtand ökade innehållet av vitamin E under ensileringen vilket är anmärkningsvärt. Två ensileringsmedel (syra och bakteriepreparat) jämfördes mot en kontroll utan ensileringsmedel där användningen av ett bakteriepreparat hade positiv inverkan på E vitamin under ensilering. Rödklöverblandningarna som behandlades med bakteriepreparatet hade högre E vitamininnehåll än obehandlade rödklöverensilage. Tillsats av syran minskade innehållet av E vitamin under ensilering av rödklöverblandningarna, medan det ökade i käringtandblandningen.
Vitaminstudien på mjölkkor visade en positiv effekt av att ge ett större vitamintillskott till korna under den känsliga perioden runt kalvning. Det är dock oklart om det räcker med enbart α-tokoferoltillskott eller om även β-karotin eller A vitamin bör tillsättas. Resultaten från studien stödjer påståenden från tidigare studier som säger att vallfodret har stor betydelse för vitaminförsörjning av mjölkkor. Resultaten visar på fördelar med att ha ett vallfoder med höga vitaminnivåer då kor som utfodrades med ett ensilage med högre vitaminkoncentrationer verkade ha högre koncentration av α-tokoferol i mjölken än kor som utfodrades med ett vallfoder med lägre vitaminkoncentrationer.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae
Year of publishing :2012
Volume:2012:15
Number of Pages:71
Papers/manuscripts:
NumberReferences
I.Lindqvist, H., Gustavsson, A.-M., Jensen, S.K., Nilsdotter-Linde, N. & Nadeau, E. (2012). α-Tocopherol and β-carotene in forage legumes and grasses during spring growth – effects of site, year, species and cutting date. (manuscript).
II.Lindqvist, H., Nadeau, E., Jensen, S.K. & Søegaard, K. (2012). α-Tocopherol and β-carotene contents of forage species in a four-cut system. (submitted).
III.Lindqvist, H., Nadeau, E. & Jensen, S.K. (2012). α-Tocopherol and β-carotene in legume-grass mixtures as influenced by wilting, ensiling and type of silage additive. Grass and Forage Science 67, 119-128.
IV.Lindqvist, H., Nadeau, E. Persson-Waller, K., Jensen, S.K. & Johansson B. (2011). Effects of RRR-α-tocopheryl acetate supplementation during the transition period on vitamin status in blood and milk of organic dairy cows during lactation. Livestock Science 142, 155-163.
Place of Publication:Skara
Publisher:Institutionen för husdjurens miljö och hälsa, Sveriges lantbruksuniversitet
ISBN for printed version:978-91-576-7651-1
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:F Plant production > F61 Plant physiology - Nutrition
L Animal production > L51 Animal physiology - Nutrition
Subjects:Obsolete subject words > NATURAL SCIENCES
Obsolete subject words > NATURAL SCIENCES > Biology
Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING
Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Plant production
Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Plant production > Agronomy
Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Animal production
Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Animal production > Animal nutrition and management
Agrovoc terms:dairy cows, legumes, forage, silage, organic foods, grasses, animal nutrition
Keywords:α-tocopherol, β-carotene, forage, silage, organic, dairy cow
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-377
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-377
ID Code:8637
Department:(VH) > Dept. of Animal Environment and Health
External funders:FORMAS and Swedish Board of Agriculture
Deposited By: Hanna / H Lindqvist
Deposited On:20 Mar 2012 12:27
Metadata Last Modified:02 Dec 2014 10:49

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits