In vitro-bestemmelse af energiindhold i svinefoderblandinger

SAMMENDRAG

En nyudviklet in vitro-metode til direkte bestemmelse af energiværdien i foderblandin­ger til svin blev sammenlignet med den nuværende metode på basis af 88 foderprøver. I den nye metode bestemmes foderets energiværdi ud fra dets bruttoenergi og in vitro-fordøjelighed af organisk stof.

Bruttoenergien i foderet kan enten bestemmes ved forbrænding i bombekalorimeter eller beregnes ud fra indholdet af råprotein, råfedt, træstof og NFE, bestemt ved en traditionel foderstofana­lyse. Foderets in vitro-fordøjelighed bestemmes ved at efterligne svinenes fordøjelse i mave/tarmkanalen gennem tilsætning af enzymer og inkubering af prøverne ved 39 grader celcius

Resultaterne viste, at bruttoenergien kan bestemmes ved beregning ud fra en foderstofa­nalyse, hvorfor forbrænding i bombekalorimeter ikke er nødvendigt.

På det samlede materiale blev der fundet en høj korrelation mellem FEs, beregnet efter den nye og den nuværende metode. Tørfoderprøver gav en højere korrelation mellem de to FEs-udtryk end våd­foderprøver, hvilket formentlig skyldes bestemmelse på få vådfoderprø­ver.

Prøvernes askeindhold havde negativ effekt på det in vitro-fordøjelige organiske stof, når askeindholdet i tørstof oversteg 20-25 pct.

Denne undersøgelse bekræfter, at den nye in vitro-metode kan erstatte den nuværende metode til bestemmelse af FEs i tørfoder, forudsat, at prøverne indeholder mindre end 20-25 pct. aske i tørstof. Før metodens resultater fra analyser af vådfoder kan anvendes, må der beregnes en regressionsligning mellem in vitro og nuværende FEs-værdier på et større materiale.

BAGGRUND

Den nuværende metode til bestemmelse af ind­holdet af FEs i foderblan­dinger bygger på, at FEs-indholdet beregnes ud fra rå­vareind­holdet og derefter korri­geres for analy­tisk bestemte afvigelser i indholdet af rå­protein, fedt og kulhydrater i forhold til det beregnede indhold af disse nærings­stoffer. Selv om der suppleres med kontrol af foderets procentiske sammen­sætning ved botanisk analyse, har en sådan in­direkte metode til bestem­melse af ener­giind­holdet be­tydeli­ge svag­heder. Den forud­sætter således bl.a., at der anvendes veldefi­nere­de råvarer med kendt og stabil fordøjelig­hed af nærings­stof­fer­ne, og at rå­varernes iblan­dings­pro­cent er oplyst.

Statens Husdyrbrugsforsøg har imidlertid udviklet en in vitro-metode til direkte bestem­melse af energi­værdien i foderblan­dinger. I denne metode bestem­mes fo­derets ener­givær­di ud fra dets brutto­e­nergi og in vitro-for­døjelig­hed af organisk stof.

De opnåede resultater viser, at energivær­di­en i foderblandinger bestemmes lige så godt med in vitro-metoden som med den nu­væren­de officielle metode.

Metoden er udviklet på et bredt råvare­grund­lag men testet på et rela­tivt begræn­set antal foderblandinger, som har indgået i fordøjelig­heds­forsøg i de senere år. Desuden har det vist sig, at visse foder­stoffer har en lav kor­rela­tion mellem in vitro og bereg­net FEs-indhold. Dertil kom­mer, at effek­ten af våd­foder på in vitro-for­døjelig­heden er dårligt be­lyst.

I bestemmelsen af in vitro-energi indgår bestem­melse af bruttoener­gi med bombe­ka­lorimeter. Dette udstyr regnes ikke som alminde­ligt laboratorieud­styr og forud­sætter en relativt stor inve­stering. Bruttoe­nergi kan imid­lertid beregnes ud fra brut­toind­hold af råprotein, råfedt og ­kul­hydra­ter.

Formålet med undersøgelsen var derfor at be­stemme  sammenhængene  mellem FEs-indhold, bestemt dels ved den nuværende metode, dels ved in vitro-metoden baseret på enten beregnet bruttoenergi eller brutto­energi ved forbræn­ding.

MATERIALE OG METODE

Foderprøver blev indsamlet fra besætnin­ger, som gennemførte af­prøvninger under Den rullende Afprøvning. Det blev til­stræbt at indsamle et bredt udsnit af fo­derblandinger, vurderet ud fra råvaresam­mensætning, under hen­syntagen til: dyre­gruppe, fremstillings­sted, foderets fysiske tilstand og type. Såfremt den samme foderblan­ding blev anvendt i flere besæt­ninger, indgik den som hovedregel kun i undersøgelsen én gang.

Oplysninger om de indkøbte fo­derblandingers næringsindhold blev ind­hentet fra indlægssed­ler­ne. For det hjem­meblandede foders ved­kommende forelå blanderecep­ter.

Foderprøverne blev indsendt til Steins La­boratorium, der udførte fuldstændige foder­stofanalyser. Prøveresterne blev herefter sendt til Centrallaboratoriet, For­sk­ningscenter Foulum, til bestem­melse af bruttoenergi ved bombe­kalorimetri samt bestemmelse af in vitro-fordøjeligt orga­nisk stof.

In vitro-metoden efterligner svi­nenes for­døjelse i henholdsvis maven, tyndtarmen og blind- og tyktarmen, idet der foretages følgen­de inkubationer (ved 39 grader celcius og kon­stant om­røring):

1.	Cirka 1 g fint formalet prøve op­slemmes i 35 ml fortyndet salt­syre. Efter justering af pH til 2,0 og tilsætning af 10 mg pepsin (oprenset fra svi­nemaver) inku­beres prø­ven i 2 timer.
2.	Efter justering af pH til 6,8 og tilsætning af 50 mg pancre­atin (frysetørret bugspyt­kir­tel fra svin) inkuberes prøven i 4 timer.
3.	Efter justering af pH til 4,8 og tilsætning af en enzym­blanding indeholdende mikro­bielle fiber­spaltende enzymer inkuberes prøven i 18 timer.

Den ufordøjede rest isoleres ved filtrering, hvorefter den først tørres og vejes og derefter for­askes og vejes.

På grundlag af indholdet af tør­stof og aske i den oprindelige prøve beregnes fordøje­lig­heden af såvel tørstof som organisk stof.

I undersøgelsen indgik i alt 88 foderprø­ver, fordelt således:

			antal			(pct.)
-	efter dyregruppe:
	slagtesvin		23			(26)
	smågrise		36			(41)
	søer		29			(33)
-	efter fremstillingssted:
	hjemmeblandet		24			(27)
	indkøbt		64			(73)
-	efter tilstand:
	vådfoder		14			(16)
	tørfoder		74			(84)
-	efter type:
	fuldfoder		74			(84)
	tilskudsfoder		12			(14)
	mineralblanding		2			(2)
-	efter alle kategorier:
				slagtesvin					smågrise			søer
				tørt	vådt			tørt		vådt	tørt		vådt
		Hjemmeblandet:   fuldfoder		1	8			6		1	3		5
		Indkøbt:   fuldfoder   tilskudsfoder   mineralfoder		10 4 -	- - -			24 4 1		- - -	16 4 1		- - -

Beregningsmetode

Bruttoenergi blev dels bestemt direkte ved kalorimetrisk bestem­melse (BEBOM­BE), dels beregnet ud fra foderstofanaly­sen, omregnet på tørstofbasis (BEBER), efter formel I:

I:	BEBER (MJ pr. kg tørstof) = råprotein (pct. af tørstof) x 0,237 + råfedt (pct. af tørstof) x 0,389 + (træstof+NFE)(pct. af tør­stof) x 0,175

I beregningen af FEs blev an­vendt de samme principper som ved bereg­ningen af energivær­dien ud fra fordøjelighedsforsøg med slagtes­vin (in vivo-metode):

1.	Bruttoenergien blev bestemt som anført.
2.	Fordøjelig energi blev bereg­net på grund­lag af bruttoenergi og energifordøje­lig­heden, idet sidst­nævnte blev fastlagt ud fra in vitro-fordøjeligheden af organisk stof.
3.	Omsættelig energi (OE) blev beregnet på grundlag af for­døjelig energi og energita­bet i urinen, idet sidst­nævnte blev beregnet ud fra foderets totale indhold af kvælstof.
4.	Nettoenergi (NE) blev bereg­net på grund­lag af en fastlagt sam­menhæng til OE efter den vel­kendte ligning: NE (MJ/kg tør­stof) = 0,7­5*OE (MJ/kg tørstof) -1,88.

NE angives almin­deligvis i fo­derenheder til svin (FEs). FEs-værdien beregnes ud fra lignin­gen: FEs pr. kg tørstof = NE/7,72.

FEs blev herefter beregnet på gru­ndlag af bruttoe­nergi bestemt ved dels kalorimetri (FESBOM­BE), dels foderstofanalyse (FES­FOANA), ef­ter formel II og III, der er udledt af ovenstående beregningsprin­cip­per. Desuden blev FEs beregnet efter den nuværende meto­de, der bygger på kendskab til foderets pro­centi­ske rå­vareindhold (FESGL­MET).

II:	FESBOMBE (FEs pr. 100 kg tør­stof) = BE­BOM­BE x (0,112­7 x DOM ¸ 1,86) ¸ 0,0264 x råpro­tein (g/kg tør­stof) ¸ 24,35
III:		FESFOANA (FEs pr. 100 kg tør­stof) = BE­BER x (0,11­27 x DOM ¸ 1,86) ¸ 0,0264 x råpro­tein (g/kg tør­stof) ¸ 24,35

DOM= pct. in vitro-fordøjeligt stof.

RESULTATER OG DISKUSSION

Analysegrundlag

Prøver med meget højt askeindhold (over 35 pct. aske i tørstof) viste sig at give markante forskelle mellem de beregnede værdier for såvel bruttoenergi som FEs i for­hold til de øvrige prøver. En anden undersøgelse, udført af Statens Husdyr­brugsforsøg, bekræftede, at in vitro-for­døjeligt organisk stof bestemmes med stor usikkerhed på askerige prøver såsom kødben­mel, idet mineralerne fælder den anvendte enzym­blanding. Som følge heraf udgik 2 mineralprøver samt en prøve af tilskudsfoder, der alle indeholdt over 35 pct. aske i tørstof.

De statistiske analyser blev her­efter fore­taget med udgangspunkt i 85 prøver.

Bruttoenergi

Sammenhænge mellem bruttoenergi, be­stemt ved bombekalorimeter (BE­BOMBE) og brut­toenergi, beregnet ud fra fodersto­fanalyse (BEBER) er vist i tabel 1.

Resultaterne viser, at BEBOMBE og BEBER er meget højt korrelerede, og at såvel den relative (C.V.) som den absolut­te residual­spredning (RSD) er meget lille. Det gælder såvel for materialet betragtet under et som for fuldfoder- og tilskuds­foderprøver hver for sig.

Der var ingen effekt af stigende askeind­hold på den procentiske afvigelse mellem BEBOM­BE  og  BEBER.  Bruttoenergien be­stemmes således efter de to metoder med samme sik­kerhed på fuld- og tilskuds­fo­derblandinger.

Ud fra en samlet vurdering må det anses for fuldt for­svarligt at beregne bruttoener­gien ud fra en traditionel foderstofanalyse frem for at be­stemme den direkte ved kalorimetri. Dette er af stor pra­ktisk og økonomisk be­tydning   for laboratorierne (og i sidste ende bruger­ne), idet inve­sterin­ger i relativt kostbart analyseud­styr til kalorimetri derved kan undlades.

FEs

Sammenhænge mellem FEs, beregnet ud fra bruttoenergi ved forbrænding (FES­BOMBE), be­regnet bruttoenergi (FESFOANA) og nu­værende metode (FESGLMET) er vist i tabel 2.

Resultaterne viser, at FESBOMBE og FES­FOANA er meget højt korrelere­de, og at residualspredningen er lille. Dette fore­kom­mer ikke over­raskende i betragtning af den til­svarende høje korrelation mellem BEBOM­BE og BEBER, der indgår og vægter tungt ved beregningen af henholds­vis FESBOMBE og FESFOANA.

Ved sammenligning med den nuværen­de metode fås den laveste residu­alspredning ved at anvende FES­FOANA frem for FESBOM­BE. Dette skyldes antagelig, at såvel FES­FOANA som FESGLMET baserer sig på en (og samme) foderstofa­nalyse og således har flere elementer til fælles end FESBOMBE og FESGLMET.

Tabel 1.	Sammenhænge mellem bruttoe­nergi bestemt ved for­skelli­ge metoder, udtrykt ved BE­BOM­BE = aBEBER + b.
Gruppe		a	b	r EXP 2	C.V.	RSD	n
Alle prøver		1,10	- 1,84	0,91	1,3	0,26	85
Fuld­foder		0,94	1,30	0,79	1,2	0,24	74
Tilskudsfoder		1,12	- 2,49	0,98	1,2	0,22	11

Tabel 2.	Sammenhænge mellem FEs, be­regnet på forskelligt grund­lag, udtrykt ved y = ax + b.
y		x	a	b	r EXP 2	C.V.	RSD	n
FES­BOM­BE		FES­FOA­NA	1,01	- 0,50	0,98	1,7	2,1	85
FES­BOM­BE		FESG­LMET	1,12	-14,19	0,84	4,3	5,5	85
FES­FOA­NA		FESG­LMET	1,12	-14,52	0,87	3,7	4,8	85

I det materiale på 36 prøver af fuldfoder, som Statens Hus­dyr­brugsforsøgs in vitro-metode er testet på, blev der fundet en lidt bedre sam­menhæng mellem FEs, bestemt in vitro, og FEs, be­stemt efter den nu­værende metode end i denne un­der­søgelse (R EXP 2 = 0,94, C.V. = 2,8, RSD = 3,3).

For at søge at afklare årsagerne til de konsta­terede forskelle mellem de to under­søgelser blev sammenhængene mellem FESFOANA og FESGLMET undersøgt statistisk på forskellige frak­tioner af ma­terialet. Resultaterne fremgår af tabel 3.

I analyserne indgik også en undersøgelse af effekten af stigende askeindhold på den pro­centiske afvigelse mellem FESFOANA og FESGLMET. Af de  tilbageværende 85 prøver var der tre prøver med et askeind­hold i tørstof, som over­steg 25 pct. I disse prøver afveg FESFOANA re­lativt mere fra FESGL­MET end for prøver, der inde­holdt mindre end 20 pct. aske i tørstof. Der var ingen prøver med et askeindhold i tørstof mellem 20 og 25 pct. I ta­bel 3 er derfor også vist sam­men­hængene mellem FES­FOANA og FE­SGL­MET, når prøver, der indeholder mere end 19,9 pct. aske, udelades.

Resultaterne viser generelt en lavere resi­du­alspredning ved at udelade særligt aske­rige prøver. Det ser således ud til, at prøver­nes askeindhold også ved moderate aske­procenter har indflydelse på bestem­melsen af det in vitro-for­døjelige organi­ske stof.

Tabel 3.	Sammenhænge mellem FEs, udtrykt ved FESFOANA = aFESGLMET+ b.
Gruppe		a	b	r EXP 2	C.V.	RSD	n
Alle prøver*		0,99	1,31	0,81	3,4	4,4	82
Tørfoder		1,20	- 25,8	0,93	3,1	3,9	71
Tørfoder*		1,12	- 14,5	0,89	2,9	3,7	68
Vådfoder		0,38	81,48	0,50	2,8	3,6	14
Fuldfoder, tørt		1,10	-12,15	0,91	2,4	3,1	60
Tilskuds­foder		1,25	- 33,0	0,90	5,8	6,3	11
Tilskuds­foder*		0,87	- 12,9	0,55	5,5	6,5	8
Indkøbt foder*		1,10	- 13,1	0,88	3,0	3,8	58
Hjemmeblandet foder		0,65	48,0	0,65	3,2	4,3	24

* Prøver, hvor aske i tørstof > 19,9 pct., er udeladt.

Græn­sen synes at være om­kring 20-25 pct. aske i tørstof, idet de rela­tive afvigelser mellem FESFOANA og FESG­LMET er større om­kring dette niveau end ved lavere niveauer, og stigende med stigende aske­ind­hold ud over 20-25 pct. Da tilskuds­foderblandinger som oftest indeholder mellem 10 og 20 pct. aske i tør­stof, kan in vitro-analysen også anven­des på disse, mens mi­neral­blandinger samt visse aske­rige foderstof­fer må udeluk­kes.

Resultaterne viser også, at FES­FOANA og FESGLMET er bedre korre­lerede og med lavere residualspredning på prøver af tørfo­der, specielt fuldfoder, end på materi­alet som helhed. Da sammenhængen mel­lem FESFO­ANA og FESGLMET var ringere blandt prøver af vådfoder og tilskudsfoder end blandt øvrige prøver, blev effekten af henholdsvis valle og aske på in vitro-fordøjeligheden undersøgt.

Supplerende undersøgelser af in vitro-for­døjeligheden i valle alene, tørfoderblandin­ger alene samt i blandinger af tørfoder og valle viste, at den in vitro-be­stemte for­døjelighed i vådfoderet svarede til den beregnede ud fra de enkelte råvarers in vitro-fordø­jelighed. Ned­tørring af prøver­ne ved 80 grader celcius forud for in vitro-analy­sen påvirkede ikke for­døjelighe­den. Blev prøverne derimod ned­tørret ved 105 grader celcius, blev fordøjelig­heden reduceret med 1-2 procen­tenheder. Da de vådfoderprøver, som indgik i ho­vedunder­søgelsen, alle er nedtørret ved 50 grader celcius i 2-3 døgn, må årsa­gen til den rin­gere sammen­hæng mellem FEs-metoderne søges andet steds end i vådfoderets sam­men­sæt­ning og behand­ling. Der kan i den for­bindel­se peges på, at så­vel antallet af våd­foderprøver (14) som variatio­nen i materi­alet er relativt lil­le. Blandt vådfo­derprøverne var mind­ste og største værdi­er således hen­holds­vis 113 og 140 FEs/kg tørstof mod henholds­vis 107 og 150 FEs/kg tør­stof i materialet som helhed.

Den større residu­alspredning bla­ndt til­skuds­foderprøverne synes ikke at kunne henføres til disses højere askeindhold og må ligeledes betragtes som et resultat af det beskedne antal prøver (8) samt en relativt lille variation (mind­ste- og stør­steværdi var henholds­vis 107 og 133 FEs pr. kg tørstof).

Sammenlignes indkøbt foder med hjem­meblandet foder (vådfoder samt tørfoder) ses, at FESFOANA og FESGLMET er lidt bedre korrelere­de, og at residualspred­ningen er lidt mindre for indkøbt foder. Da statistiske analyser af tørfoderprøver (der indeholder såvel hjem­meblandet som indkøbt tørfoder) og prøver af indkøbt foder (tørfoder) falder stort set ens ud, må forskellene med hensyn til hjem­meblandet og indkøbt foder således væsent­ligst til­skrives vådfoderprøverne.

Den bedste sammenhæng mellem FEs, be­regnet efter den nye og den nu­værende meto­de, fås for tørfoder­prøver af fuld­foder. Resi­dualspredning er endda lidt lavere end opnået i undersøgelsen fra Statens Husdyr­brugsfor­søg. Selv når tørfo­derprøver af til­skudsfoder tages med (gruppen tørfoder) opnås en korre­lation og residualspredning på niveau med den, som blev fundet af Statens Husdyrbrugs­forsøg. Dertil kommer, at man i samme under­søgelse fandt, at FEs bestemt ved in vitro-meto­den var lige så godt korre­leret til FEs bestemt ved fordøjeligheds­forsøg in vivo, som FEs, bestemt ved den nuværende metode var det.

Man konkluderede med baggrund i den fund­ne gode overensstemmelse mellem FEs be­stemt in vivo, in vitro og efter den nuværende metode, at energiværdien i foderblandin­ger kan bestemmes lige så sikkert med in vitro-metoden som med den nugælden­de officielle metode.

Denne konklusion bekræftes af resultaterne af nærværende undersøgelse. Det er dog en forudsætning, at prøverne indeholder mindre end 20-25 pct. råaske i tørstof. Denne undersøgelse har også vist, at bruttoenergien kan bestemmes ved be­regning ud fra en traditionel foderstofana­lyse, hvorfor forbræn­ding i et bombeka­lorimeter ikke er nødvendigt.

In vitro-metoden kan i princippet anvendes på følgende måder:

1.	Til kontrol af foderblandingers indhold af FEs, deklareret efter den nuværende meto­de.
2.	Til deklaration af FEs i foderblandinger samt produktionsstyring ud fra løbende in vitro-bestemmelse af FEs på råvare­partier i takt med, at de indgår i pro­duktionen.
3.	Til deklaration af FEs i foderblan­dinger ud fra råvarernes gennemsnit­lige ind­hold af in vitro-bestemte FEs.

In vitro-metoden tænkes i første række an­vendt til kontrol af foderblandingers ener­giindhold i stedet for den nuværende officielle metode. Det er nemlig ikke i øjeblikket mu­ligt, men kan forhåbentlig blive aktuelt på lidt længere sigt, at udføre in vitro-analyser så hurtigt, at analysere­sultaterne på råvarer umiddelbart kan anvendes til produktions­styring.

Den tredie mulighed, der forudsætter opbyg­ning af en databank baseret på rå­varers gen­nemsnitlige indhold af in vitro-FEs, må anses for en meget dyr løs­ning med stærkt begræn­set nytteværdi. Ved at anvende gen­nemsnits­værdier udnytter man ikke variatio­nen i råvarernes in vitro-fordøje­lighed, hvorved man sandsynligvis ikke opnår større sikkerhed ved bestem­melsen af FEs in vitro end ved den nu­værende meto­de. Man opnår kun fordele i de tilfælde, hvor der anvendes råvarer, hvor in vivo-fordøjelig­heden enten ikke er kendt, eller er stærkt afvigende fra tabel­vær­dien. Det skønnes umiddelbart muligt at anvende in vitro-metoden på prøver af tørfoder, idet in vitro-resul­taterne omregnes til nuværende FEs ved hjælp af regressionsligningen for tørfo­der* i tabel 3. In vitro-bestemmel­se af FEs på våd­foderprø­ver er dog også muligt. For at kunne anvende resultater­ne må der imid­lertid først beregnes en re­gressions­ligning mellem in vitro og nuværen­de FEs på et større materia­le.

Før in vitro-analyser kan tilbydes i større omfang, skal metoden ind­arbejdes på inter­esserede laboratorier. Der gennem­føres nu en rin­ganalyse blandt disse med henblik på at fastlægge metodens repeter­barhed og reprodu­cerbarhed. Når metoden kan udføres med tilfreds­stillende sikkerhed på autori­serede laboratorier, vil den blive søgt autoriseret som ny officiel metode til kontrol af energiind­holdet i foderblandin­ger.

REFERENCER

Boisen S. og J.A. Fernandez, 1992. Ny metode til bestemmelse af energiværdien i foder blandinger til svin. 825. meddelelse fra Sta­tens Husdyrbrugsforsøg.