Yem formülasyonundaki lifin daha iyi yönetimi – sürdürülebilir hayvan üretimi için zorunludur

Lif, sıklıkla yem formülasyonunda çok az ilgi görmektedir. Bunun nedeni ilk olarak lifin gastrointestinal sistemdeki fizikokimyasal etkilerinin yeterli ölçüde bilinmemesi ve ikinci olarak da yem ham maddelerindeki gerçek lif içeriği, bileşimi ve değişkenliğine ilişkin doğru verilerin olmamasıdır. Ancak bu, tüketicilerin daha sürdürülebilir yemler kullanma arzusuyla ilişkili olarak daha geniş bir yüksek lifli yan ürün yelpazesi benimsemesi gereken beslenme uzmanları için, artık bir seçenek değildir. Bu makalede, geliştirilmiş lif yönetiminin, daha sürdürülebilir hayvan yemi üretimi arayışıyla nasıl bir uyumu olduğunu inceleyeceğiz.

Adam Smith
Yönetici, Yem Optimizasyonu (Enzimler) EMEA
DSM

Dünya Kaynakları Enstitüsü (World Resources Institute), 9,7 milyar olan dünya nüfusunun gereksinimlerini karşılamak için hayvansal protein tüketiminin 2050 yılında 445 milyon tona ulaşacağını öngörmektedir. FAO’nun yeni rakamlarıyla uyumlu olarak bu, günümüze kıyasla yaklaşık %70 artış anlamını taşımaktadır. Dolayısıyla bu durum, spot ışıklarını hayvancılık endüstrisinin üzerine çevirmekte ve büyüme hedeflerine sürdürülebilir bir şekilde nasıl ulaşılabileceğine ilişkin pek çok soruyla bu endüstriyi eleştiri hedefi haline getirmektedir. Aynı zamanda müşteriler de besinlerin nerede ve nasıl üretildiğine daha fazla ilgi göstermektedir. Tarımsal genişleme ve artan tüketici talebi için elimizde kalan arazinin giderek küçüldüğü göz önünde bulundurulduğunda, gelecekte mevcut kaynakların mümkün olduğunca verimli bir şekilde kullanılması zorunlu olacaktır. Benzer şekilde, daha fazla gıda ve biyoyakıt endüstrisi yan ürününün benimsemek ve daha fazla yerel kaynak sağlamak, sonuçta gerekli olan fazladan tonlarca hayvansal proteini üretmenin anahtarını oluşturacaktır.

HAYVAN YEMLERİ DEĞİŞİYOR
Tüketici ve hükümetin sürdürülebilir olma yönündeki giderek artan baskısı nedeniyle hayvan beslenmesi uzmanları, diyetlere geçmişe kıyasla daha geniş bir yelpazede, daha çeşitli ham maddeler eklemek zorunda kalmaktadır. Bu, uygun şekilde yönetilmemesi durumunda hayvan performansını olumsuz yönde etkileyebilen monogastrik hayvan yemi bileşimi değişikliklerine yol açabilmektedir. Spesifik olarak, küresel gıda güvenliğini ve bulunabilirliğini arttırmak ve aynı zamanda ekonomik nedenler, daha fazla yan ürün ilavesini gerekmektedir. Soya küspesinden daha sürdürülebilir olduğu düşünülen ve daha yerel ölçekte yetiştirilen protein kaynaklarına doğru bir geçiş söz konusudur. Bunlar sıklıkla daha yüksek lif içeriğiyle ve içerikteki farklı lif profilleriyle ilişkilidir (Şekil 1); dolayısıyla rölatif katkılarının ve etkilerinin bilinmesi gereklidir.

Son yıllarda, özellikle bağırsak sağlığındaki rolüyle ilgili olarak lif bakımından zengin bazı bileşenlerin orta düzeyde faydalı olduğu gösterildiğinde, beslenmede lifin rolüne ilgi de yeniden artmıştır. Bununla birlikte, bu tür bir kullanıma mümkün olduğu kadar kesin bir şekilde rehberlik etmek, tek tek liflerin ve bunların gösterdikleri fizyolojik etkilerin daha derinden anlaşılmasını gerektirir.

Buğday, mısır ve soya küspesi gibi geleneksel ham maddeler de incelenmektedir. Tipik olarak lif miktarı daha düşük olmasına karşın, bunlar yine de genetik, iklim, hasat yılı ve işleme koşullarındaki farklılıklara bağlı olarak değişkenlik gösterebilmektedir (Şekil 2). Bu değişkenlik, her zaman iyi bir şekilde ölçülmez ve iyi yönetilmez ise, hayvansal üretimin etkinliği ve homojenliği üzerinde olumsuz sonuçlar oluşturabilir.

LİFLERİN TÜMÜ AYNI DEĞİLDİR
Geçmişte, yem alımı ve besin maddesi sindirilebilirliği üzerindeki olumsuz etkileri nedeniyle, besinsel lifin anti-beslenme faktörü olduğu kabul edilmiştir. Arpa ve yulaftaki beta-glukan, buğday ve çavdardaki arabinoksilan ya da şeker pancarındaki pektin gibi çözünebilir lifler, özellikle küçük yaştaki kanatlı ve domuzlarda viskoziteyi arttırabilmekte ve geçiş hızını azaltabilmektedir. Bu durum sonuçta yem alımını, besin alım oranını azaltmakta ve büyüme performansını etkileyebilmektedir. Bunun aksine yulaf kavuzu, ayçiçeği kabuğu, kolza küspesi ve ayçiçeği küspesi gibi ham maddelerde bulunan çözünmeyen liflerin orta düzeylerde stratejik kullanımının çeşitli, olumlu fizyolojik etkileri olduğu saptanmıştır. Örneğin kanatlı yemlerinde bu lifler gastrointestinal sistemin üst kısmında kimüs retansiyonunu arttırabilmektedir. Bu, hem taşlık gelişimini hem de endojen enzim üretimini stimüle ederek nişasta, lipidler ve diğer besin bileşenlerinin sindirilebilirliğinde artışa yol açmaktadır. Lif, mukoza yapısı ve fonksiyonunu güçlendirerek ince ve kalın bağırsakların bütünlüğünün korunmasına da yardımcı olabilmektedir. Ayrıca kalın bağırsaktaki yararlı mikrobiyotayı da modüle edebilmektedir. İnce bağırsakta sindirim enzimleri aracılığıyla hidroliz edilememelerine karşın, besinsel lifler gastrointestinal sistemdeki mikroflora tarafından bir ölçüde fermente edilebilmektedir. Son ürünler çeşitli gazlar, laktik asit ve bağırsak sağlığı için olumlu yararlar sağlayan kısa zincirli yağ asitlerini içermektedir.

Ancak bu olumlu etkiler, çok büyük oranda lif düzeyine ve tipine bağlıdır; bu nedenle besinsel lifin kaynağı, tipi, formu ve katkı düzeyine ilişkin ayrıntılı bilgi, ticari koşullar altında optimal performans ve ekonomik yararlar elde etmek için kritik önem taşımaktadır.

DAHA DOĞRU SONUÇLAR ELDE ETME ZAMANI
Liflerin daha iyi yönetilmesiyle bağlantılı açık yararlar olmasına karşın, pek çok durumda hala ham lifin kullanıldığı son 30 yılda yem formülasyonuna yaklaşım küçük bir ilerleme göstermiştir. 1865 yılında geliştirilmiş olan bu metodolojide, solvent, seyreltik asit ve seyreltik alkaliyle ekstraksiyondan sonra geriye kalan bitkisel temelli yem rezidüsü ölçülmektedir. Ancak bu ölçüm monogastrik hayvan beslenmesi için oldukça anlamsızdır ve gerçek lif içeriğinin düzey, bileşim ya da fizikokimyasal özellikler açısından tanımlanması konusunda başarı sağlamamaktadır. Bunun yanı sıra lifin yemdeki öneminin olduğundan daha düşük olarak değerlendirilmesine yol açmakta (Şekil 3) ve lifin sağlayabildiği herhangi bir avantajdan yararlanmak için gereken bilgileri verememektedir. Bu nedenlerden dolayı, günümüz yem formülasyonundaki en büyük hata kaynağını temsil etmesi mümkündür. 1960’lı yıllardan gelen diğer iki terim olan asit deterjan lifi (ADF) ve nötral deterjan lifi de (NDF) yem bileşenlerinin rastlantısal bileşenlerini tanımlamakta ve her iki terimde de toplam besinsel lifin anlamlı bir bölümü göz ardı edilmektedir.

Şekil 3: Ham lif, besinsel lif için yetersiz bir ölçüttür
Şekil 4: Çözünen, çözünmeyen NSP, sellüloz ve ligninin ölçülmesi, besinsel lif için daha eksiksiz bir tablo sağlamaktadır

Lifin içeriğini ve fonksiyonel etkilerini temsil eden daha uygun bir değerler dizisi gereklidir. Ham lifin toplam besinsel lifle (nişasta olmayan polisakkarid + lignin toplamı) değiştirilmesi ve bunun suda çözünen ve çözünmeyen fraksiyonlara ayrılması (Şekil 4) iyi bir başlangıç noktasıdır.

Arabinoksilan, beta-glukan ve pektin gibi bireysel çözünmeyen ve çözünen nişasta olmayan polisakkaridlerin yanı sıra bu kompleks yapıları oluşturan belirli bazı tekli şeker oranlarının değerlendirilmesi, beslenmeyle ilgili kararların daha fazla bilgiye dayanarak alınmasına yardımcı olabilmektedir. Buna ek olarak, ince bağısakta amilaz tarafından yıkıma dirençli olan, ancak lif benzeri özellikler gösteren bir nişasta fraksiyonu olan dirençli nişastanın eklenmesi, ek bilgiler sağlayabilmektedir. Farklı lif yapılarına ilişkin kantitatif bilgiler, lif açısından zengin yemlerde NSP yıkımı sağlayan enzimlerin seçimine ve dozuna ilişkin daha fazla bilgiye dayanan ve daha hedefe yönelik kararlar alınmasına da yardımcı olabilmektedir.

HIZLI VE GÜVENİLİR LİF TAYİNİ ANAHTAR NOKTADIR
NSP değerleri birincil olarak Englyst ve Cummings’e (1988) ait olan yöntem gibi enzimatik kimyasal prosedürlerden elde edilmektedir. Bu yöntem, nişastanın enzimatik olarak uzaklaştırılmasını, ardından NSP’nin gaz kromatografisiyle ölçülen şeker bileşenlerine hidrolize edilmesini içermektedir. Şeker bileşimi, besinsel lifin özelliklerini öngörmek üzere kullanılabilmektedir. Bu tür bilgi tabloları mevcut olmasına karşın, gunlar tipik olarak eski tarihlidir ve rölatif olarak az sayıda tekrara dayanmaktadır. Bileşim analizi zaman alan, yüksek maliyetli ve rutin analize uygun olmayan bir yöntemdir. Farklı lif fraksiyonlarının daha kesin bir şekilde ölçümü için kısa süre önce geliştirilen doğru NIR kalibrasyonlarının ölçülemez olma durumunu düzeltebilmesi sevindiricidir.

YEM FORMÜLASYONUNDAKİ LİFİN DAHA İYİ YÖNETİMİ – SÜRDÜRÜLEBİLİR HAYVAN ÜRETİMİ İÇİN ZORUNLUDUR
Sonuç olarak yem formüle eden uzmanların, ham lif kullanımından daha doğru ve kesin besinsel lif ölçümlerine geçmesi gereklidir. Yerel kaynaklı pek çok yan ürün için tipik olan lif açısından zengin maddelerin performans etkinliği üzerinde olumsuz etki olmaksızın yönetilmesi söz konusu ise, bu geçiş zorunludur. Beslenme uzmanları, bu tür adımları atarak konvansiyonel hammaddelerdeki değişkenliği daha iyi bir şekilde yönetmenin yanı sıra, belirli bazı lif yapılarını sağlık ve verimliliği arttırmak için daha stratejik bir şekilde de kullanabilecektir. NSP yıkımını sağlayan enzimlerin daha hedefe yönelik ve bilgiye dayalı bir şekilde kullanımı da mümkün olacaktır. Lif fraksiyonlarının rutin olarak ölçümü için yeni geliştirilen hızlı ve güvenilir NIR temelli araçların kullanıma sunulması, bu yaklaşım değişikliğinin harekete geçirilmesine yardımcı olacaktır.

Adam Smith Hakkında
Adam, EMEA bölgesindeki Yem Optimizasyonu (Enzimler) Yöneticisidir. Imperial College London’dan Hayvan Bilimleri alanında lisans derecesine ve doktora derecesine sahiptir. İngiltere’deki Harper Adams Üniversitesi’nden Kümes Hayvanları Besleme bölümünden mezun oldu. Avrupa ve Asya’yı kapsayan premiks ve yem katkı maddesi sektöründe çeşitli ticari ve teknik yönetim görevlerinde bulunmuş, uluslararası hayvan besleme endüstrisinde 25 yıllık deneyime sahiptir. Adam, DSM’ye 2010 yılında katıldı ve şu anda EMEA bölgesindeki enzim işinin yanı sıra optimum ham madde kullanımı alanındaki beslenme projeleri portföyünü yönetiyor.