Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The objectives of the present master thesis were to investigate the passage rate among lactating Holstein and Swedish red dairy cows to investigate the hypotheses of: 1) The cows’ individual total mean retention time (TMRT) has a negative relationship to the cows’ individual forage intake capacity. 2) A reduced TMRT contributes to a reduced feed efficiency, but a higher milk yield. 3) The chromium (Cr) mordanted fibre marker used in the present study is a reliable substitute for rumen evacuations when measuring TMRT for the solid digesta fraction.
The study was divided into two parts, one marker method study, and one evaluation study. The marker method study was performed on 30 cows in mid lactation. The cows had free access of forage and a concentrate treatment of either 5.25 kg DM/day (5kgC) or 10.5 kg DM/day (10 kgC). The study was performed in four different study sessions of one week each, where each cow was included in one session only. A pulse dose of orally administered marker of 2 or 4 g of chromium (Cr) to measure the TMRT of the solid digesta fraction (TMRTCr), and 10 g of cobalt- ethylenediaminetetraacetic acid, to measure the TMRT of the liquid digesta fraction (TMRTCo), was given to each cow at h=0. This was followed by a scheduled faecal sampling session during a 164-hour period where a total of 24 faecal samples were collected from each cow. After completion of the four study sessions, 16 randomly chosen cows were selected for further analysis. The faecal samples got freeze dried, milled and analysed for Cr and cobalt (Co) concentrations. A plot of the marker concentrations was made for each cow and marker. A two-compartment, and age-independent model (G1G1) was thereafter used to make a curve fit and to predict TMRTCr and TMRTCo for each cow. Statistical analyses were performed by using SAS 9.4 MIXED procedure, proc REG and proc CORR. Statistical analyses was only performed on TMRTCr since the TMRTCo data turned out being unreliable.
The Cr mordanted fibre marker was evaluated in a separate study session of ruminal evacuations per-formed on four ruminally fistulated Swedish red cattle. Indigestible neutral detergent fibre (iNDF) was used as an internal marker. Three ruminal evacuations were performed on all cows at different days and different times to compensate for diurnal variation in rumen iNDF-pool. Feeds and rumen contents were analysed for iNDF whereafter daily iNDF intake and rumen iNDF-pool was calculated. The intake-based TMRT (TMRTin) was thereafter calculated and compared to TMRTCr data which was achieved by a separate marker method session for the ruminally fistulated cows. Proc REG and proc CORR was used to analyse the data.
A positive and significant relationship was shown considering feed efficiency and TMRTCr (P<0.05; R2=0.56), but no significant relationship was observed between TMRTCr and kg milk (P=0.87; R2=0.00), and neither between TMRTCr and kg energy corrected milk (P=0.22; R2=0.18). There was no positive relationship between the cows’ individual TMRTCr and forage DMI intake. The evaluation study could neither verify the Cr mordanted fibre marker as a reliable method to measure TMRT of the solid digesta phase. There was no significant relationship between TMRTCr and TMRTin (P=0.16, R2=0.71). TMRTCr was shown to underestimate the passage rate compared to the rumen evacuation method, which is different compared to other studies regarding this subject. Further research to evaluate the marker method is needed to get a better understanding of the reliability of this less invasive method. Further studies are also requested to further investigate the TMRT’s relation to milk production and feed effi-ciency among cows with different abilities to consume large quantities of roughage.
Keywords: chemical markers, chromium, chromium mordanted fibre, cobalt, concentrate level, EDTA, eth-ylenediaminetetraacetic acid, forage consumption, iNDF, indigestible neutral detergent fibre, liquid digesta phase, mean retention time, MRT, rumen evacuation, solid digesta phase, TMRT, total mean retention time.

Syftet med denna masteruppsats var att undersöka passagehastigheten hos lakterande holsteinkor och svensk röd och vit boskap (SRB). Detta gjordes för att pröva följande hypoteser: 1) Kons totala medelre-tentionstid (TMRT) av digesta har ett negativt samband med kons individuella foderintagskapacitet. 2) En lägre TMRT medför en sämre fodereffektivitet men bidrar trots detta till en högre mjölkavkastning. 3) Den krommärkta fibermarkören som används i denna studie är ett tillförlitligt substitut för våmtöm-ningsmetoden som används när man mäter TMRT av den fasta digestafasen.
Studien var indelad i två delstudier, en markörstudie och en utvärderingsstudie. Markörstudien genom-fördes på 30 kor i mittlaktation. Korna hade fri tillgång på grovfoder och hade en kraftfodergiva på an-tingen 5,25 kg torrsubstans (ts)/dag (5kgC) eller 10,5 kg ts/dag (10kgC). Studien var indelad i fyra lika-dana sessioner, där varje ko endast ingick i en av dessa sessioner. En pulsdos av oralt tillsatt markör av 2 eller 4 g krom (Cr), i form av krommärkt fiber, för att mäta den fasta digestans TMRT (TMRTCr), samt 10 g av cobolt-etylendiamintetraättiksyra för att mäta TMRT av digestans vätskefas (TMRTCo), gavs till korna vid tiden h=0. Detta följdes av en schemalagd träckprovtagningssession, vilken varade i 164 timmar där totalt 24 träckprover togs per ko. Efter genomförandet av samtliga fyra sessioner, valdes 16 slump-mässiga kor ut för vidare analys. Träckproverna frystorkades, maldes och analyserades för Cr- och kobolt (Co)-koncentrationer. En graf på markörkoncentrationerna gjordes för varje ko och markör. En tidsobe-roende tvåpoolsmodell (G1G1) användes för att göra kurvanpassningar, samt för att estimera TMRTCr och TMRTCo för varje ko. Statistiska analyser genomfördes i SAS 9.4 genom MIXED procedure, proc REG och proc CORR. Inga statistiska analyser genomfördes på TMRTCo, då denna data visade sig vara icke tillförlitlig.
Den krommärkta fibermarkören var utvärderad i en separat studie där våmtömningar genomfördes på fyra våmfistulerade SRB-kor. Onedbrytbart NDF (iNDF) användes som en intern markör. Tre våmtöm-ningar genomfördes på samtliga kor vid tre separata dagar och tidpunkter för att kompensera för dygns-variationen i våmmens iNDF-pool. Det dagliga iNDF-intaget och våmmens iNDF-pool mättes och ana-lyserades. Intagsbaserade TMRT (TMRTin) beräknades därefter, följt av statistisk jämförelse med TMRTCr-data vilken tagits fram i en separat markörmetodssession för dessa kor. Proc REG och proc CORR användes för den statistiska analysen.
Studien visade en positiv och signifikant samband mellan fodereffektivitet och TMRTCr (P<0,05; R2=0,56), men ingen signifikant samband visades mellan TMRTCr och kg mjölk (P=0,84; R2=0,00) och kg energikorrigerad mjölk (P=0,22; R2=0,18). Inget positiv samband fanns heller mellan kornas indivi-duella TMRTCr och deras ensilageintag, angivet i kg ts. Utvärderingsstudien kunde inte verifiera den krommärkta fibermarkören som en tillförlitlig metod att estimera TMRT av den fasta digestafasen. Det fanns ingen signifikant samband mellan TMRTCr och TMRTin (P=0,16; R2=0,71). TMRTCr underesti-merade passagehastigheten i jämförelse med våmtömningsmetoden. Detta skiljer sig från andra studier på området. Vidare studier för att utvärdera ovan nämnda markörmetoder behövs för att öka förståelsen av tillförlitligheten hos denna mindre invasiva metod. Ytterligare studier efterfrågas för att vidare under-söka TMRT:s relation till mjölkproduktion och fodereffektivitet hos kor med olika förmåga att konsumera stora mängder grovfoder.
Nyckelord: kemiska markörer, krom, krommärkt fiber, kobolt, kraftfodergiva, EDTA, etylendiamintetraät-tiksyra, grovfoderkonsumtion, iNDF, onedbrytbart NDF, digestans vätskefas, medelretentionstid, MRT, våmtömning, digestans fasta fas, TMRT, totala medelretentionstiden.