これまでのブログの内容は、食品副産物に関連したことを多く取り上げてきました。
牛に多く使われている食品工場等からでる副産物は、水分が高いものが多く、TMRの原料として組み込み、このTMRを密封貯蔵すれば、多くは乳酸・アルコール発酵することになります。過去のブログにおいても述べてきたように、この発酵TMRは、国内の公的機関等により調査、研究され、多くのことが明らかになっています。
しかし、この発酵TMRの調査は乳酸菌を視点とした調査が多く、酵母によるアルコール発酵にはあまり触れていない報告事例が多くみられます。
一般に通常の牛の飼料メニューでは、酒粕やリンゴ粕サイレージの組み入れを除き、牛のアルコールの摂取は少ないのですが、発酵TMRでは、アルコールの摂取は少なくなく、牛の代謝に及ぼすことが多くなります。
そこで今回は、このアルコール(主にエタノール)に焦点を当て、牛への代謝について簡単に整理します。
乳牛、肉牛へのエタノールの給与による影響の研究は、過去、国内の研究機関等も実施され、1985年には一般社団法人アルコール協会を中心に5年間調査されています1)。
その中での報告で注目したのは、「分娩直後のアルコール投与効果」の試験結果です。
分娩牛への100gのエタノールの給与はTDN115gほどのエネルギー源ですが、血行促進効果があるためか、有意に胎盤排出時間が短くなっています。実際、これに呼応するように分娩前後の添加剤として、エタノールが添加されている市販商材が散見されます。
下記に示すように、発酵TMR中の糖(ブドウ糖)は、酵母が代謝することにより、乳酸菌の代謝とは異なり、理論上は100gのブドウから51gのエタノールと49gの炭酸ガスが発生します。そのため乾物ロスは大きいことがわかります。しかし、牛におけるエタノールのエネルギー価は高く、先の調査例では、TDN115%との記載がありました。つまりエタノールは高エネルギーの範疇に入ります。しかし、揮散しやすいため、発酵TMRを開封後は、できるだけ速やかに給与したいところです。
<エタノールの化学反応式:C6H12O6⟶2 C2H5OH + 2 CO2>
アルコールのルーメンにおける代謝については、参考資料2)の「ルーメン発酵及びルーメン微生物の代謝に及ぼすエタノールの影響」が参考になります。
牛がアルコールを摂取すると先ずルーメン微生物により代謝され、酢酸、カプロン酸等の低級脂肪に代謝されます。ルーメンでの代謝を免れたアルコールは血中移行し、人と同様、肝臓で代謝、糖新生され、エネルギー源になります。
夏季に製造された発酵TMRは、乳酸発酵が強くなり酢酸が多くなります。そのような乳酸菌発酵主体より酵母菌によるアルコール発酵が強いものを牛は好むようです。
しかし、アルコール発酵が強い場合、発酵前TMR材料中の糖からエタノールが生成されるため、乳酸発酵と同様、ルーメン微生物のエネルギー源である糖が少なくなるためこれを考慮したTMR設計が必要になります。
次回はTMRを発酵せることによる有機酸カルシウム(主に乳酸カルシウム)の生成ついて整理したいと思います。
(参考資料)
1)「飼料用アルコール」(マニュアル):「アルコール飼料化研究推進委員会」(平成3年3月、社団法人 アルコール協会)
2)「ルーメン発酵及びルーメン微生物の代謝に及ぼすエタノールの影響」:「栄養生理研究会報」38(1):37-54 1994

