Forskere ved Institut for Husdyr- og Veterinærvidenskab har udviklet en ny metode til at måle kulhydrater i fodermidler. Med nær-infrarød spektroskopi (NIRS) kan man nu hurtigt bestemme forskellige kulhydrater og lignin i fodermidler til enmavede dyr som svin og fjerkræ. Metoden er teknisk, men gevinsten er tydelig: hurtigere analyse af foderets indhold kan give mere præcis ernæring, bedre dyrevelfærd, lavere foderpris og mindre miljøbelastning.

Hvorfor er kulhydrater og lignin vigtige?

Kulhydrater udgør størstedelen af foderet til enmavede dyr. De er en stor gruppe stoffer med forskellig opbygning og ernæringsmæssig værdi. Sukker og stivelse er fordøjelige kulhydrater, som giver energi. Andre kulhydrater kan ikke nedbrydes af dyrenes egne enzymer. Det er kostfibre, som i stedet nedbrydes af bakterier i tarmen. Nedbrydningen afhænger af fibrenes struktur. Fibrene kan have forskellig kædelængde, bestå af forskellige sukker-enheder og være bundet sammen på forskellig måde. Lignin hører også til kostfibre. Det er ikke et kulhydrat, men er tæt bundet til fibre i planter og påvirker, hvor let de nedbrydes. Sammensætningen af kulhydrater har derfor stor betydning for dyrenes fordøjelse, optag af næringsstoffer og trivsel.

En kendt teknik men ny anvendelse

NIRS er en hurtig metode, som kræver meget lidt forberedelse. Man lyser blot på prøven med nær-infrarødt lys. Noget lys bliver absorberet, andet reflekteres. Det reflekterede lys måles i det nær-infrarøde område og giver en slags fingeraftryk af prøvens indhold. Ved hjælp af statistiske metoder kan man udvikle modeller, der kan forudsige indholdet af bestemte stoffer.

NIRS bruges allerede til at måle vand, protein, fedt, aske, stivelse og træstof i korn. Det nye er, at forskerne nu har brugt metoden til at måle mange forskellige typer kulhydrater på én gang i forskellige råvarer.

Ulemper ved traditionelle analyser

Traditionelle kemiske metoder til at måle fibre er langsomme, dyre og kræver analytisk kompetence og særligt udstyr. Desuden måler de hyppigst anvendte metoder kun dele af fiberindholdet – som træstof, NDF og ADF. Disse tal giver ikke det fulde billede af fibrenes sammensætning og betydning i fodringen.

Genkendelige mønstre i lyset

Forskerne undersøgte 304 fodermidler. De kom fra korn (byg, hvede, tritikale, rug, majs), biprodukter (klid, gluten, skaller), proteinrige foderstoffer (soja, raps, ærter, lupin) og fiberholdige foderstoffer (lucerne, græs, roepulp). Prøverne blev først analyseret med klassiske metoder og derefter scannet med NIRS. Ved at sammenligne resultaterne udviklede forskerne modeller, som kan forudsige prøvernes indhold.

”Vi har scannet vores ret store samling af prøver, som vi har analyseret gennem årtier”, forklarer Professor Knud Erik Bach Knudsen fra Institut for Husdyr- og Veterinærvidenskab ved Aarhus Universitet. Han har viet det mest af sin karriere til netop at studere kulhydrater og deres betydning for dyr og mennesker.

Præcision og potentiale

Modellerne viste høj præcision – over 90 % – for de fleste kulhydrater. Stivelse og cellulose blev bestemt med størst sikkerhed og egner sig til rutinekontrol. Fiberfraktionen af polysakkarider (NSP) blev også bestemt med god præcision, men med lidt større usikkerhed. Det samme gjaldt nogle af NSP’s bestanddele.

Indholdet af glukose og oligosakkarider blev bestemt med lavere præcision. Det skyldes blandt andet, at der var få prøver med disse stoffer.

”Om præcisionen er god nok, afhænger af, hvad resultaterne skal bruges til,” siger lektor Institut for Husdyr- og Veterinærvidenskab Samantha Joan Noel, som har stået for NIRS-analyserne. ”I nogle tilfælde er estimaterne fine, i andre ikke. Den store fordel er, at man får mange værdier på én gang – værdier, som ellers ville være dyre og tage lang tid at få,” forklarer hun.

”Vi er ikke de eneste, der har brugt NIRS til at måle kulhydrater,” tilføjer Knud Erik Bach Knudsen. ”Men vi har målt flere typer og brugt mange forskellige prøver. Vi har også valideret metoden med et uafhængigt datasæt bestående af cirka 20 % af prøverne. Det gør vores studie unikt.”

Mere præcis fodring

Med NIRS kan foder analyseres hurtigt og billigt. Det gør det lettere at tilpasse foderet til dyrenes behov, forbedre sundhed og vækst, mindske spild og miljøpåvirkning og bruge tilsætningsstoffer som enzymer mere målrettet.

Præcisionsfodring handler om at give dyrene præcis den mængde og type næringsstoffer, de har brug for. Det kræver detaljeret viden om foderets indhold – og her kan NIRS være et vigtigt værktøj.

”Vi vil gerne udvikle metoden videre med flere prøver, men det kræver finansiering,” siger Samantha Noel. ”Og hvis metoden skal bruges i praksis, kræver det en aftale med en virksomhed, som vil kommercialisere den,” slutter hun.

Supplerende oplysninger

Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger: