Digestion of feed-technologically processed cereals in exercised horses
English language abstract The main objective of this thesis was to obtain more knowledge of digestion of cereals in exercised horses. The area of research was focused on modelling of the gastrointestinal (GI) passage kinetics and precaecal and total digestibility of cereals. Four caecally cannulated horses were used in the experiments. The horses were exercised daily 60 - 90 min in walk and trot in an outdoor rotary exerciser, and were fed rations corresponding to 50 % above maintenance energy level (Martin-Rosset, 1984).
Mathematical models by Pond et al. (1988) originally developed for modelling ruminant GI-kinetics were applied to the equine marker excretion curves. The models calculate retention times in the equine GI tract, with either one or two compartments where the feed particles are retained and mixed. Retention times in the different compartments were calculated from the shape of the excretion curves. The aim of the first experiment was to establish which model fitted best to the excretion curves. This was evaluated by the variance (MSE) within the models. Two models, the one-compartment G4-model and the two-compartment G4G1-mode1 showed an equally good fit to the observed marker excretion curves, and were both proposed as good mathematical models to describe the equine GI passage kinetics. Hay and oats had similar excretion curves, and the total mean retention time was 26.0 h for hay and 26.7 h for oats.
The next experiment aimed at investigating differences in GI retention times among types of grain and among processing methods. Barley, wheat and maize were all processed using four different methods: ground, pelleted, extruded and micronized. The G4G 1-model by Pond et al. (1988) was used to calculate the retention times in the GI-tract. Statistical analysis showed that among cereals, the maize feeds had the longest retention time in the time dependent compartment, and accordingly also the slowest passage rate out of this compartment. No difference in total mean retention time was observed. Among the processing methods, the ground feeds had a longer retention time in the time-dependent compartment. It was concluded that processing affects passage parameters, but does not affect the total retention time in the equine GI-tract.
The mobile-bag method was used to investigate the equine precaecal and total tract digestibility of starch and protein in cereals. To avoid excess fermentation and gas production in the caecum and colon, a high precaecal digestibility of starch is wanted. Proteins can only to a small degree be absorbed from the intestine distal to the ileum; hence also a high precaecal digestibility of protein is required. Technological processing increased both precaecal and total tract digestibility of cereals. Among the types of grain, oats had the highest precaecal and total digestibility of starch. Although the total digestibility of protein was lower than for barley and maize, oats had a high precaecal digestibility, enabling the horse to utilize the protein well. Feeding of performance horses on high cereal diets can be optimized using cereals processed with high-temperature feed-technological methods like micronizing.
Address as of October 2008: Drøbaksveien 380, N-1430 Ås
Fordøyelse av fôrteknologisk behandlet kraftfôr hos hester i trening
Norsk sammendrag Hovedmålsettingen for denne avhandlingen var å skaffe til veie mer kunnskap om fordøyelse av kraftfôr hos hester i trening. Fokus på forskningen ble lagt til to områder: modellering av gastro-intestinal (GI) passasje og partiell fordøyelse av kraftfôr. I forsøkene ble fire blindtarmsfistulerte hester brukt. Under hele forsøksperioden ble hestene trent 60 - 90 min i skritt og trav daglig i en utendørs treningsmaskin, og fôret med rasjoner som tilsvarte 50 % over vedlikeholdsnivå for energi (Martin-Rosset, 1984).
Matematiske modeller utviklet av Pond et al. (1988) til modellering av drøvtyggerens GI-kinetikk ble brukt på hestenes ekskresjonskurver for markører. Modellen beregner oppholdstider i hestens fordøyelsessystem med enten en eller to avdelinger der fôret blir holdt tilbake og blandet. Oppholdstider i de ulike avdelingene ble beregnet ut fra formen på ekskresjonskurven for markører. Utfordringen ved det første forsøket var å slå fast hvilken modell som var best skikket til å beskrive hestens passasjekinetikk. Modellenes evne til å beskrive hestens GI passasjekinetikk ble evaluert på grunnlag av variansen (MSE) innen modellene. To ulike modeller, en-avdeling modellen G4 og to-avdeling modellen G4Gl viste like god tilpasning til ekskresjonskurvene, og ble begge foreslått som gode matematiske modeller til å beskrive hestens fordøyelseskinetikk. Det ble også slått fast at høy og havre hadde svært like ekskresjonskurver, og at hestens gjennomsnittlige GI- tilbakeholdelsestid var 26,0 timer for høy og 26,7 timer for havre.
Neste eksperiment gikk ut på å undersøke forskjeller i GI oppholdstid mellom forskjellige kornslag og mellom forskjellige prosesseringsmetoder. Bygg, hvete og mais ble alle prosessert på fire forskjellige måter: malt, pelletert, ekstrudert og mikronisert. G4G1-¬modellen modifisert fra Pond et al. (1988) ble brukt for å beregne oppholdstidene i fordøyelsessystemet. Statistisk behandling viste at blant kornslagene hadde mais-fôrene lengst oppholdstid i den aldersavhengige avdelingen, og som en følge også lavest tømningshastighet ut fra denne avdelingen. Det var ingen endring i den totale oppholdstiden i fordøyelseskanalen. Blant prosesseringsmetodene skilte de malte fôrene seg ut ved å ha lenger oppholdstid i den aldersavhengige avdelingen. Det ble konkludert med at prosessering påvirker passasjeparametre, men påvirker ikke den totale oppholdstiden i hestens fordøyelseskanal.
For å muliggjøre en sammenlikning av precaecal og total fordøyelighet av stivelse og protein i kraftfôr til hest, ble mobile bag-teknikken brukt. Det er ønskelig med høy precaecal fordøyelighet for å unngå for høy fermentering med gassdannelse i blindtarm og tykktarm. Aminosyrer kan bare i liten grad absorberes fra tarmen etter at tynntarmen er passert, derfor er også høy precaecal fordøyelighet av protein viktig. Fôr-teknologisk prosessering av kornslagene økte både den precaecale og totale fordøyeligheten av kraftfôret. Blant kornslagene skilte havre seg ut ved å ha høyest precaecal og total fordøyelighet av stivelse. Selv om den totale fordøyeligheten av protein var lavere enn for bygg og mais, hadde havre høy precaecal fordøyelighet, som gjør det mulig for hesten å utnytte proteinet godt. Fôring av konkurransehester på høye rasjoner kan optimaliseres ved bruk av kraftfôr prosessert med høytemperatur prosesseringsmetoder som mikronisering.
Nøkkelord til artikkelsøk: Compartmental model, hay, horse, oat, passage kinetics, retention time, cereals, equine, feed technology, passage rate, ytterbium, feed technological treatment, mobile bag, precaecal digestion, protein, starch
Adresse pr. oktober 2008: Drøbaksveien 380, 1430 Ås
