P: Dlaczego pomiary zawartości substancji mineralnych są tak ważne?
O: Krowy mleczne czerpią znaczną ilość substancji mineralnych z diety podstawowej, np. z kiszonki z trawy. Wiadomo jednak, że zawartość substancji mineralnych w diecie podstawowej różni się znacznie między poszczególnymi gospodarstwami lub kiszonkami, a zatem w praktyce może łatwo wystąpić nadmiar lub niedobór niektórych substancji mineralnych. Dlatego zaleca się, aby hodowcy bydła mlecznego wybierali premiksy mineralne na podstawie wyników testów na zawartość substancji mineralnych we własnej kiszonce, a nie na podstawie wyników tabelarycznych. W ten sposób mają pewność, że dostarczają zwierzętom optymalnej ilości substancji mineralnych. Ogólnie rzecz biorąc, niedobór substancji mineralnych w diecie zwierzęcia może prowadzić do słabej wydajności, problemów zdrowotnych i reprodukcyjnych, podczas gdy ich nadmiar może trafiać do środowiska. Żaden z tych scenariuszy nie wspiera zrównoważonego wykorzystania zasobów.
Powszechnie występującym problemem zdrowotnym zwierząt jest gorączka mleczna, która jest związana z niedoborem substancji mineralnych. Szacuje się, że straty finansowe z tego tytułu mogą wynosić nawet 9000 € na 100 krów rocznie, z czego 20% jest spowodowanych kliniczną, a 80% podkliniczną gorączką mleczną. Zasadniczo zapobieganie gorączce mlecznej jest znacznie lepsze niż leczenie, dlatego też szeroko stosowana jest tak zwana koncepcja dietetycznej równowagi kationowo-anionowej (DCAB), która opiera się na potasie, sodzie, chlorze i siarce. W tym kontekście analiza poszczególnych składników paszy, jak również analiza całkowitej mieszanki paszowej (TMR) mogą być istotne dla zapewnienia optymalnego żywienia.
P: Jakie są obecnie wyzwania związane z badaniem zawartości substancji mineralnych?
O: Podczas gdy powszechne jest określanie profilu odżywczego paszy, profil mineralny często nie jest badany, a do dawki pokarmowe są określane na podstawie wyników tabelarycznych (np. regionalnych). Do analizy profilu odżywczego najczęściej wykorzystuje się szybkie i opłacalne technologie, takie jak przyrządy oparte na bliskiej podczerwieni. Analiza zawartości substancji mineralnych wymaga jednak pracochłonnych i żmudnych metod z użyciem różnych substancji chemicznych, a zatem jest dość kosztowna. Co więcej, określanie dawek pokarmowych często odbywało się z uwzględnieniem marginesów bezpieczeństwa w kontekście substancji mineralnych, aby uniknąć niedoborów. W związku z tym istnieje tendencja do podawania zwierzętom zbyt wielu substancji mineralnych. Wreszcie, zwykle mija sporo czasu, zanim u zwierząt pojawią się powikłania związane z nieodpowiednią i nieprawidłową podażą substancji mineralnych. Ogólnie rzecz biorąc, koncepcja precyzyjnego żywienia jest szeroko promowana i dyskutowana, ale wciąż pozostaje wiele do zrobienia, jeśli chodzi o wdrożenie precyzyjnego podawania substancji mineralnych w praktyce.
P: Jakie jest obecne zapotrzebowanie na badania zawartości substancji mineralnych?
O: Analiza substancji mineralnych jest często przeprowadzana tylko przez większe gospodarstwa mleczarskie lub te, które już zdały sobie sprawę z związanych z tym korzyści ekonomicznych i środowiskowych. W szczególności biorą pod uwagę profile mineralne swoich pasz, dzięki czemu mogą uzyskać dostosowane do potrzeb premiksy mineralne, a tym samym zapewnić optymalne zaopatrzenie zwierząt w minerały. Zazwyczaj jest to realizowane w ścisłej współpracy lub w formie usługi oferowanej przez firmę dostarczającą premiksy mineralne.
P: Co będzie potrzebne do wdrożenia precyzyjnego podawania substancji mineralnych w całej branży?
O: Można tutaj rozważyć różne podejścia. Po pierwsze, należy edukować branżę na temat znaczenia odpowiedniej podaży substancji mineralnych (tj. bez nadpodaży i niedoboru) w karmie dla zwierząt gospodarskich. Po drugie, metoda analizy substancji mineralnych stosowana w laboratorium powinna być bardziej przystępna cenowo i szybciej dostarczać wyniki w porównaniu z obecnymi metodami. Po trzecie, bilans składników odżywczych w gospodarstwach rolnych jest często dyskutowany w kontekście zrównoważonego rozwoju. Chociaż obecnie bilans składników odżywczych koncentruje się głównie na azocie i fosforze, w przyszłości można zwrócić większą uwagę na inne składniki odżywcze, takie jak magnez, mangan i żelazo. Wreszcie, można by wprowadzić przepisy określające nowe maksymalne zawartości niektórych substancji mineralnych w paszy (np. cynku), co pomogłoby zmniejszyć lub nawet uniknąć wpływu nadmiernej obecnie podaży substancji mineralnych na środowisko.
P: Dlaczego więc potrzebujemy nowej metody?
O: Jak to często bywa, każda metoda ma swoje wady i zalety. Krótko mówiąc, metoda ICP zapewnia bardzo dokładne wyniki, ale jest uciążliwa, a wygenerowanie wyników zajmuje kilka dni i wymaga użycia substancji chemicznych, takich jak kwasy. Metoda XRF charakteryzuje się krótszym czasem realizacji i jest bardziej przyjazna dla operatora, ale może wiązać się z ograniczeniami dotyczącymi wykrywania ważnych makrominerałów, takich jak sód i magnez oraz ogólnie mikrominerałów.
Dzięki Micral™ firma FOSS oferuje szybkie, łatwe w użyciu i dedykowane rozwiązanie do analizy pierwiastków. Przygotowanie próbek jest ograniczone do minimum (np. suszenie i mielenie), a metoda ta umożliwia analizę 60 próbek na godzinę, co zapewnia wysoką wydajność produkcyjną i krótki czas realizacji. To z kolei pozwoliłoby laboratoriom zaoferować np. analizę substancji mineralnych po znacznie bardziej atrakcyjnej cenie dla użytkowników końcowych, takich jak hodowcy bydła mlecznego, a tym samym umożliwić im wysyłanie większej liczby próbek do badań.
P: Dzięki Micral™ dane o zawartości substancji mineralnych są dostępne szybciej i po niższych kosztach – jak wpłynie to na różnych interesariuszy?
a. Rolnicy
- Krótko mówiąc, analiza substancji mineralnych w diecie podstawowej może stać się bardziej przystępna cenowo, co pozwoli rolnikom lepiej zarządzać podażą substancji mineralnych w diecie swoich zwierząt i lepiej ją kontrolować. Biorąc pod uwagę zmienność parametrów odżywczych i mineralnych w kiszonce, przeprowadzanie testów kilka razy w roku może przynieść wymierne korzyści. W oparciu o rzeczywiste dane istnieje możliwość dostosowania składu paszy uzupełniającej, jak np. premiksów mineralnych do profilu mineralnego diety podstawowej, z korzyścią ekonomiczną.
b. Laboratoria
- Micral znacznie przyspieszy i ułatwi badanie zawartości substancji mineralnych w laboratoriach. Może to pomóc laboratoriom zwiększyć swoją przepustowość. Precyzyjne podawanie substancji mineralnych i inne możliwe zmiany w branży mogą przełożyć się na większe zapotrzebowanie na analizy substancji mineralnych. Ponadto wyraźnie krótszy czas realizacji oferowany przez analizator Micral znacznie zwiększa atrakcyjność takiego testu.
c. Konsumenci
- Mleko i produkty mleczne są zazwyczaj doskonałym źródłem wapnia i fosforu dla dorosłych i dzieci, a także dobrym źródłem potasu, magnezu i cynku dla dzieci. Różne badania wykazały, że stężenie niektórych makro- i mikrominerałów w mleku może się różnić w zależności od pory roku, a także metody produkcji, np. mleka ekologicznego lub produkowanego w sposób tradycyjny. Różnice zaobserwowane w badaniach były związane ze stosunkiem zawartości substancji mineralnych do białka mleka (np. w przypadku wapnia, fosforu, magnezu), ale także z dietą krów (np. w przypadku wapnia, miedzi, żelaza, manganu i cynku). Ze względu na swoje odkrycia naukowcy doszli do wniosku, że suplementacja mineralna krów mlecznych powinna być dostosowana do ich diety podstawowej, aby zminimalizować zmienność zawartości makro- i mikrominerałów w mleku i produktach mlecznych.
d. Inni interesariusze
- Przychodzą mi na myśl dwa przykłady. Po pierwsze, przetwórcy żywności doszli do wniosku, że ich emisje z zakresu 3 pochodzą głównie z gospodarstw rolnych dostarczających im np. mięso lub mleko. Dostarczanie zwierzętom dokładnej ilości potrzebnych składników odżywczych i substancji mineralnych (tj. precyzyjne karmienie) byłoby ważnym podejściem do optymalizacji wydajności i zdrowia zwierząt, optymalizacji wykorzystania zasobów, takich jak kiszonka i premiksy, oraz zmniejszenia śladu środowiskowego rolników w tym kontekście. Przetwórcy żywności mogliby w jakiś sposób zachęcać do przeprowadzania większej liczby analiz, aby popularyzować koncepcję żywienia precyzyjnego. Po drugie, różni dostawcy premiksów mineralnych mogliby skorzystać z bardziej szczegółowych informacji na temat zawartości substancji mineralnych w diecie podstawowej, co pomogłoby im odpowiednio dostosować skład swoich premiksów i dalej wdrażać koncepcję precyzyjnego podawania substancji mineralnych. Przyczyniłoby się to do lepszego i bardziej zrównoważonego wykorzystania zasobów.
e. Środowisko naturalne
- Zmniejszenie nadmiernej podaży niektórych substancji mineralnych w paszy dla zwierząt gospodarskich doprowadzi do obniżenia ich stężenia w formie składników odżywczych w nawozach organicznych, które są zwykle używane do nawożenia pól, a tym samym wracają do środowiska. Mikroelementy, takie jak cynk, mogą być toksyczne dla flory i fauny, jeśli występują w zbyt wysokich stężeniach w glebie. Jednak niższe stężenia składników odżywczych w nawozach organicznych oznaczałyby niższe stężenia w glebie, a tym samym niższą absorpcję przez rosnące tam rośliny. Jeśli rośliny te są wykorzystywane jako pasza, można spodziewać się niższych stężeń substancji mineralnych, które wcześniej były dostarczane w nadmiernych ilościach, co możemy zaobserwować przy niższych stężeniach w całym obiegowym przepływie składników odżywczych.
P: Jak rysują się przyszłe perspektywy Micral?
O: Cała branża rolno-spożywcza coraz bardziej koncentruje się na efektywnym gospodarowaniu zasobami, pragnąc osiągnąć zerową wartość emisji netto i spełnić wymagania konsumentów dotyczące zrównoważonej produkcji żywności. Optymalizacja przepływu składników odżywczych w produkcji roślinnej i zwierzęcej będzie ważniejsza niż kiedykolwiek, aby wspierać zieloną transformację. To z kolei przekłada się na nowe wymagania w zakresie możliwości testowania i przystępności cenowej, a także zarządzania danymi (np. wynikami testów). Micral otwiera nowe możliwości pod względem ceny za test i czasu realizacji, a tym samym wyraźnie stanowi platformę do generowania bardzo cennych danych, które są potrzebne m.in. do pełnego wdrożenia np. rolnictwa regeneracyjnego. Szczególnie dokładne profile mineralne pasz dla zwierząt gospodarskich, w szczególności diety podstawowej, pomogą uniknąć niedostatecznej lub nadmiernej podaży substancji mineralnych. Szczegółowa analiza składu odżywczego nawozów organicznych (i/lub mineralnych) umożliwiłaby optymalizację ich wykorzystania.
Ponadto materiał roślinny może być analizowany w celu zrozumienia profilu składników odżywczych, a tym samym zapotrzebowania roślin na składniki odżywcze, a następnie nawożenia ich dokładnie takimi składnikami odżywczymi, jakie są potrzebne, by przyczynić się do ich optymalnego wzrostu i plonów. Krótki czas realizacji dzięki technologii Micral jest absolutnie niezbędny, aby te aplikacje stały się użytecznymi i cennymi usługami dla rolników. Wreszcie, węgiel jest jednym z pierwiastków widocznych w widmach rozwiązania Micral. Rolnictwo ma ogromny potencjał w kontekście pochłaniania dwutlenku węgla poprzez sekwestrację w glebie. Dlatego pomiar zawartości węgla w glebie i dokumentowanie zmian w czasie jest szczególnie interesujące w kontekście obecnej dyskusji na temat klimatu. Bez wątpienia istnieje wiele możliwych zastosowań Micral w związku z efektywnym gospodarowaniem zasobami i ogólnie pojętą zieloną transformacją przemysłu rolno-spożywczego, ale potrzeba dalszych prac, aby je urzeczywistnić i wdrożyć.
