Jednym z podstawowych czynników utrzymania stabilizacji przebiegu procesów fermentacyjnych w żwaczu jest sprawne funkcjonowanie drobnoustrojów żwacza w warunkach fizjologicznego pH (6,2-6,8). Istotny wpływ na to ma synchronizacja podaży składników energetycznych oraz związków azotowych w dawce pokarmowej. Żywienie krów wysokowydajnych, szczególnie w początkowym okresie laktacji powoduje konieczność stosowania pasz o wysokiej koncentracji energii oraz odznaczających się wymaganym pod względem dostępności udziałem frakcji związków azotowych. Nadmiar łatwo fermentujących węglowodanów wywołuje często w praktyce zmiany pH środowiska żwacza powodując równocześnie skrócenie (<6,0) czasu przeżuwania stałej części treści pokarmowej. Sprzyja to zmniejszeniu ilości wydzielanej śliny, która jak wiadomo ma wpływ na neutralizację pH treści żwacza, ze względu na posiadane właściwości buforujące.

    Jak z tego wynika ograniczenie wydzielenia śliny i zmniejszenie częstotliwości i czasu przeżuwania prowadzi do zmian odczynu pH treści żwacza, powodując występowanie niestrawności kwaśnej (laktocydozy) przy nadmiarze łatwofermentujących cukrów. Natomiast nadmiar związków azotowych jest przyczyną zmian pH treści żwacza w kierunku zasadowej i wstąpienia niestrawności zasadowej, czyli zasadowicy żwacza. W jednym i w drugim przypadku ta sytuacja ma wpływ na ilość i skład produktów przemian składników w żwaczu oraz na czas przechodzenia (pasażu) treści żwacza do dalszych odcinków przewodu pokarmowego. Również nadmierne rozdrobnienie (nieprawidłowa struktura fizyczna pasz objętościowych) oraz nadmierna wilgotność powoduje ograniczenie pobierania suchej masy dawki i upośledzenie procesu przeżuwania i wydzielania śliny. Zachowanie fizjologicznego pH żwacza na poziomie 6,2-6,8 sprzyja nie tylko prawidłowemu przebiegowi wchłaniania składników pokarmowych, ale również określony ekosystem wpływa na rozwój populacji bakterii i pierwotniaków, a także pozwala zachować właściwe wchłanianie składników przez ścianki żwacza. 
    Jednym z warunków prawidłowego funkcjonowania żwacza jest podawanie krowom w dawce pokarmowej pasz objętościowych zawierających wymaganą ilość włókna efektywnego (dotyczy to udziału w dawce pasz – siana z roślin motylkowatych lub porostu łąkowego, sianokiszonek wysokiej jakości.) Udział tych pasz zapewnia w znacznym stopniu stymulację wydzielenia śliny u krów. 
    Wszelkie zmiany pH płynu żwaczowego wyraźnie ograniczają aktywność enzymatyczną mikroorganizmów występujących w żwaczu. Ograniczeniu ulega wzrost i namnażanie populacji bakterii celulolitycznych, co skutkuje spadkiem substancji organicznej, szczególnie włókna surowego. Bakterie celulolityczne są odpowiedzialne za rozkład włókna surowego i optymalnie funkcjonują przy pH 6,0-6,8 treści żwacza. Bakterie, które rozkładają skrobię i inne cukry mogą funkcjonować w niższym pH (5,5-6,2), natomiast bakterie fermentacji mlekowej funkcjonują zazwyczaj przy pH treści żwacza 5,8 i poniżej. W warunkach obniżonego pH treści żwacza powstają sprzyjające warunki do zwiększonej produkcji m.in. CO2 (25-35 l na godz.) metanu – CH4, nieznacznych ilości siarkowodoru, wodoru. Udział tych produktów przemian w żwaczu uzależniony jest przede wszystkim od składu i struktury fizycznej dawki. Powstawanie tych produktów wiąże się ze znacznymi stratami energii i ograniczeniem pobierania suchej masy dawki. Obniżenie pH treści żwacza poniżej 5,5 powoduje upośledzenie trawienia i przemian, szczególnie węglowodanów strukturalnych (włókna surowego). Ogranicza to wykorzystanie składników pokarmowych z pasz objętościowych. Depresja trawienia włókna surowego sprzyja nasileniu procesu fermentacji propionowej. Występuje wówczas zmiana stosunku kwasu octowego (C2) do propionowego (C3) na korzyść kwasu C3. Zjawisku temu może towarzyszyć nieznaczne zwiększenie zawartości białka w mleku przy jednoczesnym wyraźnym zmniejszeniu zawartości tłuszczu. Krowy wysokowydajne, ze względu na konieczność zachowania wysokiej koncentracji energii w suchej masie dawki, wymagają zastosowania w ich żywieniu znacznego udziału pasz odznaczających się dużą zawartością skrobii, czyli komponentów zbożowych. Stymuluje to proces fermentacji propionowej, dzięki temu wytwarzany jest kwas propionowy, odpowiedzialny m.in. za powstawanie glukozy (prekursor glukozy). Niezbędna ilość glukozy we krwi warunkuje niezakłócone powstawanie laktozy w mleku, co sprzyja zwiększaniu wydajności mlecznej krów. Część skrobi z niektórych rodzajów pasz, przechodzi w formie niezmienionej do dalszych odcinków układu pokarmowego (jelita cienkiego), gdzie jest trawiona i wykorzystywana jako pierwotne źródło energii. Jednak wyższe dawki skrobii podawane w paszach dla krów wysokowydajnych sprzyjają niebezpiecznemu wzrostowi koncentracji łatwo fermentujących cukrów w żwaczu. Pojawienie się większej ilości tych cukrów w żwaczu skutkuje często zwiększeniem równoczesnego wytwarzania kwasu mlekowego, co jest główną przyczyną obniżenia pH treści żwacza. W takich warunkach ograniczeniu ulega również absorpcja lotnych kwasów tłuszczowych (LKT). 
    Zmniejszenie absorpcji LKT w żwaczu oraz wzrost koncentracji mleczanów i kwasu mlekowego jest bezpośrednią przyczyną występowania kwasicy żwacza w postaci subklinicznej lub klinicznej (pH 5,2-5,6). Upośledzenie syntezy i wchłaniania LKT w żwaczu, które stanowią głównie źródło energii dla pokrycia potrzeb pokarmowych przeżuwacza, sprzyja pogłębieniu niedoborów energii w organizmie szczególnie u wysokoprodukcyjnych krów. Skład LKT jest ściśle uzależniony od udziału poszczególnych frakcji węglowodanów w stosowanych paszach. Węglowodany strukturalne (włókno surowe) stanowią trudnodostępną frakcję cukrowców dla przemian w żwaczu, w przeciwieństwie do cukrów łatwo fermentujących np. skrobii. 
    Znaczny udział w dawce łatwo fermentujących węglowodanów powoduje szybki wzrost populacji wszystkich bakterii zasiedlających żwacz oraz produkcję dużych ilości kwasu propionowego, w sumie LKT. Znaczne ilości kwasu propionowego i stymulacja produkcji mleczanów w takich warunkach przyczynia się do obniżenia pH płynu żwaczowego i w konsekwencji hamuje namnażanie bakterii celulolitycznych. W tym przypadku występuje zwiększenie namnażania bakterii amylolitycznych (wykorzystujących cukry proste (np. Streptococus bovis). Jak z tego wynika bakterie amylolityczne i bakterie wykorzystujące cukry łatwo fermentujące produkują LKT (szczególnie kwas propionowy oraz kwas mlekowy). Kwas mlekowy ulega szybszej dysocjacji w żwaczu niż LKT, dlatego wpływa on bardziej na obniżenie pH płynu żwaczowego w porównaniu do kwasów octowego, propionowego, masłowego i walerianowego. 
    Obniżenie pH płynnej treści żwacza poniżej 5,2 praktycznie hamuje namnażanie i rozwój bakterii celulolitycznych oraz pierwotniaków w żwaczu. Zmianie pH treści żwacza sprzyjają również kiszonki o niskim pH (wykonane z surowców o naturalnej wilgotności). Spadek pH treści żwacza do około 5,0 spowodowany jest głównie przez produkcję znacznych ilości izomerów DL kwasu mlekowego. W takich przypadkach często stosuje się substancje mające za zadanie zneutralizowanie zbyt niskiego pH treści żwacza. Wykorzystuje się m.in. takie dodatki jak kwaśny węglan sodu (soda) NaHCO3, CACO3, MgO, a nawet kwasy organiczne i ich sole. Cechą charakterystyczną tych związków jest między innymi łatwość dysocjacji w wodzie. Dzięki temu mogą wpływać na neutralizację pH żwacza. Proces oddziaływania związków buforujących na pH treści żwacza można uzyskać m.in. poprzez powstawanie soli kwasów organicznych z niektórymi pierwiastkami – Ca, Mg. Do cząsteczki kwasu w formie zdysocjowanej zostanie włączony np. wapń lub magnez, dzięki czemu powstaje sól (np. octan magnezu lub mleczan wapnia), która w dalszych częściach przewodu pokarmowego może być wykorzystana przez organizm krowy. Reakcja ta ma swoje znaczenie ze względu na fakt, że organizm krowy może wchłonąć do krwi tylko związki, w tym wypadku sole, w formie niezdysocjowanej. 
    Obniżenie pH żwacza powodują pasze o dużej zawartości skrobi, np. śruty zbożowe. Najmniej podatna na rozkład w żwaczu jest skrobia z ziarna kukurydzy lub z sorga. Wzrost udziału w dawce pokarmowej węglowodowanów strukturalnych (włókna surowego) w postaci frakcji NDF lub ADF (włókno oznaczone w detergencie kwaśnym), które ma miejsce w warunkach niskiej jakości pasz objętościowych powoduje zwiększenie w żwaczu ilości kwasu octowego. Jednak nadmiar tych węglodowodanów powoduje depresję trawienia substancji organicznej (ograniczenie puli dostępnej energii) i ograniczenie procesów przemian w żwaczu. W przypadku krów wysokowydajnych zawartość włókna surowego w dawce pokarmowej nie powinna być większa niż 18-22%, jednocześnie nie mniej niż 15%. Zawartość ADF w sm dawki powinna wynosić 16-19% dawki, a NDF nie więcej jak 25-29% sm (przy założeniu że 65-75% udziału NDF w dawce pochodzić powinno z pasz objętościowych).
    Głównym źródłem łatwo fermentujących węglowodanów są zbożowe pasze treściwe, młode intensywnie rosnące zielonki, melasa i inne produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego. Przy znacznym obniżeniu pH treści żwacza ulega ograniczeniu rozwój i namnażanie bakterii Streptoccocus bovis i gwałtownie rozwijają się bakterie kwasu mlekowego. Wytwarzany przez nie nadmiar kwasu mlekowego obniża zdolności buforowe żwacza i prowadzi w końcu do zahamowania motoryki żwacza, naruszenia całego ekosystemu przedżołądków. 
    Część kwasu mlekowego wchłaniana jest poprzez ścianki żwacza, co powoduje wzrost jego koncentracji we krwi, będąc jedną z przyczyn wystąpienia kwasicy metabolicznej. W takich warunkach zmniejsza się stężenie dwuwęglanów i wapnia w organizmie. W efekcie obniżenia się pH krwi ulega również zachwianiu równowaga kwasowo-zasadowa organizmu. 
    Nadmierna ilość białka ogólnego w suchej masie dawki, w tym szczególnie związków azotowych łatwo ulegających hydrolizie i rozkładowi w żwaczu, doprowadza do zmiany pH w kierunku zasadowym, w wyniku powstania nadmiernych ilości amoniaku. Wpływa to pośrednio na wzrost syntezy mocznika w wątrobie oraz zwiększenie koncentracji tego składnika we krwi i w mleku krów. W normalnych warunkach przy stosowaniu zbilansowanej dawki, bakterie doskonale sobie radzą z wykorzystaniem prostych związków azotowych niebiałkowy m.in. azotu amoniakalnego, który stanowi substrat do syntezy białka mikrobiologicznego. Dla zapewnienia prawidłowego wykorzystania amoniaku niezbędna jest podaż w dawce łatwodostępnej energii (wymagana jest synchronizacja podaży energii i związków azotowych dla zachowania prawidłowego przebiegu przemian w żwaczu.
    Zwierzęta, u których stwierdza się zaburzenia metaboliczne na tle pokarmowym (kwasica, zasadowica) charakteryzują się utratą apetytu, zmniejszeniem pobierania sm dawki, spadkiem wydajności mlecznej oraz zmianami podstawowego składu mleka (zmniejszenie zawartości tłuszczu, białka), a także obniżeniem przydatności technologicznej mleka do przerobu. Często towarzyszy tym zaburzeniom zmniejszenie masy ciała, pogorszenie kondycji, biegunki, schorzenia kończyn (ochwat), w rzadkich przypadkach upadki. 
    Profilaktyka polega między innymi na kontroli jakości pasz i prawidłowym bilansowaniu dawki zgodnie z aktualną produkcją mleka, unikaniu gwałtownych zmian pasz, stopniowym przyzwyczajaniu zwierząt do pobierania większych dawek pasz treściwych (należy dzielić dawkę pasz treściwych – max 1-2 kg paszy treściwej na 1 odpas, unikać pasz nadmiernie rozdrobnionych). Konieczna jest m.in. kontrola składu węglowodanów niestrukturalnych (ADF, NDF), zawartości skrobi, zawartości białka ogólnego i jego frakcji, a także określać na bieżąco koncentrację energii (JPM/kg sm). W warunkach obfitego użycia pasz treściwy, w tym komponentów zbożowych, należy stosować substancje buforujące w postaci dodatku kwaśnego węglanu sodu (150 do 200 g/szt/dzień). Istnieje również potencjalna możliwość zwiększenia namnażania i rozwoju bakterii amylolitycznych oraz celulolitycznych, w wyniku stosowania różnych preparatów stymulujących ich rozwój oraz w wyniku przestrzegania racjonalnego, z obowiązują normą, żywienia krów.
    Duże znaczenia na przebieg procesów przemian w żwaczu i stabilizację treści żwacza ma stosunek suchej masy pasz treściwych do suchej masy pasz objętościowych. Zazwyczaj nie powinien być on wyższy niż 40:60. Przy większej jeszcze ilości pasz treściwych i nieprawidłowej strukturze dawki zanika proces przeżuwania stałej treści pokarmowej, któremu towarzyszy znaczne ograniczenie wydzielania śliny. Substancje buforujące, które występują w ślinie sprzyjają stabilizacji pH żwacza oraz dzięki temu wzrostowi produkcji LKT. 
     Stosowanie nowych technologii żywienia krów w formie dawek TMR, PMR sprzyja utrzymaniu stabilnego pH treści żwacza i efektywnemu przebiegowi procesów treści pod warunkiem zapewnienia wymaganej koncentracji składników w sm dawki z równoczesnym zachowaniem struktury fizycznej i wilgotności (40-50%). 

Tags: fizjologia bydła , fizjologia żywienia , żywienie bydła