NASILENIE SELEKCJI NIE MUSI OZNACZAĆ POGORSZENIA DOBROSTANU

Transkrypt

1 NASILENIE SELEKCJI NIE MUSI OZNACZAĆ POGORSZENIA DOBROSTANU Wg Mazanowskiego (2011), produkcja kurcząt brojlerów jest jedną z najważniejszych i dynamicznie rozwijających się dziedzin drobiarstwa. Niepokój o wykarmienie zwiększającej się liczby ludzi na świecie, przy równoczesnym dążeniu do minimalizowania wpływu producentów żywności na środowisko, rodzi pytanie w jaki sposób rolnictwo ma stać się "intensywnie zrównoważone" i równocześnie bardziej wydajne (Gerbet i in., 2013). Wg FA- OSTAT (2009) do 2050 r. liczba ludzi na świecie ma osiągnąć 9 miliardów, a rosnące spożycie mięsa i nabiału, wymusza zwiększanie jego produkcji. Obecnie ubija się ok. 58 mld kurcząt rocznie, które są najczęściej spożywanym gatunkiem mięsa (FAOSTAT, 2012) i przewiduje się, że do 2020 r. wyprzedzi ono spożycie wieprzowiny. Wg Dawkins (2014), do 2020 r., największy wzrost produkcji brojlerów nastąpi w południowo-wschodniej Azji i Afryce Subsaharyjskiej (USDA, 2013). W intensywnym chowie, nowoczesne, towarowe zestawy kurcząt brojlerów zapewniają bardzo opłacalną produkcję białka w wyniku właściwego żywienia, metod zarządzania stadem, a szczególnie dzięki skutecznym metodom genetycznego doskonalenia wybranych linii ojcowskich i matecznych na szybkie tempo wzrostu młodych, towarowych kurcząt, ich dużą wydajność mięśni piersiowych oraz dobre wykorzystanie paszy/kg przyrostu masy ciała (Flock i in., 2005; Mazanowski, 2011). Tak prowadzona selekcja obniża jednak poziom dobrostanu w stadach hodowlanych kur mięsnych i towarowych kurcząt brojlerów, zmniejsza ich odporność na choroby układu sercowo-naczyniowego oraz sprzyja ułomnościom nóg. Bez stosowania ograniczeń w dostępie do paszy, kury mięsne bardzo szybko otłuszczają się, z trudem się poruszają, a u kogutów spada zdolność rozpłodowa. Aby uniknąć tych negatywnych objawów, ogranicza się w stadach rodzicielskich podawanie paszy o 25-50% (Kaczmarek i Rutkowski u Jankowskiego i in. 2012), a wg. Decupere i in.(2007) można wówczas żywić stado ad libitum. Postępowanie takie obniża jednak poziom dobrostanu, gdyż ptaki wykazują oznaki przewlekłego lub metabolicznego głodu. Ponadto, gdy młode kurczęta mają rosnąć, dostęp do paszy w stadzie rodzicielskim powinien zapewnić im odpowiedni status zdrowotny (Mazanowski, 2011; Renema i in. 2007). Wyżej przedstawione problemy zmuszają do zastanowienia jak będzie się przedstawiał w przyszłości dobrostan kurcząt mięsnych. Selekcjonowanie w ciągu ostatnich 50 lat linii kur mięsnych na zwiększenie produkcyjności ich potomstwa, kurcząt brojlerów (szybsze przyrosty masy ciała i lepsze wykorzystanie paszy), zakłóciła dobrostan tak w stadach hodowlanych (prarodzicielskich i rodzicielskich), jak i towarowych kurcząt brojlerów (Dawkins, 2012 ). Jak więc daleko można przesunąć cele genetycznego doskonalenia brojlerów by nie przekroczyć społecznie nieakceptowanego poziomu dobrostanu (Sandøe i in., 2009)? Dawkins (2014) zastanawia się czy jest konflikt między selekcjonowaniem mięsnych kur na cechy związane z dobrostanem a wskaźnikami produkcyjnymi? Mimo sekwencjonowania DNA genomów różnych gatunków zwierząt, w tym także i kur (ICGSC - International Chicken Genome Sequencing Consortium, 2004), jeszcze nie wiele wiemy, jak i które geny rzeczy- 8

2 wiście oddziałują na rozwój somatyczny ptaka i jak współdziałają ze sobą. Czy w przyszłości nadal będzie sprzeczność między genetycznym doskonaleniem cech produkcyjnych, a właściwościami warunkującymi dobrostan ptaków? Granice selekcji Wg Albers (1998), pułap genetyczny w hodowli kur mięsnych zostanie osiągnięty w ciągu najbliższych 20 lat. U dzikich zwierząt istnieją ograniczenia w doborze naturalnym co potwierdza wymarcie ponad 90% wszystkich gatunków, które kiedykolwiek żyły na Ziemi (Simson, 1983). Niektóre z nich przekształciły się w nowe gatunki, lepiej przystosowane od swych przodków do zmieniających się warunków środowiskowych. Można sądzić, że jedna odmiana dinozaurów przetrwała do dziś, przekształcając się w ptaki. Granice doboru naturalnego są skutkiem plejotropowego działania genów o pożądanych i niepożądanych skutkach i równocześnie wpływających na ewolucję innych organizmów, takich jak drapieżniki lub czynniki patogenne (Dawkins, 1982). Sztuczna selekcja ma przewagę nad naturalną, gdyż nie powoduje tak negatywnych skutków. Dzięki nowym osiągnięciom genetyki, można zwiększyć np. częstotliwość pojawiania się pożądanych mutacji. Planowo kojarząc zwierzęta, możemy rozmnażać te, które bez naszej pomocy zginęłyby w naturze co nie oznacza, że jesteśmy już wstanie dowolnie je projektować. Są jednak możliwości wyhodowania zwierząt o cechach lub ich kombinacji, dzięki którym osiągną sukces produkcyjny i wysoki dobrostan, co jednak nie byłoby możliwe do osiągnięcia w środowisku naturalnym. Selekcja naturalna i hodowlana mają jednak granice, a zwierzęta nie są nieskończenie plastyczne. Etyka również wyznacza granice selekcji, których przekroczenie nie będzie tolerowane przez społeczeństwo, mimo że dzięki nowym metodom genetyki, będzie można kontynuować doskonalenie cech zwierząt (Sandøe i in., 2009). Nawet jeśli produkcja bardziej wydajnych kurcząt brojlerów będzie ekonomicznie uzasadniona, ale kosztem ich dobra, to ludzie mogą ograniczyć spożywanie mięsa drobiowego. Zrównoważone programy hodowlane muszą przeciwdziałać obniżeniu standardów dobrostanu (Sandøe i in., 2009), a genetycy powinni zrobić więcej niż tylko powstrzymać jego obniżenie. Selekcja na takie cechy jak zwiększona odporność na choroby, mocne nogi i większa przeżywalność ptaków, mogą się do tego przyczynić. Realizacja tych zadań zależy od tego, czy selekcja kur mięsnych na cechy warunkujące wyższy dobrostan, musi się wiązać z obniżeniem wysokiej produkcyjności kurcząt, jaką osiągnięto w ostatnich 60 latach. Należy zatem dążyć do objęcia dobrostanu programami hodowlanymi, których celem byłoby równocześnie zwiększanie wydajności brojlerów. Dobrostan a produkcyjność kurcząt bojerów Prosta definicja dobrostanu wg Dawkins (2014) oznacza, że zwierzęta są zdrowe i mają to, co chcą. Skutkiem wyższego dobrostanu zwierząt hodowlanych będą bezpośrednie korzyści, takie jak wyższa przeżywalność, lepsze wykorzystanie paszy, poprawa jakości mięsa i jaj, zmniejszenie wydatków na leki i chęć konsumentów do płacenia więcej za produkty żywnościowe pochodzące z chowu drobiu o wysokim dobrostanie. Dobrostan i wysoka produkcyjność ptaków mogą być ze sobą w bezpośrednim konflikcie, gdyż programy hodowlane obejmujące doskonalenie ważnych gospodarczo cech, powodowały obniżenie komfortu chowu. Jednak główną przyczyną obniżenia dobrostanu jest hodowlana selekcja, której do niedawna cele wąsko skupiały się na jednej lub kilku cechach produkcyjnych (Simm, 1998). Rozszerzając kryteria selekcyjne, będzie można zmniejszyć pozorny konflikt i osiągnąć więcej celów (Dawkins i Layton, 2012). 10

3 Selekcja na wiele cech a tempo wzrostu młodych kurcząt Firmy hodowlane w swych programach genetycznego doskonalenia kur mięsnych, coraz częściej uwzględniają zdrowie ptaków i ich dobrostan obok cech o dużym znaczeniu ekonomicznym, takich jak mocne, zdrowe nogi, dobry stan okrywy piór, dobre wykorzystanie paszy (Katanbaf i Hardiman, 2010). Dążąc do utrzymania w stadzie warunków komfortowego chowu, szybkie tempo wzrostu pojawia się jako problem, prowadzący do pozornej sprzeczności między selekcją na cechy dobrostanu, a wskaźnikami produkcyjnymi. Hodowcy starają się taki konflikt wyeliminować, wybierając na rodziców następnego pokolenia, ptaki wyróżniające się zarówno wysokim tempem wzrostu jak i cechami wysokiego dobrostanu. Powstaje pytanie czy zależność między tempem wzrostu, a spadkiem dobrostanu jest nierozerwalna i czy też jest efektem różnych strategii hodowlanych, a właściwości te mogą być rozdzielone. U dzikich zwierząt jest wiele przykładów szybkiego tempa wzrostu w młodym wieku bez ubocznych skutków. U wielu gatunków ptaków o krótkim sezonie lęgowym lub bardzo zagrożonych drapieżnikami, dobór naturalny faworyzował te młode ptaki, które w najwrażliwszym dla siebie okresie życia rosły możliwie jak najszybciej (Remes i Martin, 2002). Rozmnażające się w Arktyce takie ptaki jak Śpiewak Islandzki (Calidris canutus) i Duża Gęś Śnieżna (Chen caerulescens atlantica), przystosowały się do krótkiego lata, w którym bardzo szybko rosnące ich pisklęta, w krótkim czasie stają się niezależne od swoich rodziców (Schekkerman i in., 2003). Wynika z tego, że szybkie tempo wzrostu młodych, zdrowych gąsiąt, zostało przyspieszone w wyniku naturalnej selekcji. Rozwijające się ciało młodych ptaków, dobrze sobie radzi również z szybko rosnącą jego masą. Problemem zatem nie jest samo wysokie tempo wzrostu, ale sposób w jaki zostało ono osiągnięte. W przyrodzie, szybko rosnące młode zwierzę, którego szkielet nie może udźwignąć zbyt dużej masy ciała - ginie. Szybki wzrost młodych zwierząt będzie dla nich korzystny tylko wtedy, gdy równocześnie nastąpią zmiany w mięśniach szkieletowych i innych organach co oznacza, że jest to pożądany wzrost. Selekcja naturalna obejmuje wiele cech całego organizmu, w tym również genów determinujących szybkość wzrostu. Natomiast wiele programów hodowlanych skupiło się na doskonaleniu zwykle tempa wzrostu i kilku innych cech produkcyjnych z pominięciem zdrowia i dobrostanu ptaków. Wg Lawrence i in. (2004) należy brać przykład z ewolucji będącej skutkiem naturalnej selekcji i opracowywać programy selekcji na wiele cech. Ochronią one przed spadkiem poziomu dobrostanu w stadzie i zapewnią poprawę jego statusu zdrowotnego, zwiększą przeżywalność, odporność na choroby i chęć poruszania się ptaków po podłodze w brojlerni. Podobny konflikt pomiędzy poziomem cech produkcyjnych, a dobrostanem jawi się w hodowli kur mięsnych, selekcjonowanych na wysoką produkcyjność ich towarowego potomstwa kurcząt-brojlerów przy jednoczesnym stosowaniu ograniczonego żywienia tak, by stado było zdrowe. Wg Decuypere i in.(2006), "dylematem hodowcy" jest wówczas obniżenie poziomu dobrostanu w stadzie prarodzicielskim lub rodzicielskim kur mięsnych na skutek ograniczenia ptakom paszy, co wywołuje u nich poczucie głodu. Barbato (1991) sugeruje, że należałoby ptaki selekcjonować na różnych etapach ich rozwoju, uwzględniając adekwatny kształt krzywej wzrostu i zapotrzebowanie na białko młodych ptaków, a dorosłym - ograniczyć paszę, by zahamować przyrosty masy ciała i odkładanie tłuszczu. Dopasowanie tempa wzrostu do rosnącej masy ciała jest charakterystyczne u dzikich zwierząt, u których w kolejnych etapach życia ujawnia- 12

4 ją się różne naciski selekcyjne w odniesieniu do tempa rozwoju zarodkowego oraz młodych i dorosłych osobników (Ricklefs, 2010). Młodość jest etapem na drodze ku dorosłości, ale musi być w pełni funkcjonalna sama w sobie. Każdy gatunek ma swoją trajektorię wzrostu, determinowaną różnymi genami, ujawniającymi swój wpływ na różnych etapach życia. Rozbieżna selekcja na tempo wzrostu 14-dniowych brojlerów i osobna na udział (%) tkanki tłuszczowej w 42 dniu życia wykazała, że początkowe tempo wzrostu młodych kurcząt jest niezależne od genetycznie warunkowanej otyłości dorosłych osobników, dzięki czemu młode kurczęta rosną szybko, ale nie otłuszczają się tak jak ptaki dorosłe (Kaczmarek i Rutkowski u Jankowskiego, 2012). Zarówno selekcja na wiele cech jak prowadzona w różnych etapach życia kur, umożliwiają rozwiązywanie pozornych konfliktów między celami hodowlanymi. Nieuzasadniona zatem jest opinia, że selekcja ukierunkowana na poprawę dobrostanu w stadach hodowlanych kur mięsnych jak i towarowych kurcząt brojlerów, nieuchronnie prowadzi do spowolnienia tempa przyrostów młodych kurcząt. Istnieje zatem realna potrzeba poszerzenia strategii zakresu genetycznego doskonalenia kur mięsnych i dokonania odpowiednich zmian w programach hodowlanych. Z obserwacji towarowych zestawów mieszańców kurcząt brojlerów wynika, że programy hodowlane korzystają również z zasobów genetycznych nowoczesnych rodów i linii, by zwiększyć w selekcji wachlarz genotypów. Jest to szczególnie ważne w przypadku kurcząt brojlerów, gdyż w wyniku prowadzenia przez wiele pokoleń wąskiej selekcji na ograniczoną liczbę cech, można było niektóre wyeliminować z populacji. Oszacowana zmienność genetyczna w nowoczesnych czystych, komercyjnych liniach kur mięsnych, stanowi tylko 50% zmienności występującej w rasach będących przodkami tych linii. Z drugiej strony, porównanie polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) pomiędzy kurem dżungli, a liniami udomowionych kur, zaprzecza idei ograniczonej zmienności wśród tych ostatnich. Wręcz przeciwnie, w większości przypadków, polimorfizm SNP u kura dżungli powtarza się również obecnie u kurcząt brojlerów co sugeruje, że ukształtował się on jeszcze przed udomowieniem kur (Wong i in. 2004). Sztuczna selekcja kur mięsnych sprzyja również powstawaniu rekombinacji (Groenen i in. 2009), poszerzając zakres zmienności genetycznej w każdym pokoleniu. Z powodu małej zmienności cech użytkowych we współczesnych rodach kur mięsnych (Hill, 2010), należy je selekcjonować na wiele cech, maksymalnie wykorzystać cenne źródła zmienności genetycznej, szerokiej gamy rodzimych ras kur, utrzymywanych w różnych częściach świata, aby przywrócić "brakujące allele", które zostały utracone w trakcie procesu udomowienia i selekcji tylko na wybrane cechy. Temu służy podpisana w czerwcu 1992 r., na konferencji Narodów Zjednoczonych - Środowisko i Rozwój w Rio de Janerio, przez 167 krajów zrzeszonych w ONZ Konwencja o Różnorodności Biologicznej. Polska ratyfikowała tę konwencję, a Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi powierzyło Instytutowi Zootechniki - PIB zadania związane z koordynacją działań na rzecz ochrony zasobów genetycznych zwierząt w Polsce, w tym również i starych, rodzimych ras różnych gatunków drobiu. Tworzenia ptaków o wielu cennych cechach, można także dokonać, wprowadzając nowoczesnymi technikami genetycznymi, do komercyjnych rodów, dokładnie rozpoznane, pożądane geny (Lyella i in. 2011). Doskonalenie drobiu klasycznymi i nowoczesnymi metodami genetycznymi W ciągu tysięcy lat ludzie zmienili typ i zachowanie się zwierząt domowych, doskonaląc u nich pożądane cechy, nie mając wiedzy 14

5 o podstawowych mechanizmach genetycznych. W wyniku tych działań uzyskano wiele ras psów, kur, gęsi, kaczek, świń i owiec dostosowanych do różnych celów i środowisk, w których żyły. W XX wieku nastąpił rozwój genetyki, a zwierzęta domowe objęto większą kontrolą i metodami hodowlanymi w ramach których zaczęto stosować planowane kojarzenia między wybranymi osobnikami. W wyborze samców i samic na rodziców następnego pokolenia, zaczęto uwzględniać wartość hodowlaną przodków i krewnych oraz wykorzystywać oszacowane dla poszczególnych cech współczynniki odziedziczalności oraz korelacji genetycznych i fenotypowych między cechami. Wiek XXI przynosi jeszcze większe możliwości ulepszenia drobiarskich programów hodowlanych, zapoczątkowane sekwencjonowaniem DNA genomu kury w 2004 (ICGSC - Międzynarodowe Konsorcjum Sekwencjonowania Genomu Kury) (Muira i inni, 2008). Obecnie dysponujemy wieloma technikami, pozwalającymi na śledzenie markerów genetycznych, kontrolujących wzrost, rozwój i procesy metaboliczne ptaków. Selekcja z zastosowaniem markerów QTL umożliwia skuteczniejszą identyfikację ptaków o pożądanych cechach oraz przyspiesza proces selekcji z tym, że osiągnięcie przez nie zbyt dużej produkcyjności, może wywołać u konsumentów zastrzeżenia natury etycznej (D'Eath i in., 2011). Dotychczas w badaniach nad kurami mięsnymi, kładziono nacisk na takie cechy jak tempo wzrostu, wykorzystanie paszy i produkcję jaj wylęgowych, poświęcając mało uwagi cechom związanych z dobrostanem co zawsze rodzi niebezpieczeństwo, że zbytnia koncentracja na cechach związanych z produkcyjnością ptaków, może osłabić selekcję na cechy o dobrostanie. Uboczne skutki stosowania nowoczesnych technik, które mogą jeszcze bardziej zintensyfikować selekcję w porównaniu z tradycyjnymi metodami hodowlanymi, są jeszcze nieznane (D'Eath i in., 2010). Genotypy kurcząt wyselekcjonowane nowymi, zaawansowanymi technikami, będą musiały być poddane wnikliwej ocenie, dla ogólnego dobra. Dopóki nie mamy dostatecznie dużej wiedzy o wszystkich głównych i ubocznych efektach (plejotropizm, sprzężenia itd.) manipulowanych genów, nie możemy zrezygnować z klasycznej genetyki oraz tradycyjnych metod selekcji zwierząt. Przeciwnie, by osiągnąć wiele celów w hodowli kur mięsnych i w chowie towarowych kurcząt brojlerów, musimy bardzo dokładnie oceniać ich fenotypy w środowisku, w którym będą utrzymywane w różnych etapach ich życia. Połączenie genetyki i etyki stworzyło problemy przy opracowywaniu dopuszczalnych norm w zakresie dobrostanu i towarowej produkcji kurcząt, pozwalających na przyjazną dla środowiska, opłacalną produkcję bezpiecznego dla zdrowia konsumenta, wysokiej jakości mięsa drobiowego. Wg Dawkins (2014) brak jeszcze dostatecznej wiedzy na ten temat i dlatego musimy rozwiązać te problemy, przy panującej opinii, że dobrostan i opłacalność produkcji są z sobą w nieuchronnym konflikcie. Należy podważyć powszechną tezę, że wysokie tempo wzrostu kurcząt jest zawsze związane z obniżeniem poziomu ich dobrostanu lub, że wysokie tempo wzrostu kurcząt brojlerów musi za sobą pociągać konieczność ograniczonego żywienia ich rodziców. Zadania te powinny być rozwiązane poprzez odpowiednie programy hodowlane, których celem jest poprawa zarówno dobrostanu ptaków jak i opłacalności produkcji. Wysoki poziom dobrostanu w chowie kurcząt brojlerów będzie zachowany, gdy takie jego wyznaczniki jak możliwość spacerowania, dobry stan okrywy piór, zdrowe nogi i łapy postrzegane są jako zgodne ze sobą, a nie sprzeczne z innymi celami towarowej produkcji. Programy genetycznego doskonalenia kur mięsnych, które jako cel hodowlany, na pierwszym miejscu stawiają wysoki dobrobyt kurcząt brojlerów, mogą w pełni zadowolić producenta brojle- 16

6 rów tak pod względem wyników produkcyjnych i poziomu dobrostanu kurcząt oraz innych ważnych celów dla tego rodzaju produkcji drobiarskiej. Prof. dr hab. Stanisław Wężyk Dr inż. Ryszard Gilewski AVICONS - Warszawa 18