Pro-zdrowotne aspekty żywienia świń B Knudson, Cargill, Incorporated, Minneapolis, Minnesota USA Pro-health swine nutrition Summary This paper will highlight how nutrients are central to supporting efficient pork production. The breadth and depth of nutrition can be overwhelming, so emphasis is placed on how nutrients serve an integral role in the diet-health link, given the continued demand for pork worldwide. Practical swine nutrition depends on robust nutrients. The routine practices focused on nutrients, from measuring feedstuffs to formulating diets, are critical to narrow the nutrient gap for animals as the foundation to nourish the animal and support diet-health links. Today s challenges will provide the drivers for tomorrow s discoveries. These are exciting times to imagine how nutrition will be a foundation to support health and efficiency for worldwide pork production. Key words: swine, nutrition, pro health z Streszczenie Istnieją praktyczne relacje pomiędzy żywieniem zwierząt a ich zdrowiem oraz efektywnością produkcji. Główny nacisk w żywieniu kładziony jest na składniki pokarmowe. Zastosowanie składników paszy z wykorzystaniem efektu synergii prowadzi do polepszenia zdrowotności zwierząt i pozwala na rozwój technologii produkcji trzody chlewnej. Surowce paszowe różnią się, jeśli chodzi o zawartość składników pokarmowych. Bywa, że ta różnica pozostaje niezauważona, co odbija się na zdrowiu i efektywności. Przyszłość przyniesie rozwiązania oparte na dodatkach do paszy umożliwiających uzyskanie specyficznych rezultatów stymulacji układu immunologicznego. Wstęp Często dyskutowane są relacje pomiędzy żywieniem zwierząt a ich zdrowiem oraz efektywnością produkcji. W produkcji wieprzowiny ciągle dochodzi do coraz to nowych zastosowań praktycznych tego co przynosi nauka. Główny nacisk w żywieniu kładziony jest na etapie składników pokarmowych co dzieje się w połączeniu ze specyficznymi aspektami zakresu mikro (jak np. mikro-flora, poziom komórek). Zastosowanie składników pokarmowych z wykorzystaniem efektu synergii prowadzi do polepszenia efektywności, wspiera zdrowotność zwierząt i pozwala na rozwój technologii produkcji trzody chlewnej.
To opracowanie podkreśla rolę składników pokarmowych dla efektywnej produkcji mięsa wieprzowego. Zakres zastosowań technologii opartych na składnikach pokarmowych jest olbrzymi, dlatego główny nacisk będzie położony na sposób w jaki składniki pokarmowe oddziaływują na zdrowie zwierząt co z kolei ma niemały efekt jeśli chodzi o światową produkcję mięsa. Składniki pokarmowe Składniki pokarmowe stanowią podstawę żywienia zwierząt. Opisują one swego rodzaju połączenie pomiędzy tym, co dostarczamy w postaci surowców żywieniowych a tym, czego potrzebują zwierzęta aby otrzymać pożądany efekt produkcyjny. Składniki pokarmowe stanowią wartościową walutę, jaką posługują się żywieniowcy. Definicja składników pokarmowych może być sprawą otwartą od definicji ogólnych do bardzo specyficznych. Kilka przykładów włącza definicje składników pokarmowych oparte na klasie (jak np. węglowodany, tłuszcze, włókna, składniki mineralne, białka, witaminy, woda), ilości (jak np. makroskładniki, mikroskładniki), specyfice chemicznej (np. energia brutto, arabinoza, lizyna, fosfor, witamina E), biodostępności (np. energia netto, strawna lizyna, strawny fosfor, strawna witamina E), tkance ciała (np. jelita, mięśnie itd.) czy też innych definicjach składników odżywczych. Jakkolwiek definicje składników pokarmowych stosowane przez żywieniowców mogą się różnić, ważne jest stosowanie tego samego języka w odniesieniu do aspektów żywieniowych po to żeby możliwie jak najlepiej wspierać metabolizm i fizjologię zwierząt. Surowce paszowe różnią się, jeśli chodzi o zawartość składników pokarmowych. To różnicowanie składników pokarmowych wynika ze zmienności w jakości zbiorów, różnic genetycznych, geograficznych (np. zróżnicowanie rodzaju i zasobności gleby, poziomu wilgotności, temperatur, nawożenia), technologii zbioru, przetwarzania, przechowywania i transportu oraz innych czynników niespecyficznych (Knudson et al, 2009). Zmienność w składnikach pokarmowych w połączeniu z brakiem konsystencji w zakresie terminologii może generować wyzwania jeśli chodzi o zapewnienie potrzeb pokarmowych zwierząt (Tabela 1). Weźmy na przykład typowy surowiec paszowy jakim jest ziarno kukurydzy zebrane w 2008 roku w środkowo zachodnich stanach USA. Próbki ziarna poddane badaniu dały wyniki różniące się aż o $ 0.93 na sztukę w przedziale wagowym tuczu (25-108 kg), wynikające z różnego profilu pokarmowego określonego w badanych próbkach (Tabela 2). Kluczowym elementem tej różnicy na podstawie badań surowców (np. systemem REVEAL) profilowanie surowców (np. AUTOCALC) czy też formułowania dawek pokarmowych (np. MAX system, BRILL ) okazało się zróżnicowanie aż o 53 kcal/kg energii netto dostępnej dla rosnących świń. Zdarza się, że taka różnica w zawartości składników pokarmowych w kukurydzy pozostaje niezauważona w wyniku niemożności jej określenia przez systemy żywieniowe co niestety może mieć znaczący wpływ na zwierzęta. Poprzez precyzyjne określenie poziomu składników pokarmowych dostarczanych w surowcach paszowych producenci trzody chlewnej mogą znacząco poprawić zaopatrzenie zwierząt w składniki pokarmowe w większym stopniu uzależniając to od zapotrzebowania zwierząt realizując jednocześnie własne strategie umożliwiające realizację celów produkcyjnych.
Oczywistym jest, że w przypadku rozdźwięku pomiędzy zapotrzebowaniem a pokryciem tego zapotrzebowania zwierzęta dostosowują swój metabolizm i fizjologię do nowej sytuacji, co ma swoje odbicie w wynikach produkcyjnych i zdrowiu trzody. Prawdopodobnie najbardziej jaskrawe tego przykłady opisane w literaturze dotyczą witamin, soli czy też wody. Niedobór czy też nadmiar tych składników pokarmowych może prowadzić do widocznych zmian w zakresie zdrowia czy nawet do śmierci. W dzisiejszych czasach tego typu różnice w zaopatrzeniu w składniki pokarmowe są mniej widoczne dla żywieniowców i producentów, lecz nadal mogą mieć one znaczące oddziaływanie i konsekwencje biznesowe. Brak zdefiniowania precyzyjnego słownictwa w zakresie składników pokarmowych może mieć wpływ na wiele działań jak np. dostarczanie surowców i składników pokarmowych, zapotrzebowanie zwierząt na składniki pokarmowe, matryce formułowania dawek pokarmowych, produkcji czy też budżetowania zapasów pasz dla zwierząt. Ciągła koncentracja na składnikach pokarmowych i eliminowaniu deficytu stanowi priorytet, jeśli chodzi o wspieranie systemu immunologicznego zwierząt oraz ich priorytetów zdrowotnych. Żywienie i zdrowie świń Systemy odporności zwierząt uzyskały w ostatnich latach znaczącą uwagę. Istnieje ciągłe i bezpośrednie połączenie pomiędzy żywieniem a zdrowiem i produktywnością zwierząt. Badania określały wpływy wielu czynników ważnych dla immuno-kompetencji i mikroflory jelitowej jakkolwiek inne czynniki często prowadzą do zmiennych wyników, (Ferket, 2009). Trudności te koncentrują się na polaryzacji wymogów, co do składników pokarmowych na poziomie przemian komórkowych oraz całego organizmu. Przykładowo typowa pasza dla drobiu może zawierać różne składniki pokarmowe wykazujące aktywność antyutleniaczy np. kwas askorbinowy, różne formy witaminy E (np. 4 tokoferol czy też 4 tokotrienol), ponad 600 form karotenoidów i ponad 8,000 form flawonoidów (Surai, 2009). Klucz, leży więc w rozumieniu różnic form tych komponentów w związku z tym jak oddziaływują one na metabolizm przemian mikroflory jelit czy też innych celów. Ciągła poprawa precyzji w zakresie określania definicji składników pokarmowych, celów i pomiaru rezultatów powinna wzmocnić ten krytyczny obszar. Często bywa, że żywieniowcy zarzucają dalsze badania w tym zakresie ze względu na aspekt kosztowy, trudności w pomiarze lub niestabilność rezultatów. W zamian uwagę przemysłu zdobywają liczne dodatki paszowe (Tabela 3) o ograniczonym zakresie rozpoznania. Aby lepiej zrozumieć naturę tych dodatków będzie wymagana ciągła uwaga w tym obszarze, co może umożliwić stabilizację wyników zależnie od geografii gdzie odbywa się produkcja wieprzowiny. Może to oznaczać przesunięcie nacisku formułowania dawek pokarmowych z aspektu wagowego dodatków w stronę rozwiązań opartych na składnikach pokarmowych dla specyficznych rezultatów wsparcia układu immunologicznego, mikroflory jelit czy innych potrzeb w tym zakresie. Prawdopodobnie doprowadzi to do połączenia działania dodatków żywieniowych z funkcjami zdrowotnymi zwierząt w znacznie większym stopniu jak to się dotąd odbywało. (Marizvikuru et al, 2005). Kontynuacja nacisku na mikrobiologię i inne obszary nauk żywieniowych będzie kluczowa dla wsparcia przyszłych oczekiwań w zakresie produkcji trzody.
Wcześniejsze przełomowe odkrycia w tym zakresie wyeksponowały pryncypia, ale okazały się ograniczone w zakresie stabilności osiąganych wyników. Osiągnięcia te będą prowadzić do efektywności żywieniowej składników pokarmowych, jako kluczowej dla produktywności zwierzęcia. Powszechne jest sądzić, że obszar żywienia charakteryzuje się wysoką dojrzałością. Kilka odkryć noblowskich z ostatnich 75 lat dotyczy właśnie żywienia. Odmiennie w wielu przypadkach badań z pierwszej połowy 20 wieku (Klasing, 2005), często niestabilność wyników tłumaczyło się brakiem dostępnych zasobów począwszy od stabilnego finansowania w konkurencji z innymi gałęziami przemysłu. To może być główna przyczyna, aczkolwiek inne czynniki jak nasza wyobraźnia czy kwestionowanie stanu obecnego mogą doprowadzić do przełomu. Koncentracja powinna być położona na adresowanie dzisiejszych nieodkrytych potrzeb, poprzez rozwój know-how i zarządzanie nieskoordynowanymi połączeniami. Nie istnieją dojrzałe obszary badań naukowych, lecz raczej dojrzałe wyobrażenie o przyszłości. W jaki sposób przyszłe odkrycia żywieniowe określą nowe paradygmaty w zakresie efektywności i zdrowia, co będzie miało wpływ na produkcję trzody? Dla tych, którzy są otwarci na wizję jutra możliwości są olbrzymie. Podsumowanie i wnioski Praktyczne żywienie trzody zależy w wielkim stopniu od składników pokarmowych. Rutynowe praktyki koncentrujące się na składnikach pokarmowych od pomiaru surowców paszowych do formułowania dawek pokarmowych, są krytyczne dla zawężenia rozdźwięku pomiędzy zwierzętami, jako obiektem żywienia oraz związanych z tym połączeń żywieniowo zdrowotnych. Wyzwania dnia dzisiejszego doprowadzą do odkrycia nowych technologii jutra. Żyjemy w ekscytującym okresie, kiedy to klaruje się wyobrażenie o tym jak żywienie wspiera zdrowie i efektywność światowej produkcji trzody chlewnej. Tabela 1. Składniki pokarmowe w kukurydzy i wywarze kukurydzianym. NRC (1998) Kukurydza śr. NRC (1998) Wywar kukur. Śr. Kukurydza Wywar kukur. Składnik Śr. St. odch. Śr. St. odch. Wilgotność (%) 11.0 14.0 0.87 7.0 9.2 1.14 Białko Surowe (%) 7.9 7.5 0.42 27.7 27.7 5.07 Tłuszcz (%) 3.9 3.2 0.30 8.4 10.6 1.13 ADF (%) 2.8 1.9 0.15 16.3 7.3 0.67 NDF (%) 9.6 7.3 0.34 34.6 24.2 1.30 Tabela 2. Próbki kukurydzy wyselekcjonowane w 2008 w USA badanie firmy Cargill. Oznaczone Składniki Energia Net. Koszt Numer próbki Białko(%) Tł. (%) (kcal/kg) USD/bu USD/szt. Próbka 1 6.05 3.20 2439 $ 3.75 $ 55.45 Próbka 2 6.77 3.26 2422 $ 3.75 $ 55.44
Próbka 3 7.53 3.28 2431 $ 3.81 $ 55.04 Próbka 4 6.02 2.83 2417 $ 3.69 $ 55.76 Próbka 5 6.82 2.86 2423 $ 3.72 $ 55.47 Próbka 6 7.52 2.87 2406 $ 3.75 $ 55.40 Próbka 7 6.09 2.31 2400 $ 3.66 $ 55.97 Próbka 8 6.81 2.39 2406 $ 3.71 $ 55.64 Próbka 9 7.56 2.40 2386 $ 3.71 $ 55.66 Tabela 3. Alternatywne dodatki wpływające na zdrowie (FAS, 2002) Materiał Możliwe działanie Możliwe użycie Podobne do priobiotyków, Wszystkie fazy wzrostu Zakwaszacze dodatkowo ograniczające występowanie wewnętrznych pasożytów. Oligosacharydy- Mannan Surowce mleczne Prebiotyki Tlenek cynku Mannan ogranicza rozwój E. Coli czy Salmonelli. Uwalnianie cytokinazy może wspierać odpowiedź immunologiczną. Laktoza podlega przemianie w kwas mlekowy co obniża ph jelit Składniki niestrawne stymulujące specyficzną mikroflorę jelit. Anty-mikrobiologiczny Ograniczenie występowania E.Coli i innych mikrobów Te materiały często nie zostały poddane szczegółowej analizie, lub też wyniki testów mogą przynosić znaczące różnice. Niektórzy producenci widzą korzyści z ich zastosowania kiedy inni twierdzą, że poniesione koszty nie rekompensują uzyskanych efektów.