EFFECT OF DIFFERENT HOUSING SYSTEMS ON INTERNAL ENVIRONMENT PARAMETERS IN LAYING HENS VLIV RŮZNÝCH TECHNOLOGICKÝCH SYSTÉMŮ CHOVU NA VYBRANÉ UKAZATELE VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ NOSNIC Pavlík A. Ústav morfologie, fyziologie a veterinářství, Agronomická fakulta, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika. E-mail:
[email protected] ABSTRACT The animal health and well - being are important factors influencing production characteristics. The investigation of hematological and biochemical parameters is used to examine the relationship of the health with well - being and stress in laying hens. The aim of the study was to compare some biochemical parameters and acid base balance of blood plasma in laying hens housed in different-housing systems during laying period. We determined total protein, total lipid, glucose, uric acid, ALP, cholesterol and corticosterone plasma concentrations, pH, pCO2, HCO3 and Base Excess (ABE). In experiment, ISA Brown laying hens were used. They were not differences in protein, glucose and ALP among the groups The highest level of cholesterol was found in the battery cage system at 41 week (5,26 mmol.l-1) and highest level of corticosterone was in the deep-litter floor pen. So far determined parameters of internal environment in laying hens were in some cases significant different, but they were in a physiological range. No distinct effect of housing system on the parameters was found. ABSTRAKT Zdravotní stav a pohoda jsou důležitými faktory ovlivňující produkční vlastnosti zvířat. Stanovení hematologických a biochemických ukazatelů krevní plazmy je používáno pro posouzení vztahu zdraví, pohody a stresu u nosnic. Cílem této práce bylo porovnat biochemické ukazatele krevní plazmy a parametry acidobazické rovnováhy u nosnic v různých systémech ustájení v průběhu snáškového cyklu. Byla stanovena plazmatická koncentrace celkových bílkovin, celkových lipidů, glukózy, kyseliny močové, ALP, cholesterolu a kortikosteronu, pH krve, pCO2, HCO3 a nadbytek bází (ABE). V pokusu bylo použito hybridů nosnic ISA Brown. Nebyly stanoveny průkazné rozdíly mezi hodnotami bílkovin, glukózy a ALP mezi jednotlivými skupinami. Nejvyšší obsah cholesterolu byl zjištěn v tradiční technologii v 41. týdnu věku (5,26 mmol.l-1) a nejvyšší koncentrace kortikosteronu u podestýlkové technologie. Z dosud získaných výsledků je možné pozorovat změny jednotlivých fyziologických parametrů v průběhu reprodukčního cyklu, jež v některých
1
případech byly průkazné. Nebyl však zjištěn jednoznačný vliv technologií na stanovované parametry vnitřního prostředí. Klíčová slova: vnitřní prostředí, nosnice, technologické systémy chovu, stres ÚVOD Tradiční klecová technologie je v ČR nejvíce rozšířený systém ustájení nosnic používaný při produkci konzumních vajec. Její parametry však nevyhovují požadavkům Směrnice Rady 1999/74 EC na minimální standardy pro ochranu nosnic. Aktuální otázkou chovu nosnic v současné době je zavádění „komfortních“ klecových technologií odpovídajících výše uvedené směrnici.
Pozornost
je
věnována
jejich
použití
v rámci
problematiky
welfare
a pohody zvířat, ale i s tím související ekonomice produkce konzumních vajec. Jedním z důležitých faktorů, ovlivňujících produkční vlastnosti nosnic v těchto podmínkách je rovnováha jejich vnitřního prostředí, od něhož se odvíjí zdravotní stav a úroveň snášky nosnic. Tyto jsou závislé na mnoha faktorech, zvláště na výživě, zoohygieně stájových systémů, chovatelské péči, stresových situacích atd. Jednou z metod přispívajících k objektivnímu posouzení funkčního a zdravotního stavu organismu je biochemické a hematologické vyšetření, které může poskytnout cenné informace o vnitřním prostředí zvířat. Plazmatické bílkoviny v krvi se řadí mezi základní, snadno stanovitelné hematologické ukazatele, které odrážejí (v kombinaci s dalšími fyziologickými ukazateli tvořícími organickou složku krevní plazmy) normální nebo patologický průběh procesů jako proteosyntéza, hemokoagulace, imunitní odezva a dalších funkcí (SOVA, 1981; RICHTER a kol., 1983; KOLB, 1989). Koncentrace kortikosteronu a glukózy v krevní plazmě jsou běžně využívány jako ukazatele stresu u drůbeže (Freeman, 1976; Saleh a Jaksch, 1977; Beuving a Vonder, 1978; Puvadolpirod a Thaxton, 2000), i ve spojení s různými technologiemi ustájení nosnic (Craig a Craig, 1985). Puvadolpirod a Thaxton (2000) uvádějí, že se obsah cholesterolu v krevní plazmě zvyšuje při stresových situacích u nosnic. Acidobazická rovnováha krve podává obraz o rovnováze procesu příjmu, vylučování a tvorby kyselin a bází v organismu. Pomocí stavu acidobazické rovnováhy lze rozeznat metabolické nebo respirační acidózy nebo alkalózy a posuzovat stupeň jejich kompenzace (Jelínek, Koudela a kol., 2003). Cílem práce bylo stanovit a porovnat vybrané ukazatele metabolického profilu krevní plazmy (hladina celkových bílkovin, glukózy, celkových lipidů, cholesterolu, aktivita alkalické fosfatázy - ALP, kyseliny močové), hodnoty acidobazické rovnováhy (pH, pCO2, HCO3, ABE) a koncentrace kortikosteronu v průběhu reprodukčního cyklu slepic chovaných v různých technologických systémech ustájení a posoudit tak vliv technologií na vnitřní prostředí nosnic. Pokus byl proveden za podpory grantového projektu FRVŠ 1023 - 3FR 1228.
2
MATERIÁL A METODIKA Do pokusu bylo zařazeno 48 kusů nosnic hybridní kombinace ISA Brown, rozdělených do 4 skupin po 12 nosnicích. Jednotlivé skupiny odpovídají technologickým systémům chovu (tradiční klecová technologie, obohacená „komfortní“ klecová technologie, podlahovápodestýlková technologie, alternativní výběhová). Na začátku pokusu ve 22. týdnu věku nosnic byly odebrány výchozí vzorky krve. Následné vzorky krve pro stanovení metabolického profilu krevní plazmy byly odebrány ve 47. a 75. týdnu věku nosnic. Ukazatele metabolického profilu jsou doplněny o hodnoty ABR a koncentraci cholesterolu a kortikosteronu ve 6 –7 týdenních intervalech v průběhu celého experimentu. VÝSLEDKY A DISKUSE V průběhu snáškového cyklu nebyl zjištěn mezi jednotlivými skupinami signifikantní rozdíl v koncentraci celkových bílkovin, glukózy a ALP. Hladina celkových bílkovin a glukózy a ALP se v průběhu roku pohybovala na úrovni, která odpovídá fyziologickému rozpětí. Tab. 1: Koncentrace celkových bílkovin v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Celkové bílkoviny (g.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková Výběhová
22.
56,12
52,26
54,25
47.
53,87
53,71
55,18
49,72
75.
53,41
52,88
54,43
50,30
Tab. 2: Koncentrace glukózy v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Glukóza (mmol.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
Výběhová
22.
13,52
13,50
13,71
47.
12,66
12,69
12,48
13,04
75.
14,08
13,76
13,69
14,72
Tab 3: Aktivita alkalické fosfatázy v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
ALP (µkat.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
Výběhová
22.
7,69
8,18
7,62
47.
15,07
11,18
14,66
9,63
75.
13,00
13,43
8,17
9,62
Ve 47. týdnu byla naměřena v tradiční technologii nejvyšší hodnota obsahu celkových lipidů (32,71 g.l-1) a zjištěn průkazný rozdíl (P<0.05) oproti podestýlkové a alternativní výběhové technologii. Nejvyšší hodnoty obsahu kyseliny močové v průběhu snáškového cyklu
3
byly zjištěny u podestýlkové technologie ve 47. týdnu a statisticky průkazně a vysoce průkazně se lišily od hodnot naměřených v ostatních technologiích (tabulka 5). Tab. 4: Hladina celkových lipidů v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Celkové lipidy (g.l-1)
Týden 22.
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
12,75
13,23
14,60
29,06
21,72 a
20,66 a
24,75
25,93
20,58
47.
32,71
75.
28,82
c, d
Výběhová
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
Tab. 5: Obsah kyseliny močové v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Kyselina močová (µmol.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
22.
276,75
268,50 c
360,12 b
47.
265,28
226,92
339,23
75.
271,92
c
323,09
390,47
Výběhová
273,85 a, D
222,41 C
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
Obsah cholesterolu se v průběhu sledování zvyšoval u všech skupin až do poloviny snáškového cyklu, následně se jeho koncentrace začala snižovat. Nejvyšších hodnot dosahovala u skupiny tradiční, kdy ve 41. týdnu se vysoce průkazně lišila (P<0.01) od ostatních skupin V 75. týdnu byl průkazný rozdíl (P<0.05) mezi skupinou tradiční a alternativní výběhovou (tabulka 6). Tab. 6: Koncentrace cholesterolu v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Cholesterol (mmol.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
22.
2,62
2,76
2,66
28.
3,67
3,82
3,70
35.
3,98
3,32 B,C,D
3,93 A
5,26
47.
4,89
4,65
3,84
3,64
52.
4,18
4,08
3,70
3,51
58.
3,85
3,96
3,40
3,17
66.
3,62
3,27
3,44
2,85
5,54
5,49
3,60 a
75.
5,88
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
4
3,67
3,11 A
41.
d
4,05
3,49
3,17 A
Výběhová
Nejvyšší koncentrace kortikosteronu v průběhu pokusu byly zjištěny u skupiny podlahové kromě hodnot zjištěných v 58. týdnu věku, kde nejvyšší naměřená hodnota byla u obohacené technologie. Signifikantní rozdíly byly zjištěny ve 28. týdnu mezi skupinami komfortní a podestýlková, ve 41. a 52. týdnu mezi skupinami podestýlkovou a alternativní výběhovou a v 58. týdnu mezi technologií komfortní a alternativní výběhovou (tabulka 7). Tab. 7: Koncentrace kortikosteronu v krevní plazmě nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Kortikosteron (ng.ml-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
15.
0,64
0,61
0,72
22.
0,95
0,99
28.
0,99
0,90
35.
1,06
1,03
1,12 c
1,36
1,15 b
1,01
1,38
41.
1,11
1,08
1,32
47.
1,05
0,91
1,17
Výběhová
0,97 D
0,80 C 0,81
d
0,89 c
52.
1,15
1,38
1,44
58.
1,05
1,38 d
1,16
0,69 b
66.
0,94
0,98
1,07
1,00
75.
0,82
0,77
1,09
0,74
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
Byly zjištěny průkazné rozdíly mezi skupinami u hodnot pH krve a pCO2. Nejvyšší hodnoty pH jsme v průběhu snášky prokázali u nosnic chovaných v technologii podestýlkové, naopak nejnižší v technologii tradiční (tabulka 8), opačný trend je možno sledovat u hodnot pCO2 (tabulka 9). Tab. 8: Hodnota pH krve nosnic v průběhu snášky Ukazatel
Týden 22.
pH
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
Výběhová
7,22
7,24
7,27
7,27
7,28
7,28
35.
7,23
47.
7,27
b
7,28
7,27
c
66.
7,32
c
75.
7,29
58.
7,29
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
5
a
7,29
7,31
7,36
a
7,32
7,35
7,37
a, d
7,32 c
7,36
7,37
7,32
7,31
Tab. 9: Hodnota pCO2 v krvi nosnic v průběhu snášky Ukazatel
pCO2 (kPa)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
Výběhová
22.
7,61
7,60
7,30
7,62
35.
7,94
7,09
7,53
7,39
47.
7,35
7,19
7,08
58. 66. 75.
8,63
C
7,99
C
8,64
b, C
7,59 7,48 7,20
a
6,78
6,93
A
7,61
6,81
A
7,83
6,70
A,d
8,19 c
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
V průběhu snáškového období se zvyšoval obsah HCO3 a ABE u všech skupin. Signifikantní rozdíly (P<0.05) byly zjištěny mezi hodnotami ABE ve 22. týdnu mezi skupinami nosnic chovaných v tradiční, podestýlkové a alternativní výběhové technologii. V tradiční technologii jsou tyto hodnoty nejnižší (-4,77 mmol.l-1). Tab. 10: Koncentrace HCO3 v krvi nosnic v průběhu snášky Ukazatel
HCO3 (mmol.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
Komfortní
Podestýlková
Výběhová
22.
21,08
22,24
23,05
23,50
35.
22,46
23,05
24,03
23,42
47.
23,08
23,13
23,09
23,40
58.
27,41
27,15
27,32
27,46
66.
29,00
28,68
27,52
28,46
75.
29,16
28,20
27,26
26,38
Tab. 11: Hodnota ABE v krvi nosnic v průběhu snášky Ukazatel
ABE (mmol.l-1)
Týden
Technologie Tradiční
22.
-4,77
35.
c, d
Komfortní
Podestýlková a
Výběhová -1,89 a
-3,33
-2,14
-3,40
-1,88
-1,23
-1,80
47.
-2,12
-1,93
-1,86
-1,21
58.
0,78
2,01
3,13
2,28
66.
3,64
4,01
3,56
3,30
75.
3,18
3,90
3,40
3,31
A, B, C, D …. (P < 0.01); a, b, c, d …. (P < 0.05)
6
ZÁVĚR Nejvyšší hodnoty kyseliny močové, kortikosteronu a pH krve a nejnižší hodnoty pCO2 byly stanoveny u nosnic chovaných v podestýlkové technologii. Hodnoty cholesterolu zjištěné u tradiční a podestýlkové technologie se liší od sdělení autorů Puvadolpirod a Thaxton (2000) týkajícího se zvyšování hladiny cholesterolu při stresu u nosnic. V našem experimentu, kdy u nosnic v podestýlkové technologii byla vyšší hladina kortikosteronu, byla stanovena nižší koncentrace cholesterolu. Opačný vztah jsme zaznamenali u nosnic ustájených v tradiční klecové technologii. Zjištěné hodnoty metabolických ukazatelů vnitřního prostředí a parametrů acidobazické rovnováhy krve v průběhu snáškového cyklu u jednotlivých skupin vykazují určité rozdíly, z nichž některé byly statisticky průkazné. Nacházejí se však v rozmezí hodnot odpovídajícím fyziologickému rozpětí u nosnic a nesignalizují žádné poruchy či výrazné změny vnitřního prostředí způsobené rozdílnými technologickými systémy ustájení nosnic. POUŽITÁ LITERATURA Beuving, G. And Vonder G. M. A.: Effects of stressing factors on corticosterone levels in the plasma of laying hens. General and comparative Endocrinology, 1978, (35):153-159. Craig, J. V. and Craig, J. A.: Corticosteroid levels i White leghorn hens as affected by handling, laying-house environment and genetic stock. Poultry Science, 1985, (64):809-816. Freeman, B. M.: Stress and the domestic fowl. A physiological reapprrisal. World´s Poutry Science Journal, 1976, (32):249-256. Jelínek, P., Koudela, K., a kol: Fyziologie hospodářských zvířat. MZLU Brno, 2003, 414 s. Kolb, E.: Lehrbuch der Physiologie der Haustiere. Stuttgart, Gustav Fischer Werlag, 1989, 185 s. Puvadolpirod S. and Thaxton J. P.: Model of physiological stress in chickens 2. Dosimetry of adrenocorticotropin. Poutry Science, 2000, (79):370-376. Richter, W., Werner, E., Bähr, H.: Zdraví zvířat. Základní veterinární a chovatelské údaje. Praha, SZN, 1983, 200 s. Saleh, S.Y.and Jaksch,W.: Some problems with the physiological concept of stress. Australian Veterinary Journal, 1977, (63):359-361. Sova, Z. a kol.: Fyziologie hospodářských zvířat. Praha, SZN, 1981, 512 s.
7
