MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Bc. Lucie Stránská
BRNO 2012
1
MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA ÚSTAV VÝŽIVY ZVÍŘAT A PÍCNINÁŘSTVÍ
Posouzení možnosti použití NIR spektroskopie při predikci provařenosti škrobu v extrudovaných kompletních krmivech pro domácí zvířata (psy)
Diplomová práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
prof. MVDr. Ing. Petr Doležal, CSc.
Bc. Lucie Stránská
Brno 2012
2
Mendelova univerzita v Brně Ústav výživy zvířat a pícninářství
Agronomická fakulta 2011/2012
ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Autorka práce: Studijní program: Obor: Název tématu:
Bc. Lucie Stránská Zemědělská specializace Zemědělské inženýrství Posouzení možnosti použití NIR spektroskopie při predikci provařenosti škrobu v extrudovaných kompletních krmivech pro domácí zvířata (psy)
Rozsah práce:
50-60 stran
Zásady pro vypracování: 1. Sestavte osnovu literárního přehledu řešené problematiky 2. Z hlediska trávení psů posuďte rizika a úklalí krmení psů dietami na bázi průmyslově vyráběných krmiv 3. Popište specifika fyziologie trávení psů a požadavky na krmení 4. Popište hlavní technologické operace při výrobě průmyslově vyráběných krmiv pro psy 5. Zpracujte metodiku pro dosažení cíle Vaší diplomové práce včetně charakteristik a popisu metody NIRS 6. Proveďte experimentální měření a posouzení kvality sledovaných krmiv 7. Výsledky statisticky vyhodnoťte vhodnou matematickou metodou 8. Napište jednolivé kapitoly diplomové práce včetně diskuse a závěru Seznam odborné literatury: 1. 2.
3.
4. 5.
ANDERSON, R. S. -- EDNEY, A. (. Practical Animal Handling. Oxford: Pergamon Press, 1991. 12 s. ISBN 0-08-036151-X. EDNEY, A. Výživa psa a kočky. Příručka pro veterinární lékaře a studenty veterinární : medicíny. 2. vyd. Praha: CANIS, 1991. 141 s. ISBN 80-900820-9-2. MUDŘÍK, Z. -- HUČKO, B. -- KODEŠ, A. -- CHRISTODOULOU, V. -KRÁČMAR, S. -- BABIDIS, V. Srovnání chemických a biologických hodnocení kvality bílkovin cizrny (Cicer arietinum) řecké provenience. In KRÁČMAR, S. -VESELÝ, P. -- MAREŠ, P. -- VAVREČKA, J. Proteiny 2004. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2004, s. 37--41. ISBN 807157-779-0. ŠKRDLÍK, V. -- CÍSAŘOVSKÝ, M. Jak nakrmit pejska a kočičku. 1. vyd. Praha: CANIS, 1994. 143 s. SOJKOVÁ, K. Knírač. 1. vyd. Vimperk: 2001. 94 s. ISBN 80-902879-4-8. 3
PROCHÁZKA, Z. Chov psů. 3. vyd. Praha: Paseka, 2005. 314 s. ISBN 80-7185768-8. 7. KVÁŠ, M. Výživa psů. Dona, 1998. 68 s. ISBN 80-85463-99-7. KVÁŠ, M. Výživa psů. České Budějovice: DONA, 1998. 68 s. Chováme psy. 8. ISBN 80-85463-99-7. 6.
Datum zadání diplomové práce:
listopad 2010
Termín odevzdání diplomové duben 2012 práce:
Bc. Lucie Stránská Autorka práce
prof. MVDr. Ing. Petr Doležal, CSc. Vedoucí práce
prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Vedoucí ústavu
prof. Ing. Ladislav Zeman, CSc. Děkan AF MENDELU
4
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Posouzení možnosti použití NIR spektroskopie při predikci provařenosti škrobu v extrudovaných kompletních krmivech pro domácí zvířata (psy)“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF Mendelovi univerzity v Brně.
Dne…………………………………………... Podpis diplomanta……………………………
5
PODĚKOVÁNÍ
Chtěla bych tímto poděkovat panu prof. MVDr. Ing. Petru Doležalovi, CSc. za poskytnuté konzultace a připomínky k obsahu a formě diplomové práce a firmě Dibaq a.s. za poskytnuté materiály k vypracování diplomové práce.
6
ANOTACE V diplomové práci jsou shrnuty poznatky týkající se nutričních požadavků psů na výživu, v závislosti na jejich vývojové etapě a způsobu života, dále pak poznatky o významu jednotlivých živin pro psy a porovnání jednotlivých typů komerčně vyráběných krmiv. Je zde popsáno složení krmiv a způsob výroby extrudovaných kompletních krmiv. Dále je zde posouzena možnost použití laboratorní NIR analýzy ke stanovení stupně provařenosti škrobu u kompletních extrudovaných krmiv pro psy a posouzen vliv stupně provařenosti škrobu na stravitelnost dusíkatých látek a tuku v krmivu. Blízkou infračervenou spektroskopii můžeme označit za metodu vhodnou k měření % provařenosti škrobu u extrudovaných kompletních krmiv pro domácí zvířata. Hodnota korelačního koeficientu 0,9214 označuje silnou kladnou závislost mezi daty naměřenými referenční metodou a daty naměřenými metodou NIR. U krmiva s vyšší provařeností škrobu byla pozorována větší stravitelnost tuku a N-látek. Zvýšení provařenosti škrobu v krmivu o 4 % mělo vliv na biologickou dostupnost živin a jejich inkorporaci do metabolického systému. Ze statistického hlediska byl vysoce průkazný rozdíl mezi průměrem stravitelnosti N – látek varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem, u tuku byl rozdíl statisticky neprůkazný. Více provařená varianta měla stravitelnost N-látek 91,46 %, méně provařená 88,36 %. Zdrojem škrobu a rostlinným zdrojem N – látek byla hlavně rýže (15 %) kukuřice (15 %) a pšenice (15 %). Klíčová slova: pes, výživa, krmivo, extruzní technologie, NIR, škrob, stravitelnost
ANNOTATION The nutritional requirements of dogs, depending on their developmental stage and lifestyle, are summarized in this thesis as well as knowledge about the importance of individual nutrients for dogs nourishment, assesed different types of commercially produced feed and described the composition of feed and method of manufacturing extruded complete feed. The possibility of using NIR laboratory analysis to determine the degree of cooking of starch in extruded complete feed for dogs and influence of degree of cooking on digestibility crude protein and fat in the diet are assessed too. According to the results, we can state that the near – infrared spectroscopy is a suitable method for 7
measuring cooking of starch in extruded feed for domestic animals. The value of the correlation coefficient of 0.9214 indicates a strong positive relationship between the data measured by the reference method and the data measured by NIR. The higher crude protein and fat digestibility was found in feed with more cooking starch. From a statistical point of view was a highly significant difference between the average digestibility of crude protein (91,46 % against 88,36 %), for total fat was statistically difference inconclusive. Higher cooking of starch by 4 % caused increasing bioavailability of nutrients and better incorporation into metabolic system. Sources of starch and crude protein in feed were rice (15 %), corn (15 %) and wheat( 15 %).
Key words: dog, feed, extrusion technology, NIR, starch, degestibility
8
OBSAH 1 ÚVOD…………………………………………………………………………..…….13 2 LITERÁRNÍ PŘEHLED……………………………………………………….…….14 2.1 Základní požadavky na krmiva………………………………………………..….14 2.1.1 Biologické hodnocení a nutriční hodnota krmiva…………………….....…14 2.1.2 Stravitelnost………………………………………………………..………15 2.1.3 Zdravotní nezávadnost krmiva …………………………………………....16 2.1.4 Chuťové aspekty krmiva ……………………………………………….
16
2.2 Legislativní požadavky na krmiva……………………………………………….16 2.3 Orientace v označování krmiv – informace na obale…………………………….18 2.4. Porovnání jednotlivých typů komerčních krmiv………………………………...20 2.4.1 Konzervovaná krmiva……………………………………………………..20 2.4.2 Polosuchá krmiva…………………………………………….…………....20 2.4.3 Suchá krmiva…………………………………………………….……..….21 2.5. Hlavní složky komerčně vyráběných krmiv.…………………………….……....21 2.5.1 Maso a vedlejší produkty živočišného původu.……………………….…..21 2.5.2 Ryby a vedlejší produkty z ryb……………………………………………22 2.5.3 Mléčné výrobky..…………………………………………………………..23 2.5.4 Vejce……………………………………………………………………….23 2.5.5 Obiloviny a jejich vedlejší produkty………………………………………23 2.5.6 Oleje a tuky.……………………………………………………………….24 2.5.7 Kvasnice...…………………………………………………………………25 2.5.8 Zelenina……………………………………………………………………25 2.5.9 Doplňkové látky..………………………………………………………….26 2.6 Potřeba jednotlivých živin ve výživě psa…………….………………………….28 2.6.1 Bílkoviny…..………………………………………………………………28 2.6.2 Sacharidy…………………………………………………………………..32 2.6.3 Tuky………………………………………………………………………..34 2.6.4 Energie……………………………………………………………………..35 2.6.5 Makroprvky………………………………………………………………..37 2.6.5.1 Vápník a fosfor…………………………………………………….37 2.6.5.2 Draslík……………………………………………………………..39 2.6.5.3 Sodík a chlór……………………………………………………….39
9
2.6.5.4 Hořčík………………………………………………………………40 2.6.5.5 Síra………………………………………………………………….40 2.6.6 Mikroprvky…………………………………………………………………40 2.6.6.1 Mangan…………………………………………………………….40 2.6.6.2 Selen……………………………………………………………….40 2.6.6.3 Železo……………………………………………………………...41 2.6.6.4 Měď………………………………………………………………..42 2.6.6.5 Zinek……………………………………………………………….42 2.6.6.6 Jód………………………………………………………………....42 2.6.6.7 Chróm………………………………………………………….…..42 2.6.6.8 Fluor………………………………………………………………..42 2.6.6.9 Nikl………………………………………………………………...42 2.6.6.10 Molybden…………………………………………………………42 2.6.6.11 Křemík……………………………………………………………43 2.6.6.12 Vanad…………………………………………………………….43 2.6.6.13 Arsen……………………………………………………………...43 2.6.7 Vitámíny……………………………………………………………………43 2.6.7.1 Vitamín A………………………………………………………….44 2.6.7.2 Vitamín D………………………………………………………….44 2.6.7.3 Vitamín E…………………………………………………………..45 2.6.7.4 Vitamín K………………………………………………………….45 2.6.7.5 Vitamín B1………………………………………………………...46 2.6.7.6 Vitamín B2………………………………………………………...46 2.6.7.7 Vitamín B6………………………………………………………...46 2.6.7.8 Vitamín B12……………………………………………………….47 2.6.7.9 Vitamín C………………………………………………………….47 2.6.7.10 Vitamín PP (niacin)………………………………………………47 2.6.7.11 Vitamín B5 (kys. pantotenová)…………………………………..47 2.6.7.12 Vitamín B11 (kys. listová)……………………………………….48 2.6.7.13 Vitamín H (biotin)………………………………………………..48 2.6.7.14 Cholin…………………………………………………………….48 2.7 Krmení psů, nejčastější chyby ve výživě……………………………………….48 2.8. Zásady krmení psů dle jednotlivých kategorií a způsobu života………………50 2.8.1. Krmení štěňat a rostoucích psů………………………………………….50 10
2.8.2 Odchov štěňat bez matky……………………………..………………….52 2.8.3. Krmení dospělých psů…………………………………………………..52 2.8.4 Krmení chovných fen……………………………………………………52 2.8.5 Krmení psů ve vyšší zátěži………………………………………………53 2.8.6 Krmení starších psů……………………………………………………...55 2.9 Trávení a vstřebávání…………………………………………………………...57 2.9.1 Dutina ústní……………………………………………………………….58 2.9.2 Hltan……………………………………………………………………...58 2.9.3 Jícen………………………………………………………………………58 2.9.4 Žaludek…………………………………………………………………...59 2.9.5 Tenké střevo………………………………………………...……………59 2.9.6 Tlusté střevo……………………………………………………….….….60 2.9.7 Slinné žlázy, játra a slinivka břišní…………………………...…………..60 2.10 Zpracování krmiv extruzí………………………………………………………61 2.10.1 Historie a základní charakteristika extruzní technologie…………..……61 2.10.2 Vliv tepelné úpravy na živiny a další vlastnosti krmiva……………..….61 2.10.3 Technologický postup výroby extrudovaných krmiv……………….…..62 2.10.3.1 Tvorba receptury……………………………………….………62 2.10.3.2 Příprava krmných surovin…………………………………..…63 2.10.3.3 Příprava premixů………………………………………………63 2.10.3.4 Dávkování komponent...………………………………..…...…63 2.10.3.5 Míchání..………………………………………………….……64 2.10.3.6 Extruze..………………………………………………………..64 2.10.3.6.1 Prekondicioner.……………………………………..64 2.10.3.6.2 Extruzní těleso.……………………………………..64 2.10.3.7 Sušení.…………………………………………………………66 2.10.3.8 Chlazení…………………….………………………………….67 3 VLASTNÍ PRÁCE…………………………………..…………………………….. 69 3.1 Cíl práce……………………...………………………………………………….68 3.2 Materiál a metody použité k validaci kalibračního modelu………...…………..68 3.2.1 Charakteristika a příprava vzorků.……………….……………………….68 3.2.2 Postup měření vzorků metodou NIR.………….………………………….69 3.2.3 Princip stanovení hodnoty provařenosti škrobu referenční metodou……..69 3.2.4 Popis metody NIR……………….………………………………………..70 11
3.3 Materiál a metody použité k testování stravitelnosti………….…………………72 3.3.1 Chemická analýza…………………………………………………………72 3.3.2 Stanovení stravitelnosti……………………………………………………73 4 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE………….………………………………………74 4.1 Posouzení možnosti stanovení provařenosti škrobu metodou NIR…………...…74 4.1.1 Vývoj kalibračního modelu………………………………………………..74 4.1.2 Validace kalibračního modelu……………………………………………..76 4.2 Výsledky stanovení stravitelnosti………………………………………………..83 4.2.1 Chemické složení…………………………………………………………..83 4.2.2 Stravitelnost N – látek a tuku……………………………………...………84 4.2.2.1 N – látky…………………….……………………………………..84 4.2.2.2 Tuk…………………………………………………………………88 5 ZÁVĚR………………………………………………………………………………93 6 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY…………………………..………………….95 7 SEZNAMY…………………………………………..……………………………..101
12
1 ÚVOD
Psi jsou s člověkem spojeni řadu tisíciletí a i když je to v porovnání s geologickými vývojovými etapami Země krátký časový úsek, přizpůsobili se společnému soužití. Při povrchním pohledu by se z hlediska soužití mohlo zdát, že mají velmi podobné požadavky na výživu. Jistě existuje celá řada potravin, které mohou přijímat společně a jako obecné pravidlo se může uplatnit, že to, co je vhodné pro člověka, bude do určité míry vhodné i pro psa. Avšak to, co skutečně potřebují a co tvoří vyváženou krmnou dávku, je pro každý živočišný druh rozdílné. Psi přijímají krmivo za účelem získání živin a energie potřebné nejen k z achování života, ale také k zajištění reprodukce. Krmení by mělo být rovněž příležitostí potěšit nejen psa, ale i jeho majitele. To může být dosaženo pouze za předp okladu, že se podává vhodné krmivo, které zvíře ochotně přijímá a které je zdrojem vyvážené krmné dávky. Při výběru jednotlivých součástí výživy psa musejí být brány v úvahu kromě obsahu živin a cenové relace také další charakteristické rysy a vlastnosti krmiv. Jedná se zejména o zdravotní nezávadnost, chutnost, vůni a vzhled krmiva, vhodnost krmení v podmínkách ustájení psa, uchování kvality, jednoduchost skladování a přípravy. V EU chová domácí mazlíčky přes 70 milionů domácností (64 milionů koček a 60 milionů psů). Zkonzumují celkem kolem 8,3 milionů tun „pet-food“, což je v přepočtu 13,5 miliard EUR.
13
2 LITERÁRNÍ PŘEHLED
2.1
ZÁKLADNÍ POŽADAVKY NA KRMIVA
Vhodná výživa pro psa by měla zohledňovat způsob jeho života, životní etapu a také stáří. Z těchto důvodů se budou lišit podíly jednotlivých složek, ze kterých jsou krmiva sestavována. Například štěně má jiné nároky na výživu oproti dospělému jedinci nebo březí fena oproti feně, která kojí svá mláďata. Vyvážená v ýživa může být definována jako kombinace krmných součástí, které dodávají veškerou energii a nezbytné živiny potřebné k udržení zvířete v dobrém zdravotním stavu, s ohledem na jeho věk a způsob života. Důležitým aspektem je tedy výživa a zásadní význam má testování krmiva a ověření jeho účinnosti. Požadavky na krmiva pro psy jsou často vyšší, než je tomu u potravin nebo krmiv pro zvířata určená k produkci potravin. Hospodářská zvířata jsou krmena za jiným účelem a nepředpokládá se u nich, že prožijí celý svůj život přirozeným způsobem. Výběr krmiva je zaměřen na to, aby zajistil vysoké přírůstky nebo velkou produkci mléka v ohraničeném časovém úseku a za přijatelných nákladů. Jedinou efektivní cestou jak vyhodnotit a odsouhlasit určitý způsob výživy je krmný pokus na zvířeti. Základem jakéhokoliv schvalování krmiva musí být znalost požadavků zvířete na speciální živiny a porovnávání těchto požadavků s nutričním obsahem a biologickou hodnotou krmiva.
2.1.1
Biologické hodnocení a nutriční hodnota krmiva
Biologické hodnocení nutriční hodnoty krmiva vyžaduje určitá, přesně definovaná kritéria. Například určité krmivo může být zařazeno jako kompletní pro všechny věkové kategorie, zatímco jiná krmiva mohou být kompletní pro výživu dospělých jedinců, jiná pro výživu rostoucích jedinců nebo pro březí čí kojící zvířata. Definice krmiv běžně používaných krmivářským průmyslem jsou dány k dispozici národními oficiálními orgány. Patří mezi ně Sdružení amerických kontrolních úřadů - Association of
14
American Feed Control Officials nebo Britské normy krmiv, tj. UK Feedingstuffs Regulations. Nutriční zkoušky závisejí na znalostech potřeby určitých živin pro psy. Nejobsáhlejší a nejautoritativnějším zdrojem jsou informace od Národní výzkumné rady (National Research Council). Jde o publikace Americké národní akademie věd. Dalším doporučením základních hodnot živin jsou směrnice NRC. Tyto směrnice uvádějí doporučené hodnoty a jsou k nim sestavovány doporučené krmné dávky. Nejjednodušší vyšetření krmiva představuje jeho chemická analýza z hlediska specifických živin, jako jsou bílkoviny, sacharidy, tuky, makro a mikroprvky, vitamíny, aminokyseliny, apod. Tímto způsobem lze získat představu o tom, jaké množství dané živiny je obsaženo v krmivu. Touto cestou nelze ale stanovit biologickou hodnotu krmiva. Aby živiny přinášely zvířeti užitek, musí být biologicky dostupné, to znamená, že trávicí systém zvířete musí být schopen extrahovat živiny z krmiva a inkorpovat je do metabolického systému (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.1.2
Stravitelnost živin
Aby bylo možné získat představu o tom, jak jsou živiny biologicky dostupné, tj. odhadnout jejich stravitelnost. Stravitelnost je lépe sledovat u vyššího počtu zvířat, abychom obdrželi přesnější výsledky a jejich spolehlivost byla vyšší. Zvířata, která jsou do pokusu zařazena, musí být zdravá a bez parazitů. Pokusné období můžeme rozdělit na přípravné a bilanční. Přípravné období slouží k vyloučení zbytků předchozího krmiva a zvířata se navykají na zkoušenou krmnou dávku. Toto období trvá od 5 do 15 dní. Navazuje bilanční období, které trvá 5 až 10 dní. Dostupná je buď klasická, nebo indikátorová metoda, která je vhodnější, neboť se nemusí při ní sledovat spotřeba krmiva a množství vyloučených výkalů. Indikátorem může být přirozená složka potravy, kterou je popel nerozpustný v kyselině chlorovodíkové, nebo uměle přidané doplňkové látky (oxid chromitý, titaničitý), které však nesmí negativně působit na organismus zvířete nebo ovlivňovat proces trávení a musí být nestravitelné. Indikátor se vylučuje zcela, živiny se vylučují pouze nestrávené. Indikátor musí být dobře zamíchatelný do krmiva a musí být snadno a přesně stanovitelný rozborem (DOLEŽAL, 2005).
15
Koeficientu stravitelnosti je možné využít k přibližnému stanovení množství krmiva potřebného k udržení zvířete v normálním zdravotním stavu tím, že jsou organismu dodávány všechny nepostradatelné živiny a energie, které jedinec potřebuje.
2.1.3
Zdravotní nezávadnost krmiva
Je potřeba také zajistit zdravotní nezávadnost krmiva tak, aby neobsahovalo nadlimitní obsahy toxických látek dle platné legislativy a aby bylo chutné. Jedinou spolehlivou cestou jak zajistit, aby krmiva neobsahovala žádné toxické látky je bezpečně znát původ jednotlivých surovin, tj. nakupovat suroviny z ověřených zdrojů, kde převážná část záruk je dána řadou zákonných ustanovení, která omezují, kontrolují a regulují množství aditiv a přípustnou hladinu cizorodých látek. Většina výrobců krmiv provádí kontrolu kvality své produkce a screeningová vyšetření hotových výrobků i surovin. Takové kontroly pak poskytují vysokou záruku nezávadnosti produktu, kterou jinak není snadné zaručit.
2.1.4
Chuťové aspekty krmiva
Důležité jsou i chuťové aspekty krmiva. Chuťové vlastnosti krmiva představují komplex informací zahrnující znalost faktorů ovlivňujících chuť a chování, jakož i pochopení pro chuť, vůni a strukturu krmiva ve vzájemných souvislostech. Důležité je také dlouhodobé přijímání krmiva zvířaty. Pro určení chuťových vlastností slouží chuťové zkoušky krmiva, které probíhají za přesně definovaných podmínek. Tyto zkoušky přinášejí značné množství komplexních statistických údajů, jejichž interpretace poskytuje měřítko relativních chuťových vlastností krmiva podle preference jejich příjmu (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.2
LEGISLATIVNÍ POŽADAVKY NA KRMIVA V ČR
Každý podnikatelský subjekt, uvádějící do oběhu krmiva pro zvířata v zájmovém chovu, musí být schválen Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským (Odbor zemědělské inspekce) a mít tedy povolení k provozování této činnosti. Takovému podniku je poté uděleno schvalovací, nebo registrační číslo a je uve16
řejněn v seznamu schválených výrobců/distributorů na webových stránkách výše uvedené organizace. Tímto způsobem je lehce ověřitelné, zda výrobce krmiva splňuje zákonné požadavky. Odbor zemědělské inspekce vykonává úřední kontrolu v následujících oblastech:
výkon úřední kontroly nad výrobou, dovozem, užitím a jakostí krmiv, doplňkových látek, premixů a jejich skladováním a označováním
odběr vzorků krmiv, doplňkových látek a premixů
monitoring výskytu zakázaných a nežádoucích látek v krmivech
zbožíznalecké hodnocení vzorků krmiv, vydávání posudků, rozborů a osvědčení
spolupráce při tvorbě právních předpisů v oblasti krmiv Výrobce krmiv pro zvířata v zájmovém chovu používající k výrobě krmiv živo-
čišné suroviny (živočišné moučky, čerstvé maso, vnitřnosti nebo jiné vedlejší produkty živočišného původu) podléhá schválení Státní veterinární správy ČR a je povinen respektovat hygienické požadavky na krmiva dané Nařízením EP a Rady č.1069/2009 o hygienických pravidlech pro vedlejší produkty živočišného původu a získané produkty, které nejsou určeny k lidské spotřebě. Přehled platné legislativy pro výrobu a distribuci krmiv:
Zákon o krmivech č. 91/1996 Sb., ve znění pozdějších předpisů: stanoví některé požadavky pro výrobu, dovoz, používání, balení, označování, dopravu a uvádění na trh krmiv, doplňkových látek a premixů a pravomoc a působnost orgánu odborného dozoru.
Vyhláška č. 356/2008 provázející zákon o krmivech.
Nařízení EP a Rady č. 183/2005, kterým se stanoví požadavky na hygienu krmiv.
Nařízení EP a Rady č. 767/2009 o uvádění na trh a používání krmiv: v roce 2009 došlo ke změně požadavků na označování krmiv, a sice k jejich zpřísnění vydáním Nařízení EP a Rady č.767/2009 dne 13.7.2009. Nařízení stanovuje pravidla pro uvádění krmiv pro zvířata v zájmovém chovu na trh a jejich používání v rámci celého Společenství, včetně požadavků na označování, balení a obchodní úpravu. Platnost tohoto
17
nařízení je upravena Nařízením komise (EU) č.454/2010 a byla stanovena na 31. srpna 2011.
Nařízení EP a Rady č. 1831/2003 o doplňkových látkách používaných ve výživě zvířat.
Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1069/2009 o hygienických pravidlech pro vedlejší produkty živočišného původu a získané produkty, které nejsou určeny k lidské spotřebě.
Nařízení EP a Rady č. 1829/2003 o geneticky modifikovaných potravinách a krmivech.
2.3
ORIENTACE V OZNAČOVÁNÍ KRMIV – INFORMACE NA OBALE VÝROBKU
Značení poskytuje nezbytné informace kupujícím, aby mohli provést optimální výběr výrobku podle svých potřeb. Jelikož kupující provádějí výběr nejen v místě prodeje, kde si mohou balení krmiva prohlédnout, musí se požadavky týkající se informací poskytnutých v označení vztahovat nejen na etikety na produktu, ale také na další způsoby komunikace mezi prodejcem a kupujícím. Uvedené požadavky by se měly vztahovat také na obchodní úpravu krmiv a související reklamu. Moderní označování také usnadňuje existenci konkurenceschopného tržního prostředí, v němž hospodářské subjekty mohou označování plně využít k prodeji svých produktů. V neposlední řadě označení slouží např. pro účely dodržování předpisů, sledovatelnosti a kontroly krmiv státními orgány. Aby označení těmto účelům mohlo sloužit mělo by být úplné, čitelné, nesmazatelné, na nápadném místě na obalu nebo etiketě a připevněné. Uvádí se alespoň v jednom z úředních jazyků členského státu nebo regionu, v němž je krmivo uváděno na trh. Údaje nesmějí být zakryty žádnou jinou informací. Značení krmiv pro zvířata v zájmovém chovu je upraveno legislativně Nařízením ES a Rady č. 767/2009 o uvádění na trh a používání krmiv.
18
Zá konem povinné údaje na etiketě nebo na obale krmiva pro zvířata v zájmovém chovu: a) Obchodní název krmiva. b) Druh krmiva: kompletní krmivo nebo doplňkové krmivo (i minerální). c) Jméno nebo obchodní firma a adresa provozovatele krmivářského podniku odpovědného za označování. d) Schvalovací číslo provozu udělené v souladu s Nařízením EP a Rady č. 183/2005, kterým se stanoví požadavky na hygienu krmiv. e) Schvalovací číslo provozu udělené v souladu s Nařízením 1069/2009, které stanoví hygienická pravidla pro vedlejší produkty živočišného původu a vedlejší produkty, které nejsou určeny pro lidskou spotřebu. f) Referenční číslo šarže nebo partie, což je identifikovatelné množství krmiva, které vykazuje jednotné vlastnosti (v případě výrobního procesu jednotka vyrobeného množství z jednoho výrobního zařízení za použití jednotných výrobních parametrů) g) Čistá hmotnost. h) Seznam doplňkových látek uvedený pod záhlavím „doplňkové látky“. Uvádí se název a obsah doplňkových látek v 1kg krmiva, u nichž je stanoven maximální obsah pro jakýkoli cílový druh zvířat. Vyjímka platí pro konzervanty, antioxidanty a barviva, kde je možné uvádět pouze názvy těchto funkčních skupin bez uvedení názvu a množství. V tomto případě je povinností výrobce sdělit podrobné informace kupujícímu na vyžádání. i) Obsah vlhkosti (není vždy povinná, existují vyjímky, např. pokud je u suchých krmiv vlhkost do 14 %, nemusí být na obale údaj uveden). j) Bezplatné telefonní číslo nebo jiný vhodný kontakt, aby kupující mohl vedle povinných údajů získat další informace o krmivu. k) Druh nebo kategorie zvířat, kterým je krmná směs určena. l) Návod ke správnému použití s uvedením účelu, k němuž je krmivo určeno. m) Doba minimální trvanlivosti. n) Seznam krmných surovin, z nichž je krmivo složeno. Uvádí se buď název každé krmné suroviny v sestupném pořadí podle hmotnosti vypočítané na základě obsahu vlhkosti v krmné směsi nebo název kategorie, do které krmné suroviny patří. Pokud je přítomnost některé suroviny zdůrazněna v označení slovy, obrázky nebo
19
graficky na obale, uvádí se název a hmotnostní procentní podíl této krmné suroviny. o) Deklarované jakostní znaky, např. hrubý protein, oleje a tuky, vláknina, popel, makroprvky (http://www.ukzuz.cz/Folders/3022-1-Legislativa.aspx).
2.4
POROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH TYPŮ KOMERČNÍCH
KRMIV
Kompletní krmivo je takové, které vzhledem ke svému složení pokrývá denní krmnou dávku. Krmiva můžeme rozdělit na krmiva konzervovaná, polosuchá a suchá. Jedná se o krmiva průmyslově vyrobená speciálně pro určitý druh zvířat.
2.4.1
Konzervovaná krmiva
Konzervovaná krmiva představují velmi spolehlivou, bezpečnou a vhodnou cestu, jak zajistit maximálně chuťově přitažlivé krmivo pro psa. Hlavními složkami konzervovaných krmiv pro psy je maso, vedlejší masné produkty, bílkovinné koncentráty, doplňky minerálních látek, stopových prvků a vitamínů. Většina konzervovaných krmiv pro psy představuje chutný zdroj kvalitních bílkovin, vitamínů a minerálních látek, jejich energetická hodnota je však nižší. Proto jsou zpravidla zkrmována současně s jinými krmivy (např. suchary nebo jinými sušenými krmivy, které jsou zdrojem energie, některých minerálních látek a vitamínů). Výhodou konzervovaných krmiv je i to, že představují nezávadné výrobky s dlouhodobou udržitelností, bez zvláštních nároků na podmínky skladování. Nevýhodou je nutnost rychlého zkrmení po otevření obalu.
2.4.2
Polosuchá krmiva
Polosuchá krmiva jsou takové masové typy krmiv pro psy, které obsahují 15 už 30 % vody. Tato krmiva se vyrábějí z pestré palety surovin včetně masa, vedlejších masných produktů, sóji, jiných rostlinných bílkovinných koncentrátů, obilovin, tuků a cukrů. Technologie výroby umožňuje měnit obsah vody v širokém rozsahu a tak se výrobky mohou blížit suchým krmivům (15 % vody) nebo mají podobu mírně šťavnatých krmiv (25 až 30 % vody). Polosuchá krmiva mají větší nároky na skladování, díky vyšší vlhkosti jsou však pro zvířata chutnější než suchá krmiva. 20
2.4.3
Suchá krmiva
Suchá krmiva pro psy mohou být dodávána jako kompletní krmiva nebo krmiva určená k míchání, která se podávají jako součást krmné dávky společně s krmivy bohatými na bílkoviny, jako čerstvé maso nebo konzervy. Suchá kompletní krmiva jsou obvykle sestavena tak, aby poskytovala odpovídlající množství všech živin pro určitou životní etapu zvířete, jeho konkrétní pracovní zatížení, podle velikosti a typu plemene apod. Suchá krmiva neobsahují dostatek vody (do 14 %) potřebný pro růst bakterií a plísní, proto se mohou dlouhodobě skladovat. Vyráběna jsou obvykle z obilovin, bílkovinných koncentrátů živočišného nebo rostlinného původu (např. masokostní, drůbeží, jehněčí či další druhy mouček, sójová moučka, rybí moučka), tuků, minerálií a vitamínových doplňků (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.5
HLAVNÍ SLOŽKY KOMERČNĚ VYRÁBĚNÝCH KRMIV 2.5.1
Maso a vedlejší produkty živočišného původu
Maso se skládá ze svalových vláken, tuku, povázek, šlach a cév. Obsahuje rozdílné množství podkožního tuku, pokrývající svalovinu zevně, ale je také uložen mezi svalovými vlákny. Vzájemný poměr mezi svalovými vlákny a pojivovou tkání ovlivňuje strukturu a konzistenci masa. Rozdíly v obsahu živin mezi svalovinou z různých částí závisí převážně na obsahu tuku. Kvalita bílkovin v mase je vysoká. Libové svaly zbavené tuku vykazují téměř stejný podíl vody a bílkovin (75 % vody a 25 % bílkovin) a obvykle nezáleží na tom z jakého zvířete nebo z jaké části zvířete pochází. Obsah tuku (včetně vnitrosvalového) v libovém vepřovém, hovězím, drůbežím, jehněčím nebo králičím mase se pohybuje od 2 % do 9 %. Tuk u tzv. bílého masa (drůbeží, telecí, králičí) se pohybuje od 2 % do 5%, zatímco u jehněčího a vepřového masa od 7 % do 9 %. Libové hovězí maso se obsahem tuku příliš neliší od bílého masa. Proporce mezi libovým a tučným masem se však velmi liší. Hovězí maso bez kostí obsahuje v průměru 24 % tuku s partiemi, které se pohybují od 5 % do 26 % tuku (hrudí). Jehněčí a vepřové maso bývá obvykle tučnější (jehněčí hrudí nebo ledviny mohou obsahovat až 36 % tuku). Tuk z drůbeže a vepřového masa obsahuje více nenasycených mastných kyselin než tuk v hovězím a skopovém. 21
Droby a vedlejší masné produkty jako jsou játra, ledviny, dršťky a plíce mají obdobnou nutriční hodnotu bez ohledu na to, ze kterých zvířat pocházejí. Existují však značné rozdíly mezi nutriční hodnotou jednotlivých drobů. Veškerá masa mají nízký obsah vápníku (0,01 %) a vyznačují se velmi nepříznivým poměrem vápníku a fosforu v hodnotách 1:15 až 1:26. Bez upravení tohoto poměru vhodnými doplňky vyvstává problém nedostatečné mineralizace kostí. Veškerá svalovina a vnitřnosti s výjimkou ledvin a jater mají nízký obsah vitamínu A a D. Nutné je i doplnění jódu. Maso je zdrojem kvalitních bílkovin, tuků, železa a některých vitamínů skupiny B, zvláště pak niacinu, thiaminu, riboflavinu a vitamínu B12. Pro psy je maso velmi chutné a vysoce stravitelné a živiny jsou tedy pohotově k dispozici (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). Mezi vedlejší produkty živočišného původu používané v průmyslové výrobě krmiv patří maso, vnitřnosti, krev, celé drůbeží kostry, hlavy, pařáty, kůže a distální části končetin vepřů, ovcí aj. Jsou zdrojem bílkovin a tuku. Jedná se o sušené a jemně mleté suroviny živočišného původu mající strukturu moučky. Například velmi využívanou surovinou při výrobě krmiv je drůbeží moučka, která obvykle obsahuje 64 - 68 % dusíkatých látek, 12 - 15 % tuku a do 15 % popela. Obsah popela, vápníku a fosforu závisí na poměru kostí, masa a vnitřností v moučce. Používané jsou také jehněčí, králičí a vepřové moučky. Krevní moučka obsahuje vysoké množství dusíkatých látek (více jak 90 %).
2.5.2
Ryby a vedlejší produkty z ryb
Ryby dělíme na tučné a bílé. Bílé ryby, jako jsou tresky, platýzy a plotice obsahují méně tuku (max. 2 %). Tučné ryby, kterými jsou sledi, makrely, sardinky, šproty, tuňáci, lososi, pstruzi a úhoři mají tuku 5 – 18 %. Tučnost se mění v závislosti na roční době, stáří ryby a době jejího ulovení (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). Bílkoviny bílých ryb jsou velmi dobré kvality, též obvykle chybí vitamín A a D (s výjimkou jater tresky a platýze). Rybí svalovina obsahuje přiměřené množství jódu. Tyto ryby, pokud jsou konzumovány bez kostí, mají nedostatek vápníku a fosforu. Maso tučných ryb obsahuje vitamíny A a D. Ryby jsou chuťově méně přitažlivé než maso suchozemských zvířat, ale jsou poměrně ochotně přijímány (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
22
Hojně používané v průmyslové výrobě krmiv jsou například rybí moučky, které se vyrábějí sušením celých těl nebo zbytků ryb. Možné je i přidávání rybí pasty jako hydrolyzované rybí bílkoviny. V krmivech jsou ryby obvykle zdrojem kvalitních bílkovin, obsah dusíkatých látek v rybí moučce je 64 % až 80 %. Obsah tuku kolísá od 6 do 10 %.
2.5.3
Mléčné výrobky
Výrobky jako je syrovátka, jogurt, sýr, máslo, smetana, odstředěné mléko jsou pro psy chuťově přitažlivé. Mléčné výrobky se vyznačují dobrou stravitelností, jsou zdrojem pohotové energie, kvalitních bílkovin, tuku, cukru, vápníku, fosforu, některých stopových prvků, vitamínu A a komplexu vitamínů B. Plnotučné mléko obsahuje 65 kcal/100 g, 3,3 g bílkovin (kasein), 3,8 g tuku, 4,7 g laktózy, 0,12 g vápníku a 0,095 g fosforu ve 100 g (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). Složení mléčného tuku je následující: 70 % nasycených mastných kyselin, z toho kolem 3 % kyselina kaprylová, 28 % mononenasycených mastných kyselin, z toho skoro 100 % kyselina olejová a 4 % polynenasycených mastných kyselin. V rámci těchto 4 % je poměr omega - 6 a omega - 3 většinou vyrovnaný (z http://www.cestr.cz/clanky-slozeni-mlecneho-tuku-a-jehovyzivovy-vyznam.html).
S výjimkou těch zvířat, které nesnášejí laktózu (neschopnost organismu tolerovat větší množství laktózty, což má za následek průjmy) představují mléčné výrobky vynikající zdroj energie.
2.5.4
Vejce
Jsou zdrojem železa, bílkovin, riboflavinu, kyseliny listové, vitamínu B12 a vimínu A a D.
2.5.5
Obiloviny a jejich vedlejší produkty
Zahrnujeme do nich zrniny jako pšenici, oves, rýži, žito, kukuřici a jejich opracované části – šroty apod. Obilní zrna se skládají z klíčku obklopeným škrobnatým endospermem, jehož funkce spočívá v zásobování zárodku sacharidy (škrob) a bílkovinami (lepek). Endosperm je obklopen vrstvou aleuronu, tj. buněk bohatých na bílkoviny a fosfor. Na vnější části se nachází tuhý obal semene. Při mletí obilovin do-
23
chází k oddělování různých vrstev semene. Otruby zahrnují vnější obal obilky bohatý na polysacharidy celulózu a hemicelulózu. Mouka obsahuje endosperm a zárodek. Celá zrna pšenice, ovsa, ječmene, rýže a kukuřice obsahují 12 % vody, 9 – 14 % bílkovin, 2 – 5 % tuku a 70 až 80 % sacharidů ve formě škrobu. Obsahují také významná množství thiaminu a niacinu. Obiloviny jsou ve výživě psů používány nejen jako zdroj energie, ale také jako zdroj bílkovin. Otruby mohou být použity jako zdroj vlákniny a pokud jsou uvařeny, představují dostupný zdroj fosforu. Zárodečné části jsou bohaté na thiamin, bílkoviny, tuk a vitamín E.
2.5.6
Oleje a tuky
Oleje se od tuků liší bodem tání a jsou na rozdíl od tuků při pokojové teplotě tekuté. Oleje i tuky jsou obsaženy v různých surovinách, jak rostlinného, tak i živočišného původu. Chemicky jsou to triglyceridy, skládají se ze tří mastných kyselin vázaných na molekulu glycerolu. Rozdíly spočívají v různém zastoupení mastných kyselin. Podle zastoupení mastných kyselin dělíme tuky na nasycené a nenasycené. Většina tuků obsahuje oba druhy mastných kyselin, avšak jejich podíl se liší. Nenasycené kyseliny – linolová, linolenová, arachidonová (se dvěma, třemi a čtyřmi dvojnými vazbami) – jsou známé jako esenciální mastné kyseliny, protože jsou v malých množstvích pro organismus nezbytné a nemohou být psy syntetizovány z jiných tuků. Kyselina linolová je rozšířena hlavně v rostlinných olejích a v malém množství se objevuje i v některých živočišných tucích, zejména ve vepřovém, drůbežím a rybím tuku. Oleje, jako je slunečnicový, sojový, kukuřičný mají až 50 % této nenasycené mastné kyseliny (olivový olej pouze 10 %). Rybí tuk obsahuje více než 20 % této mastné kyseliny a mnoho dalších. Arachidonová mastná kyselina je přítomna pouze v malých množstvích v některých tucích živočišných tkání. Obvykle se nevyskytuje v podkožním a zásobním tuku a snadno se ničí působením tepla. To znamená, že sádlo a vypečené a vyškvařené tuky ji neobsahují (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). Lososový olej vyrovnává poměr mezi Omega 3 a Omega 6 mastnými kyselinami a významně snižuje hladiny cholesterolu v krvi. Má velmi dobrý vliv na kvalitu srsti. Je vynikajícím zdrojem omega 3 mastných kyselin (EPA a DHA), které pozitivně ovlivňují mnoho metabolických pochodů v organismu. EPA kyselina má 24
přírodní protizánětlivé účinky, DHA kyselina se podílí na výstavbě mozkových struktur a sítnice oka (http://www.veterinarnipece.cz/lososovy-olej-pro-psy-kronch1291.html). Všechny tuky obsahují přibližně stejné množství energie, asi 2,25 krát více než lze získat z bílkovin nebo uhlohydrátů. Rostlinné oleje jsou dobrým zdrojem vitamínu E, zejména olej z pšeničných klíčků. Většina živočišných tuků obsahuje stopová množství vitamínu B, rybí tuky jsou dobrým zdrojem vitamínu D. Tuky dodávají krmivům chuť a vůni.
2.5.7
Kvasnice
Nejčastěji se jedná o biomasu kvasinek - Saccharomyces cerevisiae var. Carsbergensis, které jsou využívány ke zkvašování sladového extraktu při výrobě piva. Pivovarské kvasnice svým složením podporují imunitní systém zvířat. Pro vysoký obsah bílkovin, které jsou velmi dobře stravitelné jsou hodnotnou surovinou při výrobě krmiv. Pozitivní vliv kvasinek na užitkovost zvířat je dokládán také zvýšením příjmu krmiva a zlepšením stravitelnosti živin (IWANSKA et al., 1999; NISBET a MARTIN, 1991; ERASMUS et al., 1992; a další). Jsou bohaté na aminokyseliny jako je lysin, methionin, cystin, leucin, valin a izoleucin. Mají také velmi příznivý obsah vitamínů skupiny B zejména thiaminu, riboflavinu, pyridoxinu a kyseliny pantothenové (vitamín B3), ale i obsah minerálních látek a stopových prvků - zejména fosforu, draslíku, železa, mědi, zinku. Dále obsahují glycidy (glykogen, ribosa, deoxyribosa), lipidy (nenasycené mastné kyseliny, zvl. kys. linolová a linoleová), fosfatidy a steroly (lecitin, kefalin, ergosterol, a steroly podobné pohlavním hormonům), enzymy (hydrolýzy, desmolázy) a ostatní biologicky účinné látky (biotin - H, inositol, protianemický faktor, glykokininy, cytochrom, melaninové pigmenty atd). Kvasnice jsou důležitým doplňkem pro mláďata, gravidní feny, pro zvířata v průběhu nemoci či po ní, po operaci, při zvýšené tělesné námaze a pro snížení stresu zvířete.
2.5.8
Zelenina
Z hlediska využití pro zkrmování psům můžeme zeleninu rozdělit do tří skupin:
25
Zelené části rostlin (salát, zelí kapusta, růžičková kapusta, květák apod). Charakterizuje je vysoký obsah vody a vlákniny. Pro psy však velký význam nemají, nejsou ani chuťově přitažlivé. Jejich objemnost a nestravitelná vláknina pro psy znamená, že by museli přijmout značné množství tohoto krmiva, aby mohlo významněji přispět k jejich výživě. Zelenina je pro psy dobrým zdrojem vitamínu A. Psovi poskytuje i vitamín B v případě, že se jedná o konzumaci zeleniny v syrovém stavu. Druhou skupinu tvoří kořenová zelenina a hlízy (brambory, mrkev a tuřín). Obvykle se psům v syrovém stavu nepodává, protože je špatně trávena. Po uvaření se škrob v nich uložený stává lépe stravitelný. Třetí skupinu tvoří zelenina, ze které se konzumují semena. Do této skupiny patří zejména luštěniny. Jsou relativně bohaté na bílkoviny a dodávají více energie než listová nebo kořenová zelenina. V některých případech mohou luštěniny vzhledem k obsahu komplexních uhlohydrátů a jednodušších cukrů, které psi netráví, způsobit v tlustém střevě tvorbu plynu s následným nadýmáním (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.5.9
Doplňkové látky
Do krmiv jsou v malých množstvích přidávané doplňkové látky za účelem zlepšení vlastností krmiva nebo uspokojení potřeb zvířat týkajících se výživy. Doplňkové látky používané v krmivářském průmyslu třídíme do jednotlivých kategorií a funkčních skupin.
Kategorie technologických doplňkových látek: Funkční skupiny: a) konzervanty: látky nebo případně mikroorganismy, které chrání krmiva před znehodnocením způsobeným mikroorganismy nebo jejich metabolity b) antioxidanty: látky prodlužující trvanlivost krmiv a krmných surovin tím, že je chrání před znehodnocením způsobeným oxidací c) emulgátory: látky, které umožňují vytvářet nebo zachovávat homogenní směs dvou nebo více nesmísitelných fází v krmivu d) stabilizátory: látky, které umožňují, aby si krmivo uchovalo svůj fyzikálně chemický stav e) zahušťující látky: látky, které zvyšují viskozitu krmiva 26
f) želírující látky: látky, které dávají krmivu gelovitou strukturu g) pojiva: látky, které zvyšují přilnavost částic krmiva h) protispékavé látky: látky, které omezují tendenci jednotlivých částic krmiva k přilnavosti i) látky ke snižování kontaminace krmiva mykotoxiny: látky, které mohou potlačit nebo snížit absorpci mykotoxinů, podpořit jejich vyloučení nebo měnit způsob jejich účinku
Kategorie senzorické doplňkové látky: Funkční skupiny: a) barviva: látky, které dávají nebo navracejí krmivům barvu b) zchutňující látky: látky, které přidáním do krmiv zvyšují jejich vůni a chutnost
Nutriční doplňkové látky: Funkční skupiny: a) vitamíny, provitamíny a chemicky přesně definované látky se srovnatelným účinkem b) sloučeniny stopových prvků c) aminokyseliny, jejich soli a analogy
Zootechnické doplňkové látky: Funkční skupiny: a) látky zvyšující stravitelnost: látky, které při zkrmování zvířaty zvyšují stravitelnost krmiva svým působením na určené krmné suroviny b) stabilizátory střevní flóry: mikroorganismy nebo jiné chemicky přesně definované látky, které při zkrmování zvířaty mají příznivý účinek na střevní flóru
Používání doplňkových látek ve výrobě krmiv musí být v souladu s Nařízením ES a Rady
1831/2003
o
doplňkových
látkách
používaných
(http://www.ukzuz.cz/Folders/3022-1-Legislativa.aspx).
27
ve
výživě
zvířat
POTŘEBA JEDNOTLIVÝCH ŽIVIN VE VÝŽIVĚ PSA
2.6
2.6.1
Bílkoviny
Zdrojem živočišných bílkovin je převážně maso, mléko, mléčné výrobky, vejce. Zdrojem rostlinných bílkovin je zelenina (mrkev, kedlubny, celer) a obiloviny (http://www.veterina-info.cz/odborne-clanky/vyziva-psa-pri-nadmerne-zatezi-6.html). Dusíkaté látky mají bílkovinnou a nebílkovinnou složku. Bílkovinnou složku tvoří aminokyseliny (rostlinné a živočišné aminokyseliny) nebo pevně vázaný neaminokyselinový komponent, nebílkovinnou složku tvoří volné aminokyseliny a amidy (SÜVEGOVÁ, MERTIN, 1994). Proteiny jsou velké molekuly utvořené z dlouhých řetězců stavebních jednotek – aminokyselin. Nachází se zde asi 20 aminokyselin, ale stovky nebo tisíce kombinací těchto aminokyselin dává vznik téměř nekonečnému množství přírodně se vyskytujících proteinů, každý má své vlastní charakteristické vlastnosti. Podobně jako cukry - sacharidy a tuky, proteiny obsahují uhlík, vodík a kyslík. Navíc proteiny obsahují take dusík. Dvě aminokyseliny obsahují i síru. Aminokyseliny mohou být klasifikovány buď jako esenciální (nezbytné) nebo neesenciální (postradatelné). Tělo nemůže produkovat dostatek esenciálních aminokyselin, tyto aminokyseliny musí být dodávány v krmivu. Neesenciální aminokyseliny jsou stejně důležité, mohou však být tvořeny z nadbytku některých jiných aminokysev krmivu
lin
nebo
z
jiných
dietních
zdrojů
dusíku
(http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-o-vyzive/psi/zakladni-slozky-potravy/faktao-bilkovinach-proteinech/). U psů považujeme za esenciální deset aminokyselin. Patří sem: -lysin -tryptofan -histidin -fenylalanin -leucin -isoleucin -threonin
28
-methionin -valin U psů považujeme za nesesenciální tyto aminokyseliny: - alanin - kyselina asparagová - kyselina glutamová - glycin - hydroxyprolin - prolin - serin Za polonahraditelné považujeme cystin a tyrozin (SÜVEGOVÁ a MERTIN, 1994). Ačkoliv jsou cystin a tyrosin označeny jako neesenciální, mohou dodávat asi 50 % potřeb pro methionin a fenylalanin. Methionin a cystin jsou aminokyseliny obsahující síru. Nejvýznamnější přidávané aminokyseliny do vyráběných krmiv jsou syntetický
lysin
a
methionin
(http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-o-
vyzive/psi/zakladni-slozky-potravy/fakta-o-bilkovinach-proteinech/). Lysin je důležitý při tvorbě mléčného kaseinu, nukleotidů (stimuluje dělení buněk), kostí, kolagenu a pro správnou funkci pohlavních žláz. Utilizuje se v hepatocytech, ledvinách, mozku, srdci a fibroblastech (JELÍNEK a kol., 2003). Je výchozí látkou pro syntézu L-karnitinu. Methionin je součástí enzymů a veškerých tkání organismu. Spolu s cholinem zabraňuje ukládání tuku v játrech a podílí se na detoxikaci organismu. Má velký význam pro vývoj a kvalitu srsti psa a proti stresu a nervovým poruchám. Nedostatek se projevuje tukovou degenerací jater, funkčními poruchami ledvin, atrofií svalů, varlat a zpomaleným růstem (JELÍNEK a kol., 2003). Esenciální aminokyseliny jsou důležité pro tvorbu struktury buněk a svalových vláken a dodání dusíku pro tvorbu neesenciálních aminokyselin a jiných sloučenin obsahujících dusík. Umožňují tkáním růst a regeneraci. U dospělých psů se denně ztrácí z těla určité množství proteinů (obnova kůže, drápů, srsti a jiných tkání těla), proto je zde kontinuální potřeba proteinů dodávaných v krmivu. Některé produkty proteinového odbourávání jsou vyloučeny močí. Denně je odbouráno asi 1 % tělesných proteinů. Omezený příjem esenciálních aminokyselin a nedostatek energie 29
pro syntézu proteinů může být spouštěcím mechanismem některých příznaků deficitu proteinů. Proteiny v krmení jsou nakonec rozloženy na různé aminokyseliny pomocí enzymů v trávicím traktu. Kratší řetězce aminokyselin nazýváme peptidy. Průběh štěpení proteinů: Proteiny → peptidy s dlouhým řetězcem → peptidy s krátkým řetězcem → aminokyseliny. Tento proces začíná v žaludku a pokračuje v tenkém střevě, kde jsou produkty trávení absorbovány přes stěnu střeva do krve. Aminokyseliny jsou potom transportovány do celého těla. Některé, síru obsahující aminokyseliny, jsou zpracovávány hlavně v játrech, kde je odebírán dusík z molekuly. Dusík je konvertován na amoniak, který může být navrácen do nových aminokyselin nebo je konvertován na močovinu a vyloučen močí přes ledviny. Volný amoniak je vysoce toxický, takže močovina je jedna z několika bezpečných forem, ve které může být dusík vyloučen z těla. Zbytek molekuly aminokyseliny je použit jako zdroj energie, nebo uložen jako tuk. Kvalita proteinů je velmi důležitá. Kvalitou rozumíme stravitelnost a aminokyselinové složení. Proteiny s tou nejvyšší kvalitou obsahují velké množství různých esenciálních aminokyselin. Tyto vysoce kvalitní proteiny jsou důležité zejména ve stravě mladých zvířat: vajíčka a mléko, maso suchozemských zvířat a ryb, v poslední řadě rostlinné proteiny. Rostlinné proteiny obecně mají mnohem menší hladinu esenciálních aminokyselin a potřebují být smíchány s jinými zdroji proteinů, aby se vytvořila dieta, která obsahuje adekvátní a vše zahrnující kvalitní proteiny. Stravitelnost proteinu ukazuje, jak mnoho proteinu přijatého zvířetem je aktuálně absorbováno přes stěnu střeva do těla a využito. U psů stravitelnost proteinů kolísá od 70 % pro některé (rostlinné proteiny) po 90 % až 95 % pro vejce a mléko. Obecně psi tráví proteiny živočišného původu lépe než rostlinné, záleží však velmi na technologii zpracování krmiva. Klíčovým faktorem je vlastní smíchání různých zdrojů proteinů a způsob jeho zpracování, aby se vytvořilo vyvážené, stravitelné krmivo. Zvýšené nároky na proteiny mají zvířata v období růstu, feny v období březosti nebo laktace, nebo když jejich tělo potřebuje regenerovat poškozenou tkáň. Během těchto kritických období jsou kvalita proteinu a stravitelnost velmi důležité. Minimální potřeba proteinu je ovlivněna plemenem, faktory prostředí a samotnou kvalitou proteinů v krmivu. Nadměrné množství proteinů nemůže pomoci rostoucímu štěněti více vyvinout svalstvo, poněvadž každý nadbytek proteinu, který pes zkonzumuje je jednoduše pře30
měněn na energii. Nadměrný příjem energie u rostoucích štěňat může vést k problémům s ukládáním tuků a obezitě, zejména u malých plemen a k vývojovým abnormalitám kostry u velkých plemen. Deficit proteinů vzniká jako následek, buď nedostatku proteinu v krmivu, nebo z nedostatku některých esenciálních aminokyselin. Může vést k celkové ztrátě váhy u dospělých psů nebo špatnému růstu u štěňat a chřadnutí svalstva. Další příznaky jsou snížený apetit, drsná a matná srst, zvýšená citlivost k onemocnění a v některých případech je možnost výskytu edému (retenci tekutin). U psů, kteří trpí onemocněním ledvin, jsou ledviny méně účinné při vylučování toxických produktů, které vznikají při odbourávání proteinu. Omezením množství proteinů a použitím vysoce kvalitních proteinů, je odbourávání neesenciálních proteinů omezeno a toxické odpadní produkty jsou produkovány méně. Obdobně psi s onemocněním jater mohou mít těžkosti se zpracováním dusíkatých odpadních produktů. Játra mají velkou kapacitu regenerace a obsah proteinu v dietě musí být vyšší, aby zajišťoval dostatek pro růst orgánu během kritického období reparace. Žádoucí je rovnovážná hladina proteinů v dietě s ohledem na potřeby organismu. V případě alergie na určitý zdroj proteinu je změna zdroje, ale ne množství proteinu v krmení dobrou myšlenkou v léčení některých případů krmivové alergie u psů. U psů jsou nejčastěji zahrnuty do alergie na krmivo proteiny z kravského mléka a hovězí maso. Cílem v terapii tohoto stavu je nalézt způsobující ingredienci a tuto odstranit ve všech jejich formách z krmení (http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-ovyzive/psi/zakladni-slozky-potravy/fakta-o-bilkovinach-proteinech/). Aby hypoalergenní dieta měla smysl, je třeba zkrmovat především takové proteiny, se kterými organismus do té doby nepřišel do kontaktu. V současné době, je jako dieta hojně používaným krmivem jehněčí maso s rýží. Neuváženým podáním jehněčího, ale třeba i lososího či krocaního proteinu vystavujeme imunitní systém kontaktu s ním a při delším podávání jej de facto sensibilizujeme dalším možným alergenem, takže v budoucnu již ani čistá mono-dieta nebude zabírat. V souvislosti s aktuální problematikou potravní hypersensibility byla v USA vyvinuta receptura, která svým složením, ale především technologickým zpracováním spolehlivě pomáhá diagnostikovat potravní alergie a přináší alergikům pohodu a zbavuje je jejich vedlejších projevů, především kožních a gastrointestinálních. Díky technologii enzymatické hydrolýzy je dosaženo molekulové velikosti proteinových elementů menší než 6 000 daltonů. (např. molekulová velikost nehydrolyzovaného mléčného 31
globulinu je 35200, albuminu vaječného 45000). Je to další výrazné zmenšení této veličiny, která je rozhodující pro vyplavení histaminu. Bílkoviny jsou pomocí specifických proteáz in vitro štěpeny na jednotlivé peptidy či přímo aminokyseliny. Narušením jejich CO-NH vazeb, S-S a vodíkových můstků dojde ke snížení antigenicity až 66x. Dále veškeré ostatní složky (tuky a sacharidy) jsou purifikovány tak, že sacharidy, jejichž zdrojem je rýže nebo brambory a kukuřice, obsahují méně než 0,3% proteinů
a
zdrojem
tuků
je
rostlinný
olej
bez
přítomnosti
proteinů
(http://casopis.planetazvirat.cz/021404-potravinove-alergie-u-psu-a-kocek-1.html). Podle závěrů z vědeckých výzkumů National Research Council of the National Academies je doporučená denní dávka proteinu u štěňat vážících 5,5 – 15 kg asi 56 g, u dospělých psů vážících 15 kg asi 25 g, u březích fen vážících 15 kg 69 g a kojících fen (majících 6 štěňat) a vážících 15 kg 158 g. (http://dels.nas.edu/resources/staticassets/materials-based-on-reports/booklets/dog_nutrition_final.pdf)
2.6.2
Sacharidy
Jako sacharidy z chemického hlediska označujeme polyhydroxyaldehydy nebo polyhydroxyketony, které obsahují v molekuje minimálně tři alifaticky vázané uhlíkové atomy a sloučeniny, které se z nich tvoří vzájemnou kondenzací za vzniku acetalových vazeb, tj. látky ze kterých vznikají sacharidy hydrolýzou. K sacharidům řadíme také sloučeniny, které vznikají ze sacharidů oxidačními, redukčními či substitučními reakcemi (VELÍŠEK, 2002). Sacharidy se dělí podle počtu uhlíků na: monosacharidy, disacharidy a polysacharidy. Monosacharidy zahrnují ribózu, glukózu, fruktózu a galaktózu. Disacharidy – sacharóza, maltóza a laktóza obsahují dvě molekuly monosacharidů. Disacharidy se štěpí hydrolýzou na monosacharidy. Sacharóza na jednu molekulu fruktózy a jednu molekulu glukózy; maltóza na dvě molekuly fruktózy, laktóza na jednu molekulu fruktózy a jednu molekulu galaktózy. Polysacharidy obsahují více než dvě molekuly jednoduchých cukrů. Důležitými polysacharidy pro zvířata jsou škrob, glykogen a celulóza. Škrob je zásobní látkou většiny rostlin a slouží jako vynikající zdroj energie. Degraduje se hydrolýzou na disacharid maltózu a dále na monosacharid glukózu, která se může snadno resorbovat. Glykogen je důležitá sacharidová rezerva u zvířat. Zásobárna je v játrech a ve svalech. Degraduje na pohotový energetický zdroj, glukózu. Celulóza, jako struk32
turní složka rostlin je stravitelná pouze pomocí mikrobiálních celulolytických enzymů, které se vyskytují především u býložravců. U nich se celulóza hydrolyzuje až na těkavé mastné kyseliny (REECE, 2011). Sacharidy primárně vznikají při fotosyntéze v Calvinově cyklu. Dochází zde ke vzniku 3-fosfoglycerátu, kdy spojením 2 jeho molekul dochází k rostlinné výrobě glukózy aj. látek. Z rostliny se poté jejím pozřením dostávají do vyspělejších organismů. Pro organizmus jsou rychlým a pohotovým zdrojem energie. Jsou jediným zdrojem výživy pro mozek (spotřebuje 25 % glukózy v těle) a erytrocyty. Hladina glukózy v krvi je spojována s působením inzulínu. K ukládaní a vzájemné přeměně živin dochází v játrech (ROKYTA, 2000). Pro správnou funkci organismu potřebují všechna zvířata glukózu. Většina ji dokáže syntetizovat z prekurzorů glukózy (aminokyselin a glykogenu), a není nutné ji přidávat do krmiv formou sacharidů. Spotřeba glukózy stoupá v období březosti a laktace, tyto zvýšené nároky pokryje dostatečné množství glukogenních aminokyselin. Řadíme sem všechny neesenciální aminokyseliny, jejichž přeměna je vratná. Z esenciálních aminokyselin je glukogenních pouze několik a jejich přeměna je nevratná (MUDŘÍK a kol., 2007). Při výrobě krmiv jsou nejčastějšími zdroji sacharidů di a poly sacharidy, zejména škrob. Hlavními složkami škrobu jsou dva α – D glukany. Lineární amylosa s α (1-4) glykosidovými vazbami a větvený amylopektin, obsahující α-(1-4) a α-(1-6) vazby, kromě toho škrobová zrna obsahují i menší množství dalších složek jako jsou lipidy a proteiny. Cereální škroby, konkrétně pšenice, ječmen, žito a tritikale, mají ve srovnání s hlízovými škroby dva odlišné typy škrobových zrn – větší zrna, označovaná též jako A škrob, a menší zrna B škrobu. Tato zrna se liší chemickým složením, ultrastrukturou amylopektinu, způsobem jeho uložení ve škrobovém zrnu a dalšími z toho vyplývajícími vlastnostmi (ŠÁRKA a BUBNÍK, 2010). Stravitelnost škrobu je dána rostlinným zdrojem a je závislá na kvalitě jeho tepelné úpravy. Například stravitelnost škrobu tepelně neupravených brambor je 19 %, po tepelné úpravě je až 84 %. Kukuřice před tepelnou úpravou 47 %, po úpravě 84 %. Důkladnou
tepelnou
úpravou
můžeme
dosáhnout
stravitelnosti
až
90
%
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1480633/?page=1). Ve studené vodě je škrob nerozpustný. Při zahřívání škrobu ve vodě dochází k bobtnání zrn, přičemž počáteční teplota mazovatění je 60 °C, děj je vratný. Při teplotách 33
nad 60 °C se rozrušují mezimolekulární vodíkové můstky a zrna se začínají prudce zvětšovat, uvolněná amylosa difunduje do roztoku. Zvyšováním teploty hydratace pokračuje. Tento proces se nazývá „mazovatění škrobu“ a je nevratný. Viskozita vzrůstá uvolňováním amylosy a malého množství amylopektinu do roztoku a vzniká tzv.„škrobový maz“. V něm se nachází rozrušená zrna škrobu s amylopektinem a amylosou. Při ochlazování škrobových mazů dochází ke zpětné tvorbě vodíkových vazeb mezi molekulami amylosou a amylopektinem (PELIKÁN, SÁKOVÁ, 2001). Podle závěrů z vědeckých výzkumů National Research Council of the National Academies může každodenní strava dospělého psa obsahovat až 50 % sacharidů, (http://dels.nas.edu/resources/static-assets/materials-based-on
re-
ports/booklets/dog_nutrition_final.pdf).
2.6.3
Tuky
Tuky v krmivu jsou hlavním zdrojem energie. Dodávají krmivu též chutnost a strukturu. Lipidy se obvykle definují jako přírodní sloučeniny obsahující vázané mastné kyseliny o více než 3 atomech uhlíku v molekule. Dle chemického složení můžeme lipidy roztřídit do třech hlavních skupin:
Homolipidy – jsou sloučeniny mastných kyselin a alkoholů, patří sem krmivářsky nejvýznamější lipidy, a sice estery glycerolu, obvykle je označujeme, dle skupenství, jako tuky (tuhé při teplotě okolí) a oleje (kapalné při teplotě okolí).
Heterolipidy – obsahují kromě mastných kyselin a alkoholu též kovalentně vázané sloučeniny, např. kyselina fosforečná je vázána ve fosfolipidech.
Komplexní lipidy – jsou přítomny jak homolipidy tak i heterolipidy, ale kromě kovalentních vazeb jsou některé složky vázány fyzikálními vazbami, např. vodíkovými nebo hydrofobními vazbami (VELÍŠEK, 2002). Mastné kyseliny jsou z pohledu kvality výživy nejdůležitější. Většina tuků obsa-
huje všechny typy mastných kyselin, ale v různých množstvích. Žádoucí je vysoký obsah esenciálních mastných kyselin (= musí být dodány s potravou, organismus si je není schopen vytvořit) jako je kys. linolová, α - linolenová, arachidonová. EMK jsou důležité pro celkové zdraví zvířete, zejména pak pro správnou funkci jater, pro reprodukci, srst a kůži. Tuky jsou důležité i pro resorpci lipofilních vitamínů (A, D, E, K) v organismu (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
34
Dělíme je na :
Nasycené mastné kyseliny – jsou běžnou složkou lipidů, nemají dvojné vazby, patří sem například máselná, palmitová, stearová, arachová, aj.
Nenasycené mastné kyseliny s dvojnou vazbou – vyskytují se ve stopových množstvích, např. olejová, kaproolejová, palmitoolejová, eruková.
Nenasycené mastné kyseliny mající několik dvojných vazeb – jsou velmi důležité ve výživě, např. linolová, linolelenová, arachidonová, EPA, DHA,
Mastné kyseliny s trojnými vazbami a s různými substituenty (cyklické, rozvětvené, s kyslíkatými nebo sirnými či dusíkatými funkčními skupinami) – jsou pro výživu málo důležité (VELÍŠEK, 2002). Denní dávka celkového tuku u štěňat vážících 5,5 – 15 kg je asi 21 g; u
dospělých psů vážících 15 kg asi 14 g; u březích fen vážících 15 kg je 29 g a u kojících
fen
(majících
6
štěňat)
a
vážících
15
kg
je
67
g
(http://dels.nas.edu/resources/static-assets/materials-based-onreports/booklets/dog_nutrition_final.pdf).
2.6.4
Energie
Množství bílkovin, tuků a sacharidů určuje energetický obsah krmiva. Energie se obvykle udává v kilokaloriích, kde 1 kilokalorie je definována jako množství tepla, které je potřeba na zvýšení 1 kg vody o 1 stupeň Celsia. Energie se též někdy vyjadřuje v kilojoulech, přičemž 1 kcal = 4,2 kJ nebo kaloriích, kdy 1 kcal = 1000 cal. Energii organismus získává spalováním potravy v sériích složitých chemických reakcí, které jsou regulované enzymy. Enzymy ovlivňují rychlost chemických reakcí a ke své činnosti vyžadují přítomnost vitamínů a stopových prvků. Energie se uvolňuje postupně, přesto není organismem využita zcela. Je využívána k vykonávání základních činností jako je svalová činnost, dýchání a fyzická činnost, k udržení tělesné teploty aj. Koncentrace energie v krmivu musí být tak vysoká, aby umožnila organismu získat dostatečné množství energie k udržení energetické rovnováhy. Příjem energie posuzujeme na třech různých úrovních: Hrubá = brutto energie (BE) 35
Stravitelná energie (SE) Metabolizovatelná energie (ME) (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991) Netto energie (NE) (SÜVEGOVÁ, MERTIN, 1994). Brutto energie je všechna energie, která se uvolní při oxidaci potravy a obvykle se měří při spalování v atmosféře kyslíku v kalorimetru za přesně definovaných podmínek. Kalorimetr přesně měří teplo, uvolňované spalováním. Zásadní pro vyživu však není pouze obsah bruto energie, ale fakt, zda zda zvíře dokáže tuto energii strávit a absorbovat. BE organismus nevyužívá v plném rozsahu, část energie se ztrácí nestrávenými zbytky organických látek. Právě toto strávené a absorbované množství energie označujeme jako energii stravitelnou. SE = BE – ztráty energie výkaly. SE představuje asi 85 % BE. Metabolizovatelná energie je množství energie, které zůstane po odečítání ztrát v moči a plynných produktech od stravitelné energie = energie definitivně zpracovaná tkáněmi. Hodnoty SE a ME jsou závislé na plemeni, věku, teplotě, pohybové aktivitě, aj. (SÜVEGOVÁ, MERTIN, 1994). Dostatečně přesnou hodnotu ME v krmivu lze stanovit podle obsahu sacharidů, tuků a bílkovin se zohledněním ztrát absorbcí a výkonností. Stanovení ME (kcal / 100 g) v krmivech pro psy:
ME = 3,5 x P + 8,5 x F + 3,5 x CHO P = obsah bílkovin; F = obsah tuku; CHO = obsah sacharidů (vše v g / kg) (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991) Tabulka 1 - Potřeba energie v kilokaloriích na den Typ psa
4,5 kg
13,5 kg
Štěně (o hmotnosti 4,5
990
990
kg, mající v dospělosti 14 kg) 36
23 kg
32 kg
41 kg
Dospělý pes v nízké
296
674
989
1272
1540
404
922
1353
1740
2100
518
1274
1940
2570
3170
Mladý aktivní pes
436
993
1451
1876
2264
Starý pes
327
745
1093
1407
1700
zátěži Dospělý pes ve vysoké zátěži Březí fena (od 4 týdnů po krytí až do porodu)
(http://dels.nas.edu/resources/static-assets/materials-based-onreports/booklets/dog_nutrition_final.pdf)
2.6.5
Makroprvky
2.6.5.1
Vápník a fosfor
Štěňata velkých plemen mají asi 100x vyšší metabolický obrat vápníku. Schopnost vstřebání vápníku ze střeva se pohybuje kolem 40 % a v případě relativního nedostatku může být střevní absorpce zvýšena až na 90 %. To znamená, že krátkodobý nedostatek vápníku nezpůsobí organismu žádné problémy. Neexistuje však ochranný mechanismus proti chronickému nadbytku (střevní absorpce nemůže být snížena pod 40%). Zvýšená hladina vápníku způsobuje onemocnění „osteochondrotického“ typu (dysplazie
loketního
kloubu,
osteochondróza
kostí
a
kloubů).
Základní charakteristikou vhodnosti diety je optimální poměr energie a vápníku v krmné dávce. Koncentrace vápníku v krvi je 2,2 - 3,0 mmol u dospělého psa a 2,4 - 2,9 mmol u štěněte. Toto zabezpečí správný průběh biologických procesů, jako svalové stahy, uvolňování hormonů nebo srážení krve. Na regulaci hladiny vápníku se podílí vitamín D (1,25 dihydroxykalciferol), parathormon, kalcitonin a tři orgánové systémy: kosti,střeva,ledviny. V potravě obsažený vápník se do krve dostává aktivním a pasivním transportem přes střevní stěnu. Aktivní přestup řídí vitamín D, který se vytváří v ledvinách v přímé návaznosti na kolísání krevní hladiny vápníku. V případě, že klesne hladina vápníku v krvi, zvýší se množství vytvořeného vitamínu D, čímž dojde ke zvýšení vstřebávání vápníku ze zažitiny z běžných 40 % až na 90 %. Tvorba parathormonu je závislá jak na hladinách vápníku v krvi, tak i na množství fosforu. Cílovými orgány působení 37
jsou kosti a ledviny. Pokud dojde k poklesu krevních hladin vápníku nebo naopak k nárůstu hladin fosforu, zvýší se množství cirkulujícího parathormonu. Parathormon pak okamžitě vyvolá uvolňování vápníku z kostí a zvýší vylučování fosforu z organismu ledvinami. Výsledkem je ztráta vápníku z kostí, onemocnění se nazývá sekundární nutriční hyperparatyreóza. Nejčastěji se s odvápněním kostí můžeme setkat u psů krmených doma připravovanou stravou s vysokým podílem masa, které je bohaté na fosfor a chudé na vápník. Dalším regulátorem obsahu vápníku v organismu je hormon příštítných tělísek kalcitonin. Hlavní funkcí je ukládání nadbytečného vápníku do kostí. Důsledkem je, že při dlouhodobém nadměrném příjmu vápníku zvýšené množství uvolněného kalcitoninu
způsobí
nadměrnou
mineralizaci
skeletu.
Dlouhodobý nadbytečný příjem vápníku vede ke zpomalení zrání kostí a chrupavek, zvyšování celkového objemu kostní tkáně, oddálení remodelace kostí a negativně ovlivňuje proces přeměny chrupavek na kost (enchondrální osifikaci). Zvýšená hladina vápníku v krvi je pro vznik onemocnění nebezpečnější, než změny v poměru Ca
a
P
(http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-o-vyzive/psi/zakladni-slozky-
potravy/mineralni-latky-ca-p/). Fosfor, dle VELÍŠKA (2002) se hojně vyskytuje v obilovinách, luštěninách, olejninách, které se vyznačují vysokým obsahem fytové kyseliny. Z živočišných surovin pak ve vaječném žloutku, vepřových játrech, ale i v rybách a v mase suchozemských zvířat (vepřové, hovězí a drůbeží maso). Vápník se hojně vyskytuje v sóje, vaječném žloutku, mléčných výrobcích a rybách. Velmi důležitý je poměr vápníku a fosforu, který by měl být Ca : P 1,2 - 1,4 : 1 (MUDŘÍK a kol., 2007).
2.6.5.2
Draslík
Hlavní funkcí draslíku je udržování dráždivosti svalových buněk a nervových vláken. Zúčastňuje se fosforylačních dějů, metabolismu sacharidů, regulace osmotického tlaku, acidobazické rovnováhy a buněčného dělení. Přebytek draslíku může souviset s nedostatkem sodíku v krmné dávce a projevuje se poruchami srdeční činnosti (SÜVEGOVÁ, MERTIN, 1994). Nedostatek draslíku se vyskytuje pouze ojediněle a projevuje se jako svalová slabost, špatný růst a poruchy srdce a ledvin. Draslík se v krmných surovinách používaných pro výživu psů hojně vyskytuje (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). 38
Dle VELÍŠKA (2002) je obsažen zejména ve vepřovém mase, rybách, mléčných výrobcích, ale i v obilovinách a luštěninách.
2.6.5.3
Sodík a chlór
V kostře zvířat se nachází až 40 % sodíku a 10 – 20 % chlóru, značné množství se nachází také ve svalovině. Sodík a chlór regulují osmotický tlak a pH v buňkách a tělních tekutinách. Chlór se podílí na enzymatických reakcích trávicí soustavy. Jeho nedostatek má za následek snížené vylučování žaludeční šťávy a poruchy při trávení bílkovin. Naopak vysoký příjem způsobuje průjmy a onemocnění ledvin. Živočišné moučky a kvasnice jsou přirozeným zdrojem těchto prvků. Na nedostatek sodíku jsou citlivé laktující feny, projevem je zhoršení kvality srsti, poruchy funkce srdce a ledvin, velký nedostatek může být i smrtelný. S nadbytkem sodíku se setkáváme při současném nedostatku vody, což se projeví depresí, nechutenstvím, zvracením, zrychleným dýcháním a křečemi (SÜVEGOVÁ, MERTIN, 1994). Ryby, vejce, vepřové, hovězí a drůbeží maso a živočišné moučky jsou zdrojem sodíku a chlóru (VELÍŠEK, 2002).
2.6.5.4
Hořčík
Dvě třetiny hořčíku se nachází v kostře dospělých zvířat. Je stavební složkou kostí a zubů a ovlivňuje funkci neuromuskulárního systému. Je součástí a aktivátorem enzymů. Ovlivňuje termoregulaci a proces oxidativní fosforylace. U psů se nedostatek hořčíku vyskytuje ojediněle, jelikož je jeho přísun v krmivu většinou dostatečný. Relativní nedostatek může být způsobený nadbytkem vápníku a fosforu, což zapříčiní jeho špatné vstřebávání. Citliví jsou hlavně mladší jedinci v období růstu. Předávkování se projeví celkovou slabostí, křečemi a zvýšenou dráždivostí nervové soustavy (SÜVEGOVÁ, MERTIN, 1994). V procesu srážení krve snižuje hořčík srážlivost a brání vzniku trombózy (SUCHÝ, 2001). Je obsažen zejména v mase a játrech suchozemských zvířat (vepřové, hovězí a drůbeží maso) a v živočišných moučkách, v rybách, sóje, obilovinách a mléčných výrobcích (VELÍŠEK, 2002).
39
2.6.5.5
Síra
V organismu se nachází především v aminokyselinách jako je metionin, cystein a cystin. Je součástí koenzymů a vitamínů. Ukládá se v srsti. Ovlivňuje růst a vývin štěňat a má pozitivní vliv na kvalitu srsti. Nachází se v chrupavkách kostí, masokostních moučkách a v sušeném mléku. Vepřové, hovězí a drůbeží maso, ryby, sója, obiloviny, mléčné výrobky a vejce jsou dobrými zdroji síry (VELÍŠEK, 2002).
2.6.6
Mikroprvky
2.6.6.1
Mangan
Mangan nalezneme v těle především v játrech, ale také v ledvinách, pankreatu a kostech, nejméně pak v kosterních svalech. Je nezbytný pro správnou funkci bílkovin a sacharidů, rozmnožování a činnost mnoha enzymů odpovědných za výrobu energie a mastných kyselin. Při nedostatku manganu vznikají reprodukční poruchy a je narušen růst kostí, dochází k poruchám centrálního nervového systému. Mangan se přirozeně vyskytuje v celých zrnech, semenech, ořechách, vejcích a listové zelenině (KVÁŠ, 1998). Na 1000 kcal ME by krmivo pro rostoucí psy mělo obsahovat minimálně 1,4 mg manganu (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). Mangan patří mezi nejméně toxické prvky.
2.6.6.2
Selen
Selen chrání buněčné membrány před poškozením oxidačními sloučeninami. Jeho účinek je spjat s vitamínem E (mohou se nahradit). Selen působí jako ochrana před otravou olovem, rtutí a kadmiem. Nedostatek selenu je u psů velmi vzácný. Dochází k potížím s reprodukcí, svalovým slabostem a abnormalitám v srdečním svalu. Při předávkování je velmi toxický (MUDŘÍK a kol., 2007). Na 1000 kcal ME by krmivo pro rostoucí psy mělo obsahovat minimálně 0,03 mg selenu (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
40
2.6.6.3
Železo
Je chemický prvek potřebný pro tvorbu červených krvinek. Je součástí hemoglobinu a myoglobinu, které mají důležitou funkci přenašečů kyslíku. Je také složkou enzymů zodpovědných za buněčné dýchání, tj. oxidaci živin při tvorbě chemické energie. Lépe vstřebatelné je dvojmocné železo, než trojmocné, železo pocházející z živočišných zdrojů je též lépe vstřebatelné než železo pocházející z rostlin. Nedostatek železa způsobuje anémii a typickým klinickým příznakem je projev slabosti a únavy. Toxicita je poměrně vzácná a může k ní dojít při předávkování krmným doplňkem nebo náhodným požitím. Může mít za následek poškození jater a srdce. Krmiva s vysokým obsahem sóji mají sníženou využitelnost železa, ale i zinku a manganu, proto je důležité u těchto krmiv zabezpečit zvýšený obsah těchto prvků. Železo zvyšuje absorbci ostatních stopových prvků (Zn, Mn). (http://www.ifauna.cz/clanek/psi/vii-kapitola-kynologie-zakladni-energeticke-aneenergeticke-ziviny/5620/). Díky vysoké absorbci v organismu je velmi toxický síran železnatý, oproti oxidům železa. Na 1000 kcal ME by krmivo pro rostoucí psy mělo obsahovat minimálně 8,7 mg železa.
2.6.6.4
Měď
Měď je složkou mnoha enzymatických systémů, je důležitá pro formování pigmentu melaninu, který zbarvuje srst a kůži. Je také spojena s metabolismem železa, kdy její nedostatek narušuje absorbci a transport železa a snižuje syntézu hemoglobinu. Naopak přebytek mědi způsobí, že měď obsadí absorbční místa pro železo ve střevech a železo není vstřebáno. Proto nedostatek, ale i přebytek mědi v krmné dávce může způsobit anémii. Vlivem sníženého množství mědi v krmivu dochází ke snížené aktivitě enzymů, které ji obsahují, což vede ke změnám ve stabilitě a síle kostního kolagenu. Důsledkem jsou pak různé poruchy kostí. Existují plemena, která jsou více náchylná k ukládání mědi v játrech, místo aby ji vyloučila močí. Tato onemocnění jater nazýváme hepatitidami a cirhozami jater. Více náchylní jsou k těmto onemocněním Bedlington teriéři. Na 1000 kcal ME by krmivo pro rostoucí psy mělo obsahovat minimálně 0,8 mg mědi. 41
2.6.6.5
Zinek
Zinek má vliv na enzymatické reakce a na syntézu bílkovin. U psů je často spojován s kvalitou srsti. Potřeba zinku je částečně ovlivňována obsahem ostatních živin. Například vysoký obsah vápníku nebo rostlinných bílkovin může mít za následek zvýšenou potřebu zinku. Dosažitelnost zinku pro organismus je také snížena při vysokém obsahu kyseliny fytové v krmivu, která na sebe váže stopové prvky jako je zinek a tím snižuje jejich dostupnost. Kyselina fytová se nachází především v obilovinách. Nedostatek zinku se projevuje nechutenstvím, slabým růstem, poruchami kůže a rozmnožování. Při normálním obsahu železa a mědi v krmivu nevylolá ani osmi násobně zvýšené množství minimální dávky zinku nepříznivé účinky na organismus. Na 1000 kcal ME by krmivo pro rostoucí psy mělo obsahovat minimálně 9,7 mg zinku (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.6.6.6
Jód
Funkce jódu spočívá v syntéze tyroidních hormonů, uvolňovaných ze štítné žlázy. Při absenci požadovaného množství jódu zvyšuje štítná žláza svou aktivitu, což má za následek její zvětšení (struma). Tato disfunkce ohrožuje imunitní systém zvířete, které je pak náchylné k různým nemocem(http://www.ifauna.cz/clanek/psi/viikapitola-kynologie-zakladni-energeticke-a-neenergeticke-ziviny/5620/). Klinickými příznaky nedostatku jódu jsou pak abnormality kůže a chlupů, apatie, těžkopádnost a ospalost. Nadměrný příjem jódu může být toxický. Na 1000 kcal ME by krmivo pro rostoucí psy mělo obsahovat minimálně 0,16 mg jódu.
2.6.6.7
Chróm
Je důležitý pro metabolismus sacharidů a má úzkou souvislost s funkcí inzulínu.
2.6.6.8
Fluor
Má vliv na vývoj zubů, kostí a reprodukci.
2.6.6.9
Nikl
Podílí se na metabolismu RNA.
2.6.6.10
Molybden 42
Je složkou některých enzymů, podílí se na metabolismu kyseliny močové.
2.6.6.11
Křemík
Je důležitý pro vývoj kostí a pojivových tkání.
2.6.6.12
Vanad
Má vliv na růst, reprodukci a metabolismus tuků.
2.6.6.13
Arsen
Má vliv na růst a krvetvorbu (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.6.7
Vitamíny
Vitamíny jsou definovány jako organické nízkomolekulární látky, syntetizované převážně autotrofními orgamismy, které jsou v určitém minimálním množství nezbytné pro život, přičemž nejsou zdrojem energie ani stavebním materiálem, ale vesměs mají funkci jako součást katalyzátorů biochemických reakcí. Bývají často označovány jako exogenní esenciální biokatalyzátory. Provitamíny jsou látky, které nemají biologickou aktivitu vitamínů, nicméně organismus je schopen z nich dané vitamíny syntetizovat (VELÍŠEK, 2001). Avitaminózu, což je úplný nedostatek vitamínů, dělíme na absolutní primární avitaminózu, což je úplný nedostatek vitamínů v důsledku jejich nedostatečného přívodu potravou a absolutní sekundární avitaminózu, která je způsobena úplným nedostatkem vitamínů v důsledku neschopnosti organismu vitamíny využít. Hypovitaminóza je pouze dočasný či neúplný deficit vitamínů. Hypervitaminóza je naopak nadbytečný přísun vitamínů. Vitamíny dělíme do dvou základních skupin. Na vitamíny rozpustné v tucích, tzv. lipofilní (A, D, E, K) a na vitamíny rozpustné ve vodě, tzv. hydrofilní (C, skupina B komplexu atd.). Lipofilní vitamíny potřebují pro svou resorpci v gastrointestinálním aparátu neporušenou resorpci tuků a obvykle vytvářejí v organismu zásoby. Při dlouhodobém nadměrném podávání mohou být toxické.
43
Vitamíny hydrofilní nejsou náročné na resorpci v gastrointestinálním aparátu a většinou se v organismu neukládají, jsou vylučovány z organismu močí. Při dlouhodobém nadměrném podávání bývají málo toxické. Potřebu vitamínů ovlivňuje především věk, pohlaví, fyziologický stav, vlivy zevního prostředí, stupeň a intenzita látkové výměny a složení potravy. Jedinci v období růstu a vývoje jsou citlivější na nedostatek vitamínů. Zvýšené nároky na množství jsou v období březosti a laktace. Se zvyšující se ekologickou, fyzickou, ale i psychickou zátěží psa stoupá i potřeba vitamínů. Jednotlivé složky stravy zvyšují nároky na příjem vitamínů (například zvýšený příjem cukru vyžaduje i zvýšený příjem vitamínu B1, zvýšený příjem vápníku vyžaduje i zvýšený příjem vitamínu D, nadměrný příjem soli vyžaduje i zvýšený příjem vitamínu C atd.). Bazální denní potřeba na 1 kg živé hmotnosti u vitamínu A je 110 IU; D 11 IU; E 1,1 mg; K 33,0 μg B1 22,0 μg B2 48,0 μg B6 22,0 μg B12 0,5 μg biotin 2,2 μg kys. listová 4,0 μg niacinu 250μg; kys. pantothenové 220 μg; cholinu 26 mg.
2.6.7.1 Vitamin A (retinol, axeroftol) Důležitější je vitamin A1, retinol, se 100% biologickou účinností. Organismus je schopen si jej vyrobit z provitaminů, tzv. karotenoidů (beta-karoten). Zdroje živočišného původu jsou rybí tuk, vnitřnosti, zejména pak játra, vaječný žloutek, mléko, máslo. Zdroje rostlinného původu jsou mrkev, jablka, zelená zelenina. V organismu psa se tvoří ve střevě z provitamínu karotenu, zásoba se ukládá v játrech. Je významný pro oči, kůži a sliznice. Hypovitaminózy až avitaminózy vitamínu A se projevují bledostí a suchostí sliznic a kůže, šupením kůže, hnisavými kožní infekcemi, suchou a lámavou srstí, záněty očních víček, záněty spojivek, suché oko (xeroftalmie) s následným osycháním rohovky, vznikem drobných erozí až vředu rohovky, katary sliznic, průjmy, recidivující respirační infekty, pomalým hojení ran, poruchy tělesného růstu a vývoje, poruchy vývoje zubů, snížená celková odolnost organismu proti infekcím. Projevy hypervitaminózy jsou spojovány s poruchami vývoje kostí a s gingivitidou (zánět dásní) a vypadáváním zubů. 2.6.7.2 Vitamin D (kalciferol, antirachitický vitamin) Přirozený vitamin D je identický s vitaminem D3 (cholekalciferol), který se může v organismu vyrábět z provitaminu D tzv. fotolýzou v kůži účinkem UV záření. 44
Druhou formou je vitamin D2 (ergokalciferol), který je rostlinného původu a vzniká vlivem UV záření z prekurzoru ergosterolu. Zdrojem vitamínu D je vaječný žloutek, máslo a játra z mořských ryb. Nedostatek vitamínu D způsobuje u štěňat křivici (rachitidu). Jedná se o projevy demineralizace kostí s následnou ztrátou jejich mechanické odolnosti. U starších věkových kategorií hovoříme o osteomalácii (lomivce) a osteoporóze (řídnutí kostí). Vedle skeletu jsou demineralizací výrazně postiženy i zuby. Projevem rachitidy je růžencovitý hrudník, šavlovité tibie, únavnost, svalové bolesti končetin, zvýšená kazivost zubů, psychické změny – apatie, ale i předrážděnost. Projevy osteomalacie jsou deformace pánve, hrudníku, vbočená či vybočená kolena, četný výskyt subperiostálních zlomenin. Projevem předávkování vitamínem D je rozsáhlé zvápenatění tkání, ve kterých se vápník běžně nefixuje. Dochází například ke kalcifikaci plic, ledvin a žaludku, deformace zubů a čelistí.
2.6.7.3 Vitamin E (tokoferol) Formou vitaminu E je alfa-tokoferol, který působí jako antioxidant a podílí se na udržování stability buněčných membrán. Jeho účinek je spojen se selenem. Má bezprostřední význam pro metabolismus bílkovin a tím nepřímo vliv na funkci rozmnožovacích orgánů. Kromě toho chrání vitamín A a karoten před oxidací (PROCHÁZKA, 1989). Zdrojem je olej z obilních klíčků, pšeničné klíčky, sója, kukuřice. Hypovitaminózy až avitaminózy se projevují kožními poruchami, pomalým hojením ran, chudokrevností s projevy anemického syndromu, poruchami metabolismu svalů (dystrofie kosterního svalstva), bolestí svalů a kloubů, poruchami pohlavního cyklu, neplodností a opakovaným potrácením plodů. Celkově je snížená odolnost organismu vůči infekci a snížené využití vitaminu A.
2.6.7.4 Vitamin K (menadiol, menadion, fytomenadion) Jedná se o vitamin K1, jehož zdrojem jsou zejména zelené části rostlin, vitamin K2 syntetizovaný střevní mikroflórou a vitaminy K3, K4 jsou látky syntetické povahy. Zdrojem je špenát, hlávkové zelí, slunečnicová jádra, semena sóji, mrkev, brambory, vaječný bílek, rybí tuk, hovězí játra a v menší míře bílá masa (drůbež).
45
Hypovitaminózy se projevují zvýšenou krvácivostí (vitamin K je nezbytný pro syntézu koagulačních faktorů krve v játrech), tj. zevní krvácení, krvácení do gastrointestinálního traktu, krvácení do mozku atd. Vysoký přísun vitaminu K může být příčinou chudokrevnosti.
2.6.7.5 Vitamin B1 (thiamin, aneurin) Má vliv na nervový systém, je také označován jako “duševní vitamin”. Jeho účinek je zejména v metabolismu glycidů a lipidů. Zdrojem jsou pivovarské kvasnice, obilná zrna, luštěniny, sója, včelí med, vepřové maso, vejce, mléko. Nedostatek se projeví poruchami metabolismu glycidů a tuků s projevy periferní neuropatie – svalová únava, křeče, parestézie, atrofie až degenerace svalstva, bolesti svalů a kloubů, nechutenství, celková slabost, alterace psychického stavu – předrážděnost, ale i apatie.
2.6.7.6 Vitamin B2 (riboflavin) Vitamín nutný pro správnou funkci nervové soustavy a mozku, účastní se krvetvorby a ovlivňuje metabolismus kožních adnex (chlupy, drápy). Zdrojem je syrovátka, droždí, obilní klíčky, ovesné vločky, zelenina, luštěniny, sušené mléko, vnitřnosti, zejména játra a vejce. Nedostatek vitamínu B2 se projevuje kožní dermatitidou, vypadáváním srsti, drobné ragády na bukální sliznici, psychické změny – apatie, předrážděnost, parestézie končetin, počínající zákal čočky, hypoplázie varlat a vaječníků. Z celkových projevů poruchy růstu.
2.6.7.7 Vitamin B6 (pyridoxin) Podílí se na regulaci tělesných tekutin, působí proti epileptickým záchvatům. Zdrojem jsou kvasnice, sója, neloupaná rýže, obilné klíčky, obiloviny, játra, kuřecí maso, mléko, vejce. Projevem hypovitaminózy až avitaminózy jsou periferní neuritidy, svalové křeče, poruchy krvetvorby – anémie, poruchy CNS, vyšší riziko infekce, kožní poruchy – dermatitida vypadáváním srsti, psychické změny, váhový úbytek.
46
2.6.7.8 Vitamin B12 (kyanokobalamin) Podílí se na krvetvorbě, činnosti nervového systému, činnosti jater, ovlivňuje metabolismus glycidů a lipidů, je nezbytný pro optimální průběh reprodukčních funkcí, příznivě ovlivňuje růst mláďat. Zdrojem je hovězí, drůbeží a vepřové maso, vnitřnosti, vejce, mléko, mléčné výrobky, sója, kvasnice. Projevem hypovitaminózy a avitaminózy je apatie, slabost v končetinách, snížené reflexy, poruchy krvetvorby – chudokrevnost, degenerativní změny nervového systému se ztrátou koordinace pohybů, poruchy pohlavního cyklu. 2.6.7.9 Vitamin C (kyselina askorbová) Zasahuje do fyziologických funkcí buněk včetně imunoreakcí, krvetvorby a psychických pochodů, celkově posiluje organismus po různých onemocněních, působí příznivě na průběh infekčního onemocnění stimuluje tvorbu protilátek, zlepšuje hojení ran. Zdrojem je mléko, vnitřnosti, brambory, zelí, špenát a květák. Projevem hypovitaminózy až avitaminózy je krvácení z dásní, sekundární infekce, ztráta zubů, projevy hypertrofické osteodystrofie, lumbální dysplázie, poruchy krvetvorby – anémie, skorbut, nechutenství, žaludeční a střevní katary, psychické změny. 2.6.7.10 Vitamin PP (vitamin B3, niacin, kyselina nikotinová, pelagře předcházející faktor) Je nezbytný pro tvorbu pohlavních hormonů, kortikosteroidů, inzulinu a hormonů štítné žlázy, pro metabolismus proteinů a sacharidů. Vyskytuje se ve dvou základních formách, kyselina nikotinová a nikotinamid. Zdrojem je mléko, máslo, vejce, vnitřnosti, maso, obiloviny a sója. Projevem hypovitaminózy až avitaminózy jsou záněty dutiny ústní s ulceracemi a zápach z dutiny ústní, poruchy trávení, celková slabost, revmatické bolesti, psychické změny, poruchy růstu, černý jazyk. 2.6.7.11 Vitamin B5 (kyselina pantothenová) Má protistresovými účinky, zvyšuje odolnost proti infekčním onemocněním, podporuje hojení ran a jizev, je podstatou koenzymu A. Zdrojem jsou otruby, droždí, syrové pšeničné klíčky, sója, slunečnicová semena, maso, mléko, vejce, vnitřnosti.
47
Projevem hypovitaminózy až avitaminózy je nechutenství, únava, infekce dýchacích cest, kožní poruchy s vypadáváním srsti, poruchy růstu, steatóza jater (tuková degenerace jater). 2.6.7.12 Vitamin B11 (kyselina listová, folacin) Ovlivňuje krvetvorbu červených krvinek, tvorbu protilátek, důležitý je pro rozvoj centrální nervové soustavy. Zdrojem je zelená zelenina, obilné slupky, brambory, mrkev, řepa, ledviny a játra. Projevem hypovitaminózy až avitaminózy jsou poruchy krvetvorby – anémie a leukopénie, nechutenství, zvracení, průjmovitá stolice, kožní poruchy s vypadáváním srsti.
2.6.7.13 Vitamin H (biotin) Ovlivňuje metabolismus glycidů, mastných kyselin a proteinů, metabolismus kůže a kožních adnex. Je syntetizován střevní mikroflórou. Projevem deficitu jsou kožní poruchy s vypadáváním srsti. Příčinou projevů deficitu biotinu je nadměrný přísun vaječného bílku, obsahující termolabilní bílkovinu, avidin, který s biotinem vytváří stabilní a biologicky inaktivní komplex. Avidin také neutralizuje biotin v potravě.
2.6.7.14 Cholin Je nepostradatelnou součástí metabolických procesů, součástí fosfolipidů, prekurzorem acetylcholinu (neuromediátoru působícího na centrálních synapsích, synapsích vegetativního systému a na neuromuskulární ploténce), ovlivňuje využití mastných kyselin v játrech, má vztah k reprodukci a životaschopnosti mláďat. Projevy deficitu cholinu jsou celková slabost, poruchy růstu, steatóza jater - tuková
degenerace
jater
(http://www.veterina-info.cz/odborne-clanky/vitaminy-ve-
vyzive-psa-117.html).
2.7
KRMENÍ PSŮ, NEJČASTĚJŠÍ CHYBY VE VÝŽIVĚ
Všeobecně malá plemena a rostoucí štěňata jsou náročnější na přívod živočišné bílkoviny. Krmná dávka by měla obsahovat u štěňat obřích a velkých plemen zhruba 36 48
% živočišné bílkoviny, dospělý pes velkého plemene by měl mít přibližně 26 % živočišné bílkoviny. Štěňata malých plemen by měla být krmena směsí o obsahu zhruba 32 % živočišné bílkoviny a dospělý malý pes by měl mít v krmné dávce okolo 27 % živočišné bílkoviny. Staří psi by neměli být překrmováni živočišnou bílkovinou, která by měla být zastoupena v krmné dávce zhruba 23 %. Energie je pro tyto psy daleko snáze dostupná z uhlohydrátů. Velmi důležitý je nejen správný poměr minerálních látek (Ca: P =1 : 1,2), ale i vztahu bílkovin a minerálních látek. Nadměrný přívod živočišné
bílkoviny
vede
ke
sníženému
využití
vápníku
(http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-o-vyzive/psi/krmeni-v-prubehu-zivota/). Pro zachování zdraví psa je nutné, aby množství zkonzumovaného krmiva uspokojilo jeho potřeby na energii a živiny. Krmná dávka může sestávat z jednoho vhodného krmiva nebo ze směsi krmiv o různé koncentraci energie a živin, přičemž denní potřeba je dána fyziologickým stavem zvířete. Nedostatky v krmení se objeví nejdříve u psů v intenzivním růstu, u kojících fen nebo u psů s vysokým pracovním zatížením, tzn. u psů, kteří mají vysoké nutriční požadavky (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991). Není vhodné založit krmení rostoucích psů na doma připravené dietě s vysokým podílem masa, doplňovat granulovanou stravu dalšími přídavky (těstoviny, rýže, maso), střídat granulovanou a doma připravenou stravu, krmit diety pro jiné věkové kategorie v období růstu nebo přidávat ke granulované stravě minerální doplňky, zejména
vápník
(http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-o-vyzive/psi/krmeni-v-
prubehu-zivota). Mezi nejčastější důsledky chyb ve výživě psů můžeme zařadit obezitu, podvýživu a křivici. Obezitu (přetučnělost) charakterizuje nadměrná tvorba a ukládání tuku nejen v podkožním vazivu, ale také v jiných částech a orgánech těla. Jedná se o metabolickou poruchu celého organizmu. Hlavní příčinou obezity je soustavné překrmování při nedostatečném pohybu psa. Na obezitě se podílí i další faktory jako konstituce psa, pohlaví, věk, nemoc apod. U obézních psů se tuk ukládá zejména v podkoží, slabinách, v játrech, ledvinách a srdečním svalu. Hmotnost těla se zvyšuje tvary se zaoblují a objem břicha se zvětšuje. Postižený pes se nerad pohybuje a snadno se unaví. U takto postiženého psa je nutné zavést redukční dietu (především z krmné dávky odstranit tuky a omezit cukry), jeden den v týdnu zavést hladovku a umožnit psovi dostatek pohybu.
49
Podvýživa je chorobný stav provázený zmenšením objemu těla, úbytkem tělesné hmotnosti a sníženou odolností organizmu. Příčinou onemocnění jsou chyby v krmení (nedostatečné množství, neplnohodnotné krmivo vzhledem k zátěži nebo škodlivé a nepravidelnost). Dalšími příčinami mohou být poruchy v přijímání krmiva a v jeho trávení (různá onemocnění trávicího aparátu) a poruchy metabolismu (např. cukrovka). Podvýživa může být také jedním z klinických příznaků infekčních onemocnění, parazitárních invazí nebo nádorových onemocnění. Postižená zvířata tělesně slábnou, neochotně se pohybují, mají vpadlé oči, nápadná je viditelnost kostních výběžků kostry a meziobratlových prostorů, klesání výkonnosti, zvíře se snadno unaví, kůže ztrácí elasticitu a srst je nevzhledná, bez lesku. Průběh bývá zpravidla chronický. U postižených psů je nutné odstranit základní příčinu a upravit výživu. Křivice (rachitida) je onemocnění štěňat a mladých psů způsobené poruchou v látkové přeměně vápníku, fosforu a vitamínu D. Onemocnění spočívá v poruše normální mineralizace kostí, ty se pod váhou těla snadno ohýbají a mohou vzniknout velmi vážné deformity v utváření kostí. K častým příznakům patří tzv. rachitický růženec, který představuje na pohmat zřetelné zesílení v místě spojení žeber a chrupavek. Vzácně se hůře vyvíjí chrup (opožděná výměna, vliv na sklovinu, zubní kazy). Postižená zvířata se špatně pohybují, jejích klouby jsou na pohmat bolestivé, končetiny v různém stupni deformované, štěňata se opožďují v růstu. Léčba zvířat spočívá v dotaci vápníku a fosforu v optimálním poměru a množství v krmné dávce (minerální a vitamínové preparáty, v těžších případech injekční léčba), omezení pohybu psa, snížení tělesné hmotnosti psa, z krmné dávky vyloučíme vejce. Důležité je také odčervení zvířete, případně provedení koprologického vyšetření trusu a následné cílené odčervení. Léčba je úspěšná pouze před dokončením kosterního vývoje.
2.8
ZÁSADY KRMENÍ PSŮ DLE JEDNOTLIVÝCH VĚKOVÝCH KATEGORIÍ A ZPŮSOBU JEJICH ŽIVOTA
2.8.1
Krmení štěňat a rostoucích psů
S přikrmováním štěňat začínáme v období odstavu. Odstavování započne přirozeným způsobem ve věku 3-4 týdnů štěňat, když začínají aktivně zkoumat svoje okolí. V tomto věku začnou již sama přijímat šťavnatá a měkká krmiva (konzervovaná), která 50
jsou snadno stravitelná. Suchá krmiva jsou často chuťově méně přitažlivá a je nutné je před zkrmováním navlhčit vodou. Mléko a mléčné výrobky nejsou v tomto věku nezbytnou složkou výživy. Štěňata upřednostňují malé kousky krmiva, které by mělo být krmeno z jedné nebo dvou misek, aby se podpořila soutěživost štěňat ve vrhu. Během odstavu dáváme přednost krmivům velmi chutným, bohatým na energii a živiny. V raném stadiu odstavu (3-4 týdny po porodu) zůstává mléko feny nejdůležitějším zdrojem energie a živin. Od tohoto období se příjem podávaných krmiv rychle zvyšuje a většina vrhů může být odstavena na pestrou dietu nebo na jednoduchou kompletní krmnou dávky ve stáří kolem 6 týdnů. Po odstavu rostou štěňata velmi rychle a v poměru ke své velikosti vyžadují značné množství energie a živin. Nároky na příjem energie jsou 2 až 3 násobné oproti nárokům dospělých jedinců při stejné hmotnosti. Z uvedených důvodů je nutné používat koncentrovaná krmiva. Ve stáří 4 týdnů by měla být štěňata přikrmována 4x denně. Tento počet krmení se postupně redukuje na dvě nebo jedno krmení denně tak, jak se zvířata přibližují své hmotnosti v dospělosti. S ohledem na značné rozdíly tělesné hmotnosti a stáří, ve kterém se růst zastavuje, závisí frekvence krmení na plemenné příslušnosti psů. Zatímco malá plemena psů dosahují tělesné dospělosti v 6 až 9 měsících, u obřích plemen se tělesný růst zastavuje až ve stáří 18 až 24 měsíců. Z praktického hlediska není možné přesně stanovit množství krmiva a tím i energie pro každého jednotlivého psa. Kromě rozdílů v plemenné příslušnosti a různých fyziologických stavů existují rovněž rozdíly v aktivitě zvířete a zevních životních podmínkách. Štěně by mělo přibývat na váze a růst tempem, které není ani příliš pomalé, ani příliš rychlé. Hmotnost, velikost a úroveň výživy by měly být porovnávány se sourozenci ve vrhu a s jinými psy téhož věku a plemene. Pro dosažení optimální velikosti je tempo jejich růstu střední a vývoj má probíhat delší dobu. Řízené krmení a vyvážená krmná dávka přispívají spíše ke správnému vývoji kostry než k maximálnímu vzrůstu. Štěňata trpasličích a malých plemen potřebují k odpovídajícímu vývoji potravu o energetické hodnotě 260 kcal/kg metabolicky aktivní hmotnosti těla (kg0,75) denně. Jde o období od odstavu až do dosažení polovičního vzrůstu. Pak je možné dávky energie snížit až na 2OO kcal/kg metabolicky aktivní hmotnosti těla a v redukci je možné pokračovat až na 100 kcal/kg0,75, která odpovídá požadavkům zvířete v dospělosti.
51
Štěňata středních a velkých plemen potřebují k odpovídajícímu vývoji potravu o energetické hodnotě 355 kcal/kg metabolicky aktivní hmotnosti těla (kg0,75) denně. Tyto dávky se potom sníží na 250 kcal/ kg0,75. Obří plemena jako německé dogy a novofundlandští psi vyžadují podstatně více energie v prvních osmi měsících života, a to 370 kcal/ kg0,75. Tyto dávky je možné snížit na 300 kcal/ kg0,75 do patnácti měsíců věku a poté postupně snižovat až se dosáhne dávkování pro dospělého jedince.
2.8.2
Ochov štěňat bez matky
Matka může po porodu uhynout, ale častěji se stává, že fena štěňata nepřijme nebo produkuje nedostatečné množství mléka. V obou případech bychom měli zjistit příčinu, a posoudit, zda odchovávat štěňata, u kterých byly zjištěny zjevné vady. Náhradní krmivo by se mělo svým obsahem energie a živin nejvíce blížit mléku feny. Kravské mléko není vhodné pro krmení štěňat. Hladina bílkovin, tuku a vápníku je mnohem nižší a kalorická hodnota je přibližně poloviční. Naproti tomu hladina laktózy je vyšší než jsou štěňata schopna tolerovat. Ke krmení používáme náhražky psího mléka dostupné na trhu. Základem je obvykle upravené kravské mléko tak, aby se co nejvíce blížilo mléku feny.
2.8.3
Krmení dospělých psů
Dospělý pes může být krmen pouze jedním kompletním krmivem nebo různými kombinacemi krmiv. Požadavky na energii krmiv se liší podle příslušného plemene. Například Yorkshire teriér denně potřebuje 115 kcal, které by mělo zajistit 33 g suchého extrudovaného krmiva. Kokršpaněl 806 kcal/den, zajištěných ve 230g/den. Energetická potřeba labradora je 1841 kcal/den v dávce 526 g suchého krmiva /den a u irského vlkodava až 4028 kcal v denní dávce krmiva 1151 g.
2.8.4
Krmení chovných fen
K vypracování programu krmení fen je potřeba znát zvláštní nutriční a fyziologické potřeby vyplývající z péče o štěňata. U zdravé feny nedochází v počáteční fázi březosti k výraznému přírůstku nových tkání. K největšímu růstu plodu dochází v posledních 3 týdnech březosti, přestože předtím dochází k podstatnému rozvoji mléčné žlázy a dělohy, projevuje se relativně malá potřeba živin a energie nad rámec normálních požadavků. 52
Fena, která byla v dobré kondici při krytí, nebude během březosti vyžadovat žádné zvláštní doplnění živin a může pokračovat v příjmu obvyklého krmiva. V druhé polovině březosti je však zapotřebí postupně zvyšovat krmné dávky o deset procent týdně počínaje 6. týdnem březosti. V období porodu se tak krmná dávka zvýší o 50 % ve srovnání s běžnou dávkou krmiva. Fena s velkým počtem štěňat může omezit v průběhu posledního týdne březosti svou pohybovou aktivitu natolik, že se sníží chuť k příjmu potravy. V takových případech je účelné podávat krmivo v několika dílčích dávkách nebo krmit energeticky bohatším krmivem určeným pro laktující feny. Cílem je, aby fena při porodu netrpěla nadváhou a zachovala si chuť k příjmu potravy. Při kojení musí fena přijmout, strávit a absorbovat a také využít velké množství živin, aby vyprodukovala dostatečné množství mléka a mohla zajistit růst a vývoj štěňat. Například fena labradora s osmi štěňaty stáří 3-4 týdny bude potřebovat extrémně vysokou dávku energie, a to 7213 kcal/den, tedy čtyřnásobek základní dávky. Normální běžná dávka pro dospělého psa je 1800 kcal/den. Pokud fena není schopná vytvořit dostatek mléka nebo není schopná přijmout odpovídající množství krmiva je potřeba co nejdříve začít s přikrmováním štěňat. Požadavky na ostatní živiny se zvyšují obdobným způsobem. Množství a kvalita bílkovin ovlivňuje tvorbu mléka. Z toho důvodu je důležité, aby podávané krmivo bylo zvláště kvalitní a nemělo vysokou hladinu tuku a glycidů. S ohledem na skutečnost, že potřebná množství jsou značná, je nutné krmit několikrát denně nebo ad libitum. Např. u plemene beagle vzroste tělesná hmotnost mezi 5 až 8/9 týdnem (do porodu) ze 13,5 kg na 17,5 kg, tedy až o 30 %. Nejvyšší potřeba energie je po porodu v období kojení, kdy se mezi 3 až 5 týdnem kojení potřeba energie pohybuje až na 4000 kcal/den. Vhodné je použití kompletních suchých krmiv pro štěňata a kojící feny.
2.8.5
Krmení psů ve vyšší zátěži
Pracovní pes je dospělý jedinec, jehož nároky na energii jsou mnohem vyšší a rozmanitější. Potřebné množství energie závisí na povaze vykonávané práce. Pracovní pes plní různé povinnosti. Může to být pes slepecký, tažný (saňový pes), canisterapeutický, asistenční, záchranářský, lovecký, služební, hlídací (pastevecký, ovčácký), může vykonávat různé psí sporty, jako je například agility, dogfrisbee, aj.
53
Energetické požadavky těchto zvířat budou záviset na životním prostředí (nízká teplota – potřeba organismu termoregulace), typu vykonávané práce, obtížnosti dané aktivity a délce pracovního výkonu. Psi využívaní pro práci mají své dny odpočinku, dny výcviku, jakož i dny pracovní a podle toho i nároky na energii budou v každém z uvedených případů odlišné. Ovčáčtí psi, kteří se pohybují ve svažitém terénu za nepříznivých povětrnostních podmínek, budou mít požadavky na energii 2 až 3 krát vyšší, než psi hlídající objekty. Nejjednodušší je použití suchých kompletních krmiv s koncentrovaným obsahem energie. Hlavní krmení podáváme až po práci, před započetím výkonu mohou psi dostat pouze malou dávku krmiva. Hlavní krmení by mělo dodat dvě třetiny denní potřeby. Psi by měli mít možnost se kdykoliv během výkonu napít. Výživa by měla být zaměřena na svalovou práci. Převažujícími živinami jsou v tomto ohledu tuky a snadno rozpustné uhlohydráty. Zajištění těchto živin je hlavním předpokladem diet pro psy ve vysoké zátěži. Vhodná jsou krmiva koncentrovaná a vysoce stravitelná, velmi chutná a nutričně vyvážená. Dietu značné energetické hodnoty lze získat zařazením vysokého podílu tuků do krmné dávky. Taková dieta ale musí výt vyvážená vysokou koncentrací jiných hlavních živin, aby byly vyrovnány tzv. „prázdné kalorie“ tuku.Sacharidy nejsou ve výživě nepostradatelné a nepříznivé účinky nebyly pozorovány ani u pracovních psů krmených výživou bez přítomnosti sacharidů za předpokladu, že byla dodržena rovnováha bílkovin, tuků, vitamínů a minerálních látek. Pokud se pracujícímu psovi podává krmivo s převahou bílkovin a tuků, ale chudá na sacharidy, musí být hladina bílkovin dostatečně vysoká, aby si z nich organismus psa mohl syntetizovat sacharidy potřebné k udržení glukózy v krvi. Naopak obsah vlákniny v dietě pro těžce pracujícího psa by měl být nízký, aby byla dosažena co nejvyšší stravitelnost. Vysoký obsah vlákniny omezuje využitelnost minerálních látek a zvyšuje hmotnost výkalů a střevního obsahu. Není žádoucí, aby krmivo neobsahovlo vlákninu vůbec. Mohou se projevit vyšší nároky na železo s ohledem na jeho funkci při tvorbě hemoglobinu a transportu kyslíku. Tyto potřeby zajistí strava bohatá na maso. Pro předcházení fragilitidě červených krvinek by strava měla též obsahovat více vitamínu E a selenu. Kombinované působení těžké práce a stresu může vyvolat některé poruchy zdravotního stavu jeko je stresový syndrom průjmu a dehydratace, zátěžová rabdomyolýza (tyning up syndrom), dilatace, případně torze žaludku, krvácení do tlustého střeva, stresová anemie, přípedně zlomeniny v oblasti metatarsu. Vhodnou životosprávou mohou být některé poruchy vyloučeny popřípadě alespoň částečně eliminovány. 54
Optimální zastoupení živin pro těžce pracující psy je následující:
Energie -
bílkoviny: 32 %
-
tuky: 51 %
-
sacharidy: 17 %
Sušina -
bílkoviny: 42 %
-
tuky: 30 %
-
sacharidy: 22 %
-
vláknina: 2%
-
popel: 4 %
Stravitelnost: 90 % Hlavní skladba surovin: -
maso
-
vedlejší výrobky živočišného původu
-
obiloviny (SVOBODA, ROZSYPAL, 1991).
2.8.6
Krmení starších psů
Základním znakem stárnutí je vyšší vnímavost k různým onemocněním. Výživa je jedním z hlavních aspektů geriatrické péče, z důvodu její schopnosti ovlivňovat dvě nebo tři hlavní příčiny úmrtí a prodloužit tak délku života. Cílem výživy u starších psů by měla být optimalizace kvality a délky života a minimalizace rozvoje onemocnění. Starší psi mají větší sklon k obezitě, degenerativnímu onemocnění kloubů, onemocnění srdce, ledvin a též k metabolickým poruchám. Jako obecná hranice, kdy jsou psi považováni za geriatrické, je když dosáhnou poslední třetiny jejich předpokládané délky života.V uvedeném věku se u psů začínají objevovat nadváha, fyzické změny a změny v chování v souvislosti s věkem. U starších psů se objevuje sklon k dehydrataci v důsledku poruch osmoregulačních mechanismů, medikace a chronického onemocnění ledvin (omezení schopnosti
55
koncentrace moči). Je tedy velmi důležité, aby zvíře mělo neomezený přístup k čisté vodě, jejíž příjem by měl být pečlivě sledován. Snížený příjem tuků je u starších psů prevencí obezity. Komplexním řešením je kombinace adekvátní tělesné zátěže, redukční diety (se sníženým obsahem tuku a zvýšeným obsahem vlákniny a proteinů) a popřípadě dalších podpůrných protředků. U velmi starých psů se objevuje sklon k hubnutí. Pro tyto psy je naopak vhodný zvýšený obsah tuku v krmivu, který zvyšuje příjem energie, zlepšuje chutnost, příjem krmiva a také účinnost proteinu. Pro starší psy je doporučený obsah tuku v krmivu 7 až 15 % v sušině krmiva. Velmi důležitý je také obsah esenciálních mastných kyselin. U starších psů se poměrně často vyskytuje onemocnění ledvin (asi 25 % psů je postiženo).
Z tohoto
důvodu
není
vhodný
nadměrný
příjem
fosforu.
Dříve se myslelo, že redukce obsahu proteinů u starších zvířat může ulehčit „stresu“ na jejich funkci ledvin a může napomoci zabránit nebo zpomalit progresi onemocnění ledvin. Mnoho dřívějších údajů nicméně ukázalo, že tato teorie nemůže obstát. Zatímco starší psi mají vyšší výskyt onemocnění ledvin než mladší psi, ovšem ne všechna stará zvířata mají selhání ledvin. Studie s geriatrickými psy, kteří dostávali krmivo s obsahem 18 nebo 34 % proteinu, nevykazovaly žádný škodlivý vliv při zkrmování více proteinového krmení a mortalita byla aktuálně vyšší u psů dostávajících krmivo s 18 % bílkovin. Proto není doporučováno rutinní používání krmiv s omezeným obsahem proteinů u všech geriatrických psů. Nicméně vyšší hladina proteinů může zvýšit práci ledvin, když je funkce ledvin poškozena. Obráceně velmi nízkoproteinová krmení mohou být spojena s rizikem nedostatku (malnutrice) proteinů a mají tendenci být spíše nechutná. Obecně zdravý starší pes může mít krmení založeno na jeho individuálních potřebách, které musí být vztaženy k tělesné hmotnosti, kondici a fyzické aktivitě. Včasné klinické a biochemické příznaky chronického selhání ledvin musí být zachyceny a musí být zavedena dieta s kontrolovaným obsahem fosforu a mírně omezeným množstvím proteinů. Pravidlem zůstává, že zdroje proteinů pro starší psy musí být vysoce stravitelné a mít vyšší biologickou hodnotu. Ačkoliv restrikce sodíku nebo fosforu v krmivu může být indikována u starých psů s onemocněním srdce nebo ledvin, není prokázáno, že zdraví jedinci mají jiné potřeby těchto minerálů. Dostupnost mědi, zinku a manganu může být redukována u starších psů a dřívější doporučení jsou, že hladina těchto minerálů v krmivu je zvýšena asi na dvojnásobek potřeby v dospělosti. 56
Hladina vitamínů skupiny B je zvýšena asi dvojnásobně oproti dospělým psům ke kompenzaci možných zvýšených ztrát. Stejně zvýšení obsahu vitaminu E může být prospěšné, poněvadž to je důležitý antioxidant a může pomoci v boji proti oxidativnímu stresu, který přispívá k procesům stárnutí (http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-ovyzive/psi/krmeni-v-prubehu-zivota/seniorsti-psi/). Významným projevem stárnutí jsou změny na membránové struktuře mitochondrií
a
destrukce
mitochondriálního
matrix,
nesoucího
množství
oxidoredukčnich enzymů a enzymů potřebných k syntéze energeticky bohatých sloučenin. Následky stárnutí jsou změny na mozku, redukce neuronů, snížení jejich funkce a atrofie, změny v chování a učenlivosti. Lze pozorovat postupnou dezorientaci v prostředí, sníženou interaktivitu, poruchy spánku, kdy jedinec nemůže spát a bloudí po
příbytku.
V
neposlední
řadě
psi
ztrácejí
své
hygienické
návyky.
V současné době existují na trhu kompletní krmiva, která jsou speciálně určená pro starší psy a součástí jejich receptury jsou antioxidanty v množstvích zabraňujících lavinovitému nárůstu volných radikálů v těle. Mohou to být L-carnitin, kyselina lipoová, vitamin E a C, selen, betakaroten a omega 3 mastné kyseliny. L-carnitin zabraňuje nadměrnému uldádání tuků v těle, resp. na orgánech, přičemž nesnižuje hmotu svalstva. Kyselina lipoová jako mitochondriální kofaktor s antioxidativními účinky je nezbytná pro stabilitu vit. E. Dále jsou používány například plody citrusů a rajčat, poskytující směsi karotenoidů a flavonoidů, jako prevence oxidativního poškození buněk, stejně jako zvýšené hladiny vit. E a vit. C. Účinky zvýšeného obsahu selenu spočívají v posílení ochrany nervů a buněčných membrán. Omega 3 mastné kyseliny
omezují
vznik
srdečně-cévních
onemocnění
(http://casopis.planetazvirat.cz/021404-potravinove-alergie-u-psu-a-kocek-1.html).
2.9 TRÁVENÍ A VSTŘEBÁVÁNÍ K zachování života a tělesných funkcí je potřeba, aby zvířata získávala živiny z potravy. Trávicí soustava je dutá trubicovitá soustava, kde probíhají procesy, které potravu rozmělní na menší částice, a to mechanicky i chemicky. Trávením je nazýván proces zpracování potravy. Následné vstřebávání, resorpce, je vlastní přechod rozštěpených složek potravy přes střevní epitel do krve. Pro získání energie, výstavbu tkání a syntézu sekretů jsou pak potřebné reakce a přeměny představující intermediární metabolismus (REECE, 2011), tj. biochemické přeměny odehrávající se mezi anabolickou a
57
katabolickou
částí
metabolismu
(http://lekarske.slovniky.cz/pojem/intermediarni-
metabolismus). Trávicí soustava jednotlivých zvířat se liší dle typu přijímané potravy. Pes je složením potravy masožravec. Nepotřebuje tedy trávit vlákninu a tudíž má málo vyvinuté slepé střevo. Pro psa jsou potřeba pouze minimální fermentační procesy. Pokud potřebuje fermentovat pomocí bakterií, dochází k tomu především v tlustém střevě – tračníku. Mezi základní části trávicí soustavy patří: dutina ústní (zuby, jazyk), hltan, jícen, žaludek, tenké střevo, tlusté střevo, slinné žlázy, játra a slinivka břišní.
2.9.1
Dutina ústní (zuby, jazyk)
Zde je potrava přijímána a dochází k jejímu mechanickému zpracování a jejímu promíchání se slinami (REECE, 2011). Řezáky a špičáky slouží k uchopování kořisti, třeňáky a stoličky slouží k částečnému zpracování potravy. Pes potravu nežvýká, pouze je schopen ji stříhat na kratší části. Pes může potravu pouze uchopit a dále ji posunovat k hltanu jen pohazováním. Jazyk potravu pouze přidržuje, ale neposunuje ji. Do dutiny ústní ústí slinné žlázy, které vylučují sliny. Ty zabezpečují snadnější posun potravy do jícnu a částečně štěpí jednoduché cukry. (PROCHÁZKA, 2005).
2.9.2
Hltan
Za dutinou ústní je umístěn hltan, což je trubice spojená s dýchacími cestami. Vedou z něho trubice do dutiny ústní, dvou nosních dutin, dvou Eustachových trubic, hrtanu a jícnu.
2.9.3
Jícen
Další částí trávicí soustavy je jícen spojující hltan a žaludek. Jícen je na hltanovém konci uzavřen jícnovým kruhovým svěračem a je uzavřen i mezi jícnem a žaludkem (česlo, cardia). Sliznice uvnitř jícnu tvoří řasy (JELÍNEK a kol, 2003).
58
2.9.4
Žaludek
Když se potrava dostane do žaludku je její pohyb umožněn hladkou svalovinou, tato aktivita je spontánní a je řízena autonomní nervovou soustavou. Žaludek slouží ke shromažďování potravy, jejímu zadržování a částečnému trávení. Můžeme jej dělit na česlo (cardia), dno žaludku (fundus) a tělo žaludku. Tato střední část se při příjmu potravy nejvíce rozšiřuje. Dalšími částmi jsou vrátníková předsíň (antrum pylori), vrátník (pylorus). Vnitřní povrch žaludku je pokryt různými typy žaludečních žlázek. Žaludeční žlázky obsahující ruzné typy buněk – vedlejší, které produkují hlen, hlavní, produkující pepsinogen (prekurzor, po aktivaci se mění na pepsin - štěpí proteiny na polypeptidy), krycí vylučující kyselinu chlorovodíkovou a pylorické vylučující hormon gastrin (zvyšuje tvorbu žaludeční šťávy). Pepsinogen a kyselina chlorovodíková jsou uvolňovány do dutiny žaludku, gastrin se vylučuje do krve. Na žaludeční sliznici lze rozlišovat zvláštní žlázové oblasti. Zpravidla oblast česla sceneruje hlen, žlázky dna žaludku kyselinu chlorovodíkovou a pepsinogen a žlázky vrátníku produkují hlen a gastrin. Pepsinogen a kyselina chlorovodíková zahajují trávení bílkovin. Kyselá, polotekutá hmota, chymus – zažitina vstupuje ze žaludku do tenkého střeva. (REECE, 2011) Pes o hmotnosti 24 kg je za 3,5 hodiny schopen vyloučit až 1 litr žaludeční šťávy. Peristaltickými pohyby stěn žaludku dochází k promíchávání jeho obsahu. Probíhá zde především trávení bílkovin na jednodušší složky - popsáno podrobně v kapitole Potřeba jednotlivých živin ve výživě psa – bílkoviny (PROCHÁZKA, 2005).
2.9.5
Tenké střevo
Tenké střevo se skládá ze tří částí: dvanáctník, lačník a kyčelník (REECE, 2011). Na rozdíl od žaludku je v tenkém střevě zásadité prostředí, aby zde mohly působit jiné druhy enzymů nacházející se ve dvanáctníkové šťávě. (PROCHÁZKA, 2005). Do dvanáctníku ústí vývody pankreatu. Šťávy slinivky břišní se významně podílí na trávení sacharidů, tuků a bílkovin. Do dvanáctníku ústí i žlučový vývod, jímž se vylévá žluč tvořící se v játrech. Většina trávicích a resorpčních procesů se odehrává právě v tenkém střevě. Vnitřní povrch tenkého střeva je pokryt sliznicí, pod kterou je pojivová tkáň, kde jsou lokalizovány krevní a mízní cévy a nervová vlákna. Podslizniční vrstva obsahuje hladkou svalovinu, která tvoří řasy a zvětšuje tak vnitřní povrch střeva. Jednotlivá vlákna hladké svaloviny se upínají na střevní klky a umožňují jejich pohyb a kontrakci. 59
Střevní klky jsou pokryty mikroklky, které představují největší zvětšení vnitřního povrchu střeva. Zvětšení povrchu dosahuje 600krát větší plochu než při válcovém hladkém povrchu. Klky se obnovují pomocí tubulárních žlázek zvaných Lieberkűhnovy krypty, které jsou umístěny mezi jednotlivými klky. Promíchání a posun tráveniny (segmentační a peristaltické pohyby) je způsoben stahy tlustokruhové a hladké svaloviny pod podslizniční vrstvou. Střevní nervovou soustavu představuje Meissnerova a Auerbachova pleteň. Pleteně se rozprostírají od jícnu až po konečník. Meissnerova pleteň zajišťuje řízení sekrece epitelových buněk a průtok krve. Auerbachova pleteň se významně podílí na řízení pohybů žaludku a střeva. Kapilární výměnu živin a tekutin zajišťují krevní kapiláry a mízní cévy. Velké molekuly (glycerol, mastné kyseliny s delším řetězcem), které se nemohou vstřebat do krevních kapilár, jsou transportovány lymfou a vstupují do mízního (chylového) kanálku otvorem na vrcholu klku. Lymfa z chylových kanálků obchází játra a dostává se hrudním mízovodem do těla. Menší molekuly, které se vstřebávají do krve z epitelových buněk, prochází přes jejich membránu, bazální membránu, intersticiální tekutinu a membránu kapiláry a jsou dále transportovány krví ze střevních žil do jater a portální žilou do pravé srdeční předsíně. Délka tenkého střeva u psa dosahuje 4m, u býka např. až 46 m, u koně 22 m.
2.9.6
Tlusté střevo
Koncový úsek tenkého střeva vstupuje do tračníku – druhé části tlustého střeva. První částí je slepé střevo, poslední konečník. Vývoj tlustého střeva se liší podle druhů zvířat a přijímané stravy (REECE, 2011). Délka tlustého střeva dosahuje přibližně délky pětinásobku délky psa (PROCHÁZKA, 2005). Uskutečňuje se zde bakteriální rozklad a zpětné vstřebání elektrolytů a vody. Ve slepém střevě a v tračníku (vzestupný, příčný a sestupný) dochází k fermentaci, které předchází samotné enzymatické trávení.
2.9.7
Slinné žlázy, játra a slinivka břišní
Slinné žlázy, játra a slinivka břišní (pankreas) zásobují trávicí soustavu svými sekrety a umožňují tak trávení v žaludku a střevě, jsou to tzv. přídatné orgány. Sekrety jsou uvolňovány i žaludečními a střevními žlázkami. Sekrety obsahují elektrolyty, vodu, trávicí hlen (mucus), hormony, trávicí enzymy a soli žlučových kyselin. Sekrety způso60
bují štěpení potravy na jednoduché složky, které pak mohou být vstřebávány. Po celé délce trávicí trubice je vylučován mucin. Žaludeční žlázky scenerují pepsinogen, (REECE, 2011).
2.10 ZPRACOVÁNÍ KRMIV EXTRUZÍ 2.10.1 Historie a základní charakteristika extruzní technologie Počátky extruze se datují od druhé poloviny čtyřicátých let minulého století, kdy byla využívána k výrobě potravin – obilních snaků. V roce 1950 byla v USA tato technologie prvně využita pro výrobu krmiv pro psy a kočky (RIAZ, 2000). Extruze se začala intenzivně rozšiřovat v průběhu posledních 40 let, a v České republice se varné extrudéry začaly uplatňovat zhruba před 25 lety. Od roku 1990 oblast výroby suchých extrudovaných krmiv pro psy a kočky zaznamenala v naší republice největší rozvoj. V současné době v produkci částečně stále chybí krmiva poloměkká či měkká, plněná různými masovými nebo zeleninovými náplněmi
tzv.
koextrudovaná,
s
dvojím
ochucením
apod.
(http://www.naschov.cz/@AGRO/informacni-servis/Extruze-pri-vyrobekrmiv__s485x9225.html). Jako varnou vysokotlakou extruzi označujeme proces, při kterém se zvlhčený materiál bohatý na škroby, bílkoviny a vlákninu přemění v lehce plynoucí plastickou hmotu. Díky působení vlhkosti, tlaku, teploty a mechanické síly na materiál bohatý na škrob a bílkoviny dochází k želatinaci škrobových složek a denaturaci bílkovin. Hmota, která při výstupu z extruderu prochází expanzní tryskou, zde ztrácí vlivem poklesu tlaku vodu (až 10 %). Vlivem několikanásobné expanze se získává pórovitá křehká struktura produktu. 2.10.2 Vliv tepelné úpravy na živiny a další vlastnosti krmiva Charakteristické vlastnosti extrudovaných výrobků jsou závislé na vlastnostech výchozího materiálu. Extruzí upravujeme stravitelnost výchozích surovin tak, že jsou připraveny k přímé spotřebě. Díky předvaření, tvarování a kompletaci požadovaného složení krmiv pro psy a kočky je dosažena zvýšená stravitelnoust škrobových i bílkovinových složek, která vede následně ke snížení spotřeby krmiv při stejných výživových efektech. Tím, že dochází ke zničení kontaminujících mikroorganizmů a minimálně ke
61
snížení jejich metabolitů, je zde i vysoká hygienická kvalita. Snížení vlhkosti spolu s inaktivací enzymových systémů vede ke zvýšení trvanlivosti na 4 - 12 měsíců (http://www.agroweb.cz/Extruzni-technologie-a-vyrobky-se-neustalerozsiruji__s46x1146.html). Působením kombinace vyšších teplot, tlaku a vlhkosti dochází u bílkovin k jejich denaturaci a ke snížení aktivity inhibitoru trypsinu (TIA). Tato vlastnost je oceňována především u zpracování surových sojových bobů, kde je možno TIA snížit až o 90 %. Využití živin při snížení TIA je zvýšeno až o 10 %. Pokud je dodrženo krátkodobé působení teploty extruze do 120 oC není zhoršena využitelnost aminokyselin. Kritická hodnota teploty extruze je 130 oC, kdy silně denaturovaný protein má vlivem Maillardovy reakce, popřípadě vlivem rozkladu aminokyselin zhoršenou využitelnost pro organismus. Při extruzi dochází ke zmazovatění škrobu, který začíná nejprve bobtnat při teplotě 50 – 70 oC. Optimální teplota a vlhkost pro zmazovatění škrobu je 120 oC, při 20 % vlhkosti. Dochází k lepší stravitelnosti krmiva, navíc je škrob použit jako přirozené pojivo, tvoří matrix, na kterou se dobře naváží přidané tuky a další kapalné komponenty. U tuků jsou tepelně denaturovány lipáza a lipoxidáza, dochází ke zpomalení rozkladu a oxidace tuků, tzn., že se zvyšuje stabilita tukové složky a je prodloužena trvanlivost výrobku. U monogastrických zvířat s horší enzymatickou výbavou ke štěpení buněčných stěn je důležité, že tepelnou úpravou dojde k expandaci materiálu – narušení buněčných stěn, a tím i ke zpřístupnění oleje (energie) z buněk. Na tepelnou úpravu jsou citlivé některé vitamíny, zejména pak vitamín A a C a enzymy. Při sestavování receptury krmiva je nutné při jejich dávkování počítat se ztrátami. U enzymů dochází u fytáz ke ztrátám již při teplotách nad 70 oC, u karbohydráz při 80 oC (KOPŘIVA akol. 1998). 2.10.3 Technologický postup výroby extrudovaných krmiv 2.10.3.1 Tvorba receptury Důležitým krokem před samotnou výrobou krmiva je sestavení receptury krmné směsi, která musí odpovídat jak po stránce technologické, tak po stránce fyziologické. K optimálnímu výsledku jsou používány počítačové programy využívající tzv. simplexového algoritmu (KOPŘIVA a kol., 1998). Receptura určená pro pozdější zpracování extruzní technologií musí obsahovat dostatek obilnin, aby byla díky želatinizaci škrobu v nich obsaženém zajištěna soudržnost výrobku. Tuto funkci může mít částečně sojový 62
protein. Maso a kukuřičný lepek nepříspívají ke zlepšení pevnosti granulí. Vysoký obsah tuků a olejů má negativní vliv na nabobtnávání škrobu a na expanzi a tvarování granule. Tuky je lépe přidávat až po extruzi a usušení výrobku. Nutné je také počítat s částečnými ztrátami antioxidantů a vitamínů vlivem extruze a zajistit jejich zvýšeným obsahem v receptuře jejich požadované množství v konečném produktu. Pokud je to možné, je vhodné je přidávat až po tepelném zpracování. Sušené mléko nebo syrovátka během extruze hnědnou a mění barvu konečného výrobku (RIAZ, 2000). 2.10.3.2 Příprava krmných surovin Vlastní výrobní postup začíná přípravou krmných surovin opracováním na požadovanou strukturu tak, aby byla zajištěna homogenita směsi při jejich následném míchání a vytvořená směs byla zpracovatelná extruzí. Menší částice se lépe provaří a tím je zajištěna vyšší stravitelnost krmiva. Obvykle jsou používány kladívkové šrotovníky s dvojstupňovým šrotováním. Jedná se o postup, který vyžaduje zařazení prosévacího zařízení za první stupeň šrotování, ve druhém stupni se šrotuje již jen velikostně nevyhovující část směsi. 2.10.3.3 Příprava premixů Jedná se o výrobu předsměsí, tzv. pomocných koncentrátů, které se skládají z nízkoprocentních komponentů, které nelze dávkovat přímo a nosiče. Patří sem například vitamíny, stopové prvky, enzymy a mikroorganismy. Důležitá je volba nosiče, běžně je používána pšeničná mouka. Částice všech dávkovaných komponent musí být velikostně stejnorodé, aby byla dodržena homogennost směsi. U výroby premixů jsou kladeny vysoké nároky na přesnost navažování a dodržení požadované doby míchání. 2.10.3.4 Dávkování komponent Dávkování jednotlivých typů komponent, jejich pořadí a množství se řídí recepturou výrobku. Nejčastěji jsou používány periodické (šaržové) výrobní linky. Jednotlivé komponenty jsou postupně odváženy a dávkovány do míchacího zařízení až do zvolené hmotnosti výrobní šarže odpovídající obvykle jeho objemu. Díky elektronickým systémům vážení a dovažovacím systémům je dosahováno vysoké přesnosti a plné automatizace linek.
63
2.10.3.5 Míchání Základním požadavkem je homogenita směsi, podle které je nastavena doba míchání. Stupeň homogenity je určován fyzikální strukturou materiálu (velikostí, podílem jednotlivých frakcí, tvarem a povrchovou strukturou částic). V praxi se homogenita směsi vyjadřuje poměrem např. 1 : 10 000 nebo 1 : 100 000, což znamená, že je sledovaná látka je přítomna po zamísení v každém desetitisícím nebo stotisícím dílu náplně míchacího zařízení. Nejvíce využívaná jsou periodická (šaržová) míchací zařízení o objemech až několik tun směsi. Mohou být s vertikálními mísiči, planetárními (zejména se uplatňují při míchání premixů) nebo šnekovnicovými. Doba mísení je dána počtem převrstvení za časový interval, což je dáno výkonem mísícího šneku. Princip mísení je založen na uplatnění dvou protisměrných šnekovnic na rotoru, čímž se dosahuje protisměrného pohybu mísené šarže ve směru podélné osy mísiče při současném převrstvování v kolmém směru k ose, působeného otáčením šnekového rotoru. Obsah v míchacím zařízení je neustále v pohybu. Dávkování a míchání sypkých komponent můžeme spojit s dávkováním a mícháním kapalin, což je technicky dosti náročné z hlediska zachování homogenity. Kapalné komponenty se za účelem snížení viskozity, a tím přesnějšího dávkování předehřívají na teplotu 40 – 60 oC. Rozstřikování kapalné složky se provádí tryskami (KOPŘIVA a kol., 1998).
2.10.3.6 Extruze 2.10.3.6.1 Prekondicioner Před samotnou extruzí je materiál navlhčen a předmíchán v prekondicioneru. Dochází zde také k předehřátí směsi na vyšší teplotu. Možné je do prekondicioneru přidávat páru, tuky, barviva maso a zchutňovadla. Důležitá je doba expozice škrobu výše uvedeným fyzikálním podmínkám v prekondicioneru. Při tomto technologickém kroku dochází k otevření škrobových zrn a želatinizaci škrobu, který se stává pro psy lépe biologicky dostupným a stravitelným. Dalším pozitivem je i zlepšení pevnosti granule po expanzi za extruderem (RIAZ, 2000). 2.10.3.6.2 Extruzní těleso Vlastní šnekový systém je uložen v extruzním tělesu, které lze rozdělit na tři části z hlediska jejich funkce na dopravní, tlakovou a varnou část. Dopravní část zabezpečuje snadný příjem surovin a jejich promísení. Poté je zhomogenizovaná hmota 64
dopravena do tlakové části, kde se materiál vlivem tlaku, teploty a střižných sil plastifikuje. V této oblasti dochází k mazovatění škrobů a denaturaci bílkovin. Speciální úprava šneků, která vlastně ztěžuje průchod
extrudovaného materiálu extruderem
vytváří hnětací místa, kde dochází k výraznému stlačování a tření materiálu. Těmto oblastem říkáme plastifikační zóny. Míra plastifikace a provaření extrudovaného materiálu se dále zvyšuje ve varné části, kde jsou procesy ukončeny průchodem přes otvory v matrici. Uvařený materiál je tedy protlačován přes matrici, kde dochází zároveň k tvarování a obyčejně i k expanzi produktu za vytvoření požadované struktury. Při přechodu z trysky do atmosféry materiál zpravidla prudce expanduje a tím ztrácí cca 8–15 % vlhkosti. Produkt je vysoce porézní struktury. Podle požadavku na velikost granulí je materiál krájen za extruderem na odpovídající granule nebo další tvary. Granule menších rozměrů jsou zpravidla krájeny na výstupu z tubusu extruderu hned za tryskou. Delší výrobky jsou krájeny zpravidla v přídavném zařízení, které následuje za vlastním extrudérem (http://www.agroweb.cz/Extruzni-technologie-avyrobky-se-neustale-rozsiruji__s46x1146.html). Extrudéry dělíme podle následujících kritérií:
podle konstrukce se dělí na jednošnekové a dvoušnekové
podle extruzní teploty – tvarovací (nízké teploty), varné ( vysoké teploty )
podle extruzního tlaku – nízkotlaké, střednětlaké a vysokotlaké
podle extruzní vlhkosti pracují extrudéry v režimu suché nebo mokré technologie
Technologické parametry procesu extruze závisí na konstrukčním řešení extrudéru, použitých surovinách, typu vyráběného krmiva atd. Běžně se setkáváme s extruzní teplotou 120–180 °C, extruzním tlakem 3–12 MPa, extruzní dobou ( doba průchodu materiálu extrudérem) 10-90 sekund, extruzní vlhkostí 12–30 % a u některých typů extrudérů s možností regulace otáček šnekového systému od 30 do 500 ot/min. Extrudéry se liší svými výkony, a to od kapacity 50 kg/h až do 12 000 kg/h a svým konstrukčním
uspořádáním
(http://www.naschov.cz/@AGRO/informacni-
servis/Extruze-pri-vyrobe-krmiv__s485x9225.html). Pracovním elementem v jednošnekovém extrudéru je šnek, otáčející se v dutém šnekovém tubusu. Šnek může být různého technického provedení, může mít pravidelný šroubovitý profil nebo může být tvarovaný. Stejně tak je možné použít různou délku
65
šneku. U dvoušnekového extrudéru je pracovním elementem dvojice šneků, které se prolínají, to znamená, že se navzájem stírají. Dvoušnekový extrudér má své přednosti, jako např. samočistitelnost pracovního prostoru, větší specifický výkon, širší rozsah granulace zpracovaných surovin, větší rozsah vyráběného sortimentu, časově přesně definovanou dopravu materiálu extruzním prostorem a jeho lepší mechanickou a teplotní homogenizaci. Jeho nevýhodou oproti jednošnekovému stroji je podstatně vyšší pořizovací cena (http://www.agroweb.cz/Extruzni-technologie-a-vyrobky-se-neustalerozsiruji__s46x1146.html). 2.10.3.7 Sušení Sušení je jeden z nejstarších a nejjednodušších způsobů konzervace, který je založen na odpaření vody z krmiva, čímž dochází k inhibici růstu mikroorganismů
(http://en.wikipedia.org/wiki/Drying_(food). Mikroorganismy ke svému životu potřebují určité minimální množství volné vody, tj. určité hodnoty aw, která je definována jako poměr tlaku vodních par nad krmivem k poměru tlaku nasycených par při dané teplotě. Vysoký osmotický tlak, tedy nízká aktivita vody, snižuje buněčný turgor. Při nižších hodnotách aw mikroorganismy nerostou a nemohou se pomnožovat, tím nedochází k mikrobiologickému znehodnocení, případně tvorbě toxinů. Aktivita vody je tak určujícím faktorem trvanlivosti. Bakterie vyžadují pro růst více dostupné vody, oproti tomu kvasinky a plísně jsou tolerantní k nižším hodnotám aw. Růst většiny patogenů je inhibován při aw nižší než 0,9. Minimální hodnota pro bakterie působící kažení potravin je 0,90 – 0,91, pro kvasinky 0,87 – 0,94 a pro plísně 0,70 – 0,80. Převážná část mikroorganismů není schopna růstu při aw pod 0,60. Dle hodnoty aw můžeme krmiva rozdělit do tří skupin a sice na:
velmi vlhká s aw 1,00 – 0,90
středně vlhká s aw 0,90 – 0,60
suchá s aw < 0,60 (http://www.agronavigator.cz/az/vis.aspx?id=76457)
Granule opouštějí extrudér obvykle při vlhkosti mezi 20 – 30 % a teplotě blížící se 100 oC. Do sušárny jsou dopravovány nejlépe pneumatickou dopravou. Cestou v 66
pneumatické dopravě ztratí přibližně 2 – 4 % vlhkosti. Sušárny určené pro petfood obvykle pracují s teplotami vzduchu mezi 100 – 175 oC. Nejčastěji jsou používány dopravní proudové sušárny. Ty mohou pracovat nepřetržitě, zdrojem tepla jsou např. spaliny nebo plyn. Principem sušení je nucené proudění ohřívaného vzduchu. Pohyb sušeného materiálu zajišťuje mechanické dopravní zařízení. Materiál dopadá na pásový dopravník, ke kterému je přivedeno sušící médium. Jelikož je sušárna tvořena soustavou pásů, dochazí při přepadávání materiálu z jednoho pásu na druhý k jeho převrstvování. Zvýšená teplota má za následek rychlejší sušení, v důsledku zvýšeného přenosu tepla do granulí. Velmi důležité je množství odčerpávaného vzduchu ze sušárny, přičemž příliš velký odvod vzduchu má za následek nadměrnou spotřebu energie a naopak nízký způsobí kondenzaci vlhkosti a zhoršení sušící kapacity. Nevyrovnanost procesu sušení může vést k přesušenému nebo vlhkému produktu. Vlhkost usušeného produktu by neměla přesáhnout 10 %. 2.10.3.8 Chlazení Aby nedošlo ke kondenzaci vlkhosti výrobku po zabalení, musí po usušení následovat dochlazení v chladícím zařízení. Běžně jsou používány vertikání
nebo
dopravní chladiče. Výrobek je dochlazován vzduchem nasávaným z okolního prostředí. Zpravidla by se teplota výrobku po dochlazení neměla lišit o 5 – 10 oC od okolní teploty prostředí při balení. Chladící zóna může být součástí sušícího zařízení. Častěji však jsou tyto dvě operace odděleny, což umožňuje obalování granulí tukem, antioxidanty a zchutňovadly. Zvýšená teplota granulí umožňuje lepší penetraci tekutých komponent do výrobku, ty mohou být naprašovány nebo sprejovány (KVAMME a PHILLIPS, 2003).
67
3
VLASTNÍ PRÁCE 3.1 Cíl práce Cílem mé diplomové práce bylo zhodnotit do jaké míry je metoda blízké infra-
červené spektroskopie vhodná pro měření provařenosti škrobu u extrudovaných kompletních krmiv pro domácí zvířata. Dílčím cílem bylo zjistit, jaký vliv má technologické zpracování a provařenost škrobu na stravitelnosti N-látek a tuku.
3.2 Materiál a metody použité k validaci kalibračního modelu NIR analyzátoru Pokusy byly prováděny ve firmě Dibaq a.s. v Helvíkovicích. K vytvoření kalibračního modelu pro měření provařenosti škrobu na laboratorním NIR analyzátoru Perten 7200 byly použity vzorky vyrobené formou pokusných výrob se širokým spektrem hodnot provařenosti škrobu. Tyto hodnoty byly stanoveny chemickou referenční metodou prováděnou laboratoří Wenger v USA.
3.2.1
Charakteristika a příprava vzorků
Pro posouzení možnosti stanovení provařenosti škrobu metodou NIR byly použity vzorky extrudovaných kompletních krmiv pro psy. Receptura byla složena z 35 – 50 % obilovin (pšenice, kukuřice, rýže) a z 25 - 35 % surovin živočišného původu (drůbeží moučka a drůbeží maso, rybí moučka, vejce). Zbytek receptury tvořily další suroviny rostlinného původu, kvasnice, oleje a tuky, minerální látky a premix vitamínů a stopových prvků. Obsah celkového škrobu v krmivu se pohyboval od 34 – 47 %. Zdrojem škrobu byla pšenice, rýže a kukuřice. Krmiva byla určena pro psy malých, velkých a středních plemen a pro štěňata, dospělé psy, psy seniory, psy ve vysoké zátěži a naopak pro psy s nadváhou. Výživovým požadavkům psů jednotlivých velikostí a kategorií odpovídalo i složení a nutriční parametry jednotlivých typů krmiv. Například krmiva pro štěňata a psy ve vysoké zátěži obsahovala více surovin živočišného původu a tuků, naopak varianta pro psy s nadváhou obsahovala více obilovin a tedy i škrobů. 68
V průběhu výroby jednotlivých vzorků byly záměrně měněny vybrané technologické parametry výroby s cílem dosáhnout změn v provařenosti granulí. Změny spočívaly v dávkování množství vody a páry do prekondicioneru a extrudéru. Vyrobená sypká směs použitá pro zpracování extruzní technologií byla šrotována a přesívána přes síta o různé velikosti ok (1 mm až 1,5 mm). Tímto způsobem byla vyrobena krmiva s přovařeností škrobů od 75 do 95 %.
3.2.2
Postup měření vzorků metodou NIR
Vzorky extrudovaných krmiv nebyly před samotným měřením upravovány. Měření probíhalo v malých kruhových kyvetách o průměru 138 mm a výšce 15 mm. Objem kyvety byl zcela naplněn granulemi v množství cca 160 g. Výsledek měření jednoho vzorku byl průměrem dvojího měření, což je dáno nastavením přístroje. Miska se vzorkem byla vždy po prvním přeměření přesypána a znovu změřena.
3.2.3
Princip stanovení hodnoty provařenosti škrobu referenční metodou
Jedná se o chemickou solubilizační metodu, určující stupeň provařenosti škrobu u extrudovaných výrobků pomocí biochemického analyzátoru YSI 2700 SELECT. Metoda je založena na enzymatické hydrolýze škrobu na dextrózu. Jedna část vzorku je solubilizována ve studené vodě a druhá část za pomocí chemických látek nebo autoklávu. Poté je přidána glukoamyláza a následně vytvořená dextróza je měřena na přístroji YSI 2700 SELECT. Poměr obsahu dextrózy ve vzorku se studenou vodou k obsahu dextrózy ve vzoru chemicky nebo fyzikálně upraveném dává % provařeného škrobu. Tento postup kvantitativně určuje stupeň želatinizace škrobu v potravinách a krmivech na bázi obilovin. Princip měření přístroje YSI 2700 SELECT: vzorek je vstřikován do komory přístroje přes specifickou membránu. Dextróza tedy prochází přes membránu obsahující glukózaoxidázu. Glukózaoxidáza je mikrobiální enzym ze třídy oxidoreduktáz, který katalyzuje následující reakci: β-D-glukosa + O2 → δ-D-glukonolakton + H2O2, glykoprotein obsahující FAD jako prosthetickou skupinu. Hydrogenperoxid je detekován ampérmetrem s elektrodou s platinovým povrchem. Proud protékající elektrodou je přímo úměrný koncentraci hydroxyperoxidu a koncentraci dextrózy. Nejistota měření referenčí metody je ± 2 %.
69
3.2.4
Popis metody NIR
Tato metoda je vhodná pro kvantitativni i kvalitativní analýzu krmných surovin, krmiv i potravin. NIR spektrometrie se v poslední době uplatňuje i při analýzách životního prostředí či v medicinální chemii. Je to metoda nedestruktivní, vzorek se ani nerozkládá ani při analýze nespotřebovavá. Není potřeba žádné náročné přípravy vzorku k rozborům. Měření s vyhodnocením trvá méně než ca 2 minuty, simultánně lze měřit vice parametrů (MÍKA a kol., 2008). Pro přesnost výsledků je důležité, aby příprava a veškerá úprava vzorků (sušení, mletí, skladování a další manipulace) byla stejná (SHENK et al., 2007). Podstatné je, aby materiál obsahoval vazby C – H, N – H, S – H či O – H a koncentrace měřené látky v něm byla větší než 1 g/kg. V zásadě lze měřit vzorky všech tří skupenství, při obvyklé teplotě. Měřící přístroj ve spojení s počítačem může fungovat jako stacionarní (např. v laboratoři s měřením přímo na místě, či k měření v okruhu několika metrů pomocí externího čidla k přístroji připojeného kabelem ze skleněných vláken) nebo jako mobilní na sklízecím stroji nebo dopravním prostředku pohybujícím se po pozemku apod. Měření lze provádět jako jednotlivá nebo kontinualní (ve zvoleném časovém intervalu). Pro konkretní požadavky měření je třeba zvolit určité uspořadaní a technické vybavení. Jelikož se jedná o metodu sekundarní, tj. její přesnost se vždy musí testovat na metodu standardní (např. klasické metody „mokré chemie“), nelze očekávat, že přesnost NIR analýzy bude vyšší, než metody se kterou je tato srovnávána. Technika NIR může přinášet užitečné informace řídícím pracovníkům ve výrobě k operativnímu rozhodování, pracovníkům kontroly jakosti na všech stupních, nákupu zemědělských a potravinářských surovin a výrobků, ve sféře obchodu k objektivizaci ceny ve vazbě na kvalitu atd (MÍKA a kol., 2008). Absorbce záření v NIR oblasti je umožněna energetickými přechody mezi vibračními hladinami molekul, a to přechody kombinačními a svrchními tóny (overtony). K měření v NIR se používají obvykle jednopaprskové disperzní spektrometry (pokrývají oblast viditelnou, případně i ultrafialovou) a spektrometry s Fourierovou transformací (FT), které mnohdy umožňují měřit také ve střední (MIR), případně i vzdálené (FIR) infračervené oblasti. Jako zdroj záření je běžně používána halogenová žárovka, jako optický materiál lze využít kvalitní křemenné sklo, takže se v této oblasti hojně uplatňuje křemenná vláknová optika. Spektrometrie v blízké infračervené oblasti je metodou molekulové spektroskopie, která pro stanovení základních parametrů zemědělských surovin a plodin využívají 70
jejich fyzikálních a fyzikálně chemických vlastnsotí. NIR spektra lze měřit jako zeslabení zářivého toku po průchodu záření vzorkem (transmisní měření kapalin, kašovitých vzorků a polymerních folií) nebo po odrazu záření (reflexní techniky pro měření práškových vzorků) v oblasti vlnových délek od cca 900–2600 nm. Jde o analytickou metodu, jejíž princip je založen na měření změn fyzikálních vlastností dopadajícího záření na vrstvu materiálu v spektrální oblasti vymezené vlnovými délkami (ČIŽMÁR, 2006). NIR oblast tak z jedné strany navazuje na viditelnou, z druhé pak na střední infračervenou, přičemž hranice nejsou ostré a přecházejí dle možností přístrojů nebo spekter, která se v dané oblasti vyskytují. Důležitým krokem kvantitativní analýzy pomocí NIR spektrometrie je vývoj a optimalizace kalibračního modelu. V rámci transmisních měření se vychází z platnosti Lambertova–Beerova zákona, kdy pro každou jednotlivou složku i směsného vzorku platí následující vztah: Aλ,i = ε λ,i b ci kde Aλ,i je příspěvek i-té složky k celkové absorbanci Aλ při dané vlnové délce λ, ελ,i je molární absorpční koeficient i-té složky při dané vlnové délce λ, b je optická tloušťka absorbujícího prostředí, ci je koncentrace i-té složky ve směsi. Celková absorbance Aλ při dané vlnové délce λ je pak součtem příspěvků od všech m nezávislých složek zkoumaného systému: m Aλ = Σ Aλ,i i=1
S ohledem na skutečnost, že pásy v NIR oblasti jsou široké a nelze vyloučit překryvy pásů různých složek a vzájemné vlivy měnících se koncentrací jednotlivých složek na tvar příslušných absorpčních pásů, není v této metodě jednoduchý princip Lambertova–Beerova zákona většinou splněn. Při kalibraci jsou vyvíjeny kalibrační modely s využitím pokročilých chemometrických algoritmů, které však obvykle vyžadují rozsáhlou sadu standardů. Za minimální počet vzorků potřebných ke kalibraci se považuje 30 vzorků. Sada musí být reprezentativní a pokrývat celou očekávanou variabilitu charakteristik vzorků z pohledu obsahu sledovaných analytů a dalších proměnlivostí (ať již fyzikálních či chemických). Dnes se, v rámci rozvoje chemometrického softwaru, nejvíce uplatňují dvě regresní metody, a to regrese hlavních komponent (PCR – „principal component regression“) a metoda částečných nejmenších čtverců (PLS – „partial least 71
squares“). Cílem je nalézt vztah mezi vícedimenzionální spektrální informací (reprezentovanou maticí hodnot absorbancí ve vybraných spektrálních úsecích pro sadu kalibračních vzorků) a složením vzorků (reprezentovaným maticí hodnot koncentrací skupiny sledovaných analytů v sadě kalibračních vzorků). Následuje validace kalibrace, která spočívá v analýze nezávislého souboru vzorků o známém složení s využitím vyvinutého kalibračního modelu. Počet vzorků ke kalibraci je přibližně 1/3 z celkového počtu vzorků použitých k vývoji kelibračního modelu. K předběžnému ověření kalibračního modelu lze využít i různých postupů křížové validace „cross–validation“ včetně uplatnění principu postupného vylučování jednotlivých měření a jejich predikce na základě modelů konstruovaných pomocí ostatních měření „leave–one–out“ (http://www.vscht.cz/anl/lach2/NIR.pdf).
3.3 Materiál a metody použité k testování stravitelnosti Pokus byl prováděn na sedmi fenách plemene Border colie. Věk testačních psů byl 1 – 6 let. Pro stanovení stravitelnosti N – látek, v závisloosti na provařenosti škrobu, byly připraveny 2 pokusné varianty krmiva. Jednalo se o kompletní krmivo pro dospělé psy. Změna mezi těmito dvěmi variantami spočívala pouze v odlišném dávkování množství vody a páry do prekondicioneru a extrudéru, složení a ostatní výrobní operace byly pro oba dva vzorky shodné. Více provařená varianta měla o 4 % větší provařenost škrobu – 86 % a méně provařená varianta měla 82 % provařeného škrobu. Stanovení % provařenosti škrobu v krmivech bylo provedeno chemickou solubilizační metodou pomocí biochemického analyzátoru YSI 2700 SELECT. Byl proveden rozbor krmiv a výkalů na obsah sušiny, N-látek, tuku a indikátoru, kterým byl popel nerozpustný v kyselině chlorovodíkové.
3.3.1
Chemické analytické postupy
Sušina: obsah byl stanoven vážkově z rozdílu mezi hmotností vzorku před a po vysušení při 105 oC. N – látky: obsah byl stanoven metodou dle Kjeldahla. Po mineralizaci dusíkatých látek kyselinou sírovou (za varu, za přítomnosti katalyzátorů) na síran amonný. Po přidání hydroxidu sodného nebo draselného je vytěsněn amoniak a oddestiluje se do titrační
72
baňky. Poté se množství zjistí titrací. Vypočte se obsah dusíku, který se vynásobí koeficientem 6,25. Tuk: byl stanoven extrakcí podle Soxhleta. K extrakci se používají různá organická rozpouštědla, nejčastěji petrolether.Tuk je pak stanoven hmotnostně po extrahování v extrakčním přístroji, následném vysušení a zvážení.
3.3.2
Stanovení stravitelnosti
Stravitelnost dusíkatých látek a tuku byla stanovena indikátorovou metodou in vivo. Jako indikátor byl použit popel nerozpustný v kyselině chlorovodíkové. Koeficient stravitelnosti byl zjištěn podle procentického zastoupení indikátoru a živiny v krmivu a ve výkalech. KS (%) = 100 – [(i krm (%) x ž výk (%)) : (i výk (%) x ž krm (%))] x 100 Pokus byl prováděn na sedmi fenách. Testována byla stravitelnost kompletního extrudovaného krmiva pro dospělé psy. Formou pokusných výrob byly vyrobeny 2 varianty krmiva s cílem dosáhnout různých hodnot provařenosti škrobu. Rozdíl mezi variantami byl pouze ve zbůsobu zpracování extruzní technologií, kdy při výrobě krmiva s více provařeným škrobem bylo do prekondicionéru a extrudéru dávkováno více vody a páry a naopak při výrobě krmiva s méně provařeným škrobem bylo do prekondicionéru a extrudéru dávkováno méně vody a páry. V návykovém období byly feny krmeny nejprve 7 dní krmivem s vyšší provařeností škrobu bez odběru výkalů, poté následovalo bilanční období sběru výkalů 7 dnů. Tento postup byl opakován s druhou variantou krmiva s nižší provařeností škrobu. Ze 7 odebraných dílčích vzorků byl vytvořen jeden směsný vzorek, který byl do doby provádění rozborů konzervován zmrazením. Rozbory byly prováděny v laboratoři EKOLAB Žamberk.
73
4 VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE 4.1 Posouzení možnosti stanovení provařenosti škrobu metodou NIR
4.1.1
Vývoj kalibračního modelu
Pro vývoj kalibračního modelu bylo použito 40 vzorků, u nichž bylo stanoveno procento provařenosti škrobu referenční chemickou metodou YSI. Procento provařenosti jednotlivých vzorků se pohybovalo v rozmezí od 94,5% do 74,2 %. Rozmezí hodnot a jejich celkový počet byl pro vytvoření kalibračního modelu dostatečný (minimální požadovaný počet vzorků pro vytvoření základního kalibračního modelu je 30). K měření v NIR oblasti byl použit přístroj DA 7200 s rozsahem měření vlnových délek 900-1700 nm (využitelných 950-1650 nm). Jedná se o dvoupaprskový spektrometr s diodovým polem. Zdrojem záření je halogenová žárovka. NIR spektra jsou na tomto přístroji měřena reflektančním způsobem měření (odraz záření). Kalibrační model byl vyvíjen pomocí chemometrického softwarového vybavení GRAMS IR firmy Galactic. Byla uplatněna regresní metoda částečných nejmenších čtverců PLS – „partial least squares“. Cílem bylo nalézt vztah mezi spektrální informací, reprezentovanou maticí hodnot absorbancí ve vybraných spektrálních úsecích pro sadu kalibračních vzorků, a složením vzorků, reprezentovaným maticí hodnot koncentrací skupiny sledovaných analytů v sadě kalibračních vzorků. Podrobný výpis týkající se kalibračních dat je uveden v příloze 1.
74
Tabulka 2 - Výsledky provařenosti vzorků stanovené referenční chemickou metodou a použité pro vývoj kalibračního modelu číslo vzorku
vlhkost
celkový obsah škrobu %
želatinizovaný škrob %
% provařeného škrobu ve vzorku
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 31 33 34 35 36 37 38 39 40
7,33 8,11 8,05 6,16 6,95 8,01 7,12 7,3 7,53 5,85 6,09 8,28 6,78 8,38 8,31 9,65 10 9,92 8,47 8,96 7,43 9,61 9,66 7,81 8,94 9,9 10,11 8,31 8,52 10,04 9,31 10,11 8,88 7,73 7,18 7,44 7,37 9,53 9,9 8,81
39,78 39,92 40,48 40,34 42,91 42,32 37,46 38,7 38,31 37,43 37,51 38,03 38,77 45,64 45,31 40,22 40,88 38,75 38,92 35,17 34,69 36,3 36,32 34,81 33,96 42,11 43,11 43,05 42,76 44,18 44,62 45,2 47,15 47,35 44,64 44,09 44,73 46,2 46,09 41,49
34,73 37,38 35,49 31,32 35,85 37,33 30,19 36,56 33,44 35,33 33,58 34,6 32,3 39,84 40,6 33,05 31,08 30,45 31,15 28,95 28,66 30,33 30,74 27,78 28,92 37,72 38,01 38,54 36,26 37,78 38,66 41,59 40,93 37,4 37,27 37,96 37,54 40,13 40,3 33,79
87,3 93,6 87,7 77,7 83,5 88,2 80,6 94,5 87,3 94,4 89,5 91 83,3 87,3 89,6 82,2 76 78,6 80 82,3 82,6 83,5 84,6 79,8 85,2 89,6 88,2 89,5 84,8 85,5 86,7 92 86,8 79 83,5 86,1 83,9 86,9 87,4 81,4
75
4.1.2
Validace kalibračního modelu
Jakmile kalibrace dospěla do konečne fáze, byla její robustnost ověřena na nově vnesenych vzorcích se znamými referenčními hodnotami. K validaci bylo použito celkem 10 vzorků. Procento provařenosti jednotlivých vzorků se pohybovalo v rozmezí od 95 % do 74,2 %. Spolehlivost vytvořeného kalibračního modelu byla statisticky vyhodnocena programem UNISTA, verze 5.6. pomocí lineární regrese. Byl vypočten korelační koeficient R, koeficient determinace R2 a graficky znázorněn vztah závislosti dvou hodnot - referenční metody a NIR metody - definováním přímky, která nejlépe vystihuje průběh jejich závislosti lineární regrese. Pomocí validačního programu EffiChem byl proveden test opakovatelnosti metody a stanovena nejistota měření NIR u 2 vzorků. Výsledky poskytla laboratoř SVÚ Jihlava. Účelem stanovení opakovatelnosti je zpravidla zlepšit používání určité metody měření nebo zkoušení v rámci určitého odvětví, zatímco účelem analýzy nejistoty měření je zhodnocení výsledku určitého reálného vykonaného měření. Mezi těmito veličinami existují souvztažnosti a opakovatelnosti lze využít ke stanovení nejistoty měření. Pro případ validace NIR metody byla opakovatelnost stanovena v jedné laboratoři, stejným analytikem, na stejném přístroji, během jenoho dne na dvou vzorcích s různou hodnotou provařenosti škrobu v deseti opakováních. Opakovatelnost metody měří velikost náhodné chyby zahrnuté ve výsledcích metody. Statisticky představuje přesnost rozptylu výsledků kolem průměru, bez ohledu na to, jak správně průměr reprezentuje správnou hodnotu měřené veličiny. Nejistota není závislá na čase, sem spadají například chyby vznikající za podmínek opakovatelnosti, nejistoty způsobené specifickými podmínkami měření, nejistoty způsobené náhodnou heterogenitou materiálu, vlivy prostředí, které nemohou být statisticky vyšetřeny a možné odlišnosti v uspořádání měřidel a realizaci měřicího procesu. S použitím statistického chemometrického softwaru GRAMS IR firmy Galactic byla stanovena směrodatná odchylka validace neznámou skupinou vzorků RSD a standardní chyba předpovědi SEP.
76
Tabulka 3 - Výsledky provařenosti vzorků stanovené referenční chemickou metodou, použité pro validaci kalibračního modelu nezávislou skupinou vzorků číslo vzorku
vlhkost
1
celkový obsah
želatinizovaný % provařené-
škrobu %
škrob %
ho škrobu
6,11
44,65
37,75
84,5
2
6.84
44,13
36,69
83,1
3
6,8
40,35
34,74
86,2
4
6,89
41,74
35,55
85,2
5
5,99
39,71
29,47
74,2
6
6,75
41
35,69
87,1
7
6,43
39,8
37,78
95
8
5,84
42,23
39,27
93
9
5,15
44,2
36,13
81,8
10
6,43
44,42
38,17
85,9
Tabulka 4 - Výsledky provařenosti vzorků stanovené metodou NIR, použité pro validaci kalibračního modelu nezávislou skupinou vzorků číslo vzorku
% provařeného škrobu DA
1
83,4
2
84,1
3
85,8
4
85,0
5
71,8
6
92,4
7
92,9
8
91,0
9
83,7
10
87,5
77
Vyhodnocení: Graf 1 – Grafické vyjádření lineárního vztahu mezi referenčními hodnotami a NIR hodnotami provařenosti škrobu
YSI provarenost (%) Graf porovnání hodnot 100,0
y = 0,9751x + 2,2925
Průměr DA 7200 (%)
90,0
Průměr DA 7200 (%) 80,0 Očekávané Průměr DA 7200 (%)
Lineární (Očekávané Průměr DA 7200 (%))
70,0
60,0 70
80
90
100
YSI provarenost (%)
Graf naznačuje lineární vztah mezi referenčními hodnotami a NIR hodnotami provařenosti škrobu. Přímka, která byla získána metodou nejmenších čtverců, je vhodným modelem pro vyjádření vztahu mezi těmito dvěma veličinami. Regresní přímka má tvar: y´= 2,2925 + 0,9751 obecně: NIR hodnota provařenosti = a + b . REFERENČNÍ hodnota provařenosti, kde a je absolutní člen, který lze interpretovat jako bod, v němž regresní přímka protíná svislou osu a b je směrnice ("sklon") přímky.
78
Výsledky lineární regrese Platný počet pozorování: 10, 0 Závisle proměnná: Průměr DA 7200 Směrodatná
t-
Význam-
Dolní
Horní
chyba
statistika
nost
95 %
95 %
2,2925
12,4747
0,1838
0,8588
-26,4742
31,0592
0,9751
0,1454
6,7045
0,0002
0,6397
1,3105
Koeficient Konstanta YSI provařenost
Reziduální součet čtverců =
50,3991
Směrodatná chyba =
2,5100
Průměr Y =
85,7600
Směrodatná odchylka Y =
6,0881
Korelační koeficient R =
0,9214
Čtverec R =
0,8489
Upravené R-kvadrát =
0,8300
F(1,8) =
44,9507
Významnost F =
0,0002
Durbin-Watsonova statistika =
2,8085
Log fce věrohodnosti =
-22,3920
Potlačená statistika =
99,8707
Pro měření síly lineární závislosti mezi hodnotami provařenosti škrobu, naměřenými referenční metodou a metodou blízké infračervené spektroskopie, byl použit (Pearsonův) korelační koeficient. Korelační koeficient R může nabývat hodnot od -1 do 1. Čím větší je absolutní hodnota korelačního koeficientu, tím těsnější je korelace mezi oběma proměnnými. Pokud je hodnota korelačního koeficientu rovna nule, korelační závislost mezi veličinami neexistuje. Korelační koeficient R = +1 vyjadřuje úplnou (lineární) přímou závislost veličin, korelační koeficient R = -1 označuje úplnou (lineární) nepřímou závislost veličin. V našem případě je hodnota
79
korelačního koeficientu 0,9214, což označuje silnou kladnou závislost mezi naměřenými daty. Koeficient determinace R2 je mírou vhodnosti použitého modelu, znamená to tedy, že závislost mezi dvěma zkoumanými veličinami byla použitou regresní přímkou vysvětlena z 84,89 % a potvrzuje vhodnost použité funkce. Tabulka 5 – Výsledky měření pro stanovení opakovatelnosti metody a nejistoty měření NIR výsledek provařenosti NIR Počet opakování měření na NIR (n) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
vzorek číslo 1 (%) 77,7 75,9 77,7 77,5 78,6 77,8 76,7 78,2 79,2 79,2
vzorek číslo 2 (%) 82,3 82,9 82,8 82,1 81,5 81,1 83 82,6 82,3 81,9
F-test Vzorek 1 Vzorek 2 celkem
Příp.
Průměr
10 10 20
77,85 82,25 80,05
F(9,9) = Pravostranná pravděpodobnost = 95% Konfidenční interval =
Směrodatná odchylka 1,0341 0,6187 0,8521
Směrodatná chyba 0,327 0,1956 0,1905
2,7939 0,0709 0,6940 < > 11,2482
Nulová hypotéza zní, že není rozdíl mezi rozptyly hodnot vzorku 1 a 2. Pokud je pravostranná pravděpodobnost, na základě porovnání s tabulkoými hodnotami, větší než 0,05 není tato hypotéza zamítnuta. V tomto případě nulovou hypotézu nezamítáme, lze říci, že rozptyly těchto dvou vzorků jsou homogenní. Ze statistického hlediska jsou
80
“stejné", tzn. že je tam i "stejná" náhodná chyba. V prvním vzorku je rozptyl o něco větší a tudíž je i větší chyba měření. Opakovatelnost metody je 1,08 %. Relativní rozšířená nejistota vzorku číslo 1 je 2,65675 %. Relativní rozšířená nejistota vzorku číslo 2 je 1,5 %. RSD (směrodatná odchylka validace neznámou skupinou vzorků) je 1,59. Standardní chyba předpovědi SEP je 1,737. Z výsledků je patrné, že metoda blízké infračervené spektroskopie je vhodná pro měření % provařenosti škrobu u extrudovaných kompletních krmiv pro domácí zvířata. Hodnota korelačního koeficientu označuje silnou kladnou závislost mezi daty naměřenými referenční metodou a daty naměřenými metodou NIR. Pro kalibraci bylo použito 40 vzorků, minimální počet vzorků pro vytvoření kalibračního modelu je 30. Lze předpokládat že se vkládáním nových vzorků bude korelační koeficient zvyšovat a že bude dosaženo přesnějšího měření. Nejistota měření byla sledována na dvou vzorcích, s hodnotami v prvním případě blížícími se spodní hranici hodnot zařazených do kalibrace a v druhém případě s hodnotami středními. Nejistota měření nízkých hodnot (pod 80 %) provařenosti škrobu byla vyšší než u hodnot středních (80 – 90 %). Po prozkoumání referenčních dat zjistíme, že nízká provařenost je v kalibraci málo zastoupena. Bude tedy do budoucna vhodné při rozšiřování kalibrace se zaměřit na spodní hranici provařenosti. Nejistota měření bude pravděpodobně vyšší i u hodnot s vysokou provařeností nad 90 %, protože tyto hodnoty jsou v kalibraci také méně zastoupeny. Při porovnání nejistoty měření referenční metody a NIR metody je u vzorku číslo 2 nejistota NIR o 0,5 % nižší, naopak u vzorku č. 1 je o 0,66 % nejistota NIR vyšší oproti nejistotě referenční metody. Jak již bylo uvedeno, stávající soubor kalibračních dat obsahuje velmi málo vzorků s nízkou provařeností, proto je nejistota vyšší. Podle vzorku 2 existuje možnost dosažení větší přesnosti měření než je přesnost dosažená referenční metodou. Opakovatelnost metody je 1,08 %. Negativní vlivy, které působí odchylku v měření můžeme částečně eliminovat např. zvýšením počtu opakovaní měření identického vzorku. Tzn, upravit parametry nastavení přístroje. NIR analyzátory jsou v dnešní době často využívanou metodou k měření živinových parametrů v extrudovaných krmivech pro psy. Nejčastěji jsou zjišťovány hodnoty 81
N – látek, tuku, vlákniny nebo popela. Často jsou též využívány, z důvodu zabezpečení udržitelnosti, k měření obsahu vlhkosti ve výrobku. Pro tyto podniky je tedy NIR dostupnou metodou, pomocí které lze současně zjišťovat, kromě jiných parametrů, i provařenost škrobu v krmivech. Dalším krokem může být optimalizace výrobního procesu (nejenom extruze, ale i mletí) a nastavení výrobních parametrů s cílem zvýšit kvalitu krmiva, resp. zajistit vyšší stravitelnost krmiva prostřednictvím jeho zpracování. Negativním rizikem by mohla být skutečnost, že škrob pocházející z různých rostlinných zdrojů má odlišnou strukturu. Proto nelze očekávat, že v případě změny složení receptury analyzovaného krmiva bude NIR přesně predikovat jakýkoli vzorek či populace vzorků, jejichž charakteristiky nebyly zařazeny do kalibrace. Mimo jiné bylo při výrobě vzorků zjištěno, že provařenost krmiv se zvyšuje vlivem větší jemnosti částic směsi, která je následně použita pro extruzi a vlivem přidání většího množství vody a páry do prekondicioneru a extrudéru, přičemž ostatní výrobní parametry byly pro všechny vzorky shodné. Také GUO-QUAN et al. (2006) se zabývali hodnocením vlastností škrobu u sweet potato, používaných k přípravě nudlí. Závěrem konstatovali, že NIR analýza je dostatečně přesná pro rutinní měření vlastností škrobu sweet potato a pro hodnocení kvality nudlí a její analytická přesnost se shodovala s použitou referenční metodou. Ve své studii BAO et al. (2001) analyzovali pomocí NIR vlastnosti škrobu u rýže. Zjistili, že některé parametry jsou touto metodou predikovány s dostatečnou přesností, například obsah amylózy je touto metodou velmi dobře predikován (SEP = 1,39, R2 = 0,91). Naopak hodnoty nepřímého měření vlivu teploty na želatinizaci škrobu nebyly úspěšně předpovězeny (R2 = 0,75) a pro přesné testování je třeba zvolit jinou metodu. V závěrečné zprávě o řešení výzkumného záměru s názvem Uplatnění progresivních inženýrských procesů v potravinářských technologiích s cílem vyššího zhodnocení surovin a odpadů, kterou publikovala pod vedením prof. Bubníka Vysoká škola chemicko-technologická v Praze (1999 až 2004) je uvedeno, že metodu NIR lze aplikovat také při analýze cereálních výrobků a spolehlivě predikovat farinografickou vaznost, dobu vývinu a stupeň změknutí těsta. Také MÍKA a kol. (1997) konstatují, že metodou NIR analýzy lze lehce a rychle stanovit doplňující parametry určující predikční účinnost hodnoceného krmiva, jako je např. bachorová degradovatelnost živin, nebo stravitelnost živin. Zároveň však konstatují, že i přes tato zpřesnění predikce produkční účinnosti 82
krmiv popř. směsí či celých krmných dávek, nelze aplikací NIR spektroskopie nahradit v krmivářské praxi zcela potřebu biologických pokusů, popř. laboratorních in vivo metod.
4.2 Výsledky stanovení stravitelnosti 4.2.1
Chemické složení
Výsledky získané z rozborů slouží k výpočtům koeficientů stravitelnosti. Chemické stanovení krmiva a výkalů bylo prováděno u 2 variant - s více přovařeným a méně provařeným škrobem v krmivu. Výsledky jsou přepočteny na 100% sušinu. Obsah sušiny výkalů u psů krmených krmivem s vyšší provařeností byl v průměru vyšší, průměrná hodnota byla 29,02 % a u krmiva s nižší provařeností byla 26,48 %. Hodnoty Nlátek u více provařené varianty se pohybovaly v rozmezí od 24,97 % do 27,44 %, u méně provařené varianty se pohybovaly od 21,03 % do 28,61 %. U tuku, u více provařené varianty se pohybovaly od 4,586 % do 6,049 % a u méně provařené varianty se pohybovaly od 3,866 % do 6,205 %. Tabulka 6 Chemické složení výkalů při krmení variantou krmiva s více provařeným škrobem
pes č. 1 pes č. 2 pes č. 3 pes č. 4 pes č. 5 pes č. 6 pes č. 7
Sušina (%)
N-látky (%)
Tuk (%)
30,18 28,25 27,98 28,81 29,54 29,79 28,57
24,97 27,44 26,41 27,21 25,71 26,99 26,57
4,586 5,436 5,943 5,566 5,05 6,049 5,096
Popel nerozpustný v HCl 4,2 6,52 7,14 5,64 7,14 4,72 7,56
Tabulka 7 Chemické složení krmiva s více provařeným škrobem
krmivo VP
Sušina (%)
N-látky (%)
Tuk (%)
Popel nerozpustný v HCl
91,92
25,3
11,59
0,48
83
Tabulka 8 Chemické složení výkalů při krmení variantou krmiva s méně provařeným škrobem. Sušina (%)
N-látky (%)
Tuk (%)
27,00 22,51 29,41 29,88 26,40 23,75 26,43
21,03 28,61 25,13 26,73 25,54 27,13 26,55
3,866 6,205 5,914 5,43 4,697 5,33 5,2
pes č. 1 pes č. 2 pes č. 3 pes č. 4 pes č. 5 pes č. 6 pes č. 7
Popel nerozpustný v HCl 3,76 4,37 4,86 5,06 5,48 3,76 4,38
Tabulka 9 Chemické složení krmiva s méně provařeným škrobem Sušina (%)
N-látky (%)
Tuk (%)
95,94
25,37
13,14
Krmivo MP
4.2.2
Popel neroz pustný v HCL 0,51
Stravitelnost N-látek a tuku
V bilančním pokusu byla sledována stravitelnost N-látek a tuku u dvou variant krmiv s rozdílnou provařeností škrobu. Více provařená varianta měla o 4 % vyšší provařenost škrobu – (86 %) a méně provařená varianta měla pouze 82 % provařeného škrobu.
4.2.2.1
N-látky
Tabulka 10 - Koeficient stravitelnosti N-látek (%) %
pes č. 1 pes č. 2 pes č. 3 pes č. 4 pes č. 5 pes č. 6 pes č. 7
i. krmiva
ž. výkalů
i.výkalů
ž.krmiva
popel nerozpustný v HCl
N-látky
popel nerozpustný v HCl
N-látky
0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48
krmivo s více provařeným škrobem 24,97 4,20 27,44 6,52 26,41 7,14 27,21 5,64 25,71 7,14 26,99 4,72 26,57 7,56
84
25,30 25,30 25,30 25,30 25,30 25,30 25,30
KS
88,72 92,02 92,98 90,85 93,17 89,15 93,33
pes č. 1 pes č. 2 pes č. 3 pes č. 4 pes č. 5 pes č. 6 pes č. 7
průměr MIN MAX Směrodatná odchylka
krmivo s méně provařeným škrobem 21,03 3,76 28,61 4,37 25,13 4,86 26,73 5,06 25,54 5,48 27,13 3,76 26,55 4,38
0,51 0,51 0,51 0,51 0,51 0,51 0,51
25,37 25,37 25,37 25,37 25,37 25,37 25,37
88,76 86,84 89,61 89,38 90,63 85,50 87,81
Krmivo s více provař. škrobem Krmivo s méně provař. škrobem 91,46 88,36 88,72 85,49 93,33 90,63 1,92
1,77
F-test více provařené méně provařené celkem
Příp.
Průměr
7 7 14
F(6,6) = Pravostranná pravděpodobnost = 95% Konfidenční interval =
91,4600 88,3614
Směrodatná odchylka 1,9262 1,7658
Směrodatná chyba 0,7280 0,6674
89,9107
1,8477
0,4938
1,1899 0,4191 0,2045 < > 6,9249
t-test (spol.rozptyl) více provařené méně provařené celkem
t-statistika =
Příp.
Průměr 91,4600 88,3614
Směrodatná odchylka 1,9262 1,7658
Směrodatná chyba 0,7280 0,6674
7 7 14
89,9107
1,8477
0,4938
3,1373 85
Stupně volnosti = dvoustranná pravděpodobnost = Rozdíl mezi průměry = 95% Konfidenční interval =
12,0000 0,0086 3,0986 0,9467 < > 5,2505
Z výsledků vyplývá, že stravitelnost N-látek krmiva s vyšší provařeností škrobu je vyšší, a to 91,46 ± 1,92 %. Krmivo s nižší provařeností škrobu mělo stravitelnost Nlátek nižší, v průměru 88,36 ± 1,77 %, což je oproti první variantě o 3,1 % méně. Statistické zhodnocení: F – test = 1,1899 pravostranná pravděpodobnost = 0,4191 Nulová hypotéza zní, že není rozdíl mezi rozptyly hodnot stravitelnosti N – látek u varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem. Pokud je pravostranná pravděpodobnost, na základě porovnání s tabulkoými hodnotami, větší než 0,05 není tato hypotéza zamítnuta. V tomto případě nulovou hypotézu nezamítáme, není tedy rozdíl mezi rozptyly. t – statistika = 3,1373 dvoustranná pravděpodobnost = 0,0086 Nulová hypotéza zní, že není rozdíl mezi průměrem hodnot stravitelnosti N – látek u varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem. Pokud je dvoustranná pravděpodobnost, na základě porovnání s tabulkoými hodnotami, menší než 0,05 je tato hypotéza zamítnuta. Pokud je dokonce menší než 0,01, je rozdíl ve dvou průměrech statisticky vysoce průkazný. V tomto případě nulovou hypotézu zamítáme, rozdíl mezi průměrem stravitelnosti varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem je v tomto případě vysoce průkazný.
86
Graf 2 - Grafické znázornění výsledků stravitelnosti pro N - látky
Stravitelnost N-látek (%)
92 91 90 89 88 87 86 stravitelnost krmiva s více provař. škrobem
stravitelnost krmiva s méně provař. škrobem
87
4.2.2.2
Tuk
Tabulka 11 - Koeficient stravitelnosti tuku %
pes č. 1 pes č. 2 pes č. 3 pes č. 4 pes č. 5 pes č. 6 pes č. 7 pes č. 1 pes č. 2 pes č. 3 pes č. 4 pes č. 5 pes č. 6 pes č. 7
průměr MIN MAX Směrodatná odchylka
i. krmiva ž. výkalů i.výkalů ž.krmiva popel nepopel nerozpustný v rozpustný v HCl tuk HCl tuk krmivo s více provařeným škrobem 0,48 4,586 4,2 11,59 0,48 5,436 6,52 11,59 0,48 5,943 7,14 11,59 0,48 5,566 5,64 11,59 0,48 5,05 7,14 11,59 0,48 6,049 4,72 11,59 0,48 5,096 7,56 11,59 krmivo s méně provařeným škrobem 0,51 3,866 3,76 13,14 0,51 6,205 4,37 13,14 0,51 5,914 4,86 13,14 0,51 5,43 5,06 13,14 0,51 4,697 5,48 13,14 0,51 5,33 3,76 13,14 0,51 5,2 4,38 13,14
KS
95,477875 96,5470551 96,5528092 95,9128376 97,0707869 94,6923853 97,2083213 96,0093024 94,4889397 95,2769792 95,8349126 96,673291 94,4980812 95,3920894
Krmivo s více provař. škrobem Krmivo s méně provař. škrobem 96,21 95,45 94,69 94,49 97,21 96,67 0,9
0,8
F-test více provařené méně provařené celkem
Příp.
Průměr
7 7 14
F(6,6) = Pravostranná pravděpodobnost =
96,2089 95,4534
Směrodatná odchylka 0,9033 0,7980
Směrodatná chyba 0,3414 0,3016
95,8311
0,8523
0,2278
1,2816 0,3855 88
95% Konfidenční interval =
0,2202 < > 7,4585
t-test (spol.rozptyl) Příp.
Průměr
7 7 14
více provařené méně provařené celkem
96,2089 95,4534
Směrodatná odchylka 0,9033 0,7980
Směrodatná chyba 0,3414 0,3016
95,8311
0,8523
0,2278
t-statistika = Stupně volnosti = dvoustranná pravděpodobnost = Rozdíl mezi průměry = 95% Konfidenční interval =
1,6584 12,0000 0,1231 0,7555 -0,2371 < > 1,7481
Z výsledků vyplývá, že stravitelnost tuku pro krmivo s vyšší provařeností škrobu je vyšší, a to 96,21 ± 0,9 %. Krmivo s nižší provařeností škrobu má stravitelnost tuku nižší (v průměru 95,45 ± 0,8 %), což je oproti první variantě o 0,76 % méně. Statistické zhodnocení: F – test = 1,2816 pravostranná pravděpodobnost = 0,3855 Nulová hypotéza zní, že není rozdíl mezi rozptyly hodnot stravitelnosti tuku u varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem. Pokud je pravostranná pravděpodobnost, na základě porovnání s tabulkoými hodnotami, větší než 0,05 není tato hypotéza zamítnuta. V tomto případě nulovou hypotézu nezamítáme, není tedy rozdíl mezi rozptyly. t – statistika = 1,6584 dvoustranná pravděpodobnost = 0,1231 Nulová hypotéza zní, že není rozdíl mezi průměrem hodnot stravitelnosti tuku u varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem. Pokud je dvoustranná pravděpodobnost, na základě porovnání s tabulkoými hodnotami, menší než 0,05 je tato hypotéza zamítnuta. V tomto případě nulovou hypotézu nezamítáme. Není průkazný 89
statistický rozdíl mezi průměrem stravitelnosti tuku u varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem. Graf 3 - Grafické znázornění výsledků stravitelnosti pro tuk
Stravitelnost tuku(%) 98 97 96 95 94 93 92 91 90 stravitelnost krmiva s více provař. škrobem
stravitelnost krmiva s méně provař. škrobem
Při celkovém hodnocení stravitelnosti dvou testovaných variant lze říci, že krmivo s vyšší provařeností škrobu má v obou sledovaných parametrech, jak u tuku, tak i u N-látek vyšší stravitelnost. Lze tedy předpokládat určitý vliv způsobu technologického zpracování na stravitelnost krmiva. Již malé zvýšení provařenosti škrobu v krmivu o 4 % má vliv na biologickou dostupnost živin a jejich inkorporaci do metabolického systému. Obilniny v krmivu byly namlety na velikost částic 1,2 mm a extrudovány. Vyšší provařenosti bylo dosaženo dávkováním většího množství vody do prekondicioneru a extrudéru. Ze statistického hlediska byl vysoce průkazný rozdíl mezi průměrem stravitelnosti N – látek varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem, u tuku byl rozdíl statisticky neprůkazný. Více provařená varianta měla stravitelnost N-látek 91,46 %, méně provařená jen 88,36 %. Zdrojem škrobu a rostlinným zdrojem N – látek byla hlavně rýže (15 %), kukuřice (15 %) a pšenice (15 %). Hlavními živočišnými zdroji N – látek byla drůbeží moučka (25 %), drůbeží maso (2 % v sušině) a rybí moučka (4 %). ENGLYST et al. (1992) uvádějí, že surové, neupravené obilniny jsou částečně nepřístupné trávení, kdy pericarp a osemení může bránit účinnosti α amylázy při trávení škrobu. Stravitelnost živin u obilnin se tedy zvyšuje již při mechanickém opracování zrn mletím. 90
Stravitelnost závisí i na druhu použité suroviny. Podle studie, kterou prováděli MOORE et.al. (1980) na třech zdrojích obilovin, a to u rýže, ovsa a kukuřice byla stravitelnost celkového škrobu nejnižší u ovsa (93,8 %), střední u kukuřice (94,3 %) a nejvyšší u rýže (98,6 %). Jednotlivé diety byly extrudovány, což dle studie MOORE et.al. (1980) vede ke zvýšené citlivosti na amylázu a k většímu trávení škrobu. MURRAY et al. (1999) zjistili, že obilní mouky z ječmene, kukuřice, brambor, rýže, čiroku a pšenice s vysokým obsahem škrobu, které byly extrudovány, byly pro škrob téměř zcela stravitelné (> 99 %). Stravitelnost dusíkatých látek byla nejvyšší u kukuřice (87 %) a nejnižší u bramborové mouky (64 %). U rýže je rozdíl ve stravitelnosti, jedná – li se o rýži tmavou nebo bílou. O'DEA et al. (1981) studovali hydrolýzu škrobu u bílé a hnědé rýže a zjistili, že hydrolýzu škrobu u hnědé rýže negativně ovlivňuje především obsažená vláknina. Zjistili, že působí nepřímo na zpomalení vstřebávání sacharidů a že omezuje přístup hydrolytických enzymů. TWOMEY et al. (2002) zkoumali fekální stravitelnost škrobu, dusíkatých látek, tuku a hrubou energii u extrudovaného krmiva na bázi rýže, kukuřice a čiroku. Zjistili, že škrob byl ve všech případech zcela stráven, dusíkaté látky a brutto energie byly nejvíce stravitelné u rýže (87 a 90 %), pak u čiroku (85 a 87 %) a nakonec u kukuřice (83 a 85 %). Stravitelnost u tuku byla také nejvyšší u rýže (97 %), poté u kukuřice (97 %) a nejméně u čiroku (6 %), rozdíly však byly minimální. BJORCK et al. (1992) zjistili, že stravitelnost vařeného hrachu krysami je 70%. V porovnání se studií BEDNAR et al. (2001), kde byla zjištěna stravitelnost nevařeného hrachu 45,7 %, byla u vařeného hrachu podstatně vyšší. RING et al. (1988) uvádějí, že v porovnání s luštěninami má škrobová zrna v obilí má krystalickou formu, což je struktura škrobu nejméně odolná vůči hydrolýze škrobu. BEDNAR et al. (2001) zkoumali jednotlivé složky škrobu v luštěninách, celých zrnech obilovin, moukách a extruzně upravených těstovinách. Dále prováděli testy stravitelnosti těchto surovin a potravin na monogastrickém modelu in vitro ve snaze, co nejvíce se přiblížit trávení u psů. Bylo zjištěno, že surové luštěniny jsou bez tepelné úpravy zhlediska vysokéhu obsahu rezistentního škrobu (až 25 %) málo stravitelné. Tato část škrobu není hydrolyzována a enzymaticky strávena v tenkém střevě, ale spíše slouží jako substrát pro mikrobní kvašení v tlustém střevě. Obiloviny měly obsah stravitelného škrobu přibližně 74 % a mouky až 95 % z celkového obsahu škrobu. Při opracování obilovin mletím se podíl rezistentního škrobu významně snižoval. Byla 91
prokázána vysoká stravitelnost těstovin upravených extruzní technologií oproti stravitelnosti tepelně neupravené mouky nebo zrn obilovin. Z výše uvedeného vyplývá, že z pohledu surovinového složení je zhlediska stravitelnosti živin nejvodnější obilovinou bílá rýže. Byla u ní pozorována nejvyšší stravitelnost N – látek, škrobu, tuku i energie. Druhá v pořadí je kukuřice. Méně vhodné jsou luštěniny, neboť i po tepelné úpravě vykazují nízké procento stravitelnosti šrobu a také brambory, které mají nízké % stravitelnosti N – látek. Stravitelnost živin závisí také na technologii zpracování surovin. Zejména na stupni opracování surovin mletím a na způsobu tepelné úpravy. Mouky mají v důsledku nižší koncentrace vlákniny vyšší stravitelnost, která se vlivem extruze ještě zvyšuje.
92
5 ZÁVĚR Cílem předložené diplomové práce bylo shrnout poznatky týkající se nutričních požadavků psů na výživu, v závislosti na jejich vývojové etapě a způsobu života, dále pak poznatky o významu jednotlivých živin pro psy a porovnat jednotlivé typy komerčně vyráběných krmiv. V diplomové práci je také popsáno složení krmiv a způsob výroby kompletních krmiv extruzí. Dále je zde posouzena možnost použití laboratorní NIR analýzy ke stanovení stupně provařenosti škrobu u kompletních extrudovaných krmiv pro psy a posouzen vliv stupně provařenosti škrobu na zdánlivou stravitelnost dusíkatých látek a tuku v krmivu. Škrobnaté zrniny a hlízy jsou jedním z hlavních zdrojů energie v krmivech. Změny škrobu vlivem extruze mají důležitý nutriční význam. Hlavním rozdílem oproti jiným způsobům zpracování je, že želatinizace škrobu probíhá za podmínek nižší vlhkosti (12–22 %). Kalibrace byla provedena na 40 vzorcích kompletních extrudovaných krmiv, vyrobených formou pokusných výrob se širokým spektrem hodnot provařenosti škrobu (od 75 % do 95 %). Tyto hodnoty byly stanoveny chemickou solubilizační metodou. Hlavními složkami krmiv bylo 35 – 50 % obilovin (pšenice, kukuřice, rýže) a 25 – 35 % surovin živočišného původu (drůbeží moučka a drůbeží maso, rybí moučka, vejce). Validace kalibrace byla ověřena na nově vnesenych vzorcích se znamými referenčními hodnotami (počet vzorků určených k validaci byl 10). Bylo prokázáno, že pro měření míry provařenosti může být blízká infračervená spektroskopie vhodnou metodou. Hodnota korelačního koeficientu 0,9214 vypovídala o silné kladné závislosti mezi daty naměřenými referenční metodou a daty naměřenými metodou NIR. Lze předpokládat, že se vkládáním nových vzorků bude korelační koeficient zvyšovat, a že bude dosaženo přesnějšího měření. Nejistota měření byla sledována na dvou vzorcích. Nejistota měření nízkých hodnot (pod 80 %) provařenosti škrobu byla vyšší než u hodnot středních (80 – 90 %), což bylo způsobeno malým zastoupením hodnot provařenosti pod 80 % v kalibračním souboru. Z uvedeného zjištění bude do budoucna vhodné se zaměřit při rozšiřování kalibrace na spodní hranici provařenosti. Opakovatelnost metody byla 1,08 %. Tuto odchylku v měření můžeme částečně eliminovat úpravou nastavení přístroje - zvýšením počtu opakovaní měření identického vzorku. Pro výrobce krmiv, ale i v krmivářské praxi je metoda NIR často používanou metodou pro stanovení N– látek, tuku, vlákniny nebo popela v krmivech, tedy určení nejen
93
výživné hodnoty, ale také pro predikci stravitelnosti organických živin, bachorové degradovatelnosti, či odhad stupně zaplesnivění krmiv. Z výsledků validace metody vyplývá, že lze současně s těmito parametry zjišťovat i provařenost škrobu v krmivech. Dalším vhodným krokem může být optimalizace výrobního procesu (nejenom extruze, ale i mletí) a nastavení výrobních parametrů s cílem zvýšit kvalitu krmiva, resp. zajistit vyšší stravitelnost krmiva prostřednictvím jeho zpracování. Negativním faktorem pro uvedenou metodu by mohla být skutečnost, že škrob pocházející z různých rostlinných zdrojů má odlišnou strukturu. Proto nelze očekávat, že v případě změny složení receptury analyzovaného krmiva bude NIR přesně predikovat jakýkoli vzorek či populace vzorků, jejichž charakteristiky nebyly zařazeny do kalibrace. Mimo jiné bylo při výrobě vzorků zjištěno, že provařenost krmiv se zvyšuje vlivem větší jemnosti částic směsi, která je následně použita pro extruzi a vlivem přidání většího množství vody a páry do prekondicioneru a extrudéru, přičemž ostatní výrobní parametry byly pro všechny vzorky shodné. Při celkovém hodnocení stravitelnosti dvou testovaných variant lze říci, že krmivo s vyšší provařeností škrobu mělo v obou sledovaných parametrech, jak u tuku, tak i u N–látek vyšší stravitelnost. Lze tedy předpokládat určitý vliv způsobu technologického zpracování na stravitelnost krmiva. Ze statistického hlediska byl vysoce průkazný rozdíl mezi průměrem stravitelnosti N – látek varianty s méně provařeným škrobem a s více provařeným škrobem, u tuku byl rozdíl statisticky neprůkazný. Více provařená varianta krmiva měla stravitelnost N-látek 91,46 %, méně provařená 88,36 %. Zdrojem škrobu a rostlinným zdrojem N – látek byla hlavně rýže (15 %) kukuřice (15 %) a pšenice (15 %). Ze závěrů jiných studií (citovaných v kapitole 4.2.2) vyplývá, že z pohledu surovinového složení je z hlediska stravitelnosti živin nejvhodnější obilovinou bílá rýže. Byla u ní pozorována nejvyšší stravitelnost N – látek, škrobu, tuku i energie. Druhá v pořadí je kukuřice. Méně vhodné jsou luštěniny, neboť i po tepelné úpravě vykazují nízké procento stravitelnosti šrobu a brambory, které mají nízké % stravitelnosti N – látek. Stravitelnost živin závisí také na technologii zpracování surovin. Zejména pak na stupni opracování surovin mletím a na způsobu tepelné úpravy. Mouky mají vyšší stravitelnost, která se vlivem extruze ještě zvyšuje.
94
6 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY: Aktivita vody [on line]. Informační centrum bezpečnosti potravin, ÚZPI Praha. Dostupné z: http://www.agronavigator.cz/az/vis.aspx?id=76457 [cit. 2012-2-18]. BAO, J. S. et al.: Prediction of Rice Starch Quality Parameters by Near-Infrared Reflectance Spectroscopy, 2001, Journal of Food Science, 66: 936-939. BJORCK, I. et al.: In-vivo and in-vitro digestibility of starch in autoclaved pea and potato products. Journal of the Science of Food and Agriculture,1992, 58:541-553. BUBNÍK, Z.: Závěrečná zpráva o řešení výzkumného záměru Uplatnění progresivních inženýrských procesů v potravinářských technologiích s cílem vyššího zhodnocení surovin a odpadů, 1999 – 2004,Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Fakulta potravinářské a biochemické technologie. ČIŽMÁR, D.: Využití NIR spektroskopie v zemědělské analytice. Doktorská disertační práce, MZLU Brno, 2006, 132 s. DAVÍDEK, J., JANÍČEK, J., POKORNÝ, J.: Chemie potravin, SNTL Nakladatelství technické literatury ALFA, 1983. Dog nutrition needs [on line 2006-07-24]. National Research Council of the National Academies. Dostupné: z http://dels.nas.edu/resources/static-assets/materialsbased-on-reports/booklets/dog_nutrition_final.pdf [cit. 2012-1-19]. DOLEŽAL, P. a kol.: Výživa zvířat a nauka o krmivech, MZLU v Brně, 2005, ISBN 807157-786-3. Drying
[on
line
2012-1-29].
Wikipedia.
Dostupné
z
http://en.wikipedia.org/wiki/Drying_(food) [cit. 2012-2-29]. EDNEY,A.T.B.: Výživa psa a kočky, 2.vydání. Praha, Canis, 1991, ISBN 80 900820-9. ENGLYST H. N. et al.: Classification and measurement of nutritionally important starch fractions. European Jurnal of Clinical Nutrition, 1992a;46(Suppl. 2):S33-S50. 95
ERASMUS L.J., BOTHA P.M., KISTNER A.: Effects of yeast culture supplement on production, rumen fermentation and duoedenal nitrogen flow in dairy cows. Journal of Dairy Science, 1992, 75: 3056–3065. GEOFF, E. et al.: Starch and Fiber Fractions in Selected Food and Feed Ingredients Affect Their Small Intestinal Digestibility and Fermentability and Their Large Bowel Fermentability In Vitro in a Canine Model, The American Society for Nutritional Sciences, 2001;131:276-286. GUO-QUAN, L. et al.: Application of near-infrared spectroscopy to predict sweetpotato starch thermal properties and noodle quality, Journal of Zhejiang University Science, June 2006, 7(6): 475–481. HILTON, J.: Carbohydrates in the nutrition of dogs [on line 1990]. The canadian Veterinary
Journal.
z:
Dostupné
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1480633/?page=1 [cit. 2012-2-4]. Chemie
sacharidů
[on
line
2011-11-2].
Dostupné
z:
http://www.mojechemie.cz/Biochemie: Sacharidy [cit. 2012-2-1]. Intermediární metabolismus [on line]. Velký lékařský slovník. Dostupné z: http://lekarske.slovniky.cz/pojem/intermediarni-metabolismus [cit. 2011-12-10]. Iron toxicity [on line]. Dostupné z: http://www.petplace.com/dogs/iron-toxicity-indogs/page1.aspx [cit. 2012-2-6]. JELÍNEK, P. a kol.: Fyziologie hospodářských zvířat, MZLU v Brně, 2003, ISBN 807157-644-1. Krmení psa [on line]. Dostupné z:
http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-o-
vyzive/psi/krmeni-v-prubehu-zivota/seniorsti-psi/ [cit. 2012-1-16]. KVAMME J., PHILLIPS T.: Petfood Technology, Watt Publishing, 2003, ISBN 1883274-06-0. KVÁŠ, M.: Výživa psů, Nakladatelství Dona České Budějovice, 1998, ISBN 80 – 85463 – 99 – 7.
96
Lososový olej [on line]. Dostupné z: http://www.veterinarnipece.cz/lososovy-olej-propsy-kronch-1291.html [cit. 2012-2-4]. Minerální látky Ca a P [on line]. Dostupné z: http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-ovyzive/psi/zakladni-slozky-potravy/mineralni-latky-ca-p/ [cit. 2012-2-4]. MÍKA V. a kol.: Spektroskopie v blízké infačervené oblasti, Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2008, ISBN 978-80-87011-53-9. MOORE M, L. et al.: Utilization of corn-soybean meal-substituted diets by dogs, Journal of Animal Science, 1980, 51:892-896. MUDŘÍK, Z. a kol.: Základy výživy a krmení psa, 1. vydání, ČZU v Praze, 2007, ISBN 978-80-213-1659-1. MURRAY, S. M. et al: Evaluation of selected high-starch flours as ingredients in canine diets, Journal of Animal Science, 1999;77:2180-2186. MIKA, V., BARTKO, A., NERUŠIL, P., SMITAL, F.: Využiti metody NIR pro hodnocení kvality řepky. Rostlinná výroba, 43, 1997, 6: 283 – 286. Složení mléčného tuku a jeho výživový význam [on line 2010-6-21]. Svaz chovatelů českého strakatého skotu. Dostupné z: http://www.cestr.cz/clanky-slozeni-mlecnehotuku-a-jeho-vyzivovy-vyznam.html [cit. 2012-2-23].
Nutrients: The building blocks of canine fitness [on line]. On line magazine for all pet and
showdog
owners.
Dostupné
z
http://www.canismajor.com/dog/nutrit2.html&usg=ALkJrhj6l0gBeKBR_NHQMdeCRb LGDZ3Luw#Minerals [cit. 2011-12-28]. O’DEA, K. et al.: Rate of starch hydrolysis in vitro as a predictor of metabolic responses to complex carbohydrate in vivo, American Journal of Clinical Nutrition, 1981;34:1991-1993. PAVELKA, M.: Spektrometrie v blízké infračervené oblasti [on line], dostupné z http://www.vscht.cz/anl/lach2/NIR.pdf [cit. 2012-2-3].
97
PELIKÁN, M., SÁKOVÁ, L.: Jakost a zpracování rostlinných produktů, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, České Budějovice, 2001.
PHILLIPS,
T.:
Bottom
-
line
drying
[on
line
2007-5-16].
z:
Dostupné
http://www.petfoodindustry.com/4029.html [cit. 2012-2-3]. Potravinové alergie psů a koček [on line]. Planeta zvířat, 2002, č.14. Dostupné z: http://casopis.planetazvirat.cz/021404-potravinove-alergie-u-psu-a-kocek-1.html
[cit.
2012-1-30]. KŘIVKA, M.: Extruzní technologie a výrobky se neustále rozšiřují [on line 2006-9-8]. Dostupné
z:
http://www.agroweb.cz/Extruzni-technologie-a-vyrobky-se-neustale-
rozsiruji__s46x1146.html [cit. 2012-2-23]. KULOVANÁ, E.: Extruze při výrobě krmiv [on line 2007]. Dostupné z: http://www.naschov.cz/@AGRO/informacni-servis/Extruze-pri-vyrobekrmiv__s485x9225.html [cit. 2012-2-23]. New Developments for Increased Productivity and Improved Safety [on line]. Dostupné z:
http://www.wenger.com/new-development.php#Thermal-Twin-Extrusion-Systems
[cit. 2012-2-23]. PROCHÁZKA, Z.: Chov psů. Státní nakladatelství Praha, 1989, ISBN 80-209-0015-2. PROCHÁZKA, Z.: Chov psů. Paseka Praha - Litomyšl, 2005, ISBN 80 – 7185 – 768 – 8. Fakta o bílkovinách [on line]. Dostupné z: http://www.vyzivapsuakocek.cz/clanky-ovyzive/psi/zakladni-slozky-potravy/fakta-o-bilkovinach-proteinech/ [cit. 2012-2-4]. REECE, O. W.: Fyziologie a funkční anatomie domácích zvířat. 2. rozšířené vydání. Grada Publishing a.s., 2011, ISBN 978-80-247-3282-4.
RIAZ, M. N.: Extruders in food applications, Technomic Publishing Company, 2000, ISBN 1-56676-779-2.
98
RING, S. et al.: Resistant starch: Its chemical form in foodstuffs and effect on digestibility in vitro, Food Chemistry, 1988;28:97-109. ROKYTA, R. A KOL.: Fyziologie. ISV nakladatelství, Praha, 2000, 359 s. SHENK, J. S., WORKMAN, J. J.: WESTERHAUSE, M. O.: Application of NIR Spectroscopy to Agricultural Products. In: D. A. Burns, E. W., 2007. SOJKOVÁ, K.: Knírač, 5.vydání, Nakladatelství Jaroslav Sojka, 2001, ISBN 80 – 902879 – 4 – 8. SUCHÝ, P.: Dietetické základy výživy psů, Veterinářství, 2001, č. 6, roč. 51, s. 8 – 10 Příloha, ISSN 05068231. SÜVEGOVÁ, M.: Potreba živín a výživná hodnota krmív pre psov,The Nutrient Requirements and Nutrient Value of Feeds for Dogs. 1. vydání. Výzkumný ústav živočišníšnej výroby Nitra, 1994, ISBN 80-967057-5-X. ŠÁRKA, E. a BUBNÍK, Z.: Morfologie, chemická struktura, vlastnosti a možnost využití pšeničného b-škrobu, Chem. Listy, 2010, č. 104, 318-325. ŠEBKOVÁ, N.: VII. kapitola Kynologie - Základní energetické a neenergetické živiny [on line 2010-9-3]. Dostupné z: http://www.ifauna.cz/clanek/psi/vii-kapitola-kynologiezakladni-energeticke-a-neenergeticke-ziviny/5620 [cit. 2012-2-4]. ŠKRDLÍK, V., CÍSAŘOVSKÝ, M.: Jak nakrmit pejska a kočičku, CANIS, 1994. TWOMEY L, N. et al.: The Use of Sorghum and Corn as Alternatives to Rice in Dog Foods, The American Society for Nutritional Science, June 2002, Nutr. 132:1704S1705S. VELÍŠEK, J.: Chemie potavin 2, OSSIS, 2002, ISBN 80-86659-01-1. Výživa a krmení psa [on line]. Dostupné z: http://www.cz-pes.cz/literatura-veterinavyziva.php [cit. 2012-1-16].
99
TLUCHOŘ, V., Výživa psa při nadměrné zátěži [on line 2000-4-1]. Dostupné z: http://www.veterina-info.cz/odborne-clanky/vyziva-psa-pri-nadmerne-zatezi-76.html [cit. 2012-1-19]. Seznam právních předpisů [on line]. Dostupné z: http://www.ukzuz.cz/Folders/3022-1Legislativa.aspx [cit. 2012-2-23].
100
7 PŘÍLOHA - SEZNAMY SEZNAM TABULEK Tabulka 1 - Potřeba energie v kilokaloriích na den…………………………….………37 Tabulka 2 - Výsledky provařenosti vzorků stanovené referenční chemickou metodou použité pro vývoj kalibračního modelu……………………………….....…..…………76 Tabulka 3 - Výsledky provařenosti vzorků stanovené referenční chemickou metodou, použité pro validaci kalibračního modelu nezávislou skupinou vzorků…………..……78 Tabulka 4 - Výsledky provařenosti vzorků stanovené NIR metodou, použité pro validaci kalibračního modelu nezávislou skupinou vzorků…………………………..………78 Tabulka 5 - Výsledky měření pro stanovení opakovatelnosti metody a nejistoty měření NIR……………………………………………………………………………………..81 Tabulka 6 - Výsledky chemického složení výkalů při krmení variantou krmiva s více provařeným škrobem………………………..……………………………………...….84 Tabulka 7 - Výsledky chemického složení krmiva s více provařeným škrobem….......84 Tabulka 8 - Výsledky chemického složení výkalů při krmení variantou krmiva s méně provařeným škrobem…………………………………………………………..………85 Tabulka 9 - Výsledky chemického složení krmiva s méně provařeným škrobem..…..85 Tabulka 10 - Koeficient stravitelnosti N-látek…………………………………………85 Tabulka 11 - Koeficient stravitelnosti tuku……………………………………..……...89
SEZNAM GRAFŮ Graf 1 – Grafické vyjádření lineárního vztahu mezi referenčními hodnotami a NIR hodnotami provařenosti škrobu……………..………………………………………...……79 Graf 2 - Grafické znázornění výsledků stravitelnosti pro N – látky……………….…...88 Graf 3 - Grafické znázornění výsledků stravitelnosti pro tuk………………..………...91
101
PŘÍLOHA ČÍSLO 1: Údaje o kalibraci NIR analyzátoru PERTEN 7200 (výpis ze satistického chemometrického softwaru GRAMS IR firmy Galactic).
Parametry kalibrace: PLSPlus/IQ Summary Report Date: November 2, 2011 Time: 9:38 AM
File: pc:\pda7200\data\products1\fitmin\provarenost\provarenost4\provar4.tdf (Experiment #3) Memo: provarenost msc sg1-první derivace
102
Calib. Type:
PLS-1 metoda kalibrace
Diagnostic:
Cross Validation
# Regions:
1
# Samples:
215
počet vzorků: 37 # Constituents: # Points:
116
Max. # Factors: # Files Out:
1
15
1
File Ordering: Sequential
-------------------Outliers --------------------
Samples Excluded: provar4.spc #1 provar4.spc #2 provar4.spc #3 provar4.spc #4 provar4.spc #5 provar4.spc #6 provar4.spc #7 provar4.spc #8 provar4.spc #9 provar4.spc #10 103
provar4.spc #11 provar4.spc #12 provar4.spc #13 provar4.spc #14 provar4.spc #15 provar4.spc #16 provar4.spc #17 provar4.spc #18 provar4.spc #19 provar4.spc #20 provar4.spc #21 provar4.spc #22 provar4.spc #23 provar4.spc #24 provar4.spc #25 provar4.spc #26 provar4.spc #27 provar4.spc #28 provar4.spc #29 provar4.spc #30 provar4.spc #31 provar4.spc #32 provar4.spc #33 provar4.spc #34 provar4.spc #35 provar4.spc #36 provar4.spc #37 provar4.spc #38 104
provar4.spc #39 provar4.spc #40 provar4.spc #41 provar4.spc #42 provar4.spc #43 provar4.spc #44 provar4.spc #45 provar4.spc #46 provar4.spc #47 provar4.spc #48 provar4.spc #49 provar4.spc #50 provar4.spc #51 provar4.spc #52 provar4.spc #53 provar4.spc #54 provar4.spc #55 provar4.spc #56 provar4.spc #57 provar4.spc #58 provar4.spc #59 provar4.spc #60 provar4.spc #61 provar4.spc #62 provar4.spc #63 provar4.spc #163 provar4.spc #164 provar4.spc #165 105
provar4.spc #166 provar4.spc #167 provar4.spc #281 provar4.spc #282 provar4.spc #283
Constituents Excluded: susina [%]
-------------------Region Information --------------------
Region #
Left Edge
Right Edge
Spacing
Total Points
Type
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1
spektrální rozsah 980 1555 nm
1
116
Average
-------------------Matematické zpracování spekter před metodou PLS:
-Mean Centering -Multiplicative Scatter Correction -1.Derivace (Type: Savitsky-Golay (1st) using 7 data points)
106
Optimalizace počtu faktorů (proměnných)
Constituent Comp5 Factor Number
R2
SECV
--------------------------------------------------------------------------------1
.148318765
4.42194524
2
.545791357
3.23317227
3
.490380034
3.42033371
4
.64194948
2.86524302
5
.738115521
2.45055803
6
.787783241
2.20582681
7
.832287987
1.96136529
8
.850472999
1.85227113
9
.860155522
1.79228264
10
.869974396
1.72982483
11
.874038766
1.70430619
12
.877783506
1.68033266
13
.879166759
1.67230775
14
.881351841
1.65812019
15
.882308181
1.65283195
(zvoleno 10 faktorů )
Samples Constituent Comp5 Factors: 15 Sample Name Actual ConcentPredicted ConcConcentration --------------------------------------------------------------------------------provar4.spc #64
87.3000031
85.6012007 107
1.6988024
provar4.spc #65
87.3000031
85.9983024
1.30170069
provar4.spc #66
87.3000031
88.4334018
-1.13339878
provar4.spc #67
87.3000031
86.8261029
.473900138
provar4.spc #68
87.3000031
86.7795956
.520407478
provar4.spc #69
87.3000031
88.2964831
-.996480045
provar4.spc #70
87.3000031
88.3649002
-1.06489713
provar4.spc #71
87.3000031
88.1034489
-.803445842
provar4.spc #72
87.3000031
86.9071812
.392821893
provar4.spc #73
93.5999985
92.2060642
1.39393427
provar4.spc #74
93.5999985
93.6631569
-.0631584262
provar4.spc #75
93.5999985
94.6355001
-1.03550162
provar4.spc #76
93.5999985
93.4763907
.123607813
provar4.spc #77
93.5999985
91.4177775
2.18222096
provar4.spc #78
93.5999985
90.1808354
3.41916309
provar4.spc #79
93.5999985
93.0360878
.563910646
provar4.spc #80
93.5999985
91.6332793
1.96671919
provar4.spc #81
93.5999985
91.484019
2.1159795
provar4.spc #82
87.6999969
88.6870543
-.987057329
provar4.spc #83
87.6999969
87.7178438
-.0178468934
provar4.spc #84
87.6999969
88.2029124
-.502915418
provar4.spc #85
87.6999969
87.1376829
.562314066
provar4.spc #86
87.6999969
87.7004659
-.000468942109
provar4.spc #87
87.6999969
87.200006
.499990979
provar4.spc #88
87.6999969
88.540586
-.840589023
provar4.spc #89
87.6999969
90.4497813
-2.74978436
provar4.spc #90
87.6999969
86.9995808
.700416112
provar4.spc #91
87.6999969
88.1866564
-.486659443
provar4.spc #92
77.6999969
74.09926
3.60073697
108
provar4.spc #93
77.6999969
78.0889843
-.388987362
provar4.spc #94
77.6999969
76.8223667
.877630222
provar4.spc #95
77.6999969
76.5541601
1.14583687
provar4.spc #96
77.6999969
76.7407635
.959233432
provar4.spc #97
77.6999969
79.9152546
-2.21525763
provar4.spc #98
77.6999969
81.625557
-3.92556005
provar4.spc #99
77.6999969
79.38395
-1.68395301
provar4.spc #100
77.6999969
78.7313763
-1.03137936
provar4.spc #101
77.6999969
80.277412
-2.57741504
provar4.spc #102
77.6999969
79.7741709
-2.07417393
provar4.spc #103
83.5
82.5573085
.942691496
provar4.spc #104
83.5
82.0976545
1.40234549
provar4.spc #105
83.5
82.46128
1.03871996
provar4.spc #106
83.5
83.9435693
-.443569275
provar4.spc #107
83.5
84.6512542
-1.15125421
provar4.spc #108
83.5
84.0324037
-.532403653
provar4.spc #109
83.5
82.3898175
1.11018251
provar4.spc #110
83.5
85.9435821
-2.44358213
provar4.spc #111
83.5
83.0535299
.446470144
provar4.spc #112
83.5
84.9905808
-1.49058076
provar4.spc #113
88.1999969
85.2782516
2.92174531
provar4.spc #114
88.1999969
90.6901753
-2.4901783
provar4.spc #115
88.1999969
87.5883205
.611676456
provar4.spc #116
88.1999969
88.3139314
-.11393449
provar4.spc #117
88.1999969
88.5781897
-.378192707
provar4.spc #118
88.1999969
88.4351751
-.235178155
provar4.spc #119
88.1999969
85.1531129
3.04688404
provar4.spc #120
88.1999969
87.7750643
.424932647
109
provar4.spc #121
88.1999969
90.2842652
-2.08426825
provar4.spc #122
88.1999969
88.4246804
-.224683438
provar4.spc #123
80.5999985
80.8127758
-.212777363
provar4.spc #124
80.5999985
82.7756154
-2.17561695
provar4.spc #125
80.5999985
82.1290284
-1.52902991
provar4.spc #126
80.5999985
82.5460855
-1.946087
provar4.spc #127
80.5999985
80.1664308
.433567681
provar4.spc #128
80.5999985
78.7166824
1.88331612
provar4.spc #129
80.5999985
78.68286
1.91713845
provar4.spc #130
80.5999985
80.9549937
-.354995198
provar4.spc #131
80.5999985
80.4521612
.147837256
provar4.spc #132
80.5999985
80.5502944
.0497040702
provar4.spc #133
94.5
93.7816979
.718302085
provar4.spc #134
94.5
94.5570631
-.0570630604
provar4.spc #135
94.5
94.4408952
.0591047865
provar4.spc #136
94.5
93.9970018
.502998169
provar4.spc #137
94.5
93.8042892
.695710811
provar4.spc #138
94.5
94.0503777
.449622318
provar4.spc #139
94.5
95.0430585
-.543058483
provar4.spc #140
94.5
92.9658542
1.53414579
provar4.spc #141
94.5
93.6876622
.812337828
provar4.spc #142
94.5
93.1633062
1.33669379
provar4.spc #143
87.3000031
88.3435795
-1.04357644
provar4.spc #144
87.3000031
90.1225899
-2.82258681
provar4.spc #145
87.3000031
87.4474091
-.147406079
provar4.spc #146
87.3000031
87.6452756
-.345272505
provar4.spc #147
87.3000031
86.2830054
1.01699764
provar4.spc #148
87.3000031
85.9763837
1.32361939
110
provar4.spc #149
87.3000031
86.5960187
.703984336
provar4.spc #150
87.3000031
90.2431987
-2.94319564
provar4.spc #151
87.3000031
85.8412165
1.45878659
provar4.spc #152
87.3000031
87.545227
-.245223921
provar4.spc #153
94.4000015
94.4278926
-.0278910324
provar4.spc #154
94.4000015
92.4451018
1.95489972
provar4.spc #155
94.4000015
93.9012711
.498730394
provar4.spc #156
94.4000015
94.2342222
.165779335
provar4.spc #157
94.4000015
93.3800053
1.01999623
provar4.spc #158
94.4000015
97.2086449
-2.80864342
provar4.spc #159
94.4000015
90.8525368
3.54746475
provar4.spc #160
94.4000015
94.1633722
.236629284
provar4.spc #161
94.4000015
92.2173186
2.18268288
provar4.spc #162
94.4000015
93.8364895
.563511985
provar4.spc #168
91
89.0194719
1.98052814
provar4.spc #169
91
91.2605579
-.260557946
provar4.spc #170
91
92.8795227
-1.87952273
provar4.spc #171
91
91.2913005
-.291300483
provar4.spc #172
91
93.023211
-2.02321103
provar4.spc #173
91
94.5295204
-3.52952036
provar4.spc #174
91
91.7840451
-.784045135
provar4.spc #175
91
90.8778459
.122154137
provar4.spc #176
91
89.3889018
1.61109824
provar4.spc #177
91
90.6846934
.315306612
provar4.spc #178
91
90.9777031
.0222968557
provar4.spc #179
83.3000031
81.8742808
1.42572226
provar4.spc #180
83.3000031
80.7312345
2.56876859
provar4.spc #181
83.3000031
83.5791216
-.279118579
111
provar4.spc #182
83.3000031
81.8662822
1.43372082
provar4.spc #183
83.3000031
82.6337652
.666237899
provar4.spc #184
83.3000031
81.5306371
1.76936593
provar4.spc #185
83.3000031
79.7653353
3.53466771
provar4.spc #186
83.3000031
84.7495605
-1.44955742
provar4.spc #187
83.3000031
81.9176354
1.38236764
provar4.spc #188
83.3000031
83.2171122
.0828908184
provar4.spc #189
87.3000031
87.028745
.271258053
provar4.spc #190
87.3000031
90.2652247
-2.96522161
provar4.spc #191
87.3000031
87.5711604
-.271157328
provar4.spc #192
87.3000031
87.8983072
-.598304128
provar4.spc #193
87.3000031
88.7352288
-1.43522574
provar4.spc #194
87.3000031
87.5216023
-.221599215
provar4.spc #195
87.3000031
87.4058569
-.105853867
provar4.spc #196
87.3000031
87.6236884
-.323685323
provar4.spc #197
87.3000031
88.9348402
-1.63483711
provar4.spc #198
87.3000031
89.2851062
-1.98510317
provar4.spc #199
89.5999985
89.5524863
.0475121564
provar4.spc #200
89.5999985
88.717276
.882722449
provar4.spc #201
89.5999985
89.4573682
.142630233
provar4.spc #202
89.5999985
89.1072677
.49273078
provar4.spc #203
89.5999985
90.8555998
-1.25560132
provar4.spc #204
89.5999985
88.9393165
.66068193
provar4.spc #205
89.5999985
90.7090404
-1.10904192
provar4.spc #206
89.5999985
89.2393555
.360643004
provar4.spc #207
89.5999985
91.2872572
-1.68725873
provar4.spc #208
89.5999985
90.0257751
-.425776603
provar4.spc #209
82.1999969
82.7161096
-.516112608
112
provar4.spc #210
82.1999969
82.8503673
-.650370371
provar4.spc #211
82.1999969
84.1487917
-1.94879471
provar4.spc #212
76
78.8362686
-2.83626864
provar4.spc #213
76
76.5304573
-.530457281
provar4.spc #214
76
81.0028054
-5.00280542
provar4.spc #215
78.5999985
76.4256328
2.17436571
provar4.spc #216
78.5999985
78.9089987
-.309000179
provar4.spc #217
78.5999985
78.9531497
-.353151207
provar4.spc #218
80
77.4005381
2.59946194
provar4.spc #219
80
79.1695065
.830493474
provar4.spc #220
80
80.6769953
-.67699531
provar4.spc #221
82.3000031
82.0653654
.234637654
provar4.spc #222
82.3000031
79.3416935
2.95830956
provar4.spc #223
82.3000031
81.2655964
1.03440666
provar4.spc #224
82.5999985
81.7644974
.835501075
provar4.spc #225
82.5999985
82.2948179
.305180557
provar4.spc #226
82.5999985
82.078941
.521057518
provar4.spc #227
83.5
83.1150132
.384986838
provar4.spc #228
83.5
83.7940296
-.294029583
provar4.spc #229
83.5
82.5367993
.963200671
provar4.spc #230
84.5999985
81.7777027
2.82229579
provar4.spc #231
84.5999985
84.2757096
.324288887
provar4.spc #232
84.5999985
85.6922901
-1.09229166
provar4.spc #233
79.8000031
86.314374
-6.51437092
provar4.spc #234
79.8000031
81.0503459
-1.25034285
provar4.spc #235
79.8000031
81.9156998
-2.11569679
provar4.spc #236
85.1999969
84.4318522
.768144743
provar4.spc #237
85.1999969
85.8743711
-.674374192
113
provar4.spc #238
85.1999969
87.2463965
-2.04639956
provar4.spc #239
89.5999985
88.1868194
1.4131791
provar4.spc #240
89.5999985
88.470197
1.12980151
provar4.spc #241
89.5999985
88.611639
.988359489
provar4.spc #242
88.1999969
91.4152026
-3.21520565
provar4.spc #243
88.1999969
88.7417682
-.541771236
provar4.spc #244
88.1999969
91.7141307
-3.51413372
provar4.spc #245
89.5
90.7342788
-1.2342788
provar4.spc #246
89.5
89.2102454
.289754576
provar4.spc #247
89.5
89.5148002
-.0148002135
provar4.spc #248
84.8000031
84.0836223
.716380774
provar4.spc #249
84.8000031
84.205404
.594599005
provar4.spc #250
84.8000031
84.9679424
-.167939391
provar4.spc #251
85.5
85.9353393
-.435339271
provar4.spc #252
85.5
84.9128285
.587171511
provar4.spc #253
85.5
89.4626579
-3.96265788
provar4.spc #254
86.6999969
86.8140759
-.114078989
provar4.spc #255
86.6999969
88.455276
-1.75527905
provar4.spc #256
86.6999969
87.4703039
-.770306989
provar4.spc #257
92
88.368396
3.63160404
provar4.spc #258
92
88.759534
3.24046595
provar4.spc #259
92
89.1263686
2.87363138
provar4.spc #260
86.8000031
84.518288
2.2817151
provar4.spc #261
86.8000031
85.9247159
.87528718
provar4.spc #262
86.8000031
84.9128614
1.88714167
provar4.spc #263
79
78.6676817
.332318257
provar4.spc #264
79
81.250797
-2.250797
provar4.spc #265
79
82.5949506
-3.59495058 114
provar4.spc #266
83.5
85.0434103
-1.54341027
provar4.spc #267
83.5
83.5995368
-.0995367623
provar4.spc #268
83.5
82.7397742
.760225802
provar4.spc #269
86.0999985
83.8036122
2.29638632
provar4.spc #270
86.0999985
83.2354482
2.86455028
provar4.spc #271
86.0999985
83.9086265
2.19137202
provar4.spc #272
83.9000015
84.4158663
-.515864779
provar4.spc #273
83.9000015
84.6149415
-.714939958
provar4.spc #274
83.9000015
81.8602426
2.03975888
provar4.spc #275
86.9000015
86.9445673
-.0445657916
provar4.spc #276
86.9000015
87.5268406
-.626839081
provar4.spc #277
86.9000015
83.7716231
3.12837847
provar4.spc #278
87.4000015
85.745727
1.65427456
provar4.spc #279
87.4000015
87.7635236
-.363522094
provar4.spc #280
87.4000015
88.2128045
-.812802982
provar4.spc #284
81.4000015
83.5225827
-2.12258117
provar4.spc #285
81.4000015
81.7619439
-.361942401
provar4.spc #286
81.4000015
82.2552302
-.855228694
115