MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ
VYUŽITÍ SÓJOVÝCH BOBŮ VE VÝŽIVĚ BROJLEROVÝCH KUŘAT
DIPLOMOVÁ PRÁCE
Vedoucí diplomové práce:
Diplomant:
doc. Ing. Martina Lichovníková, Ph.D.
Bc. Vojtěch Rada
BRNO 2010
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Využití sójových bobů ve výživě brojlerových kuřat vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu použité literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.
V Brně dne 23. dubna 2010
......................................... Bc. Vojtěch Rada
2
PODĚKOVÁNÍ:
Dovoluji si touto cestou poděkovat vedoucímu bakalářské práce doc. Ing. Martině Lichovníkové, Ph.D. za odborné a metodické vedení, konzultace a věcné připomínky při zpracování diplomové práce. Pokusy byly financovány ze dvou projektů, a to “Inovační voucher 2010”, který byl
získán
prostřednictvím
Jihomoravského
Inovačního
Centra
za
podpory
Jihomoravského kraje, města Brna a Evropské unie za účelem podpory spolupráce mezi komerční a akademickou sférou a díky projektu TP 2/2010 Vliv vybraných vlivů chovatelského prostředí na reprodukční a produkční ukazatele v chovu zvířat uskutečněného na Ústavu chovu a šlechtění zvířat, oddělení Chovu drůbeže zajišťující Interní grantovou agenturou Mendelovy univerzity v Brně.
3
ABSTRAKT V pokusech s kuřaty chovanými na maso hybridní kombinace Ross 308 byly provedeny tři na sebe navazující experimenty. Všechny pokusy se věnovaly sledováním vlivu náhrad sojového extrahovaného šrotu v krmných směsí pro kuřata chovaná na maso. V prvním pokusu byla sledována intenzita růstu, konverze krmiva, kvalita JUT, retence a stravitelnost živin, zdánlivá ileální stravitelnost aminokyselin (Lys, Met, Tyr, His, Arg, Pro, Ser, Glu) a ekonomika pokusného zásahu. Ve druhém pokusu byla sledována intenzita růstu, konverze krmiva, velikost pankreatu a ekonomika pokusného zásahu. Ve třetím pokusu byla sledována intenzita růstu, konverze krmiva a ekonomika pokusného zásahu. Pokusné období bylo od 10. dne věku do 38. dne věku (do 35. dne věku u prvního pokusu) a skupiny kuřat příjmaly krmné směsi s různým obsahem extrudované a neextrudované plnotučné sóje. Jako kontrolní skupina (K) byla kuřata krmené směsí s obsahem sojového extrahovaného šrotu a sojového oleje. Statisticky průkazné rozdíly (P<0,05) v intenzitě růstu a konverzi krmiva byly zjištěny u skupin kuřat krmených směsí s 16 % obsahem plnotučné sóje a kuřat krmených směsí s 12 % obsahem neextrudované plnotučné sóje, kdy tyto skupiny dosahovaly nižší živou hmotnost a horší konverzi krmiva oproti kontrolní skupině. Mezi ostatními skupinami nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl (P<0,05) v intenzitě růstu a konverzi krmiva oproti kontrole. Nebyl prokázán vliv zkrmování plnotučné sóje na kvalitu JUT. Zkrmování extrudované plnotučné sóje mělo statisticky průkazný (P<0,05) pozitivní vliv na zdánlivou ileální stravitelnost lysinu, methioninu, argininu, tyrosinu, histidinu, serinu a kyseliny glutamové v porovnání s kontrolou. Byl prokázán statisticky průkazný (P<0,05) vliv zkrmování plnotučné sóje, extrudované i tepelně neošetřené, na velikost pankreatu u kuřat chovaných na maso o proti kontrolní skupině. Na základě výsledků lze doporučit používání krmných směsí s obsahem extrudované plnotučné sóje s obsahem do 12 %, případně s obsahem tepelně neošetřené plnotučné sóje s obsahem do 10 % bez průkazného vlivu na konverzi krmiva a na finální živou váhu kuřat chovaných na maso.
Klíčová slova: kuřata, plnotučná sója, extruze, růst, konverze, stravitelnost
4
ABSTRACT In experiments with broilers chicken Ross 308 have been performed on three consecutive experiments. All experiments was conducted to determine the impact of soybean meal substitution in feed mixtures for broilers chickens. In the first experiment was monitored growth intensity, feed conversion, carcass quality, nutrient retention and digestibility, apparent ileal digestibility of amino acids (Lys, Met, Tyr, His, Arg, Pro, Ser, Glu) and experimental economics intervention. In the second experiment was monitored growth intensity, feed conversion, pancreas size and economy of the experimental intervention. In the third experiment was monitored growth intensity, feed conversion and economics of the experimental intervention. The experimental period was from 10th to 38th day of age (only the first experiment was until 35 days of age) and a group of broilers was fed by feed mixture with different content of extruded or non-extruded full-fat soybean. As a control group (K) broilers were fed by feed mixture containing soybean meal and soybean oil. Statistically significant differences (P <0.05) in the growth intensity and feed conversion were found in groups of broilers fed with a mixture containing 16% extruded full-fat soybean and a mixture containing 12% non-extruded full-fat soybean, when the group reached a lower body weight and worse feed conversion compared with the control group. Among the other groups was not statistically significant difference (P <0.05) in the growth intensity and feed conversion compared to control. There were no effects of feeding full-fat soybean on carcass quality. Feeding extruded full-fat soybeans was statistically significant (P <0.05) positive effect on the apparent ileal digestibility of lysine, methionine, arginine, tyrosine, histidine, serine and glutamic acid compared to control. Showed a statistically significant (P <0.05) effect of feeding full-fat soybeans, extruded and non-extruded, the size of the broilers pancreas in broilers compared of the control group. Based on the results we recommend the use feed mixture containing extruded full-fat soybean no more than 12% or 10% of non-extruded full fat soybean with no demonstrable effect on feed conversion and final live weight of.
Key words: broilers, full-fat soybean, extrusion, growth, conversion, digestibility
5
OBSAH 1. ÚVOD ...........................................................................................................................10 2. PŘEHLED LITERATURY ..........................................................................................12 2.1. Význam dusíkatých látek ve výživě drůbeže.............................................................12 2.1.1. Dusíkaté látky .........................................................................................................12 2.1.2. Aminokyseliny........................................................................................................12 2.1.3. Potřeba dusíkatých látek pro kuřata chovaná na maso ...........................................15 2.1.4. Koncepce ideálního proteinu ..................................................................................17 2.2. Trávení a vstřebávání dusíkatých látek u drůbeže .....................................................20 2.2.1. Fyziologie trávení ...................................................................................................20 2.2.2. Stravitelnost dusíkatých látek v žaludku a tenkém střevě ......................................21 2.2.3. Dusíková bilance.....................................................................................................22 2.2.4. Stravitelnost aminokyselin......................................................................................23 2.3. Sója luštinatá .............................................................................................................25 2.3.1. Sojové boby ............................................................................................................25 2.3.2. Sojový extrahovaný šrot .........................................................................................26 2.3.3. Sojový olej ..............................................................................................................27 2.3.4. Antinutriční látky v sóji a sojových krmivech........................................................28 2.3.4.1. Inhibitor trypsinu .................................................................................................29 2.3.4.2. Estrogeny .............................................................................................................30 2.3.4.3. Lektiny .................................................................................................................30 2.3.4.4. Antigenní bílkoviny .............................................................................................30 2.3.4.5. Neškrobové polysacharidy...................................................................................30 2.3.4.6. Saponiny ..............................................................................................................31 2.3.5. Eliminace antinutričních látek sóje.........................................................................31 2.3.5.1. Tepelné ošetření sóje............................................................................................31 2.3.6. Extruze ....................................................................................................................32
6
2.3.6.1. Vliv tepelného ošetření na bílkoviny sóji ............................................................33 2.3.6.2. Hodnocení účinnosti eliminace tepelného ošetření sóje ......................................33 2.4. Světový obchod se sójou a sojovým extrahovaným šrotem ......................................34 3. CÍL PRÁCE ..................................................................................................................37 4. MATERIÁL A METODIKA........................................................................................38 5. VÝSLEDKY .................................................................................................................48 6. DISKUZE .....................................................................................................................62 7. ZÁVĚR .........................................................................................................................65 8. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ..........................................................................67
7
SEZNAM TABULEK A GRAFŮ Tabulka č. 1 Porovnání ideálního proteinu ve výživě kuřat chovaných na masa ...........18 Tabulka č. 2 Nutriční profil sojových bobů (%) (Leeson a Summers, 2005)..................26 Tabulka č. 3 Nutriční profil SEŠ (%) (Lesson a Summers, 2001) .................................27 Tabulka č. 4 Nutriční profil SO (%)4 (Vyskočil et al., 2008) ........................................28 Tabulka č. 5 Složení a obsah živin KS BR1 – Pokus I, II, III ………………………… 39 Tabulka č. 6 Složení KS BR2 (%) – Pokus I ..................................................................39 Tabulka č. 7 Složení KS BR2 (%) – Pokus II a ..............................................................44 Tabulka č. 8 Složení KS BR2 (%) – Pokus II b .............................................................44 Tabulka č. 9 Složení KS BR2 (%) – Pokus III ...............................................................46 Tabulka č. 10 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat (g) – Pokus I .......49 Tabulka č. 11 Vliv zkrmování EPS a NEPS na konverzi krmiva (kg/kg) - Pokus I .....50 Tabulka č. 12 Vliv zkrmování EPS a NEPS na ukazatele kvality JUT ..........................50 Tabulka č. 13 Vliv zkrmování EPS a NEPS na retenci a stravitelnost živin ..................51 Tabulka č. 14a Vliv zkrmování EPS a NEPS na zdánlivou ileální stravitelnost lysinu, methioninu, argininu a tyrosinu (%) ................................................................................53 Tabulka č. 14b Vliv zkrmování EPS a NEPS na zdánlivou ileální stravitelnost histidinu, prolinu, serinu a kyseliny glutamové (%) ........................................................................53 Tabulka č. 15 Ekonomické zhodnocení pokusného zásahu (%) – Pokus I ....................54 Tabulka č. 16 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat (g) – Pokus II ......56 Tabulka č. 17 Vliv zkrmování EPS a NEPS na konverzi krmiva (kg/kg) – Pokus II ....56 Tabulka č. 18 Vliv zkrmování EPS a NEPS na velikost pankreatu ...............................58 Tabulka č. 19 Ekonomické zhodnocení pokusného zásahu (%) – Pokus II ...................58 Tabulka č. 20 Vliv zkrmování EPS na intenzitu růstu kuřat (g)– pokus III ...................61 Tabulka č. 21 Vliv zkrmování EPS na konverzi krmiva a úhyn – Pokus III .................59 Tabulka č. 22 Ekonomické zhodnocení pokusného zásahu (%) – Pokus III ..................60 Graf 1 Největší světoví producenti sóje luštinaté za rok 2009 (mil.tun) .......................35 Graf 2 Světová produkce olejnin za rok 2009 (Anonym 2, 2010) ..................................35 Graf 3 Využití sojového extrahovaného šrotu v USA (2009) (Anonym 5, 2010) ..........36 Graf 4 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat - Pokus I .........................48 Graf 5 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat - Pokus II ........................57 Graf 6 Vliv zkrmování EPS na intenzitu růstu kuřat – pokus III ....................................60
8
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK BBI – inhibitor Bowmanova-Birkova typu BR1 – krmná směs pro kuřata chovaná na maso do 10. dne věku BR2 – krmná směs pro kuřata chovaná na maso od 10. dne věku BTS – biologická testační stanice EPS – extrudovaná plnotučná sója JUT – jatečně upravené tělo KS – krmná směs MEN – metabolizovatelná energie korigovaná na dusíkovou rovnováhu MJ – megajoul N - dusík NEPS – neextrudovaná plnotučná sója NL – dusíkaté látky NRC – national research council NSP – neškrobové polysacharidy SEŠ – sojový extrahovaný šrot SO – sojový olej STI - Kunitzův inhibitor trypsinu ÚKZÚZ – Ústřední kontrolní zkušební ústav zemědělský USDA – Ministerstvo zemědělství USA
9
1. ÚVOD Živočišná výroba je podstatnou součástí zemědělství, přičemž chov drůbeže je nejrychleji se rozvíjejícím odvětvím. Jedním z hlavních produktů chovu drůbeže je kuřecí maso získávané výkrmem masných hybridů. Drůbeží maso z kuřat chovaných na maso má vysokou nutriční a biologickou hodnotu, je lehce stravitelné, šťavnaté a mírně protučnělé a ve vyspělých státech (Evropa, Severní Amerika) zaujímá významné místo v sortimentu lidské výživy. Z údajů situační a výhledové zprávy Drůbež a vejce vydané MZe ČR v červnu 2010 vyplývá (Roubalová, 2010), že jen za posledních 15 let se bezmála zvojnásobila spotřeba drůbežího masa v České republice; z 13 kg/rok/os. v roce 1995 na více jak 25 kg/rok/os. v roce 2009, a taktéž počet kuřat chovaných na maso se téměř zdvojnásobil (z 8 479 tis. ks v roce 1995 na 15 868 tis. ks v roce 2009). Masní hybridi se vyznačují vrozenou vysokou intenzitou růstu, jednou z nejranějších ze všech hospodářských zvířat, a relativně nejméně náročným procesem chovu. Intenzita růstu kuřat chovaných na maso je ovlivňována mnoha faktory, kdy za nejvýznamnější se považuje, hned vedle genetiky, faktor výživy. Dle Splítka (1994) je používání kvalitních krmných směsí hlavním předpokladem vysoké užitkovosti drůbeže. Pro plné využití tohoto genetického potenciálu byla na základě mnohaletého výzkum a opakovaných pokusů stanovena norma potřeby živin. Problematice výživy drůbeže se věnuje ve světe mimořádná pozornost (NRC 1994, Leeson and Summers 2005, Zelenka 2007, aj.). Nejvýznamnější sledované živinové parametry jsou dusíkaté látky (NL) a energie. NL a jejich role ve výživě drůbeže jsou významné jak z hlediska výživářského tak i z ekonomického. Drůbež potřebuje NL v množství, které zabezpečuje dostatek esenciálních aminokyselin a také dostatek aminokyselin poloesenciálních a neesenciálních nebo látek potřebných pro jejich tvorbu (Zelenka a Zeman, 2006). Po legislativním omezení využívání řady živočišných krmiv ve výživě zvířat, se NL více uhrazují přostřednictvím rostlinných krmiv. Dominantní postavení v úhradě NL a taktéž hojně importovaným krmivem je sojový extrahovaný šrot (SEŠ). SEŠ se vyznačuje vysokým obsahem NL (44 – 48 %) a poměrně dobrým profilem aminokyselin, ale relativně nižším obsahem energie (9,34 – 9,70 MJ/kg MEN). SEŠ je často považována
10
jako „zlatý standard“ vzhledem k ostatním proteinům (Cromwell, 2000). Výchozí surovinou pro SEŠ jsou boby soje luštinaté ze kterých se při výrobě organickými rozpouštědly vyextrahuje olej a SEŠ je považován za vedleší produkt. Sóju si ve středoevropských podmínkách zpravidla nedokážeme v dostatečném množství vypěstovat a tak jsme odkázáni na její dovoz. Obsah oleje, který se ze sóje získá při extrakci, poklesne z 20 % u surové soji, na 1-2 % u SEŠ. Vyextrahováním oleje se taktéž sníží obsah energie, kterou při sestavání receptur krmných směsí musíme dodávat formou jiného, energeticky bohatého krmiva. Soja je po stránce jak obsahu NL (40 %) tak i koncetrace energie (14,67 MJ/kg MEN) bohatou surovinou a může být tedy využívána jako zdroj NL a energie v krmných směsích. Ovšem její zužitkování je do značné míry limitováno formou jejích úprav. Jedním z majoritních důvodů je obsah antinutriční látky inhibitoru trypsinu (TI), který do značné míry omezuje využitelnost NL a působí tak inhibičně na růst. TI můžeme eliminovat především teplnou úpravou. Zeman et al., (2006) uvádí že TI je po chemické stránce protein a řadí se do skupiny inhibitorů proteáz. V diplomové práci jsem se zabýval studiem využití extrudované plnotučné soji jako náhrady SEŠ ve výživě kuřat chovaných na maso. V pokusech provedených na kuřatech jsem se dále zaobíral možností využití tepelně neošetřené soje s hypotézou, že nové moderní odrůdy soje mají nižší obsah TI (Herkelman et al. 1992), tudíž by bylo možné její šírší využití v surovém stavu a ušetřila by se tak nákladná extruze.
11
2. PŘEHLED LITERATURY 2.1. Význam dusíkatých látek ve výživě drůbeže 2.1.1. Dusíkaté látky Dusíkaté látky (NL) jsou skupinou živin, které patří svým charakterem do stavebních živin, přičemž část z nich může být využita v organismu jako energetický zdroj (Zeman et al., 2006). Pro výživářské účely jsou NL definovány jako dusík stanovený metodou podle Kjeldahla vynásobený koeficientem 6,25. Koeficient vychází z toho, že bílkoviny běžných krmiv obsahují v průměru 16 % dusíku (Zelenka, 2007). NL jsou ve výživě zvířat nezastupitelné a existence živočichů a jejich produkce jsou podmíněny přítomností a zdroji využitelných forem dusíkatých látek (Zeman et al., 2006). Z hlediska výživy zvířat rozdělujeme NL na bílkoviny, které jsou složeny z aminokyselin a udávají biologickou hodnotu dané bílkoviny a na dusíkaté látky nebílkovinné povahy, což je skupina látek od nejjednodušších (amoniak, volné, dusičnany, aj.) až po složitější sloučeniny (aminy, amidy, peptidy, nukleové kyseliny, glykosidy, alkaloidy, aj.) (Veselý et al., 1988). Bílkoviny jsou velké biomolekuly, nacházející se v každém živém organismu. Existuje mnoho různých typů bílkovin a také jejich biologické funkce v organismu se liší. Všechny bílkoviny, nezávisle na tom kde se vyskytují, jsou vystavěny z mnoha aminokyselinových jednotek spojených do dlouhých řetězců (McMurry, 2007). 2.1.2. Aminokyseliny Aminokyseliny, jak už naznačuje název, jsou difunkční sloučeniny, obsahují současně bazickou aminoskupinu a kyselou skupinu karboxylovou. Aminokyseliny jsou významné biologické stavební jednotky, což je umožněno jejich schopností spojovat se do dlouhých řetězců amidovými (peptidovými) vazbami mezi skupinou –NH2 jedné aminokyseliny a skupinou –COOH druhé aminokyseliny (McMurry, 2007). Aminokyseliny jsou získávány hydrolýzou bílkovin enzymy, kyselinami či zásadami (Dryden, 2008). Aminokyseliny se vyskytují ve dvou izomérech: jako D-aminokyseliny a Laminokyseliny. Všechny aminokyseliny obsahují asimetrický alfa uhlík. Sloučeniny
12
s asimetrickým uhlíkem mohou otáčet rovinu polarizovaného světla buďto doprava, jedná se pak o D-izoméry, nebo doleva a ty se označují jako L-izoméry (Cheeke a Dierenfeld, 2010). Tkáně zvířat obvykle neobsahují D-formu aminokyselin a předtím, než zvíře může využít D-aminokyseliny musí je převést na L-formu (Lewis a Baker, 1995). DL-methionin je používán jako krmné aditivum, zatímco lysin je používán pouze ve formě L-izoméru (Cheeke a Dierenfeld, 2010). Zvířata se liší v tom do jaké míry dovedou převést a využít D- formu aminokyselin. D-lysin zvířata nemohou využít vůbec, ale D-methionin je zvířaty využit dobře. Obecně se dá říct, že drůbež dokáže lépe využívat D- formu aminokyselin (s výjimkou tryptofanu) než ostatní zvířata (Lewis a Baker, 1995). Z nutričního hlediska rozdělujeme aminokyseliny do dvou skupin: esenciální, které si drůbež nedokáže syntetizovat buď vůbec, nebo je nedokáže syntetizovat v dostatečné míře a je odkázána na jejich příjem v potravě a neesenciální, které dokáže syntetizovat z ostatních aminokyselin. Esenciální aminokyseliny musí být dodány potravou, ale pokud neesenciální aminokyseliny v potravě chybí, může je organismus vytvářet. Přítomnost dostatečného množství neesenciálních aminokyselin v krmivu snižuje nutnost jejich tvorby z esenciálních aminokyselin (NRC, 1994). Třetí skupinou jsou poloesenciální aminokyseliny (Zelenka, 2006). i. Esenciální aminokyselin Mezi esenciální aminokyseliny pro drůbež patří lysin, threonin, tryptofan, histidin, fenylalanin, leucin, isoleucin, methionin, valin, arginin. Lysin a threonin nemohou kuřata vytvářet vůbec, protože nemají pro jejich syntézu potřebné transaminázy, ostatní esenciální aminokyseliny mohou být v těle syntetizovány, ale ne v dostatečném množství. Jejich syntéza je spíše teoretickou možností, protože krmivo neobsahuje dostatečné množství příslušných ketokyselin, potřebných pro jejich syntézu. V krmivu tedy musíme dodat všechny potřebné esenciální aminokyseliny. Esenciální aminokyselinou se může stát i glycin, který je potřebný pro tvorbu kyseliny močové jako odpadního produktu dusíkového metabolismu. Pro syntézu jedné molekuly kyseliny močové je potřeba jedné molekuly glycinu, ten se může vytvářet ze serinu. Jeho produkce pro úhradu potřeb spojených
13
s intenzivním růstem a syntézu kyseliny močové může však být nedostatečná (Zelenka, 2011). ii. Poloesenciální aminokysliny Poloesenciální aminokyseliny mohou být v organismu syntetizovány, avšak pouze z některé z esenciálních aminokyselin (cystein z methioninu, tyrosin z fenylalaninu). Zatímco potřeba fenylalaninu může být uhrazena pouze fenylalaninem, potřeba tyrosinu může být uhrazena jak tyrosinem tak fenylalaninem. Cystein, pokud není dostatečně obsažen v krmivu může být uhrazen methioninem, methionin však cysteinem uhrazen být nemůže. Methionin s cysteinem se řadí mezi sirné aminokyseliny (Zelenka, 2006). Selenocystein, který je potřebný pro tvorbu glutation peroxidázy, důležitého antioxidačního prvku, obsahuje místo síry selen a může být syntetizován ze serinu (Zelenka, 2011). iii. Neesenciální aminokyseliny Skupina neesenciálních aminokyselin obsahuje alanin, prolin, serin, kyselinu asparagovou, arginin, kyselinu glutamovou a glutamin. Tyto aminokyseliny mohou být v organismu syntetizovány, avšak pouze z jiných neesenciálních nebo esenciálních aminokyselin (Zelenka, 2006). U drůbeže jsou pro syntézu neesenciálních aminokyselin v organismu použity uhlíkaté kostry z metabolismu sacharidů. Například aminokyseliny jako je serin a glycin pochází z 3fosfoglycerové kyseliny, alaninu a kyseliny pyrohroznové.
(Yadalam, 2005).
Z ekonomického ani biologického hlediska nebývá syntéza z esenciálních aminokyselin výhodná (Zelenka, 2006). Zvíře potřebuje všechny aminokyseliny v určitém vzájemném poměru. Esenciální aminokyselina, jejíž nedostatečné zastoupení v dusíkatých látkách limituje využití ostatních aminokyselin, a tím zvyšuje nároky na množství dusíkatých látek v krmné směsi nebo limituje užitkovost hospodářských zvířat při nezměněném množství dusíkatých látek, se nazývá limitující aminokyselinou. V pořadí limitujících aminokyselin se u drůbeže nejčastěji vyskytují na prvním místě methionin nebo lysin, výrazný bývá i nedostatek threoninu a tryptofanu. Drůbež má obecně vyšší nároky na sirné aminokyseliny, což plyne z jejich vyšší potřeby pro růst peří (Zelenka, 2007).
14
2.1.3. Potřeba dusíkatých látek pro kuřata chovaná na maso Kuřata chovaná na maso mají vysokou potřebu NL vzhledem k jejich vysoké růstové intenzitě. Hmotnost kuřete od vylíhnutí se za dobu 6 týdnů zvýši asi 50 až 55 krát. Velkou část přírůstku tvoří svalovina obsahující bílkoviny (NRC, 1994). Kuřata chovaná na maso potřebují dusíkaté látky v množství, které zabezpečí dostatek jak esenciálních aminokyselin tak aminokyselin poloesenciálních a neesenciálních, nebo látek potřebných pro jejích tvorbu (Zelenka, 2006). Požadavky na bílkoviny jsou vlastně požadavky na aminokyseliny obsažené v bílkovinách krmiva. Aminokyseliny získané z bílkovin krmiva jsou drůbeží využívány k různým funkcím. Například aminokyseliny, respektive proteiny jsou základními prvky strukturních a ochranných tkání, jako je kůže, peří, kostní hmota, vazy, stejně tak jako měkkých tkání, včetně orgánů a svalů. Také aminokyseliny a krátké peptidy vzniklé trávením a resorbovány do organismu plní mnoho metabolických funkcí a jsou součástí mnoha nebílkovinných složek organismu. Bílkoviny organismu jsou v dynamické rovnováze, k degradaci a syntéze dochází neustále. Je proto zapotřebí jejich dostatečný příjem v potravě. Pokud není dostatečný přísun bílkovin krmivem, dochází k zpomalení až zastavení růstu a produkce a bílkoviny méně důležitých tkání organismu se začínají využívat k udržení funkce životně důležitých tkání (NRC, 1994). Organismus přednostně využívá aminokyseliny pro záchovu, následně k tvorbě peří, dále pro přírůstek, následuje rozvoj prsní svaloviny. Přebytek aminokyselin je využit jako zdroj energie a pro tvorbu tuku (Zelenka, 2007). S příchodem problémů souvisejících se znečišťováním životního prostředí dusíkem z velkokapacitních chovů prasat a drůbeže, se změnil pohled na požadavky na obsah dusíku resp. aminokyselin v krmných směsích. Proto se v dnešní době klade důraz na to, aby vedle maximální produkce, docházelo k co nejmenšímu zatížení životního prostředí N statkovými hnojivy (Schutte a Jong, 2004). Potřeba aminokyseliny se značně liší v závislosti od produkce jedince, to je od rychlostí růstu nebo produkce vajec. Například krůťata a brojlerová kuřata potřebují dostatek aminokyselin pro rychlý růst. Dospělý kohout má menší požadavky na aminokyseliny, než snášející slepice i když jeho tělo je větší a spotřeba krmiva podobná (NRC, 1994). Obsah aminokyselin dostačující pro maximální růst nemusí však uspokojit
15
všechny nároky na produkci. Například dávky methioninu a lysinu o 15 % vyšší, než hodnoty doporučené pro maximální růst, mají za následek lepší osvalení prsní partie. Stejně tak vyšší hladiny methioninu a argininu vedou k lepší imunitní odezvě organismu a tím i lepší pohodě a zdraví zvířat (Zelenka, 2011). Velikost těla, tempo růstu a produkce vajec u drůbeže je určena jejich genetickým vybavením. Požadavky na aminokyseliny se tedy liší mezi druhy, plemeny i liniemi drůbeže. Existují rozdíly v účinnosti trávení, vstřebávání živin a také metabolismu vstřebaných živin v závislosti na genetice (NRC, 1994). Tučnost kuřat také ovlivňuje požadavky na aminokyseliny v krmivu. Méně tučná zvířata jsou více citlivá na nedostatek aminokyselin (Leclercq a Beaumont, 2001). Předpověď užitkovosti v praktických podmínkách je obtížné určit, i když známe stravitelnost každé aminokyseliny. Je to proto, že odpověď na rozdílné hladiny aminokyselin v krmivu není lineární, existují interakce mezi aminokyselinami, ale také antagonismus a toxicita aminokyselin, dále interakce mezi aminokyselinami a ostatními živinami. Také antinutriční faktory ovlivňující stravitelnost aminokyselin, nebo rozdílné podmínky životního prostředí (Oviedo-Rondónwaldgroup, 2002). Také faktory ovlivňující příjem krmiva budou mít vliv na příjem bílkovin resp. aminokyselin. Úprava množství aminokyselin v krmivu vede i k úpravě množství energie, aby byl zachován správný poměr bílkovin a energie v krmivu. Příjem krmiva mezi jinými ovlivňuje i okolní teplota. Většina norem živin pro drůbež je koncipována pro teploty 18 – 24 °C. Změny mimo tento rozsah způsobují inverzní změny, to znamená, že čím je nižší teplota, tím je vyšší příjem krmiva a naopak. Vzhledem k tomu procentní zastoupení bílkovin a aminokyselin v krmivu se zvyšuje v teplejším prostředí a snižuje v chladnějším prostředí v souladu s očekávanými změnami v příjmu krmiva. Tyto úpravy mohou zajistit požadovaný denní příjem aminokyselin. Některá preventivní opatření by měla být použita pro zvýšení koncentrace bílkovin v krmivu u drůbeže vystavené vysokým okolním teplotám (NRC, 1994). Doporučené obsahy živin uvedené v NRC (1994) a jiných normách jsou navrženy pro maximální růst nebo produkci. Odborníci na výživu, kteří sestavují krmné normy často počítají s rezervou a tak doporučují vyšší dávky živin, aby se zabránilo případnému snížení produkce z nedostatku některé živiny (Sterling et. al., 2005; McGill, 2009). Požadavky na živiny, jsou často definovány jako minimální koncentrace dané živiny
16
v krmivu pro maximální produkci. Maximální produkci je však těžko definovat, protože mohou existovat různé odpovědi pro různá kritéria jako například pro růst, produkční účinnost krmiva, složení jatečného těla a další (Sterling et. al., 2005). Dosažení maximální produkce a růstu nemusí vždy zajistit maximální ekonomickou návratnost, zvláště když ceny bílkovinných komponent do krmných směsí jsou vysoké. Jestliže lze tolerovat nižší užitkovost hejna, může se snížit hladina aminokyselin v krmivu a přinést tak vyšší ekonomický efekt (McGill, 2009).
2.1.4. Koncepce ideálního proteinu Ideální bílkovina je pro určitou kategorii zvířat hypotetická bílkovina, ve které všechny esenciální aminokyseliny limitují užitkovost stejnou měrou. Při dostatku všech neesenciálních aminokyselin se přidáním kterékoliv esenciální aminokyseliny k ideální bílkovině nedocílí zvýšení užitkovosti (Zelenka, 2011). Představu o ideálním proteinu poprvé popsal Mitchell (1964), který se pokusil sestavit krmnou směs, která splňuje nutriční požadavky drůbeže, použitím upravených krmných komponent. Snažil se simulovat profil aminokyslin jako ideální bílkovinu vaječného bílku, byl však jen částečně úspěšný při optimalizaci potřeby efektivní výživy pro růst. Pojetí konceptu ideální bílkoviny bylo poprvé propagováno v roce 1981 Britskou radou pro zemědělský výzkum, po tom co Cole v roce 1980 navrhl, že by ideální poměry aminokyselin mohly být využity při formulaci krmných dávek pro prasata. Dnes jsou ideální poměry aminokyselin, kde se lysin používá jako referenční aminokyselina, používány po celém světě pro sestavování krmných dávek pro prasata a drůbež (Baker, 2003). Ideální protein pro mladé kuřata stanovil Baker a kol. (1998) na Ilinoiské univerzitě. Hlavní rozdíl mezi ideálním proteinem pro drůbež a pro prasata je relativně větší potřeba argininu a methioninu a nižší potřeba tryptofanu ze strany drůbeže. Ovšem ani u stanovení ideálního proteinu a jeho využití nepanuje shoda a doporučení různých
17
autorů se liší. Tabulka č. 1 porovnává ideální protein stanovený Hanem a Bakerem (1994) z Ilinoiské univerity, Leesonem a Summersem (1997) a NRC (1994). Tabulka č. 1 Porovnání ideálního proteinu ve výživě kuřat chovaných na maso dny výkrmu 0 -‐ 21 21 -‐ 42 Amonikyselina ideální1 NRC2 komerční3 ideální1 NRC2 komerční3 Lysin 100 100 100 100 100 100 Meth + Cys 72 82 68 75 72 66 Methionin 36 45 40 36 38 40 Cystein 36 36 28 39 34 26 Arginin 105 114 100 108 110 100 Valin 77 82 67 80 82 69 Threonin 67 73 58 70 74 55 Tryptofan 16 18 17 17 18 15 Isoleucin 67 73 63 69 73 50 Histidin 32 32 33 32 32 29 Phe + Tyr 105 122 117 105 122 100 Leucin 109 109 117 109 109 100 1 2 3 Han a Baker (1994); NRC (1994); Leeson a Summers (1997) Požadavek
na
jednu
aminokyselinu
souvisí
s požadavkem
na
ostatní
aminokyseliny ve vzájemném poměru. Zvýšená hladina jedné aminokyseliny, zlepší užitkovost pouze tehdy nejsou-li ostatní aminokyseliny v nedostatku. Během posledních let se hodně věnuje pozornost stanovení ideální bílkoviny pro drůbež. Množství aminokyselin v ideální bílkovině je odvozeno od lysinu, který se uvažuje za 100 % a ostatní aminokyseliny jsou vyjádřeny jako procentní podíl k lysinu (Schutte a Jong, 2004). Sestavení konceptu ideální bílkoviny vedlo ke snížení znečištění životního prostředí dusíkem ze zemědělské produkce a snížení nákladu při sestavování krmných směsí, aniž by došlo k snížení užitkovosti kuřat chovaných na maso. V tomto okamžiku koncepce ideální bílkoviny je nejlepším nástrojem pro efektivní sestavování krmných směsí (Oliveira a Oliveira, 2009). Poměr aminokyselin v ideální bílkovině by se měl měnit v závislosti na tom, zda krmivo obsahuje vysoké nebo nízké hladiny energie nebo bílkovin, a také v závislosti na tom, zda zvířata mají sklon k tučnění či nikoliv. Stresové faktory jako je chlad, vysoká teplota, onemocnění by neměly ovlivnit poměr aminokyselin v krmivu, ale pohlaví kuřat představuje faktor, který musí být zohledněný
18
při stanovování potřeby na lysin, protože kohoutci mají vyšší potřebu než slepičky a to zejména v mladším věku (Baker, 2003). Kvalita bílkovin v krmivu je ovlivněna kombinací několika faktorů, včetně množství, stravitelnosti a poměru aminokyselin. Vzájemný poměr aminokyselin představuje nejdůležitější proměnné, protože krmivo málokdy obsahuje všechny aminokyseliny potřebné pro kuřata. Aminokyselina, které je v krmivu nejméně, se stává první limitující aminokyselinou, přičemž u kuřat chovaných na maso je to nejčastěji lysin (Leclerq a Beaumont, 2001; Yadalam, 2005) nebo lysin a methionin (Schutte a Jong, 2004; Zelenka, 2006). Proto je praktické doplňovat do krmných směsí tyto dvě aminokyseliny, čímž se zvýší využití bílkovin a sníží se tak vylučování nestráveného dusíku ve výkalech. Mimo tyto dvě aminokyseliny, threonin a u mladé drůbeže také glycin, můžou být limitující a jejich doplnění do krmné směsi může snížit celkový obsah NL v krmivu (Schutte a Jong, 2004). Přebytečné aminokyseliny se naopak využívají v energetickém metabolismu, ale na úkor velkých energetických ztrát (Yadalam, 2005). U lysinu a sírných aminokyselin je známo, že mají specifické účinky na složení jatečně upraveného těla. Požadavky pro danou aminokyselinu závisí na kriteriích měření a matematickém výpočtu, který je použit. Ve většině experimentů požadavek na lysin je nižší pro růst než potřeba lysinu pro lepší konverzi krmiva, % podíl prsní svaloviny nebo procento abdominalního tuku. Pro nejnižší obsah abdominalního tuku, je potřeba lyzinu nejvyšší. Požadavek na množství lysinu v krmné směsi pro maximální osvalení prsní svaloviny je mezi množstvím pro maximální růst a pro nejlepší konverzi. Lze tedy říci, že rostoucí příjem lysinu nad doporučené normy pro maximální přírůstek živé hmotnosti ovlivňuje složení jatečně upraveného těla tím, že zvyšuje výtěžnost prsní svaloviny a snižuje množství abdominálního tuku (Leclercq, 1998). Vysokoužitkoví hybridi s nízkým podílem tuku v jatečně opracovaném těle potřebují asi o 6 % vyšší koncentrace lysinu oproti jedincům, kteří ukládají více tuku. Podíl tuku z přírůstku a genetické založení jedince by mělo být vzato v úvahu pro stanovení průměrných požadavku na lysin. Vzhledem k různorodosti odpovědi na koncentraci lysinu, stanovení jeho požadavku je obtížné. Jediným způsobem jak přesně posoudit optimální koncentraci lysinu je použití ekonomického přístupu a vybrat
19
si koncentraci s minimálními náklady na krmivo (Leclercq a Beaumont, 2001). Sterling et al. (2005) uvádí, že stejných výsledků co se týče přírůstku u kuřat, může být dosaženo jak s nízkoproteinovou dietou s vyššími hladinami lysinu, tak pokud je ve směsi vyšší hladina celkových bílkovin s nižším obsahem lyzinu (vyjádřeno procentuálně). Potřeba lyzinu pro kuřata je lineární funkcí v závislosti na obsahu proteinu v krmivu (Anonym, 2011).
2.2. Trávení a vstřebávání dusíkatých látek u drůbeže 2.2.1. Fyziologie trávení Podobně jako u savců je u drůbeže přijatá potrava vystavena v trávicím traktu mechanickému, chemickému i mikrobiálnímu působení. Ptáci nemají zuby, mají zobák, vole nebo rozšířený jícen, dva žaludky, poměrně krátké tenké střevo, dobře vyvinutá játra a zejména pankreas, dvě slepá střeva, tlusté střevo a kloaku. Zvláštnosti morfologického uspořádání sebou přinášejí některé odlišnosti funkční. Ptáci se vyznačují větší rychlostí procesů trávení a vstřebávání, proto vyžadují krmivo s nízkým obsahem vlákniny. S těmito procesy je spojena i vyšší intenzita látkového a energetického metabolismu (Jelínek, 2003). Žláznatý žaludek, který je za částí jícnu pod voletem a před svalnatým žaludkem, produkuje kyselinu chlorovodíkovou, pepsinogen a mucin (Reece, 1997). Působením kyseliny chlorovodíkové se neúčinný pepsinogen přeměňuje na aktivní pepsin, který štěpí bílkoviny na peptidy. Za hodinu vyloučí slepice v průměru 25 ml žaludeční šťávy, což je v přepočtu 2-5 krát více, v přepočtu na živou hmotnost, než u prasete (Jelínek, 2003). Potrava se zde dlouho nezdržuje, ale pokračuje do svalnatého žaludku (Reece, 1997). Ve svalnatém žaludku probíhá mechanické zpracování potravy a také intenzivní protelytické
trávení
prostřednictvím
pespsiu
žaludeční
šťávy
(Reece,
1997).
Na polypeptidy se zde štěpí 35-50 % bílkovin krmné dávky při pH 2,5-3,5. Vedle bílkovin se ve svalnatém žaludku tráví 10-15 % sacharidů a lipidů. Potrava se zde zdržuje různou dobu, především v závislosti na jejím fyzikálním stavu. Jemně rozemletý obsah svalnatého žaludku se peristaltickými vlnami dostává do duodena, kde se mísí s prankreatickou šťávou, žlučí a střevní šťávou (Jelínek, 2003).
20
Škrob a disacharidy jsou téměř zcela štěpeny na monosacharidy schopné resorpce. V tenkém střevě se též zkvašují cukry, jejichž hlavním produktem je kyselina mléčná. Při trávení tuků se nejvíce uplatňuje lipáza pankreatická, která rozkládá přijaté neutrální tuky na glycerol a mastné kyseliny, jež jsou konečným metabolitem lipolytického štěpení a jako takové jsou již schopné resorpce. Komplexním účinkem proteolitických enzymů v tenkém střevě jsou tráveny bílkoviny a jejich složky (peptidy) na jednodušší polypeptidy a ty až na aminokyseliny. Trávení nukleoproteidů probíhá tak, že z bílkovin narušených pepsinem, nukleinů se působením tryptických proteáz ve střevě odbourává druhá část bílkovin a uvolňují se kyseliny nukleové. Dalším působením nukleáz střevní šťávy se z nukleových kyselin odštěpuje kyselina fosforečná a zbývající nukleotidy se vstřebávají (Komárek et al., 1964). Kašovitý obsah tenkého střeba se peristaltikou po částech dopravuje do tlustého střeva, kde v malém měřítku vlivem trávicích enyzmů, přisunovaných s chymem tenkého střeva, nastává štěpení doposud nestrávených zbytků. V mnohem větší míře dochází ke zpracování přisunovaného chymu činností mikroorganismů. Mikroorganismy tlustého střeva navazují svými enzymy na činnost enzymu trávicích šťáv. Jejich činností podléhají i bílkoviny. Rozkladný proces se nezastavuje ani u aminokyselin. Vznikají mastné kyseliny, fenol, krezol a nepříjemně páchnoucí indol a skatol, z plynných produktů sirovodík, čpavek, methylmerkaptan aj. Může zde probíhat i mikrobiální syntéza bílkovin z dusíkatých látek nebílkovinných jako v bachoru přežvýkavců. Tuto bílkovinu však hostitel zpravidla náležitě nevyužívá a značné množství mikroogranismů opouští tělo ve výkalech (Komárek et al., 1971).
2.2.2. Stravitelnost dusíkatých látek v žaludku a tenkém střevě Hydrolýza proteinů je uskutečňována prostřednictvím skupiny proteáz. Proteázy jsou vylučovány jako neaktivní proenzymy (zymogeny). Proenzymy mají potlačenou aktivitu tzv. “polipeptidickým ocasem”, který zabraňuje vazbu enzymu s tráveninou. Když je tento “ocas” odstraněn, enzym se stává aktivním. Pepsinogeny vylučované z hlavních buňek žaludeční žlázy jsou aktivovány nízkým pH (způsobené sekrecí) a pomocí autokatalázy dříve aktivované molekuly pepsinu. Pankreatické
21
proteázy trypsin, chymotrypsin, elastázy a karboxypeptidázy jsou taktéž syntetizovány jako proenzymy. Tripsinogen je aktivován pomocí enterokinázy a pomocí autokatalázy. Trypsin pak dále aktivuje ostatní pankreatické proenzymy. Střevní epiteliální peptidáza nemusí být aktivována (Dryden, 2008). Proteázy štěpí proteiny buď uprostřed molekuly (endopeptidázy) nebo na konci (exopeptidázy) (Dryden, 2008). Intracelulární proteázy hydrolyzují vnitřní peptidové vazby a uvolňují peptidy, které jsou následně štěpeny pomocí peptidáz. Endopeptidázy štěpí vnitřní vazby a tvoří kratší peptidy. Aminopeptidázy a karboxypeptidázy odštěpují aminokyseliny z volných amino- a karboxy- konců peptidů a proteinů (Murray, 2009). Pepsin, trypsin, chymotrypsin a elastáza jsou endopeptidázy a působí na uvolňování polypeptidových
fragmentů.
(karboxypeptidázami
a
Tyto
epiteliálními
fragmenty
jsou
peptidázami),
tráveny které
exopeptidázami
uvolňují
jednotlivé
aminokyseliny. Stavitelnost bílkovin u monogastrů začíná v žaludku, kde pepsin přednostně štěpí peptidovou vazbu u aromatických aminokyselin. Výsledným produktem jsou oligopeptidy (nejčastěji složené ze 2-6 aminokyselin) a di- a tripeptidy. Ty jsou hydrolyzovány karboxypeptidázou a peptidázou kartáčového lemu za uvolnění volných aminokyselin, ačkoli některé di- a tripeptidy jsou přímo absorbovány (Dryden, 2008).
2.2.3. Dusíková bilance Dusíková bilance odráží rozdíl mezi celkovým příjmem dusíku a celkovou ztrátou dusíku, který je z organismu vyloučen. U positivní dusíkové bilance převažuje příjem dusíku nad jeho exkrecí. Je charakteristická pro rostoucí organismy. Zdraví dospělí jedinci mají obvykle vyváženou dusíkovou bilanci, tj. příjem dusíku se rovná jeho výdaji. U negativní dusíkové bilance vylučování dusíku převyšuje jeho příjem a můžeme se s ní setkat u nemocných jedniců jako následek poruch v příjmu bílkovin (Murray, 2009).
22
2.2.4. Stravitelnost aminokyselin Absorpce aminokyselin u ptáků je podobná jako u savců. Vstřebávání je zajištěno pomocí sekundárního aktivního transportu jako u cukrů (Sturkie a Whittou, 2000). Transportní proteiny umožňují buňkám (nebo organelám) selektivně vázat a získávat sloučeniny z prostředí. Fyziologický význam transportéru bývá diskutován z hlediska jejich relativní schopnosti rozpoznat a vázat molekulu substrátu (afinita k substrátu), a množství a rychlosti přestupu přes membrány. Transportní systémy, které vykazují relativně nízkou afinitu k substrátu, mají značnou kapacitu pro přepravu, zatímco ty, které vykazují velkou afinitu mají nízkou kapacitu transportu (Matthews, 2000). Tento proces je spojený s dopravou Na+ a využívá ATP na energii. Absorpci aminokyselin jde rozdělit na čtyři skupiny: 1. neutrální aminokyseliny, 2. prolin, beta-alanin a související aminokyseliny, 3. bazické aminokyseliny a 4. kyselé aminokyseliny. U některých aminokyselin se tyto cesty vstřebávání mohou prolínat. Například leucin jako neutrální aminokyselina může inhibovat vychytávání prolinu a argininu. Glycin částečně blokují prolin a beta-alanin (Sturkie a Whittou, 2000). Primárním místem pro vstřebávání aminokyselin je tenké střevo, ačkoli k vstřebavání může dojít i ve voleti a žaludku. Není ale známo, která část tenkého střeva má největší kapacitu vstřebávání aminokyselin, protože neexistuje příliš shoda mezi jednotlivými výzkumy (Sturkie a Whittou, 2000). Díky činnosti mikroorganismů v slepých střevech je obsah aminokyselin ve výkalech jiný, než v trávenině na konci ilea (Zelenka, 2006). Měření stravitelnosti aminokyselin u ptáků je komplikováno jejich společným vylučováním výkalů a moči, a protože moč obsahuje aminokyseliny, je nutné zajisti oddělení výkalů a moči pomocí chirurgického zákroku, nebo je možné použít tráveninu z distální části ilea (Lewis a Bayley, 1995). Ileální stravitelnost se zjistí tak, že od živin krmiva přijatých zvířetem odečteme množství živin v trávenině na konci ilea. Skutečná stravitelnost se zjisti tak, že se od bilanční stravitelnosti odečte množství aminokyselin endogenního původu, které se zjistí tak, že 48 hodin kuřata dostanou jen 50 g glukózy v pitné vodě, pro omezení rozkladu bílkovin pro energetické účely. Pak se sondou podá 50 g experimentální diety obsahující zkoumané krmivo, minerální látky a vitamíny. Zkoumá-li se krmivo s vysokým obsahem dusíkatých látek ředí se kukuřičným škrobem. Pro stanovení exkrece endogenních aminokyselin se krmí dietou
23
obsahující 48 % kukuřičného škrobu, 48 % sacharózy a 4 % minerálně-vitaminového komplexu (Zelenka, 2006). Při lačnění dochází k menšímu vylučování aminokyselin endogenního původu než při zkrmování diety prosté dusíkatých látek (Siriewan et al., 1993). V mnoha zemích se používá celkové množství aminokyselin jako hodnota pro sestavování krmných směsí. Nicméně, ne všechny aminokyseliny bývají obsaženy v krmivu v dostatečném množství pro záchovu i pro růst. Stravitelnost jednotlivých aminokyselin se může lišit v závislosti na druhu krmiva a nelze ji odvodit od stravitelností celkových dusíkatých látek (Schutte a Jong, 2004). Vliv na stravitelnost aminokyselin má i kyselina fytová, která je schopna vázat endogenní proteázy jako je trypsin a chymotripsin v trávicím traktu a tyto komplexy mnohou inhibovat aktivitu těchto enzymů s následným snížením stravitelnosti bílkovin a aminokyselin (Namkung a Leeson, 1999). Schopnost metabolizovat energii, trávit a vstřebávat aminokyseliny se zvyšuje s přibyvajícím věkem kuřat (Wallis a Balnave,1984; Huang et al. 2005). Na stravitelnost aminokyselin má vliv také množství minerálií v krmivu. V krmivech s vysokým zastoupením vápníku dochází ke snížení stravitelnosti kyseliny glutamové, leucinu a phenylalaninu, ale zvyšuje se stravitelnost lysinu a histidinu. Pokud krmivo obsahuje vysoké hladiny jak vápníku tak fosforu, sníži se stravitelnost většiny aminokyselin (Shafety a McDonald, 1991). Aminokyselinové složení krmiva může být určeno chemickými postupy, obvykle kyselou hydrolýzou s kolorimetrickou nebo fluorimetrickou chromatografii. Chemickými postupy stanovíme množství aminokyselin, ale nestanovíme množství aminokyselin dostupných pro zvíře. Chceme-li zjistit biologickou využitelnost aminokyselin, musí být prvně absorbovány a uloženy do tkání ve formě dostupné pro běžné metabolické funkce (Lewis a Bayley, 1995). Využitelnost krmiva lze označit jako procentický podíl živiny krmiva, která je po vstřebání dostupná organismu k záchovným účelům a pro produkci. Stanovení biologické využitelnosti krmiva je velmi náročné jak časově tak metodicky. Podstatu tvoří sledování odezvy zvířete, např. intenzity růstu na odstupňované dávky zkoumané živiny (aminokyseliny) v suboptimální oblasti. Ostatní aminokyseliny musí být v nadbytku a takto lze stanovovat využitelnost v jednom testu pouze pro jednu aminokyselinu. Hlavním faktorem rozhodujícím o využitelnosti je stravitelnost
24
aminokyselin, tato hodnota se považuje jako měřítko využitelnosti. Některé živiny se však mohou vstřebat do organismu, ale ve formách, které jsou pro organismus nevyužitelné, např. produkty Mailardovy reakce. Jednotlivé aminokyseliny téhož krmiva nejsou stejně stravitelné a také stravitelnost téže aminokyseliny v různých krmivech je rozdílná. Průmyslově vyráběné aminokyseliny jsou na rozdíl od aminokyselin vázaných v bílkovinách využívány téměř stoprocentně a mohou být vstřebávány rychleji než aminokyseliny bílkovin (Zelenka, 2006; Lewis a Bayley, 1995). Stoprocentní stravitelnost syntetických aminokyselin v krmivu však nemusí znamenat i 100 % využitelnost (L-lysin HCl je využitelný jenom z 92 %). Využití lysinu ze sojového extrahovaného šrotu je 80 % a z kukuřičného glutenu, sezamového extrahovaného šrotu a masokostní moučky pouze 60 % oproti syntetickému lysinu (Lewis a Bayley, 1995). Při stejném obsahu veškerých aminokyselin může být obsah stravitelných aminokyselin v krmných směsích sestavených podle různých receptur podstatně rozdílný (Zelenka, 2006).
2.3. Sója luštinatá 2.3.1. Sojové boby Sója je nejdůležitějším zdrojem oleje a bílkovin na světě (Zeman et al., 2006). Představuje výborný zdroj energie a bílkovin pro drůbež (Leeson a Summers, 2001). Její samotné využití limituje její vysoká cena, která má dopad na ekonomiku výkrmu a především je její využívání ovlivňováno cenou sojového extrahovaného šrotu. Sója obsahuje asi 38 % dusíkatých látek a 18-20 % oleje (odvislé od odrůdy) (Leeson a Summers, 2001). Jde o výborné krmivo, zvláště není-li k dispozici krmný tuk, kterého sója obsahuje 21 %. Maximální zastoupení ve směsi je dle dopořučení Zelenky (2007) 15 %. Živiny, obsažené v sóji, jsou snadno stravitelné. Její bílkoviny se řadí mezi biologicky nejhodnotnější bílkoviny všech krmných zrnin (Popov, 1954). Zejména profil aminokyselin je vhodný pro kuřata chovaná na maso a nosnice vzhledem k vysokému obsahu lysinu, tryptofanu, isoleucinu, valinu a treoninu a to společně s téměř optimálním poměrem leucinu/isoleucinu. Na druhé straně je sója deficitní na obsah sirných aminokyselin (Larbier a Leclercq, 1994).
25
Sója musí být před zkrmováním tepelně ošetřená, aby došlo ke snížení aktivity inhibitoru trypsinu a tak ke zvýšení celkové využitelnosti dusíkatých látek (Leeson a Summers, 2005). Jde nejen o inhibitor v pankreatu produkovaného trypsinu nezbytného pro trávení bílkovin, ale i o řadu dalších tepelně labilních inhibitorů proteáz, hemaglutinin, saponin, lipooxidázu aj. (Zelenka, 2007). Zkrmování tepelně neošetřené sóje způsobuje snížení růstové intenzity nebo snížení produkce vajec a velikosti vajec. Pokud je nesprávně provedeno tepelné ošetření a inhibitor trypsinu stále přetrvává v sóji, tak její zkrmování má významný vliv na velikost slinivky. Její velikost se u broilerů může měnit o 50 až 100 %. Proces tepelného ošetření by měl být pravidelně kontrolován na přítomnost ihnibitoru trypsinu nebo pomocí ureazového testu, či základním provozním pozorováním chuti a barvy soje. Správně tepelně ošetřená sója má charatkteristikou “ořechovou” chuť, a nesprávně ošetřená soja má více tmavší barvu a připečenou chuť. Problém s vyšší teplotou během ošetření sóje může mít také vliv na snížení obsahu lysinu a ostatních teplně citlivých aminokyselin. Nutriční hodnotu sójových bobů uvádí tabulka č. 2 (Leeson a Summers, 2005). Tabulka č. 2 Nutriční profil sojových bobů (%) (Leeson a Summers, 2005) Sušina 90,0 Methionin 0,49 Dusíkaté látky (NL) 38,0 Methionin + Cystein 1,12 ME (MJ/kg) 16,2 Lysin 2,41 Vápník (Ca) 0,15 Tryptofan 0,49 Využitelný fosfor (%) 0,28 Treonin 1,53 Sodík (Na) 0,05 Arginin 2,74 Chlór (Cl) 0,04 Draslík (K) 1,50 Strav. Methionin 0,41 Selen (Se) [ppm] 0,10 Strav. Meth + Cys 0,93 Strav. Lysin 2,00 Tuk 20,0 Strav. Tryptofan 0,39 Kyselina linolová 9,00 Strav. Treonin 1,27 Vláknina 2,00 Strav. Arginin 2,31 2.3.2. Sojový extrahovaný šrot Sojový extrahovaný šrot (SEŠ) se stal světovým standartem jako zdroj dusíkatých látek ve výživě zvířat. Jeho struktura aminokyselin je vynikající pro výživu drůbeže. Limitující aminokyselinou je methionin. Obsah dusíkatých látek u SEŠ bývá variabilní.
26
Je odvislý především dle odlišných odrůd a také dle podmínek zpracování/extrakce tuku. Tradičně vyšší obsah NL mají SEŠ vyrobené z odslupkovaných sojových bobů, zatímco nižší obsah dusíkatých látek (44 %) obsahují SEŠ z neloupaných sojových bobů, obsahují více vlákniny a méně metabolizovatelné energie. Významným podílem na obsahu tuku a NL v sojových bobech se podílí podmínky pěstování a sklizně. Zatímco obsah tuku bývá stejný behěm všech fází zralosti bobů, dusíkaté látky se ukládají až v pozdějších růstových fázích a tak při sklizni v pozdní zralosti boby obsahují více NL. Složení SEŠ uvádí tabulka č. 3 (Lesson a Summers, 2001). Tabulka č. 3 Nutriční profil SEŠ (%) (Lesson a Summers, 2001) Sušina 90,0 Methionin Dusíkaté látky (NL) 48,0 Methionin + Cystein ME (MJ/kg) 10,67 Lysin Vápník (Ca) 0,20 Tryptofan Využitelný fosfor 0,37 Treonin Sodík (Na) 0,05 Arginin Chlór (Cl) 0,05 Draslík (K) 2,55 Strav. Methionin Selen (Se) [ppm] 0,11 Strav. Meth + Cys Tuk Kyselina linolová Vláknina
0,5 0,30 3,00
Strav. Tryptofan Strav. Treonin Strav. Arginin
0,72 1,51 3,22 0,71 1,96 3,60 0,64 1,27 2,00 0,53 1,75 3,20
2.3.3. Sojový olej Sojový olej (SO) má velice příznivý poměr esenciálních mastných kyselin a představuje nejkoncentrovanější zdroj energie. Složení mastných kyselin sojových lipidů je příznivé z výživářského hlediska, vzhledem k vysokému obsahu polyenových mastných kyselin, zejména kyselin linolenové, která jako kyselina řady n-3 má váznam v prevenci kardiovaskulárních onemocnění. SO prakticky neobsahuje cholesterol, obsahuje však poměrně vysoké množství rostlinných sterolů (fytosterolů), které brání vstřebávání cholesterolu z krmiva v trávicím ústrojí. Surový SO patří k nejvýznamějším zdrojům fosfolipidů, které pozitivně působí na organismus zvířat. SO má větší zastoupení esenciálních polynenasycených mastných kyselin než např. řepkový olej o příznivější poměr kysliny linolové a alfa-linolenové než je např. v oleji slunečnicovém. SO obsahuje
27
vitamíny a provitamíny rozpustné v tucích, betakaroten (3,5 mg), vitamín E nad 50 mg, nad 450 g nenasycených mastných kyselin. Omezení při zkrmování drůbeži bývá dle Vyskočila et al. (2008) uváděno, že do startérových směsí lze SO zařadit pouze v kombinaci s jinými oleji 1 - 2 % a pro krmné směsi BR2 a BR3 se mohou dávky zvyšovat i do 5 – 8 %. Nutriční profil SO uvádí tabulka č. 4. Tabulka č. 4 Nutriční profil SO (%)4 (Vyskočil et al., 2008) Sušina 99,6 Dusíkaté látky 0,1 MEN (MJ/kg) 34,2 BNVL 0,3 Fosfor 0,4 Využitelný fosfor 0,1 Tuk 99,0 Kyselina linolová 525,7 Vláknina 0,0 2.3.4. Antinutriční látky v sóji a sojových krmivech Přírodní, nijak neošetřené, sójové boby obsahují biologicky aktivní látky, které mohou snižovat jejich využití zvířaty (Anderson et al., 1979). Mezi nejvýznamnější se řadí inhibitor trypsinu (TI). Nově vyšlechtěné odrůdy sóje luštinaté dle Herkelmana et al. (1992) obsahují méně TI a jsou lepším zdrojem dusíkatých látek oproti tradičním odrůdám. Aktivitu antinutričních látek v sóji můžeme omezit tepelnou úpravou sojových bobů (Leeson a Summers, 2001). Tepelné ošetření snižuje např. negativní působení TI ale omezuje využití lysinu i některých ostatních aminokyselin (Aherne a Kennelly, 1985). Sója taktéž obsahuje antinutriční látky, kteté se pomocí tepelného ošetření těžko eliminují. Například některé oligosacharidy jsou nestravitelné a mohou způsobovat nadýmání u mladých zvířat (Cromwell, 1998). Kaláč a Míka (1997) uvádí, mimo již dříve zmiňovaný TI a oligosacharidy, další antinutriční látky v sóji. Jsou jimi lektiny, alergenní bílkoviny, strumigenní látky, antivitamíny, fytáty, saponiny a estrogeny.
28
2.3.4.1. Inhibitor trypsinu Inhibitor trypsinu (TI) se řadí do skupiny inhibitorů proteáz (IP) a svým účinekm působí na skupinu serinových proteáz. V sojových bobech se IP vyskytují převážně ve vnějších vrstvách děloh. Hlavní dvě skupiny zástupců IP v sóje jsou: a) Inhibitory Kunitzova typu Kunitzův inhibitor trypsinu (STI) byl prvním rostlinným IP izolovaným ze sojových bobů a charakterizován ve 40. letech 20. století. Není to jediná bílkovina, ale skupina isoinhibitorů s relativní molekulovou hmotností (Mr) 18 – 24 kDa, isoelektrickými body pH 3,5 – 4,5. Hlavní složkou je inhibitor o Mr 22 kDa, složený ze 181 aminokyseliny, obsahující dva disulfické můstky a jedno reaktivní místo (Arg-63-Ile-64). Typická je inhibice trypsinu různého původu, v omezené míře i inhibice hovězího α- a β-chymotrypsinu. V kyselém prostředí (pH 1,5 – 2) podléhá inhibitor štěpení pepsinem. b) Inhibitory Bowmanova-Birkova typu Tato skupina má vlastnosti výrazně odlišné od Kunitzova typu. Podle svých objevitelů se označuje BBI, přičemž, izolovaný ze sóje, který je prototypem celé skupiny, se označuje AA. Tato skupina IP se štěpí až ve střevě a v trusu se zjišťuje jen malý podíl z přijatých IP. BBI je polypeptid o Mr 8 kDa. Skládá se ze 71 aminokyselin a obsahuje sedm disulfických můstků. Neobsahuje tryptofan a glycin. Má dvojí vazebnou specifitu vzhledem k vzájemně nezávislým vazebným místům pro trypsin a chymotrypsin. Disulfidické můstky způsobují vysokou stabilitu molekuly, takže BBI je velmi odolný vůči zahřívání, kyselinám i zásadám.
IP potlačují růst zvířat, omezují štěpení bílkovin a jejich stravitelnost, snižují absorbci dusíku a síry u tepelně neupravených krmiv (především sóje), vyvolávají hypertrofii a hyperplasii slinivky a její zvýšené vylučování enzymů, stimulují syntézu trypsinu a chymotrypsinu ve slivnivce (čímž vzrůstá potřeba methioninu a cysteinu), způsobují endogenní ztráty dusíku a síry a zvyšují tvorbu a uvolňování cholecystokininu, respektive dalších látek s podobnou funkcí, které stimulují sekreci enzymů ze slinivky.
29
2.3.4.2. Estrogeny Produkty ze sóji obsahují až 2,5 g/kg sušiny izoflavonů Jejich vysoké obsahy vyvolávají problémy zvláště při krmení nosnic. Sója obsahuje také i kumestrol, který je ovšem obsažen v nadzemní rostlinné hmotě, tudíž je z hlediska výživy drůbeže méně výzmamný.
2.3.4.3. Lektiny Lektiny mohou tvořit až 20 % z hmotnosti bílkovin v semenech luskovin. SBA (soyabean agglutinin) je označení pro aglutinin obsažený v bobech sóje. Obecná vlastnost lektinů je jejich vysoká odolnost vůči štěpení proteolytickými eznymy. Udává se, že po zavedení 10 mg čistého lektinu do tenkého střeva krysy se 40 – 50 % jeho obsahu po jedné hodině zavedení nenaruší. Je to dáno jeho specifickou vazbou vůči Nacetylglukosaminu.
2.3.4.4. Antigenní bílkoviny Antigenní bílkoviny glycinin a konglycinin obsažené v sojových bobech jsou odolné vůči štěpení trávicími enzymy a tak jako nerozštěpené bílkoviny vstupují přes bariéru střevní mukózy do organismu zvířat, především mláďat. Za určitých okolností mohou vyvolat patologické a imunologické odezvy, vedoucí ke zhoršené absorbci živin. Nejhojnější u sóje jsou glycinin a β-konglycinin, jejichž obsah se pohybuje v poměru 1:1 až 3:1. Celkově tvoří antigenní bílkoviny 60 – 70 % z proteinů sóji. Glycinin i βkonglycinin jsou bílkoviny tepelně stálejší než inhibitory proteáz. Proto nestačí obvyklé tepelné úpravy sóje. Jako vhodný postup detoxikace sóje či sojové moučky se doporučuje úpravy louhy či kyselinami a nebo varem se 60 – 70 % vodným roztokem ethanolu při 80 °C. Získaný produkt má však nižší hodnotu bílkovin a může obsahovat i jiné imunoreaktivní produkty (Kaláč a Míka, 1997).
2.3.4.5. Neškrobové polysacharidy Sójové sacharidy můžeme rozdělit do dvou základních skupin: nestrukturální
30
a strukturální sacharidy. Celkový obsah sacharidů u sojových bobů bývá v rozmezí 30 40 % (Rada, 2007). Neškrobové polysacharidy (NSP), jiným slovem antinutriční sacharidy, jsou v sušině sóje obsaženy v rozmezí 20 - 30 %, přitom asi 8 % zastupuje celulóza a 17 % připadá na pektiny (Choct, 1997). NSP působí antinutričně tím, že vyvolávají zvýšení viskozity střevního obsahu svou rozpustností, tím jeho menší pohyblivost a menší styk s trávicími enzymy a žlučovými kyselinami, dále zvyšují sekreci střevní mukózy.
2.3.4.6. Saponiny V sóji převládají saponiny s triterpenoidními sapogenoly. V sojových bobech se jejich obsah pohybuje v rozpětí 0,1 – 0,3 %. Saponiny ovlivňují hemolýzu červenýh krvinek a zpomalují růst zvířat především snížením chutností krmiva (Kaláč a Míka, 1997).
2.3.5. Eliminace antinutričních látek sóje K omezení aktivity antinutričních látek sóje můžeme docility úpravou sojových bobů. Pro zpracování sojových bobů se používá celá řada speciálních úprav. Mezi speciální úpravy řadíme především tepelné úpravy.
2.3.5.1. Tepelné ošetření sóje Cílem tepelných úprav je zahřátím dosáhnout: •
snížení vlivu antinutričních faktorů limitující jejichpoužití,
•
zvýšení využitelnosti živin a zlepšení dietetických vlastností,
•
snížení nebezpečí popřípadě vyloučení výskytu nežádoucích mikroorganismů,
•
umožnění použití (živočišných i rostlinných odpadů) pro výživu zvířat
•
snížení ztrát živin.
Principem tepelných úprav je ošetření, které jednodušším způsobem a na vyšší technické úrovni nahrazuje dřívější úpravy vařením, pařením či pečením. Jednotlivé
31
metody tepelných úprav používají buď suchého tepla, nebo kombinaci tepla a vlhka – vlhkého tepla. Vysokých teplot se často dosahuje zvýšením tlaku v praconvím prostoru, což má za následek změnu struktury a měrné hmotnosti konečného produktu. Tepelné úpravy jsou často také doplňovány mechanickými úpravami sóji (mačkáním, drcením, lisováním apod.) (Zeman et al., 2006). V poslední době se zvýšil podíl tepelných úprav sojových bobů pomocí extrudérů a expandérů. Tepelným ošetřením je nezbytně nutné snížit aktivitu TI a ostatních antinutričních látek obsažených v sóji. Vysoká teplota po kratší dobu je efektivnější než nízká teplota po delší dobu působení (Leeson a Summers, 2005).
2.3.6. Extruze Extruze je metoda teplené úpravy, která patří mezi skupinu tzv. HTST (high temperatureshorttime), které jsou založeny na použití vysokých teplot po velmi krátkou dobu (většinou kratší než 1 minutu). Principem extruze je zahřátí materiálu na vysokou teplotu buď přímo v pracovním prostoru extrudéru (suchá extruze), či v prekondicionéru, kde se i zvlhčí, většinou párou (2 - 4 %), na optimum vlhkosti (22 - 29 %) a během 2 - 3 minut, za stálého míchání, se ohřeje na 80 - 95°C (vlhká extruze). Posunem pomocí šnekovnice extrudéru je materiál opět promícháván a za zvyšování teploty a tlaku dochází k hlubokým biochemickým změnám a plastifikaci materiálu (mazovatění škrobu). Nakonec je materiál protlačen matricí a při výstupu z extrudéru se rozpíná a ztrácí až 10 % vlhkosti. Pro rychlé dosažení vysokých teplot je někdy první část extruzního pouzdra předehřívána. K protlačení přes matrici je nutný vysoký tlak, pokud není v zrnu dostatek tuku, vhání se nástřikovými tryskami do pláště extrudéru pára pod tlakem 0,1 - 0,2 MPa. Uspořádáním jednotlivých dílů šnekovnice a nastavením otáček rotoru lze měnit dobu průchodu materiálu pracovním prostorem (5 - 120 s), ta je obvykle kratší než 1 minuta. Extrudovaný materiál, pokud se používá vlhké extruze, má výstupní vlhkost 20 - 30 % a je nutno ho sušit. Maillardova reakce probíhá převážně u extruze za vysokých teplot a nízké vlhkosti. Zvýšením vlhkosti (použitím vlhké extruze) můžeme riziko snížit. Extruzí se dosahuje vyššího stupně mazovatění škrobu, což zvyšuje stabilitu ve vodě (neuvolňují
32
se živiny do vody). Kvalita extrudovaných pelet je ovlivněna i rozdílnými fyzikálními vlastnostmi jednotlivých proteinů (kukuřice, masokostní moučka, sójový proteinový isolát) (Zeman et al., 2006). 2.3.6.1. Vliv tepelného ošetření na bílkoviny sóji Působením vyšších teplot, popř. v kombinaci s vyšší vlhkostí a tlakem dochází k denaturaci bílkovin a ke snížení aktivity (TI) což je velice důležité zvláště u surových sojových bobů, kdy je možno IT snížit až o 90 %. Využití živin snížením TI se zvyšuje o 5 – 10 %. I při vysoké teplotě (120 °C), pokud je aplikována po krátkou dobu, se nezhoršuje využitelnost aminokyselin (lehce denaturovaný protein je lépe využitelný proteázami). Kritické hodnoty jsou nad 130 °C. Silně denaturovaný protein má zhoršenou využitelnost, zvláště pokud dochází k Maillardově reakci, popř. tepelnému rozkladu aminokyselin.
2.3.6.2. Hodnocení účinnosti eliminace tepelného ošetření sóje Ověření kvality a úspěšnosti provedené extruze či jiného tepelného ošetření se provádí několika způsoby, sérií několika chemických a fyzikálních testů, které sledují: • zda byl obsah TI úspěšně redukován • jestli kvalita dusíkatých látek nebyla narušena • zda byl všechen olej uvolněný z vakuol, kde je obsažen Jednotlivé testy, které jsou využívány pro kontorlu kvality provedené extruze jsou: a) Aktivita inhibitoru trypsinu Obsah TI se udává v mg TI/g (TI v g/kg) krmiva nebo také vyjádřený v mg TI/g (TI v g/kg) vztažený na obsah dusíku (nebo bílkovin) krmiv. Sojové boby obsahují TI v rozmezí od 30 do 50 mg/kg. Tepelným ošetřením se zníčí 80-90 % jeho aktivity.
b) Ureázový test Sleduje obsah ureázy krmiva, který je obsažen před a po tepelném ošetření. Sojové
33
boby běžně obsahují 0,5 a více jednotek ureázy na jeden mg dusíku krmiva. Tepelně ošetřené krmivo (nad 30 °C) by mělo obsahovat méně než 0,05 jednotek ureázy mg N krmiva.
c) Index rozptýlenosti/rozložitelnosti bílkovin (PDI - protein despersibility index) nebo Index rozpustnosti dusíku (NSI - nitrogen solubility index) Obsah dusíku v soji je dobře rozpustný ve vodě. Jeho koeficient rozpustnosti je asi 90 %. To umožňuje tepelnou úpravu soje a určuje teplotu v průběhu této úpravy. Platí pravidlo, že čím větší koeficient rozpustnosti, tím vyšší nárok na teplotu ošetření. Jediný významný rozdíl mezi metodami je v rychlosti narušení vzorku krmiva, kdy metoda PDI je rychlejší i při vyšším koeficientu rozpustnosti.
d) Hodnocení barvy Tato metoda je založená na odhadu efektivity tepelného ošetření porovnáním barvy soje po tepelném ošetření pomocí stupnice standardizovaných barev. Obecně platí, že s vyšší teplotou se ztmavuje barva soje. Je potřeba ovšem zohlednit původ soje; například sojový extrahovaný šrot z Brazílie bývá tmavší než sojový extrahovaný šrot ze Severní Ameriky. e) Obsah oleje u plnotučné sóje Obsah oleje v sóji se liší jejím původem. Obsah oleje v sojových extrahovaných šrotech je odvislý od způsobu extrakce; rozpouštědlem nebo okyselením. (Larbier and Leclercq, 1994)
2.4. Světový obchod ze sójou a sojovým extrahovaným šrotem Sója luštinatá (Glycine max, Soybean) je jednou z nejvýznamnějších rostlinných komodit na celém světě. Dle statistiky organizace FAO je to čtvrtá nejvíce pěstovaná zrnina na světě s roční produkcí přesahující 230 mil. tun (FAOSTAT, 2009). Mezi největší světové producenty, viz graf 1, patří Spojené státy americké, Brazílie, Argentina
34
a Čína. Graf 1 Největší světoví producenti sóje luštinaté za rok 2009 (mil.tun) (Anonym 2, 2010)
Z botanického hlediska je sója považována za luskovinu, i když většinu bývá zařazována mezi olejniny (Zeman et al., 2006). Z celkové celosvětové produkce olejnin má sója nadpoloviční většinu; a to 53 % (viz Graf 2). Graf 2 Světová produkce olejnin za rok 2009 (Anonym 2, 2010)
Na
světových
trzích
komodit
se
soja
zpravidla
obchoduje
ve
třech
35
nejvýznamnějších produktech: plnotučné sojové boby (EPS), SEŠ a SO. Drtivá většina sóje se zpracovává mechanicky, fyzikálně, chemicky či kombinací jednotlivých technik. Z hlediska výživy zvířat i sojových produktů celkově je nejvýznamnější SEŠ. Mezi největší producenty SEŠ, stejně jako sojových bobů, patří Spojené státy americké, Brazílie, Argentina a Čína. Největším exportérem je Argentina, která téměř všechnu svoji produkci SEŠ vyveze (24,91 mil. tun; 93,6 % své produkce v roce 2009) což představuje 46 % celosvětového exportu. Hned za Argentinou je největším vývozcem Brazílie s 12,99 mil. tun (2009). Největším importérem je dlouhodobě Evropská unie (EU-27), která za rok 2009 dovezla 20,73 mil. tun SEŠ a 12,61 mil. tun sojových bobů. Přitom EU ročně vyprodukuje jen asi 0,84 mil. tun sojových bobů (2009), z čehož vyplývá, že EU je tedy nezbytně závislá na dovozu sojových bodů i SEŠ (Anonym 4, 2011). Využití SEŠ je výlučně jako komponent při výrobě krmných směsí pro výživu zvířat. Dle statistiky ministerstva zemědělství USA (USDA) vyplývá, že 98 % SEŠ bývá spotřebováno jako komponent při výrobě krmných směsí pro zvířata a asi 48 % z celého množství SEŠ je využíváno k výživě drůbeže, což je patrné z následujícího grafu č. 3. Graf 3 Využití sojového extrahovaného šrotu v USA (2009) (Anonym 5, 2010)
36
3. CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo zjistit vliv náhrady sojového extrahovaného šrotu a sojového oleje extrudovanou a neextrudovanou plnotučnou sojou na parametry užitkovosti (intenzitu růstu a konverzi krmiva), kvalitu jatečně upraveného těla (podíl abdominálního tuku a obsah tuku v prsní svalovině), retenci dusíku, metabolizovatelnost energie, stravitelnost tuku, zdánlivou ileální stravitelnost vybraných aminokyselin a ekonomiku kuřat chovaných na maso prostřednictvím tří na sebe navazujících pokusů. Cílem prvního pokusu bylo zjistit vliv sojového extrahovaného šrotu a sojového oleje extrudovanou a neextrudovanou plnotučnou sojou na parametry užitkovosti, tak především na kvalitu jatečně upraveného těla, stravitelnost tuku, retence dusíku, metabolizovatelnost energie a zdánlivou ileální stravitelnost některých aminokyselin. Cíl druhého pokusu bylo zjistit vliv náhrady sojového extrahovaného šrotu a sojového oleje extrudovanou a neextrudovanou plnotučnou sojou na parametry užitkovosti a velikost pankreatu, při použití vice hladin plnotučné sóje. Cílem třetího pokusu bylo zjistit vliv náhrady sojového extrahovaného šrotu a sojového oleje extrudovanou plnotučnou sojou na parametry užitkovosti v hladinách, které vyšly nejlépe z předchozích dvou pokusů, v poloprovozních podmínkách. Cílem všech pokusů bylo nalézt nejlepší ekonomickou variantu pokusných zásahů posouzením nákladů krmiva na jednotku přírůstku kuřat chovaných na maso.
37
4. MATERIÁL A METODIKA V rámci diplomové práce byly provedeny tři na sebe navazující experimenty. Všechny pokusy se věnovaly sledováním vlivu náhrad sojového extrahovaného šrotu v krmných směsí pro kuřata chovaná na maso. První dva pokusy byly provedeny na menším počtu zvířat v areálu Mendelovy Univerzity v Brně na pokusném pracovišti budovy F a třetí pokus byl proveden na Biologické testační stanici (BTS) Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zěměděslkého (UKZÚZ) v Lípě u Havlíčkova Brodu v poloprovozních podmínkách.
Pokus I Cílem prvního pokusu bylo zjistit vliv náhrady SEŠ a sojového oleje (SO) extrudovanými a neextrudovanými sojovými boby na parametry užitkovosti, kvalitu jatečně upraveného těla (JUT), stravitelnost tuku, retence dusíku, metabolizovatelnost energie, zdánlivou ileální stravitelnost vybraných aminokyselin a ekonomiku výrkmu kuřat chovaných na maso. Do pokusu bylo zařazeno 156 ks slepiček masného hybrida Ross 308, které byly ustájeny ve dvoupodlažní klecové technologii podle zásad uváděných v technologickém návodu pro daného hybrida. Do 10. dne byla všechna kuřata krmena stejnou krmnou směsí (KS) BR1 (21,5 % NL; 12,2 MJ ME /kg). Složení KS BR1 a obsah živin jsou N
uvedny v následující tabulce č. 5. Desátý den byly slepičky rozděleny do 4 skupin ve třech opakováních tak, aby ve skupinách byla stejná průměrná hmotnost; tzn. 4 × 3 × 13 (skupina × opakování × počet zvířat). Pokusné období bylo od 10. do 35. dne věku, kdy kuřata přijímala krmné směsi BR2 (20,5 % NL; 12,7 MJ ME /kg). Všechny směsi obsahovaly stejné množství pšenice, N
kukuřice a minerálně-vitaminových doplňků a lišily se v zastoupení SEŠ, SO a extrudované plnotučné sóje (EPS), respektive neextrudované plnotučné sóje (NEPS) (viz tabulka 6). Kontrolní skupina (K) obsahovala SEŠ a SO, ve skupině E15, bylo 15 % SEŠ a SO nahrazeno EPS, ve skupině E10 bylo 10 % SEŠ a SO nahrazeno EPS a ve skupině B10 bylo 10 % SEŠ a SO nahrazeno NEPS. Poměr nahrazovaného SEŠ a SO vycházel z předpokladu, že sojové boby obsahují 18 % oleje, proto snižující se obsah SEŠ a SO a naproti tomu rostoucí obsah plnotučné sóje. Zatoupení SEŠ a SO bylo
38
zvoleno tak, aby poměr těchto krmiv představoval obsah živin v sojových bobech a tím nedošlo ke změně obsahu živin v KS (NL a MEN) viz tabulka č. 6. Tabulka č. 5 Složení a obsah živin KS BR1 – Pokus I, II, III Krmivo Pšenice Kukuřice SEŠ Rybí moučka Sojový olej L-‐lysine HCl L-‐threonin DL-‐Methionin Vápenec Krmná sůl Monokalcium fosfát Uhličitan sodný AMV BR1 *
Zastoupení (%) 27,50 25,00 30,00 1,00 2,30 0,35 0,10 0,25 1,50 0,15 1,30 0,25 0,30
Obsah živin (g/kg) MEN (MJ) NL Lysin Methionin Met .+ Cys. Threonin Arginin Kys.linolová Vápník Nefytátový fosfor
12,2 215,0 13,1 5,2 9,5 8,6 13,2 24,4 9,3 4,2
* AMV BR1 – minerálně-vitaminový komplex s antikokcidikem
Tabulka č. 6 Složení KS BR2 (%) – Pokus I Krmivo Pšenice Kukuřice Sojový extrahovaný šrot Extrudované sojové boby Neextrudované sojové boby Sojový olej Min.-‐vit. komplex *
Skupina K 39,1 25,0 27,3 0,0 0,0 4,5 4,1
B10 39,1 25,0 19,1 0,0 10,0 2,7 4,1
E10 39,1 25,0 19,1 10,0 0,0 2,7 4,1
E15 39,1 25,0 15,0 15,0 0,0 1,8 4,1
* Min.-vit. komplex – premixy, doplňkové látky, minerální krmné směsi, aj.; stejné složení pro všechny pokusné krmné směsi
Sledované parametry i. Intenzita růstu a konverze krmiva Krmný režim byl ad libitum při automatickém systému napájení z kapátkových napaječek. Kuřata byla individálně vážena 10., 17., 24., 31. a 35. den věku a to vždy ráno před začátkem krmení na digitální váze s přesností 0,1 g. Byly vyhodnoceny základní parametry užitkovosti a to intenzita růstu a konverze krmiva. Konverze krmiva byla zjišťována navažováním krmné směsi pro každou klec (opakování) v pokusné skupině a na konci pokusu byly odečteny zbytky směsi v krmítkách jednotlivých klecí. Jedna klec
39
(13ks slepiček) byla pro konverzi krmiva považována za opakování. Taktéž byly váženy všechny úhyny a jejich hmotnost byla zahrnuta do konverze krmiva. ii. Kvalita JUT U JUT byl sledován podíl abdominálního tuku a obsah tuku v prsní svalovině. Na konci pokusu bylo z každé skupiny vybráno 10 ks slepiček o přibližně stejné hmotnosti, které byly usmrceny dekapilací. JUT byly opracovány dle zásad zpracování jatečné drůbeže a byly váženy na váze s přesností 0,1 g. Abdominální tuk byl sledován tak, že z JUT byl vyjmut a vážen na digitální váze s přesností 0,1 g. Výsledky byly vyhodnoceny hmotnostně a procentickým podílem k hmnotnosti JUT. Prsní svalovina byla odebírána u každého JUT a následně byla analyzována na obsah tuku. iii. Stanovení retence N, stravitelnosti tuku a metabolizovatelnosti energie Vzorky trusu pro stanovení retence dusíku, metabolizovatelnosti energie a stravitelnosti tuku byly získávány tak, že 34. den pokusu bylo odebráno celkem 6 vzorků trusu za skupinu tzn. 2 vzorky z pod každé klece. Současně i s vyhodnocováním trusu byly vyhodnoceny i jednotlivé krmné směsi. Vzorky trusu byly zamraženy, lyofilizovány a před samotnými analýzami homogenizovány šrotováním. Ve vzorkách trusu a krmné směsi byl stanoven obsah N, tuku, brutto energie, sušiny a nerozpustného popele v 4 mol HCl. Retence N, stravitelnost tuku a metabolizovatelnost energie byla stanovena indikátorovou metodou (indikátor – popel nerozpustný v 4 mol HCl). iv. Zdánlivá ileální stravitelnost aminokyselin Zdánlivá ileální stravitelnost aminokyselin (Lys, Met, Arg, Tyr, His, Pro, Ser, Glu) byla stanovována indikátorovou metodou, kdy indikátorem byl popel nerouzpustný v 4 mol HCl. Trávenina tenkého střeva byla odebrána z poslední třetiny ilea; 3 cm před místem odstupu slepých střev (z důvodu zabránění možné kontaminace tráveniny obsahem ze slepých střev), od slepiček poražených dekapilací ve věku 35 dnů. Obsah tráveniny byl lehce vytlačen prstem tak, aby nedošlo k porušení střevní sliznice. Vždy byla trávenina získána od 4 slepiček z každé klece (opakování) do jedné petriho misky. Trávenína byla následně
zamrazena, lyofilizována a následně homogenyzována
šrotováním a analyzována na obsah sušiny, popele nerozpustného v 4 mol HCl.
40
v. Metody stanovení sledovaných ukazatelů a.
Tuk v prsní svalovině byl stanovován metodou dle Soxhleta přímou extrakcí. Pomletý vzorek masa spolu s mořským pískem se sušil při teplotě 105 °C 6 hodin, následně extrahoval rozpouštědlem (ethyletherem) v extrakčním přístroji dle Soxhleta. Extrakce probíhala 6 hodin, kdy došlo k odpaření rozpouštědla. Zbytek v baňce byl vysušen a po ochladnutní zvážen. Výpočet obsahu tuku v %: x = (a / b) × 100 a - hmotnost vyextrahovaného tuku v g b - navážka původního vzorku před sušením v g
b. Potřeba energie pro drůbež a její obsah v krmivech se vyjadřuje v hodnotách bilančně stravitelné energie opravené na dusíkovu rovnováhu, udává se v kilojoulech (kJ) nebo megajoulech (MJ). metabolizovatelná energie se vypočte tak, že se od brutto energie krmiva odečte spalné teplo trusu. Zjistíme tak tzv. klasickou metabolizovatelnou energii (Zelenka, 2006). Chemické rozbory trusu a krmiva byly zhotoveny za standardních laboratorních podmínek, které upravuje vyhláška 16/2000 Sb. Zlyofilizované vzorky byly pošrotovány a analyzovány dle těchto předem daných metod a jejich principů: •
Stanovení obsahu dusíkatých látek Postup specifikuje podmínky pro stanovení obsahu dusíkatých látek podle Kjeldahla v krmivech vynásobený faktorem 6,25. Postup stanovení dusíkatých látek nerozlišuje proteinový a neproteinový dusík. Po mineralizaci vzorku horkou kyselinou sírovou za přítomnosti katalyzátoru a vytěsnění amoniaku hydroxidem sodným se stanoví dusíkaté látky titračně alkalimetricky (acidimetricky).
•
Stanovení obsahu tuku Obecně se za tuk krmiva považuje organická hmota, která se rozpoští v ethyletheru nebo petroleteru. Tuk se stanoví vážkové buď přímou extrakcí vzorku příslušným extrakčním činidlem, nebo po předběžné hydrolýze ve vzorku
41
kyselinou chlorovodíkovou, následným oddestilováním extrakčního činidla a vysušením vyextrahovaného tuku. •
Stanovení obsahu vlhkosti v krmivech Obsah vlhkosti se stanoví vážkově jako úbytek po vysušení vzorku při (103±2 °C), u vlhkých nebo zvlášť vyjmenovaných krmiv po předsušení při 50 až 60 °C, za předepsaných podmínek.
•
Spalné teplo Spalné teplo je množství tepla uvolněné úplným spálením vzorku v kalorimetrické bombě v prostředí stlačeného kyslíku.
c. Stanovení aminokyselin Aminokyseliny byly stanoveny v laboratoři AF MENDELU v Brně na ústavu chemie a biochemie. Obsah aminokyselin byl stanovován pomocí ionexové kapalinové chromatografie. Vzorky byly pro analýzu připraveny hydrolýzou v koncentrované kyselině chlorovodíkové po dobu 24 hodin. Aminokyseliny se vymývají z kolony v pořadí podle své klesající „kyselosti“. Vzorek obsahující aminokyseliny je na začátek kolony dopraven v ředícím pufru, který má ze všech použitých pufrů nejnižší pH. Odtud jsou prvním, nejkyselejším a nejméně koncentrovaným pufrem, vymyty postupně
aminokyseliny s nízkými
isoelektrickými body (pI, tj. kyselé aminokyseliny, např. asparagová kyselina). Po zapojení druhého, méně kyselého a trochu koncentrovanějšího pufru, se vymyjí postupně aminokyseliny s vyššími izoelektrickými body (tj. aminokyseliny neutrální, např. alanin). Analogicky eluce pokračuje se zbývajícími pufry. Rovnoměrné vymývání aminokyselin z kolony je ještě navíc kontrolováno změnou teploty. Aminokyseliny eluované v čase jsou detekovány pomocí post kolonové derivatizace reakcí
s ninhydrinem,
který
s
aminokyselinou
vytvoří
barevný
produkt.
V průtokovém systému je bezprostředně za výstupem z kolony umístěn směšovač, kde se setkává mobilní výstup z kolony s derivatizačním činidlem. Směšování je řízeno v konstantním průtoku při velmi nízkém tlaku. Směs aminokyseliny s derivatizačním činidlem pak putuje na reaktor, kde je teplota okolo 130 °C, aby
42
došlo ke kvantitativní reakci ninhydrinu s aminokyselinou a vytvoření barevného produktu. Z reaktoru pak vzorek prochází přes reakční smyčku k fotometrickému detektoru, který detekuje změnu absorbance při dvou vlnových délkách. S primární aminoskupinou ninhydrin reaguje za vzniku purpurově zbarveného komplexu. Se sekundární aminoskupinou (prolin) však ninhydrin reaguje za vzniku žlutého kondenzačního produktu. Výsledný chromatogram se tak skládá ze dvou barevně odlišených křivek z nichž jedna je použitelná pro vyhodnocení všech aminokyselin s primární aminoskupinou a druhá je použita pouze pro vyhodnocení prolinu. d. Vyhodnocení retence dusíku, metabolizovatelnosti energie a stavitelnosti tuku byly stanovovány na základě indikátorové metody. Indikátorová metoda je metoda, kdy zjišťujeme procentuelní obsah nestravitelné látky (indikátoru) v krmné dávce a v trusu. V trusu je vylučován přijatý veškerý indikátor, z přijatých živin však jen živiny nestrávené. Hmotnost sušiny krmiva je vždy nižší než hmotnost sušiny výkalů, proto je v sušině výkalů vyšší koncentrace indikátoru než v sušině krmiva. Pro potřebu pokusu byl stanovován popel nerozpustný ve 4 M-HCl. Pro výpočet koeficientů stravitelnosti (metabolizovatelnosti) bylo využito vzorce:
KS = 100 –
ikrm. × žvýk. ivýk. × žkrm.
× 100 (%)
pozn.: ikrm……….množství indikátoru v sušině krmiva v % ivýk……….množství indikátoru v sušině trusu v % žvýk............obsah živin v sušině trusu v g žkrm............obsah živiny v sušině trusu v g
Pokus II Cílem druhého pokusu bylo zjistit vliv náhrady SEŠ a SO extrudovanými a neextrudovanými sojovými boby na parametry užitkovosti, velikost pankreatu a ekonomiku výrkmu kuřat chovaných na maso. Na rozdíl od pokusu I bylo použito více hladin EPS a NEPS. Do pokusu bylo zařazeno 435 ks kohoutků masného hybrida Ross 308, kteří byli ustájeni ve dvoupodlažní klecové technologii podle zásad uváděných v technologickém
43
návodu pro daného hybrida. Na začátku pokusu byli kohoutci individuálně označeni křídelními známkami. Do 10. dne byli všichni kohotci krmeni stejnou KS BR1 (21,5 % NL; 12,2 MJ ME /kg). Složení KS BR1 bylo stejné jako v pokusu I viz tabulka č. 5. N
Tabulka č. 7 Složení KS BR2 (%) – Pokus II a Krmivo Pšenice Kukuřice Sojový extrahovaný šrot Extrudované sojové boby Sojový olej Min.-‐vit. komplex *
K 39,1 25,0 27,3 0,0 4,5 4,1
E4 39,1 25,0 24,0 4,0 3,8 4,1
Skupina E8 39,1 25,0 20,7 8,0 3,1 4,1
E12 39,1 25,0 17,5 12,0 2,3 4,1
E16 39,1 25,0 14,2 16,0 1,6 4,1
* Min.-vit. komplex – premixy, doplňkové látky, minerální krmné směsi, aj.; stejné složení pro všechny pokusné krmné směsi
Tabulka č. 8 Složení KS BR2 (%) – Pokus II b Krmivo Pšenice Kukuřice Sojový extrahovaný šrot Neextrudované sojové boby Sojový olej Min.-‐vit. komplex *
Skupina K 39,1 25,0 27,3 0,0 4,5 4,1
B4 39,1 25,0 24,0 4,0 3,8 4,1
B8 39,1 25,0 20,7 8,0 3,1 4,1
B12 39,1 25,0 17,5 12,0 2,3 4,1
* Min.-vit. komplex – premixy, doplňkové látky, minerální krmné směsi, aj.; stejné složení pro všechny pokusné krmné směsi
Desátý den byli vyselektováni kohoutci kteří byli výrazně pod růstovou křivkou. Celekm 416 kohoutků bylo rozděleno do 8 skupin po čtyřech opakováních; tzn. 8 × 4 × 13 (skupina × opakování × počet zvířat) tak, aby ve skupinách byla stejná průměrná hmotnost. Pokusné období bylo od 10. do 38. dne věku, kdy kohoutci přijímali KS BR2 (20,5 % NL; 12,7 MJ ME /kg). Všechny směsi obsahovaly stejné množství N
pšenice, kukuřice a minerálně-vitaminových doplňků a lišily se v zastoupení SEŠ, SO, EPS a NEPS (viz tabulka č. 7 a 8). Kontrolní skupina (K) obsahovala SEŠ 27,3 % a SO 4,5 % a u pokusných skupin se stupňovitě nahrazoval podíl SEŠ a SO extrudovanou plnotučnou sójou, respektive neextrudovanou plnotučnou sójou. Ve skupině E4 byl obsah 4 % EPS, u skupiny E8 obsah 8 % EPS, u skupiny E12 obsah 12 % EPS a u skupiny E16 obsah 16 % EPS. U pokusných skupin B4, B8 a B12 se podíl SEŠ a SO nahrazoval NEPS tak, že skupina B4 obsahovala 4 % NEPS, skupina B8 8 % NEPS a skupina B12 12 %
44
NEPS. Poměr nahrazovaného SEŠ a SO vycházel z předpokladu, že sojové boby obsahují 18 % oleje, proto snižující se obsah SEŠ a SO a naproti tomu rostoucí obsah plnotučné sóje. Zatoupení SEŠ a SO bylo zvoleno tak, aby poměr těchto krmiv představoval obsah živin v sojových bobech a tím nedošlo ke změně obsahu živin v KS (NL a MEN). Krmný režim byl ad libitum při automatickém systému napájení z kapátkových napáječek. Kohoutci byli individuálně váženi 10., 17., 24., 31. a 38. den věku a to vždy ráno před začátkem krmení na digitální váze s přesností 0,1g. Byly vyhodnoceny základní parametry užitkovosti a to intenzita růstu a konverze krmiva. Konverze krmiva byla zjišťována individuálním navažováním krmné směsi pro každou klec (opakování) v pokusné skupině a na konci pokusu byly odečteny zbytky směsi v krmítkách jednotlivých klecí. Jedna klec (13 ks kohoutků) byla pro konverzi krmiva považována za opakování. Taktéž byly váženy všechny úhyny a jejich hmotnost byla zahrnvta do konverze krmiva. Kohoutci byli 38. den usmrceni dekapilací a po následném vykrmení byl proveden odběr pankreatu. Odběr pankreatu byl prováděn u tří průměrných jedinců z každého opakování, tedy 12 jedinců ze skupiny. Velikost pankreatu byla sledována vážením na digiální váze s přeností 0,1 g a byla stanovena hmotnost a procentický podíl pankreatu z živé hmotnosti.
Pokus III Cílem třetího pokusu bylo zjistit vliv náhrady SEŠ a SO extrudovanými sojovými boby na parametry užitkovosti a ekonomiku výrkmu kuřat chovaných na maso. Na rozdíl od pokusu I a II byl pokus III proveden na podestýlce v poloprovozních podmínkách a byly použity KS s obsahem ESP s hladinami 4, 8 a 12 %, což byly KS které se dle výsledků předcházejících pokusů jevily jako nejlepší oproti kontrole. Do pokusu bylo zařazeno 930 ks kohoutků masného hybrida Ross 308, kteří byli ustájeni ve speciálních pokusných kotcích pro testaci kuřat chovaných na maso v BTS UKÚZ, Lípa u Havlíčkova Brodu. Pokus probíhal na podestýlce s hoblin. Kohoutci byli vykrmováni dle zásad uváděných v technologickém návodu pro daného hybrida. Do 10. dne byli všichni kohoutci krmeni stejnou KS BR1 (21,5 % NL; 12,2 MJ ME /kg). N
Složení KS BR1 bylo stejné jako v pokusu I viz tabulka č. 5. Desátý den byli kohoutci zváženi a do dalšího pokusu bylo vybráno 800 jedinců
45
tak, že byli vyselektováni jedinci kteří byli výrazně pod růstovou křivkou. Těchto 800 kohoutků bylo rozděleno do 4 skupin po dvou opakováních; tzn. 4 × 2 × 100 (skupina × opakování × počet zvířat) tak, aby ve skupinách byla stejná průměrná hmotnost. Pokusné období bylo od 10. do 38. dne věku, kdy kohoutci přijímali KS BR2 (20,5 % NL; 12,7 MJ ME /kg). Všechny směsi obsahovaly stejné množství pšenice, N
kukuřice a minerálně-vitaminových doplňků a lišily se v zastoupení SEŠ, SO a ESP (viz tabulka č. 9). Kontrolní skupina (K) obsahovala SEŠ 27,3 % a SO 4,5 % a u pokusných skupin se stupňovitě nahrazoval podíl SEŠ a SO extrudovanou plnotučnou sójou. Ve skupině E4 byl obsah 4 % EPS, u skupiny E8 obsah 8 % EPS a u skupiny E12 obsah 12 % EPS. Poměr nahrazovaného SEŠ a SO vycházel z předpokladu, že sojové boby obsahují 18 % oleje, proto snižující se obsah SEŠ a SO a naproti tomu rostoucí obsah plnotučné sóje. Zatoupení SEŠ a SO bylo zvoleno tak, aby poměr těchto krmiv představoval obsah živin v sojových bobech a tím nedošlo ke změně obsahu živin v KS (NL a MEN). Tabulka č. 9 Složení KS BR2 (%) – Pokus III Krmivo Pšenice Kukuřice Sojový extrahovaný šrot Extrudované sojové boby Sojový olej Min.-‐vit. komplex *
Skupina K 39,1 25,0 27,3 0,0 4,5 4,1
E4 39,1 25,0 24,0 4,0 3,8 4,1
E8 39,1 25,0 20,7 8,0 3,1 4,1
E12 39,1 25,0 17,5 12,0 2,3 4,1
* Min.-vit. komplex – premixy, doplňkové látky, minerální krmné směsi, aj.; stejné složení pro všechny pokusné krmné směsi
Krmný režim byl ad libitum z tubusových krmítek při automatickém systému napájení z kapátkových napaječek s odkapovou miskou. Kohoutci byli individuálně váženi 10., 17., 24., 31. a 38. den věku a to vždy ráno před začátkem krmení na digitální váze s přesností 0,1 g. Byly vyhodnoceny základní parametry užitkovosti, a to intenzita růstu a konverze krmiva. Konverze krmiva byla zjišťována individuálním navažováním krmné směsi pro jednotlivé kotce (opakování) v pokusné skupině a na konci pokusu byly odečteny zbytky směsi v krmítkách jednotlivých kotců. Taktéž byly váženy všechny úhyny, jejich hmotnost byla zahrnuta do konverze krmiva.
46
Ekonomické vyhodnocení Vyhodnocení ekonomiky výrkmu kuřat chovaných na maso dle použitých krmných směsí bylo prováděno výpočtem nákladů krmné směsi na jeden kilogram živé váhy kuřat. Výsledky byly vyjádřeny v procentech tak, aby se omezil vliv fluktuace cen jednotlivých krmných surovin. Ostatní náklady nebyly do výpočtu zahrnuty s předpokladem, že jsou pro všechny varianty krmných směsí stejné. Statistické vyhodnocení Sledované charakteristiky v daném věku ve všech pokusech byly vyjádřeny průměrem a střední chybou průměru. Variabilita souboru byla charakterizována variačním koeficientem. Průkaznost rozdílů mezi průměry u živé hmotnosti byla zjišťována jednofaktorovou analýzou variance (ANOVA) s následným testováním průkaznosti rozdílu Scheffeho testem. Průkaznost rozdílů mezi průměry u kvality JUT, stravitelnosti tuku, retence dusíku, metabolizovatelnost energie, zdánlivé ileální stravitelnosti aminokyselin a velikosti pankreatu byla zajišťována Kruskal-Wallisovou jednofaktorovou analýzou variance. Pro statistické hodnocení byl použit program UNISTAT 5.1 (UNISTAT Ltd, England).
47
5. VÝSLEDKY Pokus I Intenzita růstku a konverze krmiva Výsledky průměrných hodnot hmotností kuřat v jednotlivých obdobích výkrmu jsou uvedeny v tabulce č. 10. Průměrná hmotnost kuřat na začátku pokusu (10. den věku) byla bez statisticky průkazného rozdílu mezi skupinami a rozdíl méně než 6 g mezi průměry skupin a variabilita do 10 % svědčí o tom, že skupiny byly na začátku pokusného období vyrovnané. V prvních dvou týdnech pokusného období (v 17. a 24. dnu věku) statisticky průkazně (P<0,05) lépe rostla kuřata kontrolní skupiny oproti skupinám E10 a B10. Ve 31. dnu věku byl zjištěn statisticky průkazný rozdíl v růstu mezi skupinou K (1666,7 ± 28,5 g) oproti skupině E10 (1541,7 ± 33,4 g). Na konci pokusného sledování nebyl zjištěn průkazný rozdíl mezi skupinami v živé hmotnosti kuřat. V grafu 4 jsou znázorněny růstové křivky kuřat jednotlivých skupin během období pokusu (od 10. do 35. dne života). Růstové křivky jsou vyjádřeny polynomickou rovnicí druhého stupně. Graf 4 Vliv zkrmování EPS a NEPS na intenzitu růstu kuřat - Pokus I
48