Význam STH a agonistů. Pig Nutr., 21/2
Význam STH a β-agonistů na růst a jatečnou hodnotu – požadavky Somatotropin Somatotropin je přírodní protein přibližně 191 aminokyselinových zbytků, které jsou syntetizovány a vylučovány do přední hypofýzární žlázy. Přírodní a syntetické (rekombinantní) formy prasečího somatotropinu (PST), jsou v zásadě podobné, ale existují malé rozdíly jako je tvorba disulfidu a přítomnost dodatečného metioninu v konečném dusíku. Důsledkem toho je, že bioaktivita a potence různých zdrojů somatotropinu se může lišit a musí být jednotlivě definována. Konkrétně PST stimuluje růst hlavní bilkovinné tkáně jako je kosterní svalstvo, vnitřní orgány (např. játra, ledviny, trávicí trakt), kůže i kosti. Naopak množství tukové tkáně v podkoží, bříšní dutině i v kosterním svalstvu se podáváním PST snižuje. Biologický dopad PST na metabolické procesy prasat také změnil stravovací požadavky. Podávání PST vede k nižšímu dobrovolnému příjmu krmiva u prasat, k vyšší koncentraci živin (minerály a vitamíny), které jsou potřebné k udržení určité úrovně denního příjmu. Tato nižší úroveň spotřeby krmiv také ovlivňuje schopnost zvířat trávit živiny a získávat tělesné bílkoviny. PST ovlivňuje rychlost, ale nikoli biologický mechanismus (tedy účinost) růstu bílkovin, potřeby aminokyselin a energie PST u léčených prasat. Růst tkání lze změnit způsobem podávání dávky PST. Bohužel, úrovně dávkování, které bude schváleno regulační agenturou a ekonomické ceny pro použití v této oblasti ještě nejsou známy. Změny v poměru růstu, složení těla a poměru růstu živin jsou indukovány čtyřmi úrovněmi podávání PST jak je uvedeno v tabulce 2. Hodnoty dávkování ze skupin 0 a 3X jsou podávány prasatům s vysokou genetickou kapacitou nebo s růstem libové tkáně (400g/den), 0 a 70 µg respektive PST/kg/den od 23 do 115 kg tělesné hmotnosti.
Tab. 1 účinek podávání PST na růst, efektivitu využití krmiva a jatečné vlastnosti prasat Kritéria
PST dávky (µg/kg/den) 0
60 – 130
Denní příjem krmiva (kg)
3.04
2.60
Denní přírůstek (kg)
0.94
1.08
Růst a využití krmiva
Poměr krmivo/přírůstek
3.26
2.47
Jatečná výtěžnost (%)
74.6
73.0
Hřbetní tuk-10 žebro (cm)
2.34
2.03
Jatečné svalovina (%)
50.1
62.4
Jatečné vlastnosti
Tab. 2 Potenciální změny v poměru a složení růstu prasat vyvolané podáváním PST. Kritéria
PST dávky 0
1X
2X
3X
900
945
990
1040
Vnitřnosti (%)
22.3
22.8
23.3
23.8
Svalovina (%)
72.6
72.1
71.7
71.1
Svaly (%)
57.8
61.80
65.80
69.80
Tuk (%)
22.04
17.36
12.60
7.88
Kosti (%)
13.47
13.72
13.97
14.22
Kůže (%)
7.12
7.62
8.12
8.62
398
478
565
656
Bílkoviny
139
168
200
235
Tuk
279
213
136
57
Tělesná hmotnost (g/den) Složení těla
b
Složení jatečného těla c
Přírůstek tkání (g/den) Svaly Přírůstek tělních živin (g/den)
b
do vnitřností patří hlavy, plíce, srdce, játra, ledviny, trávicí trakty ale nepatří sem krev nebo štětiny.
c
Rozpitvaný sval (upraveno na 10% tuku), tuk, kosti a kůže vyjádřené jako % z hmotnosti jatečně
upraveného těla. Tyto údaje o složení těla byly upraveny tak aby hmotnost byla v rozmezí 60 až 100 kg. Hodnoty dávkování ve skupinách 1X a 2X odrážejí reakci prasat, kterým je podáváno 20-30 a 40-50 µg/kg/den. Tab. 3 Výživové potřeby PST léčených prasat. Kritéria Denní potřeba lysinu (g) Biologická potřeba
Dávky PST 0
1X
2X
3X
Záchova
1.05
1.08
1.12
1.17
Růst tkání
9.75
11.80
14.10
16.60
Celkem
10.80
12.88
15.22
17.77
Využití stráveného lysinu (%)
0.65
0.65
0.65
0.65
Celkem
16.61
19.82
23.42
27.34
Trávení lysinu (%)
0.83
0.835
0.84
0.845
Celkem
20.00
23.74
27.88
32.36
13.95
15.06
16.18
17.44
Bílkoviny
6.10
7.37
8.78
10.32
Tuk
14.93
11.39
7.27
3.05
34.98
33.82
32.23
30.81
Odhadovaný příjem krmiva (kg/den)
2.67
2.58
2.46
2.35
Dietní lysine (%)
0.75
0.92
1.13
1.38
Dietní ME (MJ/kg)
13.48
13.48
13.48
13.48
Potřeba lysinu
Dietní potřeba lysinu
Denní potřeba ME (MJ) Biologická potřeba Záchova Růst tkání
Celkem
Odhad potřeb dietárních aminokyselin je založen na následujícím: a) obsah bílkovin a složení aminokyselin specifické tkáně (vnitřnosti, kosterní svaloviny, tuku, kůže, kostí, krve) b) denní obrat bílkovin a ztráty spojené se záchovnou potřebou tělesné hmotnosti proteinu. c) odhad struktury aminokyselin u bílkovin potřebných pro záchovu tělesných funkcí d) stravitelnost AMK v krmivech používá efektivnost vstřebávání AMK do bílkoviných tkání. Potřeba dietární energie (ME) je založena na: a) energii potřebné pro tělesný tuk a růst bílkovin b) obsah bílkovin z různých tkání byl považován za 11-14,8 % u vnitřností, 20.2-21.8 % u svalů, 1 % u tuku, 30 % u kůží, 13.7 % u kostí, 19 % u krve a 94 % pro chlupy. Tab. 4 Odpovědi (reakce) PST léčených prasat, která mají různé úrovně dietárních aminokyselin Dietární lysin (%)
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
PST (mg/den)
4
4
4
4
4
2.26
2.46
2.51
2.47
2.40
Denní spotřeba Krmiva (kg)
Lysinu (odhad) (g)
13.6
19.7
25.1
29.6
33.6
Denní přírůstek
0.75
0.97
1.16
1.20
1.16
Poměr krmivo/přírůstek
3.03
2.54
2.18
2.07
2.08
2.16
2.13
2.29
2.16
2.26
31.4
39.1
40.5
42.3
42.5
Hřbetní tuk (cm) 2
Oblast strany zádový (cm )
Beta-adrenergní agonisti Několik syntetických analogů nonadrenalinů a adrenalinů tzv. beta-adrenergních agonistů, byly zjištěni při krmení prasat. Mají schopnost urychlit růst svalové tkáně a snížit růst tkáně tukové. V posledních letech se výzkum s beta agonisty soustředí na využití raktopaminu. U příjmu beta agonistů bylo prokázáno, že mění dobrovolný příjem krmiva a rychlost, efektivitu a složení růstu prasat. Rozsah reakce je závislý na výši dávky a případně na použití typu beta agonistů. Na rozdíl od PST, beta agonisti zřejmě zvyšují podíl živin uložených v jatečném těle oproti vnitřním orgánům a travicímu traktu. To vede k větší jatečné výtěžnosti. Beta agonisti také stimulují růst kosterní svaloviny a snižují růst kosterního tuku. Rozsah reakce na beta agonisty, zejména pokud jde o růst jatečné svaloviny, se zdá být závislý na genetickém založení zvířete. Větší zlepšení v růstu jatečné svaloviny jsou vyvolané raktopaminem u genotypů s vysokou genetickou kapacitou oproti nízké genetické kapacitě pro růst libové tkáně. To znamená, že vliv beta agonistů na dietární potřeby prasat se bude měnit podle genetické kapacity zvířete na růst libové tkáně. Stejně jako u PST, snížení příjmu krmiva krmením beta agonistů by mělo být spojeno s mírným (1 – 3 %) zvýšením stravitelnosti živin. Odhady potřeb dietárních aminokyselin a energie u prasat, která jsou krmena beta agonisty (raktopaminem) jsou ukázány v tab. 7. Skutečnost, že beta agonisti deprimují rozklad bílkovin ve větší míře než zvyšují syntézu proteinu by měl zlepšit účinnost přeměny dietárních aminokyselin a možná i energie v bílkovinnách. Konkrétně u denní potřeby lysinu u dvou prasečích genotypů se odhaduje zvýšení o 2,3 g, libová svalovina se zvýšila z 53 % na 58 % kosterních svalů (standardizováno na 10 % svalového tuku). Tyto údaje jsou založené na kremní prasat obilím a sojou ad libitum od 60 – 100 kg.
Tab. 5 Účinek přídavku dietárního ractopaminu na poměr růstu, efektivnosti využití krmiva a jatečných vlastností prasat. Kritéria
Dietární ractopamin (ppm)
0
5
10
20
Denní příjem krmiva (kg)
2.87
2.96
2.95
2.76
Denní přírůstek (kg)
0.78
0.83
0.84
0.84
Poměr krmiva/přírůstku
3.70
3.38
3.28
3.28
Jatečná výtěžnost (%)
71.4
72.1
72.1
72.8
Hřbetní tuk 10 žebro (cm)
2.43
2.28
2.16
2.14
Jatečná svalovina (%)
53.1
55.5
-
62.0
Růst a využití krmiva
Jatečné vlastnosti
Tab. 6 potenciální změny v poměru a složení růstu prasat krmených ractopaminem. Kritéria
Genotyp
Vysoká
Raktopamin
0
2X
0
2X
900
970
900
970
Vnitřnosti (%)
22.3
20.3
22.6
20.6
Jatečné tělo (%)
72.6
74.6
72.3
74.3
Svaly (%)
57.80
67.80
52.80
59.80
Tuk (%)
22.04
12.29
27.6
20.75
Kosti (%)
13.47
12.98
12.97
12.49
Kůže (%)
7.12
6.93
7.12
6.93
398
637
34
509
Bílkovina
139
202
126
167
Tuk
279
138
310
216
Přírůstek tělesné hmotnosti (g/den)
Střední
Složení těla
Složení jatečného těla
Růst tkání (g/den) Svaly Zvyšování tělních živin (g/den)
Tab. 7 Nutriční potřeby raktopaminu při krmení prasat Kritéria
Genotyp
Vysoká
Střední
raktopamin
0
2X
0
2X
Záchova
1.05
1.13
0.97
1.03
Růst tkání
9.75
14.54
8.56
11.97
Denní potřeba lysinu (g) Biologická potřeba
Celkem
10.80
15.67
9.53
13.00
Využití stráveného lysinu (%)
0.65
0.68
0.65
0.665
Celkem
16.61
23.04
14.66
19.55
Trávení lysinu (%)
0.83
0.84
0.83
0.835
Celkem
20.00
27.43
17.66
23.41
13.95
15.06
12.28
13.26
Bílkoviny
6.10
8.86
5.53
7.33
Tuk
14.93
7.38
16.59
11.56
34.98
31.30
34.40
32.15
Odhadovaný příjem krmiva (kg/den)
2.67
2.39
2.63
2.46
Dietní lysine (%)
0.75
1.14
0.67
0.95
Dietní ME (MJ/kg)
13.48
13.48
13.48
13.48
Potřeba lysinu
Dietní potřeba lysinu
Denní potřeba ME (MJ) Biologická potřeba Záchova Růst tkání
Celkem
U syntetických forem prasečího somatotropinu a beta adrenergních agonistů bylo prokázáno, že mění dramaticky poměr a vzor růstu tkání u prasat.
