Bartosz Kulig
CJ Bio Europe
W niniejszym przeglądzie literatury przeanalizowano rolę izoleucyny (Ile) w żywieniu kur niosek i określono optymalne poziomy dla młodych kur, niosek w szczycie nieśności oraz starszych kur. Na podstawie analizy aktualnych badań obejmujących różne systemy chowu i warunki produkcji, w niniejszym przeglądzie zebrano wyniki dotyczące zapotrzebowania na Ile, które pozwalają zmaksymalizować produkcję jaj, efektywność żywienia i ogólny stan zdrowia ptaków. Analizy wykazują, że nioski w szczytowym okresie nieśności (24-40 tygodni) osiągają optymalne wyniki przy zawartości strawnej (dig) Ile w stosunku 0,79-0,84 w odniesieniu do strawnej lizyny (Lys), co odpowiada około 600-700 mg Ile na kurę dziennie. Ponadto w niniejszym przeglądzie podkreślono znaczenie utrzymania zrównoważonych proporcji aminokwasów rozgałęzionych (BCAA) w celu uniknięcia efektów antagonistycznych.
Izoleucyna (Ile), jeden z trzech aminokwasów rozgałęzionych (BCAA) wraz z leucyną (Leu) i waliną (Val), odgrywa kluczową rolę w żywieniu drobiu jako aminokwas niezbędny do optymalnego wzrostu i osiągania wysokich wyników produkcyjnych. Rosnące zainteresowanie precyzyjnym żywieniem i paszami o obniżonej zawartości białka ogólnego (CP) spowodowało zwiększenie nacisku na optymalizację niezbędnych aminokwasów, takich jak Ile, w celu utrzymania wydajności produkcji przy jednoczesnym zminimalizowaniu wpływu na środowisko. W przypadku kur niosek literatura dotycząca optymalnego zapotrzebowania na Ile jest ograniczona. Jednak Ile może być czynnikiem limitującym w paszach stosowanych w praktyce, szczególnie w fazie szczytu nieśności, kiedy zapotrzebowanie na Ile do produkcji jaj jest najwyższe. Ostatnie badania wykazały, że Ile nie tylko służy jako budulec do syntezy białek, ale także pełni funkcję cząsteczki sygnałowej regulującej różne szlaki metaboliczne, wpływając na funkcje odpornościowe, przemianę materii w mięśniach i wydajność reprodukcyjną. Niniejszy przegląd ma na celu przedstawienie aktualnego stanu wiedzy na temat zapotrzebowania kur niosek na Ile, uwzględniając optymalne poziomy, wskaźniki wydajności i praktyczne strategie wprowadzania izoleucyny do pasz.
Określenie optymalnego poziomu izoleucyny dla osiągnięcia najlepszych wyników
Reakcje na suplementację izoleucyną różnią się znacznie w zależności od wieku kur. Młode kury nioski (24-40-tygodniowe) wykazują silną reakcję na suplementację izoleucyną, podczas gdy starsze kury (42-58-tygodniowe) wykazują zmniejszoną reakcję na suplementację w testowanych zakresach. Ta związana z wiekiem różnica w reakcji ma praktyczne znaczenie dla programów opartych na żywieniu poszczególnych faz. Zastosowanie ekonomicznej optymalizacji może sprzyjać wyższym poziomom Ile w fazie szczytowej produkcji, z potencjalnym zmniejszeniem dawki w okresie przypadającym po szczycie, bez pogorszenia wydajności.
W przypadku młodych kur niosek (23-30 tygodni) badania z wykorzystaniem niosek LSL-LITE wykazały, że całkowita zawartość Ile na poziomie 0,72% w diecie paszy zapewniła najwyższą masę jaj (52,07 g ± 1,45) i najniższy współczynnik konwersji paszy (FCR; 1,45). Wynik ten reprezentuje praktyczny cel dla mieszanek paszowych stosowanych w tym krytycznym okresie wczesnej produkcji.
W szczególności podczas szczytu produkcji kluczowe znaczenie ma poziom Ile. Suplementacja Ile wykazuje wyraźną relację dawka-odpowiedź z parametrami produkcji jaj. Optymalny poziom Ile konsekwentnie wspiera wydajność produkcji jaj przewyższającą 95% podczas fazy szczytowej produkcji, przy czym masa jaj wykazuje szczególnie silną reakcję na odpowiednią podaż Ile. Kury w szczytowym okresie produkcji (24-40 tygodni) wykazują optymalną wydajność przy stosunku strawnej Ile do lizyny (Lys) wynoszącym 0,84, co odpowiada około 681 mg Ile na kurę dziennie, przy spożyciu Lys wynoszącym 811 mg na kurę dziennie. Podejście oparte na tym stosunku zapewnia elastyczność w formułowaniu pasz przy zachowaniu optymalnej równowagi aminokwasowej. Z drugiej strony, nieoptymalne poziomy Ile (poniżej 0,70% całkowitej lub strawnej zawartości w stosunku do lizyny poniżej 0,73) powodują znaczny spadek produkcji jaj. Skala zmian zależy od stopnia niedoboru, przy czym poważne niedobory prowadzą do spadku produkcji o 8-15% w ciągu 3-4 tygodni. Związek między poziomem Ile a masą jaj wydaje się być bardziej podatny na zmiany niż współczynnik produkcji jaj, co sugeruje, że niedobór Ile wpływa przede wszystkim na wielkość i jakość produkowanych jaj, a nie na częstotliwość owulacji. Odkrycie to ma istotne znaczenie dla działalności komercyjnej, w której masa jaj jest kluczowym czynnikiem ekonomicznym.
Badania przeprowadzone na kurach w wieku 42-58 tygodni wykazały, że strawny stosunek izoleucyny do lizyny wynoszący 0,73 do 1 (534 mg Ile na kurę dziennie) był wystarczający, a wyższe poziomy suplementacji Ile nie przyniosły żadnych korzyści w zakresie wydajności.
Działanie izoleucyny: regulacja układu odpornościowego
Odpowiedni poziom Ile wspomaga funkcjonowanie układu odpornościowego poprzez swój udział w rozwoju komórek odpornościowych i modulowaniu reakcji na stan zapalny. Badania wykazały poprawę parametrów odporności na choroby u kur otrzymujących optymalne dawki Ile, w tym zwiększoną produkcję przeciwciał i zmniejszoną ekspresję cytokin zapalnych. W badaniu z udziałem sportowców suplementacja diety mieszanką BCAA (60% leucyny, 20% izoleucyny i 20% waliny) zwiększyła produkcję IFNγ, zmniejszyła uwalnianie IL-4, zapobiegła związanemu z wysiłkiem fizycznym spadkowi syntezy czynnika martwicy nowotworów (TNFα) i IL-1 przez komórki jednojądrzaste oraz stymulowała proliferację limfocytów. Porównywalne wyniki zaobserwowano w badaniu z udziałem drobiu, w którym wzięło udział łącznie 24 000 zdrowych jednodniowych brojlerów rasy Arbor Acres, karmionych paszą bazową uzupełnioną o 0, 400 lub 800 mg/kg Ile. Szczególnie zwierzęta, które otrzymywały 400 mg/kg Ile, wykazywały znacznie niższe stężenie czynnika martwicy nowotworów alfa (TNF-α). Ponadto stężenie interleukiny (IL)-10 w grupie, która otrzymała 800 mg na kg, było znacznie wyższe niż w pozostałych grupach (p < 0,05).
Wydaje się, że działanie Ile wspomagające układ odpornościowy wynika raczej z jej roli w syntezie białek i metabolizmie komórkowym niż z bezpośredniego działania immunomodulującego. Sugeruje to, że zapotrzebowanie na Ile może wzrosnąć w przypadku chorób lub warunków stresowych, takich jak stres związany z nadmiernym zatłoczeniem lub stres cieplny.
Zapotrzebowanie na izoleucynę w różnych systemach hodowli
Różne systemy utrzymania zwierząt wskazują na niewielkie różnice w skuteczności Ile, prawdopodobnie spowodowane różnicami w poziomie aktywności i zużyciu energii. Systemy bezklatkowe i systemy wzbogacone mogą wymagać o 0,02-0,03% wyższych poziomów Ile w porównaniu z konwencjonalnymi systemami klatkowymi. Zwiększone zapotrzebowanie w alternatywnych systemach utrzymania zwierząt wydaje się wynikać z większej aktywności fizycznej i związanych z tym wymagań metabolicznych. Różnica ta, choć stosunkowo niewielka, może mieć znaczenie ekonomiczne w przypadku hodowli na dużą skalę.
Zapotrzebowanie na izoleucynę w warunkach stresu cieplnego
Warunki stresu cieplnego zwiększają katabolizm aminokwasów i zmieniają procesy wchłaniania w jelitach, w związku z czym temperatura otoczenia ma znaczący wpływ na zapotrzebowanie na Ile. Badania przeprowadzone w warunkach tropikalnych sugerują, że zapotrzebowanie na Ile może wzrosnąć o 5-10% w warunkach stresu cieplnego w porównaniu z warunkami hodowli w temperaturze neutralnej. Zwiększone zapotrzebowanie w warunkach stresu cieplnego wydaje się wynikać z podwyższonego tempa metabolizmu, zmienionych wzorców spożycia paszy i potencjalnie zmniejszonej wydajności wchłaniania aminokwasów. Czynniki te wymagają dostosowania składu paszy do gorącego klimatu. Praktyczne wdrożenie regulacji związanych ze stresem cieplnym wymaga uwzględnienia zarówno temperatury otoczenia, jak i wilgotności. Skala zmian powinna odzwierciedlać nasilenie i czas trwania ekspozycji na stres cieplny.
Izoleucyna w praktyce i w warunkach niskiego CP
Aminokwasy rozgałęzione wykazują złożone interakcje, które znacząco wpływają na indywidualne zapotrzebowanie na aminokwasy. Nierównowaga proporcji między tymi aminokwasami może powodować antagonistyczne skutki, które wpływają na zapotrzebowanie i obniżają wydajność. Szczególnie nadmierna podaż leucyny, która jest powszechna w paszach zawierających kukurydzę, może powodować zwiększony metabolizm aminokwasów rozgałęzionych przez enzym aminotransferazę rozgałęzioną (BCKAT), który katabolizuje wszystkie aminokwasy rozgałęzione. Antagonizm BCAA może objawiać się zmniejszonym spożyciem paszy, zaburzonym metabolizmem aminokwasów i spadkiem wydajności pomimo odpowiedniego poziomu poszczególnych aminokwasów. Podkreśla to znaczenie uwzględnienia równowagi BCAA zamiast optymalizacji poszczególnych aminokwasów osobno. Aby uniknąć efektów interakcji i uzyskać maksymalną nieśność w szczytowym okresie produkcji, CJ Europe zaleca stosowanie SID Val do Lys w proporcji 90% oraz SID Leu do Lys w ilości 120% podczas wszystkich faz nieśności. W paszach o obniżonej zawartości białka surowego Ile często staje się aminokwasem ograniczającym, wymagającym starannej suplementacji w celu utrzymania wydajności. Badania wykazują, że zmniejszenie zawartości białka ogólnego w paszy może pogorszyć produkcję jaj, masę jaj i współczynnik FCR o 13%, chyba że Ile (i inne aminokwasy ograniczające) zostaną odpowiednio uzupełnione. Kluczowa rola Ile w paszach o niskiej zawartości białka wynika z stosunkowo niskiego stężenia tego aminokwasu w wielu roślinnych surowcach białkowych oraz istotnej roli, jaką odgrywa on w syntezie białek. Suplementacja krystaliczną Ile może skutecznie odbudować wydajność do odpowiedniego poziomu w prawidłowo skomponowanych paszach niskobiałkowych.
W niedawno przeprowadzonym badaniu CJ BIO wykorzystano kury linii Hy-Line w szczytowym okresie produkcji (w wieku 40-60 tygodni). Podstawową dietę zawierającą 16,26% białka ogólnego zmniejszono odpowiednio o 2, 3 lub 4%, przy czym optymalny stosunek Ile do Lys ustalono na poziomie 80%. Wykazano, że masa ciała utrzymywała się na stałym poziomie aż do obniżenia poziomu CP o 3%. W porównaniu z zaleceniami hodowlanymi poprawiono wskaźnik produkcji jaj, a masa jaj nie uległa zmianie w porównaniu z grupą kontrolną.
Wzajemne oddziaływanie między poziomem białka a zapotrzebowaniem na aminokwas Ile podkreśla znaczenie kompleksowego określania profilu aminokwasowego przy zmniejszaniu zawartości białka w paszy. Proste zmniejszenie zawartości białka bez zrównoważenia aminokwasów zazwyczaj skutkuje spadkiem wydajności.
Podsumowanie
W niniejszym przeglądzie zdecydowanie zaleca się wdrożenie starannie dobranych programów suplementacji Ile w dietach dla kur niosek. Optymalne zapotrzebowanie na Ile różni się znacznie w zależności od wieku i wydajności produkcyjnej niosek. Optymalny stosunek Ile do lizyny dla maksymalnej wydajności wynosi od 0,79 do 0,84. CJ Europe zaleca dla wszystkich faz nieśności stosunek Ile do lizyny na poziomie 78%, co potwierdza badanie CJ BIO, w którym wykazano, że u kur niosek należy stosować stosunek SID Ile do lizyny na poziomie około 80%.
