Energia netto (NE) śruty sojowej (SBM) była przedmiotem intensywnej debaty amerykańskich naukowców zajmujących się żywieniem trzody chlewnej. Niedawno opublikowane badania (Cemin i in., 2020, Holden i in., 2022) sugerują, że energia netto SBM jest znacznie wyższa niż szacowana przez NRC (2012). W rzeczywistości Cemin i in., (2020) zasugerowali, że wartość tak jest wyższa niż w przypadku kukurydzy.
W 2012 roku NRC wprowadził do swoich tabel pokarmowych obok tradycyjnych wartości, takich jak energia strawna (DE) i metaboliczna (ME), także energię netto (NE). Komitet odpowiedzialny za te zmiany zdecydował się zastosować równania Nobleta (Noblet i van Milgen, 2004), wybierając je spośród innych systemów. W związku z tym, oszacowana przez NRC (2012) wartość NE śruty sojowej (SBM) względem kukurydzy została określona na 78% (2087,7 kcal/kg). Wraz z rosnącą opłacalnością stosowania dodatkowych aminokwasów krystalicznych (FGAA) w dietach dla trzody chlewnej i drobiu, przeprowadzono wiele badań dotyczących ich wykorzystania, w tym L-waliny (Val), L-izoleucyny (Ile) i L-argininy (Arg).
Jedno z nowszych badań, przeprowadzone przez Cemina i wsp. (2020), oceniało różne poziomy SBM – od bardzo niskich do wysokich – uzupełniane FGAA zgodnie z zaleceniami NRC (2012). Badacze zastosowali szacunki NE NRC (2012) do obliczenia całkowitej energii netto w diecie, a następnie oszacowali efektywność kaloryczną (CE), mierzoną jako iloczyn całkowitego spożycia paszy i zawartości energii w diecie (kcal/kg) podzielony przez przyrost masy ciała.
Badania wykazały, że NE śruty sojowej może wynosić 105% wartości kukurydzy, a w niektórych przypadkach nawet 120% lub więcej, w zależności od zastosowanej metody. CJ Bio America od 8 lat intensywnie bada wpływ diet o niskiej zawartości białka, uzupełnianych FGAA na wyniki produkcyjne zwierząt. Badania te pokazują, że choć masa ciała (BW) i dzienny przyrost masy (ADG) utrzymują się na zadowalającym poziomie, współczynnik wykorzystania paszy (FCR) ulega pogorszeniu, gdy rośnie spożycie FGAA, co odnotowano również w badaniach Williama i współpracowników (2021).
W przeglądzie badań sugerujących wyższą wartość NE SBM w porównaniu do kukurydzy pojawiają się jednak pewne zastrzeżenia dotyczące projektów tych badań. Autorzy bilansowali aminokwasy (AA) w stosunku do lizyny, nie uwzględniając jednak fenyloalaniny, tyrozyny ani argininy. Ponadto wnioski, że cała zmiana efektywności kalorycznej wynika wyłącznie z NE SBM, budzą wątpliwości.
Nasza hipoteza zakłada, że wartość NE SBM nie przekracza wartości NE kukurydzy, a niektóre niezbędne aminokwasy mogły być niedoborowe w poprzednich badaniach. Aby to sprawdzić, zaprojektowaliśmy własne badanie, w którym zróżnicowaliśmy poziomy SBM przy zachowaniu zbilansowanych stosunków aminokwasów egzogennych (EAA) do lizyny, co miało na celu uniknięcie niedoborów aminokwasów wpływających na wydajność rosnących świń.
Materiały i metody
W badaniu wykorzystano 2153 świń (PIC 337 × 1050) o masie początkowej 28,8 ±0,47 kg. Doświadczenie trwało 112 dni. Zostało przeprowadzone w dwóch budynkach inwentarskich w komercyjnym ośrodku badawczym w południowo-zachodniej Minnesocie. Pomieszczenia były naturalnie wentylowane i wyposażone w podłogę rusztową. Każdy kojec był wyposażony w karmnik ze stali nierdzewnej na paszę suchą i poidło miskowe w taki sposób, aby zwierzęta miały do nich swobodny dostęp. Zadawanie paszy odbywało się za pomocą zrobotyzowanego systemu karmienia, który rejestrował ilość podanej paszy do poszczególnych kojców. Protokół użyty w tym doświadczeniu został zatwierdzony przez Kansas State University Institutional Animal Care and Use Committee.
Świnie były trzymane w mieszanych grupach po 26-27 sztuk w każdym kojcu, w dwóch pomieszczeniach. Kojce były pogrupowane według początkowej masy ciała i losowo przydzielone do jednej z czterech pasz doświadczalnych w pełnym układzie blokowym, z 20 kojcami przypisanymi do każdego rodzaju paszy. Wartość NE śruty sojowej używanej do formułowania pasz wynosiła 2087 kcal/kg (78% poziomu NE kukurydzy; NRC, 2012). Cztery grupy testowe obejmowały paszę zawierającą niski udział śruty sojowej, bilansowaną dodatkiem aminokwasów paszowych (nis. SBM) oraz trzy pasze o rosnącym udziale śruty sojowej: 3,37% (nis.-śr. SBM), 6,69% (śr.-wys. SBM) i 10% (wys. SBM) w porównaniu z paszą Low SBM. Pasza High SBM nie zawierała dodatkowej ilości L-lizyny. Pasze były podawane w czterech fazach. Składy pasz fazy 1 i 4 przedstawiono odpowiednio w tabeli 1 i tabeli 2.
Tab. 1. Skład oraz zawartość pokarmowa paszy w fazie 1
Co 14 dni świnie były ważone i mierzono pobranie paszy, aby określić średni dzienny przyrost masy ciała (ADG), średnie dzienne pobranie paszy (ADFI) oraz wskaźnik wykorzystania paszy (F/G). Efektywność kaloryczna (CE) została obliczona na podstawie poziomu NE, poprzez pomnożenie całkowitego spożycia paszy (kg) przez zawartość energii w diecie (kcal/kg) i podzielenie przez całkowity przyrost masy ciała (kg). Trzy tygodnie przed zakończeniem badania wybrano 4 najcięższe świnie w każdym kojcu i sprzedano je. Pozostałe świnie, na koniec badania, zostały oznakowane poprzez wytatuowanie numeru identyfikacyjnego kojca i sprzedane do komercyjnej ubojni w celu uzyskania danych o tuszach, takich jak wydajność (stosunek tuszy do masy ciała żywej), grubość słoniny (BF), długość mięśnia najdłuższego (LD), zawartość chudego mięsa oraz masa tuszy ciepłej (HCW).
Tab. 2. Skład oraz zawartość pokarmowa paszy w fazie 41
Zebrane dane zostały przeanalizowane przy użyciu funkcji lmer w R Studio (wersja 4.2.2, R Core Team, Wiedeń, Austria), traktując kojec jako jednostkę eksperymentalną w losowym, kompletnym układzie blokowym w każdym z dwóch obiektów doświadczalnych. Dla wszystkich danych pasza testowa była traktowana jako efekt stały w modelu statystycznym, natomiast iloczyn budynku i kojca jako efekt losowy. W przypadku analizy wyników tusz, kojec był uwzględniony jako efekt losowy, a HCW jako zmienna kowariancyjna dla wszystkich odpowiedzi innych niż sama masa tuszy ciepłej. Efekty stałe testowano za pomocą funkcji testów łączonych w R, a średnie wyników dla poszczególnych pasz oszacowano przy użyciu funkcji emmeans. Dla kontrastów liniowych i kwadratowych uwzględniono malejące poziomy śruty sojowej. Dane dotyczące brakowania i śmiertelności analizowano, przyjmując rozkład dwumianowy z funkcją powiązania logitowego. Wyniki uznawano za istotne przy P ≤ 0,05 oraz marginalnie istotne przy P ≤ 0,10.
Wyniki
Dane dotyczące wydajności zwierząt żywych, obejmujące okresy 0-56 dni, od 56-112 dni oraz cały okres badania (0–112 dni), przedstawiono w tabeli 3, wraz z danymi dotyczącymi śmiertelności, brakowania i charakterystyki tusz. Zwiększenie poziomu śruty sojowej (SBM) i zmniejszenie poziomów krystalicznych aminokwasów (FGAA) miało liniowy wpływ (P<0,004) na zmniejszenie masy ciała (BW) zarówno w dniu 56., jak i w dniu 112. W związku z tym, średni dzienny przyrost masy ciała (ADG) wzrastał liniowo (P<0,001) w miarę wzrostu poziomu FGAA w paszy i spadku udziału SBM w okresie od 0 do 56. dni oraz przez cały czas trwania badania (0-112 dni). W okresie 56-112 dni zaobserwowano jedynie tendencję do liniowej (P<0,10) poprawy ADG.
Liniowy (P<0,004) wzrost średniego dziennego pobrania paszy (ADFI) zaobserwowano od 0 do 56 dnia oraz przez cały 112-dniowy okres badania w miarę wzrostu poziomu FGAA w paszach, ale nie w okresie od 56 do 112 dnia. Znaczącą liniową poprawę wskaźnika wykorzystania paszy (FCR) odnotowano w okresie od 56 do 112 dnia (P<0,05) w miarę wzrostu poziomu FGAA, jednak nie zaobserwowano jej w okresie od 0 do 56 dnia ani w całym okresie badania.
Efektywność kaloryczną (CE) obliczono dla każdej paszy, korzystając z oszacowań poziomu NE poszczególnych składników według tabel NRC (2012). Następnie CE wyliczono, mnożąc całkowite spożycie paszy (kg) przez zawartość NE w paszy (kcal/kg) i dzieląc przez całkowity przyrost masy ciała (kg). Zgodnie z oczekiwaniami, na podstawie aktualnych szacunków NRC (2012) i poziomu NE SBM (2087,7 kcal/kg), CE w odniesieniu do masy żywej poprawiała się liniowo (P<0,003) wraz ze wzrostem udziału SBM, ale nie w odniesieniu do parametrów tuszy (P=0,146) z powodu mniejszej masy tuszy przy wyższych poziomach SBM. Ponieważ zmiany te nie wpływały na FCR w całym okresie karmienia (P=0,246), oszacowanie poziomu NE SBM obliczono, dostosowując wartość NE SBM stosowaną w paszach, tak aby CE we wszystkich próbach była wyrównana. Na podstawie wyników tego badania szacunkowa wartość NE SBM wynosiła 93,5% w odniesieniu do żywej wagi i 83,9% w odniesieniu do masy tuszy w porównaniu do NE kukurydzy.
Tab. 3. Wpływ zwiększania udziału śruty sojowej w paszy na parametry produkcyjne i wydajność kaloryczną w stosunku do kukurydzy i aminokwasów paszowych1
Masa tuszy, procent wydajności oraz ADG rosły liniowo (P<0,001) wraz ze zmniejszaniem poziomu SBM i wzrostem udziału FGAA w paszy. FCR tuszy również poprawiał się liniowo (P<0,02) wraz ze wzrostem poziomu FGAA. Grubość słoniny (BF) (P<0,10) i procent zawartości chudego mięsa (P<0,05) wzrastały w sposób kwadratowy (P<0,10) wraz ze wzrostem poziomu FGAA.
Co ciekawe, poziom brakowania z produkcji wzrastał liniowo (P<0,03) w miarę wzrostu poziomu SBM w paszach. Śmiertelność nie uległa istotnym zmianom (P>0,41), jednak łączna liczba brakowań i odsetek śmiertelności wzrastały liniowo (P<0,01) wraz ze wzrostem poziomu SBM w paszach.
Dyskusja
Obecne badanie jasno pokazuje korzyści związane z wynikami produkcyjnymi i jakością tusz wynikające ze stosowania FGAA zamiast paszy zawierającej wyłącznie kukurydzę i SBM dla rosnących tuczników. Odkrycia te różnią się od wyników Cemin i wsp. (2020) oraz Holen i wsp. (2022), którzy zgłosili niższą wydajność przyżyciową wraz ze wzrostem poziomu FGAA i spadkiem udziału SBM w paszach, mimo że obie grupy autorów opierały się na zaleceniach NRC (2012) dotyczących poziomów aminokwasów. Jednak nie przeprowadzono modyfikacji w recepturach pasz ani nie uwzględniono poziomów fenyloalaniny, tyrozyny lub argininy.
W badaniu sponsorowanym przez CJ (Williams i wsp., 2021), oceniającym wysokie poziomy FGAA w żywieniu prosiąt odsadzonych i warchlaków, odnotowano wyrównaną masę ciała i ADG przy wzroście poziomów FGAA, ale nie udało się utrzymać poziomu FCR. Możemy spekulować, że zwiększony ADFI obserwowany przy wzroście FGAA wynikał z niedoboru aminokwasów endogennych lub azotu do ich syntezy. Teoria ta może wyjaśniać niższą wydajność obserwowaną przez Cemin i wsp. (2020) oraz Holen i wsp. (2022), gdyż liniowy spadek przyrostów w obu eksperymentach był głównie spowodowany słabą wydajnością pasz o najniższym poziomie SBM i najwyższym poziomie FGAA.
Wnioski
Stosowanie FGAA stanowi ważne narzędzie do obniżania kosztów paszy i redukcji emisji azotu w produkcji trzody chlewnej i drobiu. Przy zastosowaniu FGAA na zalecanych poziomach można poprawić wyniki produkcyjne i jakość tuszy. Jednak przy obniżaniu zawartości białka w paszy za pomocą SBM lub innych źródeł białka należy zachować ostrożność, gdyż proporcje EAA do SID Lys nie są jeszcze dobrze ustalone, zwłaszcza w odniesieniu do siódmego i ósmego ograniczającego aminokwasu oraz minimalnego zapotrzebowania na azot do syntezy aminokwasów endogennych. CE jest użytecznym wskaźnikiem do badania konwersji energii z paszy na żywą wagę lub tuszę, jednak należy go stosować ostrożnie, ponieważ całkowity poziom NE w paszy opiera się na sumie zawartości energii w poszczególnych składnikach, co może wprowadzać w błąd. Wyniki tego badania potwierdzają koncepcję, że poziom NE w SBM jest rzeczywiście wyższy niż obecnie szacowany w NRC (2012), choć nie oznacza to, że przewyższa on poziom NE kukurydzy.
