Сегодня широко обсуждается мнение, что использование рапсового шрота в рационах свиней имеет большой потенциал для улучшения устойчивости производства, одновременно снижая нагрузку на окружающую среду.
Группа ученых из Норвегии сообщила о влиянии трехмесячной замены сои на рапс в кормлении чистопородных ландрасов на показатели роста, качества мяса и вес тушек, опубликовав научную статью на портале journals.plos.org.
Европейское свиноводство, особенно в скандинавских странах, в значительной степени основано на импортных белковых кормах, таких как соевый шрот (SBM), пишут исследователи в своей статье. Для повышения устойчивости и самодостаточности свиноводства необходимы альтернативные местные белковые корма.
Рапс является жизнеспособной альтернативной культурой, которую можно выращивать в холодном климате, а кроме того, его производство возросло в последние годы из-за растущего спроса на масло для биотоплива. Рапсовая мука (RSM) является побочным продуктом в производстве масла и биотоплива, ее много и она дешевая, и считается, что она может служить альтернативой сое в рационах для животных с однокамерным желудком.
Опыты включения рапсовой муки в рационы животных были, но из-за высокого содержания клетчатки и таких факторов, препятствующих питанию, как глюкозинолаты, синапин, дубильные вещества и эруковая кислота, использование рапсовых рационов в свиноводстве не преуспело. Тем не менее, было продемонстрировано положительное влияние пищевых волокон RSM на здоровье кишечника и общее самочувствие свиней.
В целях повышения устойчивости свиноводства, эффективность кормов является важным фактором как для снижения затрат на корма, так и для воздействия на окружающую среду.
Современные генотипы свиней, в основном, были отобраны для роста и выращивания в условиях интенсивного кормления.
Тем не менее, в пределах линии свиней есть индивидуальные различия в способности переваривать органическое вещество, преобразовывать азот и энергию, и это доказали научные опыты, когда свиньям давали рацион с высоким содержанием клетчатки.
Порода свиней ландрас, использованная в этом исследовании, является примером такой быстрорастущей высокоэффективной породы. Однако, выявление лучших генотипов, которые хорошо зарекомендовали бы себя при скармливании рационов с высоким содержанием клетчатки, будет иметь большое значение для дальнейшей селекции свиней устойчивого производства. Но для лучшего использования местных пищевых волокон, богатых клетчаткой, требуется больше знаний о молекулярных механизмах, вызывающих различия в показателях роста при этих режимах питания.
Генетический фон оказывает большое влияние на продуктивность животных. Поэтому синергия между генетикой и питанием необходима для того, чтобы облегчить наше понимание того, что представляет собой оптимальная реакция животных на богатые клетчаткой рационы.
Только недавно стало возможным объединить современные технологии с наукой о питании для исследования сложной биологии, стоящей за экономически важными характеристиками. Ученые используют новые подходы для обнаружения и расширения генных сетей, связанных с конкретными фенотипами.
Настоящее исследование было проведено для оценки влияния двух различных диет: типичной коммерческой диеты, содержащей импортированный соевый шрот (SBM) в качестве контроля, и диеты местного производства с 20% включением рапсового шрота (RSM), на продуктивность животных, характеристики туш и качество мяса.
Вторая цель состояла в том, чтобы охарактеризовать влияние диеты на профили экспрессии генов в скелетных мышцах и выявить молекулярных игроков, оказывающих наибольшее влияние на наблюдаемые фенотипические различия. Ученые использовали интегрированный подход, сочетающий технологию RNAseq и количественную ПЦР в реальном времени (qRT-PCR), чтобы исследовать влияние диетического изменения на глобальные изменения транскриптома в мышце.
Эксперимент проводился в Центре исследований на животных Норвежского университета естественных наук, и экспериментальный протокол для исследования был одобрен Норвежским управлением по безопасности пищевых продуктов.
Все животные находились под наблюдением в соответствии с законами и правилами, регулирующими эксперименты с живыми животными в Норвегии (Закон о защите животных от 20 декабря 1974 года и Указ о защите животных, касающийся экспериментов с животными от 15 января 1996 года).
Всего было использовано 84 чистопородных ландрасов из 16 пометов. Средний начальный вес составлял 24,9 кг ± 1,98 стандартного отклонения (SD), а средний конечный вес составлял 109,7 кг ± 5,44 SD.
Экспериментальный период длился в среднем 88 дней. Во время кормления каждую свинью удерживали у отдельной кормушки до тех пор, пока корм не потреблялся до индивидуальной нормы. Клиническое состояние здоровья свиней контролировалось ежедневно во время кормления. В целом, все животные были здоровы в течение всего экспериментального периода, и смертности не было зарегистрировано.
Несмотря на одинаковую расчетную чистую энергию и содержание азота, а также сбалансированные аминокислотные профили двух диет, кормление рапсом снижало показатели роста.
Множество факторов в рационе RSM могут способствовать этому, включая более низкое потребление корма, более высокое содержание и состав клетчатки, а также содержание биологически активных соединений, главным образом глюкозинолатов. Таким образом, более широкое использование RSM в рационах для свиней ограничено свойствами низкоразлагаемой фракции волокон в рапсовом шроте, что снижает доступность энергии и питательных веществ.
Было показано, что физико-химические свойства волокна RSM, включая набухание, влагоудерживающую способность, растворимость, разлагаемость и сбраживаемость, влияют на физиологию свиней, в том числе, на потребление корма, сытость, скорость прохождения пищи в системе пищеварения, эффективность переваривания и усвоение питательных веществ.
Молодые свиньи на рапсовом рационе имели более низкую усвояемость питательных веществ и энергии по сравнению с контролем на основе соевого шрота (SBM).
Детальное профилирование волоконного компонента показало, что замена SBM на RSM приводила к увеличению содержания некрахмальных полисахаридов, NDF, целлюлозы и лигнина, что демонстрирует наличие более неперевариваемого волокна в рапсе по сравнению с соей.
В итоге, рапсовая диета привела к снижению веса туши и увеличению внутренних органов, например, печени.
При убое животные из «соевой группы» весили в среднем на 5 кг больше - разница почти 5%. Однако более низкая стоимость рапсовой диеты, возможно, частично может снижение производительности.
Существовали большие индивидуальные различия в пределах группы, что позволяет предположить, что показатели качества в значительной степени зависят от генетики.
Наконец, снижение вкуса богатых глюкозинолатами диет с последующим негативным влиянием на потребление корма хорошо документировано, и было подтверждено в данном исследовании.
Концентрация глюкозинолатов с 20% включением RSM незначительно превышала рекомендованный предел в 2,1 ммоль / кг корма для свиней, и поэтому некоторые из наблюдаемых ответов можно было бы отнести к биологическим свойствам глюкозинолатов. Вредное воздействие глюкозинолатов, в основном, связано с продуктами их распада, которые в больших количествах влияют на метаболизм йода и нарушают функцию щитовидной железы, что, в свою очередь, влияет на продуктивность животных.
В целом, рапсовая диета вызвала умеренные изменения транскрипции скелетных мышц. Тем не менее, профилирование RNAseq выявило потенциально важные различия, которые могут быть связаны с RSM-опосредованным снижением показателей роста и черт характера, метаболической адаптации и повышенной реакцией на окислительный стресс.
Свиньи, получавшие диету, содержащую 20% RSM, с более высоким содержанием клетчатки и биоактивных фитохимических веществ, включая глюкозинолаты, демонстрировали несколько сниженные показатели роста по сравнению со свиньями на контрольной диете.
Тем не менее, замена соевого шрота на рапсовый не повлияла на качество мяса.
Дифференциальный профиль экспрессии генов отражал различия в показателях роста у свиней, получавших две диеты, раскрывая основные молекулярные механизмы наблюдаемых фенотипов. Анализ глобальных изменений в экспрессии генов, регулирующих деградацию белка, ремоделирование тканей, углеводный и липидный обмен, митохондриальную адаптацию и метаболизм, позволил лучше понять влияние кормов на основе рапса на показатели роста и скелетную мускулатуру свиней.
«Исследование поможет обеспечить более устойчивое норвежское свиноводство, характеризующееся более активным использованием местных ингредиентов и уменьшением воздействия на окружающую среду», - заключают авторы.
фото: zverovod.info
