Účinky fermentovaného krmiva na gravidné prasnice

The gestation period is a special feeding stage for sows and a critical window for embryonic development of piglets. Fyzický stav gravidných prasníc priamo určuje zdravie prasiatok a životnosť chovných prasníc. Produkčnú výkonnosť gravidných prasníc ovplyvňuje krmivo, genetika, výživa, prostredie a ďalšie faktory, medzi ktorými má krmivo obzvlášť významný vplyv.

V polovici 90. rokov 20. storočia, kvôli nebezpečenstvám spôsobeným zneužívaním antibiotík a rastúcim tlakom na ochranu životného prostredia, sa výskumníci začali zameriavať na mikrobiálne prípravky bez znečistenia a zvyškov s vynikajúcimi funkčnými vlastnosťami. V súčasnosti sa technológia mikrobiálneho fermentovaného krmiva stala kľúčovou strategickou oblasťou rozvoja živočíšneho priemyslu na celom svete. V roku 2008 Lu Wenqing definoval mikrobiálne fermentované krmivo ako biologicky aktívne krmivo alebo kŕmne suroviny vyrábané za umelo kontrolovaných podmienok: pomocou rastlinných poľnohospodárskych vedľajších produktov ako hlavných substrátov mikroorganizmy rozkladajú a syntetizujú antinutričné ​​faktory v rastlinných, živočíšnych a minerálnych materiáloch prostredníctvom metabolických reakcií, pričom vytvárajú živiny, ktoré zvieratá ľahšie prijímajú, trávia a absorbujú bez toxických vedľajších účinkov. Výroba a používanie mikrobiálnych fermentovaných krmív má dlhú históriu a priťahuje čoraz väčšiu výskumnú pozornosť, pričom sa vyvinula do hlavnej výskumnej témy pre trvalo udržateľný rozvoj chovu zvierat. Táto práca hodnotí vplyv fermentovaného krmiva na rovnováhu črevnej flóry, reprodukčnú výkonnosť, imunitnú reguláciu a fekálne vlastnosti gravidných prasníc.

1 Účinky na črevnú flóru gravidných prasníc

Zdravý črevný trakt prasníc udržuje mikroekologickú rovnováhu prostredníctvom vzájomnej interakcie a obmedzenia medzi rôznymi mikrobiálnymi komunitami. When alien microorganisms invade the intestinal ecosystem, indigenous flora will exert inhibitory effects to block colonization. Specifically, beneficial bacteria suppress the adhesion and proliferation of harmful microbes on intestinal mucosa via competitive exclusion.

Štúdie Tuomolu (1999) a Forestiera (2001) preukázali, že probiotiká vo fermentovanom krmive stabilizujú normálnu črevnú mikroflóru a inhibujú kolonizáciu patogénov u gravidných prasníc tým, že zasahujú do mikrobiálnych interakcií, najmä obmedzujú prichytenie patogénnych baktérií, ako sú Escherichia coli a Salmonella, na črevné epitelové bunky.

V roku 2009 Jia Minghui a spol. kŕmili fermentovaným krmivom odstavené prasiatka a zistili, že kumulatívny počet hnačkových prasiatok v liečenej skupine sa znížil o 16,7 % v porovnaní s kontrolnou skupinou. V roku 2007 Jin Zhuang a spol. uviedli, že fermentované krmivo baktériami mliečneho kvasenia zlepšilo odolnosť voči chorobám u ošípaných s hmotnosťou 25–50 kg. Cao Xuejin a kol. (2011) uvádza, že fermentované krmivo potláča množenie črevných hnilobných baktérií, znižuje produkciu škodlivých metabolitov vrátane amoniaku, indolu a biogénnych amínov, a tým znižuje výskyt zápchy a súvisiacich črevných porúch.

2 Účinky na reprodukčnú výkonnosť gravidných prasníc

A feeding strategy of restricted gestation feeding and ad libitum lactation feeding is commonly adopted for gestating sows. Bohatá sekrécia vysokokvalitného mlieka počas laktácie je nevyhnutná pre rast prasiatok, čo si vyžaduje dostatočný prísun výživy pre gravidné prasnice. Početné štúdie potvrdili, že diéty doplnené o probiotické fermentované krmivo výrazne zlepšujú reprodukčné ukazovatele vrátane laktačnej kapacity, kvality mlieka, hmotnosti odstavca a zdravotného stavu prasiatok pri splnení základných nutričných nárokov prasníc.

Alexopoulos (2004) a Taras (2005) doplnili potravu prasníc spórami Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis a Bacillus toyoi, pričom obe zaznamenali vyšší celkový počet odstavených prasiatok a priemernú hmotnosť pri odstavení.

V roku 2006 Stamati a spol. pridal Bacillus toyoi do stravy neskorých a laktujúcich prasníc. Na 14. deň laktácie obsah mliečneho tuku a bielkovín významne klesol v kontrolnej skupine, zatiaľ čo v liečenej skupine boli pozorované len mierne poklesy so štatisticky významnými rozdielmi medzi skupinami (p<0,05). Prasiatka z liečenej skupiny mali priemernú hmotnosť pri odstavení o 0,5 kg vyššiu ako prasiatka z kontrolnej skupiny. Medzitým vysoký podiel prasníc v kontrolnej skupine trpel poruchami laktácie a syndrómom MMA (Mastitis-Metritis-Agalactia). Ďalší výskum Alexopoulosa, Tarasa a Bohmera potvrdil, že suplementácia stravy s Bacillus toyoi a Enterococcus faecium zvyšuje príjem krmiva a zmierňuje stratu telesnej hmotnosti u dojčiacich prasníc.

3 Imunoregulačné účinky fermentovaného krmiva na gravidné prasnice

Masívne proliferované probiotiká generované počas fermentácie krmiva majú výrazné imunostimulačné účinky na gravidné prasnice. Výskumy potvrdzujú, že probiotiká stimulujú bunkovú a humorálnu imunitu prasníc prostredníctvom svojich metabolitov, zložiek bunkovej steny, genómovej DNA a iných bioaktívnych látok.

Medina a kol. (2007) zistili, že živé kmene, štrukturálne bakteriálne molekuly a genómová DNA bifidobaktérií a baktérií mliečneho kvasenia majú kmeňovo špecifické imunomodulačné funkcie. Peng Sun a Suman Kapila a kol. (2007) uvádza, že fermentované krmivo zvyšuje bunkovú imunitu u gravidných prasníc zvýšením lokálnych koncentrácií imunoglobulínov a stimuláciou sekrécie IgA a IgG. IgG blokuje adhéziu vírusov v telách prasníc, inhibuje množenie baktérií a stabilizuje rovnováhu črevnej mikroflóry. Je to jediná ochranná protilátka, ktorá môže prechádzať cez placentu od gravidných prasníc po plody a poskytuje imunitnú obranu pre skorý vývoj embrya.

Pokiaľ ide o humorálnu imunitu, probiotiká vo fermentovanom krmive aktivujú makrofágy, T lymfocyty, NK bunky a dendritické bunky v črevnej sliznici, aby zosilnili imunitnú odpoveď gravidných prasníc.

Okrem toho probiotiká urýchľujú peristaltiku tenkého čreva na zmiernenie alebo odstránenie zápchy u gravidných prasníc. Treut a kol. (2009) doplnili potravu prasníc pred pôrodom o Saccharomyces boulardii, čo optimalizovalo konzistenciu výkalov a zmiernilo nepriaznivé vplyvy stresu na tráviace funkcie. Wang Xuedong (2006) a Li Biao (2009) samostatne dokázali, že aktívna suplementácia kvasinkami remodeluje štruktúru žalúdočnej mikroflóry a uľahčuje proliferáciu anaeróbnych baktérií a bifidobaktérií v obsahu žalúdka. Stručne povedané, probiotické fermentované krmivo výrazne znižuje zápchu prasníc, posilňuje imunitu matky, zlepšuje vývoj plodu a má dlhodobé priaznivé účinky na potomstvo prasiatok.

4 Vplyv fermentovaného krmiva na fekálne vlastnosti gravidných prasníc

Výkaly od gravidných prasníc obsahujú veľké množstvo dusíka, fosforu a zvyškových kŕmnych prísad, ktoré spôsobujú vážne znečistenie ovzdušia, vody a pôdy, pričom dusík a fosfor predstavujú najvýznamnejšie environmentálne riziká. Znečistenie dusíkom pochádza najmä z neúplnej degradácie a využitia surových bielkovín v krmive prasnicami. Údaje od Han Aiyun a kol. (2004) uviedli, že 50 % – 70 % dusíka v krmive na báze rastlín sa vylučuje stolicou. V súčasnosti tvoria rastlinné zložky takmer 90 % komerčného krmiva pre ošípané a obsahujú 60 až 80 % celkového fosforu. Březím prasniciam však chýba endogénna fytáza na rozklad fosforu, čo vedie k nízkej účinnosti využitia fosforu. Nadmerné množstvo dusíka a fosforu vylučované do hnoja ošípaných vážne zhoršuje kvalitu životného prostredia.

Zhang Min a kol. (2002) zistili, že diétne probiotické fermentované krmivo znižuje hladinu surových bielkovín v strave a indukuje produkciu fytázy na podporu absorpcie fosforu, čím sa znižuje vylučovanie dusíka a fosforu. Liu Ruili a kol. (2011) preukázali, že ošípané s hmotnosťou 65–100 kg kŕmené zloženým probiotickým fermentovaným krmivom vylúčili o 6,06 g menej dusíka a o 3,97 g menej fosforu za deň v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Celkovo fermentácia zlepšuje kvalitu nekonvenčných kŕmnych surovín drastickým zvýšením celkového počtu probiotík a hladín voľných aminokyselín, ako aj zvýšením obsahu anorganického fosforu. Keď sa fermentované krmivo dodáva gravidným prasniciam, zlepšuje využitie dusíka a fosforu, znižuje vylučovanie živín a prináša ekonomické aj environmentálne výhody.