Харчові ефекти дієтичного включення частково знежирених Hermetia illucens шрот личинки в московській качці

Анотація

Передумови

Ця робота спрямована на оцінку впливу різних рівнів включення частково знежиреної чорношкірої мухи (Hermetia illucens, Л .; HI) личинка для качок. Загалом 192 самки 3-денних каченят Московії (Cairina moschata domestica, Канедіни R71 L White, Grimaud Freres Selection, Франція) були розділені на 4 групи, призначені 4 різні дієтичні процедури (6 повторень/лікування та 8 птахів/повтор) та вирощували у віці від 3 до 50 днів. Шрот личинок HI включався у зростаючі рівні (0, 3%, 6% та 9%, HI0, HI3, HI6 та HI9, відповідно) в ізотрогенних та ізоенергетичних дієтах, складених для 3 фаз годування: стартер (вік 3–17 днів), виробник (18–38-денний вік) та фінішер (39–50-денний вік). Ефективність росту та загальна засвоюваність тракту оцінювали під час випробування, використовуючи діоксид титану як інертний маркер (0,3% включення). У віці 51 дня зарізали двох птахів на загон та провели гістоморфологічні дослідження.

Результати

Жива вага та середньодобовий приріст показали квадратичну реакцію на збільшення їжі HI у період вирощування (мінімум, що відповідає групі HI6). Не спостерігалося впливу рівнів дієтичного вживання на добове споживання корму або коефіцієнт конверсії корму. Очевидна засвоюваність сухої речовини та органічних речовин не впливала на дієтичну обробку. Лінійне зниження спостерігалось для очевидної засвоюваності сирого білка в початковий період (мінімальне для груп HI9). Очевидна засвоюваність ефірного екстракту лінійно зростала протягом періодів вирощування та доробки (мінімум для групи HI0). Дієтичні методи лікування не впливали на морфометричні показники.

Висновки

Включення до 9% HI частково знежиреного шроту личинок у раціон качок не спричинило жодного впливу на продуктивність росту, а також очевидну засвоюваність. Більше того, дієтичне включення HI зберігало фізіологічний розвиток кишечника.

Вступ

Зі збільшенням на 1,8% на рік, що оцінюється до 2050 р., Виробництво птиці є одним із найшвидше зростаючих секторів [1]. Виробництво качиного м'яса зазнало значного розширення за останні роки, перейшовши з 2,23 млн. Тонн у 1996 р. До понад 4,5 млн. Тонн у 2016 р. [2]. Виробництво качок відіграє важливу роль в Італії, в 2017 році було вироблено 3,27 тис. Тонн [3]. Качководство має великий потенціал, оскільки качки є одними з найшвидших виробників тваринних білків і можуть сприяти майбутнім харчовим потребам зростаючого світового населення [4].

На сьогоднішній день жодне дослідження не досліджувало можливості включення шроту від комах в раціон для качок. Тому метою дослідження була оцінка показників росту, засвоюваності та морфології кишок самки бройлерних качок (Cairina moschata domestica) дієти, що харчуються, включаючи харчування HI.

Матеріали і методи

Птахи та тваринництво

Цей випробування проводився на птахофабриці Туринського університету (Італія). Експериментальний протокол (протокол № 380576, 4 грудня 2017 р.) Був затверджений Біотичним комітетом Туринського університету (Італія). Пташник мав ширину 7 м × довжину 50 м × висоту 7 м, був обладнаний водонепроникною підлогою та стінами, повністю покритий плиткою та мав автоматичну систему вентиляції. Загалом 192 московські качки віком від 3 днів (канедіни R71 L White, Grimaud Freres Selection, Франція) були розміщені в 24 загонах і випадковим чином призначені 4 дієтичні процедури, кожна група з 6 загонів повторювалась з 8 птахами на ручка (середня жива вага (ДВ): 71,32 ± 2,95 г). Кожна ручка була шириною 1,20 м × довжиною 2,20 м і була вкрита рисовими корпусами як підстилка. Протягом перших 3 тижнів тварин нагрівали інфрачервоними лампами. Графік освітлення становив 23 год світло: 1 год темряви до 3-го дня випробування, а потім темний період поступово збільшували до 6 год і підтримували постійним до забою. Параметри навколишнього середовища контролювали щодня протягом усього періоду випробування.

Дієти

Були отримані чотири дієтичні методи лікування, в яких було включено підвищення рівня частково знежиреного шроту личинки HI (Hermetia Deutschland GmbH & Co KG, Baruth/Mark, Німеччина). З метою оцінки ефекту включення шроту HI у дієтичне харчування шрот HI був включений як замінник клейковинному шроту, часто використовуваній сировині в комерційному годуванні качок, харчова цінність якої порівнянна з шротом HI.

Контрольну групу (HI0) годували дієтою без борошна для комах (9% включення кукурудзяної клейковини); 3%, 6% та 9% клейковинної муки замінено їжею личинок HI відповідно до дієт HI3, HI6 та HI9 (Таблиця 1).

Дієти були ізотрогенними та ізоенергетичними і формулювались із використанням видимих значень енергії, що метаболізується (AMEn) для частково знежиреного HI, які були розраховані Schiavone et al. [23] та згідно з INRA щодо інших інгредієнтів [28], як для курчат-бройлерів. Вимоги до незамінних амінокислот були розраховані з матричним значенням для засвоюваних амінокислот згідно Schiavone et al. [23] для HI-їжі та Pingel et al. [29] щодо інших інгредієнтів, відповідно для курей та качок. Забезпечували кормом та водою ad libitum протягом усього судового розгляду. Застосовували 3-фазну програму годівлі: початкова дієта (дні з 3 по 17), дієта для вирощування (дні з 18 по 38) та дієта на фінішу (з 39 по 51 день).

Хімічний аналіз шроту HI та експериментальні дієти

Експериментальні дієти подрібнювали для пропускання крізь сито 0,5 мм і зберігали в герметичних пластикових контейнерах. Шрот личинки HI та експериментальні дієти аналізували на СД (AOAC, метод №934.01), попіл (AOAC, № методу # 942.05), CP (AOAC, № методу # 984.13), нейтральне миюче волокно (NDF; AOAC, номер методу № 2002.04) та кислотне миюче волокно (АПД; номер методу AOAC № 973.18) [30]. ЕЕ (AOAC, номер методу № 2003.05) визначали відповідно до Міжнародного AOAC [31].

Вміст хітину в шроті HI визначали згідно з Finke et al. [32] з використанням АПД з поправкою на вміст азоту.

Для визначення амінокислот у шроті HI зразки готували із застосуванням 22-годинної стадії гідролізу в 6 моль/л HCl при 112 ° C в атмосфері азоту. Перкислотне окислення кислоти відбувалося до кислотного гідролізу метіоніну та цистину. Амінокислоти в гідролізаті визначали за допомогою ВЕРХ після дериватизації після колонки, згідно з процедурою, описаною Мадридом та співавт. [33]. Триптофан не визначався. Екстракція ліпідів та профілювання жирних кислот експериментальних дієт [34,35,36] проводилися в лабораторії кафедри медицини тварин, виробництва та охорони здоров’я Падуанського університету, м. Леньяро, Італія за методом Крісті [37]. ]. Весь аналіз проводили у трьох примірниках (Таблиця 1).

Хімічний склад шроту HI був наступним: DM, 92,41 г/кг; CP, 56,71% DM; EE, 10,70% DM; зола, 16,38% DM; хітин, 6,43% СД; DL-метіонін, 0,63% СД і L-лізин, 1,89% СД.

Ефективність зростання

Птахів окремо маркували знаком крила і зважували при їх прибутті. Смертність та клінічні ознаки хвороби контролювали щодня протягом усього дослідження. Живу масу (ДВ) тварин реєстрували на індивідуальному рівні на початку та в кінці кожної фази годування (вік 3, 17, 38 та 50 днів), а корми видаляли за 2 год до того, як птахів зважували. Середньодобовий приріст (ADG) та середньодобове споживання корму (DFI) реєструвались на рівні загону в кінці кожного періоду зростання.

Коефіцієнт конверсії корму (FCR) розраховували для кожного періоду зростання та для загального експериментального періоду. Всі вимірювання проводились за допомогою електронних ваг (Sartorius-Signum®, Бовенден, Німеччина).

Випробування на засвоюваність

Випробування на засвоюваність проводили в кінці кожної фази годування з використанням діоксиду титану (TiO2, 0,3 г/кг) як неперетравного маркера в кожній експериментальній дієті (таблиця 1), щоб оцінити видимі загальні коефіцієнти засвоюваності тракту (ATTDC). Качмарек та ін. [38] Метод був використаний для збору екскрементів з невеликими змінами, як повідомляють Dabbou et al. [39]. Коротко кажучи, усіх птахів вилучили з кожного загону та розмістили у клітках із дротяною сіткою (n = 6 повторень) протягом приблизно 1 год/день протягом чотирьох днів поспіль для збору свіжих зразків екскрементів.

Після збору зразки екскрементів, з яких було видалено пір’я та підстилку, негайно заморожували при - 20 ° C. Наприкінці кожного періоду збору екскременти збирали, ліофілізували, грунтували та зберігали при 4 ° C. Всі аналізи проводили по дві копії для кожної проби. ATTDC оцінювали на DM, CP, EE та OM. Вміст сечової кислоти (UA) у зразках екскрементів визначали спектрофотометрично (UNICAN UV – Vis Spectrometry, Helios Gamma, Великобританія) за методом Маркварта [40]. Азот, що міститься в сечовій кислоті, становить 33,33%. Сума CP в екскрементах (CP виправлений) розраховували за допомогою екскрету CP, скоригованого на UA наступним чином:

Вміст TiO2 вимірювали на УФ-спектрофотометрі (UNICAN UV-vis Spectrometry, Helios Gamma, Великобританія) згідно з Myers et al. [41] метод .

ATTDC харчових поживних речовин розраховували за допомогою наступного методу [42]:

де X являє собою DM, CP, EE або OM.

Процедури забою

У віці 50 днів остаточний ЗВ птахів реєстрували індивідуально, і вибирали 12 качок на дієту (дві птиці на загон) на основі середнього показника ПВ і визначали за допомогою кільця хвостовика. Потім корм видаляли, а через 12 годин голодування (у віці 51 дня) відібраних тварин переводили у комерційну бойню та вбивали електричним оглушенням та кровотечами, згідно зі стандартними правилами ЄС. Одержували зірвані та випотрошені туші, видаляли голову, шию та ноги.

Гістоморфологічні дослідження

Під час забою відбирали сегменти кишок (приблизно 5 см у довжину, по 12 тварин на кожну групу) дванадцятипалої кишки, тонкої кишки та клубової кишки та промивали 0,9% фізіологічним розчином для видалення всього вмісту. Зібраними сегментами кишечника були петля дванадцятипалої кишки, тракт перед дивертикулом Меккеля (тонка кишка) і тракт перед клубово-кишковим з’єднанням (клубова кишка). Зразки кишок фіксували в 10% забуференному розчині формаліну, регулярно вбудовували в парафінові воскові блоки, розрізали на товщину 5 мкм, встановлювали на предметне скло і фарбували гематоксиліном та еозином (ВІН) для морфометричного аналізу. Оцінені морфометричні показники були такими: висота ворсинок (Vh, від кінчика ворсинки до крипти), глибина крипти (Cd, від основи ворсинки до підслизової оболонки) та висота ворсинки до глибини склепіння (Vh/Cd) співвідношення [27]. Морфометричний аналіз проводили на 10 добре орієнтованих та інтактних ворсинках та 10 криптах, вибраних з дванадцятипалої кишки, тонкої кишки та клубової кишки [26].

Статистичний аналіз

Статистичний аналіз проводили за допомогою програмного пакету SPSS (версія 21 для Windows, SPSS Inc., Чикаго, Іллінойс, США). Рівень смертності аналізували за допомогою тесту Хі-квадрат, використовуючи групу HI0 як еталон. Тест Шапіро-Вілка встановив нормальність або ненормальність розподілу. Припущення про рівну дисперсію оцінювали за допомогою тесту однорідності дисперсії Левена. Експериментальною одиницею була ручка для показників росту та засвоюваності, тоді як качка використовувалась для морфології кишечника. Зібрані дані перевіряли за допомогою одностороннього ANOVA. Поліноміальні контрасти використовувались для перевірки лінійної та квадратичної відповідей на підвищення рівня включення HI в раціон. Кишкові морфометричні показники аналізували шляхом встановлення загальної лінійної змішаної моделі (GLMM). GLMM дозволив морфометричним показникам (Vh, Cd та Vh/Cd, окремо) залежати від трьох фіксованих факторів (дієта, сегмент кишечника та взаємодія між дієтою та сегментом кишечника). Тварина була включена як випадковий ефект для врахування повторних вимірювань в тій же качці. Взаємодія між рівнями фіксованих факторів оцінювалася за допомогою парних порівнянь.

Відмінності між лікуваннями вважали статистично значущими, коли P значення ≤0,05.

Результати

Ефективність зростання

На кумулятивні показники смертності груп HI0 (4,16%), HI3 (2,08%), HI6 (2,08%) та HI9 (2,08%) дієтичні методи лікування не впливали (P > 0,05). Показники зростання бройлерних качок наведені в таблиці 2. Загальний ЗВ не впливав на дієтичні методи лікування (P > 0,05), за винятком 38-денного віку, коли спостерігалася квадратична відповідь при ЗН на підвищення рівня їжі HI при мінімумі, який спостерігався для групи HI6 (P Таблиця 2 Вплив дієтичного включення шроту личинки HI на ефективність росту самок качок (n = 6)

Дієтичні методи лікування не впливали на ADG (P > 0,05), за винятком групи HI6 у другому періоді (віком 18–38 днів), де ADG показав квадратичну відповідь (P 0,05).

Випробування на засвоюваність

Явні коефіцієнти засвоюваності наведені в таблиці 3. На засвоюваність СД не впливала дієтична обробка протягом усього дослідження, а також ОМ (P > 0,05). У початковий період (віком 3–17 днів) засвоюваність СР лінійно знижувалась, мінімум відповідав групам HI9 (P Таблиця 3 Вплив дієтичного включення шроту личинки HI на поживні речовини, що виявляються на засвоюваність москвоносних качок (n = 6)

У періоди від 18 до 38 днів та від 39 до 50 днів засвоюваність ЕЕ демонструвала лінійне збільшення з максимумом, що відповідає групі HI9 (P 0,05).

Гістоморфологічні дослідження

Вплив дієти, сегмента кишечника та взаємодії між раціоном та сегментом кишечника на морфометричні показники кишок качок зведені в таблиці 4. Кишковий сегмент суттєво впливав на Vh, Cd та Vh/Cd (P 0,05) спостерігались за морфометричними показниками. ДПК показав вищі значення Vh та Cd (P Таблиця 4 Кишкові морфометричні показники у качок щодо раціону та сегмента кишечника (n = 12, кінець випробування)

Обговорення

Ефективність зростання

На сьогодні література щодо використання їжі для комах під час годування качок недоступна. З цієї причини всі порівняння з літературними даними стосувались інших видів птиці, яких годували стравами HI та іншими стравами комах.

Використання шроту личинки HI як замінника шроту з кукурудзяної клейковини призводить до того, що воно підходить для годівлі москвоносних качок. Протягом усього експериментального періоду на показники росту, що спостерігались у цьому дослідженні, рівень впливу на дієту шроту HI не впливав, як це вже спостерігали інші дослідження перепелів та курей-несучок [10, 24]. Крім того, відсутність гістоморфологічних змін кишечника також може пояснити результати показників росту, а також незначно засвоєну поживність поживних речовин.

Випробування на засвоюваність

Отримані тут результати показують, що включення шроту личинки HI до раціону качки Московії частково вплинуло на очевидні коефіцієнти засвоюваності поживних речовин. Відповідно до наших результатів, Cullere et al. [10] не повідомляв про будь-які відмінності у загальній трактності DM та OM загальної засвоюваності у перепелів бройлерів в результаті рівня включення HI у раціон. Навпаки, у курей-несучок, які годували 17% шротом HI у раціоні, очевидна засвоюваність клубової кишки DM була нижчою у групі, котра годувала HI шротом, ніж у контролі [22]. Результати, про які повідомляють Bovera et al. [24] показали, що включення шроту HI до 7,3% в дієти курей-несучок не впливає на очевидну засвоюваність клубової кістки DM, порівняно з контролем з рослинним білковим борошном, тоді як включення 14,6% зменшує видиму засвоюваність DM клубової кишки. В іншому дослідженні використання ТМ у дієтах з курей-бройлерів погіршило видиму засвоюваність СД клубової кістки порівняно з контролем із СБМ [44].

В цілому відсутність або помірний вплив на поживні речовини ATTDC не впливали на показники росту качок, не впливаючи на кінцеві LW, ADG, DFI та FCR.

Гістоморфологічні дослідження

Включення дієтичного шлунку в їжу не впливало на морфологію кишечника качок у нашому дослідженні. Оскільки, як повідомляється, швидкий ріст курей суворо залежить від морфологічної та функціональної цілісності травного тракту [25], доцільно висловити гіпотезу, що використання шроту від комах не впливає негативно на розвиток кишечника і, як наслідок, на продуктивність тварин. Більший розвиток слизової оболонки, який спостерігається в дванадцятипалій кишці, ніж в інших сегментах кишечника, також узгоджується з попередніми дослідженнями, доступними на бройлерах [11, 14,15,16,17, 53, 54], таким чином припускаючи, що використання шроту від комах веде до збереження фізіологічної морфології кишечника. Дійсно, дванадцятипала кишка - це кишковий тракт, який піддається найшвидшому оновленню клітин, а також є першим сегментом кишечника, який отримує фізичні, хімічні та гормональні подразники, спричинені наявністю дієти в просвіті [54]. Отримані результати щодо збереження гістоморфології кишечника у всіх дієтичних групах сприяють підтвердженню того, що було обговорено раніше, щодо засвоюваності поживних речовин та показників росту.

Висновки

Наскільки відомо авторам, це перше дослідження, яке оцінило можливість включення шроту від комах у харчування качок та продемонструвало, як шрот личинок HI може бути цінним джерелом білка для качок. Підвищення рівня включення частково знежиреного шроту HI в раціони качки з Московії не впливало на показники росту птахів, які виявляли подібність LW, ADG, DFI та FCR до контрольної групи, яка годувалась кукурудзяною клейковинною борошном, і лише мала слабкий вплив очевидна загальна засвоюваність тракту на перших етапах росту. Більше того, ці зростаючі рівні не впливали на морфологію кишечника та не викликали гістопатологічних змін. З цього попереднього дослідження з'ясовується, що шрот личинок HI може бути включений у годування качок на рівні до 9% від раціону, без негативних наслідків для росту, засвоюваності та здоров'я тварин. Крім того, отримані результати допомагають розширити доступну інформацію про використання комах у харчуванні птиці.