Оцінка енергетичної цінності соєвого шроту щодо кукурудзи на основі показників росту вирощуваних свиней

Анотація

Передумови

Було проведено два експерименти для визначення наслідків збільшення кількості соєвого шроту (SBM) у раціонах свиней та оцінки енергетичної цінності SBM.

Методи

Всього було використано 2233 свиней (PIC 337 × 1050, Hendersonville, TN) та 3796 свиней (PIC 359 × C40), спочатку 11,0 кг та 17,6 кг маси тіла (BW). 1 і 2 відповідно. В описі 1, свиней поміщали в 92 загони, кожен з яких містив від 20 до 27 свиней. В описі 2, свиней поміщали в 84 загони, кожен з яких містив від 37 до 43 свиней. Лікування було призначено у рандомізованому повному проекті блоку з BW як фактором блокування. Дієтичні процедури складалися з 21%, 27%, 33% або 39% SBM у досвіді. 1 та 17,5%, 22%, 26,5%, 31%, 35,5% або 40% SBM у досвіді. 2, отриманий шляхом зміни швидкості включення кормових амінокислот та зерна кукурудзи. Досвід. 1, репрезентативні зразки зерна кукурудзи, SBM та сухих зерен дистиляторів з розчинними речовинами аналізували на загальний вміст АА перед складанням дієти. Досвід. 2, дієти були сформульовані з використанням поживних речовин NRC (2012). Лікувальні дієти годували протягом 21 і 22 днів (досвід 1 і 2), а в досліді було 23 повторення. 1 і 14 повторюється в Exp. 2. Свиней зважували та вимірювали зникнення кормів щотижня, щоб підрахувати середньодобовий приріст (ADG), середньодобове споживання корму (ADFI), співвідношення приросту до корму (G: F) та калорійність (CE). Дані аналізували за допомогою блоку як випадкового ефекту та лікування як фіксованого ефекту, а контрасти будували для тестування лінійних та квадратичних ефектів збільшення СБМ.

Результати

В описі 1, спостерігалася тенденція (лінійна, P = 0,092) для зменшення ADFI із збільшенням SBM. Була тенденція (P = 0,090) для квадратичної відповіді на ADG, із зменшенням ADG, що спостерігається при 39% включення SBM. Свині, яких годували раціонами зі збільшенням СБМ, мали тенденцію (квадратичну, P = 0,069) для збільшення G: F до 33% SBM та поліпшення (лінійне, P = 0,001; квадратичний, P = 0,063) у СЕ зі збільшенням SBM. За допомогою CE для оцінки енергії SBM щодо кукурудзи було визначено значення 105,4% енергії кукурудзи або 2816 ккал/кг NE, використовуючи всі точки даних. При вилученні значення СЕ 39% -ної обробки SBM через квадратичну тенденцію, SBM, за оцінками, мав 121,1% енергії кукурудзи або 3236 ккал/кг NE. В описі 2, відбулося зменшення (лінійне, P = 0,001) в ADFI. Свині, яких годували зростаючим СБМ, мали тенденцію (лінійну, P = 0,065) для зменшеного ADG, але покращення (лінійне, P = 0,001) у G: F та CE із збільшенням SBM. Енергетична цінність SBM була оцінена як 124,7% енергії кукурудзи або 3332 ккал/кг NE.

Висновки

Результати свідчать про те, що згодовування зростаючих рівнів SBM покращує G: F і CE. Енергетична цінність SBM, за оцінками, становить від 105% до 125% кукурудзи, що набагато більше, ніж NRC (2012).

Передумови

Соєвий шрот (SBM) є основним рослинним джерелом білка для раціону свиней у США. Профіль амінокислот (АА) SBM добре збалансований і доповнює профіль АА таких зерен, як кукурудза та пшениця, і ці АА є добре засвоюваними для свиней [1]. Повідомляється про енергетичний вміст SBM [1] як 3619 ккал/кг засвоюваної енергії (DE) та 3294 ккал/кг енергії, що піддається метаболізму (ME), що свідчить про те, що SBM має 105% і 97% значень DE та ME зерна кукурудзи, відповідно. Зовсім недавно дієтологи на свинях прийняли систему чистої енергії (NE) через вищу кореляцію з показниками щодо систем DE або ME [2]. Використовуючи систему NE, SBM містить 2087 ккал/кг, що становить лише 78% енергетичної цінності кукурудзи [1]. Однак нещодавні дослідження показують поліпшення співвідношення приросту до корму (G: F) свиней, які годуються зростаючим рівнем SBM [3, 4], що може свідчити про те, що NRC [1] недооцінює NE SBM.

Випробування калориметрії для вимірювання НЕ включають трудомісткі процедури, що вимагають вузькоспеціалізованого обладнання. Практичний підхід, проведений у польових умовах для оцінки енергетичних цінностей, отримав визнання серед дієтологів свиней. Інші повідомляли, що годування все більшої кількості інгредієнта та використання різниці в калорійній ефективності (СЕ) для оцінки вмісту енергії тестованого інгредієнта щодо відомого інгредієнта, як правило, кукурудзи, називають продуктивною енергією [5,6,7, 8,9]. У міру збільшення вмісту тестового інгредієнта СЕ не повинен змінюватися, якщо його енергетична оцінка є точною. Збільшення або зменшення рівня СЕ свідчить про завищення або заниження вмісту енергії. Отже, метою цього дослідження було визначити різницю в показниках росту свиней, яких годували зростаючою кількістю СБМ, та, використовуючи зміни в СЕ, оцінити енергетичну цінність СБМ щодо кукурудзи.

Методи

Інституційний комітет з догляду та використання тварин в Університеті штату Канзас затвердив протокол, використаний у цих експериментах.

Дієти та експериментальний дизайн

Репрезентативні зразки зерна кукурудзи, SBM та висушених зерен з розчинними речовинами були передані в Сільськогосподарську експериментальну станцію хімічних лабораторій (Університет Міссурі-Колумбія, Колумбія, Міссурі, США) для визначення загального вмісту АА (метод 982.30; AOAC International [10 ]) перед формулюванням дієти (табл. 1) у Приклад. 1. Загальні значення АА множили на стандартизовані коефіцієнти засвоюваності клубової кишки NRC [1] та використовували їх у складі дієти. Також аналізували сушені зерна кукурудзи, SBM та дистиляторів (Ward Laboratories, Inc., Kearney, NE) на суху речовину (метод 935.29; AOAC International [10]), сирий білок (метод 990.03; AOAC International [10]), нейтральний миюче волокно (Ankom [11]) та ефірний екстракт (Ankom [12]). Досвід. 2, дієти були сформульовані з використанням поживних речовин NRC [1].

У досвіді було проведено 4 дієтичні процедури. 1, що складається із збільшення кількості СБМ (21%, 27%, 33% або 39% дієти) з 23 повтореннями на одне лікування. В описі 2, було 6 дієтичних процедур (17,5%, 22,0%, 26,5%, 31,0%, 35,5% або 40,0% SBM) з 14 повтореннями на кожну процедуру. Збільшення кількості СБМ було отримано шляхом зміни включення кормового класу АА та зерна кукурудзи (таблиці 2 та 3). Дієти були сформульовані так, щоб відповідати або перевищувати оцінки вимог NRC (2012) [1] і не були збалансованими щодо СВ. Значення NRC [1] NE для SBM (2087 ккал/кг) та кукурудзи (2672 ккал/кг) використовували у складі дієти. Значення NE для DDGS оцінювали як функцію вмісту олії на основі Graham et al. [7] рівняння. Дієти надавали у вигляді пюре. Енергетичну цінність SBM щодо кукурудзи оцінювали на основі CE, яку отримували множенням ADFI на ккал NE на кг дієти та діленням на ADG. Для того, щоб отримати оцінку енергії, енергетична цінність SBM була скоригована для нахилу СЕ рівним нулю.

Тварини та житло

Експеримент 1 був проведений в New Horizon Farms Nursery Research (Pipestone, MN). Всього 2233 свиней (PIC 337 × 1050, Хендерсонвілл, Теннессі) помістили в 92 загони, що містять від 20 до 27 свиней змішаної статі, і використовували в 21-денному дослідженні. Кожна ручка (3,7 м × 2,3 м) мала пластикову підлогу та була оснащена шістьма отворами для подачі сухої подачі з нержавіючої сталі та поливкою для сковорід. Експеримент 2 проводився у дослідницькому центрі JBS (Типтон, Міссурі, США). Загалом 3796 свиней (PIC 359 × C40, Хендерсонвілл, Теннессі, США) було поміщено в 84 загони з 37 - 43 свинями на загон. Кожна ручка (6,9 м × 3,6 м) мала повністю нахилену підлогу і була обладнана 4-лунковим живильником з нержавіючої сталі з мокрим сухим способом і поливкою для сосків.

Свиней відлучали приблизно у віці 21 дня, поміщали в загони з урахуванням початкової маси тіла (БТ) та годували звичайними раціонами до початку експериментів. Загони свиней блокували BW (початковий BW = 11,0 кг у Досліді 1 та 17,6 кг у Досліді 2, відповідно) і відводили на 1 з 4 або 6 обробок у Досліді. 1 і 2, відповідно, у рандомізованому повному проекті блоку. Зграї свиней зважували, і зникнення кормів вимірювали щотижня, щоб визначити середньодобовий приріст (ADG), середньодобове споживання корму (ADFI), G: F та CE. Відбір та смертність реєстрували щодня.

Хімічний аналіз

Репрезентативні зразки дієти отримували під час кожного лікування та зберігали при - 20 ° C до аналізу. Зразки аналізували на суху речовину (метод 935.29; AOAC International [10]), сирий білок (метод 990.03; AOAC International [10]), кальцій (метод 985.01; AOAC International [10]), фосфор (метод 985.01; AOAC International [ 10]), нейтральне миюче волокно (Ankom [11]) та ефірний екстракт (Ankom [12]).

Статистичний аналіз

Дані аналізували як рандомізовану повну конструкцію блоку з початковим BW як фактором блокування. Для перевірки лінійних та квадратичних ефектів збільшення SBM були побудовані одинарні контрасти ступеня свободи. Блок був включений як випадковий ефект, а лікування - як фіксований ефект. Перо вважалося експериментальною одиницею. Дані аналізували за допомогою процедури GLIMMIX SAS 9.4 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA). Розподіл даних оцінювали за допомогою візуального огляду гістограм перед статистичним аналізом. Результати вважалися значущими на P ≤ 0,05 і тенденція до 0,05

Результати і обговорення

Хімічний аналіз

Проаналізовані амінокислотні профілі кукурудзи, DDGS та SBM, використані в Exp. 1, загалом, були в межах очікуваних значень (табл. 1). Соєвий шрот та DDGS мали амінокислотний склад, подібний до значень NRC [1], тоді як AA у кукурудзі були дещо нижчими, ніж оцінки NRC [1], особливо для Met та Leu. Хімічний аналіз дієт відповідав сформульованим значенням (таблиці 2 та 3).

Ефективність зростання та оцінка енергії

В описі 1, спостерігалася тенденція (лінійна, P = 0,092) для зменшення ADFI у міру збільшення дієтичного SBM (таблиця 4). Свині, яких годували раціонами зі збільшенням СБМ, мали тенденцію (квадратичну, P = 0,090) для поліпшення ADG до 33% SBM з наступним зменшенням ADG, коли годували 39% SBM. Зміни в ADG та ADFI призвели до тенденції (квадратичної, P = 0,069) для поліпшення G: F до 33% SBM. Відбулося поліпшення (лінійне, P = 0,001; квадратичний, P = 0,063) у СЕ зі збільшенням SBM. Доказів не було (P > 0,10) для різниці у відбраку та смертності.

В описі 2, відбулося скорочення (лінійне, P = 0,001) в ADFI із збільшенням SBM. Свині, яких годували зростаючим СБМ, мали тенденцію (лінійну, P = 0,065) для зниженого ADG (таблиця 5). Однак відмінності були відносно невеликими і не призвели до відмінностей (P ≥ 0,27) в кінцевій ЧБ. Відбулося поліпшення (лінійне, P = 0,001) у G: F та CE із збільшенням SBM. Відбулося скорочення (лінійне, P = 0,050) у відхопі та смертності при збільшенні SBM.

Цікаво, що Моран та співавт. [3] виявив зменшення відсотка свиней, вивезених на лікування, з 11,1% до 8,4% із збільшенням SBM. Це спостереження узгоджується з нашими висновками в Exp. 2, де збільшення SBM лінійно знижує швидкість відбору. Також висловлюється припущення, що переваги SBM від показників росту, особливо для свиней, які страждають здоров’ям, зумовлені біоактивними компонентами, такими як ізофлавони та сапоніни, які мають протизапальні, антиоксидантні та противірусні властивості [18, 19]. Однак наявні дослідження суперечливі щодо впливу ізофлавонів на ефективність росту свиней. Kuhn et al. [20] порівнював SBM та концентрат соєвого білка, інгредієнт із помітно нижчими ізофлавонами щодо SBM, у дослідженні, що відготується до кінця, та спостерігав більш високі ізофлавони в плазмі у свиней, яких годували SBM, але жодних доказів різниці в швидкостях росту. Грейнер та ін. [21, 22] оцінювали збільшення вмісту в їжі ізофлавонів та спостерігали поліпшення показників PRRS-позитивних свиней, переважно в періоди пікової віремії. Сміт та ін. [19] дієти, що харчувались на основі концентрату соєвого білка або обробленого ферментами SBM з ізофлавонами або без них, і спостерігали зміни в активації адаптивної імунної системи, хоча ніякого впливу на показники росту не спостерігалося.

Іншим важливим фактором є те, що реакція на ефективність могла бути зумовлена заниженням вимог щодо АА щодо Lys. Наші дієти були сформульовані так, щоб відповідати або перевищувати оцінки вимог NRC [1]; тим не менше, якщо будь-яка з цих оцінок не є точною, збільшивши включення SBM, ми могли б потенційно виправити дефіцит АА. Однак більшість коефіцієнтів АА значно перевищували рекомендовані NRC [1], тому відповіді на СБМ навряд чи будуть зумовлені зміною коефіцієнтів АА.

Висновок

Розплідники свиней, що годувались раціонами зі збільшенням кількості СБМ, мали суперечливі відповіді в ADG, але G: F та CE були покращені в обох експериментах. Результати поточного дослідження дозволяють припустити, що енергетична цінність SBM може оцінюватися в діапазоні від 105% до 125% енергії кукурудзи, або від 2816 до 3332 ккал/кг NE, що вказує на те, що NRC [1] потенційно недооцінює SBM NE значення. Це має важливі наслідки, оскільки збільшує значення SBM у складі дієти. Однак незрозуміло, чи вигода від більш високого включення SBM повністю обумовлена енергією, чи інший механізм, який потенційно залучає власні компоненти SBM, такі як ізофлавони, може частково нести відповідальність за реакцію, яка спостерігається в цьому дослідженні.

Наявність даних та матеріалів

Наявність даних за запитом до відповідного автора.