Wpływ sfermentowanej paszy na ciężarne lochy

Okres ciąży jest szczególnym etapem żywienia loch i krytycznym oknem dla rozwoju embrionalnego prosiąt. Stan fizyczny loch prośnych bezpośrednio determinuje zdrowie prosiąt i żywotność loch hodowlanych. Na wydajność produkcyjną loch prośnych wpływa pasza, genetyka, żywienie, środowisko i inne czynniki, wśród których pasza ma szczególnie znaczący wpływ.

W połowie lat 90-tych, w związku z zagrożeniami wynikającymi ze nadużywania antybiotyków i rosnącą presją na ochronę środowiska, badacze zaczęli skupiać się na preparatach mikrobiologicznych wolnych od zanieczyszczeń i pozostałości, charakteryzujących się wyjątkowymi właściwościami funkcjonalnymi. Obecnie technologia pasz fermentowanych mikrobiologicznie stała się kluczowym obszarem strategicznym dla rozwoju przemysłu hodowlanego na całym świecie. W 2008 roku Lu Wenqing zdefiniował paszę fermentowaną przez drobnoustroje jako biologicznie aktywną paszę lub surowce paszowe produkowane w sztucznie kontrolowanych warunkach: wykorzystując roślinne produkty uboczne pochodzenia rolniczego jako główne substraty, mikroorganizmy rozkładają i syntetyzują czynniki antyżywieniowe w materiałach roślinnych, zwierzęcych i mineralnych poprzez reakcje metaboliczne, wytwarzając składniki odżywcze, które są łatwiejsze do spożycia, trawienia i wchłaniania przez zwierzęta gospodarskie bez toksycznych skutków ubocznych. Produkcja i zastosowanie paszy fermentowanej mikrobiologicznie ma długą historię i przyciąga coraz większą uwagę badaczy, stając się głównym tematem badawczym dotyczącym zrównoważonego rozwoju hodowli zwierząt. W artykule dokonano przeglądu wpływu sfermentowanej paszy na równowagę flory jelitowej, wydajność rozrodczą, regulację układu odpornościowego i charakterystykę kału ciężarnych loch.

1. Wpływ na florę jelitową loch ciężarnych

Zdrowy przewód jelitowy loch utrzymuje równowagę mikroekologiczną poprzez wzajemne interakcje i ograniczenia pomiędzy różnymi społecznościami drobnoustrojów. Kiedy obce mikroorganizmy atakują ekosystem jelitowy, rodzima flora będzie wywierać działanie hamujące, blokując kolonizację. W szczególności pożyteczne bakterie hamują adhezję i proliferację szkodliwych drobnoustrojów na błonie śluzowej jelit poprzez wykluczenie konkurencyjne.

Badania przeprowadzone przez Tuomolę (1999) i Forestiera (2001) wykazały, że probiotyki w paszy fermentowanej stabilizują prawidłową mikroflorę jelitową i hamują kolonizację patogenów u ciężarnych macior poprzez zakłócanie interakcji drobnoustrojów, w szczególności ograniczanie przyłączania się bakterii chorobotwórczych, takich jak Escherichia coli i Salmonella, do komórek nabłonka jelit.

W 2009 roku Jia Minghui i in. karmiono sfermentowaną paszą prosięta odsadzone od maciory i stwierdzono, że skumulowana liczba prosiąt z biegunką w grupie leczonej spadła o 16,7% w porównaniu z grupą kontrolną. W 2007 roku Jin Zhuang i in. donoszą, że pasza fermentowana przez bakterie kwasu mlekowego poprawia odporność na choroby u świń o masie ciała 25–50 kg. Cao Xuejin i in. (2011) stwierdzili, że sfermentowana pasza hamuje proliferację jelitowych bakterii gnilnych, zmniejsza wytwarzanie szkodliwych metabolitów, w tym amoniaku, indolu i amin biogennych, a tym samym zmniejsza częstość występowania zaparć i związanych z nimi zaburzeń jelitowych.

2 Wpływ na wydajność reprodukcyjną loch prośnych

W przypadku loch ciężarnych powszechnie przyjmuje się strategię karmienia polegającą na ograniczonym karmieniu w czasie ciąży i karmieniu laktacją ad libitum. Obfite, wysokiej jakości wydzielanie mleka podczas laktacji jest niezbędne dla wzrostu prosiąt, co wymaga odpowiedniego zaopatrzenia w składniki odżywcze dla ciężarnych loch. Liczne badania potwierdziły, że diety uzupełnione probiotyczną paszą fermentowaną znacznie poprawiają wskaźniki rozrodu, w tym zdolność laktacyjną, jakość mleka, masę odsadzeniową i stan zdrowia prosiąt, przy jednoczesnym spełnieniu podstawowych potrzeb żywieniowych loch.

Alexopoulos (2004) i Taras (2005) uzupełniali dietę loch zarodnikami odpowiednio Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis i Bacillus toyoi, w obu przypadkach odnotowano wyższą całkowitą liczbę odsadzonych prosiąt i średnią masę odsadzeniową.

W 2006 roku Stamati i in. dodano Bacillus toyoi do diety loch w późnej ciąży i macior w okresie laktacji. W 14. dniu laktacji zawartość tłuszczu i białka w mleku w grupie kontrolnej uległa istotnemu zmniejszeniu, w grupie leczonej zaobserwowano jedynie niewielkie spadki, przy czym różnice były istotne statystycznie pomiędzy grupami (p<0,05). Prosięta z grupy leczonej miały średnią masę odsadzeniową o 0,5 kg większą niż prosięta z grupy kontrolnej. Tymczasem duży odsetek loch w grupie kontrolnej cierpiał na zaburzenia laktacji i zespół MMA (Mastitis-Metritis-Agalactia). Dodatkowe badania przeprowadzone przez Alexopoulosa, Tarasa i Bohmera potwierdziły, że suplementacja diety Bacillus toyoi i Enterococcus faecium zwiększa spożycie paszy i łagodzi utratę masy ciała u loch w okresie laktacji.

3. Wpływ fermentowanej paszy na układ odpornościowy u ciężarnych loch

Masowo namnażające się probiotyki powstające podczas fermentacji paszy wywierają znaczący wpływ wzmacniający odporność na ciężarne lochy. Badania potwierdzają, że probiotyki stymulują odporność komórkową i humoralną loch poprzez ich metabolity, składniki ściany komórkowej, genomowe DNA i inne substancje bioaktywne.

Medina i in. (2007) odkryli, że żywe szczepy, strukturalne cząsteczki bakterii i genomowy DNA Bifidobacterium i bakterii kwasu mlekowego posiadają specyficzne dla szczepu funkcje immunomodulacyjne. Peng Sun i Suman Kapila i in. (2007) podali, że sfermentowana pasza zwiększa odporność komórkową u ciężarnych loch poprzez podniesienie lokalnego stężenia immunoglobulin i stymulację wydzielania IgA i IgG. IgG blokuje adhezję wirusa w ciałach loch, hamuje proliferację bakterii i stabilizuje równowagę mikroflory jelitowej. Jest to jedyne przeciwciało ochronne, które może przejść przez łożysko od ciężarnej lochy do płodu, zapewniając ochronę immunologiczną na wczesnym etapie rozwoju zarodka.

Jeśli chodzi o odporność humoralną, probiotyki zawarte w sfermentowanej paszy aktywują makrofagi, limfocyty T, komórki NK i komórki dendrytyczne w błonie śluzowej jelit, wzmacniając odpowiedź immunologiczną ciężarnych macior.

Ponadto probiotyki przyspieszają perystaltykę jelita cienkiego, aby złagodzić lub wyeliminować zaparcia u ciężarnych loch. Treut i in. (2009) uzupełnili dietę loch w okresie okołoporodowym Saccharomyces boulardii, co optymalizowało konsystencję kału i łagodziło niekorzystny wpływ stresu na funkcje trawienne. Wang Xuedong (2006) i Li Biao (2009) osobno wykazali, że suplementacja aktywnych drożdży przebudowuje strukturę mikroflory żołądka i ułatwia proliferację bakterii beztlenowych i Bifidobacterium w treści żołądkowej. Podsumowując, fermentowana pasza probiotyczna wyraźnie zmniejsza zaparcia u loch, wzmacnia odporność matki, poprawia rozwój płodu i wywiera długoterminowy korzystny wpływ na potomstwo prosiąt.

4. Wpływ sfermentowanej paszy na charakterystykę kału ciężarnych loch

Kał prośnych loch zawiera duże ilości azotu, fosforu i pozostałości dodatków paszowych, które powodują poważne zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby, przy czym azot i fosfor stanowią największe zagrożenie dla środowiska. Zanieczyszczenie azotem wynika głównie z niepełnego rozkładu i wykorzystania surowego białka w paszy przez lochy. Dane Han Aiyuna i in. (2004) wskazali, że 50–70% azotu w paszach roślinnych jest wydalane z kałem. Obecnie składniki roślinne stanowią blisko 90% handlowej paszy dla świń, zawierającej 60–80% fosforu ogólnego. Jednakże ciężarnym lochom brakuje endogennej fitazy rozkładającej fosfor, co prowadzi do niskiej efektywności wykorzystania fosforu. Nadmiar azotu i fosforu wydalanych w odchodach świń poważnie pogarsza jakość środowiska.

Zhang Min i in. (2002) odkryli, że dietetyczna, probiotyczna, sfermentowana pasza obniża poziom surowego białka w diecie i indukuje produkcję fitazy, która promuje wchłanianie fosforu, zmniejszając w ten sposób wydalanie azotu i fosforu. Liu Ruili i in. (2011) wykazali, że świnie o masie ciała 65–100 kg karmione mieszanką probiotyczną, sfermentowaną paszą wydalały o 6,06 g mniej azotu i 3,97 g mniej fosforu dziennie w porównaniu z grupą kontrolną.

Ogólnie rzecz biorąc, fermentacja poprawia jakość niekonwencjonalnych materiałów paszowych, drastycznie zwiększając całkowitą liczbę probiotyków i poziom wolnych aminokwasów, a także zwiększając zawartość nieorganicznego fosforu. Podawana prośnym maciorom sfermentowana pasza poprawia wykorzystanie azotu i fosforu, ogranicza wydalanie składników odżywczych i zapewnia korzyści ekonomiczne i środowiskowe.