Abstract

fundal

Prezenta lucrare are ca scop evaluarea efectului diferitelor niveluri de incluziune a unei muște soldat negru parțial degresată (Hermetia illucens, L.; HI) făină de larve pentru rațe. Un total de 192 de rățuști de la Moscova de 3 zile (Cairina moschata domestica, Canedins R71 L White, Grimaud Freres Selection, Franța) au fost împărțiți în 4 grupuri, li s-au atribuit 4 tratamente dietetice diferite (6 replici/tratament și 8 păsări/replică) și au fost crescuți de la 3 la 50 de zile. Masa larvelor HI a fost inclusă la niveluri crescânde (0, 3%, 6% și 9%, HI0, HI3, HI6 și respectiv HI9) în dietele izonitrogene și izoenergetice formulate pentru 3 faze de hrănire: starter (vârsta de 3-17 zile), cultivator (18-38 zile) și finisher (39-50 zile). Performanța de creștere și digestibilitatea aparentă a tractului total au fost evaluate în timpul studiului folosind dioxid de titan ca marker inert (0,3% din incluziune). La vârsta de 51 de zile, au fost sacrificate două păsări pe stilou și s-au efectuat investigații histomorfologice.

includerii

Rezultate

Greutatea vie și creșterea medie zilnică au arătat un răspuns pătratic la creșterea mesei HI în perioada cultivatorului (minim corespunzător grupului HI6). Nu s-au observat efecte ale nivelurilor de incluziune dietetică pentru aportul zilnic de furaje sau raportul de conversie a furajelor. Aparenta uscată și digestibilitatea materiei organice nu au fost afectate de tratamentul dietetic. S-a observat o scădere liniară pentru digestibilitatea aparentă a proteinelor brute în perioada inițială (minim pentru grupurile HI9). Digestibilitatea aparentă a extractului eteric a crescut liniar în timpul perioadelor de cultivare și finisare (minim pentru grupul HI0). Indicii morfometrici nu au fost influențați de tratamentele dietetice.

Concluzii

Includerea a până la 9% din făina de larve HI parțial degresată în dieta rațelor nu a cauzat niciun efect asupra performanței de creștere, precum și digestibilitate aparentă. Mai mult, incluziunea HI dietetică a păstrat dezvoltarea intestinală fiziologică.

Introducere

Cu o creștere de 1,8% pe an estimată până în 2050, producția de păsări de curte este unul dintre sectoarele cu cea mai rapidă creștere [1]. Producția de carne de rață a cunoscut o mare expansiune în ultimii ani, trecând de la 2,23 milioane de tone în 1996 la peste 4,5 milioane de tone în 2016 [2]. Producția de rațe joacă un rol important în Italia, în 2017 fiind produse 3,27 mii de tone [3]. Creșterea rațelor are un mare potențial, deoarece rațele sunt printre cei mai rapizi producători de proteine ​​animale și pot contribui la viitoarele nevoi nutriționale ale populației mondiale în creștere [4].

Până în prezent, nicio cercetare nu a investigat posibilitatea includerii făinii de insecte în dieta rațelor. Prin urmare, scopul studiului a fost de a evalua performanța de creștere, digestibilitatea și morfologia intestinală a rațelor femele de pui de carne (Cairina moschata domestica) diete hrănite, inclusiv masă HI.

Materiale și metode

Păsări și creșterea animalelor

Prezentul proces a fost efectuat la instalația de păsări a Universității din Torino (Italia). Protocolul experimental (Prot. Nr. 380576, 4 decembrie 2017) a fost aprobat de Comitetul Bioetic al Universității din Torino (Italia). Casa de păsări avea o lățime de 7 m × 50 m lungime × 7 m înălțime și era dotată cu o podea și pereți impermeabili, acoperită complet de gresie și avea un sistem de ventilație automată. Un total de 192 de rațe Moscova femele de 3 zile (Canedins R71 L White, Grimaud Freres Selection, Franța) au fost găzduite în 24 stilouri și alocate aleatoriu 4 tratamente dietetice, fiecare grup constând din 6 stilouri ca replici cu 8 păsări pe stilou (greutate medie medie (LW): 71,32 ± 2,95 g). Fiecare stilou avea 1,20 m lățime × 2,20 m lungime și era acoperit cu coji de orez ca așternut. În primele 3 săptămâni, animalele au fost încălzite de lămpi cu infraroșu. Programul de iluminare a fost de 23 h lumină: 1 oră întuneric până în ziua 3 a procesului, iar ulterior perioada întunecată a fost crescută treptat la 6 ore și menținută constantă până la sacrificare. Parametrii de mediu au fost monitorizați zilnic pe întreaga perioadă a studiului.

Dietele

Au fost obținute patru tratamente dietetice în care au fost incluse niveluri crescânde de masă de larvă HI parțial degresată (Hermetia Deutschland GmbH & Co KG, Baruth/Mark, Germania). Pentru a evalua efectul includerii mesei HI în diete, masa HI a fost inclusă ca înlocuitor al mesei cu gluten, o materie primă utilizată în mod obișnuit în hrana comercială cu rațe, a cărei valoare nutrițională este comparabilă cu masa HI.

Grupul de control (HI0) a fost hrănit cu o dietă fără făină de insecte (9% includere de făină de gluten de porumb); 3%, 6% și 9% din masa de gluten au fost substituite cu mese cu larve HI în dietele HI3, HI6 și, respectiv, HI9 (Tabelul 1).

Dietele au fost izonitrogene și izoenergetice și au fost formulate folosind valorile energiei aparente metabolizabile (AMEn) pentru un HI parțial degresat, care fusese calculat de Schiavone și colab. [23] și conform INRA pentru celelalte ingrediente [28] ambele pentru găinile de pui. Cerințele esențiale de aminoacizi au fost calculate cu valoarea matricei pentru aminoacizii digerabili conform Schiavone și colab. [23] pentru masa HI și Pingel și colab. [29] pentru celelalte ingrediente, respectiv pentru găini și rațe. Au fost furnizate furaje și apă ad libitum pe tot parcursul procesului. S-a aplicat un program de hrănire în 3 faze: o dietă de început (zilele 3 - 17), o dietă pentru cultivatori (zilele 18 - 38) și o dietă finisher (zilele 39 - 51).

Analiza chimică a mesei HI și a dietelor experimentale

Dietele experimentale au fost măcinate pentru a trece printr-o sită de 0,5 mm și depozitate în recipiente etanșe de plastic. Masa de larve HI și dietele experimentale au fost analizate pentru DM (AOAC, numărul metodei # 934.01), cenușă (AOAC, numărul metodei # 942.05), CP (AOAC, numărul metodei # 984.13), fibra detergentă neutră (NDF; AOAC, numărul metodei # 2002.04) și fibre detergente acide (ADF; numărul metodei AOAC # 973.18) [30]. EE (AOAC, numărul metodei # 2003.05) a fost determinat în conformitate cu AOAC internațional [31].

Conținutul de chitină din masa HI a fost determinat în conformitate cu Finke și colab. [32] utilizând ADF ajustat pentru conținutul său de azot.

Pentru a efectua determinarea aminoacizilor în masa HI, probele au fost preparate folosind o etapă de hidroliză de 22 de ore în 6 mol/L HCI la 112 ° C sub atmosferă de azot. Oxidarea performică a acidului a avut loc înainte de hidroliza acidă pentru metionină și cistină. Aminoacizii din hidrolizat au fost determinați prin HPLC după derivatizarea postcolumnă, conform procedurii descrise de Madrid și colab. [33]. Triptofanul nu a fost determinat. Extracția lipidelor și profilarea acizilor grași din dietele experimentale [34,35,36] au fost efectuate la laboratorul Departamentului de Medicină Animală, Producție și Sănătate, Universitatea din Padova, Legnaro, Italia, în conformitate cu metoda lui Christie [37]. ]. Toate analizele au fost efectuate în trei exemplare (Tabelul 1).

Compoziția chimică a mesei HI a fost următoarea: DM, 92,41 g/kg; CP, 56,71% DM; EE, 10,70% DM; cenușă, 16,38% DM; chitină, 6,43% DM; DL-metionină, 0,63% DM și L-lizină, 1,89% DM.

Performanță de creștere

Păsările au fost etichetate individual cu un semn de aripă și cântărite la sosirea lor. Mortalitatea și semnele clinice ale bolii au fost monitorizate zilnic pe tot parcursul studiului. Greutatea vie (LW) a animalelor a fost înregistrată la nivel individual la începutul și la sfârșitul fiecărei faze de hrănire (vârsta de 3, 17, 38 și 50 de zile), iar furajele au fost îndepărtate cu 2 ore înainte ca păsările să fie cântărit. Câștigul mediu zilnic (ADG) și aportul mediu zilnic de hrană (DFI) au fost înregistrate la un nivel de creion la sfârșitul fiecărei perioade de creștere.

Raportul de conversie a hranei (FCR) a fost calculat pentru fiecare perioadă de creștere și pentru perioada experimentală generală. Toate măsurătorile au fost efectuate folosind cântare electronice (Sartorius-Signum®, Bovenden, Germania).

Test de digestibilitate

Testul de digestibilitate a fost efectuat la sfârșitul fiecărei faze de hrănire folosind dioxid de titan (TiO2, 0,3 g/kg) ca marker indigestibil în fiecare dietă experimentală (Tabelul 1), pentru a evalua coeficienții aparenți ai digestibilității tractului total (ATTDC). Kaczmarek și colab. [38] a fost utilizată metoda de colectare a excrementelor, cu ușoare modificări, după cum a raportat Dabbou și colab. [39]. Pe scurt, toate păsările au fost scoase din fiecare stilou și adăpostite în cuști cu plasă de sârmă (n = 6 replici) timp de aproximativ 1 h/zi timp de patru zile consecutive pentru a colecta probe proaspete de excreție.

După colectare, probele de excreție, din care au fost îndepărtate penele și așternutul, au fost imediat înghețate la - 20 ° C. La sfârșitul fiecărei perioade de colectare, excrementele au fost reunite, liofilizate, împământate și depozitate la 4 ° C. Toate analizele au fost efectuate pe două replici pentru fiecare probă. ATTDC a fost evaluat pentru DM, CP, EE și OM. Conținutul de acid uric (UA) din probele de excreție a fost determinat spectrofotometric (spectrometria UNICAN UV - Vis, Helios Gamma, Regatul Unit) în conformitate cu metoda Marquardt [40]. Azotul conținut în acidul uric este de 33,33%. Suma CP din excremente (CP corectat) a fost calculat folosind excreta CP, corectat pentru UA după cum urmează:

Conținutul de TiO2 a fost măsurat pe un spectrofotometru UV (UNICAN UV - vis Spectrometry, Helios Gamma, Marea Britanie) urmând Myers și colab. [41] metoda .

ATTDC a nutrienților din dietă a fost calculată utilizând următoarea metodă [42]:

Unde X reprezintă DM, CP, EE sau OM.

Proceduri de sacrificare

La vârsta de 50 de zile, LW final al păsărilor a fost înregistrat individual și 12 rațe pe dietă (două păsări pe stilou) au fost alese pe baza mediei LW pen și identificate prin intermediul unui inel de coadă. Apoi furajul a fost îndepărtat și, după 12 ore de post (la vârsta de 51 de zile), animalele selectate au fost transferate într-un abator comercial și sacrificate prin asomare electrică și sângerare, în conformitate cu reglementările standard ale UE. S-au obținut carcasele smulse și eviscerate, s-au îndepărtat capul, gâtul și picioarele.

Investigații histomorfologice

Segmente intestinale (aproximativ 5 cm lungime, 12 animale pe grup) din duoden, jejun și ileon au fost prelevate în timpul sacrificării și spălate cu soluție salină 0,9% pentru a elimina tot conținutul. Segmentele intestinale colectate au fost ansa duodenului, tractul anterior diverticulului Meckel (jejun) și tractul înainte de joncțiunea ileocolică (ileon). Probele intestinale au fost fixate într-o soluție de formalină tamponată 10%, încorporată în mod obișnuit în blocuri de ceară de parafină, secționate la o grosime de 5 μm, montate pe lamele de sticlă și colorate cu hematoxilină și eozină (HE) pentru analiză morfometrică. Indicii morfometrici evaluați au fost după cum urmează: înălțimea villusului (Vh, de la tipul villusului până la criptă), adâncimea criptei (Cd, de la baza villusului până la submucoasă) și înălțimea villusului până la adâncimea criptei/Cd ) raport [27]. Analizele morfometrice au fost efectuate pe 10 vilozități bine orientate și intacte și 10 cripte alese dintre duoden, jejun și ileon [26].

analize statistice

Analizele statistice au fost efectuate folosind pachetul software SPSS (versiunea 21 pentru Windows, SPSS Inc., Chicago, IL, SUA). Rata mortalității a fost analizată prin intermediul unui test Chi-pătrat, folosind ca referință grupul HI0. Testul lui Shapiro-Wilk a stabilit normalitatea sau non-normalitatea distribuției. Presupunerea unor varianțe egale a fost evaluată prin intermediul testului de omogenitate a varianței lui Levene. Unitatea experimentală a fost un stilou pentru performanța de creștere și digestibilitate, în timp ce rața a fost utilizată pentru morfologia intestinală. Datele colectate au fost testate cu ajutorul ANOVA unidirecțional. Contrastele polinomiale au fost utilizate pentru a testa răspunsurile liniare și pătratice pentru a crește nivelul de incluziune HI în dietă. Indicii morfometrici intestinali au fost analizați prin potrivirea unui model mixt liniar general (GLMM). GLMM a permis ca indicii morfometrici (Vh, Cd și Vh/Cd, separat) să depindă de trei factori fixi (dieta, segmentul intestinal și interacțiunea dintre dietă și segmentul intestinal). Animalul a fost inclus ca efect aleatoriu pentru a ține cont de măsurători repetate la aceeași rață. Interacțiunile dintre nivelurile factorilor fixi au fost evaluate prin intermediul unor comparații perechi.

Diferențele dintre tratamente au fost considerate semnificative statistic atunci când P valori ≤0,05.

Rezultate

Performanță de creștere

Ratele cumulate de mortalitate ale grupurilor HI0 (4,16%), HI3 (2,08%), HI6 (2,08%) și HI9 (2,08%) nu au fost influențate de tratamentele dieteticeP > 0,05). Performanțele de creștere ale rațelor de pui sunt rezumate în Tabelul 2. În general, LW nu a fost influențată de tratamentele dietetice (P > 0,05), cu excepția vârstei de 38 de zile, când s-a observat un răspuns pătratic în LW pentru creșterea nivelului de masă HI, cu un minim observat pentru grupul HI6P Tabelul 2 Efectul incluziunii alimentare a larvei HI dietetice asupra performanței de creștere a rațelor femele (n = 6)

ADG nu a fost afectat de tratamentele dietetice (P > 0,05), cu excepția grupului HI6 în a doua perioadă (18-38 zile), unde ADG a prezentat un răspuns pătraticP 0,05).

Test de digestibilitate

Coeficienții de digestibilitate aparenți sunt raportați în tabelul 3. Digestibilitatea DM nu a fost afectată de tratamentul dietetic pe tot parcursul studiului, precum și de OM (P > 0,05). În perioada de început (vârsta de 3-17 zile) digestibilitatea CP a scăzut liniar, cu un minim corespunzător grupurilor HI9P Tabelul 3 Efectul includerii dietetice a făinii de larvă HI asupra digestibilității aparente a nutrienților rațelor Moscova (n = 6)

În perioadele de la 18 la 38 de zile și de la 39 la 50 de zile, digestibilitatea EE a prezentat o creștere liniară, cu un maxim corespunzător grupului HI9 (P 0,05).

Investigații histomorfologice

Efectele dietei, segmentului intestinal și interacțiunii dintre dietă și segmentul intestinal asupra indicilor morfometrici intestinali ai rațelor sunt rezumate în Tabelul 4. Segmentul intestinal a afectat semnificativ Vh, Cd și Vh/Cd (P 0,05) au fost observate pe indicii morfometrici. Duodenul a prezentat valori mai mari ale Vh și Cd (P Tabelul 4 Indici morfometrici intestinali la rațe în raport cu dieta și segmentul intestinal (n = 12, sfârșitul procesului)

Discuţie

Performanță de creștere

În prezent, nu este disponibilă nicio literatură cu privire la utilizarea meselor cu insecte în hrănirea rațelor. Din acest motiv, toate comparațiile cu datele din literatură s-au referit la alte specii de păsări de curte hrănite cu mese HI și alte mese de insecte.

Utilizarea făinii de larvă HI ca înlocuitor al făinii de gluten de porumb este adecvată în hrănirea rațelor Moscova. Pe parcursul întregii perioade experimentale, performanțele de creștere observate în prezentul studiu nu au fost influențate de nivelurile de incluziune dietetică a mesei HI, așa cum sa observat deja în alte cercetări la prepelițe și găini ouătoare [10, 24]. Mai mult, absența modificărilor histomorfologice intestinale poate explica, de asemenea, rezultatele performanței creșterii, precum și digestibilitatea nutrienților ușor afectată.

Test de digestibilitate

Rezultatele obținute în prezenta arată că includerea făinii de larvă HI în dietele de rață Moscova a afectat parțial coeficienții de digestibilitate aparenți ai nutrienților. În concordanță cu rezultatele noastre, Cullere și colab. [10] nu a raportat nicio diferență în digestibilitatea aparentă totală a DM și OM la prepelițele de pui, ca urmare a nivelului de includere HI în dietă. Dimpotrivă, la găinile ouătoare hrănite cu 17% masă HI în dietă, digestibilitatea ileală aparentă a DM a fost mai mică în grupul hrănit cu masă HI decât la martor [22]. Rezultatele raportate de Bovera și colab. [24] a arătat că includerea mesei HI cu până la 7,3% în dietele de stabilire nu a afectat digestibilitatea aparentă DM ileală, comparativ cu controlul cu masa de proteine ​​vegetale, în timp ce includerea a 14,6% a redus digestia aparentă DM ileală. Într-un alt studiu, utilizarea TM în dietele de pui broiler a înrăutățit digestibilitatea aparentă a DM ileală comparativ cu controlul cu SBM [44].

În ansamblu, efectele absente sau moderate asupra nutrienților ATTDC nu au avut niciun impact asupra performanțelor de creștere a rațelor, fără a afecta LW, ADG, DFI și FCR finale.

Investigații histomorfologice

Includerea alimentelor HI dietetice nu a afectat morfologia intestinului rațelor din studiul nostru. Întrucât s-a raportat că creșterea rapidă a găinilor depinde strict de integritatea morfologică și funcțională a tractului digestiv [25], este rezonabil să se facă ipoteza că utilizarea făinii de insecte nu influențează negativ dezvoltarea intestinului și, în consecință, performanța animalelor. Dezvoltarea mai mare a mucoasei observată în duoden decât în ​​celelalte segmente intestinale este de asemenea în acord cu studiile anterioare disponibile pe pui de carne [11, 14,15,16,17, 53, 54], sugerând astfel că utilizarea făinii de insecte duce la conservarea a morfologiei intestinale fiziologice. Într-adevăr, duodenul este tractul intestinal care suferă cea mai rapidă reînnoire celulară și este, de asemenea, primul segment intestinal care primește stimulii fizici, chimici și hormonali cauzați de prezența dietei în lumen [54]. Rezultatele obținute despre conservarea histomorfologiei intestinale în toate grupurile dietetice contribuie la validarea a ceea ce s-a discutat anterior în ceea ce privește digestibilitatea nutrienților și performanțele de creștere.

Concluzii

Din cunoștințele autorilor, acesta este primul studiu care a evaluat posibilitatea includerii făinii de insecte în nutriția rațelor și care a demonstrat cum făina de larve HI poate fi o sursă de proteine ​​valoroasă pentru rațe. Creșterea nivelurilor de incluziune a unei mese HI parțial degresate în dietele de rață Moscova nu a afectat performanțele de creștere ale păsărilor, care au prezentat LW, ADG, DFI și FCR similare cu grupul de control hrănit cu făină de gluten de porumb și au avut doar efecte slabe asupra digestibilitate aparentă a tractului total în primele etape de creștere. Mai mult, aceste niveluri crescânde nu au afectat morfologia intestinală și nici nu au provocat modificări histopatologice. Din această investigație preliminară, se pare că făina de larve HI poate fi inclusă în hrănirea rațelor la niveluri de până la 9% din dietă, fără efecte negative asupra creșterii, digestibilității sau sănătății animalelor. În plus, rezultatele obținute ajută la extinderea informațiilor disponibile despre utilizarea insectelor în nutriția păsărilor.