Abstract

fundal

Au fost efectuate două experimente pentru a determina efectele creșterii cantităților de făină de soia (SBM) în dietele porcine și a estima valoarea energetică a SBM.

raport

Metode

Un total de 2233 porci (PIC 337 × 1050, Hendersonville, TN) și 3796 porci (PIC 359 × C40), inițial 11,0 kg și 17,6 kg greutate corporală (BW), au fost folosiți în Exp. 1 și respectiv 2. În Exp. 1, porcii au fost plasați în 92 pixuri conținând fiecare câte 20 până la 27 de porci. În Exp. 2, porcii au fost plasați în 84 creioane conținând fiecare 37 până la 43 de porci. Tratamentele au fost atribuite într-un design aleatoriu al blocului complet, cu BW ca factor de blocare. Tratamentele dietetice au constat în 21%, 27%, 33% sau 39% SBM în Exp. 1 și 17,5%, 22%, 26,5%, 31%, 35,5% sau 40% SBM în Exp. 2, obținută prin modificarea ratei de incluziune a aminoacizilor alimentari și a boabelor de porumb. Pentru Exp. 1, probe reprezentative de boabe de porumb, SBM și boabe uscate de distilatoare cu solubile au fost analizate pentru conținutul total de AA înainte de formularea dietei. Pentru Exp. 2, dietele au fost formulate folosind încărcări de nutrienți NRC (2012). Dietele de tratament au fost hrănite timp de 21 și 22 de zile (Exp. 1 și 2) și au existat 23 de replici în Exp. 1 și 14 replică în Exp. 2. Porcii au fost cântăriți și dispariția furajelor a fost măsurată săptămânal pentru a calcula câștigul zilnic mediu (ADG), aportul zilnic mediu de hrană (ADFI), raportul câștig-hrană (G: F) și eficiența calorică (CE). Datele au fost analizate cu blocul ca efect aleatoriu și tratamentul ca efect fix, iar contrastele au fost construite pentru a testa efectele liniare și pătratice ale creșterii SBM.

Rezultate

În Exp. 1, a existat o tendință (liniară, P = 0,092) pentru o scădere a ADFI pe măsură ce SBM a crescut. A existat o tendință (P = 0,090) pentru un răspuns pătratic pentru ADG, cu o scădere a ADG observată cu 39% incluziune SBM. Porcii alimentați cu diete cu SBM în creștere au avut o tendință (pătratică, P = 0,069) pentru o creștere a G: F până la 33% SBM și o îmbunătățire, P = 0,001; pătratic, P = 0,063) în CE cu SBM în creștere. Folosind CE pentru a estima energia SBM în raport cu porumbul, s-a determinat o valoare de 105,4% din energia porumbului sau 2816 kcal/kg NE folosind toate punctele de date. La eliminarea valorii CE a tratamentului cu 39% SBM datorită tendinței pătratice, SBM a fost estimat a avea 121,1% din energia porumbului sau 3236 kcal/kg NE. În Exp. 2, a existat o scădere (liniară, P = 0,001) și ADFI. Porcii hrăniți cu SBM în creștere au avut o tendință (liniară, P = 0,065) pentru ADG redus, dar o îmbunătățire, P = 0,001) în G: F și CE pe măsură ce SBM a crescut. Valoarea energetică a SBM a fost estimată la 124,7% din energia porumbului sau 3332 kcal/kg NE.

Concluzii

Rezultatele sugerează că hrănirea nivelurilor crescânde de SBM îmbunătățește G: F și CE. Valoarea energetică a SBM a fost estimată a fi între 105% și 125% porumb, ceea ce este mult mai mare decât ar indica NRC (2012).

fundal

Făina de soia (SBM) este principala sursă de proteine ​​vegetale pentru dietele porcine din Statele Unite. Profilul de aminoacizi (AA) al SBM este bine echilibrat și completează profilul AA al boabelor precum porumbul și grâul, iar acești AA sunt foarte digerabili pentru porci [1]. Conținutul energetic al SBM a fost raportat [1] ca 3619 kcal/kg de energie digerabilă (DE) și 3294 kcal/kg de energie metabolizabilă (ME), ceea ce sugerează că SBM are 105% și 97% din valorile DE și ME ale boabelor de porumb, respectiv. Mai recent, nutriționiștii porcini au adoptat sistemul de energie netă (NE) datorită corelației mai mari cu performanța în raport cu sistemele DE sau ME [2]. Folosind sistemul NE, SBM conține 2087 kcal/kg, ceea ce reprezintă doar 78% din valoarea energiei porumbului [1]. Cu toate acestea, cercetări recente arată îmbunătățiri ale raportului câștig-hrănire (G: F) la porci hrăniți cu niveluri crescânde de SBM [3, 4], ceea ce ar putea indica faptul că NRC [1] subestimează NE de SBM.

Încercările de calorimetrie pentru măsurare NU implică proceduri care necesită muncă intensivă, care necesită echipamente foarte specializate. O abordare practică efectuată în condiții de teren pentru a estima valorile energetice a câștigat acceptul în rândul nutriționiștilor porci. Hrănirea cantităților crescânde de ingredient și utilizarea diferențelor de eficiență calorică (CE) pentru a estima conținutul energetic al unui ingredient test în raport cu un ingredient cunoscut, de obicei porumb, a fost raportată de alții și uneori denumită energie productivă [5,6,7, 8,9]. Pe măsură ce includerea ingredientului testat crește, CE nu ar trebui să se schimbe dacă estimarea sa de energie este corectă. Creșterile sau scăderile CE indică supra-subestimarea conținutului de energie. Prin urmare, obiectivul acestui studiu a fost de a determina diferențele în performanța de creștere a porcilor hrăniți cu cantități crescânde de SBM și, prin utilizarea modificărilor CE, de a estima valoarea energetică a SBM în raport cu porumbul.

Metode

Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor din Kansas State University a aprobat protocolul utilizat în aceste experimente.

Dietele și designul experimental

Eșantioane reprezentative de boabe de porumb, SBM și boabe uscate distilatoare cu solubile au fost prezentate la Laboratoarele chimice ale stației experimentale agricole (Universitatea Missouri-Columbia, Columbia, MO, SUA) pentru determinarea conținutului total de AA (metoda 982.30; AOAC International [10 ]) înainte de formularea dietei (Tabelul 1) în Exp. 1. Valorile totale ale AA au fost înmulțite cu coeficienții digerabili ileali standardizați NRC [1] și utilizați în formularea dietei. Cerealele uscate din porumb, SBM și distilatoare au fost de asemenea analizate (Ward Laboratories, Inc., Kearney, NE) pentru materie uscată (metoda 935.29; AOAC International [10]), proteine ​​brute (metoda 990.03; AOAC International [10]), neutre fibre de detergent (Ankom [11]) și extract de eter (Ankom [12]). Pentru Exp. 2, dietele au fost formulate folosind încărcări de nutrienți NRC [1].

Au existat 4 tratamente dietetice în Exp. 1 constând în creșterea cantităților de SBM (21%, 27%, 33% sau 39% din dietă) cu 23 de replici pe tratament. În Exp. 2, au existat 6 tratamente dietetice (17,5%, 22,0%, 26,5%, 31,0%, 35,5% sau 40,0% SBM) cu 14 replici pe tratament. Cantitățile în creștere de SBM au fost obținute prin modificarea includerii claselor de furaje AA și a boabelor de porumb (tabelele 2 și 3). Dietele au fost formulate pentru a îndeplini sau a depăși estimările cerințelor NRC (2012) [1] și nu au fost echilibrate pentru NE. Valoarea NRC [1] NE pentru SBM (2087 kcal/kg) și porumb (2672 kcal/kg) au fost utilizate în formularea dietei. Valoarea NE pentru DDGS a fost estimată în funcție de conținutul de ulei pe baza lui Graham și colab. [7] ecuație. Dietele au fost furnizate sub formă de mash. Valoarea energetică a SBM în raport cu porumbul a fost estimată pe baza CE, care a fost obținută prin înmulțirea ADFI cu kcal de NE pe kg de dietă și împărțirea la ADG. Pentru a obține o estimare a energiei, valoarea energetică a SBM a fost ajustată pentru ca panta CE să fie zero.

Animale și locuințe

Experimentul 1 a fost realizat la New Horizon Farms Nursery Research (Pipestone, MN). Un total de 2233 porci (PIC 337 × 1050, Hendersonville, TN) au fost plasați în 92 stilouri conținând 20 până la 27 de porci de sex mixt și utilizați într-un studiu de 21 zile. Fiecare stilou (3,7 m × 2,3 m) avea podele din plastic și era echipat cu un alimentator uscat din oțel inoxidabil cu șase găuri și o apă pentru tigaie. Experimentul 2 a fost realizat la Centrul de Cercetare JBS (Tipton, MO, SUA). Un total de 3796 porci (PIC 359 × C40, Hendersonville, TN, SUA) au fost plasați în 84 stilouri cu 37 până la 43 porci per stilou. Fiecare stilou (6,9 m × 3,6 m) avea pardoseală complet arzătoare și era echipat cu un alimentator cu uscare uscată umedă cu 4 găuri din oțel inoxidabil și un udator pentru mamelon.

Porcii au fost înțărcați la vârsta de aproximativ 21 de zile, au fost plasați în stilouri pe baza greutății corporale inițiale (BW) și au fost hrăniți cu diete obișnuite până la începutul experimentelor. Pixurile porcilor au fost blocate de BW (BW inițial = 11,0 kg în Exp. 1 și respectiv 17,6 kg în Exp. 2, respectiv) și alocate la 1 din 4 sau 6 tratamente în Exp. 1 și respectiv 2, într-un design aleatoriu al blocurilor complete. Penele de porci au fost cântărite, iar dispariția furajelor a fost măsurată săptămânal pentru a determina câștigul mediu zilnic (ADG), aportul mediu zilnic de furaje (ADFI), G: F și CE. Culls și mortalitatea au fost înregistrate zilnic.

Analiza chimica

Probele de dietă reprezentative au fost obținute din fiecare tratament și depozitate la - 20 ° C până la analiză. Probele au fost analizate pentru materie uscată (metoda 935.29; AOAC International [10]), proteine ​​brute (metoda 990.03; AOAC International [10]), calciu (metoda 985.01; AOAC International [10]), fosfor (metoda 985.01; AOAC International [ 10]), fibre neutre de detergent (Ankom [11]) și extract de eter (Ankom [12]).

analize statistice

Datele au fost analizate ca un design aleatoriu al blocului complet, cu BW inițial ca factor de blocare. Au fost construite contraste unice de grad de libertate pentru a testa efectele liniare și pătratice ale SBM în creștere. Blocul a fost inclus ca efect aleatoriu și tratamentul ca efect fix. Pen a fost considerat unitatea experimentală. Datele au fost analizate folosind procedura GLIMMIX din SAS 9.4 (SAS Institute Inc., Cary, NC, SUA). Distribuția datelor a fost evaluată folosind inspecția vizuală a histogramelor înainte de analiza statistică. Rezultatele au fost considerate semnificative la P ≤ 0,05 și o tendință la 0,05

rezultate si discutii

Analiza chimica

Profilurile de aminoacizi analizate ale porumbului, DDGS și SBM utilizate în Exp. 1 au fost, în general, în limitele valorilor așteptate (Tabelul 1). Făina de soia și DDGS au avut o compoziție similară de aminoacizi cu valorile NRC [1], în timp ce AA din porumb a fost ușor mai mică decât estimările NRC [1], în special pentru Met și Leu. Analiza chimică a dietelor a fost în concordanță cu valorile formulate (tabelele 2 și 3).

Performanța creșterii și estimarea energiei

În Exp. 1, a existat o tendință (liniară, P = 0,092) pentru o scădere a ADFI pe măsură ce SBM dietetic a crescut (Tabelul 4). Porcii alimentați cu diete cu SBM în creștere au avut o tendință (pătratică, P = 0,090) pentru o îmbunătățire a ADG până la 33% SBM, urmată de o scădere a ADG atunci când 39% SBM a fost hrănită. Modificările ADG și ADFI au dus la o tendință (pătratică, P = 0,069) pentru o îmbunătățire a G: F până la 33% SBM. A existat o îmbunătățire (liniară, P = 0,001; pătratic, P = 0,063) în CE cu SBM în creștere. Nu au existat dovezi (P > 0,10) pentru diferența dintre rata de sacrificare și mortalitate.

În Exp. 2, a existat o reducere (liniară, P = 0,001) în ADFI pe măsură ce SBM a crescut. Porcii hrăniți cu SBM în creștere au avut o tendință (liniară, P = 0,065) pentru ADG redus (Tabelul 5). Cu toate acestea, diferențele au fost relativ mici și nu au dus la diferențe (P ≥ 0,27) în BW final. A existat o îmbunătățire (liniară, P = 0,001) în G: F și CE pe măsură ce SBM a crescut. A existat o reducere (liniară, P = 0,050) în rata de sacrificare și mortalitate pe măsură ce SBM a crescut.

Interesant este că Moran și colab. [3] a constatat o reducere a procentului de porci îndepărtați pentru tratament medical de la 11,1% la 8,4% pe măsură ce SBM a crescut. Această observație este în acord cu constatarea noastră din Exp. 2, unde creșterea SBM a redus liniar rata de sacrificare. Beneficiile SBM asupra performanței de creștere, în special pentru porcii cu probleme de sănătate, au fost, de asemenea, presupuse a fi conduse de componente bioactive, cum ar fi izoflavonele și saponinele, care au proprietăți antiinflamatorii, antioxidante și antivirale [18, 19]. Cu toate acestea, cercetările disponibile sunt inconsistente în ceea ce privește efectele izoflavonelor asupra performanței de creștere a porcilor. Kuhn și colab. [20] au comparat SBM și concentratul de proteine ​​din soia, un ingredient cu izoflavone semnificativ mai mici în comparație cu SBM, într-un studiu de înțărcare până la final și au observat izoflavone plasmatice mai mari la porcii hrăniți cu SBM, dar nu există dovezi pentru diferențe în performanța de creștere. Greiner și colab. [21, 22] au evaluat creșterea izoflavonelor dietetice și au observat îmbunătățiri ale performanței porcilor PRRS pozitivi, mai ales în perioadele de viremie de vârf. Smith și colab. [19] diete hrănite pe bază de concentrat de proteine ​​din soia sau SBM tratate cu enzime cu sau fără izoflavone și au observat modificări în activarea sistemului imunitar adaptativ, deși nu s-a observat niciun impact asupra performanței de creștere.

O altă considerație importantă este că răspunsurile la performanță ar fi putut fi determinate de subestimarea cerințelor AA în raport cu Lys. Dietele noastre au fost formulate pentru a îndeplini sau a depăși estimările cerințelor NRC [1]; cu toate acestea, dacă oricare dintre aceste estimări nu este corectă, prin creșterea incluziunii SBM am fi putut corecta o deficiență AA. Cu toate acestea, majoritatea rapoartelor AA au fost cu mult peste cele recomandate de NRC [1], prin urmare este puțin probabil ca răspunsurile la SBM să fie determinate de modificările raporturilor AA.

Concluzie

Porcii de creșă hrăniți cu diete cu cantități în creștere de SBM au prezentat răspunsuri inconsistente în ADG, dar G: F și CE au fost îmbunătățite în ambele experimente. Rezultatele studiului actual sugerează că valoarea energetică a SBM poate fi estimată să varieze între 105% și 125% din energia porumbului sau 2816 și 3332 kcal/kg NE, ceea ce indică faptul că NRC [1] poate subestima SBM NE valoare. Acest lucru are ramificații importante, deoarece crește valoarea SBM în formularea dietei. Cu toate acestea, nu este clar dacă beneficiul includerii mai mari a SBM este determinat în întregime de energie sau dacă un alt mecanism subiacent, care ar putea implica componente intrinseci ale SBM, cum ar fi izoflavonele, ar putea fi parțial responsabil pentru răspunsul observat în acest studiu.

Disponibilitatea datelor și a materialelor

Disponibilitatea datelor la cerere către autorul corespunzător.