21 января 2019 — Статья

Измерение кислотосвязывающей способности ингредиентов, используемых в рационах свиней

Измерение кислотосвязывающей способности ингредиентов, используемых в рационах свиней

Peadar G. Lawlor, P. Brendan Lynch, Patrick J. Caffrey, James J. O'Reilly and M. Karen O'Connell

Ветеринарный журнал Ирландии
Официальный журнал Ирландии в области ветеринарии, репрезентативный орган по ветеринарии для специалистов
2005 58:447
https://doi.org/10.1186/2046-0481-58-8-447 ©The Author(s) 2005

Опубликовано: 1 Августа 2005

Некоторые кормовые ингредиенты связывают в желудке больше кислоты, чем другие, и по этой причине их лучше всего исключать из кормов для свиней, если нужно повысить кислотность желудка. Целью данного исследования было измерить кислотосвязывающую способность (ABC) ингредиентов, обычно используемых в кормах для свиней. Ингредиенты были классифицированы следующим образом: (i) молочные продукты (n = 6), (ii) зерновые (n = 10), (iii) продукты из корнеплодов и мякоти (n = 5), (iv) растительные белки (n = 11) , (v) мясная и рыбная мука (n = 2), (vi) лекарственные препараты (n = 3), (vii) аминокислоты (n = 4), (viii) минеральные вещества (n = 16), (ix) соли кислот (n = 4), (x) кислоты (n = 10). Образец 0,5 г сырья суспендировали в 50 мл дистиллированной деионизированной воды при постоянном перемешивании. Эту суспензию титровали 0,1 моль/л HCl или 0,1 моль/л NaOH, так что для достижения рН 3,0 требовалось приблизительно 10 добавок титранта. Показания рН после каждого добавления записывали после уравновешивания в течение трех минут. Кислотосвязывающую способность ABC рассчитывали как количество кислоты в миллиэквивалентах (мэкв), необходимое для понижения pH 1 кг кормового сырья до (а) pH 4,0 (ABC-4) и (b) pH 3,0 (ABC-3). Категории кормового сырья имели статистически отличающиеся (P <0,01) значения ABC. Средние значения ABC-4 и ABC-3 для десяти категорий составляли: (i) 623 (SD 367.0) и 936 (SD. 460.2), (ii) 142 (SD 79.2) и 324 (SD 146,4), (iii) 368 (SD 65,3) и 804 (SD 126,7), (iv) 381 (SD 186,1) и 746 (SD 227,0), (V) 749 (SD 211,6) и 1508 (SD 360,8) , (VI) 120 (SD 95,6) и 261 (SD 163,2), (VII) 177 (SD 60,7) и 1078 (SD 359.0), (viii) 5064 (SD 5525.1) и 7051 (SD 5911.6), (ix) 5057 (SD 1336.6) и 8945 (SD 2654.1) и (x) -5883 (SD 4220.5) и -2591 (SD 2245.4) мэкв HCl на кг соответственно. В пределах категории ABC-3 и ABC-4 значения были высоко коррелированными: значения R2 0,80 и более для категорий продуктов i, iv, v, vi, vii и viii. Корреляция между прогнозируемыми и наблюдаемыми значениями ABC для 34 комбикормов составляла 0,83 для ABC-4 и 0,71 для ABC-3. Был сделан вывод, что полнорационные корма с низкими значениями ABC могут быть сформулированы путем тщательного выбора ингредиентов. Конечный pH, до которого измеряется ABC, не должен иметь большого значения, поскольку ABC-3 и ABC-4 имеют высокую корреляцию.

Вступление

У свиней переваривание белка начинается в желудке под действием пепсинов, которые выделяются слизистой оболочкой желудка также как и проферменты - пепсиногены. Превращение пепсиногена в пепсин происходит быстро при рН 2,0, но очень медленно при рН 5,0-6,0. В свою очередь, пепсины лучше всего работают в кислой среде, pH от 2,0 до 3,5, и активность быстро снижается выше этого pH. Углеводный гидролиз в желудке происходит под действием амилазы слюны, которая, в отличие от пепсина, инактивируется, когда pH падает до 3,5 [14, 18, 22].

У поросят низкая секреция кислоты, и основным источником кислотности является бактериальная ферментация лактозы из молока свиноматок в молочную кислоту [9, 10, 14]. Высокий уровень лактата в желудке имеет тенденцию ингибировать секрецию соляной кислоты [10, 22]. Проедание твердой пищи снижает уровень молочной кислоты в желудке [22] и стимулирует выработку соляной кислоты [10, 7], но на практике потребление малышкового корма низкое и варьируется, по крайней мере, до возраста четырех недель [15].

В период отъема сочетание низкого уровня секреции кислоты, недостатка субстрата лактозы и потребления больших порций корма через нечастые промежутки времени может привести к повышению pH, часто до более чем 5,0, и уровень рН может оставаться высоким в течение нескольких дней [14]. Высокая кислотно-связывающая/буферная способность корма (его способность нейтрализовать кислоту) способствует дальнейшему повышению pH желудка [20, 13, 6]. Включение сыворотки или лактозы в стартовую диету обеспечивает продолжение бактериальной ферментации и некоторое, хотя и уменьшенное, производство молочной кислоты [14, 11]. Развитие способности секретировать соляную кислоту происходит быстрее у поросят-отъемышей, чем у поросят-сосунов [8].

Повышенный pH желудка после отъема приводит к снижению усвоения корма, который затем ферментируется в переднем отделе толстого кишечника и может спровоцировать диарею. Высокий рН в желудке также позволит патогенам выживать и даст им больше возможностей для колонизации пищеварительного тракта [6, 22].

Концепция манипулирования кислотностью желудка путем добавления кислоты в корма или использования кормов с низкой кислотосвязывающей или буферной способностью [20, 13, 6, 16, 17]существует уже давно, и добавление органических кислот в стартовый корм для поросят является обычной практикой. Тем не менее, имеется мало информации о кислотосвязывающей способности (ABC) ингредиентов, которые используются при составлении рецептов комбикормов. Ограниченные опубликованные данные были собраны с использованием методов с разными конечными точками титрования (например, pH = 3,0 или pH = 4,0), так что значения не сопоставимы [20, 13, 6, 12]. Целью данного исследования было найти значения ABC и буферной емкости отдельных кормовых ингредиентов и категорий ингредиентов и выяснить, существует ли корреляция между значениями ABC-3 и ABC-4. Еще одна цель состояла в том, чтобы исследовать возможность составления кормовых рационов с низким ABC для поросят-отъемышей, используя значения ABC для каждого ингредиента в матрице рецепта.

Материалы и методы

Процедуры

Ингредиенты, обычно используемые в рационах свиней, были получены в течение ряда лет из различных коммерческих источников в Ирландии. Все ингредиенты (в том виде, в котором они были получены) были размолоты через 2 мм сито с использованием лабораторной молотковой мельницы (Christy and Norris, Scunthorpe, UK) и хранились в герметичных банках при комнатной температуре до анализа. Измерения были завершены в течение одного месяца после получения каждого образца. Ингредиенты были сгруппированы по следующим категориям для простоты анализа: (i) молочные продукты, (ii) злаки, (iii) продукты из корнеплодов и мякоти, (iv) растительные белки, (v) мясная и рыбная мука, (vi) препараты, (vii) аминокислоты, (viii) минералы, (ix) соли кислот и (x) кислоты. Для определения pH и кислотосвязывающей способности (ABC) использовали модификацию метода Jasaitis et al. [13]. Данный метод использовал только pH = 4,0 в качестве конечной точки титрования, тогда как в настоящем исследовании использовались pH = 3,0, а также pH = 4,0 в качестве конечных точек титрования, чтобы обеспечить данные, более значимые для кормления свиней. Все измерения pH были выполнены с использованием лабораторного pH-метра (PHM 220, Radiometer, Copenhagen), который был откалиброван с использованием сертифицированных буферных растворов pH = 4,0 и pH = 7,0 (Radiometer, Copenhagen). Образец 0,5г ингредиента/сырья суспендировали в 50 мл дистиллированной и деионизированной воды и непрерывно перемешивали магнитной мешалкой. Титрование осуществляли путем добавления кислоты (0,1N HCl) с различными приращениями (от 0,1 до 10 мл в зависимости от типа ингредиента и стадии титрования). Кислота добавлялась таким образом, что для достижения рН 3,0 требовалось приблизительно 10 отдельных добавлений кислоты. Начальное значение pH и все последующие показания, полученные во время титрования, регистрировали после уравновешивания в течение трех минут. ABC рассчитывали как количество кислоты в миллиэквивалентах (мэкв), необходимое для понижения рН 1 кг образца до (а) рН 4,0 (АВС-4) и (b) рН 3,0 (АВС-3). Буферную емкость (BUF) рассчитывали путем деления ABC на общее изменение единиц pH [от начального pH до конечного pH (а) 4,0 (BUF-4) и (b) 3,0 (BUF-3)]. BUF выражает количество кислоты, необходимое для получения изменения единиц pH кормового ингредиента/образца корма.

Корма/ингредиенты с рН менее 3 или 4 титровали, как указано выше, но с 0,1 N NaOH до достижения рН 4,0 и/или рН 3,0. Значения ABC и BUF в этих случаях были отрицательными.

Статистический анализ

Средние значения и стандартное отклонение для каждого ингредиента рассчитывали для pH, ABC-4, ABC-3, BUF-4 и BUF-3. Уравнения регрессии (Proc Reg of Sas Inc., Cary, North Carolina) были установлены в отношении ABC-3 к ABC-4 для ингредиентов в каждой категории. Эту процедуру также использовали для установления взаимосвязи между прогнозируемыми и наблюдаемыми значениями ABC-4 и ABC-3 для 34 комбикормов свиней. Прогнозируемые значения были получены путем включения значений ABC-4 и ABC-3 каждого отдельного ингредиента в матрицу комбикорма.

Результаты

Средние значения ABC и BUF для каждого ингредиента показаны в Таблице 1. Средние значения ABC для каждой категории и корреляция между значениями ABC-3 и ABC-4 для каждой категории показаны в Таблице 2. Корреляция между прогнозируемыми и наблюдаемыми значениями ABC для 34 рационов отъема представлены в Таблице 3.

Таблица 1

pH, кислотосвязывающая способность (ABC) и буферная емкость (BUF) некоторых часто используемых кормовых ингредиентов (среднее значение ± s.d.)

Ингредиенты N1 pH2 ABC-43 ABC-34 BUF-45 BUF-36
Молочные ингредиенты
Кислотный казеин 1 3.9 0 200 0 222
Свиноматочное молоко 2 8.1 ± 0.04 481 ± 1.0 650 ± 70.7 118 ± 0.8 128 ± 14.8
Сухая сыворотка 9 6.6 ± 0.31 434 ± 99.9 714 ± 149.3 168 ± 36.5 199 ± 39.9
Заменитель молока 4 6.7 ± 0.22 579 ± 54.6 892 ± 97.8 214 ± 38.1 240 ± 40.6
Обезжиренное молоко 3 7.1 ± 0.20 756 ± 59.6 1105 ± 108.7 242 ± 29.4 268 ± 35.4
Сычужный казеин 3 8.1 ± 0.06 1423 ± 35.5 1929 ± 76.9 348 ± 4.0 379 ± 11.1
Зерновые          
Овсяные хлопья 1 6.7 72 180 27 49
Пшеница 12 6.9 ± 0.12 108 ± 14.9 194 ± 15.8 37 ± 5.0 50 ± 3.7
Мелкая овсяная крупа 1 5.5 81 239 56 97
Ячменные отруби 1 6.7 104 240 39 65
Кукурузный крахмал 6 7.0 ± 0.78 91 ± 45.6 202 ± 58.5 29 ± 11.4 51 ± 13.5
Кукуруза 8 6.7 ± 0.24 111 ± 35.8 254 ± 53.1 41 ± 10.6 68 ± 11.1
Ячмень 14 6.6 ± 0.18 113 ± 14.3 266 ± 43.1 43 ± 3.6 73 ± 10.5
Кукурузные хлопья 1 7.6 240 424 67 92
Кукурузная барда 8 4.4 ± 0.17 96 ± 38.6 438 ± 42.9 262 ± 75.4 317 ± 56.3
Пшеничные мелкие отруби 12 6.9 ± 0.29 292 ± 20.6 572 ± 24.0 100 ± 12.1 146 ± 14.7
Продукты из корнеплодов и мякоти          
Сахар 2 5.8 ± 0.06 23 ± 8.4 98 ± 11.8 13 ± 5.2 36 ± 3.5
Маниока 1 5.5 167 393 110 156
Свекловичный жом 1 6.0 191 480 98 163
Патока 10 6.1 ± 0.08 399 ± 37.6 790 ± 45.5 190 ± 19.1 255 ± 16.9
Цитрусовый жом 13 6.8 ± 0.08 373 ± 25.4 873 ± 49.9 135 ± 8.1 232 ± 12.2
Растительные протеины          
Барда сорго 1 4.1 14 276 174 256
Бобы 1 6.8 275 473 98 125
Пальмоядровая мука 9 5.9 ± 0.10 250 ± 38.2 485 ± 51.5 132 ± 23.2 167 ± 20.2
Горох 10 6.8 ± 0.11 278 ± 24.0 515 ± 43.1 98 ± 9.8 134 ± 12.7
Люпин 1 6.2 337 645 156 204
Кукурузный глютен 15 4.4 ± 0.07 114 ± 19.7 571 ± 79.4 334 ± 73.1 424 ± 71.4
Полножирная соя 10 6.9 ± 0.28 480 ± 43.5 823 ± 62.2 166 ± 13.9 212 ± 16.8
Подсолнечниковый шрот 11 6.7 ± 0.19 482 ± 52.7 852 ± 91.4 180 ± 14.7 231 ± 16.4
Сойкомил 1 7.5 622 959 180 216
Рапсовый  шрот 12 6.3 ± 0.11 498 ± 49.3 945 ± 65.2 215 ± 20.5 284 ± 21.2
Соевый шрот 12 7.1 ± 0.06 642 ± 51.1 1068 ± 74.0 210 ± 18.0 263 ± 20.2
Мясная и рыбная мука          
Мясокостная мука 1 6.6 595 920 214 243
Рыбная мука 10 6.7 ± 0.37 738 ± 219.3 1457 ± 334.5 285 ± 96.8 404 ± 105.9
Жир          
Жир 1 4.9 16 137 17 72
Смесь жиров 1 6.6 363 609 138 168
Препараты          
Spiratet 1 5.6 114 340 73 133
Холин хлорид 12 6.7 ± 0.52 101 ± 68.6 226 ± 136.0 37 ± 23.5 61 ± 35.8
Tylamix (прим.пер. - тилозин) 1 7.0 370 610 123 152
Микробильный протеин          
Дрожжи 1 3.4 150 130 -250 325
Аминокислоты          
Лизин 11 6.5 ± 0.38 123 ± 23.3 695 ± 124.3 50 ± 6.0 200 ± 22.5
Триптофан 8 7.0 ± 0.23 179 ± 17.1 1024 ± 90.8 60 ± 4.6 258 ± 25.4
Метионин 9 6.5 ± 0.34 192 ± 75.9 1219 ± 267.0 77 ± 23.0 349 ± 52.5
Треонин 11 6.5 ± 0.22 218 ± 57.6 1386 ± 354.2 86 ± 17.2 391 ± 83.4
Минералы          
Сульфат железа 3 3.2 ± 0.09 -655 ± 18.1 93 ± 53.2 -821 ± 77.3 456 ± 96.2
Соль 6 7.5 ± 0.18 83 ± 21.5 162 ± 37.5 24 ± 6.8 36 ± 9.1
Сульфат меди 3 5.1 ± 0.06 92 ± 3.3 269 ± 9.2 80 ± 7.1 125 ± 0.6
Сульфат кобальта 3 7.4 ± 0.04 329 ± 6.5 516 ± 9.7 97 ± 3.0 117 ± 1.5
Моноаммоний фосфат 3 4.2 ± 0.05 46 ± 10.5 815 ± 40.1 247 ± 13.2 687 ± 33.8
Оксид железа 3 8.7 ± 0.16 549 ± 78.5 986 ± 78.6 117 ± 15.8 173 ± 12.5
Финишные минералы и витамины 3 5.2 ± 0.04 3357 ± 305.5 5123 ± 303.9 2772 ± 194.7 2317 ± 104.8
Минералы и витамины на отъеме 3 5.2 ± 0.03 4292 ± 1008.9 6302 ± 1054.0 3472 ± 765.1 2819 ± 448.8
Дикальция фосфат 5 7.6 ± 0.19 3098 ± 1028.5 5666 ± 1852.4 857 ± 293.7 1234 ± 431.2
Минералы и витамины для свиноматок 3 5.3 ± 0.05 5413 ± 216.4 7503 ± 132.3 4182 ± 300.5 3268 ± 117.1
Цитрат калия 3 8.6 ± 0.07 5703 ± 1.6 7851 ± 13.6 1251 ± 19.0 1412 ± 19.1
Монодикальция фосфат 9 4.4 ± 0.26 291 ± 159.5 5494 ± 2574.3 1302 ± 980.8 4400 ± 2564.3
Цитрат натрия 3 8.4 ± 0.19 6334 ± 13.6 8745 ± 20.5 1449 ± 66.9 1628 ± 58.6
Кальцинированный фосфат 3 9.9 ± 0.09 6412 ± 1032.9 10436 ± 337.5 1085 ± 161.0 1511 ± 28.9
Формиат кальция 3 7.4 ± 0.15 3983 ± 97.9 12069 ± 409.7 1182 ± 29.6 2760 ± 18.3
Оксид марганца 3 8.8 ± 0.07 6678 ± 1045.7 10887 ± 2264.6 1400 ± 210.9 1887 ± 381.9
Бикарбонат натрия 3 8.7 ± 0.44 12566 ± 554.1 12870 ± 399.1 2706 ± 147.4 2280 ± 110.3
Известняковая мука 13 8.9 ± 0.46 12932 ± 21883 15044 ± 2125.4 2661 ± 479.8 2565 ± 380.6
Оксид цинка 3 8.3 ± 0.19 16321 ± 11701 17908 ± 1100.9 3768 ± 193.0 3363 ± 238.0
Кислоты          
Ортофосфорная кислота 3 1.6 ± 0.02 -8858 ± 168.2 -7957 ± 204.5 -3665 ± 54.5 -5616 ± 97.4
Фумаровая кислота 3 2.3 ± 0.06 -10862 ± 469.6 -4093 ± 669.7 -6314 ± 54.6 -5659 ± 478.7
Муравьиная кислота 3 2.3 ± 0.03 -13550 ± 765.0 -3473 ± 110.3 -7824 ± 572.9 -4745 ± 344.7
Лимонная кислота 5 2.2 ± 0.03 -5605 ± 202.2 -2349 ± 164.3 -3156 ± 89.9 -3024 ± 97.5
Аскорбиновая кислота 3 2.8 ± 0.03 -217 ± 28.6 -2249 ± 77.0 -177 ± 19.4 -10159 ± 1048.2
Яблочная кислота 3 2.2 ± 0.15 -7214 ± 694.6 -2550 ± 769.0 -4084 ± 575.8 -3242 ± 333.0
Молочная кислота 3 2.4 ± 0.02 -5079 ± 53.9 -1498 ± 23.7 -3129 ± 63.0 -2405 ± 111.3
Уксусная кислота 3 2.9 ± 0.02 -2283 ± 104.1 -141 ± 24.9 -2011 ± 133.1 -1031 ± 33.6
Пропионовая кислота 3 3.0 ± 0.01 -1358 ± 276.5 -5 ± 8.2 -1348 ± 259.6 -238 ± 412.4
Сорбиновая кислота 1 3.5 -220 120 -400 267

1Число образцов. 2Начальный pH образца. 3Кислотосвязывающая способность до pH 4.0. 4 Кислотосвязывающая способность до pH 3.0. 5Буферная емкость до pH 4.0. 6 Буферная емкость до pH 3.0

Таблица 2

Модели прогнозирования кислотосвязывающей способности до pH 3,0 (ABC-3) от кислотосвязывающей способности до pH 4,0 (ABC-4) для различных видом кормового сырья

Вид кормового сырья N1 ABC-4 ABC-3 Y2 A3 B4 (R2)5 (Adj.R2)6 RSD7
Молочные продукты 22 623 ± 367.0 936 ± 460.2 ABC-4 -118.45*** 0.79*** 0.99 0.99 39.55
Зерновые 64 142 ± 79.2 324 ± 146.4 ABC-4 -2.34 0.45*** 0.68 0.67 45.41
Продукты из корнеплодов и мякоти 27 368 ± 65.3 804.7 ± 126.7 ABC-4 14.50 0.44*** 0.73 0.72 34.75
Растительные протеины 84 380.7 ± 186.1 746 ± 227.0 ABC-4 -177.57*** 0.75*** 0.83 0.83 76.49
Мясная и рыбная мука 11 749 ± 211.6 1508 ± 360.8 ABC-4 -56.66 0.53*** 0.83 0.81 91.75
Препараты 14 120 ± 95.6 261 ± 163.2 ABC-4 -26.55+ 0.56*** 0.92 0.91 27.52
Аминокислоты 39 177 ± 60.7 1078 ± 359.0 ABC-4 7.40 0.16*** 0.87 0.86 22.51
Минералы 73 5064 ± 5525.1 7051 ± 5911.6 ABC-4 -1157.30*** 0.88*** 0.89 0.89 1833.53
Соли кислот 10 5057 ± 1336.6 8945 ± 2654 ABC-4 4909.16* 0.02 0.01 -0.12 1416.90
Кислоты 30 -5883 ± 4220.5 -2591 ± 2245.4 ABC-4 -2771.41** 1.20*** 0.41 0.39 3304.56

1Число образцов. 2Зависимая переменная. 3Коэффициент регрессии. 4Коэффициент регрессии для регрессии на ABC-3. 5 Коэффициент детерминации. 6Скорректированный R2. 7Остаточное стандартное отклонение.

Таблица 3

Модели для прогнозирования наблюдаемой кислотосвязывающей способности до pH 4,0 (ABC-4) и наблюдаемой кислотосвязывающей способности до pH 3,0 (ABC-3) от их соответствующих прогнозируемых значений ABC

Показатель N1 Фактическое значение Прогнозируемое значение Y2 A3 B4 (R2)5 (Adj. R2)6 RSD7
ABC-4 34 259 ± 93.3 294 ± 124.8 Фактическое ABC-4 59.50** 0.68*** 0.83 0.82 39.11
ABC-3 34 608 ± 88.8 640 ± 77.6 Фактическое ABC-3 -9.32 0.97*** 0.71 0.70 48.28

1Число образцов. 2Зависимая переменная. 3Коэффициент регрессии. 4Коэффициент регрессии для регрессии на прогнозируемые АВС-4 или ABC-3. 5Коэффициент детерминации. 6Скорректированный R2. 7Остаточное стандартное отклонение.

Начальный pH, ABC-4 и ABC-3 значительно варьировались между отдельными ингредиентами. Категории ингредиентов были статистически различны (P <0,01) в отношении значений ABC и BUF, но также были обнаружены большие различия в категориях ингредиентов по исходному pH, ABC и BUF.

Соли кислот и минералы были категориями, которые имели самые высокие значения ABC и BUF. Большие различия наблюдались между различными типами минералов. Оксид цинка, известняковая мука и бикарбонат натрия имели самые высокие значения ABC. Из источников фосфора дефторированный фосфат имел самые высокие значения ABC, дикальцийфосфат и монокальцийфосфат имели промежуточные значения, в то время как моноаммонийфосфат имел самые низкие значения. Мясная и рыбная мука, молочные продукты, аминокислоты, продукты из корнеплодов и мякоти и растительные белки были категориями органических ингредиентов с самыми высокими значениями ABC и BUF. Зерновые имели самые низкие значения в категории органических ингредиентов. Из ингредиентов, как неорганических, так и органических, категория кислот имела самые низкие значения ABC и BUF. Большинство значений ABC для отдельных кислот были отрицательными, причем ортофосфорная, фумаровая, муравьиная, яблочная и лимонная кислоты имели самые отрицательные значения.

Средние значения ABC-3 и ABC-4 для ингредиентов внутри категорий хорошо коррелируют. Значения R2 0,90 или выше были определены для молочных продуктов и лекарственных препаратов. Значения R2 от 0,85 до 0,90 были определены для аминокислот и минералов. Как растительные белки, так и мясо и рыбная мука имели значения R2 от 0,80 до 0,85.

Значения ABC для стартовых рационов свиней были предсказаны исходя из среднего значения ABC (Таблица 1) каждого ингредиента в их составе и их количества в рационе. Корреляция между предсказанными и наблюдаемыми значениями ABC была относительно хорошей. Для ABC-4 R2 был 0,83, а для ABC-3 R2 был 0,71.

Обсуждение

Некоторые ингредиенты связывают больше кислоты в желудке, чем другие, и по этой причине их использование в рационах свиней может привести к повышению желудочного рН. Высокий рН в желудке вреден для свиней, поскольку он способствует пролиферации вредных микроорганизмов [6] и подавляет переваривание белка [14, 18, 22].

В настоящем исследовании был рассмотрен ряд ингредиентов, которые обычно используются в рационах свиней. Предполагалось, что будут определены ингредиенты с низким ABC, которые затем можно будет использовать для составления стартового рациона таким образом, чтобы повысить кислотность желудка. Jasaitis et al. [13] обнаружили, что минеральные добавки имели более высокие значения ABC-4 и BUF-4, чем органические ингредиенты. В настоящем эксперименте минералы как категория ингредиентов имели вторые по величине значения ABC и BUF среди всех исследованных категорий. Было обнаружено, что соли кислот имели самые высокие значения. Jasaitis et al. [13] обнаружили, что карбонаты и двухосновные или трехосновные минеральные добавки имели самые высокие значения ABC и BUF. За исключением микроэлементов оксида цинка и оксида марганца, настоящий эксперимент согласуется с этим выводом. Известняковая мука и бикарбонат натрия имели самые высокие значения ABC, причем минералы с дефторированными фосфатами, дикальций фосфатом и монодикальций фосфатом являются следующими по величине. Болдуан [5] обнаружил, что увеличение минеральных добавок в рационе с 0 до 4% утроило значение ABC-4. По этой причине Bolduan et al. [6] и Bolduan [5] предложили ограничить содержание минералов в стартовом рационе в течение короткого периода после отъема. Было высказано предположение, что эта практика принесет пользу свиньям с точки зрения здоровья. Однако это может в некоторой степени замедлить рост, так как потребность в минералах для формирования костей не будет обеспечена [5], особенно если период ограниченного кормления минералами продлен.

Что касается органических ингредиентов, то их значения ABC положительно коррелируют с содержанием золы и белка [13, 6, 5]. Prohaszka и Baron [20] также обнаружили, что ABC-3 корма увеличивается с увеличением содержания белка. В настоящем эксперименте мясная и рыбная мука имели самые высокие значения ABC и BUF среди всех органических ингредиентов. Считалось, что это из-за их высокого содержания золы и белка. Jasaitis et al. [13] также обнаружили, что эти ингредиенты имеют самые высокие значения ABC-4 среди всех органических ингредиентов. Категория молочных продуктов (в частности, сычужный казеин и сухая обезжиренная сыворотка) также имела высокие значения ABC. Тем не менее, другие ингредиенты в этой категории имели более низкие значения. Опять же, считается, что это связано с содержанием золы и белка.

Из растительных белков самые высокие значения ABC имели соевый шрот, Сойкомил, рапс и шрот подсолнечника. Jasaitis et al. [13] обнаружили, что географическое происхождение ингредиента может влиять на его ABC, потому что оно влияет на концентрацию ионов в ингредиенте, и это может помочь объяснить изменение значений ABC, найденных для отдельных ингредиентов. Кукурузный глютен и барда сорго отличались от других ингредиентов группы растительных белковых, так как они имели значения pH менее 4,5, а их значения ABC были низкими по сравнению с другими ингредиентами в этой группе. Jasaitis et al. [13] также обнаружили, что такие ферментированные продукты имеют одни из самых низких значений ABC-4 среди исследованных органических ингредиентов.

Зерновые и некоторые продукты корнеплодов и мякоти имели низкие значения ABC и BUF в данном эксперименте. Это было в согласии с предыдущими выводами ([13, 5, 6] и [3]).

Было обнаружено, что кислоты имеют отрицательные значения ABC. Использование органических кислот в стартовых рационах дает возможность снизить ABC рациона без необходимости снижения содержания белка или минеральных веществ в рационе. Тем не менее, благотворное влияние органических кислот на здоровье свиней сильно зависит от первоначального значения BUF рациона [4]. Для снижения ABC рациона и повышения кислотности желудка подходящими стоит считать ортофосфорную, фумаровую, муравьиную или яблочную кислоты. Тем не менее, кислоты для использования в рационах свиней часто выбирают и из-за других качеств, таких как: антимикробное воздействие на патогенные бактерии, стимулирование полезных или пробиотических бактерий, питательная ценность, улучшение неспецифического иммунитета [19], стимулирующее действие на секрецию поджелудочной железы (например, молочная кислота: [21]), физическая форма (сухая или жидкая), коррозионные свойства и безопасность.

В литературе значения ABC-3 использовались некоторыми исследователями [20], в то время как значения ABC-4 использовались другими [13, 6]. Настоящее исследование показало, что эти значения для ингредиентов хорошо коррелируют в категориях ингредиентов, за исключением кислот и солей кислот. По этой причине важно, какая мера используется. Большие различия были отмечены в категориях ингредиентов в отношении значений ABC и BUF.

Значения ABC для комбикорма могут быть предсказаны, если известны ABC значения каждого ингредиента в рационе. Наблюдаемые и прогнозируемые значения ABC хорошо коррелировали. Jasaitis et al. [13] также обнаружили, что это так. Результатом является то, что рационы могут быть составлены с использованием значений ABC для ингредиентов, представленных здесь, так что создаются полные рационы с низкими значениями ABC. Такие рационы могут быть использованы, когда высокий рН в желудке может быть проблемой (например, при отъеме). Эти рационы также могут быть использованы как часть стратегии по сокращению кишечной палочки или сальмонеллы у более взрослых свиней. Это особенно важно в настоящее время из-за недавнего запрета ЕС на кормовые антибиотики в ответ на опасения человека в отношении устойчивых к антибиотикам бактерий, возникающих у животных [2, 1].

Признательность

Авторы выражают признательность аспирантам и студентам, в выполнении титрования, указанного здесь. Мы благодарны за предоставление образцов ингредиентов компаниями Glanbia, Portlaoise и Dairygold, Mitchelstown.

Список литературы

  1. Bager F, Aarestrup FM, Wegener HC: Dealing with antimicrobial resistance - the Danish experience. Canadian Journal of Animal Science. 2000, 80: 223-228. 10.4141/A99-096. 
  2. Barton MD: Antibiotic use in animal feed and its impact on human health. Nutrition Research Reviews. 2000, 13: 279-299. 10.1079/095442200108729106. 
  3. BASF: The acid-binding capacity of piglets. Info-Service Animal Nutrition. 1989, BASF Aktiengesellschaft, D-6700, Ludwigshafen 
  4. Blank R, Sauer WC, Mosenthin R, Zentek J, Huang S, Roth S: Effect of fumaric acid supplementation and dietary buffering capacity on the concentration of microbial metabolites in ileal digesta of young pigs. Canadian Journal of Animal Science. 2001, 81: 345-353.
  5. Bolduan G: The regulation of the intestinal flora in piglets and sows - a new feeding strategy. From Research and Practical Experience No. 23. 1988, Ludwigshafen: BASF, 1-17. 
  6. Bolduan G, Jung H, Schnabel E, Schneider R: Recent advances in the nutrition of weaner pigs. Pig News and Information. 1988, 9: 381-385. 
  7. Cranwell PD: The development of acid and pepsin secretory capacity in the pig. The effects of age and weaning. 1. Studies in anaesthetized pigs. British Journal of Nutrition. 1985, 54: 305-320. 10.1079/BJN19850113. 
  8. Cranwell PD, Moughan PJ: Biological limitations imposed by the digestive system to the growth performance of weaned pigs. Manipulating Pig Production 11. Edited by: Barnett JL, Hennessy DP. 1989, Werribee, Victoria, Australia: Australian Pig Science Association, 140-159. 
  9. Cranwell PD, Noakes DE, Hill KJ: Observations on the stomach content of the suckling pig. Proceedings of the Nutrition Society. 1968, 27: 26A .
  10. Cranwell PD, Noakes DE, Hill KJ: Gastric secretion and fermentation in the suckling pig. British Journal of Nutrition. 1976, 36: 71-86. 10.1079/BJN19760059. 
  11. Easter RA: Acidification of diets for pigs. Recent Advances in Animal Nutrition. Edited by: Cole DJA, Haresign W. 1988, London: Butterworths, 61-71. 
  12. Giger-Reverdin S, Duvaux-Ponter C, Sauvant D, Martin O, Nunes do Prado I, Miller R: Intrinsic buffering capacity of feedstuffs. Animal Feed Science and Technology. 2002, 96: 83-102. 10.1016/S0377-8401(01)00330-3.
  13. Jasaitis DK, Wohlt JE, Evans JL: Influence of feed-ion content on buffering capacity of ruminant feedstuffs in vitro. Journal of Dairy Science. 1987, 70: 1391-1403. 10.3168/jds.S0022-0302(87)80161-3.
  14. Kidder DE, Manners MJ: Digestion in the Pig. 1978, Bristol: Scientechnica 
  15. Lawlor PG, Lynch PB, Caffrey PJ, O' Doherty JV: Effect of pre- and post-weaning management on subsequent pig performance to slaughter and carcass quality. Animal Science. 2000, 75: 245-256. 
  16. Lawlor PG, Lynch PB, Caffrey PJ: Effect of creep feeding, dietary fumaric acid and level of dairy product in the diet on post-weaning pig performance. 2005 
  17. Lawlor PG, Lynch PB, Caffrey PJ: Comparison of fumaric acid, calcium formate and mineral levels in diets for newly weaned pigs. Irish Journal of Agricultural and Food Research. 2005, (unpublished data) 
  18. Longland AC: Digestive enzyme activities in pigs and poultry. In vitro Digestion for Pigs and Poultry. Edited by: Fuller MF. 1991, Wallingford, U.K: CAB International, 3-18. 
  19. Pratt VC, Tappenden KA, McBurney MI, Field CJ: Short chain fatty acid-supplemented total parenteral nutrition improves nonspecific immunity after intestinal resection in rats. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. 1996, 20: 264-271. 10.1177/0148607196020004264. 
  20. Prohaszka L, Baron F: The predisposing role of high dietary protein supplies in enteropathogenic E. coli infections of weaned pigs. Zentralblatt für Veterinärmedicin. 1980, 27: 222-232.
  21. Thaela MJ, Jensen MS, Pierzynowski SG, Jakob S, Jensen BB: Effect of lactic acid supplementation on pancreatic secretion in pigs after weaning. Journal of Animal and Feed Sciences. 1998, 7 (supplement 1): 181-183. 
  22. Yen JT: Anatomy of the digestive system and nutritional physiology. Swine Nutrition. Edited by: Lewis AJ, Southern LL. 2001, Boca Raton: CRC Press, 31-63. Second 
Другие новости