W nowoczesnej produkcji drobiarskiej sukces i rentowność są ściśle powiązane zarówno z parametrami fizjologicznymi, jak i dobrostanem zwierząt. Czynniki środowiskowe i żywieniowe wpływają na mechanizmy fizjologiczne, a w konsekwencji na wyniki produkcyjne za życia oraz parametry ubojowe.
Żywienie drobiu – Sangrovit: Nauka i badania
Kluczowym aspektem w tym kontekście jest dwukierunkowa wymiana zachodząca w osi jelita – mózg (Gut–Brain Axis, GBA), która prowadzi do zróżnicowanego poziomu odporności zwierząt na stres. Obecnie prowadzone są liczne badania mające na celu lepsze zrozumienie zależności między procesami zachodzącymi w jelitach a ich bezpośrednim i pośrednim wpływem na funkcjonowanie całego organizmu. Oś GBA można podzielić na kilka obszarów współdziałających ze sobą. Bezpośrednio za reakcję na stres odpowiada oś podwzgórze–przysadka–nadnercza (Hypothalamic–Pituitary–Adrenal Axis, HPAA). HPAA funkcjonuje z udziałem neuroendokrynnych przekaźników, takich jak glukokortykoidy, wśród których dobrze znanym przykładem jest kortyzol u ssaków oraz kortykosteron u gryzoni i ptaków. Oś mikrobiota–GBA koncentruje się przede wszystkim na roli mikrobioty jelitowej, której znaczenie w regulacji układu odpornościowego, odpowiedzi na stres, produkcji neuroprzekaźników oraz zachowania zwierząt stale rośnie. Istotną rolę w precyzyjnej regulacji osi GBA odgrywają również jelitowy, ośrodkowy i autonomiczny układ nerwowy, a także układ odpornościowy oraz mechanizmy komunikacji endokrynnej.
Od laboratorium do kurnika
Aby przełożyć teorię oraz warunki laboratoryjne na praktyczne zastosowanie w hodowli zwierząt, obiecującym rozwiązaniem są dodatki paszowe. Odziałują one na oś jelita – mózg (GBA) pośrednio, poprzez modyfikacje mikrobiomu, bezpośrednio poprzez interakcję ze ścianą jelita lub za pośrednictwem mechanizmów wchłaniania. Uzyskany efekt można oceniać na podstawie różnych parametrów istotnych dla złożonego systemu GBA. Przykładowo, spośród wielu możliwych wskaźników, można wymienić białka ostrej fazy, cytokiny, serotoninę i specyficzne aminokwasy, a także zmiany w mikrobiomie oraz powiązane z nimi reagujące metabolity, takie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, białka połączeń ścisłych czy opór transepithelialny.
Aby lepiej zrozumieć działanie dodatków paszowych oddziałujących poprzez GBA oraz ich wpływ na stres, przeprowadzono doświadczenie na Uniwersytecie Warmińsko-Mazurskim (UWM) w Polsce. Celem badania była ocena fitogenicznego dodatku paszowego opartego na standaryzowanej mieszaninie alkaloidów izochinolinowych (IQ) w warunkach instytucjonalnych. Poza wynikami produkcyjnymi analizie poddano również markery stresu.
Wiadomo, że alkaloidy izochinolowe wykazują pozytywny wpływ w różnych sytuacjach stresowych, takich jak transport, stres cieplny czy poród, zapewniając poprawę wyników produkcyjnych. Temu efektowi towarzyszy obniżona ekspresja markerów zapalenia i stresu, przesunięcie składu mikrobiomu w kierunku bardziej korzystnych grup bakterii oraz zmniejszona przepuszczalność jelit.
Doświadczenie obejmowało 384 jednodniowych kogutków brojlerów Ross 308, podzielonych na dwie grupy doświadczalne: C) kontrolna, IQ) 100 mg IQ*/t paszy (*Sangrovit WS), stosowane od dnia (d) 1 do d28. Obserwacje trwały do d35. Każda grupa obejmowała dwanaście powtórzeń po szesnaście ptaków w każdym. Ptaki utrzymywano w kojcach ściółkowych (0,11 m² na ptaka) na świeżej ściółce z wiórów drzewnych. Temperatura w pomieszczeniu była stopniowo obniżana z ok. 33°C (d1) do ok. 20°C (d35). Wilgotność względna mieściła się w zakresie 60–70%. Komercyjne mieszanki paszowe w formie mączki (I. starter d0–14 oraz II. grower d15–35) skomponowano na bazie kukurydzy, pszenicy i śruty sojowej. Masę ciała i spożycie paszy rejestrowano w dniach d1, d7, d14, d28 i d35, a śmiertelność dokumentowano codziennie. Stężenie kortykosteronu w surowicy (zestaw immunoenzymatyczny DetectX) oraz owotransferryny (zestaw ELISA Abcam dla kur) oznaczano w d28 u dwóch brojlerów z każdego kojca. Parametry analizowano za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA) z wykorzystaniem ogólnego modelu liniowego.
Kluczowe wyniki
Końcowa masa ciała w d35 oraz średni dzienny przyrost masy były istotnie wyższe w grupie IQ w porównaniu z grupą kontrolną (p<0,05; rys. 2). Średnie dzienne pobranie paszy oraz współczynnik wykorzystania paszy wykazywały poprawę w grupach IQ, lecz nie osiągnęły istotności statystycznej. Śmiertelność (d1–d35) wyniosła 3,65% (C) oraz 2,60% (IQ). Ogólna efektywność produkcji uległa poprawie, co odzwierciedla istotnie wyższy Europejski Wskaźnik Wydajności Produkcji (European Production Efficiency Factor; rys. 3). Poziom kortykosteronu w surowicy mierzony w d28 był istotnie niższy w grupie IQ (p<0,01), a stężenie owotransferryny w surowicy wykazało jeszcze silniejszy, wysoce istotny spadek (p<0,001) w grupie IQ w porównaniu z ptakami z grupy kontrolnej (rys. 4).
Wyniki przedstawionego badania są zgodne z wcześniejszymi doniesieniami. Oprócz wzrostu produktywności, obniżony poziom kortykosteronu może wywierać długofalowy wpływ również na inne obszary organizmu, powiązane z osią jelitowo–mózgową (GBA). Glukokortykoidy wpływają na chorobotwórczość i wzrost bakterii, takich jak Salmonella, a także mogą prowadzić do rozpadu lipidów i białek, w tym zaniku mięśni, zwiększonej glikogenolizy oraz osłabienia odpowiedzi immunologicznej.
Podobnie jak stężenia kortykosteronu, białko ostrej fazy – owotransferryna – jest często związane z zaburzeniami dobrostanu oraz obniżeniem wyników produkcyjnych brojlerów, związanymi ze stanem zapalnym, stresem cieplnym, stresem mikrobiologicznym lub nadmierną obsadą.
Wnioski
Zarządzanie dobrostanem oraz produktywnością zwierząt poprzez oś jelita–mózg, z wykorzystaniem wybranych składników paszy lub wody, stanowi dodatkowe narzędzie rozwiązywania problemów oraz doskonalenia produkcji zwierzęcej. Glukokortykoidy, wraz z innymi parametrami fizjologicznymi, dostarczają informacji pozwalających wyjaśnić, dlaczego zwierzęta osiągają wysokie wyniki lub dlaczego ich efektywność pozostaje poniżej oczekiwań. W przyszłości kluczowe znaczenie dla produkcji ptaków o zwiększonej odporności będzie miało monitorowanie i pogłębianie wiedzy na temat reakcji stresowych związanych z osią jelita–mózg, a także identyfikacja strategii wpływających na tę sieć zależności.
O autorce
Julia Schmitt, absolwentka studiów magisterskich z zakresu nauk o zwierzętach gospodarskich na Uniwersytecie Justusa Liebiga w Giessen (Niemcy), posiada 17 lat doświadczenia opartego na badaniach naukowych w branży fitogenicznych dodatków paszowych. Jej praca koncentruje się na poprawie zdrowia jelit, wyjaśnianiu mechanizmów przeciwzapalnych oraz wspieraniu dobrostanu zwierząt i redukcji stresu poprzez naturalne rozwiązania żywieniowe.