Emészthetetlen marker eltűnése és megjelenése a növekvő sertések székletében, amelyet a korábbi és a jelenlegi étrend összetétele befolyásol

Absztrakt

Háttér

Az emészthetetlen markereket általában használják az emésztési vizsgálatok során, de a marker teljes eltűnését vagy maximális megjelenését a székletben befolyásolhatja az étrend összetétele, a takarmánybevitel vagy az állat BW-je. A vizsgálat célja az volt, hogy meghatározzuk a korábbi (1. fázis, P1) és a jelenlegi (2. fázis, P2) étrend-összetétel hatását a marker eltűnésére (Cr) és megjelenésére (Ti) 3 NDF-tartalmú étrendet fogyasztó sertéseknél.

Eredmények

Amikor a sertéseket 25,1, 72,5 és 125,0 g/kg NDF-tápokon tartották, 5,1, 4,1 és 2,5 nap kellett ahhoz, hogy a Cr-szint a mennyiségi határ alá csökkenjen; vagy 4,6, 3,7 vagy 2,8 d a Ti maximalizálásához. Ezek a hatások azonban nem voltak függetlenek a korábbi étrendtől, amint azt a P1 és P2 étrend és a széklet marker koncentrációi közötti kölcsönhatás jelzi (P

Háttér

Az emészthetetlen markerek az állati takarmányozási vizsgálatok során általában az emészthetőségi együtthatók kiszámítására szolgálnak, a sertéskutatásban a króm-oxid, a titán-dioxid és a savban oldhatatlan hamu a leggyakoribb [1]. A gyomor ürítésével vagy az átjutás sebességével kapcsolatos fiziológiai szempontok összetettek, és számos tényező befolyásolja őket [2, 3]. Az átjutási sebességet befolyásolhatja a testtömeg [4], a takarmányfelvétel szintje [5], az élelmi rost típusa és szintje [6–8], a szemcseméret [9] és a genetika [10]. Ezenkívül a gyomor-bél traktusban az átjutás sebessége nem következetes, az idő múlásával pulzáló [11, 12]. Az első marker csúcs megjelenése viszonylag konzisztens a sertések terminális ileumában, körülbelül 6 órával az étkezés után, a táplálkozás után 24 órával a minimális szintre csökken [13]. Ezzel ellentétben a digesta áramlása a hátsó bélen hosszabb és változóbb, ahol a teljes emésztőrendszeren átmenő átlagos átmeneti idők kevesebb mint 50 h [7] és 100 h között vannak [6]. Imbeath et al. [13] arról számoltak be, hogy 4 napra volt szükség, mielőtt a marker koncentrációja nullához közeli volt a marker visszavonása után, míg mások [14, 15] arról számoltak be, hogy a székletben való megjelenésük etetés után 4-5 nappal stabilizálódott.

Jelenleg nincs szabványos idő a sertések étrendhez történő alkalmazkodására, meghatározott napok számát kell venni az állatból, vagy a sertések kutatásában inert markerek alkalmazásával a napok száma. Ennek eredményeként a tanulmány célja az volt, hogy: 1) meghatározza a korábbi (P1) és a jelenleg táplált étrend-összetétel hatását a teljes eltűnési P2 markerre (Cr) és 2) meghatározza a korábbi és a jelenlegi hatását táplált étrend-összetétel a P2 marker (Ti) teljes megjelenésén a növekvő sertéstartalmú, rosttartalmú étrendben.

Mód

A kísérletet a Kentucky Egyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága által jóváhagyott protokollok szerint hajtották végre.

Takarmányozás kezelése

Az étrendeket (1. táblázat) úgy alakítottuk ki, hogy változó mennyiségű NDF-t tartalmazzanak a hántolt, csírázott kukorica (DDC), a kukorica (C), a szójaliszt (S) és az oldhatóan szárított szemek lepárlóival (DDGS). Az étrendeket úgy alakították ki, hogy megfeleljenek az NRC (1998) ajánlásainak követelményeinek. Ugyanazt a diétás összetételt alkalmazták a két fázis mindegyikében, az 1. fázisú (P1) étrendeknél króm-oxidot használtak, a 2. fázisú étrendeken (P2) pedig titán-dioxidot alkalmaztak. keverés a széklet marker koncentrációinak meghatározásához. Két különböző inert markert alkalmaztunk a P1 során elfogyasztott étrendből származó ürülék és a P2-ben elfogyasztott étrendből származó ürülék megkülönböztetésére. Ez lehetővé teszi a P1-ben használt marker eltűnésének és a P2-ben használt marker megjelenésének összehasonlítását. Ez megakadályozza a P1 emésztőrendszerében a marker esetleges szennyeződését a P2-vel, amely megakadályozta volna a marker eltűnésének és megjelenésének előre tervezett összehasonlítását a P2 periódusban az étrend változásához viszonyítva. A kísérlet során a sertéseknek ad libitum hozzáférést biztosítottak a takarmányhoz és a vízhez.

Disznókezelés és gyűjtések

Hetvenkét keresztezett barrow-t [(Yorkshire × Landrace × Duroc) × Chester White] külön-külön írtunk és véletlenszerűen osztottunk be a három diétás kezelés egyikébe. A sertéseket eleinte 24 sertés 3 kezelési csoportjára osztották (d-0; 59,2 kg testtömeg, 4,81 kg SD), és 14 napig ad libitum P1 táplálékkal táplálták őket (d-14; 75,4 kg testtömeg, 5,71 kg SD), majd véletlenszerűen újrarendelték őket. a P1 diétás kezelés során a 3 P2 diétás kezelés egyikébe, és további 14 napig ad libitum-mal etették (d-28; 88,6 kg testtömeg, 5,46 kg SD), ami 9 kezelési csoportot eredményezett, egyenként 8 sertésből (1. ábra). Minden sertésnél és minden nap a P2 során (d-14-től d-28-ig) frissen ürült ürülékmintákat (mintákat a végbélnyílásból vagy csak a padlóra ejtés után - de nem szennyezettek takarmánnyal vagy meglévő ürülékkel) gyűjtöttek műanyag tartályokba és -20 ° C-os fagyasztóba tesszük, amíg elemzésre nem kerül. A mintákat minden egyes gyűjtési napon 0700 és 1200 óra között gyűjtöttük, hogy következetesek legyenek a mintavétel során a 14 nap alatt, és biztosítsák a megfelelő mintaméretet a későbbi elemzéshez.

72 keresztezett hordó kiosztása az 1. fázis (d 0–14) és a 2. fázis (d 14–28) étrendbe. DDC = hántolt, kicsírázott kukorica; CSBM = kukorica, szójaliszt; és DDGS = desztillátorok szárított szemek oldhatóan. A zárójelben lévő számok a kezelt sertések kezdeti számát jelentik

Kémiai elemzés

Az elemzés előtt az ürülékmintákat kényszerített levegős szárítószekrényben, 70 ° C-on 48 órán át szárítottuk az őrlés előtt. A takarmány- és székletmintákat 1 mm-es szitán át őröltük, mielőtt meghatároztuk volna az összetételt. A székletben lévő króm-oxidot Cr-ben elemeztük egy kereskedelmi laboratóriumban (SDK Labs, Hutchinson, KS) induktívan kapcsolt plazmaspektroszkópiával (Ultima 2; Horiba Jobin-Yvon Inc., Edison, NJ) standard módszer szerint (3120B; American Public Health Association, 1992) 0,3 mg Cr/kg minta mennyiségi határával (LOQ). A székletben lévő titán-dioxidot Ti-re elemeztük a minták kénsavban és hidrogén-peroxidban történő emésztésével, majd az abszorbanciát UV spektrofotométerrel (988.05 módszer; [16]) mértük, 6 mg Ti/kg minta LOQ-val (USDA-ARS (Ames, IA). Mivel a LOQ alatti adatok nulla (0) jelentése mesterségesen torzítja az analitikai értékeket 0-ra, a LOQ alatt elemzett, de a kimutatási határ felett (a standard görbe-tesztekben használt vakérték fölötti értékek) elemzett értékeket 50% -nak feltételeztük. A vegyi elemzési iparban gyakori LOQ.

Számítások és statisztikai elemzés

Eredmények

Kettős marker helyreállítás

A jelen tanulmány kritikus tényezője az volt, hogy a Cr és Ti elemzése ugyanazon étrendben nem zavarja egyik elem elemzését sem. Ennek értékeléséhez 3 külön kukorica-szójabab-étrendet kevertek, amelyek vagy 5 g króm-oxid/kg étrendet (1. diéta), 5 g titán-dioxid/kg étrendet (2. diéta) vagy mind 5 g króm-oxidot, mind 5 g titánt tartalmaztak. dioxid/kg étrend (3. diéta). Bár a Cr-elemzés a vártnál alacsonyabb volt, átlagosan 2600 mg Cr/kg étrend volt, szemben a várt 3 395 mg Cr/kg étrenddel (5000 mg Cr2O3 hozzáadott × 99,3% tisztaság × 684 g/kg Cr), nem különbözött attól függetlenül, hogy önmagában is hozzáadták-e (1. diéta) vagy titán-dioxiddal (3. diéta), 2. táblázat. A 2. és a 3. diéta titánja átlagosan 2.502 mg/kg étrend volt, miután kivonta az 1. étrendben feltüntetett látszólagos Ti-háttérszintet. Ez is alacsonyabb volt a 2970 mg Ti/kg étrend (5000 mg TiO2 hozzáadott × 99,0% tisztaságú × 600 g/kg Ti). A Ti diétákban (2,530 mg Ti/kg étrend) csak TiO2 hozzáadásával és a 3. étrendben (2,884 mg Ti/kg étrend), amikor mindkettő, valamint a Cr2O3 és a TiO2 között kismértékű különbségek voltak.

Széklet Cr eltűnése

A P1 és P2 étrend között kölcsönhatások fordultak elő a széklet Cr eltűnésével (P 3. táblázat: növekvő sertések székletkrómja (mg/g széklet DM) a 2. fázis során, amikor az 1. és 2. fázisban különböző étrendekkel etették

a A növekvő sertések széklet Cr-koncentrációja a 2. fázis alatt, amelyet az 1. és 2. fázisú étrend kombinációja befolyásol. Rövidítések: CS, kukorica-szójabab alapú étrend; DDGS, kukorica-szójabab-lepárlók szárított gabonaalapú étrend; DDC, hántolt, csírázott kukorica-szója liszt alapú étrend. Az első rövidítés a jelmagyarázatban az 1. fázis diétát, a második rövidítés pedig a 2. fázis diétát jelenti. Gyűjtési nap az 1. fázisról a 2. fázisú étrendre való áttérést követően, ahol a d-0 az étrend változásának napja. b A növekvő sertések széklet Cr-koncentrációja a 2. fázis során, amelyet az 1. fázisú étrend befolyásol. Jelmagyarázat rövidítések: CS, kukorica-szójabab alapú étrend; DDGS, kukorica-szójabab-lepárlók szárított gabonaalapú étrend; DDC, hántolt, csírázott kukorica-szója liszt alapú étrend. Gyűjtési nap az 1. fázisról a 2. fázisú étrendre való áttérést követően, ahol a d-0 az étrend változásának napja. c A növekvő sertések széklet Cr-koncentrációja a 2. fázis során, amelyet a 2. fázisú étrend befolyásol. Jelmagyarázat rövidítések: CS, kukorica-szójabab alapú étrend; DDGS, kukorica-szójabab-lepárlók szárított gabonaalapú étrend; DDC, hántolt, csírázott kukorica-szója liszt alapú étrend. Gyűjtési nap az 1. fázisról a 2. fázisú étrendre való áttérést követően, ahol a d-0 az étrend változásának napja

A P1 étrend fő hatását a P2 széklet Cr koncentrációjára a 3. táblázatban közöljük, és grafikusan ábrázoljuk a 2b. Ábrán. A d-14 és az azt követő 2 d esetében a P1-ben DDC-táplálékkal etetett sertéseknél nagyobb volt a P2 széklet Cr-koncentrációja, mint a CS- vagy DDGS-étrenddel etetett sertéseknél, a CS-étrendet fogyasztó sertéseknél magasabb volt a P2 széklet Cr-értéke, mint a sertéseknek táplálta a DDGS diétát d-14 és d-15 esetén, de egyenlő a d-16-mal. Étrendi különbségeket ezután nem figyeltek meg. A P2 diéta fő hatását a P2 fekália Cr koncentrációjára a 3. táblázatban közöljük, és grafikusan ábrázoljuk a 2c. Ábrán. A 2. fázisú étrendek nem befolyásolták a d-14-től d-16-ig táplált sertések P2 széklet Cr-koncentrációját, a DDC-étrenddel etetett sertéseknél magasabb volt a P2 széklet Cr-koncentrációja, mint a CS- vagy DDGS-diétával d-sertéseknél. A 17. és a d-18, a P2 széklet Cr Cr koncentrációjában nem volt különbség a CS vagy DDGS táplálékkal etetett sertések között. A d-18 után a P2 széklet Cr a LOQ alá esett a CS-vel vagy a DDGS-táplálékkal etetett sertéseknél, de a DDC-táplálékkal etetett sertéseknél a d-21-ig nem csökkent a LOQ alatt.

Széklet Ti megjelenése

A széklet Cr eltűnése esetén megfigyeltekhez hasonlóan kölcsönhatásokat figyeltek meg a P1 és P2 étrendek között a széklet Ti megjelenése során P2 során, a 4. táblázatban felsorolt specifikus értékekkel és szignifikancia szintekkel, és grafikusan ábrázolták a 3a. Ábrán. Az étrend változásainak átlagában, amikor az étrendi NDF-et a sertéseknek P1-től P2-ig táplált étrendjeiben megnövelték (azaz a CS-étrendet tápláló sertések DDGS-étrendre váltottak, a DDC-diétával táplált sertések pedig CS- vagy DDGS-étrendre váltottak), 2,4 d-ot vett igénybe az NDF-nek az 5 százalékos egységenkénti növekedése a P2 széklet Ti esetén, hogy elérje maximális szintjét. Ezzel szemben, amikor az étrendi NDF mennyisége csökkent a sertéseknek P1-től P2-ig táplált étrendben (azaz a CS-étrendet tápláló sertések DDC-étrendre váltottak, a DDGS-diétával táplált sertések pedig CS- vagy DDC-étrendre váltottak), akkor 3,2 d minden 5 százalékegységnél csökken az NDF értéke a P2 széklet Ti esetén, hogy elérje a maximális szintet (4. és 5. táblázat). Amikor a sertések P1-től P2-ig ugyanazon a táplálékon maradtak, a 25,1 g/kg NDF-et tartalmazó DDC-étrendet folyamatosan etető sertések 4,6 d-ig tartott, míg a P2 széklet Ti elérte a maximális szint 95% -át, míg a sertések a CS-étrendet 72,5 g/kg tartalommal kg NDF és a 125,0 g/kg NDF tartalmú DDGS diéta 3,7 d, illetve 2,8 d kellett ahhoz, hogy a P2 széklet Ti elérje maximális szintjének 95% -át (4. és 5. táblázat).

a A széklet Ti koncentrációja a 2. fázis alatt, amelyet az 1. és 2. fázisú étrend kombinációja befolyásol. Rövidítések: CS, kukorica-szójabab alapú étrend; DDGS, kukorica-szójabab-lepárlók szárított gabonaalapú étrend; DDC, hántolt, csírázott kukorica-szója liszt alapú étrend. Az első rövidítés a jelmagyarázatban az 1. fázis diétát, a második rövidítés pedig a 2. fázis diétát jelenti. Gyűjtési nap az 1. fázisról a 2. fázisú étrendre való áttérést követően, ahol a d-0 az étrend változásának napja. b A széklet Ti koncentrációja a 2. fázis alatt, amelyet az 1. fázisú étrend befolyásol. Jelmagyarázat rövidítések: CS, kukorica-szójabab alapú étrend; DDGS, kukorica-szójabab-lepárlók szárított gabonaalapú étrend; DDC, hántolt, csírázott kukorica-szója liszt alapú étrend. Gyűjtési nap az 1. fázisról a 2. fázisú étrendre való áttérést követően, ahol a d-0 az étrend változásának napja. c A széklet Ti koncentrációja a 2. fázis alatt, amelyet a 2. fázis étrendje befolyásol. Jelmagyarázat rövidítések: CS, kukorica-szójabab alapú étrend; DDGS, kukorica-szójabab-lepárlók szárított gabonaalapú étrend; DDC, hántolt, csírázott kukorica-szója liszt alapú étrend. Gyűjtési nap az 1. fázisról a 2. fázisú étrendre való áttérést követően, ahol a d-0 az étrend változásának napja

A P1 diéta fő hatását a P2 széklet Ti koncentrációjára a 4. táblázat tartalmazza, és grafikusan ábrázolja a 3b. Ábra. A d-16 előtt a széklet Ti értéke a laboratóriumi LOQ értéke 6 mg/kg széklet DM volt. A d-16-on a PD széklet Ti a DDC-táplálékkal etetett sertéseknél P1-ben nagyobb volt, mint a CS- vagy DDGS-táplálékkal etetett sertéseknél, a P2 széklet Ti-ben nem volt különbség a CS- és DDGS-táplálékkal etetett sertések között. D-16 után a P1 alatt táplált étrendek nem befolyásolták a P2 széklet Ti koncentrációját. A P2 diéta fő hatását a P2 széklet Ti koncentrációjára a 4. táblázatban közöljük, és grafikusan ábrázoljuk a 3c. Ábrán. Nem tapasztaltunk különbséget a P2 széklet Ti koncentrációi között a sertések között, akiket d-14-től d-16-ig tápláltak. D-17-től d-21-ig a DDC táplálékkal etetett sertéseknél a P2 alatt magasabb volt a P2 széklet Ti koncentrációja, mint a CS vagy DDGS étrenddel etetett sertéseknél, a CS étrendet fogyasztó sertéseknél pedig magasabb volt a P2 fekália Ti koncentráció a sertésekhez képest táplálta a DDGS diétákat.

Vita

Számos kísérletet végeztek a marker első megjelenésének vagy 5% -os megjelenésének idejének [4, 5, 11, 28], az átlagos tranzitsebesség [6, 8, 28–31] vagy a vizsgálat 25, 50, 80 vagy 95% -ának leírására. kiválasztott marker [4, 5, 7]; az emésztés matematikai modellezésében hasznos értékek [3]. Ez nem volt a kísérletünk középpontjában, mivel csak azt választottuk, hogy meghatározzuk, mikor érte el a P2 széklet Cr minimális LOQ-értékét, és mikor érte el a P2 széklet Ti maximuma 95% -át, mert arra voltunk kíváncsiak, hogy az előző vagy a jelenlegi étrend befolyásolja-e az étrendi markert. teljesen kiválasztott (Cr, 3. táblázat) vagy stabilizált (Ti, 4. táblázat).