през

АВТОР

Педро Уриола

Отпътуването от зимата и пристигането на по-топли температури ни напомня, че е така полезно да се направи преглед на това как да се смекчат ефектите от високите температури в свиневъдството

  • Прасетата имат ограничена способност за разсейване на топлината което се генерира по време на метаболитните процеси. Като следствие от това, през летните дни се наблюдава намаляване на дневното наддаване на тегло което означава по-леки тежести на пазара или необходимост да се хранят свине за повече дни, за да се компенсира загубата на тегло.

  • Също така е необходимо да се разбере растежа на свинете в горещ и влажен климат, тъй като свинепроизводството ще расте в тропическите региони (Nardone, Ronchi, Lacetera, Ranieri и Bernabucci, 2010).

Производителите търпят значителни икономически загуби ( St-Pierre, Cobanov, & Schnitkey, 2003 ). Дори и с изменението на климата се очаква, че ще има повече горещи дни и по-екстремни горещи дни, в които този проблем се влошава.

Температурата на околната среда забавя растежа на свинете

Растежът на свине е сложен биологичен процес, който включва консумацията на фураж, храносмилането и усвояването на хранителни вещества, метаболитните процеси на преобразуване на хранителни вещества за поддържане на тъканите и телесните процеси и отлагането на хранителни вещества в различни тъкани - van Milgen et al., 2012–.

Всички тези метаболитни процеси са предназначени да трансформират енергията на диетата в месо - Labussière, Dubois, van Milgen, & Noblet, 2013–.

Законите на термодинамиката предполагат, че част от енергията в химичните реакции се губи под формата на повишаване на калориите - Холдсуърт, 1971 -.

Това повишаване на калориите трябва да се разсейва от прасето, за да се предотврати хипертермия –Kearney, Simpson, Raubenheimer & Kooijman, 2013–.

Термо неутралната зона

Термо неутралната зона се определя като диапазон на температурата на околната среда, който позволява на прасето да пасивно разсейва увеличаването на калориите. Когато температурата на околната среда се повиши, прасетата активно трябва да разсеят увеличаването на калориите.

Прасетата правят това разсейване на топлината предимно чрез:

  • Изпотяване
  • Висока честота на дишане
  • Намален прием на фураж

Максимална критична температура

Температурата, при която свинете трябва активно да отвеждат топлината, се нарича максимална критична температура.

  • Когато прасетата не са в състояние да разсейват ефективно топлината, тогава телесната температура се повишава и хипертермията може да бъде фатална. Въпреки че тези понятия са лесни за описване, е трудно да се определи всяка от термо-неутралните зони точно.

Намаляването на консумацията на фуражи е най-честата мярка, при която свинете трябва да намалят увеличаването на калориите. Това е така, защото намаляването на консумацията на храна намалява всички свързани метаболитни процеси и следователно увеличаването на калориите, свързано с метаболитните процеси –Renaudeau, Gilbert, & Noblet, 2012–.

Управление за намаляване на последствията от хипертермия

Най-ефективният начин за намаляване на въздействието на температурата на околната среда върху растежа на свинете е управлението на температурата и относителната влажност на навеси или хранилища.

Неотдавнашна оценка на продуктивните данни за 5 039 партиди прасенца за отбиване и 5353 партиди прасета за довършване в три системи за свинеферми предполага, че има големи разлики между производствените системи и това предполага, че има възможности някои производствени планове да се подобрят техните процедури –Wu et al., 2019–.

Не всички производствени системи са способни да смекчат въздействието на температурата на околната среда само чрез използване на вентилационни системи и физическата среда. Поради тази причина е необходимо също така да се прибегне до използването на други мерки като диета - Рено, Колин и др., 2012–.

Управление на диетата за предотвратяване на продуктивни загуби поради хипертермия

Най-често срещаните мерки, описани в литературата, са насочени към намаляване на повишаването на калориите чрез манипулиране на диетата - Coffey, Seerley, Funderburke и Mccampbell, 1982–.

Хранителните вещества като енергиен източник имат различни ефекти върху повишаването на калориите

  • Мазнините имат най-висока концентрация на енергия пропорционално на увеличаването на калориите, следователно ефективен начин за осигуряване на прасетата с необходимата енергия в диетата е чрез увеличаване на дела на енергията от липиди в диетата - Kellner, Baumgard, Prusa и Patience, 2016–.

  • Енергията от протеини има тенденция да увеличава увеличаването на калориите и поради това при летните диети делът на енергията от протеинови източници намалява - Coffey et al., 1982–.

Нови инструменти и интервенции за смекчаване на топлинния стрес

Свински метаболом при топлинен стрес

Въпреки многобройните усилия и изследвания все още има загуби на растеж през летните месеци.

В опит да разберем по-ясно какви са метаболитните събития по време на хипертермични епизоди, ние проведохме експеримент, използвайки инструмента за анализ на метаболомите, ръководен от използването на течна хроматография и масспектроскопия - Wang et al., 2016–.

Втората цел на експеримента беше да се измери дали добавянето на органичен цинк към диетата на свинете причинява увеличаване на ефектите от топлинния стрес.

  • Прасетата бяха поставени на цикли, при които температурата се повишава до 35 ° C в продължение на 12 часа, последвани от 25 ° C в продължение на 12 часа през нощта - Илюстрация 1, панели A и B–.
  • Друга група прасета остана в термо неутралната зона (21 ° C).
  • Прасетата получиха диети, съдържащи 120 части на милион неорганичен цинк - цинков сулфат - и органичен цинк.

Илюстрация 1. Експериментален дизайн и реакция на прасетата на топлинен стрес (A, B)

Резултати

Както се очаква, прасетата в термо-неутралната зона нарастват нормално и консумацията на фураж е подобна на тази при прасета в други експерименти в същата ферма. От друга страна, прасетата в цикли на топлинен стрес (35/25 ° C) показаха затруднения при разпространението на увеличаването на калориите и телесната им температура се повиши над температурата на свинете в термо-неутралната зона - Илюстрация 1, панели C и D–.

Илюстрация 1. Експериментален дизайн и реакция на прасетата на топлинен стрес (C, D)

Свинете в 35/25 цикъла също реагираха с намален прием на храна и намален растеж - илюстрация 1, панели E, F и G.

Илюстрация 1. Експериментален дизайн и реакция на прасетата на топлинен стрес (E, F, G)

Интересното е, че прасетата в 35/25 цикъла представят набор от метаболити в кръвта, който е различен от този на прасетата в термо-неутралната зона - Илюстрация 2–.

Илюстрация 2. Метаболомичен профил на прасета в топлинен стрес; липиди (панел A) и аминокиселини (панел B), концентрация на пикочен азот в кръвта (панел C) и креатинин (панел D)

Тези метаболитни промени също са очевидни при промени в множество липиди и аминокиселини.

Концентрацията на уреен азот и креатинин в кръвта на свинете при топлинен стрес е по-висока от тази на свинете в термо-неутралната зона.

Метаболитният профил на урината и изпражненията на прасета при топлинен стрес също представлява важни промени.

  • Прасетата в топлинен стрес показват повишаване на нивата на стеркобилин - метаболит, който разгражда билирубин -, хиодеоксихолева и дезоксихолова киселина и инозин - микробен метаболит, който разгражда нуклеиновите киселини -.
Тези наблюдения са в съгласие с данните, които измерват съпротивлението на чревната бариера -Pearce et al., 2013– и възможната роля на катехоламините в чревните увреждания по време на топлинен стрес -Lyte & Lyte, 2019–.

Илюстрация 3. Метаболомичен профил на прасета в термонеутрална зона (TN) и калорично съдържание (HS), хранени с неорганичен цинк (ZnIO), органичен цинк (ZnAA) и без допълнителен цинк (ZnNeg)

Метаболом на прасета, устойчиви на топлинен стрес

Употребата на метаболом също е предложена като a инструмент за предсказване кои прасета имат по-голяма устойчивост на топлинен стрес.

  • В същата група прасета има индивиди, които са в състояние да поддържат нормална консумация и растеж на храна при по-високи температури на околната среда, отколкото техните кучи. Това е възможност за селекция на здрави свине с възможност за поддържане на по-високи нива на производство в горещ климат. –Goldansaz et al., 2017–.

Издръжливи прасета в горещ климат

Те бяха избрани от кръстоските на креолската и едрата бяла порода и бяха хранени в експериментални станции в тропически и умерен климат - Dou et al., 2017–.

  • Разликите в растежа и производството между породите свине и в двете климатични условия бяха използвани за класифициране на свинете в здрави и чувствителни на топлина свине.

  • Здравите прасета показаха набор от метаболити за разлика от чувствителните към топлина прасета. Глюкозата, аминокиселините пролин и аргининът и цитратът са набор от метаболити с най-високи относителни промени при прасетата, които имат по-голяма устойчивост на топлинен стрес.

Използването на инструмента за метаболоми позволи да се характеризира метаболитният профил на свинете при топлинен стрес и може да се използва за селекция на животни със способността да се адаптират към по-високи температури на околната среда.

Когато температурата на околната среда се повиши и ограничи способността на свинете да растат, е необходимо да се манипулира диетата.