Pasze ekstrudowane w aspekcie stabilizacji mikrobiomu świń, w tym ograniczenia występowania biegunek

Data publikacji: 2021-10-14

         Przyczyn większości niepowodzeń produkcyjnych i pogarszających się wyników na fermie, należy poszukiwać zarówno w okresie, kiedy dana sytuacja wystąpiła, jak i również w okresach je poprzedzających (np. w poprzedniej grupie technologicznej). Klasycznym przykładem obrazującym taką sytuację jest analizowanie problemów powstałych w grupie prosiąt ssących (biegunki). Pierwszym, niemal odruchowym, działaniem hodowcy jest poszukiwanie przyczyn powstałych problemów w paszach dla najmłodszych prosiąt mimo, iż prosięta pobierają bardzo małe ilości tych pasz. Zazwyczaj następnie analizuje się możliwość błędów w żywieniu loch karmiących. Jednak w rzeczywistości w praktyce hodowlanej przyczyn większości zaistniałych trudności i problemów należy poszukiwać w żywieniu lub w jakości paszy przeznaczonej dla loch prośnych.

Analogiczna sytuacja występuje w tuczu. Wszystkie wcześniejsze działania, zaangażowanie i praca hodowcy z prosiętami, od chwili ich narodzenia, daje efekty w momencie sprzedaży tuczników. Wszelkie inwestycje w prawidłowe przygotowanie prosiąt do dorosłego życia oraz dbałość o ich przyszły wzrost skutkują skróceniem czasu tuczu, wyższymi przyrostami dziennymi i optymalnymi efektami produkcyjnymi. Na właściwy start prosiąt w dorosłe, produkcyjne życie i na ich przyszłe wyniki produkcyjne wpływają m.in.: status zdrowotny stada, czynniki genetyczne oraz prawidłowe przygotowanie lochy do laktacji. Tu z kolei, obok szeregu różnych elementów warunkujących w efekcie końcowym opłacalność prowadzonego tuczu jednym z najważniejszych, jeżeli nie najważniejszym, jest prawidłowe żywienie. Najpierw loch, później prosiąt, warchlaków i tuczników na wszystkich etapach produkcji. Niezwykle ważnym zagadnieniem, w początkowym okresie tuczu, jest jak najwcześniejsze rozpoczęcie dokarmiania prosiąt paszami stałymi. Podawanie bardzo dobrej jakości i doskonale przyswajalnej paszy najmłodszym zwierzętom ma ogromne znaczenie dla ich dalszego życia, przede wszystkim w kontekście samodzielnego pobierania i optymalnego wykorzystywania dostarczanym im pasz.  Jest to szczególnie ważne w bardziej licznych miotach. Wcześnie dokarmiane prosięta charakteryzują się wyższą masą ciała w dniu odsadzenia ich od matek, w porównaniu do niedokarmianych rówieśników. Zwiększenie przyrostu dziennego prosiąt w okresie od urodzenia do osiągnięcia masy ciała około 30 kg powoduje istotne zwiększenie masy ciała ubijanych tuczników. 

Aby jednak podawana prosiętom, w okresie odchowu, pasza była w jak najlepszym stopniu przez nie wykorzystywana i jak najbardziej przyswajalna, powinna być doskonałej jakości. Jednym ze sposobów optymalizacji jakości pasz dla prosiąt jest zastosowanie w nich szerokiej gamy produktów ekstrudowanych – ekstrudatów. Ekstruzja to proces hydro-baro-termicznej obróbki składników paszowych, w wyniku której następuje zmiana fizykochemicznych właściwości tych ostatnich. Proces ekstruzji powoduje znaczną poprawę jakości (przede wszystkim przyswajalności) produktów, przy jednoczesnym wyeliminowaniu z pasz tzw. czynników antyżywieniowych. Ekstruzja surowców roślinnych powodujące bardzo istotne zmiany fizykochemiczne poddawanych tej obróbce surowców. Zmiany te zachodzą w wyniku zespolonego współdziałania wody, pary wodnej, temperatury, ciśnienia oraz naprężeń mechanicznych  w przetwarzanym materiale paszowym i dotyczą praktycznie, wszystkich składników odżywczych. Zmienia się zarówno struktura białek, tłuszczów, skrobi jak i zawartego w ekstrudatach włókna. Bardzo ważną rolą procesu ekstruzji jest również zachodząca podczas procesu ekstruzji inaktywacja substancji antyżywieniowych.

Zmiany fizykochemiczne powstające w ekstrudatach

Białko. Proces gotowania zachodzący w ekstruderach powoduje zwiększenie strawności białka poprzez zwiększenie dostępności aminokwasów. Ekstruzja niszczy wiązania podwójne pomiędzy aminokwasami, ale nie jest w stanie zniszczyć wiązań wewnątrz aminokwasów. To, z kolei, powoduje rozpad struktury białka bez naruszenia cząsteczek aminokwasowych. Dochodzi wówczas do rozpadu wiązań utrwalających czwarto- i trzeciorzędową strukturę białka. Taka struktura białka jest bardziej podatna na hydrolizę enzymatyczną.

Skrobia. Pod wpływem zastosowania wysokiej temperatury i ciśnienia następuje żelatynizacja i dekstrynizacja skrobi, co fundamentalnie zwiększa jej strawność.  W wyniku procesu ekstruzji następują zmiany w budowie strukturalnej skrobi, która pod wpływem wysokiej temperatury kleikuje, tracąc przy tym swoistą naturę krystaliczną. Skrobia traci nieodwracalnie kształt regularnych ziarenek, tym samym staje się łatwo rozpuszczalna w wodzie i łatwostrawna.

Tłuszcze. W procesie ekstruzji tłuszcz ulega rozbiciu na mniejsze cząsteczki. Dzięki temu jest on lepiej wykorzystywany i nie wywołuje problemów trawiennych. Poprawia się również stabilność oksydacyjna tłuszczu ponieważ, czynniki powodujące jełczenie, enzymy: lipaza i lipooksydazy, ulegają denaturacji.

Włókno. Proces ekstruzji powoduje bardzo istotne zmiany w zawartości poszczególnych frakcji włókna pokarmowego w wyrobach ekstrudowanych, w porównaniu z surowcem nie poddanym temu procesowi. W wyniku ścierania, mielenia i ścinania zachodzącego w ekstruderze, materiały włókniste ulegają miażdżeniu i rozerwaniu, w konsekwencji powodując nieodwracalną zmianę struktury włókna. W komponentach poddanych ekstruzji zmniejsza się zawartości frakcji nierozpuszczalnej z jednoczesnym wzrostem zawartości frakcji rozpuszczalnej. Następuje przyrost włókna strawnego, tym samym poprawia się wartość pokarmowa ekstrudowanego surowca oraz strawność białka i dostępność energii.

Substancje antyżywieniowe. W wyniku działania wysokiej temperatury oraz ciśnienia ulegają rozkładowi bądź inaktywacji również występujące w materiałach paszowych związki antyżywieniowe (m.in.: ureaza, inhibitory trypsyny i amylazy). Enzym ureaza zawarty w dużych ilościach w soi, pod wpływem wysokiej temperatury występującej podczas procesu ekstruzji, traci swoją aktywność. Podobnie dzieje się z inhibitorami trypsyny. Przyczynia się to do większej przyswajalności składników pokarmowych i lepszego wykorzystania białka. Wymieniowe wyżej zmiany jakościowe zachodzące w ekstrudowanych surowcach, przekładają się zdecydowanie na poprawę wszystkich parametrów żywieniowych ekstrudatów i mają wpływ na:

1. Strawność. Poprawia się bardzo istotnie strawność wszystkich składników odżywczych, między innymi: włókna, skrobi, białka i tłuszczu. W rezultacie wydatnie zmniejsza się lub całkowicie eliminuje się ryzyko wystąpienia zaburzeń trawiennych i biegunek.

2. Przyswajalność. Wzrost strawności paszy poprawia równocześnie jej przyswajalność. Zwiększa się dostępność i absorbcja wszystkich składników pokarmowych. W wyniku czego są one lepiej wchłaniane i lepiej wykorzystywane przez zwierzęta, a nie wydalane i, tym samym, marnotrawione.

3. Smakowitość paszy. Ekstruzja znacznie poprawia smakowitość i zapach paszy, co znacząco wpływa na zwiększenie ich pobierania przez zwierzęta. W trakcie żelatynizacji skrobia ulega rozkładowi na prostsze i słodsze składniki.

4. Trwałość. Warto również wspomnieć o istotnej poprawie trwałości produktów ekstrudowanych. Spowodowane jest to poprzez częściowe związanie tłuszczów przez przerabianą masę, co z kolei zwiększa ich odporność na utlenianie. Dodatkowym czynnikiem wydłużającym trwałość i stabilność ekstrudatów jest niemal całkowite unieczynnienie enzymów: lipazy i lipooksydazy, a więc czynników odpowiedzialnych za rozkładanie i jełczenie tłuszczowców. Dzięki temu ulega poprawie ulega również stabilność tłuszczu.

5. Higienizację produktu. Niezwykle ważnym, choć nie przez wszystkich jeszcze w pełni docenianym jest tzw. higienizacja produktów. Ściśle określone parametry ekstruzji redukują znaczne ilości patogenów chorobotwórczych, czyniąc je jednocześnie wyjątkowo bezpiecznymi w użyciu. Znaczne podniesienie higienicznej jakości surowców, skutkuje otrzymaniem produktów o wysokim standardzie i czystości mikrobiologicznej.

6. Poprawę wykorzystywania białka i energii zawartych w składnikach pokarmowych oraz wzrost ich wartości odżywczej gwarantują znacznie lepsze warunki ich przechowywania poprzez obniżenie ich wilgotności. W najnowszej generacji pasz dla prosiąt stosuje się, obok powszechnie znanych i coraz szerzej wykorzystywanych ekstrudowanych zbóż, wiele innych produktów białkowych, również poddawanych obróbce w procesie ekstruzji. Jednak ziarna zbóż jeszcze długo pozostaną optymalnym surowcem w żywieniu najmłodszych zwierząt.

Historia zbóż jako pożywienia dla człowieka sięga czasów prehistorycznych. Najwcześniejsze ślady upraw dzikich zbóż na terenach obecnych Chin i na północy Afryki „praprzodków” obecnych odmian jęczmienia i pszenicy, odnajdowano w wykopaliskach pochodzących z okresów kilku tysięcy lat p.n.e. Odkrycia te dowodzą, że już w starożytności ówczesne zboża wykorzystywane były także jako pasza dla hodowanych zwierząt. Zboża były, są i chyba jeszcze długo będą jednym z podstawowych składników pasz dla zwierząt gospodarskich na całym świecie.  Aby jak najefektywniej i najlepiej wykorzystywać ziarna zbóż w żywieniu zwierząt stosuje się rozmaite sposoby ich przetwarzania i uzdatniania. Wszystkie one mają na celu poprawę ich przyswajalności, strawności i smakowitości. Spośród najczęściej stosowanych i najpopularniejszych sposobów przygotowania zbóż wymienić należy m. in.: mikronizację, fermentację i wspomniane już wcześniej ekstrudowanie. Aby przedstawić praktyczne zastosowanie produktów ekstrudowanych w paszach dla najmłodszych zwierząt posłużono się wynikami doświadczenia przeprowadzonego w jednej  z ferm trzody chlewnej w województwie wielkopolskim. Wykazano w nim pozytywny wpływ zastosowania produktów ekstrudowanych w paszach dla prosiąt.

Doświadczenie przeprowadzono na fermie o liczebności stada podstawowego ponad 100 loch, produkującego w cyklu otwartym w systemie trzytygodniowym. Prosięta w opisywanym stadzie rodzą się z przeciętną masa urodzeniową 1,4 kg., odsadzane są od matek w wieku około 28 dnia życia przy średniej masie ciała 8,4 kg.  Średnia liczba prosiąt odsadzonych od lochy w miocie wynosi 11,1 sztuk (dane z ostatnich kilku lat). Po odsadzeniu zwierzęta trafiają do sektora odchowu, gdzie przebywają przez kolejne 40 dni, do uzyskania masy ciała 26 – 30 kg. Przez cały okres odchowu zwierzęta żywione są paszami pełnoporcjowymi. Przedmiotem przeprowadzonego doświadczenia było żywienie prosiąt od 3 – 4 doby do około 70 dnia życia, czyli do momentu sprzedaży warchlaków do dalszego chowu.  Zwierzęta urodzone były w dwóch kolejnych grupach. Pierwsza (testowa) karmiona była paszami o zwiększonej zawartości komponentów ekstrudowanych, druga (kontrolna) mieszankami standardowymi, dotąd stosowanymi w stadzie. Czynniki pozostałe m.in.: pochodzenie genetyczne zwierząt, profilaktyka weterynaryjna w obu grupach były identyczne. Dodatkowo na przestrzeni ostatnich miesięcy na tej samej fermie zaczęto stosować również dodatek ekstrudowanego siemienia lnianego w ilości 300 g dziennie w dawce na lochę, na 4-5 dni przed porodem do 2 -3 dni po porodzie. Dodatek lnu, również dzięki zawartości w nim nienasyconych kwasów tłuszczowych omega 3 – 6 , miał spowodować m.in. lepsze wypróżnianie się samic, w okresie kiedy zaparcia stanowią, dla wielu hodowców, bardzo poważny problem.

Prosięta w obu grupach w okresie doświadczenia otrzymywały cztery pasze z zastosowaniem poniższego schematu:
                      
Dla lepszego poznania zamysłu doświadczenia poniżej przedstawiono krótką charakterystykę pasz testowanych o zwiększonej zawartości komponentów ekstrudowanych:

Pasza 1 – mieszanka paszowa pełnoporcjowa sypka przeznaczona dla najmłodszej grupy prosiąt. Stosowana w pierwszym tygodniu życia zwierząt, jej zadaniem jest zapoznanie i oswojenie osesków z paszami stałymi oraz nauka samodzielnego jej pobierania. W skład mieszanki wchodzą ekstrudowane: len, pszenica, soja i ryż, najwyższej jakości mączka rybna i suszona plazma krwi oraz doskonale przyswajalne produkty pochodzenia mlecznego. Użyte w paszy surowce oraz zastosowane najnowszej generacji atraktory smakowe i zapachowe gwarantują wczesne rozpoczęcie pobierania paszy stałej. Tym samym zapewniają szybki i prawidłowy rozwój przewodu pokarmowego rosnących prosiąt.

Pasza 2 – mieszanka paszowa pełnoporcjowa sypka, granulowana lub w postaci tzw. kruszonki. Jest stosowana jako uzupełnienie mleka matki. Przeznaczona jest dla prosiąt w drugim, trzecim i czwartym tygodniu życia. Może być skarmiana do ok. tygodnia przed odłączeniem od matek. Mieszanka zawiera ekstrudowane: zboża (jęczmień i pszenicę) oraz len, kukurydzę, soję i ryż, a także mączkę rybną, plazmę krwi i inne produkty mleczne. Zastosowane niemal w całości, poddane procesowi ekstruzji, produkty białkowe zwiększają bardzo istotnie strawność oraz przyswajalność tej paszy. Jednocześnie znacząco przyspieszając właściwy rozwój przewodu pokarmowego rozwijających się intensywnie młodych organizmów.

Pasza 3 – mieszanka paszowa pełnoporcjowa oferowana w formie sypkiej lub granulowanej. Bardzo ważna dla dalszego rozwoju pasza przeznaczona dla prosiąt w tzw. okresie okołoodsadzeniowym. Zaleca się stosowanie jej przed odsadzeniem prosiąt od loch do 2 – 3 tygodnia po odsadzeniu. Obok produktów ekstrudowanych: jęczmienia, pszenicy, kukurydzy, lnu, ryżu i soi mieszanka zawiera śruty jęczmienną i pszenną, mączkę rybną i produkty mleczne. Pasza poprzez zastosowane w niej optymalnych poziomów enzymów i probiotyków oraz prawidłowe zakwaszenie gwarantuje bezpieczne i bezproblemowe przejście prosiąt przez ten newralgiczny i trudny dla nich okres odłączenia od matek.

Pasza 4 – pełnoporcjowa mieszanka paszowa dla prosiąt starszych. Oferowana w okresie od 2 – 3 tygodnia po odsadzeniu od loch do uzyskania przez nie masy ciała ok. 30 kg. Pasza jest technologiczną kontynuacją poprzednich mieszanek, a jej skład surowcowy gwarantuje ciągłość dalszego prawidłowego rozwoju przewodu pokarmowego żywionej młodzieży. Nad przebiegiem tego procesu „czuwają” również wspomniane wcześniej enzymy i probiotyki oraz właściwe zakwaszenie pasz. W mieszance obok ziaren jęczmienia i pszenicy znalazły się również ekstrudowane nasiona soi pełnotłustej. Uzyskane wyniki oraz zużycie paszy zestawiono w poniższych tabelach:

Zużycie paszy (kg) na sztukę od urodzenia do osiągnięcia masy ciała 26-30 kg
      

Podsumowanie wyników produkcyjnych                    

Zalety stosowania pasz ze zwiększoną ilością komponentów ekstrudowanych:

Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia uzyskano wyniki, które wskazały przede wszystkim na niższy FCR (feed conversion ratio) paszy zawierającej surowce ekstrudowane i przeznaczonej na okres odchowu (od momentu odsadzenia do uzyskania masy ciała 26 – 30 kg. Wskaźnik FCR opisuje zużycie paszy na przyrost masy ciała zwierzęcia. Niższy FCR uzyskany poprzez użycie komponentów ekstrudowanych w sposób bezpośredni przekłada się na wynik ekonomiczny odchowu. Często producenci i hodowcy świń wybierając paszę dla swych zwierząt sugerują się głównie ceną, co jest rozwiązaniem błędnym, zwanym potocznie „fałszywą ekonomią”. Przeprowadzone doświadczenie potwierdza, że zastosowanie komponentów wysokiej jakości o lepszej strawności zmniejsza zużycie paszy potrzebnej na uzyskanie przyrostu masy ciała. Zużycie mniejszej ilości paszy bardzo dobrej jakości, nawet jeżeli jest ona droższa, zmniejsza koszty produkcyjne przyczyniając się, tym samym, do zwiększenia zysku oraz wydatnej poprawy zdrowia użytkowanych zwierząt. W dzisiejszych niezwykle trudnych czasach hodowcy muszą kalkulować, a nie tylko sugerować się ich ceną. Pasze dla młodych zwierząt z udziałem komponentów ekstrudowanych są dobrym pomysłem na uzyskanie jeszcze lepszych wyników produkcyjnych głównie w odchowie prosiąt, gdyż są to pasze wysokiej jakości o najwyższej strawności.

Wytwórnia Pasz LIRA jako jedna z pierwszych firm paszowych w Polsce zastosowała, na skalę przemysłową, ekstruzję surowców roślinnych. Pierwszą linię ekstruzji renomowanej, amerykańskiej firmy InstaPro uruchomiono w roku 2004. Początkowo urządzenie to miało służyć do produkcji ekstrudatów, wykorzystywanych wyłącznie w paszach dla prosiąt. Szybko okazało się jednak, iż ekstrudowane surowce świetnie sprawdzają się także w żywieniu innych grup technologicznych trzody chlewnej oraz bydła, koni i tzw. zwierząt towarzyszących. Wzrastające zapotrzebowanie na ekstrudaty pociągnęło za sobą kolejne inwestycje. Obecnie w firmie LIRA wykorzystywane się cztery linie ekstruzji. W nowoczesnych ekstruderach, najważniejsze parametry procesu takie jak: temperatura i ciśnienie, a także ilość pary i wody, sterowane i kontrolowane są automatycznie. Precyzja kontroli i regulacji przebiegu procesu ułatwiają prowadzenie i nadzorowanie tego skomplikowanego procesu technologicznego. Prawidłowy przebieg procesu ekstruzji a w konsekwencji właściwą jakość ekstrudatu, zapewnia ścisłe przestrzeganie reżimu technologicznego.

Autorzy:
  Marek Gasiński, dr Arkadiusz Michalak, Paweł Pawęzowski 
Doradcy w Wytwórni Pasz Lira