EFEKAT TERMIČKE OBRADE I UTICAJ TRIPSIN INHIBITORA SIROVOG ZRNA
SOJE NA SVARLJIVOST PROTEINA U ISHRANI SVINJA
EFFECT OF THERMAL PROCESSING AND TRYPSIN INHIBITOR EFFECT TO
PROTEIN DIGESTIBILITY IN SWINE NUTRITION
oljoprivredni fakultet,Novi Sad
Prof. dr Miloš Beuković¹, mr Dejan Beuković¹,
Prof. dr Dragan Glamočić¹, Prof. dr Nenad Đorđević²
¹Poljoprivredni fakultet Novi Sad
²Poljoprivredni fakultet Zemun
• Soja - primarno hranivo za zadovoljenje potreba u
proteinima i esencijalnim aminokiselinama.
• Termička obrada
– potpuno iskorišćenje proteinskih frakcija i
– eliminacija termo labilnih antinutritivnih faktora
– poskupljuje proizvodnju
Ekstrudiranje
• Tokom procesa ekstrudiranja dolazi do:
– promene strukture i hemijskog sastava
– Inaktivisanja antinutritivnih materija
– promena u strukturi proteinskog kompleksa koja
povećava svarljivosti proteina
TI
Nove sorte soje kao alternativa
termičkoj obradi
• Selekcijskim radom stvaraju se sorte u kojima nivoi
inhibitora treba da budu niski i podnošljivi za svinje.
• Hymowitz (1986) – soja bez Kunitz trpsin inhibitora
• Kunitz tripsin inhibitro nije jedini antinutritivni faktor
TI
TI
Nosioci inhibitorne aktivnosti
sirovog zrna soje
• Inhibitori proteaza
– Kunitz tripsin inhibitor (Kunitz, 1945)
– Bovman-Brikov tripsin inhibitor (Bowman, 1944; Birk,
1961 )
– inhibiraju funkciju digestivnih proteolitičkih enzima,
tripsina i himotripsina;
• Lektin (hemaglutin)
– vezuju ugljenohidratne molekula na epitelne ćelije
crevne sluznice, i sprečavaju resorpciju,
– aglutinacija crvenih krvnih zrnaca;
• Goitrogeni, antivitami i nesvarljivi oligosaharidi
Indikatori prisustva antinutritinih
faktora
• Antinutritivni faktori
zrna soje pored
depresivnog dejstva na
proizvodne rezultate
uslovljavaju hipertrofiju
organa digestivnog
trakta na prvom mestu
pankreasa.
HCL
Varenje termički obrađene soje
Pankreas
LUČENJE
TRIPSINOGENA
Želudac
HCL
AKTIVACIJA U
TRIPSIN
Duodenum
Varenje termički neobrađene soje
Pankreas
LUČENJE
LUČENJE
TRIPSINOGENA
TRIPSINOGENA
Želudac
Duodenum
Normalna resorpcija proteina
Smanjena resorpcija proteina
Negativni efekti sirovog zrna soje
•
•
•
•
Smanjena svarljivost i resorpcija proteina
Smanjen prirast
Povećanje relativne mase digestivnih organa,
Pankreas - target organ, čija veličina odnosno
aktivnost se menja u zavisnosti od nivoa
tripsin inhibitora.
Cilj rada
• Cilj ovog rada je da se na osnovu svarljivosti proteina
oceni efikasnost uotrebe termički neobrađenog zrna
soje sorte “Lana“ u ishrani svinja, kao i uticaj tripsin
inhibitora i termičkog tretmana na svarljivost
proteina.
Svinje u ogledu
• muškog pola,
• rase Veliki jorkšir,
• telesne mase 60 kg, tokom perioda od 25
dana pri čemu je pripremni period trajao 10
dana.
• U ogledu je bilo 4 eksperimentalne grupe, sa
po 6 ponavljanja.
• Životinje su smeštene u individualne
metaboličke boksove prilagođene za
kontrolisanu ishranu i napajanje životinja kao i
kolekciju fecesa i urina.
• Ovim načinom životinje su bezbedno
fiksirane i ograničene da uriniraju i defekuju
u određenoj regiji boksa.
• Sprečeno je mešanje sadržaja urina i fecesa.
• Omogućena je efikasna kolekcija.
Smeše i grupe u ogledu
• U eksperimentalnim grupama smeše za
ishranu svinja su se razlikovale u zrnu soje
odnosno termičkom tretmanu istog
IV grupa
II grupa
III grupa
I grupa
Bez termičkog tretmana
Termički tretman
Sorta soje sa nižim nivoom tripsin inhibitora, “Lana”
Sorta soje sa standardnim nivoom tripsin inhibitora
• Ishrana svinja u ogledu vršena je dva puta
dnevno, a životinje su tokom hranjenja
konzumirale hranu do fizioliške sitosti.
Tabela 1. Sastav smeše za ishranu svinja u ogledu
Hraniva
Grupe
I
II
III
IV
Kukuruz
53,40
53,40
53,40
53,40
Pšenica
15,00
15,00
15,00
15,00
Suncokretova sačma
4,00
4,00
4,00
4,00
Soja sa stand.nivoom TI ekstrudirana
24,00
Soja sa nižim nivoom TI ekstrudirana
24,00
Soja sa stand. nivoom TI neobrañena
24,00
Soja sa nižim nivoom TI neobrañena
24,00
Premiks
3,00
3,00
3,00
3,00
Lizin
0,10
0,10
0,10
0,10
Hrom-oksid Cr2O3
0,50
0,50
0,50
0,50
100,00
100,00
100,00
100,00
UKUPNO
Soja u ogledu
Tabela 2. Nivo tripsin inhibitora i aktivnost ureaze u zrnu soja korišćenih u ogledu
Grupa
Tretman
I
II
Standardna soja
Ekstrudirana
III
IV
Tip soje
„Lana“
Standardna soja
Sirova
„Lana“
Tripsin
inhibitor g/mg
Aktivost
ureaze
14,53
0,49
13,50
0,37
30,51
11,01
17,07
10,27
Određivanje svarljivosti
• Vršeno je direknom i indireknom metodom.
• Direktna metoda određivanja svarljivosti
podrazumeva merenja konzumacije i količine
izlučenog fecesa tokom određenog perioda.
Formula 1. Prividna svarljivost određena direktnom metodom
H −I
PS =
× 100
H
Indirektna metoda određivanja svarljivosti uz
pomoć indikatora hrom-oksida.
• Princim indirektnog određivanja svarljivosti
(metod indikatora) zasniva se na praćenju
odnosa između inertne i hranljive materije na
bazi suve materije hrane i fecesa.
• Inertna materija - supstanca koja se ne
resorbuje, koja ne utiče na varenje hranljivih
sastojaka niti na zdravlje i produkciju životinje,
a čija koncentracija se u odnosu na hranljive
materije menja tokom prolaska kroz digestivni
trakt.
• U obrok je dodat hrom-oksid u kalkulativnoj
koncentraciji od 0,5 % u obroku. Obračun
svarljivosti izveden je primenom formule.
Formula 2. Prividna svarljivost, određena indirektnom
metodom
AID [% ] = 100 − (Fd / Ff ) × (Crf / Crd ) × 100
AID – prividna svarljivost; Fd – hranljiva materija u izmetu; Ff –
hranljiva materija u hrani; Crd – indikator u izmetu; Crf – indikator u
hrani.
Svarljivost proteina
• Na osnovu hemijskih analiza hrane i fecesa
preračunava se ukupna količina konzumiranog
odnosno izbačenog azota.
• Pošto se u fecesu ne nalaze samo nesvareni
ostaci već i sastojci koji potiču od izlučenih
sokova za varenje i ćelija epitela digestivnog
trakta (minerali, proteini i dr.), svarljivost koja
je određena na opisani načina naziva se
prividna svraljivost
Rezultati istraživanja
Tabela 3. Prividna svarljivost proteina određena direktnom metodom
Ogledna grupa
I
Svarljivost %
Ponavljanje
II
III
ekstrudirana
IV
neobrañena
Standardna
„Lana“
Standardna
„Lana“
1.
82,88
85,03
73,22
77,12
2.
81,71
85,30
73,40
77,34
3.
85,47
81,54
81,85
80,43
4.
86,57
82,35
82,02
79,70
5.
83,18
85,81
75,14
76,50
6.
83,18
85,61
75,75
79,50
Prosek
83,83
84,27
76,90
78,43
Indeks,%
100,00
100,53
91,73
93,56
Indeks,%
99,48
100,00
91,25
93,07
Tabela 4. Visina i statistička opravdanost razlika
prividne svarljivosti proteina dobijeno direktnim
metodom
Grupa
x
IV
III
II
I
I
88,83
10,41 **
11,94 **
4,57 nz
-
II
84,27
5,84 *
7,37 **
-
-
III
76,90
1,53 nz
-
-
-
IV
78,43
-
Pojedinačnim testiranjem aritmetičkih sredina visine prividne svarljivosti
proteina utvrñena je zavisnost visine prividne svarljivosti proteina od toga da
li je soja obrañena ili ne,
Odnosno utvrñene su vrlo značajne razlike p ≤0,01 izmeñu I i III, I i IV, kao i
II i III grupe dok su značajne razlike p ≤0,05 utvrñene izmeñu II i IV grupe
Svarljivost proteina - Direktan metod
• Dobijene vrednosti prikazane u Tabeli 3. ukazuju
da je bolja prividna svarljivost proteina bila u
grupama gde su svinje kozumirale ekstrudirano
sojino zrno bez obzira da li je u pitanju
standardna sorta ili sorta “Lana” (I i II grupa).
• Iz Tabele4. se vidi da postoji visoko značajna
razlika između grupa na termičkom tretmanu u
odnosu na grupe koje su bile na sirovoj soji.
Tabela 5. Prividna svarljivost proteina određena indirektnom metodom
Svarljivost %
Ponavljanje
I
ekstrudirana
Ogledna grupa
II
III
IV
neobrañena
Standardna
„Lana“
Standardna
„Lana“
1.
78,16
83,97
71,63
76,65
2.
70,97
84,00
71,13
76,31
3.
80,82
76,37
78,02
78,70
4.
84,16
79,53
77,45
77,91
5.
74,90
82,21
69,47
74,68
6.
75,50
84,37
71,12
79,33
Prosek
77,42
81,74
73,14
77,26
Indeks,%
100,00
105,59
94,47
99,80
Indeks,%
94,72
100,00
88,48
94,52
Tabela 6. Visina i statistička opravdanost razlika
prividne svarljivosti proteina dobijeno indirektnim
metodom
Grupa
x
IV
III
II
I
I
77,42
0,16 nz
4,28 *
4,32 *
-
II
81,74
4,48*
8,6 **
-
-
III
73,14
4,12 nz
-
-
-
IV
77,26
-
Pojedinačnim testiranjem aritmetičkih sredina visine prividne svarljivosti
proteina utvrñena je zavisnost visine prividne svarljivosti proteina od toga da
li je soja obrañena ili ne, izuzev kod I grupe gde je dobijena svarljivost
neočekivano niža.
Utvrñene su vrlo značajne razlike p ≤0,01 izmeñu II i III dok su značajne
razlike p ≤0,05 utvrñene izmeñu III i I i II i IV grupe kao i neočekivano
značajnu razliku izmeñu I i II grupe.
• Ostvareni rezultati prikazani u (Tabeli 5) gde je
primenjena indirektna metoda, prividna
svarljivosti je imala delimično isti trend kao i kod
direktne.
• Međutim vrednost dobijene ovom metodom
niže nego kod direktnog metoda.
• Uočljivo je i da nepostoji signifikantna razlika
između svarljivosti proteina kod grupe na
termički obrađenoj soji standardne sorte i grupi
na sirovoj soji sorte “Lana” 77,42%, i 77,26%.
Grafikon 1 - Rezultati svarljivosti obroka dobijeni
direktnom i indirektnom metodom
• Ukoliko uporedimo rezultate dobijene
direktnim i indirektnim metodom proračuna
svarljivosti, prikazane u Grafikonu 1, može se
konstatovati da su vrednosti dobijene
indirektnim metodom niže u odnosu na
direktni metod, ali da prate isti trend.
• Do sličnih rezultata sa hrom-oksidom došli su
Jorgensen i sar.] i Sauer .
• Tako da su posmatrane vrednosti
komparativne samo u okviru jedne metode
(direktna ili indirektna).
ZAKLJUČAK
• Upotreba sirove soje sorte „Lana„ dala je bolje
rezultate svarljivosti u odnosu na grupu sa
sirovim zrnom standardne sorte soje,
• Međutim, ipak su rezultati sa sirovom sojom
“Lana” lošiji u odnosu na grupe sa termičkim
tretmanom.
• Tako da ishrana svinja sirovom sojom sorte
“Lana” u ovoj fazi tova nije dala
zadovoljavajuće rezultate
Nemogućnost upotrebe sirove soje “Lana”,
iako je selekcionisna na odsustvo TI ??
• Obzirom da je sorta „Lana“ selekcionisana na
odsustvo Kunitz tripsin inhibitora, koji je jedan
od glavnih nosliaca antinutritivnog dejstva, pored
njega zrno soje sadrži i:
– Bowman-Brik-ov TI, - smanjuje svarljivost
– Lektin, - otežava resorpcije hranljivih materija.
• Koji imaju značajan uticaj na svarljivost i
resorpciju proteina a samim tim i na proizvodne
karakterisike.
• Buduća istraživanja sa ovom sortom soje
moguće je usmeriti na upotrebu gde će biti
dodata u određenom procentu.
Hvala na pažnji
Download

9_) Miloš Beukovic-EFEKAT TERMICKE OBRADE I - Feed-to-Food