Η κατά βούληση πρόσληψη τροφής, πλούσιας σε κυτταρίνες ή και σε μη αμυλούχους πολυσακχαρίτες, από χοίρους καθορισμένου γενοτύπου, σε σχέση με την ικανότητα της τροφής τους να συγκρατεί νερό και με την προσθήκη σε αυτήν ξυλάνασης

Abstract

Three experiments were conducted during 1996-1998 in order to predict the voluntary food intake of pigs when given foods rich in non-starch polysaccharides. Moreover, an attempt was made to predict the Water Holding Capacity (WHC) of the foods and how it could be used for the prediction of voluntary food intake on such foods. The objectives of the first experiment were (i) to establish a reliable methodology for measuring the WHC of feedstuffs and foods, (ii) to investigate the relationship between WHC and chemical composition of feedstuffs under examination and (iii) to develop a model for predicting WHC of feedstuffs from near-infrared reflectance spectroscopy (MRS) and to compare it multi-variate models based on chemical composition. It was found that : (a) the WHC of feedstuffs can be qualitatively affected by the method of sample drying (at preparation and WHC determination) and the method of water extraction which is not trapped or bound in the sample after 24h soaking (by centrifugation or filtration). It is proposed that oven drying both at the stage of sample preparation and for the WHC determination is satisfactory. Centrifugation is preferred to filtration in the determination of WHO values, (b) the highest correlation between WHO and chemical composition components was that with the non-starch polysaccharides content of the feedstuffs. This is to be expected since WHC reflects the ability of the 'fibrous' component of the feedstuff to bound and trap water in its matrix, and (c) the WHC values of feedstuffs can be predicted with reasonable accuracy from either their chemical composition or by using NIRS. There was little to choose between the two methods in accuracy but in practice NIRS would be simpler and cheaper. The second experiment was carried out to investigate the suggestion that the voluntary feed intake of pigs given diets based on 'bulky' materials can be safely predicted from the water holding capacity (WHC) of the diet. The WHC mainly reflects the property of the non-starch polysaccharides to trap water, swell and form gels, and it is expressed in g water/g dry food. For this purpose a basal food (B) with 14.4 MJ DE and 249 g CP /kg DM food was progressively diluted by either sugar beet pulp (S), grass meal (G) or soya hulls (H). The two levels of dilution were made either at 20% or 68%, resulting in seven feeding treatments (B, S, G, H, BS, BG and BH). Forty entire male pigs were assigned at random to one of the above treatments. The experimental period was consisted of two sub periods. In Period I (21 days) pigs were given ad libitum access to one of the seven experimental foods. There were four replicates for food Β and six replicates for the rest 'bulky' feeding treatments. In Period II (14 days) pigs were also fed ad libitum, but only pigs from the 'bulky' treatments continued in a change-over design. Each of the six pigs from each of the six 'bulky' treatments was allocated to foods of the same level of dilution of the basal food but with different WHC. From the 'bulk' characteristics measured (CF, ADF, NDF, digestibility of the organic matter, density and WHC) only the WHC seemed to account sufficiently for the effects of fiber on the voluntary feed intake of pigs. The two methods of centrifugation and filtration that were used for the WHC determination were very highly correlated (r + 0.978), with food Β having the lowest value, 3.86 g water/g dry food and food S having the highest value 8.61 g water/g dry food by centrifugation. For both Periods I and II the rate of intake was considered as being proportional to live-weight and hence a scaled feed intake was calculated as g/kg live-weight per d. In Period I the effect of the progressively dilution of food Β on scaled feed intake was highly significant (P < 0.001). The rate of intake was reduced as the WHC of the food offered increased, with the highest intakes achieved by foods BS, BG and BH (48.0, 48.5, and 54.5 g/kg per d, respectively). Live-weight gain and feed conversion efficiency both decreased significantly (P < 0.001) as Β was diluted. For the six limiting 'bulky' feeding treatments, scaled intakes in the last 14 days of Period I were proportional to the reciprocal of the water holding capacities (WHC) : SFI (g/kg per d) = 235 (s.e. 6.3). No effects due to previous feeding treatment were observed in Period II, although intake was initially increased when the subsequent food had lower WHC, or decreased when the subsequent food had lower WHC. It was concluded that : (a) the WHC of the food can be used as descriptor of the 'bulk' content of the food, as it accounts for the limitation imposed on the voluntary feed intake in pigs and, (b) pigs can more easily adapt and cope with 'bulky' foods when they have adequate experience on such foods, (c) the length of time needed to observe an intake, in which will be characteristic of the bulky feed on ofrer, depends on the prior experience of the pig.The third experiment was designed in order to examine whether the voluntary food intake of pigs can be predicted by the WHC when pigs are given foods rich in non-starch polysaccharides with the addition or not of enzyme (xylanase). The experiment took place with forty pigs. A basal food (B) with 14,8 MJ DE and 248 g crude protein (Ν χ 6,25)/kg DM and a bulky food based in wheat bran (W) in a percentage of 96.5% were made. A third food was made with equal parts of Β and W was made, food BW. The WHC of the above foods was measured with both methods of centrifugation and filtration, in three different pH (4, 6 and neutral). In the three foods (B, BW and W) there was addition of xylanase in the dose of 2,892 mg/g food. Each of the forty pigs were allocated at random in one of the six different treatments (B+, B-, BW+, BW-, W+ and W-) after they reached the 12kg of live-weight. The foods were given ad libitum for a period of 15 days (Period I). After the end of period I for each of the pigs, treatment was changed. Pigs that were in treatment with enzyme they change to treatment without enzyme for a second period of another 15 days. There was a significant effect of pH in the WHC (P < 0,001). The two methods of determining the WHC (centrifugation and filtration ) were very highly correlated (r = 0,914 for xylanase Ι και r = 0,925 for xylanase II). There was also a positive correlation between CF, ADF, NDF and WHC. Food intake was increased while food Β was diluted with wheat bran (BW and W), as pigs were accustomed to those foods. Finally, the addition of xylanase did not affect significantly the performance parameters of the pigs.

Διενεργήθηκαν τρεις πειραματισμοί κατά την περίοδο 1996-1998 προκειμένου να προσδιοριστεί η κατά βούληση πρόσληψη τροφής, πλούσιας σε κυτταρίνες ή και σε μη αμυλούχους πολυσακχαρίτες από χοίρους καθορισμένου γενότυπου, σε σχέση με την ικανότητα της τροφής να συγκρατεί νερό και με την προσθήκη σε αυτήν ξυλανάσης. Ο πρώτος πειραματισμός πραγματοποιήθηκε με σκοπό να βρεθεί μια ασφαλής και αξιόπιστη μεθοδολογία για τον προσδιορισμό της Ικανότητας Συγκράτησης Νερού (ΕΝ) της τροφής, να διερευνηθεί η σχέση της Ικανότητας Συγκράτησης Νερού της τροφής με τη χημική σύσταση της τροφής και τέλος να αναπτυχθεί ένα μοντέλο από το οποίο θα μπορεί να προσδιοριστεί η ΙΣΝ της τροφής με τη βοήθεια της Φασματοσκοπίας Εγγύς Υπερύθρου (ΦΕΥ). Τα αποτελέσματα του πρώτου πειραματισμού συνοψίζονται στα ακόλουθα : Η Ικανότητα Συγκράτησης Νερού (ΕΝ) της τροφής μπορεί να επηρεαστεί ποιοτικά από τη μέθοδο που ακολουθείται στην ξήρανση του δείγματος, τόσο κατά την προετοιμασία του, όσο και κατά τη μέτρηση της ΕΝ. Διαπιστώθηκε ότι η θερμή ξήρανση, τόσο κατά την προετοιμασία του δείγματος, όσο και κατά τη μέτρηση της ΕΝ είναι απόλυτα ικανοποιητική. Επίσης, ότι πρέπει να προτιμάται η φυγοκέντρηση από τη διήθηση για τον προσδιορισμό των ημών της ΕΝ. Η υψηλότερη συσχέτιση μεταξύ της ΕΝ και των χημικών χαρακτηριστικών της τροφής συνδέθηκε με την περιεκτικότητα της σε μη αμυλούχους πολυσακχαρίτες. Άλλωστε το εύρημα αυτό ήταν αναμενόμενο, αφού η ΕΝ των τροφών αντικατοπτρίζει την ιδιότητα των μη αμυλούχων πολυσακχαριτών να παγιδεύουν νερό στο μόριο τους. Η ΕΝ των τροφών μπορεί να προσδιοριστεί με αρκετή ακρίβεια, τόσο από τη χημική σύσταση τους, όσο και με τη βοήθεια της ΦΕΥ. Ωστόσο, η χρήση της ΦΕΥ είναι απλούστερη και φθηνότερη. Ο δεύτερος πειραματισμός διενεργήθηκε για να εξεταστεί η άποψη ότι η κατά βούληση πρόσληψη τροφής από τους χοίρους, όταν αυτή αποτελείται από απλές ζωοτροφές, πλούσιες σε κυτταρίνες, μπορεί με ακρίβεια προσδιοριστεί από την ΕΝ (g νερού / g ξηρής ουσίας) της τροφής. Χρησιμοποιήθηκαν ένα βασικό σιτηρέσιο (Β) με 12,9 MJ ΠΕ και 249 g ολικών πρωτεϊνών (Ν x 6,25 )/kg ΞΟ και τρία άλλα «ογκώδη» σιτηρέσια, που το καθένα περιλάμβανε τις χονδροειδείς ζωοτροφές: ξηρή πούλπα ζαχαρότευτλων (σιτηρέσιο S), ξηρό χόρτο αγροστωδών (σιτηρέσιο G) και φλοιούς καρπών σόγιας (σιτηρέσιο Η) σε ποσοστό 80%. Επιπλέον, με βάση το βασικό σιτηρέσιο (Β), καθώς και τα τρία «ογκώδη» (S, G και Η) παρασκευάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν άλλα τρία σιτηρέσια (BS, BG και ΒΗ). Το ποσοστό των χονδροειδών τροφών στο καθένα από τα σιτηρέσια BS, BG και ΒΗ ήταν 32%. Το κάθε ένα από τα έξι αυτά σιτηρέσια χορηγήθηκε κατά βούληση σε έξι χοιρίδια κατά την Περίοδο Ι, η οποία διήρκησε 21 ημέρες, ενώ σε άλλα τέσσερα χοιρίδια χορηγήθηκε το σιτηρέσιο Β. Κατά την Περίοδο II, η οποία διήρκησε 14 ημέρες και ακολούθησε τη περίοδο Ι, τα χοιρίδια διατρέφονταν επίσης κατά βούληση. Κατά την Περίοδο II του κυρίως πειραματισμού δεν χρησιμοποιήθηκαν τα χοιρίδια τα οποία κατά την Περίοδο Ι διατράφηκαν με το βασικό σιτηρέστο (Β). Έτσι, στον πειραματισμό παρέμειναν μόνο τριάντα έξι χοιρίδια κατανεμημένα σε έξι ομάδες (μεταχειρίσεις - S, G, Η, BS, BG, και ΒΗ). Στις έξι αυτές ομάδες (μεταχειρίσεις) ανακατανεμήθηκαν τα τριάντα έξι εναπομείναντα, στον πειραματισμό, χοιρίδια, ανά δύο και σε τρόπο ώστε 2 να συνεχίσουν να καταναλώνουν το ίδιο σιτηρέσιο, ενώ τα άλλα 4, ανά δύο, σιτηρέσιο διαφορετικού όγκου. Π.χ. από τα 6 χοιρίδια της μεταχείρισης S, δύο συνέχισαν να καταναλώνουν το σιτηρέσιο S, δύο έλαβαν το G και δύο το Η. Έτσι, επαναλήφθηκαν για κάθε ποσοστό αραίωσης εννέα συνδυασμοί με δύο χοιρίδια. Τα αποτελέσματα του δεύτερου πειραματισμού συνοψίζονται στα ακόλουθα: Από τα χαρακτηριστικά των σιτηρεσίων που μετρήθηκαν, δηλαδή OK, ADF, NDF, Φαινομενική Πεπτικότητα Οργανικής Ουσίας, Πυκνότητα και ΙΣΝ, μόνο η ΙΣΝ φαίνεται να αποδίδει ικανοποιητικά την επίδραση της φύσης των σιτηρεσίων στην κατά βούληση πρόσληψη τροφής από τους χοίρους. Οι δύο μέθοδοι προσδιορισμού της ΙΣΝ (φυγοκέντρηση και διήθηση ) παρουσίασαν ιδιαίτερα υψηλή συσχέτιση (r = 0,978) με το σιτηρέσιο Β να έχει την χαμηλότερη τιμή (3,86 g νερού / g ξηρής ουσίας) και το σιτηρέσιο S την υψηλότερη (8,48 g νερού / g ξηρής ουσίας) κατά τη μέτρηση τους με φυγοκέντρηση. Και στις δύο περιόδους (Ι και II) ο ρυθμός της πρόσληψης τροφής υπολογίστηκε ως μέση ημερήσια πρόσληψη τροφής, ανά μονάδα σωματικού βάρους (SFI, g/kg την ημέρα). Το σωματικό βάρος και ο δείκτης μετατρεψιμότητας της τροφής μειωνόταν σημαντικά (Ρ < 0,001) καθώς το σιτηρέσιο αραιωνόταν με τα σιτηρέσια S, G και Η. Σε ό,τι αφορά την πρόσληψη τροφής κατά την Περίοδο II αυτή αρχικά αυξανόταν, όταν το προηγούμενο σιτηρέσιο είχε χαμηλότερη τιμή ΙΣΝ, ενώ μειωνόταν, όταν το προηγούμενο σιτηρέσιο είχε υψηλότερη τιμή ΕΝ. Τα χοιρίδια μπορούν να προσαρμοστούν αρκετά γρήγορα, όταν έχουν προηγούμενη εμπειρία στην κατανάλωση παρόμοιων σιτηρεσίων. Το χρονικό διάστημα που απαιτείται προκειμένου να παρατηρηθεί κατανάλωση τροφής αντιπροσωπευτική της «ογκώδους» ζωοτροφής εξαρτάται από τη φύση του σιτηρεσίου και την εμπειρία των χοιριδίων. Ο τρίτος πειραματισμός σχεδιάστηκε με σκοπό να εξεταστεί η κατά βούληση πρόσληψη τροφής από τους χοίρους σε σχέση με την ΙΣΝ και τη σχέση της τελευταίας με σιτηρέσια στα οποία προσθέτονται τα ένζυμα ξυλανάσες, καθώς επίσης και με την τυχόν επίδραση αυτών των ενζύμων στην ΙΣΝ. Ο πειραματισμός διενεργήθηκε σε σαράντα χοιρίδια ίδιου γενοτύπου. Ένα βασικό σιτηρέσιο (Β) με 14,8 MJ ΠΕ και 248 g ολικών πρωτεϊνών (Ν x 6,25)/kg ΞΟ και ένα «ογκώδες» σιτηρέσιο με τη συμμετοχή πιτύρων σιταριού σε ποσοστό 96,5% παρασκευάστηκαν σε αλευρώδη μορφή. Με τη χρησιμοποίηση των δύο αυτών σιτηρεσίων σε ίσα μέρη παρασκευάστηκε το σιτηρέσιο BW σε αλευρώδη, επίσης, μορφή. Η Ικανότητα Συγκράτησης Νερού των παραπάνω σιτηρεσίων μετρήθηκε τόσο με φυγοκέντρηση, όσο και με διήθηση σε τρία διαφορετικά pH (4, 6 και ουδέτερο). Στα τρία σιτηρέσια (Β, BW και W) προστέθηκε και ξυλανάση στη δόση των 2,892mg/g σιτηρεσίου. Κάθε ένα από τα σαράντα χοιρίδια κατανεμήθηκαν τυχαία σε μία από τις έξι διαφορετικές ομάδες (μεταχειρίσεις - Β+, Β-, BW+, BW-, W+ και W-) μόλις συμπλήρωσαν το σωματικό βάρος των 12 kg. Η χορήγηση των σιτηρεσίων γινόταν κατά βούληση για μια περίοδο 15 ημερών (Περίοδος Ι). Στη συνέχεια στα χοιρίδια άλλαξε η μεταχείριση. Συγκεκριμένα, τα χοιρίδια που κατά την περίοδο Ι κατανάλωναν σιτηρέσιο με την προσθήκη του ενζύμου, κατά την Περίοδο II κατανάλωναν σιτηρέσιο χωρίς την παρουσία του ενζύμου. Η διάρκεια και της Περιόδου II ήταν 15 ημέρες. Τα αποτελέσματα του τρίτου πειραματισμού συνοψίζονται στα ακόλουθα: Η επίδραση του pH στην ΕΝ ήταν στατιστικά σημαντική (Ρ < 0,001). Οι δύο μέθοδοι προσδιορισμού της ΕΝ (φυγοκέντρηση και διήθηση) παρουσίασαν ιδιαίτερα υψηλή συσχέτιση (r = 0,914 για την ξυλανάση Ι και r = 0,925). Εξάλλου, υπήρξε θετική συσχέτιση μεταξύ των OK, ADF, NDF, και ΕΝ. Η κατανάλωση τροφής αυξανόταν καθώς το σιτηρέσιο Β αραιωνόταν με τα πίτυρα σιταριού (W, BW) και καθώς τα χοιρίδια με την πάροδο του χρόνου εθίζονταν στα σιτηρέσια αυτά. Τέλος, η προσθήκη της ξυλανάσης δεν επηρέασε στατιστικά σημαντικά τις παραγωγικές παραμέτρους των χοιριδίων (Μέση ημερήσια κατανάλωση τροφής, μέση ημερήσια αύξηση σωματικού βάρους και δείκτης αποτελεσματικότητας τροφής).