тепловим

АВТОР

Педро Урріола

Відхід зими та настання більш високих температур нагадують нам про це корисно зробити огляд того, як пом’якшити вплив високих температур у свинарстві

  • Свині мають обмежена здатність розсіювати тепло що утворюється під час обмінних процесів. В результаті цього, протягом літніх днів спостерігається зменшення щоденного приросту ваги мається на увазі легша вага на ринку або необхідність годувати свиней більше днів, щоб компенсувати втрату ваги.

  • Існує також необхідність зрозуміти ріст свиней у жаркому та вологому кліматі, оскільки свинарство зростатиме в тропічних регіонах (Nardone, Ronchi, Lacetera, Ranieri, & Bernabucci, 2010).

Виробники зазнають значних економічних втрат ( Сен-П'єр, Кобанов та Шніткі, 2003 ). Навіть за умови зміни клімату, прогнозується, що буде більше спекотних днів і більш екстремальних спекотних днів, коли ця проблема погіршується.

Температура навколишнього середовища уповільнює ріст свиней

Ріст свиней - це складний біологічний процес, що включає споживання корму, перетравлення та поглинання поживних речовин, метаболічні процеси перетворення поживних речовин для підтримання тканин і процесів організму та відкладення поживних речовин у різних тканинах - van Milgen et al., 2012–.

Усі ці метаболічні процеси призначені для перетворення енергії раціону в м’ясо - Labussière, Dubois, van Milgen, & Noblet, 2013–.

Закони термодинаміки говорять про те, що частина енергії в хімічних реакціях втрачається у вигляді збільшення калорій - Холдсворт, 1971 -.

Це збільшення калорій повинно розсіюватися свинею, щоб запобігти гіпертермії –Керні, Сімпсон, Раубенгеймер і Куейман, 2013–.

Термонейтральна зона

Термонейтральна зона визначається як діапазон температури навколишнього середовища, що дозволяє свині пасивно розсіювати збільшення калорій. Коли температура навколишнього середовища підвищується, свиням потрібно активно розсіювати збільшення калорійності.

Свині роблять це відведення тепла головним чином:

  • Пітливість
  • Висока частота дихання
  • Зниження споживання корму

Максимальна критична температура

Температура, при якій свиням потрібно активно розсіювати тепло, називається максимальна критична температура.

  • Коли свині не можуть ефективно відводити тепло, тоді температура тіла підвищується, а гіпертермія може бути фатальною. Хоча ці поняття просто описати, важко точно визначити кожну з термонейтральних зон.

Зменшення споживання корму є найпоширенішим заходом, який свині повинні зменшити збільшення калорійності. Це пов’язано з тим, що зменшення споживання їжі зменшує всі пов’язані метаболічні процеси і, отже, збільшення калорійності, пов’язане з метаболічними процесами –Renoudeau, Gilbert, & Noblet, 2012–.

Лікування для зменшення наслідків гіпертермії

Найефективнішим способом зменшення впливу температури навколишнього середовища на ріст свиней є управління температурою та відносною вологістю сараїв або кормових майданчиків.

Однак нещодавня оцінка продуктивних даних 5039 партій відлучених поросят та 5353 партій чистових свиней у трьох системах свинарських ферм свідчить про великі відмінності між системами виробництва, і це свідчить про те, що існують можливості для вдосконалення плану виробництва деяких систем їх процедури –Wu et al., 2019–.

Не всі виробничі системи здатні пом'якшити вплив температури навколишнього середовища лише за допомогою систем вентиляції та фізичного середовища. З цієї причини також необхідно вдаватися до використання інших заходів, таких як дієта - Рено, Коллін та ін., 2012–.

Управління дієтою для запобігання виробничим втратам через гіпертермію

Найпоширеніші заходи, описані в літературі, спрямовані на зменшення підвищення калорійності шляхом маніпулювання дієтою - Coffey, Seerley, Funderburke, & Mccampbell, 1982–.

Поживні речовини як джерело енергії по-різному впливають на підвищення калорійності

  • Жири мають найвищу концентрацію енергії пропорційно збільшенню калорій, тому ефективним способом забезпечити свиней необхідною енергією в раціоні є збільшення частки енергії з ліпідів у раціоні - Келлнер, Баумгард, Пруса та Терпіння, 2016–.

  • Енергія білків має тенденцію до збільшення калорійності, і тому в літні дієти частка енергії з джерел білка зменшується - Coffey et al., 1982–.

Нові інструменти та заходи для зменшення теплового стресу

Свинячий метаболом у тепловому стресі

Незважаючи на численні зусилля та дослідження, протягом літніх місяців все ще спостерігаються втрати зростання.

Намагаючись чіткіше зрозуміти, якими є метаболічні події під час епізодів гіпертермії, ми провели експеримент, використовуючи інструмент аналізу метаболомів, керуючись використанням рідинної хроматографії та мас-спектроскопії - Wang et al., 2016–.

Другою метою експерименту було визначити, чи додавання органічного цинку до раціону свиней викликало посилення наслідків теплового стресу.

  • Свиней поміщали в цикли, в яких температура піднімалася до 35 ° C протягом 12 годин, а потім 25 ° C протягом 12 годин вночі - ілюстрація 1, панелі A і B–.
  • Інша група свиней залишалася в термонейтральній зоні (21 ° C).
  • Свині отримували раціони, що містять 120 частин на мільйон неорганічного цинку - сульфату цинку - та органічного цинку.

Ілюстрація 1. Експериментальне проектування та реакція свиней на тепловий стрес (A, B)

Результати

Як і слід було очікувати, свині в термонейтральній зоні зростали нормально, а споживання корму було подібним до споживання свиней в інших експериментах на тій же фермі. З іншого боку, свині в циклах теплового стресу (35/25 ° C) виявляли труднощі у розподілі збільшення калорійності, а температура їх тіла зростала вище температури свиней у термонейтральній зоні - ілюстрація 1, панелі C і D–.

Ілюстрація 1. Експериментальне проектування та реакція свиней на тепловий стрес (C, D)

Свині за 35/25 циклів також реагували на зменшення споживання корму та зменшення приросту - Ілюстрація 1, панелі E, F та G.

Ілюстрація 1. Експериментальне проектування та реакція свиней на тепловий стрес (E, F, G)

Цікаво, що свині за 35/25 циклів представляли набір метаболітів у крові, який відрізнявся від складу свиней у термонейтральній зоні - ілюстрація 2–.

Ілюстрація 2. Метаболомічний профіль свиней в умовах теплового стресу; ліпіди (панель A) та амінокислоти (панель B), концентрація сечового азоту в крові (панель C) та креатинін (панель D)

Ці зміни метаболітів також були помітні в зміни кількох ліпідів та амінокислот.

Концентрація азоту сечовини та креатиніну в крові свиней в умовах теплового стресу була вищою, ніж у свиней у термонейтральній зоні.

Метаболічний профіль сечі та фекалій свиней також зазнав важливих змін.

  • Свині в умовах теплового стресу продемонстрували збільшення рівня стеркобіліну - метаболіту, який розщеплює білірубін -, гіодезоксихолеву та дезоксихолеву кислоти, а також інозину - мікробного метаболіту, який розкладає нуклеїнові кислоти -.
Ці спостереження узгоджуються з даними, що вимірюють опір кишкового бар’єру - Пірс та ін., 2013– та можливу роль катехоламінів у пошкодженні кишечника під час теплового стресу - Lyte & Lyte, 2019–.

Ілюстрація 3. Метаболомічний профіль свиней у термонейтральній зоні (TN) та калорійності (HS), що харчуються неорганічним цинком (ZnIO), органічним цинком (ZnAA) та без додаткового цинку (ZnNeg)

Метаболом свиней, стійких до теплового стресу

Застосування метаболому також пропонується як інструмент для прогнозування того, які свині мають більшу стійкість до теплового стресу.

  • У тій же групі свиней є особини, здатні підтримувати нормальне споживання та ріст їжі при більш високих температурах навколишнього середовища, ніж їх одноносці. Це можливість для відбору міцних свиней з можливістю підтримувати більш високий рівень виробництва в жаркому кліматі. –Goldansaz et al., 2017–.

Витривалі свині в жаркому кліматі

Їх відібрали схрещуваннями креольської та великої білої порід і годували на експериментальних станціях у тропічному та помірному кліматі –Dou et al., 2017–.

  • Різниця у зростанні та виробництві між породами свиней в обох кліматичних умовах була використана для класифікації свиней на міцних та чутливих до тепла свиней.

  • Міцні свині показали набір метаболітів на відміну від чутливих до тепла свиней. Глюкоза, амінокислоти пролін та аргінін та цитрат - це набір метаболітів із найбільшими відносними змінами у свиней, які мають більшу стійкість до теплового стресу.

Застосування метаболомічного інструменту дозволило охарактеризувати метаболічний профіль свиней в умовах теплового стресу і може бути використано для відбору тварин із здатністю пристосовуватися до більш високих температур навколишнього середовища.

Коли температура навколишнього середовища підвищується і обмежує здатність свиней рости, необхідно маніпулювати раціоном.