Obszary tematyczne

49

OBSZAR TEMATYCZNY 1

GENETYKA I HODOWLA ZWIERZĄT GOSPODARSKICH

zadanie 01-007.1

„Ocena możliwości sterowania parametrami jakościowymi surowców pochodzenia zwierzęcego poprzez czynniki genetyczne”

Kierownik zadania: dr hab. Mirosław Tyra

Celem badań jest ocena możliwości poprawy parametrów jakościowych mięsa wieprzowego na drodze selekcji przy wykorzystaniu wytypowanych genów (PLIN1, LDLR, PPARGC1A, ACTN2, ACTN4) jako markerów genetycznych oraz ocena możliwości wykorzystania potencjalnych markerów genetycznych w pracy hodowlanej w uwarunkowaniach programu hodowlanego realizowanego dla krajowej populacji zarodowej trzody chlewnej.

Uwzględnione w badaniach geny są zaangażowane w metabolizm i transport lipidów, wymianę i sygnalizację wewnątrzkomórkową, a także organizację cytoszkieletu komórek lipidowych. Ponadto odgrywają znaczącą rolę podczas procesu rozwoju tkanki tłuszczowej oraz aktywacji lipogenezy i jej różnicowania.

Założenia metodyczne i syntetyczny opis wyników zadania:

Badania wykonano na materiale pochodzącym ze Stacji Kontroli Użytkowości Rzeźnej

Trzody Chlewnej (SKURTCh). Materiał do badań stanowiły loszki ras wbp, pbz, Pietrain, Duroc i Puławskiej. Zwierzęta utrzymywane były w kojcach indywidualnych. Żywienie odbywało się w systemie ad libitum drobno granulowaną mieszanką o znanym i stałym składzie zadawaną z automatów. Ilość pobieranej paszy była ściśle kontrolowana. Pozostałe warunki utrzymania i postępowania ze zwierzętami były zgodne z dotychczasową metodyką oceny w stacjach kontroli.

Dla wspomnianej grupy zwierząt skompletowano dane uzyskiwane w czasie tuczu

kontrolnego i dysekcji, i były to parametry tuczne, rzeźne i jakości mięsa (odczyn pH najdłuższego grzbietu 45 min po uboju, odczyn pH najdłuższego grzbietu 24 godz. po uboju, wodochłonność mięsa, barwa mięsa – parametr L, a i b, zawartość tłuszczu śródmięśniowego w polędwicy IMF).

Na zgromadzonym materiale biologicznym z mięśnia półbłoniastego szynki oraz mięśnia najdłuższego grzbietu oznaczono następujące parametry tekstury mięsa: siła cięcia,

Obszary tematyczne

50

twardość, spoistość, sprężystość, żujność i elastyczność. Najważniejsze wyniki analiz cech użytkowych z analizowanymi genami przedstawiono w poniższych tabelach:

Analiza frekwencji poszczególnych form polimorficznych badanych genów w całej populacji oraz w układzie rasowym wykazała, że z grupy 8 kombinacji genów i ich mutacji jedynie mutacja genu PLIN1 i PPARGC1_3 nie mogłyby mieć praktycznego zastosowania w praktyce hodowlanej ze względu na wysoką homozygotyczność zarodowej populacji świń w tych układach genetycznych.

Analizując kompleksowo wszystkie grupy cech (tuczne, rzeźne, jakość mięsa) i kierując się uzyskanymi wynikami trudno wytypować spośród wybranych genów jednego kandydata,

Obszary tematyczne

51

który korzystnie oddziaływałby na całe spektrum analizowanych cech. Wobec tego nasuwa się propozycja, aby w obrębie poszczególnych ras na potrzeby aktualnego programu hodowlanego, mając na uwadze poprawę cech jakości mięsa, tworzyć linie zwierząt predysponowanych do przekazywania swojemu potomstwu cech związanych z lepszymi parametrami dla poszczególnych grup użytkowości.

Wyniki badań wykazały, że poziom tłuszczu śródmięśniowego (IMF) nie jest jedynym parametrem, który w pełni definiuje pozostałe parametry jakości mięsa, czyli wskaźniki tekstury mięsa. Obserwowane istotnie wyższe poziomy IMF w grupie zwierząt zróżnicowanych genetycznie nie przekładały się na pozytywne zmiany w grupie cech związanych z odczuciami sensorycznymi, odczuwanymi w czasie spożywania mięsa, zarówno surowego jak i gotowanego (twardość, sprężystość, żujność, soczystość).

zadanie 01-008.1

„Badanie efektywności polimorfozmu i ekspresji wybranyh genów warunkujacych długowieczność funkcjonalną bydła mlecznego na podstawie

wyników produkcyjnych i behawioralnychˮ

Kierownik zadania: dr hab. Piotr Wójcik, prof. IZ PIB

W okresie sprawozdawczym, badania prowadzono w:

1) Zakładzie Doświadczalnym Chorzelów na stadzie bydła rasy phf utrzymywanego konwencjonalnie oraz gospodarstwie ekologicznym w stadzie bydła phf oraz zb.

2) Kombinacie Rolnym Kietrz na fermie bydła mlecznego w Pilszczu, która utrzymuje bydło rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej w czystości rasy w oborze kurtynowej z sektorami produkcyjnymi, oraz

3) Zakładzie Doświadczalnym Kołbacz, gdzie utworzono dwie grupy doświadczalne bydła rasy phf.

W ramach realizacji zadania analizowano parametry produkcyjne krów w po-szczególnych grupach badawczych oraz w gospodarstwach. Stwierdzono, że przy stałej średniej produkcji mleka i dość stabilnym poziomie tłuszczu i białka obserwujemy duże zróżnicowanie w poziomie komórek somatycznych. Zdecydowanie gorsze parametry mleka obserwujemy w miesiącach cieplejszych, począwszy od kwietnia do dnia ostatniego pomiaru w miesiącu sierpniu (gospodarstwo ekologiczne). W gospodarstwach konwencjonalnych średni poziom komórek somatycznych począwszy od marca był znacznie podwyższony, natomiast w lipcu i sierpniu poziom LKS był najwyższy, co należy przypisać wysokiej temperaturze otoczenia.

W ramach prowadzonych badań krowy biorące udział w doświadczeniu zostały ocenione pod względem budowy, ze szczególnym uwzględnieniem budowy wymion. Ocena wykonana była zgodnie z krajowym systemem w skali 1–9 pkt. Stwierdzono, że stada były bardzo wyrównane, a średnie ocen za poszczególne cechy wymienia bardzo zbliżone do siebie. Uwzględniając numer laktacji, w której daną grupę oceniano pod względem pokroju, stwierdzono, że wraz z wiekiem zwierzęta uzyskiwały niższe oceny za kaliber, szerokość i głębokość klatki piersiowej. Wiek zwierząt nie wpływał na zmianę ustawienia zadu, jednak następowało stopniowe jego poszerzanie. Wraz z wiekiem obserwuje się pogorszenie postawy krów, czyli nogi z tendencją do tworzenia się postawy szablastej, przy spadającej

Obszary tematyczne

52

wysokości piętki racicy. Także zawieszenie przednie wymienia ulega z wiekiem pogorszeniu, w konsekwencji następuje powolne obniżanie się położenia wymienia poniżej stawu skokowego. Przy nieznacznym skracaniu się strzyków odnotowano jednak pogarszanie się ustawienia strzyków tylnych na wymieniu.

Zgodnie z metodyką zadania po zamocowaniu na przednich nogach pedometrów u krów analizowano ich aktywność dobową w okresie szczytu sezonu pastwiskowego (gospodarstwo ekologiczne). W godzinach wieczornych stwierdzono zmniejszoną aktywność krów do poziomu 60–94 kroków/godz. oraz zwiększoną częstotliwości odpoczynku (7–10 razy) przy dłuższym niż w ciągu dnia średnim czasem spoczynku (72–76 min). W godzinach wypasu bydła (eko) średnia aktywność wahała się od 128 do 235 kroków/godz. przy średnim czasie spoczynku od 36 do 49 minut. Krowy zdecydowanie mniej odpoczywały, były aktywniejsze, co bezpośrednio przełożyło się na łączny czas spoczynku (135–223 min) i wskaźnik niepokoju. Stwierdzono (ZD IZ Kołbacz – gospodarstwo konwencjonalne), że krowy będące w II laktacji charakteryzowały się największą częstotliwością odpoczynków w ciągu doby, co przy najwyższym czasie pojedynczego spoczynku skutkowało najwyższym łącznym czasem spoczynku w pierwszej i drugiej sesji doju. Krowy pierwiastki charakteryzowały się najniższymi okresami spoczynku oraz najkrótszymi czasami, co spowodowało, że odznaczały się niskim łącznym czasem spoczynku. W konsekwencji, ich dzienna produkcja mleka była najniższa. W okresie wyższych temperatur (sierpień) krowy przejawiały wyższy wskaźnik niepokoju, który przekładał się na zwiększoną aktywność zarówno w dzień jak i w nocy oraz niższy łączny czas spoczynku. Wraz ze spadkiem temperatury rósł średni i łączny czas spoczynku (październik). Jak wykazały badania, wraz ze wzrostem siły wiatru w godzinach rannych i popołudniowych maleje aktywność godzinowa zwierząt. Wraz z rosnącą siłą wiatru maleje także średni czas spoczynku zwierząt, w konsekwencji czego, następuje ograniczenie łącznego czasu spoczynku. Krowy obniżają czas przeznaczony na przeżuwanie, co prowadzi do spadku ich mleczności.

W ramach realizacji zadania (KR Kietrz) analizowano dzienną produkcyjność krów także w obrębie poszczególnych sesji doju. Pod względem wydajności, jak również zawartości tłuszczu, białka i laktozy. Nie stwierdzono różnic pomiędzy poszczególnymi sesjami w obrębie laktacji. Zmiany obserwowano w obrębie wagi zwierząt. W sesji popołudniowej krowy odznaczały się wyższą masą ciała. Analiza aktywności wykazała, że krowy o najniższej aktywności godzinowej w obu badanych sesjach były w III i IV laktacji, co bezpośrednio przełożyło się na najwyższą ich produkcję dzienną mleka.

W ramach zadania analizowano także wskaźnik wytrwałości laktacji krów. Stwierdzono, że wzrost poziomu wskaźnika zależny jest od laktacji. Im krowy starsze tym wartość jego wyższa. Jednocześnie wyższy wskaźnik charakteryzuje krowy o najwyższych wydajnościach dziennych mleka. Pozostałe parametry mleka jak tłuszcz, białko, laktoza czy sucha masa nie były zależne od wartości wskaźnika. Na uwagę zasługuje fakt, że krowy o niskiej wartości wskaźnika charakteryzowały się niskim poziomem komórek somatycznych w mleku (LKS).

Analizując dane płodnościowe w ujęciu wieku krów stwierdzono, że wraz z wiekiem wrasta długość okresu międzyciążowego, a tym samym międzywycieleniowego. Nieznacznie wrasta długość ciąży u krów starszych. Przy stałej masie rodzących się cieląt wrasta z wiekiem problem z samoistnym porodem.

W ramach realizacji zadania przeprowadzono także badania dotyczące ekspresji wybranych genów związanych z długowiecznością bydła. Analiza polimorfizmu L/V (Alu I) w locus genu GH wykazała występowanie poszukiwanego polimorfizmu L/V w badanej populacji krów. W badaniach tych zidentyfikowano osobniki heterozygotyczne LV oraz homozygotyczne LL (genotyp dziki). Nie stwierdzono osobników o genotypie VV. W badanej

Obszary tematyczne

53

populacji tylko 13–14% osobników było nosicielami mutacji L/V. W toku dalszych prac badaną populację przeszukano pod kątem występowania znanych mutacji w genie LEP(Y7F, R25C, A80V, C(-963)T). Analizy przeprowadzono przy użyciu techniki PCR RFLP z użyciem enzymów. Przeprowadzona analiza PCR-RFLP dla 248 osobników wykazała obecność mutacji Y7F w badanej populacji. Niemal wszystkie osobniki posiadały fenotyp dziki YY o czym świadczy brak obecności dodatkowych prążków powstałych w wyniku cięcia restrykcyjnego. Tylko 0,02–0,04% posiadało fenotyp YF. Identyfikację mutacji leptyny R25 i A80V przeprowadzono dla 248 osobników badanej populacji. Analiza PCR-RFLP wykazała występowanie osobników o różnych genotypach. W przypadku polimorfizmu R25C nastąpiła zamiana aminokwasu argininy w cysteinę poprzez tranzycję TC w sekwencji kodującej białko. Zamiana tyminy na cytozynę powoduję powstania miejsca restrykcyjnego rozpoznawanego przez enzym BspEI. Następuje cięcie restrykcyjne, które powoduje powstanie trzech prążków o długościach 310pz, 288pz i 22pz. W przypadku polimorfizmu A80V tranzycja cytozyny na tyminę powoduję zamianę aminokwasów Alaniny na Valinę w sekwencji białka. Tranzycja CT powoduje powstaniem miejsca restrykcyjnego dla enzymu BstEII, którego działanie powoduje pocięcie produktu PCR i powstanie trzech prążków o długości 424pz, 398pz, 26pz. Dla mutacji C(-963)T nie występuje zmiana aminokwasu. Jest ona mutacją missensowna. Mutacja ta występuje w intronie. W tym przypadku również tranzycja w postaci zamiany cytozyny na tyminę skutkuje powstaniem miejsca restrykcyjnego rozpoznawanego przez enzym DraI. W wyniku trawienia enzymatycznego powstają trzy prążki o długościach 295pz, 268pz, 27pz.

zadanie 01-009.1

„Zmiany struktury genetycznej małych populacji zwierząt gospodarskichˮ

Kierownik zadania: dr inż. Magdalena Szyndler-Nędza

Celem zadania jest określenie struktury genetycznej (polimorfizmu genów) wybranych ras świń, owiec i bydła w grupie zwierząt reprezentującej różny stopień zinbredowania.

W roku 2016 dołączono do bazy zawierającej dane rodowodowe 102 loch rasy złotnickiej pstrej i 127 loch rasy złotnickiej białej wyniki ich oceny przyżyciowej (tucznej i rzeźnej) oraz wyniki użytkowości rozpłodowej (życiowej). Dla ras tych przeprowadzono wstępne obliczenia. Z zebranych cebulek włosowych loch złotnickich wyizolowano DNA oraz oznaczono polimorfizm wybranych genów, kodujących produkty uczestniczące w procesach wzrostu, rozwoju i rozrodu: MYF4, GH, LEP, ESR, PRL, FST, LIF, OPN, MC4R, DGAT1, H-FABP, SKI. W analizowanej populacji określono również proporcje genotypów, zgodnie z prawem Hardy’ego-Weinberga.

Obszary tematyczne

54

Ponadto u wszystkich trzech ras (puławska, złotnicka biała i złotnicka pstra) oznaczono polimorfizm genów kodujących produkty związane ze stanem zdrowia tych zwierząt COX, CRP i FUT1. Na tym etapie badań można stwierdzić, że u loch ras złotnickich, charakteryzujących sie różnym stopniem zinbredowania, brak równowagi genetycznej, we frekwencji obserwowanych genotypów, występuje w przypadku kilku genów związanych z rozrodem (złotnicka pstra: FST (P≤0,01), ESR (P≤0,05) i LIF (P≤0,01); złotnicka biała: OPN (P≤0,05), LIF (P≤0,01) oraz genów związanych ze wzrostem i rozwojem (złotnicka pstra: MC4R (P≤0,01), HAFABP Hpall (P≤0,05), SKI (P≤0,01); złotnicka biała: LEP (P≤0,01), HAFABP HinfI (P≤0,01), HAFABP Hpall (P≤0,01). Przeanalizowane populacje świń ras rodzimych, pod względem frekwencji polimorfizmów genów związanych ze zdrowotnością, były w większości (z wyjątkiem polimorfizmu w genie COX2 w rasie złotnickiej białej (P≤0,05), w stanie równowagi genetycznej.

W stadzie bydła rasy Hereford Spółdzielczej Agrofirmy Witkowo z określonych grup współczynnika inbredu wy-typowano kolejne krowy do pobrania materiału biolo-gicznego. Łącznie zgromadzono materiał biologiczny od 137 krów. Do bazy zawierającej dane rodowodowe 137 krów dołączono wyniki ich oceny użytkowości. Przepro-wadzono wstępne analizy statystyczne. Na materiale bio-logicznym pochodzącym od tych krów oznaczono poli-

morfizm czterech wytypowanych genów kodujących cechy rozpłodowe, wzrostu oraz warto-ści mięsnej: IGF-1 (hormon wzrostu), TGFß (miostatyna), CAPN (µKalpaina), SPP1 (osteopan-tyna). W tabeli 2 przedstawiono frekwencje poszczególnych genotypów u 137 krów. Anali-zowana populacja bydła rasy Hereford, pod względem frekwencji polimorfizmów wytypowa-nych genów, była w stanie równowagi genetycznej.

Tabela 1. Frekwencja poszczególnych genotypów u 137 krów rasy Hereford utrzymywanych w stadzie Spółdzielczej Agrofirmy Witkowo

GEN GENOTYP LICZBA KRÓW

FREKWENCJA H-W p-value genotyp allel

SPP1 CC 9 6,62 C 26,77

0,5751 CT 56 41,18

TT 71 52,21 T 73,23 TGFB CC 29 21,32 C 44,44

0,5566 CG 63 46,32

GG 44 32,35 G 55,56 IGF1 A1A1 5 3,70 A1 21,21

0,3817 A1A2 49 36,30

A2A2 81 60,00 A2 78,79 CAPN1 CC C 2,53

0,7966 CG 7 5,15

GG 129 94,85 G 97,47

Obszary tematyczne

55

U owiec Romanowskich, na podstawie oszacowanych współczynników inbredu dokonano wyboru zwierząt do pobrania próbek krwi. Krew pobrano od 39 zwierząt o wartości współczynnika F>0,1102 (grupa inbredu 4, 5 i 6). Utworzono bazę danych zawierająca dane rodowodowe 195 wytypowanych zwierząt i dane z oceny ich użytkowości rozpłodowej oraz mas ciała w 56 dniu i w dniu licencji.

Ze zgromadzonego materiału biologicznego (próbki krwi) wyizolowano DNA oraz przeprowadzono ozna-czenie polimorfizmów w genach – BMP15, BMPR1 i GDF9 (związanych z cechami rozrodu) oraz w genach CAST, DGAT1 (związanych z przyrostami oraz ilością mięsa w tuszy). W analizowanej populacji zwierząt rasy Romanowskiej określono również proporcje genotypów (stosunek pomiędzy frekwencją alleli a częstością genotypów), zgodnie z prawem Hardy’ego-Weinberga.

Wyniki przedstawiono w tabeli 3. Analizowana populacja owiec rasy Romanowskiej, pod względem frekwencji polimorfizmów wytypowanych genów, była w stanie równowagi genetycznej.

Tabela 2. Frekwencja poszczególnych genotypów i alleli u owiec rasy Romanowskiej

GEN GENOTYP LICZBA OWIEC

FREKWENCJA H-W p-value genotyp allel

CAST MM 125 65,79 M 80,1% 0,1791 MN 53 27,89

NN 12 6,32 N 19,9% BMP15 AA 148 75,90 A 86,73%

0,2628 AB 41 20,03 BB 6 3,08 B 13,27% GDF9 AA 42 22,11 A 45,45%

0,5310 AG 89 46,84 GG 59 31,05 G 54,55% BMPR1 CC 121 63,35 C 78,79%

0,3527 CT 58 30,37 TT 12 6,28 T 21,21% DGAT1 CC 32 17,02 C 36,87%

0,1261 CG 75 39,89

GG 81 43,09 G 63,13%

Obszary tematyczne

56

zadanie 01-012.1

„Wpływ polimorfizmu i ekspresji genów CAST i CAPN2 na mikrostrukturę mięśni i jakość mięsa kurcząt rzeźnych”

Kierownik zadania: dr inż. Joanna Nowak

Celem zadania jest określenie zależności pomiędzy polimorfizmem w obrębie genów kodujących kalpastatynę (CAST) i kalpainę 2 (CAPN2), a mikrostrukturą mięśni oraz cechami jakości mięsa szybko i wolno rosnących kurcząt rzeźnych. Ponadto zostanie zbadany związek pomiędzy oznaczonym poziomem transkryptu dla genów CAST i CAPN2 a strukturą włókien mięśniowych oraz jakością mięsa kurcząt w zależności od grupy genetycznej oraz wieku uboju. Nazwa celu szczegółowego: Określenie wpływu ekspresji genów CAST i CAPN2 na mikrostrukturę mięśni i jakość mięsa kurcząt brojlerów w zależności od wieku uboju. Materiał doświadczalny stanowiły 35- i 42-dniowe kurczęta brojlery Ross 308. Wykonano analizy jakości mięśni piersiowych, zbadano poziom ekspresji genu CAST i CAPN2 na zgromadzonych tkankach, m. in. w mięśniu piersiowym (wykres 1 i 2) i analizowano zależność pomiędzy ekspresją genów a średnicą włókien mięśniowych i jakością badanych mięśni. Stwierdzenia i wnioski: Mięśnie piersiowe 35-dniowych kurcząt charakteryzowały się istotnie mniejszą średnicą włókien mięśniowych i równocześnie było bardziej kruche oraz odznaczały się istotnie korzystniejszymi parametrami tekstury w porównaniu do mięśni ptaków 7 dni starszych. Wiek kurcząt nie wpłynął istotnie na ekspresję genów kodujących kalpainę 2 i kalpastatynę w mięśniach piersiowych. Analiza korelacji wykazała istotne zależności pomiędzy poziomem ekspresji genu CAST a wskaźnikiem L* barwy mięsa zarówno 35- jak i 42-dniowych kurcząt, przy czym w przypadku młodszych kurcząt stwierdzona zależność była dodatnia, natomiast u starszych ujemna. Młodsze kurczęta wykazały istotnie

Obszary tematyczne

57

dodatnią zależność pomiędzy ekspresją genu CAST a parametrem tekstury określającym spójność mięsa oraz ujemną korelację a ekspresją genu CAPN2 a kwasowością mięsa. Poziom transkrypcji genu CAST istotnie ujemnie korelował z wyciekiem swobodnym z mięśni 42-dniowych ptaków. Ekspresja genów CAST i CAPN2 nie wpłynęła istotnie na średnicę włókien mięśniowych badanych kurcząt. Nazwa celu szczegółowego: Określenie wpływu polimorfizmu w genach CAST i CAPN2 na mikrostrukturę mięśni oraz jakość mięsa w zależności od grupy genetycznej kurcząt. Materiał doświadczalny stanowił materiał pobrany od 160 szt. szybko rosnących kurcząt Hubbard Flex oraz 160 szt. ptaków o spowolnionym tempie wzrostu Hubbard JA 957. Wykonano analizę mikrostruktury mięśni szybko i wolno rosnących kurcząt a także analizowano polimorfizmy w genach CAST i CAPN2. Stwierdzenia i wnioski: Różnice we frekwencjach genotypów zidentyfikowanych polimorfizmów w genach CAST i CAPN2 u szybko i wolno rosnących kurcząt brojlerów wskazują na potrzebę indywidualnej analizy w zależności od tempa wzrostu kurcząt. Analizę asocjacji polimorfizmów w genie CAST na cechy użytkowe kurcząt należy wykonywać oddzielnie dla każdej z płci, ze względu na położenie genu CAST na chromosomie płciowym Z. Wyniki uzyskane w naszych badaniach niestety na to nie pozwoliły, ponieważ u kurek obserwowano jedynie jeden rodzaj allelu dla każdego badanego locus, natomiast u kogutków dominował genotyp heterozygotyczny. Zidentyfikowane polimorfizmy w genie CAPN2 związane były z wybranymi cechami jakości mięsa kurcząt lecz nie wpływały na mikrostrukturę mięśni piersiowych. Zmiany polimorficzne w obrębie genu kalpastatyny mogą być wykorzystywane u kurcząt jako swego rodzaju marker płci u osobników o słabych II-rzędowych cechach płciowych, gdyż osobniki heterozygotyczne występują tylko u kogutków. Zmiana polimorficzna w regionie 3’UTR genu CAPN2 istotnie wpływała na parametry tekstury u szybko i wolno rosnących kurcząt. Dlatego selekcja mająca na uwadze poprawienie cech tekstury mięsa powinna wykluczać osobniki o genotypie TT w tym locus. Niezależnie od grupy genetycznej polimorfizm c. -269 ins140N w regionie promotorowym genu CAPN2 istotnie wpływał na wodochłonność mięśni piersiowych. Ponadto gen CAPN2 był reprezentowany we wszystkich kombinacjach form polimorficznych u obu badanych linii kurcząt. Z tych względów jest proponowany jako marker dla tej cechy dla kurcząt utrzymywanych w krajach gdzie prowadzona jest praca hodowlana. Nazwa celu szczegółowego: Określenie wpływu ekspresji genów CAST i CAPN2 na mikrostrukturę mięśni i jakość mięsa szybko i wolno rosnących kurcząt rzeźnych. Materiał doświadczalny stanowiły tkanki pobrane od szybko rosnących kurcząt Hubbard Flex oraz ptaków o spowolnionym tempie wzrostu Hubbard JA 957. Zbadano poziom ekspresji genu CAST i CAPN2 na zgromadzonych tkankach, m.in. w mięśniu piersiowym powierzchniowym (wykresy 3 i 4) i analizowano zależności pomiędzy ekspresją genów a średnicą włókien mięśniowych i jakością badanych mięśni.

Obszary tematyczne

58

Stwierdzenia i wnioski: Wykazano, że istotnym czynnikiem w analizie ekspresji genów CAST i CAPN2 było tempo wzrostu kurcząt. Pomimo, że u kogutków prawdopodobnie ekspresja genu CAST jest bialleliczna, a u kurek jest monoalleliczna (ze względu na obecność jednego chromosomu Z) nie obserwowano różnic w poziomie ekspresji tego genu w zależności od płci kurcząt. Istotna dodatnia korelacja pomiędzy poziomem ekspresji badanych genów u kogutków może świadczyć o indukowaniu ekspresji genu CAST przez kalpainę 2. Ekspresja genu kodującego kalpastatynę (CAST) determinuje parametry tekstury jedynie u szybko rosnących kurcząt. Silną ujemną korelację genu CAST z twardością i żujnością mięsa stwierdzono jedynie u kurek tej linii. Siła cięcia mięsa, która jest wyznacznikiem kruchości, 3333istotnie dodatnio korelowała jedynie z ekspresją genu CAPN2 wolno rosnących kogutków. U kurek wolno rosnących poziom transkrypcji genu CAPN2 istotnie ujemnie korelował z kwasowością mięsa oraz dodatnio korelował z barwą (L*), oraz stratami na skutek mrożenia mięsa. Nie wykazano wpływu ekspresji badanych genów na średnicę włókien mięśni piersiowych.

zadanie 01-013.1

„Wpływ polimorfizmu i ekspresji genów GHRL i GHSR na wyniki produkcyjne i jakość mięsa kurcząt”

Kierownik zadania: dr hab. Katarzyna Połtowicz

Celem etapu było określenie polimorfizmu w genie receptora greliny (GHSR) oraz zbadanie ekspresji genu kodującego receptor greliny (GHSR) w tkankach w zależności od wieku i masy ciała kurcząt.

Materiał doświadczalny stanowiły tkanki szybko rosnących kurcząt brojlerów Ross 308 (kogutków) odchowanych w poprzednim etapie badań. Ptaki te utrzymywano do 42 dnia życia i żywiono do woli jednakowymi pełnoporcjowymi mieszankami paszowymi. W 1, 22 i 42 dniu życia kurczęta przydzielono do dwóch grup (po 10 szt. w każdej) w zależności od osiąga-nej przez nie masy ciała i przeprowadzono ubój doświadczalny. Grupę I stanowiły ptaki o średniej masie ciała, natomiast grupę II – kurczęta reprezentujące ponadprzeciętny poten-cjał wzrostu, czyli ptaki uzyskujące w tym samym czasie istotnie wyższą masę. Od wszystkich

Obszary tematyczne

59

poddanych ubojowi kurcząt pobrano i zabezpieczono przysadkę mózgową, podwzgórze, żo-łądek gruczołowy i mięśniowy, wątrobę i trzustkę w celu określenia w nich ekspresji genu kodującego receptor greliny (GHSR). W 42 dniu doświadczenia wybrano dodatkowo 120 kur-cząt o różnej masie ciała, od których pobrano krew w celu określenia polimorfizmów genu GHSR. Krew ta została pobrana do probówek z antykoagulantem EDTA i do czasu analiz prze-chowywana w zamrażarce w temp. -20oC. Z próbek krwi wyizolowano DNA. W celu identyfi-kacji poszczególnych miejsc polimorficznych przeprowadzono reakcję PCR ze specyficznymi starterami oraz trawienie restrykcyjne. Analizę poziomu ekspresji genu kodującego receptor greliny przeprowadzono dla próbek tkanek pobranych od kurcząt o różnym tempie wzrostu i z każdej grupy wiekowej. Izolację RNA przeprowadzono z wykorzystaniem odczynnika Pure-Link® RNA Mini Kit (AMBION). Weryfikację ilości i jakości otrzymanego RNA przeprowadzono na spektrofotometrze Nanodrop2000 (Thermo Scientific) i na 2% żelu agarozowym. 1 µg RNA poddano reakcji odwrotnej transkrypcji w 37oC z wykorzystaniem kitu do odwrotnej tran-skrypcji High Capacity RNA-to-cDNA master mix (Applied Biosystems). Primery i sondy dla genu GHSR oraz kontroli endogennej zostały zaprojektowane i dostarczone przez firmę Ap-plied Biosystem (TaqMan® gene expression assay: GHSR Gg03365113_m1 FAM). Jako kon-trolę endogenną zastosowano gen kodujący: podjednostkę kompleksu II łańcucha oddecho-wego (SDHA- succinate dehydrogenase complex; subunit A; TaqMan® gene expression assay: SDHAGg03330760_m1) i 60S białko rybosomalne L4 (TaqMan® gene expression assay: RPL4-Gg03370187_m1). Ocenę ilościową transkryptu przeprowadzono przy użyciu sond typu TaqMan® MGB znakowanych FAM i VIC, odczynnika TaqMan® Gene Expression Master Mix (Applied Biosystems) oraz aparatu QuantStudio™ 7 Flex Real-Time PCR System (Thermo Fisher Scientific). Do wyliczenia względnej ilości transkryptu zastosowano metodę delta-delta CT (Piórkowska et al, 2011). Wyniki poddano analizie przy pomocy Sequence Detection Sys-tem software v. 2.0.6 (Applied Biosystems). Ocenę istotności różnic pomiędzy średnimi prze-prowadzono z wykorzystaniem testu T studenta w programie SAS.

Badania wykazały obecność 2 mutacji: substytucji g.3051C>T oraz delecji/insercji 6 nu-kleotydów GGTCAA (3407_9del + 3411_13del). Zastosowanie metody PCR-RFLP z użyciem enzymu restrykcyjnego Csp6I do identyfikacji polimorfizmu sekwencji genu receptora greliny GHRS wykazało obecność czterech miejsc trawienia dla restryktazy. Analiza ekspresji genu receptora greliny (GHRS) wykazała, że niezależnie od wieku i masy ciała ptaków najwyższy poziom transkryptu tego genu stwierdzono w podwzgórzu. Najniższą ekspresję badanego genu stwierdzono w żołądku gruczołowym.

0

200

400

600

1 21 42

Rys. 2. Ekspresja genu GHSR w żołądku gruczołowym

i wątrobie kurczat

żołądek gruczołowy wątroba

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

1 21 42

Rys. 1. Ekspresja genu GHSR w przysadce mózgowej i podwzgórzu kurcząt

przysadka podwzgórze

Obszary tematyczne

60

Badania wykazały istotne różnice w poziomie ekspresji genu kodującego receptor greliny w badanych tkankach, w zależności od wieku i masy ciała ptaków. Jednodniowe pisklęta gru-py I charakteryzowały się niższym poziomem transkryptu genu GHRS w przysadce mózgowej i wątrobie, a wyższym w podwzgórzu i żołądku gruczołowym w porównaniu z cięższymi pta-kami grupy II. W 21 dniu życia w większości badanych tkanek (z wyjątkiem żołądka gruczoło-wego) lżejszych kurcząt grupy I stwierdzono silniejszą ekspresję genu receptora greliny aniże-li w analogicznych tkankach ptaków cięższych. W 42 dniu życia, większy poziom ekspresji badanego genu w podwzgórzu, przysadce mózgowej i żołądku gruczołowym stwierdzono u wolniej przyrastających kurcząt grupy I.

W kolejnym etapie realizacji zadania przeprowadzone będą badania zmierzające do określenia polimorfizmu i ekspresji genu greliny (GHRL) w tkankach kurcząt.

Na zakończenie tych badań podjęta zostanie próba ustalenia związku potencjału wzro-stu kurcząt i fizykochemicznych cech ich mięsa z polimorfizmem i poziomem ekspresji dla genów kodujących grelinę (GHRL) oraz jej receptor (GHSR).

zadanie 01-014.1

„Wykorzystanie parametrów z zakresu genetyki populacji oraz elementów genetyki molekularnej w doskonaleniu zwierząt gospodarskich”

Kierownik zadania: dr hab. Grzegorz Żak

Celem zadania jest doskonalenie metod hodowlanych z wykorzystaniem elementów genetyki molekularnej dających możliwość poprawy produkcyjności i zdrowotności zwierząt gospodarskich oraz jakości pozyskiwanych od nich produktów. W roku 2016 przeprowadzono wieloczynnikową analizę wariancji, mającą na celu zbadanie wpływu wybranych efektów środowiskowych na cechy zdolności udojowej (tj. szybkość oddawania mleka i temperament) bydła ras mlecznych. Analiza wariancji pozwoliła na ustalenie optymalnego modelu wykorzystanego do estymacji i predykcji parametrów genetycznych cech zdolności udojowej. Oszacowanie parametrów genetycznych i feno-typowych cech zdolności udojowej, przeprowadzono na podstawie zbioru danych, ograniczonego do rekordów obejmujących podklasy stado-rok-sezon liczące mniej niż 10 krów, i (ze względu na wielkość zbioru danych) będące córkami 10% losowo wybranych buhajów. Odziedziczalności, korelacje genetyczne i fenotypowe dla cech zdolności udojowej zostały oszacowane za pomocą programów zaimplementowanych w pakiecie BLUPF90, napisanych i udoskonalanych przez międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem prof. Misztala. W ramach części doświadczalnej zadania realizowanej w ZD IZ PIB Odrzechowa Sp. z o.o. w okresie sprawozdawczym zakończono opas 20 buhajków rasy simentalskiej – potomstwa buhajów testowych ocenianych w zakresie cech mięsnych metodą stacjonarną. Buhajki opasano do masy ciała 600 kg w oparciu o pasze gospodarskie tj. sianokiszonkę, siano i paszę treściwą, zgodnie z ustalonymi metodycznie dawkami żywieniowymi. Po zakończeniu opasu buhajków wykonano pomiary zoometryczne wysokości w kłębie i obwodu klatki piersiowej oraz przyżyciowe pomiary ultrasonograficzne przekroju mięśnia najdłuższego grzbietu (mld). Pomiarów USG dokonywano aparatem typu Aloka SSD550 z głowicą liniową UST-5044. Wszystkie buhajki skierowano do uboju kontrolnego określając ich wydajność rzeźną oraz klasę tuszy wg systemu EUROP. Po 24 godzinnym schłodzeniu

Obszary tematyczne

61

dokonano rozbioru prawej tuszy na 5 podstawowych wyrębów, które poddano szczegółowej dysekcji na mięso, tłuszcz i kości. Na podstawie dotychczas uzyskanych wyników stwierdzono dużą zależność pomiędzy przyżyciowym pomiarem powierzchni przekroju mld, a zawartością mięsa w 5 podstawowych wyrębach (korelacja 0,61054 wysokoistotna na poziomie 0,0042) oraz wydajnością rzeźną (korelacja 0,45717 istotna na poziomie 0,0427).

Tabela 1. Wyniki oceny wartości opasowej i rzeźnej buhajków oraz pomiarów USG

Cechy użytkowe n Średnia Odchylenie

stand. Min. Maks.

M. ciała – zakończenie opasu (kg) 20 597.25 15.93 570.00 645.0

Wydajność rzeźna (%) 20 56.82 0.95 55.37 59.00

Klasa tuszy (pkt) 20 4.3 0.57 3.0 5.0

Przyrost dzienny netto (g) 20 484 33.00 427 550

Zawartość w 5 wyrębach (%): – mięso 20 78.62 1.92 74.70 81.00 – tłuszcz 20 4.02 1.43 2.16 7.53 – kości 20 17.03 1.67 11.87 19.39

Pomiar USG pow. mld (cm2) 20 115.1 11.30 95.3 148.6

Zgodnie z harmonogramem celu szczegółowego utworzono zbiory danych dla świń ras

wielkiej białej polskiej oraz polskiej białej zwisłouchej ocenionych przyżyciowo w latach 2008–2015. Dane identyfikacyjne oraz dotyczące wartości użytkowej w zakresie cech tucznych i rzeźnych oraz wartości hodowlanej pochodziły z Centralnej Bazy Internetowej Polskiego Związku Hodowców i Producentów Trzody Chlewnej POLSUS. Bazy danych utworzono oddzielnie dla osobników żeńskich oraz ich potomstwa urodzonego w stadach zarodowych, jak również w analogiczny sposób dla osobników męskich. Łącznie zgromadzono dane dla 13 105 loch oraz 710 knurów w obrębie ras wielkiej białej polskiej i polskiej białej zwisłouchej. Dokonano analizy zebranego materiału doświadczalnego pod kątem eliminacji z bazy danych rekordów niepełnych i błędnych oraz terminu wykonywania oceny wartości użytkowej i hodowlanej w poszczególnych filiach POLSUS. Przygotowano zbiory danych do przeprowadzenia wyliczeń parametrów genetycznych dla cech charakteryzujących jakość mięsa określaną poubojowo w stacjach kontroli.

Przeprowadzono sekwencjonowanie transkrytpomu na 11 świniach rasy wielkiej białej polskiej z wykorzystaniem metody Sekwencjonowania Następnej Generacji (NGS; RNA-seq). Materiał do badań stanowiły próbki mięśnia najdłuższego grzbietu (m. longissimus lumbo-rum) pobrane bezpośrednio po uboju i przechowywane w -20°C w roztworze RNAlater. Ba-dane zwierzęta charakteryzujące się najbardziej skrajnymi wartościami procentowego udzia-łu włókien typu IIB zwierzęta podzielono na dwie grupy: I – tkanka mięśniowa o zawartości włókien typu IIB do 70% (n=7) i grupę II o wspomnianym odsetku włókien powyżej 70% (n=4) (Tabela 1). Świnie należące do grupy I posiadały istotnie wyższą zawartość włókien typu I. Sekwencjonowanie RNA-seq pozwoliło na wytypowanie 355 genów o różnicowej ekspresji, które zostały zidentyfikowane jako istotne przez wszystkie trzy pakiety: edgeR, baySeq oraz DESeq2 (FDR<0,05) (Rys. 1). Wytypowane geny, których poziom transkryptu był uzależniony od zawartości poszczególnych włókien mięśniowych zaangażowane były w procesy metabo-liczne – 158 genów, w procesy komórkowe – 122 geny, regulację procesów biologicznych – 62 geny oraz procesy wzrostu i rozwoju komórek – 35 genów. Analiza szlaków metabolicz-

Obszary tematyczne

62

nych wykazała, że geny o różnicowej ekspresji zaangażowane były w szlaki sygnalizacyjne PI3K-Akt; FoxO oraz MAPK, szlaki związane z degradacją lizyny, metabolizm insuliny oraz re-gulacją cytoszkieletu aktynowego.

zadanie 01-015.1

„Poszukiwanie genetycznych mechanizmów zmienności u wysokoprodukcyjnych ras świń w zakresie cech użytkowych metadą RNA-SEQ”

Kierownik zadania: dr hab. Mirosław Tyra

Realizacja tej tematyki badawczej pozwoli na poznanie puli genowej odpowiedzialnej

za warunkowanie zmienności krajowej populacji świń. Zastosowana metoda oraz analizy statystyczne dadzą aktualnie najbardziej obiektywny

obraz genetycznych mechanizmów warunkowania zmienności w obrębie analizowanych cech. Wytypowane tą drogą grupy genów poddane zostaną walidacji oraz analizie asocjacji, co da odpowiedź czy geny te będzie można uznać za markery ważne z hodowlanego i gospodarczego punktu widzenia. Planowane efekty naukowe i praktyczne:

zastosowanie metody RNA-seq oraz przeprowadzone analizy statystyczne dadzą aktualnie najbardziej obiektywny obraz genetycznych mechanizmów warunkowania zmienności w obrębie analizowanych cech;

umożliwienie pomiaru ekspresji genów w skali całego genomu, w tym dokładne określenie poziomu transkryptu genów ulegających niskiej ekspresji;

uzyskanie przewagi w stosunku do techniki mikromacierzy cDNA poprzez wykrywanie nowych transkryptów lub izoform oraz detekcja nowych mutacji w sekwencjach kodujących;

analiza sumarycznego odziaływania całego spektrum genów na daną użytkowość (bardziej obiektywna niż dotychczasowe analizy wpływu pojedynczych genów);

Tabela 1. Różnice w procentowej zawartości oraz średnicy wszystkich trzech typów włókien mięśniowych (m. longissimus lumborum) pomiędzy badanymi grupami świń

Cecha I group (n=7) II group (n=4)

x ±SD x ±SD

Procentowa zawartość włókien:

IIB 62.9 ±5.75b 74.7 ±6.05a

IIA 19.9 ±4.28 18.0 ±3.62

I 17.2 ±4.22a 7.3 ±3.28b

Średnica włókien (µm):

IIB 72.0 ±12.0 61.6 ±6.71

IIA 54.7 ±8.29 48.5 ±7.07

I 55.0 ±8.37a 46.4 ±5.92b

X – średnia; SD – odchylenie standardowe; a,b – P <0.05.

Rys. 1. Liczba genów o zróżnicowanej ekspresji zidentyfikowana przez trzy

oprogramowania

Obszary tematyczne

63

poznanie puli genowej odpowiedzialnej za zmienność krajowej populacji świń w zakresie analizowanych cech (ważnych z ekonomicznego jak i konsumenckiego punktu widzenia).

Zastosowanie nowej metody analitycznej (RNA-seq) umożliwi najbardziej obiektywne poznanie genetycznych podstaw warunkujących wybrane cechy użytkowe i może posłużyć do opracowania nowoczesnych metod hodowlanych. Wykorzystanie tego narzędzia w nowo-czesnej hodowli to bardziej efektywny dobór osobników do kojarzeń oparty na markerach genetycznych znacznie przyspieszający postęp hodowlany w tym zakresie. To także nowo-czesne narzędzie hodowlane dające możliwości kreowania kierunków hodowlanych krajowej populacji zarodowej trzody chlewnej. Syntetyczne omówienie uzyskanych wyników badań w etapie: Badania wykonano na materiale pochodzącym ze Stacji Kontroli Użytkowości Rzeźnej Trzody Chlewnej (SKURTCh). Materiał do badań stanowiły loszki ras wbp, pbz. Warunki utrzymania i postępowania ze zwierzętami były zgodne z dotychczasową metodyką oceny w stacjach kontroli. W okresie sprawozdawczym przekontrolowano 204 osobników wyżej wymie-nionych ras (66 szt. wbp i 138 szt. pbz). Dla wspomnianej grupy zwierząt skompletowano dane uzyskiwane w czasie tuczu kontrolnego i dysekcji, i były to następujące wskaźniki: DANE Z TUCZU: przyrost dzienny w teście (od 30 kg do 100 kg) i życiowy, zużycie paszy na kilogram przyrostu (kg), dzienne pobranie paszy (kg), wiek w dniu uboju (dni), ilość dni tuczu kontrolnego od 30 do 100 kg masy ciała (dni), zużycie paszy w czasie całego tuczu (od masy ciała 30 kg do 100 kg; kg)

DANE O JAKOŚCI MIĘSA (dotyczące pomiarów): zawartości tłuszczu śródmięśniowego w po-lędwicy IMF (%),wodochłonność mięsa, barwy mięsa – parametr L, a i b, odczynu pH mięśnia najdłuższego grzbietu 45 min po uboju, odczynu pH najdłuższego grzbietu 24 godz. po uboju, oraz mięśnia śródbłoniastego szynki.

Obszary tematyczne

64

Na zgromadzonym materiale biologicznym z mięśnia półbłoniastego szynki oraz mięśnia naj-dłuższego grzbietu oznaczone zostały następujące parametry tekstury mięsa: siła cięcia, twardość, spoistość, sprężystość, żujność i elastyczność. Parametry te były analizowane przy użyciu analizatora tekstury TA.TX PLUS firmy Stable Micro System z wykorzystaniem proce-dur: analizy siły cięcia (Warner Bratzler Blade Set HDP) i testu podwójnego ściskania.

Dane z poszczególnych użytkowości zwierząt posłużą do wytypowania osobników o skrajnych parametrach poszczególnych cech użytkowych tj. cech związanych z efek-tywnością wykorzystania paszy (jedna grupa badawcza) i wskaźników związanych z jakością mięsa (druga grupa badawcza). Będą one uwzględnione w dalszych analizach genetycznych metodą RNA-SEQ. Analizy te będą podstawą do typowania genów odpowiedzialnych za warunkowanie tych cech.

OBSZAR TEMATYCZNY 2

ROZWÓJ METOD BIOTECHNOLOGII ROZRODU SAMCÓW I SAMIC ZWIERZĄT GOSPODARSKICH

zadanie 02-008.1

„Uzyskiwanie transgenicznych świń jako zwierząt modelowych w badaniach chorób o podłożu zapalnym”

Kierownik zadania: dr hab. Jacek Jura, prof. IZ PIB

Transgeniczne zwierzęta modelowe stały się niezstąpionymi narzędziami w badaniu

szeregu procesów związanych z poznaniem etiologii chorób cywilizacyjnych i genetycznych, jak również w pracach nad próbami zastosowania terapii genowej czy w testowaniu

Obszary tematyczne

65

określonych substancji biologicznie aktywnych. Są także wykorzystywane w badaniach z zakresu medycyny regeneracyjnej. Z dotychczasowych badań wynika, że kontrola regulacji stanu zapalnego jest bardzo ważnym elementem w terapii chorób o podłożu zapalnym. W badaniach prowadzonych na makrofagach ludzkich został zidentyfikowany metodą mikromacierzy nowy transkrypt silnie aktywowany cytokiną prozapalną IL-1. Gen MCPIP został również zidentyfikowany jako czynnik transkrypcyjny aktywujący geny kodujące białka z rodziny białek apoptotycznych. Ponadto, wykazano, że MCPIP jest aktywowany przez MCP-1. U myszy transgenicznych z nadekspresją MCP-1 w kardiomiocytach zaobserwowano chorobę niedokrwienną serca, a w 6 miesiącu życia zmiany w morfologii komórek, charakterystyczne dla komórek apoptotycznych. MCPIP może zatem odgrywać ważną rolę w indukcji apoptozy, jaką obserwuje się w przypadku chorób o podłożu zapalnym, w tym także zespołu metabolicznego. Wyniki te sugerują, że białko MCPIP może mieć znaczenie w leczeniu otyłości i zespołu metabolicznego.

Celem badawczym zadania było uzyskanie zwierzęcego modelu chorób powstających na podłożu stanu zapalnego.

Zwierzęciem modelowym jest świnia, która najlepiej spełnia kryteria stawiane transgenicznemu modelowi zwierzęcemu służącemu badaniom modelowym chorób związanych z otyłością i zespołem metabolicznym człowieka.

W celu uzyskania transgenicznych świń, do transfekcji zygot wykorzystano konstrukcje genową CMV-MCPIP-egFPSV40IV czwartej generacji, którą przygotowano w Zakładzie Biochemii Ogólnej UJ, gdzie przeprowadzono badania nad ekspresją na komórkach somatycznych. Wektor ekspresyjny CMV-MCPIP-egFPSV40IV czwartej generacji zawiera cDNA genu ZC3H12A. Gen ten koduje białko zawierające domenę RNA-zy. Badania wykazały, ze białko to specyficznie degraduje mRNA dla IL-1 beta. Dlatego może stanowić bardzo dobry cel w przypadku terapii chorób o podłożu chronicznego stanu zapalnego (np. cukrzyca, reumatoidalne zapalenie stawów, itp.). Ponadto, białko to odgrywa rolę w produkcji komórek tłuszczowych i dlatego może być wykorzystane w badaniach nad przyczyną otyłości. W rezultacie przeprowadzonych prac uzyskano stawkę 13 transgenicznych świń o potwierdzonej ekspresji genu MCPIP oraz białka MCPIP w tkance tłuszczowej: 3 osobniki pokolenia F0 (locha 804, knury 827 i 927) oraz 6 osobników pokolenia F1 (39 knur, 86 wieprz, 88 wieprz, 89 wieprz, 94 locha, 95 locha) i cztery osobniki pokolenia F2 nr: 84N knur, 86N knur, 93N knur oraz 96N knur.

Tabela 1. Efektywność mikroiniekcji DNA – uzyskanie pokolenia F0 TG dla genu MCPIP

L. dawczyń

L. uzyskanych zygot

L. transfekowanych/TPT zygot

L. biorczyń/prośnych (%)

L. prosiąt

L. TG/%

24 481 468/468 17/12 (70,5) 89 3/3,4

Obszary tematyczne

66

Tabela 2. Osobniki transgeniczne dla genu MCPIP

Lp. Nr Płeć Pokolenie Profil

Metylacji Osobniki transgeniczne

DNA BIAŁKO

1. 927 K F0 + ++

2. 827 K F0 ++ +++

3. 804 L F0 norm. ++ +++

4. 86 W F1 ++ +++

5. 88 W F1 ++ +++

6. 89 W F1 ++ +++

7. 94 L F1 ++ +++

8. 95 L F1 ++ +++

9. 39 K F1 ++ +++

10. 37 L F1 norm. kontrola ++ +

11. 84N K F1 ++ ++

12. 86N K F1 ++ +++

13. 93N K F1 norm. ++ +++

14. 96N K F1 ++ +++

15. 88N L F1 norm. kontrola - -

16. 91N K F1 norm. kontrola - -

Figura 1. Wynik analiz Western blot – poziom ekspresji białka MCPIP. Tory: 1-827, 2-927, 3-804 F0 transgeniczne świnie, 7 – kontrola pozytywna

Obszary tematyczne

67

Dodatkowo, u transgenicznych dla genu MCPIP świń przeprowadzono badania w kierunku określenia poziomu ekspresji DNA i RNA świńskich retrowirusów (PERV). Badania wykazały niższy niż u kontroli poziom DNA i RNA PERV, co potwierdzałoby tezę o działaniu genu MCPIP na poziomie RNA jako czynnika redukującego ekspresję endogennych retrowirusów. Przeprowadzono również pilotażowe badania poziomu metylacji LTR związanych z PERV.

Zadanie 02-009.1

„Uzyskiwanie, ocena płodności oraz rozwoju podwójnie transgenicznych królików z ekspresją genów WAPhGH i WAPFuc”

Kierownik zadania: dr hab. Piotr Gogol, prof. IZ PIB

W okresie sprawozdawczym przeprowadzono ocenę płodności podwójnie transgenicz-nych zwierząt. W przypadku samców przeprowadzono badanie podstawowych parametrów nasienia (objętość ejakulatu, koncentracja i ruchliwość plemników), ocenę zmian apopto-tycznych oraz analizę struktury chromatyny plemnikowej. Aktywność ruchowa plemników była określana przy użyciu komputerowego systemu analizy ruchu typu CASA. Apoptozę oceniano na podstawie identyfikacji zmian w przepuszczalności błony komórkowej plemni-ków przy użyciu fluorochromu YO-PRO-1. W metodzie tej zastosowano również jodek propy-dyny (PI) w celu identyfikacji plemników nekrotycznych. Struktura chromatyny plemnikowej była oceniana metodą cytometryczną, zgodnie z protokołem SCSA. Płodność samic oceniano na podstawie skuteczności inseminacji (odsetek samic wykoconych) oraz liczby młodych uro-dzonych w miocie ogółem i żywych.

Nie stwierdzono istotnych różnic pomiędzy samcami transgenicznymi i nietransgenicz-nymi w odniesieniu do badanych parametrów ilościowych i jakościowych nasienia (tabela 1, wykres 1 i 2).

Płodność samic podwójnie transgenicznych nie różniła się istotnie od płodności samic nietransgenicznych.

Tabela 1. Parametry nasienia samców podwójnie transgenicznych (2xTG) i nietransgenicznych (NTG)

Grupa Objętość

(ml) Koncentracja

(mln/ml)

Liczba plemników

(mln)

Ruch ogólny

(%)

Ruch postępowy

(%)

VCL (µm/s)

2xTG 0,8 498,6 383,4 80,3 60,8 60,4

NTG 0,9 404 358,8 78,3 61,5 64,3

VCL – prędkość plemników po torze rzeczywistym

Obszary tematyczne

68

Wykres 1. Chromatyna plemnikowa samców podwójnie transgenicznych

(2xTG) i nietransgenicznych (NTG)

DFI – odsetek plemników z uszkodzoną chromatyną (fragmentacja DNA) HDS – odsetek plemników z niedojrzałą chromatyną

Wykres 2. Zmiany apoptotyczne w plemnikach samców podwójnie transgenicznych (2xTG) i nietransgenicznych (NTG)

Obszary tematyczne

69

Zadania 02-010.2

„Wykorzystanie metod biotechnologii w rozrodzie ptaków”

Kierownik zadania: dr hab. Mirosław Lisowski

Celem pierwszego z celów szczegółowych pt. „Wykorzystanie wektorów lentiwirusowych i transfekowanych plemników w transgenezie ptakówˮ było opracowanie metody wprowadzania i integracji egzogennego DNA z genomem kury w oparciu o transfekowane plemniki jako wektory. Celem drugiego z celów szczegółowych było zastosowanie znakowanych fluororescencyjnie sekwencji, które pozwolają na równoczesne określenie płci przepiórek, perlic i bażantów przy rozdziale produktów PCR w automatycznym sekwenatorze kapilarnym.

W pierwszym celu szczegółowym pozbawione osocza plemniki inkubowano z opracowaną wcześniej ekspresyjną konstrukcją genową zawierającą sekwencję kodującą inhibitor C1 człowieka pod kontrolą sekwencji regulatorowej genu owoalbuminy. Nasienie pobierano od kaczorów z rodu P-33 (Fot. 1) wykorzystując metodę masażu grzbietowo-brzusznego (Fot. 2).

Fot. 1. Kaczki pekin polski P-33

Ustalono następującą procedurę postępowania z nasieniem: sporządzenie mieszaniny transfekcyjnej, dwukrotne odwirowywanie z względną siłą odśrodkową (RCF) wynoszącą 600 g, inkubacja pozbawionych plazmy (osocza) plemników z mieszaniną tranfekcyjną, ocenę jakości nasienia. Tak przygotowanym nasieniem dwukrotnie zainseminowano kaczki pochodzące również z rodu P-33. Ocenę integracji transgenu przeprowadzono w komórkach blastodermalnych tarczek zarodkowych jaj pozyskanych od zainseminowanych kaczek. Nie wykazano integracji transgenu w komórkach blastodermalnych kaczek.

W wyniku realizacji drugiego z celów szczegółowych pt. „Opracowanie sekwencji znakowanych fluorescencyjnie do określania płci ptaków”, stosując startery P2 (5’TCTGCATCGCTAAATCCTTT-3’) i P8 (5’-CTCCCAAGGATGAGRAAYTG-3’) w wyniku rozdziału w żelu poliakrylamidowym, otrzymano amplikony charakterystyczne dla kogutów i kur przepiórek i perlic.

Obszary tematyczne

70

Zadania 02-011.1

„Klonowanie somatyczne kóz w układzie heterologicznym koza-bydło oraz koza-świnia”

Kierownik zadania: prof dr hab. Maria Skrzyszowska

Celem zadania badawczego jest opracowanie metod międzygatunkowego klonowania somatycznego kóz w układzie międzyrodzajowym i wewnątrzrodzinowym (koza-bydło; Cel szczegółowy I) oraz w układzie międzyrodzajowym i międzyrodzinowym (koza-świnia; Cel szczegółowy II).

Źródłem komórek-dawców jąder w procedurze międzyrodzajowego (wewnątrz-

i międzyrodzinowego) klonowania somatycznego kóz były niemodulowane i modulowane epigenetycznie komórki fibroblasto-podobne, wyizolowane z krwi obwodowej koźląt. Do klonowania wykorzystano komórki hodowane in vitro do stadium pełnej konfluencji (synchronizacja cyklu mitotycznego w fazach G1/G0 poprzez inhibicję kontaktową).

Źródłem komórek-biorców dla jąder komórek fibroblastycznych kozy były oocyty bydlęce (Cel szczegółowy I – klonowanie wewnątrzrodzinowe) oraz oocyty świni (Cel szczegółowy II – klonowanie międzyrodzinowe), które dojrzałość mejotyczną osiągnęły w warunkach pozaustrojowych. Niedojrzałe oocyty pozyskiwano z antralnych pęcherzyków jajnikowych jałówek lub krów, lub z pęcherzyków jajnikowych loszek/loch rzeźnych.

W grupie kontrolnej (klonowanie wewnątrzgatunkowe), źródłem komórek-biorców jąder były dojrzałe in vitro oocyty kozy. Do dojrzewania, oocyty pozyskiwano laparoskopowo z jajników hormonalnie stymulowanych maciorek-dawczyń. Syntetyczne omówienie wyników: Ogółem w ramach Celu szczegółowego I, do dojrzewania in vitro pozyskano 191 oocytów bydlęcych, spośród których 148/191 (77,5%) wyselekcjonowano do klonowania. Po zabiegu enukleacji oocytów i ich rekonstrukcji z jąder komórek fibroblastycznych, do hodowli in vitro przeznaczono 109/148 (73,6%) zrekonstruowanych oocytów. Uzyskano 83/109 (76,1%) dzielących się zarodków, w tym do stadium moruli rozwinęło się odpowiednio: 29/109 (26,6%) zarodków, a do stadium blastocysty: 17/109 (15,5%) zarodków uzyskanych techniką międzygatunkowego klonowania koza→bydło. Natomiast, w grupie kontrolnej do dojrzewania pozyskano 58 oocytów, spośród których 36/58 (62,1%) wyselekcjonowano do klonowania. Do hodowli in vitro wybrano 34/36 (94,4%) zrekonstruowanych oocytów. Uzyskano 22/34 (64,7%) dzielących się zarodków, w tym do stadium moruli rozwinęło się odpowiednio: 10/34 (29,4%) zarodków, a do stadium blastocysty: 6/34 (17,6%) zarodków uzyskanych techniką wewnątrz-gatunkowego klonowania koza→koza.

Podsumowanie: Stwierdzono nieznacznie niższy potencjał rozwojowy in vitro hybrydowych zarodków kozy uzyskanych w wyniku wewnątrzrodzinowego klonowania międzygatunkowe-go w układzie: koza→bydło, w porównaniu do zarodków uzyskanych w wyniku klonowania wewnątrzgatunkowego w układzie: koza→koza. Wyniki te wskazują na zdolność jąder komó-rek fibroblastycznych pozyskanych z krwi obwodowej kozy do epigenetycznego przeprogra-mowania ich aktywności transkrypcyjnej w środowisku obcogatunkowej cytoplazmy oocytów i w blastomerach hybrydowych (kozio-bydlęcych) zarodków klonalnych.

Obszary tematyczne

71

W ramach Celu szczegółowego II oceniano zdolności rozwojowe in vitro oraz jakość międzygatunkowych (kozio-świńskich) zarodków klonalnych, które zrekonstruowano z ooplastów świni i jąder epigenetycznie modulowanych komórek fibroblasto-podobnych krwi obwodowej kozy oraz kozio-świńskich zarodków klonalnych, które zrekonstruowano z ooplastów świni i jąder epigenetycznie niemodulowanych komórek fibroblasto-podobnych krwi obwodowej kozy. Do modulacji epigenetycznej komórek-dawców jąder zastosowano niespecyficzny inhibitor deacetylaz histonowych, jakim jest skryptaid (hydroksyamid kwasu 6-(1,3-dioksy-1H,3H-benzo[de]izokwinolin-2-ylo)-heksanowego).

Wyniki badań zrealizowanych w ramach Celu szczegółowego II przedstawiono w tabeli.

Porównanie potencjału rozwojowego in vitro hybrydowych (kozio-świńskich) zarodków klonalnych,

zrekonstruowanych z ooplastów świni oraz z jąder modulowanych lub niemodulowanych epigenetycznie komórek fibroblasto-podobnych krwi obwodowej kozy

Skryptaido-zależna modulacja

epigenetyczna komórek-dawców

jąder

Liczba rekonsty-

tuowanych oocytów

Liczba hodowanych

zarodków klonalnych (%)

Liczba dzielących się

zarodków (%)

Liczba morul

(%)

Liczba blastocyst

(%)

+

165

150/165 (90,9)a

108/150 (72,0)a

37/150 (24,7)a

15/150 (10,0)a

_ 134

119/134 (88,8)a

82/119 (68,9)a

18/119 (15,1)b

0/119 (0)b

a,a Jednakowe wskaźniki górne (małe litery alfabetu) przy wartościach umieszczonych w obrębie kolumn

oznaczają brak statystycznie istotnych różnic między grupami doświadczalnymi z prawdopodobieństwem popełnienia błędu losowego P>0.05 (Test χ

2).

a,b Niejednakowe wskaźniki górne (małe litery alfabetu) przy wartościach umieszczonych w obrębie kolumn

oznaczają statystycznie istotne różnice między grupami z prawdopodobieństwem popełnienia błędu losowego P≤0,05 (Test χ

2).

Podsumowanie: Kompetencje rozwojowe in vitro do osiągnięcia stadiów moruli i blastocysty wśród hybrydowych (kozio-świńskich) zarodków klonalnych, które były zrekonstruowane z ooplastów świni i z jąder modulowanych epigenetycznie komórek fibroblasto-podobnych krwi obwodowej kozy, utrzymywały się na istotnie wyższym poziomie niż kompetencje rozwojowe kozio-świńskich zarodków klonalnych, które były zrekonstruowane z ooplastów świni i z jąder niemodulowanych epigenetycznie, krwiopochodnych komórek fibroblasto-podobnych kozy. Niemniej jednak, kompetencje rozwojowe międzygatunkowych (kozio-świńskich) zarodków klonalnych, które były zrekonstruowane z ooplastów świni i z jąder komórek fibroblasto-podobnych krwi obwodowej kozy, ulegały istotnemu obniżeniu zarówno w stosunku do potencjału rozwojowego uzyskanych w I. etapie realizacji II. celu szczegółowego niehybrydowych (świńskich) zarodków klonalnych, które były zrekonstruowane z ooplastów świńskich oraz z jąder komórek fibroblasto-podobnych świni,

Obszary tematyczne

72

jak i w stosunku do potencjału rozwojowego uzyskanych w I. celu szczegółowym hybrydowych (kozio-bydlęcych) zarodków klonalnych, które były zrekonstruowane z ooplastów bydlęcych oraz z jąder komórek fibroblasto-podobnych krwi obwodowej kozy.

Niższe zdolności rozwojowe in vitro międzygatunkowych (kozio-świńskich) zarodków klonalnych w stosunku do zdolności rozwojowych międzygatunkowych (kozio-bydlęcych) zarodków klonalnych (uzyskanych w ramach realizacji I. celu szczegółowego) wydają się być skutkiem bardziej odległego pokrewieństwa filogenetycznego między osobnikami-dawcami komórek somatycznych a osobnikami-dawcami oocytów, czyli skutkiem dalszych relacji taksonomicznych w międzyrodzinowym klonowaniu międzyrodzajowym w układzie heterologicznym: koza domowa (Capra aegagrus hircus) → świnia domowa (Sus scrofa domesticus) w odniesieniu do wewnątrzrodzinowego klonowania międzyrodzajowego w układzie heterologicznym: koza domowa (Capra aegagrus hircus) → bydło domowe (Bos primigenius taurus).

Zadania 02-012.1

„Dynamika zmian wybranych parametrów nasienia u młodych buhajów”

Kierownik zadania: dr inż. Michał Bochenek

Celem pracy jest zbadanie dynamiki zmian jakości nasienia począwszy od pierwszych pobie-ranych ejakulatów aż do pełnej dojrzałości płciowej. Określenie stopnia korelacji pomiędzy badanymi cechami nasienia. Wyznaczenie średniego wieku zwierząt, dla którego możliwe jest uzyskanie pełnowartościowego nasienia dla celów mrożenia i inseminacji.

Syntetyczne omówienie wyników:

Przeprowadzono badania 52 ejakulatów pochodzących od 9 buhajów. Ejakulaty pochodziły od buhajów w wieku 329–455 dni.

Cele szczegółowe: Ocena uszkodzeń błon komórkowych plemników

Oceny dokonano przy pomocy znakowania plemników fluorochromami SYBR14 oraz jodek propydyny. Analiz dokonywano w cytometrze przepływowym CytoFLEX (Beckman Coulter)

Ocena poziomu peroksydacji lipidów Oceny dokonano przy pomocy znakowania plemników fluorochromem CellROXgreen (Life Technologies). Analiz dokonywano w cytometrze przepływowym CytoFLEX (Beckman Coulter)

Ocena zmian apoptotycznych plemników Oceny dokonano przy pomocy znakowania plemników markerem AnnexinV/FITC (Beckman Coulter) oraz jodkiem propydyny. Analiz dokonywano w cytometrze przepływowym CytoFLEX (Beckman Coulter).

Szczegółowe wyniki analiz przedstawiono w Tabeli 1.

Obszary tematyczne

73

Tabela 1. Szczegółowe wyniki badań nasienia młodych buhajów

Buhaj Wiek

ejakulatu (dni)

Integralność błon kom. ROS

(CellROXgreen) Apoptoza (AnnexinV+PI)

martwe zamierające żywe niski wysoki nekroza późna

apoptoza żywe

wczesna apoptoza

A 407 64.17% 2.76% 33.08% 82.83% 17.17% 46.27% 20.49% 6.28% 26.96%

A 414 39.16% 14.68% 46.16% 1.01% 98.99% 11.84% 46.10% 2.90% 39.16%

A 416 47.20% 9.76% 43.04% 10.71% 89.29% 15.77% 34.42% 7.50% 42.31%

A 421 21.56% 41.79% 36.65% 8.53% 91.47% 20.62% 25.63% 5.74% 48.01%

A 423 40.75% 20.62% 38.63% 9.06% 90.94% 24.33% 32.08% 4.46% 39.13%

A 441 60.66% 4.92% 33.61% 62.99% 37.01% 17.42% 30.58% 10.46% 41.54%

A 444 56.84% 14.60% 28.56% 10.85% 89.15% 74.28% 9.78% 1.56% 14.38%

A 448 67.27% 6.07% 26.66% 10.88% 89.13% 41.04% 31.13% 2.85% 24.98%

A 451 44.35% 12.80% 42.85% 2.18% 97.82% 21.28% 36.64% 2.30% 39.78%

A 455 29.20% 29.71% 41.09% 5.40% 94.60% 10.03% 38.11% 11.04% 40.83%

B 384 49.52% 17.59% 32.90% 4.73% 95.27% 50.49% 13.75% 1.62% 34.14%

B 391 59.26% 7.10% 33.64% 67.73% 32.27% 19.82% 15.70% 20.27% 44.21%

B 435 37.72% 12.53% 49.75% 4.45% 95.55% 39.68% 19.46% 2.16% 38.71%

B 443 56.51% 12.93% 30.56% 4.53% 95.47% 18.44% 39.86% 1.52% 40.18%

B 450 29.29% 5.82% 64.89% 18.97% 81.03% 21.00% 14.83% 4.33% 59.85%

C 406 33.18% 14.11% 52.71% 17.13% 82.87% 10.26% 38.59% 4.14% 47.00%

C 424 23.96% 25.97% 50.08% 8.03% 91.97% 10.20% 29.72% 8.88% 51.19%

C 429 50.21% 12.82% 36.96% 3.24% 96.76% 40.03% 24.06% 3.36% 32.56%

C 431 32.93% 19.74% 47.33% 2.34% 97.66% 14.05% 34.54% 10.60% 40.81%

C 434 31.57% 26.85% 41.58% 5.57% 94.43% 9.85% 39.70% 6.12% 44.33%

C 436 18.57% 28.40% 53.02% 9.86% 90.14% 18.28% 27.59% 12.53% 41.61%

C 438 29.47% 10.17% 60.36% 8.89% 91.11% 6.31% 33.57% 1.74% 58.37%

C 449 60.65% 14.81% 24.54% 24.63% 75.37% 3.56% 80.73% 3.60% 12.11%

C 452 9.06% 45.93% 45.01% 28.74% 71.26% 27.12% 18.76% 10.80% 43.32%

D 335 18.48% 55.23% 26.29% 24.57% 75.43% 22.33% 38.90% 10.60% 28.17%

D 382 31.30% 19.01% 49.68% 1.67% 98.33% 10.22% 38.66% 2.66% 48.46%

D 401 51.51% 10.60% 37.89% 7.83% 92.17% 25.91% 33.14% 17.53% 23.42%

D 453 82.29% 5.52% 12.19% 5.71% 94.29% 37.54% 18.70% 2.94% 40.82%

E 350 40.10% 18.84% 41.06% 22.06% 77.94% 20.44% 35.23% 6.78% 37.55%

E 361 80.83% 4.31% 14.86% 81.40% 18.60% 7.68% 73.42% 11.54% 7.36%

E 364 30.71% 8.81% 60.48% 5.12% 94.88% 0.56% 53.55% 3.71% 42.17%

E 380 53.79% 1.93% 44.28% 78.14% 21.86% 44.64% 4.33% 14.87% 36.15%

E 406 84.76% 5.39% 9.86% 13.11% 86.89% 43.80% 39.20% 5.50% 11.50%

F 345 45.58% 13.55% 40.87% 8.34% 91.66% 37.26% 22.04% 3.98% 36.72%

F 390 70.00% 15.94% 14.06% 29.44% 70.56% 38.00% 45.70% 4.12% 12.18%

F 395 68.39% 8.82% 22.79% 4.60% 95.40% 39.44% 35.54% 1.80% 23.22%

F 410 58.61% 14.51% 26.88% 2.61% 97.39% 60.04% 11.86% 0.84% 27.26%

F 415 45.51% 2.25% 52.24% 80.43% 19.57% 19.88% 16.44% 27.68% 36.00%

F 418 51.27% 9.95% 38.78% 0.82% 99.18% 47.16% 2.52% 0.20% 50.12%

G 329 61.59% 3.51% 34.89% 52.32% 47.68% 17.91% 16.69% 24.29% 41.11%

G 370 47.66% 19.66% 32.67% 1.86% 98.14% 61.08% 7.54% 1.02% 30.36%

Obszary tematyczne

74

G 392 57.53% 15.73% 26.74% 4.67% 95.33% 66.46% 9.78% 1.04% 22.72%

G 398 36.90% 16.04% 47.06% 11.29% 88.71% 10.33% 44.74% 7.52% 37.40%

H 340 66.68% 6.01% 27.31% 7.29% 92.71% 69.67% 5.54% 2.21% 22.59%

H 358 49.85% 6.76% 43.21% 4.52% 95.48% 36.50% 16.56% 4.52% 42.43%

H 384 50.23% 23.21% 26.57% 2.56% 97.44% 51.18% 12.70% 1.42% 34.70%

H 420 43.20% 15.05% 41.74% 5.37% 94.63% 11.98% 53.60% 1.52% 32.90%

H 438 45.88% 12.95% 39.18% 2.84% 97.16% 29.54% 29.24% 1.82% 39.40%

H 453 68.97% 3.85% 27.18% 79.23% 20.77% 54.06% 6.78% 17.65% 21.51%

I 331 67.92% 1.56% 30.52% 39.76% 60.24% 22.93% 28.08% 10.12% 38.87%

I 387 42.44% 8.21% 49.35% 7.20% 92.80% 22.66% 20.93% 6.54% 49.87%

I 412 39.45% 14.74% 45.81% 20.52% 79.48% 36.78% 23.68% 7.41% 32.13%

Podsumowanie wyników Na podstawie dotychczasowych badań nie stwierdzono korelacji poziomu badanych cech z wiekiem buhajów. Stwierdzono dużą zmienność wartości badanych cech wskazującą raczej na wpływ czynników środowiskowych i osobniczych na ich poziom.

Zadania 02-013.1

„Rola analogu hormonu grasicy w dojrzewaniu oocytów, zapłodnieniu i rozwoju zarodków bydlęcych in vitro”

Kierownik zadania: dr hab. Jolanta Opiela

Celem badań jest określenie wpływu analogu hormonu grasicy o właściwościach tymozyny beta 4 (Tβ-4) w hodowli in vitro oocytów bydlęcych na ich dojrzewanie, zapłodnienie i zdolności rozwojowe uzyskanych zarodków.

Oocyty grupy doświadczalnej oraz grupy kontrolnej zostały poddane ocenie dojrzałości mejotycznej i fragmentacji DNA przy użyciu analizy TUNEL. Z kolei, aby ocenić zdolności rozwojowe oocytów dojrzewających w zmodyfikowanej pożywce zostały one używane do zapłodnienia pozaustrojowego, a uzyskane zarodki hodowane do stadium blastocysty. Oczekujemy, że badania te doprowadzą do poprawy jakości zarodków i zwiększenia efektywności metody pozaustrojowej produkcji zarodków. Syntetyczne omówienie wyników w etapie

Przeprowadzono doświadczenia obejmujące:

uzyskiwanie niedojrzałych oocytów z jajników krów po uboju;

dojrzewanie oocytów in vitro w pożywce dotychczas stosowanej oraz uzupełnionej Tβ4 w różnych stężeniach;

analiza TUNEL dojrzałych oocytów;

zapłodnienie in vitro – testowanie zdolności zapładniającej zamrożonego nasienia najądrzowego o najlepszych parametrach po rozmrożeniu.

Podsumowanie wyników

Nie wykazano statystycznie istotnych różnic w osiąganiu dojrzałości mejotycznej między analizowanymi grupami eksperymentalnymi. Co ciekawe, komórki jajowe bydlęce, które

Obszary tematyczne

75

dojrzewały in vitro w pożywce bez tymozyny β4 osiągały wyższy odsetek oocytów w stadium MII niż oocyty inkubowane z Tβ4 o różnym stężeniu;

Nie wykazano fragmentacji DNA w analizowanych oocytach zarówno grup doświadczalnych i kontrolnej;

Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic między oocytami z nieprawidłową strukturą chromatyny we wszystkich analizowanych grupach;

Nie uzyskano nasienia o zadawalającej zdolności zapładniającej – podziały komórkowe komórek jajowych zapłodnionych testowanym nasieniem były niższe (na poziomie 20-50%) od wymaganych (co najmniej 70%) aby nasienie zostało zakwalifikowane jako przydatne do prób in vitro.

Konkludując dotychczasowe wyniki, dojrzewanie oocytów bydlęcych in vitro w pożywce suplementowanej tymozyną β4 nie ma wpływu na ich dojrzałość mejotyczną i fragmentacje DNA.

Zadania 02-014.1

„Opracowanie laparoskopowej metody uzyskiwania oocytów u świń”

Kierownik zadania: dr n. wet. Jarosław Wieczorek

Celem badań jest dobór odpowiedniego instrumentarium do skutecznego pozyskiwania oocytów, ze szczególnym uwzględnieniem techniki wykonania zabiegu, dobór odpowiednich dawczyń oocytów pod względem wieku i sprawdzenie możliwości wielokrotnego pozyskiwania oocytów od jednego zwierzęcia.

Badania wykonano na 36 loszkach rasy PBZ, w różnym wieku, pochodzących z jednego stada. Do doświadczenia wyselekcjonowano 20 zwierząt, w 5 grupach wiekowych: 3,5 miesiąca, 4 miesiące, 5 miesięcy, 6 miesięcy i 9 miesięcy (po 4 świnie w każdym wieku, w grupie). Świnie te poddano synchronizacji cyklu płciowego i superowulacji. Od każdej grupy wiekowej jednorazowo pozyskiwano oocyty laparoskopową metodą OPU, pozwoliło to na dobór odpowiednich dawczyń pod względem wieku. Dodatkowo od świń 3,5 i 4 miesięcznych (n=8) oocyty pozyskiwano 6-krotnie (łącznie 48 zabiegów OPU), w różnych odstępach czasowych, co 1 miesiąc (4 razy), 2 (1 raz) i 3 miesiące (1 raz), co pozwoliło na określenie możliwości wielokrotnego wykonania zabiegu na tych samych dawczyniach. Dodatkowo wykorzystano 14 świń w wieku 4–6 miesięcy w rui naturalnej, niestymulowanych hormonalnie. Łącznie wykonano 74 zabiegi laparoskopowego pozyskania oocytów.

Uzyskane oocyty poddawano ocenie morfologicznej pod mikroskopem stereoskopo-wym. Przyjęto następujące zasady oceny i kwalifikacji oocytów: klasa I – oocyty o jednorod-nej cytoplazmie, z minimum 3 warstwami komórek ziarnistych, klasa II o jednorodnej cyto-plazmie, 1 lub 2 warstwami komórek ziarnistych oraz klasa III – oocyty o jednorodnej cyto-plazmie, pozbawione komórek ziarnistych oraz oocyty o niejednorodnej cytoplazmie bez względu na liczbę komórek ziarnistych. Do dojrzewania pozaustrojowego kwalifikowano oo-cyty I, II i III klasy.

Najlepsze z uzyskanych oocytów po dojrzewaniu poddano zapłodnieniu in vitro. Uzy-skane zarodki hodowano do stadium blastocysty.

Obszary tematyczne

76

Wyniki: W trakcie 74 zabiegów aspirowano łącznie 738 pęcherzyków jajnikowych, uzyskano

487 oocytów (66,0%) Do dojrzewania pozaustrojowego zakwalifikowano 404 oocyty (83,0%). Od loszek po synchronizacji cyklu płciowego i superowulacji oraz od loszek nie stymulowanych hormonalnie uzyskano porównywalne wyniki. Uzyskano odpowiednio 65%(380/583) i 69% (107/155) aspirowanych oocytów, kwalifikując do hodowli i zapłodnienia in vitro odpowiednio 80% i 83% uzyskanych oocytów.

U młodych loszek w 3 grupach, w wieku 3,5, 4 i 5 miesięcy nie stwierdzono różnicy w efektywności metody. W grupie wiekowej 3,5 miesiąca uzyskano 58% aspirowanych oocytów (32/55), z których zakwalifikowano (91%), w grupie wiekowej 4 miesięcznej 80% (41/51), z których zakwalifikowano 87% i w grupie wiekowej 5 miesięcznej uzyskano 82% (37/45) oocytów, zakwalifikowano 100%. Uzyskane wyniki w tych grupach zwierząt były podobne (nie stwierdzono różnic statystycznie istotnych). Istotne różnice stwierdzono po uzyskaniu oocytów po laparoskopowym pobraniu u zwierząt 6 miesięcznych i starszych, tj. w grupach 6 i 9 miesięcy. Uzyskano odpowiednio 47% (9/19) i 28% (8/28), żadnego z uzyskanych oocytów nie zakwalifikowano do hodowli i zapłodnienia in vitro. W tych grupach obserwowano znacznie mniejszy uzysk oocytów, przy jednoczesnej ich złej morfologii w porównaniu do grup 3,5, 4 i 5 miesięcznej. W związku z tym w grupach 6 i 9 miesięcznej wskazane jest kontynuowanie badań w celu potwierdzenia hipotezy negującej możliwość pozyskania oocytów od loch starszych niż 6 miesięcy laparoskopową metodą OPU.

Ocena możliwości wielokrotnego uzyskiwania oocytów u świń laparoskopową metodą OPU

Badania wykonano na grupie 8 świń, od których oocyty pozyskiwano 6-krotnie. Po pierwszych 3 zabiegach uzyskano podobne wyniki, wykazano wysoką efektywność metody na poziomie 80–85%, z możliwością uzyskania dużej ilości oocytów dobrej jakości na poziomie 80–90% oocytów zakwalifikowanych do hodowli i zapłodnienia in vitro. Po trzecim zabiegu obserwowano zmniejszenie efektywności metody, a uzysk oocytów był statystycznie istotnie mniejszy w 5 i 6 pobraniu (średnio około 40%), nie obserwowano przy tym pogorszenia jakości oocytów, podobnie uzyskiwano oocyty dobrej jakości, ponad 90% z uzyskanych oocytów kwalifikowano do hodowli i zapłodnienia in vitro.

W dalszej części doświadczenia polegającej na zapłodnieniu in vitro wyselek-cjonowanych oocytów i po hodowli zarodków uzyskano dość wysoką efektywność. Po zapłodnieniu in vitro wybranych oocytów 144 oocytów uzyskano 49 zygot (34,3%) i 10 blastocyst (20,4%). Stwierdzono znacznie większą efektywność zapłodnienia in vitro oocytów pochodzących od loszek po synchronizacji cyklu płciowego i superowulacji w porównaniu do loszek niesynchronizowanych i niesuperowulowanych, w rui naturalnej. Stwierdzono jednocześnie niższą efektywność zapłodnienia in vitro oocytów uzyskanych po laparoskopowym OPU w porównaniu do zapłodnienia oocytów uzyskanych po aspiracji pęcherzyków, z jajników uzyskanych poubojowo.

Stosując laparoskopową metodę OPU u świń możliwe jest uzyskanie oocytów dobrej jakości zdolnych do zapłodnienia in vitro. Stymulacja hormonalna nie miała wpływu na efektywność metody i jakość uzyskanych oocytów w ocenie pod mikroskopem stereoskopowym, choć oocyty uzyskane od loszek synchronizowanych i superowulowanych mają większą zdolność do zapłodnienia in vitro niż oocyty pozyskane od loszek w rui naturalnej. Najlepszymi dawczyniami są loszki młode tuż po osiągnięciu dojrzałości płciowej. Możliwe jest wielokrotne pozyskiwanie oocytów od tych samych zwierząt.

Obszary tematyczne

77

OBSZAR TEMATYCZNY 3

DZIAŁ OCHRONY ZASOBÓW GENETYCZNYCH ZWIERZĄT

zadanie 03-001.1

„Charakterystyka populacji objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierzątˮ

Kierownik zadania: prof. dr hab. Jędrzej Krupiński

Zakończono badania dotyczące analizy wybranych cech biometrycznych i użytkowych

w populacji koni huculskich objętych programem ochrony. W doświadczeniu uczestniczyły 62 klacze, przedstawicielki sześciu rodzin żeńskich: G-Gurgul, J-Jagoda, L-Laliszka, O-Wołga, P-Polanka, W-Wydra, o wielopokoleniowych skonsolidowanych genotypach. Klacze te były przydzielone do pięciu ogierów reprezentujących linie męskie: Po. – Polan, Ou. – Ousor 10, Hr. – Hroby 4, Go. 3 – Goral 3, Go. 6 – Goral 6. Do badań uzyskano łącznie 112 źrebiąt, w tym: 52 klaczki i 60 ogierków.

Tabela 1. Średnie wartości pomiarów biometrycznych źrebiąt wykonane w drugim dniu po urodzeniu

Cechy Klaczki Ogierki Ogółem

Liczebność 52 60 112

Wys. w kłębie (cm) 86,98 87,42 87,21

Wys. w krzyżu (cm) 88,44 88,35 88,39

Skośna dł. tułowia (cm) 62,10 63,08 62,62

Obw. kl. pierś. (cm) 75,15 74,98 75,06

Obw. nadp. przed. (cm) 10,61 10,67 10,64

Masa ciała (cm) 37,96 37,90 37,93

Zgodnie z założeniami metodycznymi, po urodzeniu się źrebiąt, w 2 dobie życia wy-konano pierwsze pomiary biometryczne: wysokości w kłębie, wysokości w krzyżu, skośnej długość tułowia, obwodu klatki piersiowej, obwodu nadpęcia przedniego oraz masy ciała. Kolejne pomiary w ocenianych cechach wykonywane były w miesięcznych odstępach do 6 miesiąca życia. Dalsze pomiary wykonywane były w wieku 1 roku, 1,5 roku i 2 lat. Na podstawie uzyskanych pomiarów biometrycznych wyliczono indeksy budowy, które dały obraz konstytucji i zmian w rozwoju.

Obszary tematyczne

78

Tabela 2. Średnie wartości indeksów biometrycznych źrebiąt wykonane w drugim dniu po urodzeniu

Cechy Klaczki Ogierki Ogółem

Liczebność 52 60 112

Indeks masywności (%) 86,42 85,81 86,09

Indeks kościstości (%) 12,20 12,22 12,23

Indeks eurysomii (%) 71,39 72,20 71,82

Indeks przebudowania (%) 101,70 101,10 101,38

Wykonano analizę statystyczną zgromadzonego materiału z uwzględnieniem płci, linii męskiej, rodziny żeńskiej i sezonu urodzenia. W przeprowadzanych analizach szczególną uwagę zwrócono na porównanie na podstawie uzyskanych wyników populacji z linii Polana w odniesieniu do pozostałych źrebiąt. Linia Polana to jedyna linia męska polskiego pochodzenia w całej hodowli koni huculskich. Szukano odpowiedzi na postawioną hipotezę badawcza, czy uzyskany w trakcie doświadczenia materiał spełnia wymagania wzorca rasy huculskiej i czy będzie mógł w dalszej kolejności przyczynić się do odtworzenia i kontynuowania zagrożonej linii Polana wykonywane były w miesięcznych odstępach do 6 miesiąca życia. Dalsze pomiary wykonywane były w wieku 1 roku, 1,5 roku i 2 lat. Na podstawie uzyskanych pomiarów biometrycznych wyliczono indeksy budowy, które dały obraz konstytucji i zmian w rozwoju. poszczególnych klaczach należących do różnych rodzin żeńskich.

Otrzymane wyniki i przeprowadzone na ich podstawie analizy wykazały, że uzyskane potomstwo po ogierze z linii Polana nie odbiega in minus w żadnej z badanych cech od źrebiąt z pozostałych linii męskich. Średnie wartości pomiarów i indeksów biometrycznych dla grupy badawczej z linii Polana, mieszczące się w środkowych przedziałach dla wartości w porównaniu z pozostałymi badanymi grupami, dają podstawę do szerokiego wykorzystania uzyskanego potomstwa, zwłaszcza męskiego. Uzyskane ogiery, kontynuatorzy linii Polana, będą mogły być wykorzystane do kojarzeń ze wszystkimi klaczami, zarówno tymi z niższymi wartościami, jak tymi z wyższymi wartościami wymiarów biometrycznych ściśle określonego wzorca dla rasy huculskiej. W praktyce hodowcy będą mogli wykorzystać uzyskane wyniki do prowadzenia pracy hodowlanej w swoich stadach, doboru par do kojarzeń pod kątem poprawy wybranych cech biometrycznych oraz dalszego wykorzystania do kontynuowania i propagowania linii Polana.

Zakończono również doświadczenia prowadzone w ramach analizy umaszczenia koni huculskich w oparciu o badania markerów genetycznych, których celem było określenie polimorfizmów warunkujących występowanie umaszczenia srokatego u koni rasy huculskiej i oszacowanie frekwencji genotypów i alleli. Wyniki badań posłużyły do weryfikacji zapisu w dokumentach hodowlanych (paszport) dotyczącego umaszczenia badanych osobników. Materiał badawczy stanowiły próbki krwi zgromadzone od 242 koni rasy huculskiej o różnych typach umaszczenia, pochodzących zarówno ze stadnin państwowych, jak i od prywatnych hodowców. Osobniki wytypowano na podstawie opisu w paszporcie i oceny fenotypowej, a także w wyniku konsultacji z hodowcami, którzy mieli wątpliwości odnośnie prawidłowości opisu umaszczenia koni zamieszczonego w paszporcie. DNA wyizolowane z krwi poddane zostało analizie PCR-RFLP pod kątem występowania dodatkowego miejsca cięcia enzymu

Obszary tematyczne

79

restrykcyjnego MspI świadczącego o obecności polimorfizmu SNP w intronie 13 genu KIT oraz analizie PCR pod kątem obecności inwersji w chromosomie 3 (ECA3).

Tabela 3. Frekwencja alleli (PA) KM0 i KM1 w poszczególnych grupach

PODGRUPA (L. RODZICÓW

TOBIANO)

UMASZCZENIE SROKATE (TOBIANO) JEDNOLITE

Z ODMIANAMI JEDNOLITE

BEZ ODMIAN

ALLEL KM0 (p) KM1 (q) KM0 (p) KM1 (q) KM0 (p) KM1 (q)

0

pA

0,5 0,5 0,69 0,31 0,73 0,27

1 0,36 0,64 0,45 0,55 0,74 0,26

2 0,25 0,75 0,5 0,5 0 0

Σ Σ PA W GRUPIE

0,35 0,65 0,61 0,39 0,73 0,27

Wyniki analizy SNP w intronie 13 genu KIT wykazały asocjację allelu KM1 z umaszczeniem srokatym tobiano. Nie można jednak mówić o całkowitej zależności pomiędzy omawianym polimorfizmem, a występowaniem wzorem tobiano, bowiem frekwencja allelu KM1 w grupie kontrolnej (koni jednomaścistych bez odmian), kształtowała się na poziomie 0,27. Odsetek ten był istotnie wyższy niż w grupie koni jednomaścistych badanych pod kątem tej cechy przez innych autorów, co przy tak dużych rozbieżnościach może sugerować różnice międzyrasowe.

Wyniki analizy inwersji w chromosomie 3 wykazały, że obecność tej mutacji odpowiada za powstawanie wzoru tobiano u koni rasy huculskiej. Wystąpiła ona u wszystkich koni o umaszczeniu srokatym (tobiano), natomiast nie była obecna u żadnego z koni o umaszczeniu jednolitym bez odmian, bez względu na liczbę posiadanych srokatych rodziców. Inwersja została jednak również zidentyfikowana prawie u 20% koni w grupie osobników opisanych w dokumentacji hodowlanej jako jednomaściste z odmianami. Wskazuje to na problem w zakresie rozróżniania odmian od minimalnego wzoru srokatości tobiano, którego istotność wzrasta w obliczu zapisu we wzorcu rasowym, według którego konie z odmianami mają być eliminowane z hodowli.

Tabela 4. Rozkład i frekwencja genotypów (PG) dla inwersji w ECA3 w poszczególnych grupach

PODGRUPA UMASZCZENIE SROKATE (TOBIANO) JEDNOLITE

Z ODMIANAMI JEDNOLITE

BEZ ODMIAN

(L.RODZICÓW TOBIANO)

GENOTYP - / - - / inv inv / inv - / - - / inv inv / inv

- / - - / inv inv / inv

(PG)

0 (0)

0 (0)

1 (1)

38 (0,97)

1 (0,03)

0 (0)

58 (1)

0 (0)

0 (0) 0

1

0 (0)

94 (0,99)

1 (0,01)

11 (0,55)

9 (0,45)

0 (0)

17 (1)

0 (0)

0 (0)

0 (0)

6 (0,6)

4 (0,4)

1 (0,5)

1 (0,5)

0 (0)

0 (0)

0 (0)

0 (0) 2

Σ

Σ L.OS. O DANYM GENOTYPIE W GRUPIE

0

(0)

101

(0,94)

5

(0,06)

50

(0,91)

11

(0,09)

0

(0)

75

(1)

0

(0)

0

(0) Σ PG W GRUPIE

Obszary tematyczne

80

Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że czynnikiem odpowiedzialnym za występowanie umaszczenia srokatego u koni rasy huculskiej jest inwersja w chromosomie 3 powodująca pojawienie się wzoru tobiano. Częstym zjawiskiem podczas sporządzania opisu w paszporcie jest nieprawidłowe zaklasyfikowanie minimalnego wzoru srokatości (crypto-tobiano) jako odmian, dlatego też, przy opisie źrebiąt należy zwrócić szczególną uwagę na osobniki posiadające srokatych rodziców, których umaszczenie wzbudza wątpliwości. Najpewniejszym sposobem na prawidłowe zaklasyfikowanie umaszczenie jest prze-prowadzenie analizy DNA, co pozwoli na zatrzymanie w hodowli konia, który pomimo posiadania minimalnego wzoru tobiano, w kolejnych pokoleniach może dać źrebięta charakteryzujące się jego klasycznym zasięgiem.

zadanie 03-008.1

„Analiza eksploratywna zmienności fenotypowej i genetycznej zwierząt gospodarskich objętych programami ochrony zasobów genetycznychˮ

Kierownik zadania: dr inż. Jacek Sikora

Celem podjętych badań jest przeprowadzenie eksploratywnej analizy danych

dotyczących trzech podstawowych gatunków objętych programami ochrony zasobów genetycznych: bydło, konie i owce. Analiza obejmować będzie: określenie parametrów zmienności genetycznej w odniesieniu do poszczególnych populacji: kompletność rodowodów, współczynników spokrewnienia, inbredu, efektywnej wielkości populacji, efektywnej liczby założycieli i efektywnej liczby przodków populacji; wyznaczenie trendów odnośnie kształtowania się cech użytkowości wybranych zagrożonych ras w poszczególnych latach funkcjonowania programów ochrony. Ustalenie genetycznych i środowiskowych uwarunkowań wybranych cech użytkowości ras objętych programami ochrony zasobów genetycznych. Cel praktyczny to uzyskane w wyniku przeprowadzonej analizy eksploratywnej informacje zostaną wykorzystane do oceny efektywności działania programów ochrony dla wymienionych gatunków i poszczególnych ras.

W omawianym okresie sprawozdawczym, kontynuowano ocenę i weryfikację baz da-nych na potrzeby programów ochrony: Bioróżnorodność–BYDŁO, Bioróżnorodność–OWCE oraz Bioróżnorodność–KONIE, pod kątem określenia dostępności danych. Po weryfikacji baz danych wybrano po dwie rasy z każdego gatunku objętego programem ochrony.

Do analizy rodowodów wybrano rasę bydła polską czerwoną z uwagi na najgłębsze rodowody i rasę polską czerwono-białą z uwagi na niewielką liczbę buhajów na początku programu, i co za tym idzie bardziej zagrożoną utratą zmienności genetycznej. Dotychczas gromadzone dane dla zwierząt o znanych rodowodach dotyczyły 2 pokoleń wstecz. Obecnie część danych uzupełniono do trzeciego pokolenia, jak również wprowadzono część informacji dotyczących buhajów.

Dla owiec rozpoczęto inwentaryzację danych dla dwóch ras: owce rasy wielkopolskiej i rasy wrzosówka. Populacje te charakteryzują się głębokimi rodowodami do co najmniej trzeciego pokolenia wstecz oraz najbardziej kompletnymi danymi dotyczącymi poszczególnych osobników. Dane zostały zaimportowane do systemu bazodanowego. Przeprowadzono analizę rodowodów wprowadzonych zwierząt, w wyniku której

Obszary tematyczne

81

stwierdzono w niektórych przypadkach niezgodności w rodowodach, uniemożliwiające obliczenie współczynnika inbredu. Przeprowadzono korektę tych danych.

W przypadku gatunku koni baza zawiera podstawowe dane identyfikacyjne klaczy objętych programem ochrony, informacje o hodowcy, właścicielu, rodzicach klaczy i ocenie biometrycznej oraz ocenie pokroju. Pod względem badania rodowodów dla koni rozpatrywano dwie populacje: konik polski, pierwsza rasa dla której została zamknięta księga stadna, umożliwiająca docelowo sięgnięcia rodowodowo do założycieli linii. Drugą rasą była rasa śląska mająca otwartą księgę stadną, ale charakteryzująca się już w miarę skonsolidowanymi rodowodami z wyraźnie zaczynającymi zaznaczać się założycielami.

Przygotowane w ten sposób dane posłużą do wykonania obliczeń dotyczących: współczynnika spokrewnienia, współczynnika inbredu, efektywnej wielkości populacji, współczynnika średniego spokrewnienia, współczynnika wspólnego pochodzenia, trendu przyrostu inbredu na pokolenie, efektywnej liczby założycieli, efektywnej liczby przodków populacji, stopnia kompletności rodowodów, poszukiwania linii założycielskich.

W trakcie realizacji etapu podpisano umowę dotyczącą poszerzenia danych o ko-lejnych przodków: dla bydła z Polską Federacją Hodowców Bydła i Producentów Mleka, dla koni z Polskim Związkiem Hodowców Koni.

zadanie 03-009.2

„Określenie wpływu pochodzenia filogenetycznego i komponentów żywieniowych na kształtowanie się walorów odżywczych i technologicznych mięsa drobiu wodnego

pod względem bezpiecznej żywności”

Kierownik zadania: dr hab. Ewa Gornowicz, prof. IZ PIB

Celem zrealizowanej pracy było określenie wpływu komponentów żywieniowych i ra-

sowych na kształtowanie walorów odżywczych i technologicznych mięsa drobiu wodnego pod względem bezpiecznej żywności. Założono ocenę kształtowania się szeroko pojętej jako-ści tuszek i mięsa kaczek oraz gęsi o różnym pochodzeniu ze szczególnym uwzględnieniem wartości rzeźnej, mięsności i otłuszczenia tuszek, wartości odżywczej wyrażonej podstawo-wym składem chemicznym, zmianami fizycznymi zachodzącymi w mięśniach post mortem i cechami tekstury mięsa surowego oraz po obróbce termicznej. Pozyskane do badań tuszki i mięso stanowiło żywność bezpieczną, albowiem pozyskano je metodami zapewniającymi wysoką jakość zdrowotną. Ptaki odchowywano w systemie półekstensywnym z zapewnie-niem odpowiednich warunków dobrostanu (wolny wybieg) oraz nie stosowano w żywieniu żadnych dodatków chemicznych (barwniki, antybiotyki, konserwanty, itp.).

Wyniki

W okresie realizacji zadania przeprowadzono doświadczalne odchowy gęsi przeznaczonych do chowu ekstensywnego – pomorska i kielecka oraz intensywnego – biała kołudzka i kaczek odpowiednio – pekin polski i Dworka oraz – Star 53H.Y.

W obrębie każdej grupy rasowej utworzono trzy podgrupy żywieniowe, różniące się stosowaniem fitogennych dodatków do mieszanki paszowej. Począwszy od czwartego tygodnia życia ptaków do paszy dodawano 5% mieszanki ziół (grupa GZ) lub 5% nasion

Obszary tematyczne

82

czarnuszki (grupa GCz). Natomiast grupa kontrolna (GK) otrzymywała wyłącznie mieszankę paszową.

W przeprowadzonych badaniach obejmujących stada gęsi wykazano, iż rasy objęte programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt (gęsi kieleckie i pomorskie) cechują się tuszkami bardzo dobrze uformowanymi, o dużej procentowej zawartości mięśni piersiowych (około 20%) i małej tłuszczu sadełkowego (poniżej 3%). Natomiast gęsi zestawu komercyjnego (gęś biała kołudzka), przeznaczone do chowu intensywnego, charakteryzują się bardzo dobrą wydajnością rzeźną (65,5%) i znaczną masą ciała osiągniętą po 17 tygodniach chowu (7408 g). Dłuższy odchów (21 tygodni) gęsi białych kołudzkich powoduje obniżenie ich wartości rzeźnej poprzez nieznaczny tylko wzrost udziału mięśni piersiowych (z 17,5 do 18,4%), a znaczny wzrost skóry z tłuszczem podskórnym (z 23,2 do 25,7%). Dla badanych gęsi ogółem wykazano wysoce istotne korelacje między przedubojową masą ciała a masą mięśni piersiowych (0,95) oraz pozostałych elementów tuszki. Rozkład istotnych korelacji wybranych cech wartości rzeźnej gęsi kieleckich, w powiązaniu z ich bardzo dobrą mięsnością sygnalizuje, że gęsi te mogą być wykorzystane do tworzenia mieszańców o pożądanych parametrach użytkowości mięsnej. Mięśnie piersiowe gęsi kieleckich, które cechowały się pożądaną wartością pH24 (5,86), najsilniejszą zdolnością wiązania wody własnej (25,77 mg%) przy jednocześnie najmniejszym wycieku termicznym (33,6%), kwalifikowane być mogą jako mięso o dużej przydatności przetwórczej, ze szczególnym przeznaczeniem na mięso kulinarne. Wykazano, iż siła niezbędna do całkowitego przecięcia surowego mięśnia piersiowego powierzchownego w teście Warnera-Bratzlera zależy (p<0,05) od grupy genetycznej, płci i wieku badanych gęsi. Jednakże nie wykazano statystycznie istotnych różnic między wartościami sił cięcia i gryzienia mięśnia piersiowego powierzchownego po obróbce termicznej. Zastosowane dodatki żywieniowe (mieszanka ziół i nasiona czarnuszki) nie miały istotnego wpływu na kształtowanie się cech jakości tuszki i mięsa badanych ras gęsi. Wykazano, że cechy fizyczne mięsa badanych gęsi nie zależały od płci, ale od pochodzenia i długości okresu chowu. Z kolei skład tkankowy tuszki i tekstura mięśni istotnie (p<0,05) zależą od pochodzenia gęsi i płci oraz od długości okresu odchowu.

Fot. 1 i 2. Gęsi kieleckie i pomorskie oraz kaczki typu pekin P-33 i Dworka na wybiegu

W przeprowadzonych badaniach obejmujących stada kaczek wykazano, iż kaczki komercyjnego zestawu hodowlanego typu pekin STAR 53 H.Y. przeznaczonego do chowu intensywnego, wyróżniają się bardzo dobrą wydajnością rzeźną (powyżej 66%) i znaczną

Obszary tematyczne

83

masą ciała (około 3700 g) uzyskaną po 8 tygodniach odchowu. Dłuższy odchów (10 tygodni) ptaków objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt spowodował zwiększenie udziału mięśni ogółem (o około 25 g) oraz zmniejszenie udziału skóry z tłuszczem podskórnym w grupach ptaków spożywających paszę z udziałem fitogennych dodatków wobec grup kontrolnych. Mięśnie piersiowe kaczek P-33 z uwagi na pożądane wartości pH (5,77), największą zdolność utrzymywania wody własnej (31,33 mg%) przy jednocześnie najmniejszym wycieku termicznym (31,43%), mogą być kategoryzowane jako mięso o pożądanej przydatności przetwórczej, ze szczególnym uwzględnieniem w kulinariach. Dla badanych kaczek ogółem wykazano wysoce istotne korelacje między przedubojową masą ciała a mięśniem piersiowym i udowym oraz pozostałymi elementami tuszki. Natomiast cechy fizyczne mięsa badanych kaczek zależały od płci, pochodzenia i długości odchowu. Wykazano, iż tekstura mięśni istotnie (p≤0,05) zależała od pochodzenia kaczek, płci oraz długości okresu odchowu. Wykazano statystycznie istotne różnice (p≤0,05) w kształtowaniu się cech jakości tuszki i mięsa badanych populacji kaczek w zależności od zastosowanych dodatków żywieniowych (mieszanka ziół i nasiona czarnuszki) w obu analizowanych okresach chowu.

Ogółem tuszki i mięso trzech badanych populacji gęsi i kaczek, różniących się pochodzeniem charakteryzowało się bardzo dobrymi parametrami jakościowymi wartości technologicznej. Walory odżywcze i technologiczne mięsa drobiu wodnego kształtowane są przede wszystkim przez pochodzenie tj. rasę ptaków i długość odchowu. Mięso drobiu wodnego pozyskane z półekstensywnego chowu spełnia warunki określone dla żywności bezpiecznej. O wyborze rasy i wieku uboju, a zatem i masy ubojowej powinno decydować technologiczne przeznaczenie tuszki.

zadanie 03-010.1

„Wpływ genotypu na jakość mięsa kapłonów i pulard”

Kierownik zadania: prof dr hab. Józefa Krawczyk

Celem przeprowadzonych badań jest ocena wpływu żywienia i terminu uboju na jakość mięsa kapłonów i pulard. Kapłony W 2016 roku materiał doświadczalny stanowiły mieszańce tj. koguty mięsne Ross 308 oraz kury Żółtonóżki kuropatwiane (Ż-33). Doświadczenie przeprowadzono w Zakładzie Doświadczalnym IZ PIB w Chorzelowie. Ptaki po zważeniu i indywidualnym oznakowaniu, przydzielono losowo do czterech grup po 30 sztuk w każdej. Przyjęto następujący układ doświadczenia: I grupa – koguty bez kastracji, system utrzymania ściółkowy, żywienie mieszankami starter, grower i finiszer wg receptury opracowanej w IZ PIB; II grupa – koguty bez kastracji, system utrzymania ściółkowy, żywienie mieszankami starter, grower i finiszer z 4% dodatkiem mleka; III grupa – kapłony, system utrzymania ściółkowy, żywienie mieszankami starter, grower i finiszer;

Obszary tematyczne

84

IV grupa – kapłony, system utrzymania ściółkowy, żywienie mieszankami starter, grower i finiszer z 4% dodatkiem mleka. Ptaki utrzymywano w standardowych warunkach środowiskowych, przy wielkości obsady wynoszącej 7 szt./m2. Przez cały okres wychowu jak i tuczu ptakom zapewniono swobodny dostęp do wody i paszy. Zabieg kastracji został przeprowadzony w znieczuleniu miejscowym przez lekarza weterynarii w 8 tygodniu życia ptaków. Tucz kapłonów trwał do 20 tygodnia życia ptaków. Po zakończeniu tuczu z każdej grupy wybrano do uboju po 8 ptaków, których tuszki poddano ocenie jakościowej. Obliczenia wykonano pakietem statystycznym Statgraphic plus 5.1.

Fot. 1. Kogut Ross 308 x Ż-33 Fot. 2. Kapłon Ross 308 x Ż-33

Zaobserwowano zmiany w wyglądzie (Fot. 1-2) i zachowaniu ptaków. Kastrowane ptaki

były bardziej spokojne, mniej aktywne i agresywne, a zmiany w wyglądzie dotyczyły głównie grzebienia i dzwonków, które stały się blado-żółte, wiotkie i stopniowo w ciągu kilku tygodni ulegały uwstecznieniu.

Po zakończeniu tuczu tj. w 20 tygodniu życia ptaków średnia masa ciała (ryc. 1) była istotnie (P≤0,01) większa w grupie III (4002 g) i IV (4080 g), czyli u kastrowanych ptaków. Kapłony wyróżniały się także istotnie (P≤0,05) większą zawartością mięśni piersiowych (średnio o 1,30 pkt. proc.). Również zawartość mięśni nóg była istotnie (P≤0,01) większa u kapłonowanych ptaków, a zwłaszcza w grupie IV (22,93%) tj. żywionych przez ostatnie 4 tygodnie tuczu paszą z 4% dodatkiem mleka (ryc. 2). Kogutki z grupy I i II oraz kapłony z grupy III i IV różniły się istotnie (P≤0,01) pod względem zawartości tłuszczu sadełkowego (ryc. 3), stanowiącego odpowiednio 1,64–1,69% oraz 3,65–3,86% masy tuszki. Pomiędzy ocenianymi grupami odnotowano duże zróżnicowanie (P≤0,05 lub (P≤0,01) w zakresie barwy tuszek (tab. 1). Tuszki kapłonów były jaśniejsze (L* = 73,73–73,92) i bardziej żółte (b* = 11,87–14,06), a mniej czerwone (a* = 2,08–2,23), w porównaniu do niekastrowanych ptaków.

Wyniki pomiarów kwasowości (tab. 2) mięśni piersiowych mierzonych w 15 minucie po uboju wahały się od 6,31 do 6,38, natomiast po 24 godzinach obniżyły się do poziomu 5,84– 5,90. W mięśniach nóg kogutów i kapłonów wartości kwasowości mięśni w 15 minucie po uboju wahały się od 6,62 do 6,65, a spadek odczynu pH po 24 godzinach w grupach był

Obszary tematyczne

85

zbliżony i wynosił średnio 0,50 pkt. Uzyskane wyniki wskazują na lepszą kruchość (ryc. 4) zarówno mięśni piersiowych jak i nóg pochodzących od kapłonów, a różnice pomiędzy ocenianymi grupami potwierdzono statystycznie (P≤0,01).

A, B… – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie (P<0,01); a, b... – dla P<0,05.

Oznaczenia jak wyżej.

Oznaczenia jak wyżej.

Obszary tematyczne

86

Oznaczenia jak wyżej.

Tabela 1. Barwa tuszki w skali: L*a*b*

Wyszczególnienie Grupa 1 Grupa 2 Grupa 3 Grupa 4

L* 71,56±0,96 A 72,13±1,29 A 73,73±0,95 B 73,92±1,18 B

a* 3,56±0,58 Aa 3,07±0,61 a 2,23±0,49 Bb 2,08±0,72 Bb

b* 10,77±1,14 A 11,01±1,37 A 14,06±0,97 B 11,87±0,94 B

Oznaczenia jak wyżej.

Tabela 2. Kwasowość mięśni piersiowych i nóg

Wyszczególnienie Grupa 1 Grupa 2 Grupa 3 Grupa 4

pH15 pierś 6,35±0,11 6,31±0,05 6,37±0,09 6,38±0,05

pH24 pierś 5,88±0,05 5,86±0,07 5,90±0,07 5,84±0,07

istotność ** ** ** **

pH24 noga 6,62±0,08 6,64±0,06 6,65±0,13 6,63±0,12

pH24 noga 6,14±0,06 6,10±0,07 6,17±0,04 6,14±0,07

istotność ** ** ** **

A, B… – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie (P<0,01); a, b... – dla P<0,05 ** – wartości w kolumnach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie (P<0,01); * – dla P<0,05

Pulardy Przedmiotem badań były pulardy, mieszańce uzyskane ze skrzyżowania kur Karmazyn

z kogutami mięsnymi Ross 208 (♂Ross x ♀R-11), z których niewielka część posiadała kolorowe, a większość białe upierzenie (fot. 1 i 2).

Obszary tematyczne

87

Fot. 1 i 2. 18-tygodniowe pulardy Pulardy podzielono na 3 grupy: K kontrolna – żywienie mieszankami starter, grower i finiszer); M doświadczalna – żywienie mieszankami starter, grower, a mieszanka finiszer zawierająca

4% mleka w proszku, podawana była pulardom w postaci granulatu przez okres 3 tygodni przed ubojem);

S doświadczalna – żywienie mieszankami starter, grower, a mieszanka finiszer zawierająca 4% serwatki w proszku, podawana była pulardom w postaci granulatu przez okres 3 tygodni przed ubojem).

Odchów pulard trwał do 20. tygodnia. Wykonano 2 uboje doświadczalne – w 18. i 20.

tygodniu. Przeprowadzono analizę rzeźną (po 5 pulard z grupy), pobrano próbki mięsa i wykonano szereg badań jakości cech fizycznych i chemicznych mięsa. Upadki w okresie od 0. do 10. tygodnia życia wynosiły 7,14%, ale po tym okresie, a szczególnie po zabiegu sterylizacji, nie odnotowano żadnych padnięć. Zaobserwowano, że najwyższe zużycie paszy było w grupie kontrolnej (K), zarówno w okresie do 18. jak i do 20. tygodnia odchowu. Znacznie mniejszym zużyciem paszy na 1 kg przyrostu wyróżniały się pulardy z grupy żywionej paszą z dodatkiem serwatki (grupa S).

Masa ciała ptaków z grupy kontrolnej (K) była najmniejsza a z grupy S największa we wszystkich badanych okresach. Wśród pulard wybranych do dysekcji, najmniejszą masę ciała odnotowano w grupie kontrolnej (K), a największą – w grupie S. Podobne zależności stwierdzono w mięśniach piersiowych. Najmniejszą masę tuszki schłodzonej odnotowano w grupie K, a największą w grupie M. Natomiast najcięższe mięśnie nóg odnotowano w grupie M, a najlżejsze – w grupie K. Średnia masa ciała i masa tuszki schłodzonej pulard ubitych w 20. tygodniu była większa odpowiednio o 219 g i 146 g od ubijanych w 18. tygodniu. Podobne zależności stwierdzono w masie mięśni piersiowych i nóg, ale różnic nie potwierdzono statystycznie. Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic w barwie tuszek (L* i a*) między grupami o zróżnicowanym żywieniu (K, M, S), a jedynie w grupie M odnotowano najmniejsze wysycenie w kierunku żółci. Większe różnice w tym zakresie odnotowano między tuszkami pulard 18. a 20. tygodniowymi. Odnotowano większe wysycenie barwy w kierunku jasności, a mniejsze w kierunku żółci (b*) (P≤0,05) i czerwieni (a*). Straty masy tuszki podczas schładzania, wydajność tuszki bez podrobów oraz procentowy udział mięśni piersiowych w tuszce były wyższe u ptaków ubijanych w 18. niż

Obszary tematyczne

88

w 20. tygodniu, ale różnic tych nie potwierdzono statystycznie. Stwierdzono jedynie istotnie mniejszy udział podrobów w tuszkach starszych pulard. Różnice w stratach tuszki oraz wydajności dysekcyjnej poszczególnych elementów między grupami K, M i S były niewielkie i statystycznie nieistotne, a jedynie w grupie S odnotowano większy udział kości nóg.

W grupach doświadczalnych (K, S, M) kwasowość mięśni piersiowych i nóg ptaków mierzona po 15 minutach po uboju, jak i po 24-godzinnym chłodzeniu, utrzymywała się na podobnym poziomie, natomiast zaobserwowano większy wpływ wieku uboju pulard na tę cechę. Wartość wycieku mięśni piersiowych i nóg 20-tygodniowych pulard po 24 godzinach była większa w porównaniu z ptakami 18-tygodniowymi. Nie zaobserwowano wpływu wieku uboju pulard na poziom strat termicznych w mięśniach piersiowych i nóg. Wskaźnik wodochłonności mięśni 20-tygodniowych pulard był mniejszy w porównaniu do 18-tygodniowych ptaków. Najbardziej kruche mięśnie piersiowe były w grupie M a mięśnie nóg w grupie K. Nie zaobserwowano istotnych różnic w kruchości mięśni piersiowych 18- a 20-tygodniowych pulard, natomiast istotnie większą wartość siły cięcia odnotowano w mięśniach nóg pulard starszych. Nie odnotowano istotnych różnic w zakresie barwy mięśni nóg oraz mięśni piersiowych, zarówno między pulardami młodymi i starszymi, jak i między grupami K, M i S, z wyjątkiem wysycenia mięśni piersiowych w kierunku żółci (b*), które było największe u pulard grupy S oraz u 18-tygodniowych ptaków.

Nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic między grupami w składzie chemicznym mięśni piersiowych i nóg pulard z wyjątkiem cholesterolu, którego niższy poziom odnotowano w mięśniach nóg pulard starszych w porównaniu do młodszych. Istotnie mniejszą zawartość cholesterolu w mięśniach nóg stwierdzono w grupie S. Mięśnie piersiowe wszystkich pulard zawierały więcej białka i mniej tłuszczu surowego niż mięśnie ich nóg. Nie odnotowano statystycznie istotnych różnic w strukturze kwasów tłuszczowych wśród grup o zróżnicowanym żywieniu. Stwierdzono wpływ terminu uboju na zawartość niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych. W mięśniach piersiowych starszych pulard stwier-dzono większy poziom kwasu C14:0 i DHA oraz mniejszy stosunek PUFAn-6/n-3. W mięśniach nóg również nie odnotowano statystycznie istotnych różnic między grupami w strukturze kwasów tłuszczowych, zwłaszcza tych, których udział jest znaczący. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że:

1. Wykorzystując do produkcji pulard mieszańce koguta mięsnego z kurami Karmazyn można skrócić okres odchowu do 18. tygodni, uzyskując równocześnie mięso o lepszych cechach jakości w porównaniu do pulard ubijanych w 20. tygodniu.

2. Nie odnotowano wielu istotnych różnic w jakości mięsa między pulardami żywionymi mieszanką z dodatkiem mleka a dodatkiem serwatki, a raczej między tymi grupami a grupą kontrolną, żywioną paszą bez tych dodatków.

zadanie 03-011.1

„Poprawa efektywności chowu zwierząt futerkowych”

Kierownik zadania: prof dr hab. Paweł Bielański

W ramach celu „Zmiany aktywności trawiennej żołądka i jelit w okresie wzrostu

młodych królików w zależności od systemu żywienia” w 2016 roku przeprowadzono dalsze badania mające na celu określenie flory bakteryjnej jelita grubego królików w wieku 21, 28,

Obszary tematyczne

89

35, 42, 49 i 90 dni przy żywieniu granulowaną mieszanką standardową oraz oznaczenie poziomu pepsyny i kwasu solnego w żołądku. Wyniki badań z posiewów treści jelit królików rasy PB zamieszczono wskazują, że liczba bakterii tlenowych mezofilnych wzrasta do 42 dnia życia królicząt, później stabilizuje się na poziomie około 250 000 jtk/g. Liczba Escherichi coli spada liniowo wraz z wiekiem zwierząt, co jest związane z przejściem z mleka matki na pokarm stały. Stwierdzono wysoki poziom beztlenowców u królicząt w wieku 21 dni. W próbkach treści pokarmowej oznaczono stosunkowo wysoki poziom grzybów, z których najbardziej niebezpieczne dla królików są Aspergillus flavus i Penicillium expansum. W płodach rolnych najczęściej występuje aflatoksyna B1, najbardziej toksyczny metabolit z grupy aflatoksyn. Jest ona syntetyzowana głównie przez gatunek Aspergillus flavus. Aflatoksyny są silnie trujące, i spożyte nawet w małych ilościach mogą powodować upadki u zwierząt. Mają działanie teratogeniczne i mutageniczne, mogą również zmniejszać odporność na choroby infekcyjne, obniżać przyrosty masy ciała, zwiększać zużycie paszy na przyrost 1 kg. Penicillium expansum natomiast tworzy patulinę mającą silne działanie toksyczne, a także teratogeniczne i rakotwórcze. Oznaczona kwasowość treści pokarmowej (pH), kwasu solnego i aktywności pepsyny w żołądku królików wskazują, że u królicząt obydwu ras w wieku 21 i 28 dni występuje niedobór kwasu solnego. Badania wykazały stosunkowo wysoki poziom pepsyny, której ilość spada wraz z wiekiem.

Fot. 1. Rozwój jelita ślepego królików

Fot. 2. Wypreparowane jelito grube

1 – 21 dni 2 – 28 dni 3 – 35 dni

1

2

3

Obszary tematyczne

90

W ramach celu „Zmiany aktywności enzymów trawiennych w przewodzie pokarmowym norek w różnych okresach żywieniowych” przeprowadzono badania żywieniowe, na całości uzyskanego potomstwa po 50 samicach norek odmiany pastel. W wieku około 7 tygodni młode norki odsadzono od matek i następnie podzielono na trzy grupy z zależności od zastosowanego żywienia i dodatku paszowego:

grupa I kontrolna – dodatek powszechnie stosowanego probiotyku w dawce (zgodnie z zaleceniem producenta – 0,2 g/szt./dziennie);

grupa II doświadczalna z dodatkiem prebiotyku (zgodnie z zaleceniem producenta); grupa III doświadczalna z dodatkiem symbiotyku (zgodnie z zaleceniem

producenta). Masa ciała norek przy odsadzeniu była wyrównana w grupach. Tendencja ta utrzymywała się w kolejnych miesiącach życia w przypadku samic (z wyjątkiem sierpnia), u których różnice średniej masy ciała były niewielkie i wynosiły od 0,04 do 0,08 g. Pod koniec listopada, przeprowadzono komisyjną ocenę fenotypu norek przez uprawnionego rzeczoznawcę. Poszczególne osobniki oceniane są jako całość, a uzyskana nota A i B+ kwalifikuje zwierzęta do dalszej hodowli, natomiast C do ich eliminacji ze stada. W bieżącym roku, losowo wybrane norki poddano ubojowi zgodnie z obowiązującą procedurą dla tego gatunku zwierząt. Uboje kontrolne przeprowadzono w kwietniu, sierpniu, wrześniu i grudniu, zawsze o tej samej porze, w dwie godziny po porannym karmieniu. Pobrany materiał biologiczny (treść żołądka i jelit) przeznaczano do dalszych badań bakteriologicznych i oznaczenia enzymów trawiennych w treści pokarmowej. Wykonano także pomiary poszczególnych organów i odcinków przewodu pokarmowego.

Fot. 3. Wypreparowany przewód pokarmowy norki wraz z podrobami Cel: „Poprawa wskaźników odchowu szczeniąt norek poprzez optymalizację środowiska” był realizowany poprzez badania zróżnicowanych ściołów (słoma owsiana, pszenna, trociny z drzew liściastych i iglastych) zastosowanych w domkach wykotowych przeznaczonych dla samic i młodych norek. Szerokie badania wzrostowe oraz bakteriologiczne wykazały, że wskaźniki użytkowości rozpłodowej norek utrzymywanych w okresie wykotów i odchowu młodych w klatkach z użytą słomą pszenną jako ściołem były najwyższe. Dotyczy to zmniej-szenia liczby upadków w okresie odchowu i zwiększenia średniej liczby młodych odsadzonych od samicy wykoconej – 5,84 szt. Nieco gorsze wyniki uzyskano stosując słomę owsianą. Wy-niki oceny fenotypu młodych norek, nie potwierdziły zróżnicowania pomiędzy grupami.

Obszary tematyczne

91

zadanie 03-012.1

„Badania jakości mięsa pochodzącego od przeżuwaczy ras objętych programem ochrony zasobów genetycznych z wykorzystaniem technik olfaktometrii”

Kierownik zadania: dr hab. Aldona Kawęcka

Celem badań jest określenie cech jakościowych mięsa, pochodzącego od przeżuwaczy (owce, kozy, bydło) wybranych ras rodzimych, objętych programem ochrony zasobów genetycznych, ze szczególnym uwzględnieniem badania związków lotnych odpowiedzialnych za walory smakowo-zapachowe mięsa.

W okresie sprawozdawczym w ramach celu szczegółowego I (Badania jakości jagnięciny pozyskiwanej od owiec rodzimych ras z wykorzystaniem technik olfaktometrii) przeprowadzono wstępną analizę lotnych związków mięsa jagnięcego pobranych do analiz w roku poprzednim. Zidentyfikowano i oznaczono metodą chromatografii gazowej sprzężonej z spektrometrem mas z wykorzystaniem techniki mikroekstrakcji do fazy stałej (SPME-GC-MS), zawartość lotnych związków organicznych (LZO) w mięsie tryczków ras wrzosówka i świniarka, pochodzących od zwierząt w różnym wieku. Określono czas i warunki przechowywania próbek oraz kryteria wykrywalności. Przeprowadzono identyfikację substancji i określono ich profil. Mimo niedużej liczby próbek użytych do badań wstępnych, stwierdzono znaczne różnice w profilu lotnych związków organicznych. Stwierdzono obecność 203 substancji, z czego zidentyfikowano 120 lotnych związków organicznych. Najbardziej różnicujące związki to: acetaldehyd, sulfide ethylmethyl, 1-penten-3-ol, E,2-hexenal, cumene, heptadecanal, cyclopentane butyl, limonen, 3-nonen-2-one.

Rys. 1. Porównanie wykresów profilu najbardziej różnicujących LZO w mięsie tryczków ras rodzimych w zależności od rasy i wieku jagniąt

Obszary tematyczne

92

W ramach celu II (Charakterystyka jakości mięsa kóz wybranych ras występujących w Polsce w tym objętych Programem ochrony zasobów genetycznych z wykorzystaniem technik olfaktometrii) w okresie sprawozdawczym wykonano ocenę jakości tusz pochodzących od koziołków rasy karpackiej i tryczków wrzosówki.

W przeprowadzonej ocenie właściwości fizykochemicznych mięsa obu gatunków stwierdzono różnice w zakresie barwy mięsa. Mięso koźląt było ciemniejsze niż tryczków; jagnięcina charakteryzowała się natomiast bardziej żółtym zabarwieniem mięśnia. Wyciek naturalny był niższy w mięsie koźląt, natomiast poddane obróbce termicznej mięso koziołków karpackich było mniej kruche niż jagniąt. Nie stwierdzono różnic między grupami w zakresie wycieku termicznego i pH mięsa. Próbki mięsa pobrane z tusz przekazano do laboratorium w celu dalszych, przewidzianych w metodyce analiz. Uwzględniają one analizę składu podstawowego, profilu kwasów tłuszczowych tłuszczu śródmięśniowego oraz związków lotnych mięsa. Tabela 1. Właściwości fizykochemiczne mięsa

W ramach celu III (Zależność mię-dzy związkami zapachowymi a ich per-cepcją w mięsie buhajów różnych ras żywionych dawką ze zwiększonym udziałem nienasyconych kwasów tłusz-czowych) rozpoczęto tucz buhajków rasy polskiej czerwono-białej ze stada uczestniczącego w realizacji programu ochrony tej rasy oraz buhajki rasy simen-talskiej pochodzące z hodowli ZD IZ PIB Odrzechowa. Nie stwierdzono różnic

statystycznie istotnych między buhajkami rasy zachowawczej, a rasy simentalskiej w zakresie mas ciała w dniu urodzenia jak i po 210 dnia życia. Przyrost masy ciała za okres 210 dni wy-nosił średnio około 900 g. Stwierdzono tendencję do uzyskiwania wyższego przyrostu masy ciała przez buhajki rasy simentalskiej w tym okresie (903 vs. 896 g).

Tabela 2. Masa ciała i przyrosty buhajków rasy polskiej czerwono-białej i simentalskiej

Wyszczególnienie Rasa polska czerwono-biała Rasa simentalska

masa ciała [kg]

1 dzień 44,3± 2,06 41,9±2,2

210 dzień 232,5 ± 28,4 232±49,4

dobowe przyrosty masy ciała [g/d]

1–210 dniem 896±131,6 903±237,1

Wyszczególnienie Koziołki Tryczki

pH 24 6,27 6,32

pH 48 6,32 6,18

L* 44,48A 48,59B

a* 19,27 18,50

b* 3,84A 5,07B

Wyciek naturalny (%) 0,12a 0,25b

Wyciek termiczny (%) 33,48 32,75

Kruchość 73,66A 43,45B

Obszary tematyczne

93

zadanie 03-013.1

„Wytworzenie polskiej rasy syntetycznej królików”

Kierownik zadania: dr hab. Dorota Kowalska, prof. IZ PIB

Celem podjętych badań jest wytworzenie syntetycznych linii ojcowskich (Ch1) i matczynych (Ch2) królików w oparciu o dwie rasy: zachowawczą popielniańską białą i termondzką białą, wraz z opracowaniem kryteriów selekcji tych linii w celu poprawy produkcyjności oraz eko-nomiki ferm produkcyjnych.

Zachodnioeuropejskie linie syntetyczne królików, które oferowane są obecnie dla ferm produkcyjnych w Polsce, powstawały w oparciu o rasy rodzime i ukierunkowane były na zwierzęta o ponad przeciętnych zdolnościach rozrodczych i szybkim tempie wzrostu. Króliki hybrydowe wyselekcjonowane we Francji, Hiszpanii, Włoszech czy w Niemczech charaktery-zują się dużą liczebnością miotów (8,0–9,0), szybkim tempem wzrostu (2,6 kg w 70 dniu ży-cia) i uzyskiwanym wysokim procentem zapłodnień przy inseminacji.

Polską rasę syntetyczną królików planuje się oprzeć o dwie rasy: termondzką białą i popielniańską białą, z racji, że zwierzęta te przy odpowiednim żywieniu i utrzymaniu mogą uzyskać wysokie wskaźniki produkcyjne. Pokrojowo są one bardzo zbliżone do siebie.

Króliki popielniańskie białe (fot. 1) to jedyna rodzima rasa królików w Polsce. Zostały one wytworzone na bazie nieistniejącej już rasy królików polskich albinotycznych, które jednorazowo przekrzyżowano królikami rasy belgijski olbrzym szary w celu powiększenia masy ciała. Cechą charakterystyczną tej rasy jest wysoka odporność i łatwość aklimatyzacji nawet w mniej sprzyjających dla hodowli królików warunkach.

Fot. 1. Królik popielniański biały Fot. 2. Królik termondzki biały

Króliki termondzkie białe (fot. 2) trafiły do Polski z Belgii. Do wyprowadzenia tej rasy zostały wykorzystane króliki olbrzymy belgijskie białe, stąd szereg cech rasowych pochodzi właśnie od nich.

W bieżącym roku sprawozdawczym badania prowadzono jednocześnie na obu wymie-nionych wyżej rasach. Dla każdej z nich utworzono po 12 stad rodzinnych składających się

Obszary tematyczne

94

z 1 samca i 7 samic (łącznie 12 samców i 84 samice). Samice były kryte dwukrotnie, a ocenę stada podstawowego przeprowadzano na podstawie sztuk urodzonych w obydwu miotach.

W linii ojcowskiej (Ch1) selekcja opierała się na maksymalnej ilości sztuk urodzonych w miocie, maksymalnym tempie wzrostu całości potomstwa i osiągania najwyższej masy ciała w wieku 90 dni, czyli na zakończenie okresu tuczu.

W linii matczynej (Ch2) selekcja opierała się na mleczności, maksymalnej ilości sztuk odchowanych w miocie, maksymalnego tempa wzrostu całości potomstwa i osiągania naj-wyższej masy ciała w wieku 90 dni, czyli na zakończenie okresu tuczu.

W każdej z grup doświadczalnych zbierano dane dotyczące liczebności i masy miotu w 24 godziny po urodzeniu, w 21 dniu życia (celem określenia mleczności matek), indywidu-alne masy ciała królików w wieku 35 dni przy rozpoczęciu okresu tuczu oraz w wieku 70 i 90 dni, procent upadków za cały okres tuczu.

W pracy postanowiono zrezygnować z tradycyjnych badań określających zużycie paszy w okresie tuczu. Było to podyktowane faktem, że obecnie na rynku polskim działa szereg konkurencyjnych ferm paszowych, oferujących granulat różnej jakości i o różnym składzie. Wpływ na zużycie paszy mają również warunki mikroklimatyczne panujące w pomieszcze-niach produkcyjnych na poszczególnych fermach, stąd taka ocena może być mylna.

W tabelach 1 i 2 przedstawiono średnie masy miotu, liczebność i przyrosty dzienne w poszczególnych dniach życia królicząt. Dane dotyczą oceny samców rasy termondzkiej białej i popielniańskiej białej na podstawie potomstwa z dwóch kolejnych miotów samic w danej grupie rodzinnej.

Tabela 1. Średnia masa miotu, liczebność i przyrosty dzienne królicząt rasy termondzkiej białej w grupach rodzinnych z kolejnych dwóch miotów samic (szt., g)

Grupa rodzinna

Liczeb. miotu

Masa miotu w dniu urodze-

nia

Liczeb. miotu w 21 dniu

Masa miotu w 21 dniu

Liczeb. miotu w 35 dniu

Masa 1 sztuki

w 35 dniu

Liczeb. miotu w 70 dniu

Masa 1 sztuki

w 70 dniu

Liczeb. miotu w 90 dniu

Masa 1 sztuki

w 90 dniu

Przyrosty dzienne od 1-90

dnia życia

1 7,9 471,4 7,5 2529,2 7,1 602,2 6,9 2132,0 6,8 2498,6 27,1

2 9,5 550,7 9,2 3094,2 8,3 600,7 7,8 2115,3 7,7 2393,8 25,9

3 8,7 536,4 8,3 2797,8 7,7 624,7 7,3 2116,5 7,3 2529,8 27,4

4 9,1 543,5 8,6 2870,0 8,5 588,9 8,1 2100,4 7,9 2478,2 26,8

5 8,8 527,8 8,6 2833,5 8,4 597,1 8,1 2095,3 8,0 2509,3 27,2

6 8,3 522,1 8,2 2910,7 7,9 593,6 7,5 2044,5 7,5 2497,6 27,1

7 8,0 496,4 7,8 2607,8 7,5 586,8 7,3 2132,1 7,2 2489,3 26,9

8 8,7 545,0 8,6 2747,1 8,2 613,7 7,6 2123,1 7,6 2504,0 27,1

9 8,7 528,5 8,5 2791,4 8,3 583,8 8,1 2129,9 7,8 2546,2 27,6

10 8,7 540,0 8,5 2827,8 8,0 610,7 7,5 2102,1 7,5 2500,1 27,1

11 8,2 505,0 8,0 2715,7 7,7 629,4 7,3 2088,2 7,1 2529,8 27,4

12 8,9 539,2 8,7 2957,8 8,4 610,2 8,2 2108,3 8,1 2560,9 27,8

Obszary tematyczne

95

Tabela 2. Średnia masa miotu, liczebność i przyrosty dzienne królicząt rasy popielniańskiej białej w grupach rodzinnych z kolejnych dwóch miotów samic (szt., g)

Grupa rodzinna

Liczeb. miotu

Masa miotu w dniu urodze-

nia

Liczeb. miotu w 21 dniu

Masa miotu w 21 dniu

Liczeb. miotu w 35 dniu

Masa 1 sztuki

w 35 dniu

Liczeb. miotu w 70 dniu

Masa 1 sztuki

w 70 dniu

Liczeb. miotu w 90 dniu

Masa 1 sztuki

w 90 dniu

Przyrosty dzienne od 1-90

dnia życia

1 7,1 438,5 7,1 2441,4 6,7 612,9 6,6 2088,9 6,6 2473,2 26,8

2 7,7 468,6 7,7 2510,0 7,1 592,8 6,9 2283,6 6,8 2437,6 26,4

3 7,7 478,6 7,7 2572,8 7,2 601,8 6,8 2057,7 6,7 2323,2 25,1

4 8,4 500,7 8,0 2650,7 7,7 603,7 7,4 2100,4 7,2 2495,8 27,1

5 8,4 503,6 8,1 2722,8 7,7 605,8 7,2 2078,6 6,9 2486,8 26,9

6 9,1 532,1 8,7 2813,6 8,1 591,5 7,7 1897,6 7,2 2454,4 26,6

7 8,0 495,7 7,2 2414,3 6,8 599,8 6,7 2052,2 6,6 2472,6 26,7

8 7,7 486,4 7,6 2509,3 7,3 593,2 7,1 2077,5 6,8 2487,7 26,9

9 8,2 487,1 7,9 2595,7 7,7 600,7 7,4 2066,8 7,0 2473,3 26,8

10 8,35 502,1 8,1 2700,7 7,7 610,2 7,3 1994,9 7,1 2494,4 27,0

11 7,92 479,3 7,7 2539,3 7,0 614,8 6,8 2361,0 6,7 2500,1 27,1

12 7,8 481,4 7,6 2512,1 7,1 603,2 6,9 2046,4 6,9 2488,6 26,9

Analizując uzyskane wyniki należy stwierdzić, że o ile liczebność miotów obydwu ras

jest zadawalająca o tyle konieczne jest zwiększenie masy ciała w 70 dniu życia zwierząt.

zadanie 03-014.1

„Ocena właściwości fizycznych i chemicznych jaj wybranych populacji drobiu utrzymywanego w Polsce”

Kierownik zadania: dr inż. Lidia Lewko

Celem badań przeprowadzonych w 2016 roku było ocena bioróżnorodności drobiu wodnego na podstawie określenia fizykochemicznych cech jaj pochodzących ze stad hodowlanych, objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt oraz komercyjnych utrzymywanych w Polsce.

Zgodnie z założoną metodyką od kaczek i gęsi będących w 13–14 tygodniu produkcji nieśnej pierwszego sezonu użytkowania pobrano jaja do badań jakości. Ptaki żywione były do woli mieszankami paszowymi o jednakowej wartości pokarmowej, odpowiedniej dla danego okresu wzrostu. Warunki technologiczne w trakcie odchowu ptaków były zgodne z ogólnymi założeniami dla tego typu produkcji.

Z każdej grupy pobrano losowo po 30 sztuk jaj do badań. Badania jakości jaj przeprowadzono w pracowni Stacji Zasobów Genetycznych Drobiu Wodnego w Dworzyskach należącej do IZ PIB Zakładu Doświadczalnego Kołuda Wielka. Analizowano następujące cechy jaja: masę jaja i jego podstawowych frakcji, cechy jakości białka, żółtka i skorupy z wykorzystaniem aparatury odpowiedniej do tego typu pomiarów.

Kaczki pekin duński P-8 objęte programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt wyróżniały się najcięższymi jajami (93,32 g), których skorupy odznaczały się największą masą (10,73 g) i wytrzymałością (45,14 N). Największym procentowym udziałem białka w jaju (55,79%), a także największą jego masą (49,79 g), wysokością (6,13 mm) oraz zawartością

Obszary tematyczne

96

wody (88,72%) cechowały się jaja kaczek komercyjnego stada Star 53 H.Y. Z kolei ptaki pekin angielski LsA odznaczały się jajami o największym procentowym udziale żółtka w jaju (40,37%), a tym samym największej jego masie (36,11 g).

Zróżnicowanie jaj drobiu wodnego pochodzącego ze stad objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt

W przypadku doświadczalnych stad gęsi najcięższymi jajami (174,4 g) o największej masie białka (84,96 g) i skorupy (22,96 g) charakteryzowały się jaja gęsi romańskich (Ro). Najkorzystniejszymi z kolei cechami jakości białka tj. największą wysokością (8,77 mm), jednostkami Haugha (69,17), a także procentowym udziałem w jaju (50,25%) wyróżniały się jaja gęsi garbonosych (Ga). Największy procentowy udział żółtka w masie jaja (42,65%) oraz masa żółtka (69,36 g) były charakterystyczna dla jaj gęsi słowackich (Sł). Jaja pochodzące z komercyjnego stada gęsi białej kołudzkiej cechowały się skorupami o: najmniejszej masie (18,75 g), grubości (490,8 µm), wytrzymałości (4,65 N), gęstości (135,5 mg/cm2), a także procentowym udziale w jaju ukształtowanym na poziomie 11,83%.

Z uwagi na to, iż do tej pory nie przeprowadzano tak kompleksowej oceny jakości jaj stad drobiu wodnego utrzymywanego na terenie kraju – uzyskane dane mogą okazać się pomocne w opracowaniu szczegółowych charakterystyk poszczególnych populacji drobiu wodnego pod kątem cech morfologicznych jaj wylęgowych.

Pomiar wytrzymałości skorupy jaja kaczego – analizator tekstury

TA.XT PLUS (Stable Micro Systems)

Pomiar porowatości skorupy jaja kaczego – mikroskop stereosko-

powy, przy czterokrotnym powiększeniu, na powierzchni

0,25 cm2 skorupy jaja

Pomiar wartości pH żółtka jaja kaczego przy pomocy pehametru

Mettler Toledo

Obszary tematyczne

97

OBSZAR TEMATYCZNY 4

GENOMIKA I BIOLOGIA MOLEKULARNA ZWIERZĄT

zadanie 04-008.1

„Identyfikacja zmian na poziomie genomu w komórkach sarkoidowych koni”

Kierownik zadania: prof. dr hab. Monika Bugno-Poniewierska

Sarkoid jest najczęściej występującym nowotworem u koni. Za przyczynę jego

powstawania uznaje się wirus brodawczaka bydlęcego (BPV). Nowotwór ten pomimo częstego występowania nie jest dobrze scharakteryzowany – zwłaszcza pod kątem molekularnym.

W ramach niniejszych badań wykazano zwiększoną niestabilność genetyczną mierzoną częstością generowania tzw. mikrojąder (będących fragmentami chromosomowymi lub całymi chromosomami), wykazano również wzrost częstości występowania aberracji chromosomowych typu aneuploidii, jak również ogólny wzrost zawartości DNA w jądrze komórkowym w komórkach sarkoidowych, w stosunku do komórek niezainfekowanych. Wykazano również ogólny spadek stopnia metylacji genomowego DNA w komórkach sarkoidowych, w odniesieniu do komórek otrzymanych z tkanki zdrowej. Wykazano zwiększenie liczby pojedynczych (SSB) i podwójnych (DSB) uszkodzeń DNA w liniach zainfekowanych wirusem BPV-1, które wraz z oksydacyjnymi uszkodzeniami DNA (zmierzonymi poziomem 8-okso-2’-deoksyguanozyny (8 – oxodG) i zwiększonym gene-rowaniem mikrojąder mogą przyczyniać się do obserwowanej dysfunkcji telomerów i wpływać na aktywność telomerazy.

Podjęto się również identyfikacji zmian liczby kopii (CNV) genomowego DNA występujących w komórkach nowotworowych sarkoidu. W efekcie zaobserwowano zwiększoną liczbę wariantów liczby kopii oraz cnLOH (ang. copy neutral Loss of Heterozygosity) w próbkach nowotworu w porównaniu do tkanki zdrowej. Świadczyć to może o zwiększonej niestabilności materiału genetycznego w przebiegu transformacji neoplastycznej sarkoidu. Analizowane próbki charakteryzowały się dużą różnorodnością pod względem zidentyfikowanych aberracji, co sugeruje możliwość istnienia różnych mechanizmów prowadzących do powstania tego nowotworu. Przeprowadzona w następnej kolejności analiza funkcjonalna genów zlokalizowanych w obrębie zidentyfikowanych aberracji wykazała obecność licznych genów kodujących mikroRNA oraz powiązanych z onkogenezą różnych typów nowotworów ludzkich.

Z uwagi na duży udział genów kodujących mikroRNA wśród genów podlegających zmienności liczby kopii, określono również profil ekspresji tych cząstek w tkance sarkoidowej oraz zdrowej. W rezultacie zidentyfikowano zarówno znane jak i potencjalnie nowe cząsteczki miRNA. Różnicowa analiza ekspresji wykazała istnienie ponad stu miRNA ulegających nadekspresji lub jej obniżeniu w tkance sarkoidowej, w porównaniu do tkanki zdrowej. Wśród cząstek ulegających różnicowej ekspresji stwierdzono m. in. mikroRNA związane z transformacją neoplastyczną w wielu innych typach nowotworów. Wyniki te świadczą o potencjalnie dużym udziale mikroRNA w przebiegu onkogenezy sarkoidu

Obszary tematyczne

98

końskiego oraz mogą sugerować istnienie mechanizmów wspólnych dla różnych typów nowotworów, niezależnie od cech gatunkowych.

Podsumowując, komórki nowotworowe sarkoidu końskiego charakteryzują się zwiększoną niestabilnością genomu oraz zmianami w profilu mikroRNA w porównaniu do tkanki zdrowej. Zmiany zachodzące w sarkoidzie na poziomie molekularnym wykazują pewne podobieństwo do zmian obserwowanych w innych typach nowotworów i obejmują szereg znanych onkogenów. Sugeruje to istnienie pewnych wspólnych i niezależnych od gatunku elementów transformacji nowotworowej.

Efektem przeprowadzonych badań jest identyfikacja markerów charakterystycznych dla sarkoidu skórnego, które mogą być przydatne w ich molekularnej diagnostyce.

Rys. 1. Genomowa mapa aberracji zidentyfikowanych w tkance sarkoidowej we wszystkich analizowanych próbkach z wykorzystaniem programu OncoSNP

Przeprowadzone badania dotyczące analizy frakcji metylomu tkanki sarkoidu końskiego

oraz tkanki skóry zdrowej, dostarczyły nowych informacji dotyczących zmian profilu metylacji DNA zachodzących w tkance sarkoidów końskich. Uzyskane wyniki mogą stanowić podstawę do lepszego zrozumienia zmian molekularnych zachodzących w trakcie progresji tego schorzenia. Stosunkowo duża zgodność profili metylacji pomiędzy poszczególnymi próbami, w regionach genów EFEMP2, C1orf106 i SPARC w sarkoidach i ich odmienność w stosunku do profilu tkanek zdrowych wskazują na potencjalną możliwość wykorzystania wspomnianych genów, jako markerów epigenetycznych do celów diagnostycznych. Zastosowanie tych danych w praktyce klinicznej wymaga jednak dalszej walidacji i potwierdzenia w odniesieniu do większej grupy badawczej.

Obszary tematyczne

99

Rys. 2. Statystyka DMR zidentyfikowanych na podstawie danych uzyskanych z sekwencjonowania bibliotek RRBS

Przedmiotem analizy metylacji DNA był również panel dziewięciu genów (APC, CCND2,

CDKN2B, DCC, RARB, RASSF1, RASSF5, THBS1 oraz TRPM1), mogących potencjalnie pełnić rolę markerów epigenetycznych wykorzystywanych w diagnostyce sarkoidów końskich. Pomimo licznych doniesień opisujących nieprawidłową metylację promotorów analizo-wanych genów w nowotworach u ludzi, uzyskane dane nie potwierdziły występowania tych różnic w badanym materiale biologicznym. Na podstawie uzyskanych wyników można zatem wnioskować, iż analizowane geny najprawdopodobniej nie odgrywają istotnej roli w rozwoju sarkoidów u koni, co uniemożliwia wykorzystanie ich, jako potencjalnych markerów w diagnostyce sarkoidów. PODSUMOWANIE WYNIKÓW

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono iż obecność wirusa BPV-1 generuje niestabilności genetyczne, które mogą istotnie wpływać na etiopatogenezę sarkoidów oraz mogą odpowiadać za zmiany o charakterze epigenetycznym.

Przeprowadzone badania wykazały również, iż duplikacje DNA występujące w komórkach sarkoidowych znajdują się głównie w regionach telomerowych oraz rDNA. Zwiększenie liczby kopii genów w regionach telomerowych wiążę się ze zwiększoną aktywnością enzymu telomerazy, co jest cechą charakterystyczną komórek nowotworowych, wpływającą na nieśmiertelność tych komórek. Rybosomalny DNA tworzy Regiony Organizatora Jąderka (NORs), natomiast wzrost aktywności Regionów Organiatora Jąderka jest markerem nowotworowym. Zwiększenie ilości kopii rDNA będzie prowadziło do wzrostu ilości rRNA, który jest prekursorem rybosomów. W ten sposób komórka nowotworowa zaspokaja zwiększone zapotrzebowanie na produkcję białek.

Technika porównawczej hybrydyzacji genomowej jest pomocna przy poszukiwaniu niezrównoważonych aberracji również u zwierząt. Pozwoliła ona do wytypowania fragmentów chromosomów, których delecja bądź amplifikacja ma istotne znaczenie w procesie nowotworzenia.

Przeprowadzone prace stanowią również uzupełnienie badań profilu metylacji sekwencji DNA charakteryzujących sarkoidy końskie i ułatwią opracowanie testów molekularnych umożliwiających ocenę zmian epigenetycznych z uwzględnieniem funkcji określonych genów, charakterystycznych dla komórek nowotworowych. Uzyskane wyniki

Obszary tematyczne

100

mogą również stanowić podstawę badań w diagnostyce molekularnej tego rodzaju schorzeń oraz będą przydatne w opracowaniu nowych strategii w leczeniu sarkoidów koni.

zadanie 04-009.1

„Analiza regionów QTLs związanych z ważnymi użytkowo cechami trzody chlewnej”

Kierownik zadania: dr inż. Katarzyna Piórkowska

Celem badania jest opracowanie markerów selekcyjnych dla cech tucznych, rzeźnych i jakości mięsa oraz przeanalizowanie ich segregacji dla pięciu populacji świń

Przebadano wpływ zmian polimorfizmy zidentyfikowanych w genach ATIC, PECR i MTTP na cechy użytkowe świń oraz wyznaczono wpływ polimorfizmu zlokalizowanego w regionie promotorowym genu PECR na poziom jego ekspresji w tkance mięśniowej, tłuszczowej oraz wątrobowej. Ocenie poddano także wpływ rasy na poziom ekspresji genów ATIC oraz PECR. Zaobserwowano, że polimorfizm c.2518C>T w genie MTTP wpływa na metabolizm kwasów tłuszczowych, tym samym na zawartość tłuszczu podskórnego, a mutacja w regionie promotorowym genu PECR ENSSSCT00000030284.1:c.-145T>C prawdopodobnie wpływająca na wiązanie czynnika transkrypcyjnego XBP1, gdzie osobniki TT pozbawione są miejsca wiązania dla tego czynnika i charakteryzują się niższym poziomem ekspresji w szynce i tłuszczu. Ponadto, osobniki te charakteryzowały się niższym poziomem tłuszczu śródmięśniowego i grubszą słoniną. W ramach trzeciego celu szczegółowego stwierdzono, że analiza RNA-seq transkryptomu mózgu świni wskazuje na powszechne występowanie zjawiska allelo-specyficznej ekspresji (ASE) w tej tkance. Badania pozwoliły również na poszerzenie listy genów o znanym statusie imprintingu u świń.

W efekcie prowadzonych badań w regionie QTL związanym z cechami jakości mięsa zlokalizowanym na chromosomie 15 u świń, zaobserwowano, że zmiana polimorficzną PECR ENSSSCT00000030284.1:c.-145T>C w regionie promotorowym wpływa na poziom ekspresji genu PECR oraz na poziom tłuszczu śródmięśniowego i grubość słoniny. Ekspresja genu PECR jest także rasowo zależna, najniższy jej poziom uzyskano dla rasy Puławska w słoninie, wątrobie i polędwicy (Tablela 1). Wyniki zostały opisane w publikacji: K.L. Piórkowska, M. Tyra, K. Ropka-Molik, A. Podbielska: „Evolution of peroxisomal trans-2-enoyl-CoA reductase (PECR) as candidate gene for meat qualityˮ, która jest aktualnie w recenzji w czasopiśmie Livestock Science LIVSCI-D-16-1140. Natomiast najwyższy poziom ekspresji genu ATIC zaobserwowano dla rasy Pietrain w wątrobie, a dla rasy Duroc w porównaniu z innymi rasami we wszystkich tkankach poziom ekspresji był najniższy (Figura 1). Ocena wpływu polimorfizmu w genie c.2518C>T w genie MTTP przedstawiono w dwóch publikacjach: „Association of gene coding for microsomal triglyceride transfer protein (MTP) and meat texture characteristic in pigˮ, K. Ropka-Molik, P. Podstawski, K. Piórkowska, M. Tyra oraz K. Ropka-Molik, P. Podstawski, K. Piórkowska, M. Tyra, A. Bereta, M. Szyndler-Nędza: „Association of gene coding for microsomal triglyceride transfer protein (MTTP) w Annals of Animal Science and meat texture characteristic in pigˮ, która została przyjęta do druku w Czech Journal of Animal Science.

W ramach trzeciego celu szczegółowego dotyczącego genów imprintingowanych zosta-ła zidentyfikowano kilka nowych loci, które ulegają piętnowaniu gametycznemu u świń m.in. locus genów: INPP5f var. i MEG3 2. Natomiast geny LRRTM1 i HM13, pomimo, że u człowieka leżą w regionie piętnowanym gametycznie, u świń nie są imprintingowane. Nowe zidentyfikowane mutacje będzie można wykorzystać w selekcji jako markery gwarantujące

Obszary tematyczne

101

uzyskanie szybszego postępu hodowlanego, w porównaniu z metodami tradycyjnej hodowli. Ponadto selekcja będzie możliwa do przeprowadzenia u zwierząt w młodym wieku.

Figura 1. Relatywny poziom ekspresji genu ATIC w zależności od rasy świń

Tabela 1. Średnie LSM ± S.E. dla cech tekstury mięsa i poszczególnych genotypów mutacji w genie PECR

Cecha tekstury

Genotyp PECR

WBP

PBZ DUROC Razem

Istotności efektów

Puławska PECR Rasa PECR x rasa

Wiązkość WB surowa szynka

TT TC CC

24.7± 0.14 25.7 ± 0.04 26.0 ± 0.03

18.9 ± 0.22 23.4 ± 0.06 24.6± 0.04

27.4 ± 0.48 24.1 ± 0.09 a 24.5 ± 0.04 b

35.0 ± 0.16 34.2 ± 0.15 19.7± 0.21

26.7 ± 0.11 25.8 ± 0.06 26.0 ± 0.05

NI ***

Wiązkość WB Szynka gotowana

TT TC CC

80.8 ± 0.14 84.5 ± 0.04 91.4 ± 0.03

75.1 ± 0.22 79.1 ± 0.06 86.1 ± 0.04

86.5 ± 0.48 83.6 ± 0.09 86.7 ± 0.04

82.1 ± 0.16 82.9 ± 0.15 63.5 ± 0.21

80.6 ± 0.11 81.3 ± 0.06 86.2 ± 0.05

NI *

Spójność TPA Polędwica gotowana

TT TC CC

0.70 ± 0.14 aA 0.66 ± 0.04 b 0.65 ± 0.03 B

0.61 ± 0.22 0.64 ± 0.06 0.63 ± 0.04

0.63 ± 0.48 0.64 ± 0.09 0.63 ± 0.04

0.73 ± 0.16 Aa 0.65 ± 0.15 B 0.66 ± 0.21 b

0.70 ± 0.11 aA 0.66 ± 0.06 b 0.65 ± 0.05 B

NI NI

Elastyczność TPA Polędwica gotowana

TT TC CC

0.31 ± 0.14 A 0.29 ± 0.04 AB 0.28 ± 0.03 B

0.26 ± 0.22 0.27 ± 0.06 0.27 ± 0.04

0.27 ± 0.48 0.27 ± 0.09 0.27 ± 0.04

0.34 ± 0.16 Aa 0.29 ± 0.15 B 0.29 ± 0.21 b

0.31 ± 0.11 a A 0.29 ± 0.06 b 0.28 ± 0.05 B

*** ***

Wiązkość WB Polędwica gotowana

AA AG GG

90.4 ± 0.14 85.1 ± 0.04 80.2 ±

68.8 ± 0.22 71.9 ± 0.06 76.4 ±

63.3 ± 0.48 80.2 ± 0.09 78.9 ±

62.9 ± 0.16 74.6 ± 0.15 77.4 ±

79.7 ± 0.11 78.9 ± 0.06 77.0 ± 0.05

NI *

Obszary tematyczne

102

0.03 0.04 0.04 0.21

Twardość WB Polędwica gotowana

AA AG GG

205.1 ± 0.14 208.8 ± 0.04 193.3 ± 0.03

138.2 ± 0.22 175.8 ± 0.06 178.1 ± 0.04

181.2 ± 0.48 191.6 ± 0.09 184.7 ± 0.04

140.8 ± 0.16 192.1 ± 0.15 172.4 ± 0.21

181.9 ± 0.11 194.5 ± 0.06 184.9 ± 0.05

NI **

Allele: C – allel dziki T – allel z mutacją. Wartości z tym samym superskriptem należą do tej samej grupy statystycznej (A.B = p<0.01; a.b = p<0.05). WBP – Wielka Biała Polska; PBZ – Polska Biała Zwisłoucha, NI – nieistotne.

zadanie 04-010.1

„Opracowanie metody skanowania genomu zwierząt gospodarskich w oparciu o sekwencjonowanie następnej generacji”

Kierownik zadania: dr inż. Artur Gurgul

Celem zadania jest opracowanie metody genotypowania przez sekwencjonowanie dla wy-branych gatunków zwierząt. W badaniach uwzględnione zostało bydło, jako gatunek dla któ-rego konieczne jest wypracowanie alternatywnej dla mikromacierzy metody genotypowania; konie, jako gatunek, dla którego dostępność macierzy jest ograniczona; owiec oraz innych gatunków, dla których brak jest dostępnych komercyjnie narzędzi genomicznych. Oczekiwa-nym rezultatem realizacji zadania będzie wypracowanie jednorodnego podejścia metodycz-nego pozwalającego na skanowanie genomu wspomnianych zwierząt w oparciu o wysokowydajne sekwencjonowanie. Pozwoli ono na uniezależnienie selekcji genomowej i innych badań z zakresu genomiki od dostępności mikromacierzy i da bardziej szczegółowy wgląd w genom badanych gatunków.

W ramach badań prowadzonych w 2016 roku zgromadzono materiał biologiczny od 48 sztuk była, 48 sztuk koni oraz 48 owiec należących do pięciu różnych ras (w obrębie każdego gatunku). Dodatkowo, jako próby pochodzące od zwierząt nie posiadających referencyjnej sekwencji genomu, pozyskano materiał biologiczny od 22 dzięciołów (dwa podgatunki: Den-drocopos syriacus i Dendrocopos major) oraz 26 ślimaków (Caucasotachea vindobonensis, zebranych z rożnych lokalizacji geograficznych). Z pozyskanego materiału wyizolowano DNA i przygotowano biblioteki do sekwencjonowania zgodnie z opracowanym we wcześniejszym etapie protokołem. Biblioteki pozyskane z wykorzystaniem enzymu PstI, zawierały niewielką ilość sekwencji powtarzalnych w przypadku bydła i koni, pośrednią w przypadku owiec, na-tomiast najgorszą jakość bibliotek zaobserwowano u ślimaków, z widocznymi prążkami se-kwencji satelitarnych. Otrzymane biblioteko poddano sekwencjonowaniu na urządzeniu HiScanSQ, przy długości odczytu 50 pz. Prawdopodobnie ze względu na obecność licznych fragmentów DNA w badanych bibliotekach nie posiadających adapterów, otrzymano zróżni-cowaną liczbę odczytów dla poszczególnych gatunków. Odczyty otrzymane dla bydła, koni i owiec poddano kontroli jakości i przeanalizowano z wykorzystaniem oprogramowania TAS-SEL. Analiza obejmowała: identyfikację unikalnych odczytów i określenie ich liczby, mapowa-nie tagów sekwencyjnych do genomu referencyjnego, identyfikację polimorfizmów w obrę-

Obszary tematyczne

103

bie tagów oraz filtrację otrzymanych genotypów. Dla wspomnianych gatunków, w obrębie sekwencji, wykryto od 8–40 tys. SNP (w złączności od głębokości sekwencjonowania) a ge-notypy wykorzystano do wstępnych analiz populacyjnych. Wynik analiz populacyjnych wska-zał, że za pomocą zidentyfikowanych SNP jest możliwe prawidłowe rozróżnienie struktury genetycznej badanych gatunków i przydzielenie odpowiednich zwierząt do poszczególnych ras (Rys. 1). SNP zidentyfikowane u bydła poddano walidacji z wykorzystaniem genotypów otrzymanych z wykorzystaniem mikromacierzy genotypowych. Dla 44 wspólnych SNP stwierdzono średnią zgodność genotypów dla poszczególnych zwierząt na poziomie 91.9% (±7.3), co wynika prawdopodobnie z małej głębokości sekwencjonowania uzyskanej dla tego gatunku. W dalszym etapie badań zwiększona zostanie głębokość sekwencjonowania oraz zostaną przeprowadzone analizy bioinformatyczne dla gatunków nie posiadających sekwen-cji referencyjnej genomu.

Otrzymane w trakcie realizacji etapu wyniki pozwoliły na przetestowanie całego proce-su analitycznego genotypowania przez sekwencjonowanie w praktyce oraz zidentyfikowanie wariantów polimorficznych genomu, przydatnych w analizach populacyjnych u różnych ga-tunków zwierząt gospodarskich.

Rys. 1. Drzewo filogenetyczne poszczególnych ras bydła, koni i owiec wykreślone

na podstawie danych genotypowych uzyskanych z wykorzystaniem genotypowania przez sekwencjonowanie

zadanie 04-011.1

„Ocena możliwości weryfikacji rasowej pierza gęsi w oparciu o markery molekularne”

Kierownik zadania: prof. dr hab. Monika Bugno-Poniewierska

W związku z rosnącym zapotrzebowaniem konsumentów na wysokiej jakości produkty

zwierzęce pozyskiwanie od specyficznych ras oraz możliwością zafałszowań finalnego

Obszary tematyczne

104

produktu materiałem pozyskanym od innych ras oraz gatunków, celem zadania jest określenie możliwości identyfikacji przynależności rasowej wykorzystywanego do produkcji wysokiej jakości poduszek, kołder oraz odzieży, pierza gęsi hodowanych w Polsce. Badania ukierunkowane są na opracowanie narzędzia molekularnego pozwalającego na weryfikację jakości i zgodności produktu z deklaracjami producenta. Projekt obejmuje opracowanie zagadnień wstępnych odnośnie możliwości uzyskiwania wysokiej jakości DNA z pierza gęsi oraz zastosowanie dostępnych dla drobiu narzędzi molekularnych dla planowanych celów. Badania stanowią wstęp do określenia możliwości opracowania testu diagnostycznego pozwalającego na jednoznaczne przypisanie produktu do rasy od jakiej został on pozyskany.

W okresie sprawozdawczym opracowano sposób identyfikacji gatunkowej puchu kaczki i gęsi oparty na selektywnej amplifikacji PCR specyficznych gatunkowo fragmentów 12S rRNA i d-loop mtDNA.

Amplifikacja starterami gęsimi DNA wyizolowanego z piór i puchu umożliwiła otrzymanie produktu o długości 387 pz specyficznego dla DNA gęsiego jedynie dla próbek tego gatunku. Dla DNA pozostałych gatunków (kaczki, kury i indyka) nie otrzymano produktu reakcji. Analogiczne badania obejmujące wykrycie komponentów kaczych wykazało otrzymanie produktu charakterystycznego (64 pz) jedynie dla tego gatunku. W obu przypadkach dla kontroli pozytywnej (PTC) reakcji otrzymano produkt, natomiast kontrola negatywna (NTC) potwierdziła czystość reakcji. Reakcję pozytywną dla obu gatunków można uzyskać dla próbek puchu o zawartości między 0,09% do 100%, przy czym jego intensywność jest uzależniona od ilości materiału wyjściowego.

Czułość prezentowanych metod jest uzależniona od rodzaju materiału, z którego pozyskiwano DNA. Wyższą czułość zaobserwowano dla reakcji wykonywanej na DNA otrzymanego z dudki niż z puchu (Fot. 5). Ponadto czułość metody identyfikacji puchu gęsi jest taka sama niezależnie od rasy osobnika, od którego pozyskano materiał, natomiast dla kaczki czułość jest zróżnicowana w zależności od gatunku. Dla kaczki Rouen jest niższa od wcześniej ustalonej czułości na poziomie 0,1%.

Fot. 1. Identyfikacja puchu gęsiego

Rozdział elektroforetyczny produktów PCR w całym zakresie działania metody. W kolejnych studzienkach znajduje się produkt PCR dla DNA wyizolowanego z puchu gęsiego w ilości 100% (1-5), 10% (6-10), 1% (11-15), 0,09% (16-20), PTC, NTC, M – marker wielkości 25 pz.

Fot. 2. Zależność czułości metody od miejsca pozyskiwania DNA i rasy

Obszary tematyczne

105

W kolejnych studzienkach znajduje się produkt PCR dla DNA wyizolowanego z piór kaczki Rouen (kR), kaczki Pekińskiej (kP), gęsi China Sage (gSG) i gęsi Białej (gB), (d) – DNA pozyskane z dudków, (p) – DNA pozyskane z puchu, M – marker wielkości 25 pz.

Analiza mtDNA posłużyła również do poszukiwania unikatowych markerów dla rasy gęś kołudzka biała. Zaprojektowane startery przyłączające się do domeny centralnej regionu kontrolnego mitochondrialnego DNA (starter forward: CTCCTCACGTGAAATCAGCA; starter reverse: GATTGGGCGATGAAGGTTTA), umożliwiły otrzymanie fragmentu mtDNA, jednakże w wyniku analizy bioinformatycznej okazał się on monomorficzny. W związku z czym zapro-jektowano kolejne dwie pary starterów (starter forward (1): ACCAAACCAACAACCCCATA; starter reverse (1): TGCTGATTTCACGTGAGGAG; starter forward (2): CTCCACTCAAGCGCATAACA; starter reverse (2): GGGGGTGTGGTTAGCTGATA) przyłączające się do dwóch domen peryferyjnych (I i II). W wyniku sekwencjonowania otrzymano sekwencje heterogeniczne, wymagające dalszej obróbki bioinformatycznej i głębszej analizy.

Podsumowanie wyników:

Przeprowadzone analizy w okresie sprawozdawczym pozwoliły na uzyskanie DNA o odpowiedniej ilości i jakości do badań molekularnych.

Opracowano specyficzną gatunkowo metodę, pozwalającą na otrzymanie wyniku powtarzalnego w całym jej zakresie działania. Zakres działania metody jest bardzo szeroki: od 0,1% zafałszowania puchu do 100%. Jest ona na tyle czuła, że umożliwia detekcję z 15µg puchu.

Na uwagę zasługuje fakt zróżnicowanej czułości w zależności od fragmentu pióra poddanego analizie – większą czułość uzyskano dla dutki niż dla puchu. Ponadto czułość metody identyfikacji puchu gęsi była taka sama niezależnie od rasy osobnika, od którego pozyskano materiał, natomiast dla kaczki czułość była zróżnicowana w zależności od gatunku.

Opracowane metody stanowią skuteczne narzędzie do sprawdzenia wiarygodności producentów puchu i pierza.

zadanie 04-012.1

„Opracowanie i walidacja metod identyfikacji zwierząt na podstawie markerów DNA”

Kierownik zadania: dr hab. Anna Radko

Celem zadania jest opracowanie testu DNA w oparciu o polimorfizm w obrębie genu MC1R u gatunku dzika i świni domowej umożliwiającego identyfikację oraz różnicowanie osobni-ków należących do rodziny świniowatych, a także doskonalenie metod badań rodowodo-wych koni i świń. Zadanie obejmuje opracowanie uzupełniającego zestawu markerów STR rekomendowanego przez ISAG do kontroli pochodzenia koni oraz opracowanie i zastosowa-nie metody analizy markerów mikrosatelitarnych DNA zalecanych przez ISAG do rutynowych badań rodowodowych świń.

Zaprojektowano i zoptymalizowano reakcję PCR w celu wytypowania genu, w którym mutacja synonimiczna daje możliwość rozróżnienia świni domowej od dzika. Wybrano frag-ment genu MC1R. Z uzyskanego materiału wyizolowano DNA, który następnie wykorzystano do reakcji PCR mającej na celu namnożenia odcinku DNA o długości 795pz kodującego wy-

Obszary tematyczne

106

brany fragment genu MC1R. Badania polegały na optymalizacji reakcji PCR w celu otrzymania namnożonych fragmentów genu MC1R oraz podjęciu próby zaprojektowania sond TaqMan do ich identyfikacji. Produkt PCR genu MC1R został użyty do reakcji sekwencjonowania a otrzymane wyniki elektroforezy kapilarnej w postaci sekwencji DNA zostały przeanalizowa-ne za pomocą oprogramowania Bioedit. Uzyskane sekwencje posłużyły do wybrania enzymu restrykcyjnego (BspHI) rozpoznającego miejsce mutacji specyficzne wyłącznie dla dzika lub świni domowej. W dalszych analizach otrzymanych sekwencji podjęto próbę zaprojektowa-nia sond TaqMan w celu opracowania szybkiego testu diagnostycznego. Przeprowadzone analizy nie pozwoliły na zaprojektowanie sond z uwagi na niespełnienie kryteriów dotyczą-cych warunków reakcji.

Rys. 1. Rozdział elektroforetyczny zastosowanego testu PCR / RFLP do identyfikacji gatunków dzika i świni

Do identyfikacji koni zaprojektowano startery do reakcji PCR dla wybranych mikrosa-

tarnych loci: TKY279, TKY287, TKY294, TKY297, TKY301, TKY312, TKY321, TKY325, TKY333, TKY337, TKY341, TKY343, TKY344, TKY374 oraz TKY394 (15 TKY System) z zastosowaniem programu Primer3. Testy przeprowadzone na zaprojektowanych starterach wskazują na ko-nieczność kontynuowania optymalizacji reakcji PCR. Dalsza optymalizacja warunków umoż-liwi przeprowadzenie analiz dla reprezentatywnej ilości prób populacji referencyjnej.

W ramach identyfikacji świń opracowano warunki PCR do analizy podstawowego zestawu markerów mikrosatelitarnych wytypowanych przez Międzynarodowe Towarzystwo Genetyki Zwierząt – ISAG do kontroli pochodzenia świń.

Zastosowano sekwencje starterowe do amplifikacji 14 STR zgodne z sekwencjami DNA podanymi przez ISAG oraz ustawiono warunki analizy amplifikacji wszystkich loci w jednej mieszaninie reakcyjnej PCR typu multiplex (14-plex). Reakcję PCR 14-plex przeprowadzono z użyciem Type-it Microsatellite PCR Kit (Qiagen) oraz fluorescencyjnie znakowanych sekwencji mikrosatelitarnych (barwniki: FAM, VIC, NED, PET). Otrzymano produkty z wszystkich badanych mikrosatelitarnych loci: SW240, SW911, S0101, S0090, SW72, SW857, S0226, S0228, SW936, SW632, S0227, SW24, S0155 i S0355. Otrzymane produkty PCR poddano elektroforezie w sekwenatorze Applied Biosystems 3100xl Genetic Analyzer w obecności standardu długości 500 LIZ. Wyniki rozdziału elektroforetycznego, fragmenty DNA o różnej długości, odczytano w programie GeneMapper® Software 4.0.

Ustalona metoda analizy podstawowego zestawu wytypowanych międzynarodowo markerów STR pozwoliła na zastosowanie w Laboratorium Genetyki Molekularnej IZ

Obszary tematyczne

107

rutynowej kontroli pochodzenia świń w oparciu o badania DNA. Ustalane profile DNA badanych osobników wprowadzano do opracowanej bazy danych IMG Swinie.

Rys. 2. Chromatogram analizowanych 14 sekwencji mikrosatelitarnych STR u świń

zadanie 04-013.1

„Charakterystyka metylomów tkanek i linii komórkowych gatunku Equus caballus”

Kierownik zadania: dr hab.Tomasz Ząbek

Wykonano izolację DNA z prób biologicznych reprezentujących trzy tkanki pochodzące od czterech koni zimnokrwistych (materiał poubojowy). Wyizolowane DNA poddano konwersji bisulfitowej i amplifikacji w regionie czterech wysp CpG genu GNAS, jako potencjalnego locus podlegającego piętnowaniu gametycznemu w genomie konia. Uzyskane próbki DNA po konwersji stanowiły matrycę w reakcji amplifikacji typu BSPCR. W celu określenia poziomu metylacji analizowanych wysp CpG produkty BSPCR klonowano w wektorach bakteryjnych, a poziom metylacji określono w oparciu o ilościową analizę procentu metylowanych cytozyn w sekwencjach DNA uzyskanych klonów. Sekwen-cjonowanie bisulfitowe trzech wysp CpG w locus GNAS wykazało obecność hemitetylacji DNA, mającej potencjalne znaczenie dla imprintingu gametycznego tego genu (Rys. 1).

Obszary tematyczne

108

Rys. 1. Wzór metylacji w locus GNAS ustalony w jednej z wysp CpG

zadanie 04-014.1

„Zastosowanie metod sekwencjonowania następnej generacji (NGS) do identyfikacji genetycznego podłoża cech produkcyjnych świń”

Kierownik zadania: dr inż. Katarzyna Ropka-Molik

W roku sprawozdawczym 2016, zgromadzono niezbędny do wykonania wszystkich

trzech celów szczegółowych materiał biologiczny: próbki mięśnia (m. longissimus dorsi) oraz tłuszczu okrywowego pochodzącym od loch ras Pietrain, Hampshire i Wielkiej Białej Polskiej (wbp) (po 8 zwierząt z rasy). Dla każdego zwierzęcia poddanego ocenie na Stacji Kontroli Użytkowości Trzody Chlewnej (SKRUTCH) w Chorzelowie zebrano szereg cech rzeźnych i tucznych oraz cech jakości mięsa. Ze zgromadzonych próbek mięśni i tłuszczu wyizolowano RNA bogate we frakcję miRNA, które będzie wykorzystywane we wszystkich trzech celach szczegółowych. Następnie, uzyskany kwas rybonukleinowy podano ocenie ilościowej i jakościowej przy użyciu aparatu TapeStation 2200 (Ryc. 1).

W ramach pierwszego celu szczegółowego (Kompleksowa analiza transkryptomu tkanki mięśniowej oraz tłuszczowej świń różnych ras), dla wszystkich próbek przygotowano biblioteki cDNA. Ich stężenie oraz jakość oceniono na aparacie TapeStation 2200 (Ryc. 2).

W ramach drugiego celu szczegółowego (Analiza profilu cząsteczek miRNA tkanki mięśniowej oraz tłuszczowej świń różnych ras), dla próbek tkanek (mięśnia i tłuszczu) pobranych od świń rasy wbp i Pietrain przygotowano biblioteki miRNA. Ich stężenie oraz jakość oceniono na aparacie TapeStation 2200 (Ryc. 3). Tak przygotowane próbki w kolejnym etapie zostaną zsekwencjonowane metodą sekwencjonowania następnej generacji (NGS; miRNAom).

Obszary tematyczne

109

Ryc. 1. Analiza stężenia i jakości wyizolowanego RNA na podstawie elektroforegramu otrzymanego po rozdziale na taśmach RNA Screen Tape (Agilent) w aparacie TapeStation 2200 (Agilent).

A B

Ryc. 2. Ocena ilościowa i jakościowa wybranych bibliotek cDNA przy użyciu aparatu 2200 TapeStation oraz taśm D1000 (ScreenTape Assay; Agilent)(A). Zakres długości fragmentów otrzymanych bibliotek wahał się w granicach 200-400pz, natomiast największe stężenie bibliotek uzyskano w zakresie długości fragmentów wynoszącym 260pz (B).

Obszary tematyczne

110

A B Ryc. 3. Ocena ilościowa i jakościowa wybranych bibliotek miRNA przy użyciu aparatu 2200 TapeStation oraz taśm D1000 (ScreenTape Assay; Agilent)(A). Zakres długości fragmentów otrzymanych bibliotek wahał się w granicach 140-150pz (B).

OBSZAR TEMATYCZNY 5

ŻYWIENIE ZWIERZĄT I PASZOZNAWSTWO

zadanie 05-008.1

„Efektywność czynników żywieniowych poprawiających metaboliczny i zdrowotny status intensywnie użytkowanego drobiuˮ

Kierownik zadania: prof. dr hab. Sylwester Świątkiewicz

Ogólnym celem zadania, obejmującego dwa cele szczegółowe, było określenie wpływu czynników żywieniowych w zakresie istotnych zagadnień intensywnej produkcji drobiarskiej: jakości skorup jaj i kośćca u wysokoprodukcyjnych kur nieśnych oraz efektywności alternatywnych w stosunku do poekstrakcyjnej śruty sojowej źródeł białka paszowego. W ramach celu szczegółowego nr 1 wykonano doświadczenie na kurach nieśnych ISA Brown, w okresie od 26 do 70 tygodnia życia (Fot. 1), którego celem było określenie efektywności wybranych dodatków paszowych (maślan sodu, probiotyk, zestaw ekstraktów ziołowych, chitozan), stosowanych w mieszance paszowej z różną zawartością Ca. Uzyskane wyniki pozwoliły na stwierdzenie, że obniżenie poziomu Ca w paszy do 3,20% nie miało wpływu na wskaźniki produkcyjne, wykorzystanie składników pokarmowych i jakość treści jaj, natomiast pogarszało jakość skorup (względną masę, grubość, gęstość i wytrzymałość) w 43, 56 i 69 tygodniu życia niosek. Poziom Ca w diecie nie miał wpływu na biomechaniczne i geometryczne parametry kości piszczelowych, natomiast obniżenie jego zawartości

Obszary tematyczne

111

pogarszało wytrzymałość, elastyczność i sztywność kości udowych. Drugi z czynników doświadczalnych, to jest wprowadzenie do diety wybranych dodatków paszowych, wykazywał natomiast istotnie oddziaływanie na wydajność nieśną. Tak więc, dodatek maślanu sodu, zestawu ekstraktów ziołowych lub chitozanu zwiększał wydajność nieśną w poszczególnych okresach cyklu nieśnego, nie wpływając na średnią masę jaj, jak również pobranie i wykorzystanie paszy. W okresie do 56 tygodnia życia zastosowanie badanych dodatków doświadczalnych nie miało wpływu na parametry jakościowe skorup jaj. U starszych niosek dodatek zestawu ekstraktów ziołowych lub chitozanu zwiększał gęstość i wytrzymałość skorup. Niektóre z zastosowanych dodatków doświadczalnych wpłynęły korzystnie na jakość kości udowych. Tak więc, kury żywione dietą z dodatkiem chitozanu charakteryzowały się, w porównaniu z grupą kontrolną, istotnie wyższą elastycznością kości i zawartością w nich popiołu surowego. Wprowadzenie do mieszanki paszowej badanych dodatków paszowych oddziaływało w sposób statystycznie istotny na poziom niektórych kwasów tłuszczowych w lipidach żółtka w stosunku do grupy kontrolnej. Biorąc pod uwagę wartość dietetyczną jaj, zmiany te były korzystne, gdyż prowadziły do zmniejszenia stosunku kwasów PUFA n-6/PUFA n-3. W przypadku dodatku chitozanu odnotowano także obniżenie poziomu cholesterolu w lipidach żółtkek jaj.

Fot. 1. Kury ISA Brown w trakcie doświadczenia (kurnik doświadczalny Instytutu Zootechniki PIB, Ferma Aleksandrowice)

Realizację celu szczegółowego nr 2 oparto na wykonaniu dwóch eksperymentów na

kurczętach Ross 308 (Fot. 2). Dla zbadania stopnia trawienia białka właściwego i wchłaniania produktów tego procesu u ptaków w wieku 14 i 28 dni oznaczono współczynniki pozornej strawności jelitowej (PSJ) aminokwasów (AA) pochodzących z łubinu wąskolistnego Sonet oraz żółtego odmiany Mister. Współczynniki oznaczano techniką bezpośrednią, żywiąc ptaki do woli dietami testowymi, w których nasiona łubinu stanowiły jedyne źródło białka, a substancją wskaźnikową był trójtlenek chromu. Diety stosowano w dwóch wersjach: bez dodatku lub z dodatkiem (15000 jedn. PROT kg-1) paszowej proteazy serynowej, wytwarzanej przez zmodyfikowany szczep Bacillus licheniformis. W dodatkowych obliczeniach wartości PSJ przekształcano w standaryzowane współczynniki (SSJ), stosując korektę na wielkości przepływu jelitowego AA endogennych (pozapaszowych), określone we wcześniejszych

Obszary tematyczne

112

badaniach własnych. Oznaczone współczynniki strawności pozornej (PSJ) poszczególnych AA (ogółem 17, w tym 9 z grupy niezbędnych) oraz obliczone współczynniki SSJ porównywano w obrębie danego gatunku łubinu z uwzględnieniem różnego wieku ptaków i obecności proteazy w diecie (model 2-czynnikowy z interakcją oraz układ czterech kombinacji zmiennych grupujących), a współczynniki PSJ – także z uwzględnieniem różnic między gatunkami łubinu w obrębie wieku kurcząt. Otrzymane wyniki są podstawą do następujących wniosków: (1) przy porównaniu opartym na współczynnikach pozornej oraz standaryzowanej strawności jelitowej można oczekiwać znacząco lepszego wykorzystania AA białka łubinu wąskolistnego (Sonet) przez kurczęta w wieku 28 dni niż przez kurczęta 14-dniowe; (2) z wyjątkiem cystyny, u kurcząt w wieku 14 i 28 dni strawność pozorna AA nasion łubinu żółtego (Mister) nie różni się istotnie – porównanie oparte na współczynnikach standaryzowanych wskazuje jednak, że stopień wykorzystania Met, Cys i Phe, a także Leu, Ile i Val z tych nasion jest wyższy u ptaków w wieku 28 dni niż u 14-dniowych; (3) nasiona obu gatunków łubinu są dla 28-d kurcząt równocenne pod względem strawności AA z grupy niezbędnych. Dla 14-d ptaków łubin żółty Sonet jest ogólnie bogatszym źródłem strawnych AA (Rys. 1), w tym ważnej żywieniowo glicyny; (4) niezależnie od wieku kurcząt, mikrobiologiczna proteaza serynowa może istotne poprawiać strawność niektórych AA, w tym Thr, Val, Gly i Pro – z nasion łubinu wąskolistnego oraz szeregu niezbędnych AA – z łubinu żółtego. Dodatek tego enzymu może także niwelować różnice w strawności jelitowej niektórych AA łubinu spowodowane różnym wiekiem ptaków; (5) standaryzacja współczynników strawności pozornej AA, której idea polega na uzyskaniu korygowanych estymatorów rzetelniej odzwierciedlających rzeczywistą strawność, może zasadniczo zmieniać szacowanie wartości pokarmowej białka strączkowych jako źródła AA dostępnych dla kurcząt w różnym wieku; (6) w systemie żywienia wielofazowego, precyzyjne bilansowanie udziału strawnych AA w mieszankach paszowych z udziałem łubinu wąskolistnego lub żółtego wymaga uwzględnienia znacząco niższej strawności szeregu niezbędnych AA z tych materiałów u 14-d kurcząt w porównaniu z 28-dniowymi.

Fot. 2. Pisklęta Ross 308 w trakcie wstępnego odchowu do oznaczeń jelitowej strawności aminokwasów nasion łubinów (brojlernia doświadczalna Instytutu Zootechniki PIB,

Ferma Aleksandrowice)

Obszary tematyczne

113

Rys. 1. Porównanie współczynników pozornej strawności jelitowej aminokwasów łubinu

wąskolistnego i żółtego oznaczonych na kurczętach w wieku 14 dni (PSJ 14).

Legenda: 17AA – średnia PSJ siedemnastu AA, N-AA – średnia PSJ dziewięciu niezbędnych AA, ● – różnice istotne statystycznie

zadanie 05-012.1

„Wpływ czynników biologicznie aktywnych na zdrowotność, wskaźniki produkcyjne oraz jakość mięsa świńˮ

Kierownik zadania: prof. dr hab. Ewa Hanczakowska

Celem zadania jest opracowanie nowej strategii żywienia prosiąt poprzez zastosowanie innowacyjnych dodatków paszowych ograniczających straty w odchowie oraz wpływ dodatku witaminy D3 na jakość mięsa.

Cel 1.

Celem badań było określenie przydatności średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych na wskaźniki reprodukcyjne loch oraz wskaźniki odchowu prosiąt i zmiany w rozwoju przewodu pokarmowego.

Doświadczenie wykonano na prosiętach pochodzących od loch, które w okresie wysokiej ciąży i w czasie laktacji żywione były mieszanką z 2% udziałem oleju rzepakowego lub kokosowego. Prosięta podzielono na podgrupy. Kontrolna – bez dodatku, II – olej MCT (kwasy C6, C8, C10, C12) oraz III – kwas kaprylowy (C8).

Zastosowany w mieszankach dla loch olej kokosowy nie miał istotnego wpływu na masę ciała loch i urodzonych prosiąt. Stwierdzono jednak, że lochy otrzymujące olej kokosowy urodziły i odchowały więcej prosiąt (mniej upadków). W całym okresie odchowu średnie przyrosty dzienne prosiąt były wyższe o 4,9% od kontrolnych (P<0,05). W 21 dniu życia prosięta pochodzące od loch otrzymujących w mieszance olej rzepakowy miały istotnie niższy poziom przeciwciał IgM oraz IgG (P<0,01).

Obszary tematyczne

114

Zastosowane w paszy dla prosiąt dodatki wpłynęły korzystnie na wskaźniki odchowu prosiąt (Tabela 1). Prosięta otrzymujące kwas C8 rosły istotnie szybciej (P<0,01) niż kontrolne i były w 84 dniu życia istotnie cięższe (o 3,56 kg) (P<0.01). Mniej wyraźny był wpływ dodatku oleju MCT. Prosięta rosły jednak szybciej niż kontrolne (P<0,05), co pozwoliło na uzyskanie przez nie masy ciała wyższej o 1,95 kg w porównaniu do kontrolnych. Obserwowano mniej upadków po zastosowaniu oleju MCT oraz kwasu kaprylowego.

Tabela 1. Wskaźniki odchowu prosiąt Rodzaj oleju dla loch Dodatki dla prosiąt

I SEM rzepakowy kokosowy 0 olej MCT C8

Liczba prosiąt urodz. (szt.) 141 144 95 95 93 - -

Upadki prosiąt (%) 9,9 2,8 8,4 4,2 4,3 - -

Masa ciała prosiąt (kg)

1 dzień życia 28 dzień życia 84 dzień życia

1,78 7,71

26,09a

1,77 7,85

27,27b

1,72 7,39a

24,84Aa

1,80 8,00b

26,79ABb

1,80 7,95ab

28,40Bb

0,399 0,001 0,944

0,022 0,103 0,309

Średnie przyrosty dzienne w okresie (g)

1–28 dnia życia 28–84 dnia życia 1–84 dnia zycia

220 328a 292a

225 347b 307b

210 311A 278Aa

230 336ABa 301ABb

228 365Bb 320Bb

<0,001 0,539 0,913

3,49 7,79 4,85

Dodatek kwasu C8 w mieszankach dla prosiąt obniżył zawartość imunoglobulin IgM i IgG w 21 dniu życia, w porównaniu do prosiąt grupy kontrolnej (P<0,05). W 60 dniu życia u prosiąt otrzymujących olej MCT stwierdzono wyższy poziom IgG w porównaniu do pozostałych (P<0,01). Kwas C8 wpłynął na zmniejszenie masy całego przewodu pokarmowego (p<0,05). Lżejsze były głównie dwunastnica i jelito ślepe prosiąt (P<0,01). Równocześnie stwierdzono, że kwas ten wpłynął istotnie na zmniejszenie długości jelita cienkiego, ślepego i grubego (P<0,01), ale stwierdzono istotnie wyższe kosmki jelitowe w dwunastnicy (P<0,05). Masa serca, nerki i sadła była podobna u wszystkich prosiąt, dodatek oleju MCT zwiększył masę wątroby (P<0,05) i śledziony (P<0,01). Również kosmki jelitowe prosiąt otrzymujących olej MCT były o 6% wyższe. Masa ciała prosiąt otrzymujących od odsadzenia przez 4 dni grelinę, podawaną strzykawką do żyły usznej w ilości 2 ml/szt. roztworu o stężeniu 2µg nie różniła się od kontrolnych. Dopiero w okresie od 56–84 dnia życia były one wyższe, ale żadne różnice nie zostały potwierdzone statystycznie.

Podsumowując można stwierdzić, że udział oleju kokosowego wpływa korzystnie na

wskaźniki reprodukcyjne loch i obniża ilość upadków prosiąt. Stwierdzono, że dodatek kwasów średniołańcuchowych poprawia przyrosty prosiąt, przy czym zastosowany kwas kaprylowy okazał się bardziej efektywny niż mieszanina kwasów średniołańcuchowych zawarta w oleju MCT. Cel 2.

Kolejnym zagadnieniem była ocena wpływu podawania wysokozdyspergowanego SiO2 (hdSiO2) oraz chronionych kwasów organicznych lochom w okresie okołoporodowym oraz prosiętom w trakcie odchowu, na zmniejszenie skutków zakażeń bakteryjnych.

Obszary tematyczne

115

Układ doświadczenia

Grupy 1–28 dnia życia 28–42 dnia życia 42–70 dnia życia

kontrola bez dodatku bez dodatku bez dodatku

A SiO2

Kwasy org. FOS Yucca Sch.

400 2000 2000 1200

SiO2 Kwasy org. FOS Yucca Sch.

600 1500 3000 1000

SiO2 Kwasy org. FOS Yucca Sch.

500 1200 6000 800

B SiO2

Kwasy org. FOS* Yucca Sch.

800 2000 2000 1200

SiO2 Kwasy org. FOS* Yucca Sch.

1200 1500 3000 1000

SiO2

Kwasy org. FOS* Yucca Sch.

1000 1200 6000 800

* Fruktooligosacharyd

Tabela 2. Wskaźniki odchowu prosiąt

Okres odchowu (dni) Grupa żywieniowa

SEM P Kontrola Grupa A Grupa B

Liczba prosiąt urodzonych 63 65 66 - -

Upadki (1-70 dniem życia) 5(7,93%) 2 (3,07%) 2 (3,03%) - -

Średnie przyrosty masy ciała prosiąt w trakcie odchowu (g/dzień)

1-28 198a 224ab 238b 10,64 0,028

28-42 124a 140ab 178b 11,91 0,024

42-70 370a 482b 487b 15,84 0,011

1-70 246aA 296bAB 333cB 9,52 0,009

W całym okresie odchowu prosiąt między 1 a 70 dniem życia, stwierdzono korzystny

wpływ zastosowanych dodatków na przyrosty masy ciała prosiąt. Stwierdzono istotnie wyższe przyrosty masy ciała prosiąt w grupach doświadczalnych A i B (Tabela 2).

Średnie pobranie paszy przez prosięta w okresie odchowu przy losze było podobne we wszystkich grupach. Wzrost spożycia paszy nastąpił po 42 dniu życia i prosięta grupy A i B pobierały jej istotnie więcej. Badania hematologiczne krwi prosiąt w 70 dniu życia wykazały obniżenie ilości białych krwinek (WBCB) oraz poziom bazofili, w grupie A i B (P<0,001). Wyższy wskaźnik MPV (średnia objętość krwinki czerwonej) zaobserwowano w grupie kontrolnej w stosunku do grupy doświadczalnej B (P<0,0001). Odnotowano istotnie wyższą aktywność enzymu wątrobowego aminotransferazy alaninowej (ALT) (P<0,00001) oraz aminotransferazy asparaginowej (AST) (P<0,02) u prosiąt grup A i B.

Badane preparaty spowodowały istotne obniżenie zawartości amoniaku w treści jelita ślepego i w kale zwierząt oraz efektywnie stymulowały wzrost populacji drobnoustrojów komensalnych obniżając poziom bakterii chorobotwórczych (Tabela 3).

Obszary tematyczne

116

Tabela 3. Wpływ badanych preparatów na skład mikroflory treści jelita ślepego i okrężnicy bliższej (log10 jtk g-1)

Kontrola Grupa A Grupa B

jelito ślepe

okrężnica bliższa

jelito ślepe

okrężnica bliższa

jelito ślepe

okrężnica bliższa

Całkowita liczba bakterii

Lactobacillus/Enterococcus Enterobacteria Salmonella i Shigella Bacteroides/Prevotella Clostridium Escherichia coli

4,25 3,98 4,58 1,08 3,42 1,88

3,62x103

5,88 4,95 5,68 2,02 4,28 3,82

2,46x10-5

5,48 5,97 3,11 0,32 2,11 0,52

0,42x102

7,22 6,11 2,98 1,06 2,92 1,86

0,36x10-3

5,05 5,08 2,44 0,16 1,66 0,28

0,27x102

6,84 5,48 2,29 0,64 2,26 1,02

0,20x10-3

Podsumowując można stwierdzić, że wzbogacenie diety loch i prosiąt kompleksowym

dodatkiem zawierającym nano struktury SiO2, mieszaninę chronionych kwasów organicznych oraz fruktooligosacharyd i ekstrakt z Yucca Schidigera stanowi realną metodę jednoczesnej poprawy zdrowotności i produkcyjności odchowywanych prosiąt zmniejszając jednocześnie emisję azotu do środowiska.

Cel 3. Badając wpływ podwyższonego poziomu witaminy D3 lub 25-hydroksywitaminy D3 na

wskaźniki produkcyjne i zdrowotne loch, prosiąt i tuczników oraz jakość mięsa wykonano

doświadczenie na 64 tucznikach (32♀ i 32♂) oraz 16 lochach z potomstwem. Zwierzęta podzielono na 4 grupy, żywione mieszankami paszowymi różniącymi się jedynie poziomem i formą witaminy D (cholekalcyferol vs. 25-hydroksycholekalcyferol).

Otrzymane wyniki wskazują, że większa od standardowo stosowanej ilość witaminy D3 w paszy oraz zastosowanie 25-hydroksywitaminy D3 korzystnie wpłynęło na wzrost świń w początkowym okresie tuczu oraz zaopatrzenie organizmu w witaminę D3 i wapń. Mięso świń otrzymujących 25-hydroksywitaminę charakteryzowało się lepszą wodochłonnością i mniejszymi stratami podczas przechowywania i obróbki termicznej, co sugeruje możliwość stosowania tej formy witaminy jako żywieniowego czynnika poprawiającego jakość mięsa. Wprowadzenie 25-hydroksywitaminy do paszy w większym stopniu ograniczało zmiany barwy mięsa po okresie przechowywania w zamrożeniu. Podwyższony poziom witaminy D3 w paszy istotnie korzystnie wpłynął na kruchość mięsa, zmniejszając wartość siły cięcia oraz wytrzymałość mięsa. Kości udowe były lepiej zmineralizowane oraz miały grubsze ściany trzonu u zwierząt żywionych mieszanką paszową z podwyższoną zawartością witaminy D3. Obniżony poziom we krwi wskaźnika stanu zapalnego sugeruje możliwość poprawy statusu zdrowotnego zwierząt poprzez podwyższenie ilości witaminy D3 w paszy, lub jeszcze bardziej poprzez zastąpienie jej formą 25(OH)D3.

W doświadczeniu przeprowadzonym na lochach stwierdzono, że większa ilość witaminy D3 w paszy, a szczególnie jej aktywna forma 25-hydroksywitamina, przyczyniły się do lepszego zaopatrzenia organizmu samic w tę witaminę. Lochy te urodziły i odchowały o ponad 1 prosię więcej w miocie. Zaobserwowano, że prosięta urodzone przez lochy otrzymujące witaminę D częściowo w formie 25(OH)D3 (grupa III) cechowały się wyższym

Obszary tematyczne

117

poziomem tej witaminy we krwi i wyższą masą ciała. We wszystkich grupach doświadczalnych straty prosiąt w całym okresie odchowu były niższe niż w grupie kontrolnej.

Tabela 4. Wybrane wyniki badań

Wyszczególnienie

Grupa I Standardowy

poziom, wit. D3

Grupa II Podwyższony

poziom, wit. D3

Grupa III Podwyższony

poziom, wit.D3 +

25(OH)D3

Grupa IV Standardowy

poziom, 25(OH)D3

Tucz

nik

i

Przyrosty dzienne mc (30–110 kg), g

894 a 916 ab 933 b 935 b

Zużycie paszy na 1 kg (30–110 kg), kg

2,90 2,86 2,83 2,81

Siła cięcia mięsa (longissimus m.) 72,48 b 56,06 a 55,12 a 64,51 ab

Wyciek swobodny miesa, % 4,62 4,29 3,85 3,87

BMC kości*, g 86,91 89,63 87,50 86,43

BMD kości**, g/cm2 1,09 1,13 1,10 1,08

Poziom 25(OH)D3 we krwi, ng/ml

39,67 a 63,96 b 124,93 c 133,5 c

Poziom wapnia we krwi, mg/dl 9,57 10,18 10,10 10,04

Poziom wskaźnika CRP we krwi, mg/l

0,85 b 0,63 ab 0,35 a 0,40 a

Pro

się

ta

Ilość prosiąt urodzonych w miocie, szt.

9,5 9,5 11,3 10,7

Ilość prosiąt odsadzonych w miocie, szt.

9,0 8,8 10,3 10,3

Masa ciała urodzonych prosiąt, kg

1,63 1,57 1,78 1,62

Prosięta padłe, % 10,5 7,9 8,9 6,9

Poziom 25(OH)D3 we krwi, ng/ml

17,40 a 24,58 a 73,18 b 65,24 b

Poziom wapnia we krwi, mg/dl 12,78 13,00 13,07 13,27

Loch

y

Poziom 25(OH)D3 we krwi, ng/ml

45,27 a 53,14 a 76,77 b 78,00 b

Poziom wskaźnika CRP we krwi, mg/l

1,57 1,03 0,56 0,90

* Zawartość składników mineralnych ** Gęstość kości

Podsumowując otrzymane wyniki można stwierdzić, że większa ilość witaminy D3 w paszy oraz zastosowanie 25-hydroksywitaminy D3 korzystnie wpłynęło na wzrost świń oraz zaopatrzenie organizmu w witaminę D3 i wapń.

Obszary tematyczne

118

Fot. 1. Tryczki w klatce metabolicznej (fot. B. Borys)

zadanie 05-013.1

„Żywienie zwierząt przeżuwających w aspekcie ochrony środowiska, poprawy ich wydajności i zdrowotności”

Kierownik zadania: prof. dr hab. Barbara Niwińska

Cel badań stanowiła ocena możliwości wykorzystania czynników żywieniowych z ograniczeniem emisji do środowiska substancji szkodliwych przez zwierzęta przeżuwające, w poprawie efektywności wychowu cieliczek oraz efektywności produkcyjnej krów mlecznych.

Badania nad wykorzystaniem czynników żywieniowych w ograniczeniu metanogenezy żwaczowej przeprowadzono na tryczkach (mieszańce F1 Ile de France x plenno-mleczna owca ołudzka, merynos polski) w okresie tuczu do uzyskania masy ciała 35 (±3) kg. Oceniane czynniki żywieniowe stanowiły: rodzaj paszy objętościowej (porównano: zielonkę z traw vs zielonkę z koni-czyny czerwonej) oraz skład mieszanki treściwej (porównano: niskotłuszczowa – zawierającą poekstrakcyjne śruty vs wyso-kotłuszczową – zawierającą wytłoki i pełnotłuste nasiona). Oceniono także wpływ czynników żywieniowych na jakość uzyskanej jagnięciny.

Pomiary emisji przeprowadzono w komorach metabolicznych (Fot. 1). Uzyskane wyniki wykazały, że udział w dawce pokarmowej koniczyny czerwonej w porównaniu do trawy obniżył produkcję metanu, podobny wpływ miała wysokotłuszczowa mieszanka treściwa w porównaniu do niskotłuszczowej. Najmniej metanu produkowały tryczki karmione koniczyną czerwoną i wysokotłuszczową mieszanką treściwą (Tabela 1).

Tabela 1. Wpływ składu dawki pokarmowej na produkcję metanu

Wyszcze-gólnienie

Pasza objętościowa – zielonki

Trawa Koniczyna czerwona

Mieszanka treściwa Nisko-

tłuszczowa KONTROLNA

Wysoko-tłuszczowa

Nisko-tłuszczowa

Wysoko-tłuszczowa

Produkcja metanu (g/zwierzę/dobę) 21,05 20,60 19,75 15,60

W porównaniu do grupy kontrolnej = 1.0 1.00 0.98 0.94 0.74

Analizowane czynniki żywieniowe nie wpłynęły na przebieg tuczu jagniąt, które

przyrastały średnio 267 g/dobę. Poubojowa ocena wartości rzeźnej jagnięciny wykazała wyższy udział tłuszczu w tuszach, a także w mięśniu longissimus dorsi jagniąt karmionych mieszanką treściwą o wyższej zawartości tłuszczu. Tłuszcz ten zawierał tę sama ilość cholesterolu, jednak mniej oksysteroli w porównaniu do składu tłuszczu u jagniąt pozostałych grup żywieniowych.

Obszary tematyczne

119

Uzyskane wyniki wskazują, że zastąpienie zielonki z traw zielonką z koniczyny czerwonej oraz wprowadzenie do mieszanki treściwej 35% udziału komponentów oleistych w postaci wytłoków i pełnotłustych nasion pozwala zmniejszyć o około 25% emisję metanu bez pogorszenia wyników tuczu i wartości rzeźnej jagniąt, przy zwiększeniu otłuszczenia tusz i mięsa, przy towarzyszącej tym zmianom poprawie jakości zdrowotnej uzyskanej jagnięciny.

Badania nad wykorzystaniem czynników żywieniowych w poprawie efektywności wychowu intensywnie żywionych cieliczek przeprowadzono na cielętach rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej w okresie od 8 do 70 dnia życia. Oceniane czynniki żywieniowe stanowiły: rodzaj paszy płynnej (porównano: mleko krowie vs preparat mlekozastępczy) oraz poziom kwasu masłowego w składzie preparatu mlekozastępczego (porównano: 0 vs 0,6 vs 1,1%) i rodzaju soli będącej źródłem kwasu masłowego (porównano: maślan sodu vs maślan wapnia).

Wyniki oceny wpływu rodzaj paszy płynnej przy zastosowaniu intensywnego poziomu żywienia (o około 11 MJ energii metabolicznej ponad zapotrzebowanie bytowe obliczone wg norm żywienia bydła mlecznego NRC, 2001), wykazały, że cielęta żywione preparatem mlekozastępczym uzyskiwały niższe przyrosty masy ciała oraz częściej chorowały w porównaniu do cieląt karmionych mlekiem pełnym (Tabela 2). Uzyskane wskaźniki fizjologiczne wykazały także, że rodzaj paszy płynnej moduluje przemiany metaboliczne oraz przebieg fermentacji w żwaczu i jelicie grubym.

Tabela 2. Wpływ rodzaju paszy płynnej na wskaźniki efektywności wychowu i fizjologiczne cieląt

Wyszczególnienie RODZAJ PASZY PŁYNNEJ

P ≤ PREPARAT MLEKOZASTĘPCZY

MLEKO KROWIE Wskaźniki wzrostowe i zdrowotne

Okres (od – do d.ż.)

Przyrost masy ciała (kg)

8-49 19,8 29,0 0,000

8-70 49,3 58,3 0,048

Choroby (liczba dni) 8-35 2,0 0,0 0,015

Wskaźniki fizjologiczne w 35 d. ż.

Koncentracja w surowicy krwi (mmol/L)

Kwas -hydroksy masłowy 0,12 0,12 0,938

Glukoza 7,11 8,13 0,024

Koncentracja w treści odcinków przewodu pokarmowego (mmol/L płynu)

ŻWACZ

octowy 48,23 37,29 0,039

propionowy 34,13 19,06 0,001

masłowy 11,15 9,56 0,024

Suma LKT 101,97 71,05 0,003

pH 5,78 6,10 0,027

JELITO CZCZE

octowy 9,37 8,98 0,877

propionowy 1,26 0,80 0,396

masłowy 0,45 0,19 0,191

Suma LKT 12,75 10,68 0,547

pH 6,50 6,41 0,539

JELITO ŚLEPE

octowy 194,18 166,32 0,034

propionowy 59,94 41,96 0,058

masłowy 31,57 19,14 0,020

Suma LKT 289,32 235,06 0,186

pH 5,82 6,57 0,003

Obszary tematyczne

120

Uzyskane wyniki wykazały, że dawki pokarmowe preparatu mlekozastępczego o za-wartości około 26% białka ogólnego, 18% tłuszczu i 21 MJ energii brutto w suchej masie nie pokrywają potrzeb pokarmowych cieliczek w takim stopniu jak izoenergetyczne dawki mleka pełnego. Wskazują także, że pasza płynna kształtuje przebieg rozwoju mikrobiologicznych procesów trawiennych w przewodzie pokarmowym cieląt.

Wprowadzenia do składu preparatu mlekozastępczego kwasu masłowego w postaci soli wpłynęło na wskaźniki wzrostowe i fizjologiczne cieląt (Tabela 3). Dodatek 1,1% kwasu masłowego wpłynął korzystnie na przyrosty masy ciała cieląt oraz koncentrację metabolitów we krwi (kwas ß-hydroksy-masłowy, glukoza), a także stymulował syntezę kwasu masłowego w treści żwacza. Zastosowanie źródła kwasu masłowego w postaci maślanu sodu poprawiło koncentrację metabolitów we krwi (kwas ß-hydroksy-masłowy, glukoza) w porównaniu do źródła kwasu masłowego w postaci maślanu wapnia.

Tabela 3. Wpływ poziomu i rodzaju soli kwasu masłowego w paszy płynnej na wskaźniki

efektywności wychowu i fizjologiczne cieląt

Wyszczególnienie

Poziom dodatku (%) Rodzaj soli P ≤

0,0 0,6 1,1

Brak

Maślan

Poziom Rodzaj Współ-

działanie Sodu Wapnia Wskaźniki wzrostowe i zdrowotne

Okres (od – do d.ż.)

Przyrost masy ciała (kg)

8-49 19,6b 20,4

a 21,4

a 19,8 21,2 20,4 0,068 0,493 0,540

8-70 49,2 50,0 51,6 49,2 51,0 50,7 0,449 0,891 0,784

Choroby (liczba dni) 8-35 2,0 2,0 1,8 2,0 1,5 2,3 0,845 0,333 0,797

Wskaźniki fizjologiczne w 35 d. ż.

Koncentracja w surowicy krwi (mmol/L)

Kwas ß-hydroksy-masłowy 0,12c 0,13

b 0,15

a 0,12

b 0,15

a 0,14

a 0,021 0,070 0,042

Glukoza 7,11a 6,77

b 6,37

c 7,11

a 6,44

c 6,74

b 0,041 0,062 0,047

Niezestryfikowane kwasy tłuszczowe

0,07 0,08 0,09 0,07 0,08 0,09 0,617 0,075 0,151

Koncentracja w treści odcinków przewodu pokarmowego (mmol/L płynu)

ŻWACZ

octowy 48,2 52,0 51,4 48,2 51,5 52,0 0,854 0,890 0,846

propionowy 34,1 32,9 32,5 34,1 32,5 32,9 0,933 0,930 0,992

masłowy 11,2b 11,6

b 14,1

a 11,2 13,7 12,0 0,058 0,209 0,110

Suma LKT 102,0 106,5 105,9 102,0 104,2 108,1 0,941 0,635 0,929

pH 5,78 5,59 5,60 5,78 5,59 5,60 0,918 0,937 0,676

JELITO CZCZE

octowy 9,37 11,86 9,29 9,37 12,47 8,68 0,398 0,218 0,494

propionowy 1,26 0,99 2,23 1,26 2,05 1,04 0,364 0,488 0,654

masłowy 0,45c 0,39

b 0,28

a 0,45

a 0,20

b 0,50

a 0,057 0,034 0,046

Suma LKT 12,4 13,6 12,0 12,4 15,4 10,3 0,670 0,191 0,580

pH 6,50 6,65 6,52 6,50 6,58 6,59 0,244 0,902 0,609

JELITO ŚLEPE

octowy 194,2a 199,1

a 158,7

b 194,2 181,3 176,4 0,072 0,820 0,287

propionowy 59,9 47,3 60,5 59,9 55,1 52,6 0,150 0,779 0,463

masłowy 31,6 24,6 29,4 31,6 28,1 25,9 0,361 0,685 0,652

Suma LKT 287,0 231,4 289,8 287,0 265,3 255,9 0,105 0,788 0,359

pH 5,82 6,03 5,88 5,82 6,00 5,92 0,376 0,630 0,660

Uzyskane wyniki wykazują, że wprowadzenie dodatku kwasu masłowego w formie soli

maślanowych poprawia przyrosty masy ciała u cieląt. Wzrost koncentracji kwasu ß-hydroksy-

Obszary tematyczne

121

masłowego przy równoczesnym obniżeniu koncentracji glukozy we krwi potwierdza stymulującą rolę endogennego kwasu masłowego w rozwoju ketogenezy w ścianie rozwijającego się żwacza. Najbardziej efektywny jest dodatek 1,1% kwasu masłowego podany w formie maślanu sodu. Wyniki sugerują, że mechanizm tych zmian jest wynikiem współdziałania rozwoju mikrobiologicznych procesów trawiennych w treści żwacza w kierunku produkcji kwasu masłowego ze wzrostem aktywności metabolicznej ściany przewodu pokarmowego.

Badania nad wykorzystaniem czynników żywieniowych w poprawie efektywności produkcyjnej krów mlecznych objęły opracowanie technologii obróbki ziarna jęczmienia, poprawiającej wykorzystanie skrobi jako źródła energii.

Prace nad technologią zrealizowano w 3-etapach. W 1-szym etapie porównano tempo rozkładu suchej masy po 1 i 8 godzinach inkubacji w żwaczu przetokowanych krów ziarna jęczmienia w 2-ch postaciach fizycznych (śrutowanej vs. gniecionej), w zależności od koncentracji w roztworze wodnym (1% vs 2,5% vs 5%) odczynników (kwas mlekowy vs propionowy vs taninowy vs zasada sodowa vs potasowa). Roztwory testowanych substancji mieszano ze śrutowanymi lub gniecionymi nasionami jęczmienia w stosunku wagowym 1:1, uzyskany materiał pozostawiono w temperaturze pokojowej przez 48h, następnie suszono w suszarce przewiewowej przez 48h w temperaturze 55°C, rozdrobniano przy pomocy młynka wyposażonego w sita o średnicy 1,2 mm i naważono do woreczków, które następnie inkubowane w żwaczu. Grupę kontrolną stanowiło ziarno nie poddane działaniu odczynników chemicznych. Najniższy rozkład charakteryzował nasiona jęczmienia traktowane NaOH (niezależnie od koncentracji), równie skuteczne było oddziaływanie 5% roztworem kwasu taninowego i zasady potasowej.

W 2-gim etapie przeprowadzono kompleksową ocenę tempa trawienia żwaczowego skrobi preparowanych nasion jęczmienia o poprzednio stwierdzonym najniższym rozkładzie suchej masy w żwaczu. Ocenę tempa trawienia skrobi przeprowadzono na podstawie 6-ciu pomiarów strawności w żwaczu skrobi (0, 2, 4, 8, 16 i 24 godzin). Stwierdzono, że najwolniej jest rozkładana w żwaczu skrobia nasion jęczmienia traktowanych 2,5% roztworem NaOH lub KOH.

W 3-cim etapie oceniono wpływ żywienia zwierząt dawką zawierającą preparowane ziarna jęczmienia traktowane 2,5% roztworem NaOH lub KOH na przebieg fermentacji w żwaczu przetokowanych skopów. Zastosowanie gniecionego ziarna jęczmienia trakto-wanego 2,5% roztworem zasad sodowej lub potasowej nie wpłynęło na odczyn kwasowy treści żwacza (Tabela 4).

Tabela 4. Wpływ skarmiania gniecionego preparowanego ziarna jęczmienia na wartość pH płynu żwacza owiec

Wyszczególnienie

Ziarna jęczmienia Średnia SEM

Nie traktowane Traktowane 2,5% roztworem

KONTROLA NaOH KOH

Minimum 6,16 6,28 6,09 6,17 0,039

Średnia wartość 6,52 6,58 6,46 6,52 0,026

Maximum 6,92 7,03 6,84 6,93 0,031

SD 0,14 0,16 0,16 0,16 0,006

Obszary tematyczne

122

Zastosowanie preparowanych form ziarna jęczmienia w żywieniu przetokowanych skopów nie wpłynęło na koncentrację amoniaku (Wykres 2) oraz lotnych kwasów tłuszczowych w treści żwacza (Wykres 3).

Wykres 2. Średnia koncentracja amoniaku (mg N/ml) w płynie żwaczowym,

przed zadaniem paszy (0 h) oraz po upływie 2, 4 i 8 h po zadaniu paszy

Uzyskane wartości pH, koncentracji amoniaku i lotnych kwasów tłuszczowych mieszczą

się w granicach fizjologicznych, charakteryzujących prawidłowe funkcjonowanie żwacza.

Wykres 3. Wpływ preparowanego ziarna jęczmienia na koncentrację lotnych kwasów tłuszczowych: octowego, propionowego i masłowego w płynie żwaczowym owiec

Uzyskane wyniki wskazują, że zastosowanie w żywieniu przeżuwaczy nasiona jęczmienia traktowane 2,5% roztworem zasad sodowej lub potasowej nie prowadzi do zakłóceń funkcjonowania biocenozy żwacza, a preparowane nasiona stanowią źródło dobrze wykorzystywanej przez mikroorganizmy żwacza energii. Jednak zastosowanie preparo-wanego ziarna jęczmienia uzyskanego według opisanej technologii w żywieniu wysokoprodukcyjnych krów wymaga dalszych badań.

Ko

nce

ntr

acja

w p

łyn

ie

żwac

za (

mg

N-N

H3

/ml)

Obszary tematyczne

123

zadanie 05-014.1

„Wpływ żywienia i stosowania dodatków paszowych na parametry fizjologiczne warunkujące wzrost i produkcyjność zwierząt”

Kierownik zadania: prof. dr hab. Mariusz Pietras

Kontynuowano badania nad określeniem wpływu stosowania w żywieniu zwierząt różnych pasz i dodatków paszowych na przemiany metaboliczne i aktywność wydzielniczą gruczołów wewnętrznego wydzielania, wpływających na przebieg procesów wzrostu oraz kształtowanie parametrów produkcyjnych. W ramach realizacji zadania określono wpływ oleju z granatów na status fizjologiczny oraz jakość kośćca kości udowej i piszczelowej kur nieśnych. Doświadczenie przeprowadzono na 48 kurach nioskach Hy-Line w wieku 24 tygodni. Ptaki przydzielono do 4 grup żywieniowych po 12 sztuk w każdej. Kury żywiono ad libitum mieszankami paszowymi o różnym udziale olejów roślinnych przy stałym dostępie do wody. Grupa kontrolna (I) otrzymywała w mieszance 4% oleju rzepakowego. Grupy doświadczalne II-IV otrzymywały odpowiednio 0,5, 1,0 i 1,5% oleju z pestek granatów. W 34 tygodniu życia kury zważono, a następnie poddano ubojowi. Po uboju wypreparowano kości udową oraz piszczelową w celu wykonania analiz (tab. 1.).

Tabela 1. Parametry jakości kości kur niosek

Parametr GRUPA

SEM I II III IV

Masa kości udowej (g) 8,63b 8,79b 9,02ab 7,98c 0,07

Masa kości piszczelowej (g) 10,88 11,00 11,64 10,68 0,58

Długość kości udowej (mm) 87,09 87,87 85,62 85,69 4,29

Długość kości piszczelowej (mm)

122,74ab 124,71a 120,35b 122,26ab 4,48

Wytrzymałość kości udowej (N)

186,00b 182,97b 206,77a 167,63c 17,15

Wytrzymałość kości piszczelowej (N)

162,98ab 156,61ab 188,65a 141,47b 9,68

Zawartość popiołu (%) w kości udowej

34,05 33,81 34,26 32,98 11,94

Zawartość popiołu (%) w kości piszczelowej

33,52 33,56 32,08 32,21 5,293

a,b – średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P<0.05

Stwierdzono, że masa kości udowych kur żywionych dietą kontrolną bez udziału oleju z nasion granatu wyniosła 8,63 g i nie różniła się istotnie od grup otrzymujących paszę zawierającą 0,5% oraz 1,0% tego oleju. Najniższy wynik otrzymano w grupie kur niosek,

Obszary tematyczne

124

której podawano dietę z 1,5% udziałem oleju z nasion granatu. Po 10-tygodniowym okresie podawania ptakom paszy z udziałem oleju z nasion granatu nie stwierdzono istotnych różnic w długość kości udowej. Natomiast 0,5% udział omawianego oleju w paszy dla kur nieśnych wpłynął na zwiększenie długości kości piszczelowej. Nie zaobserwowano wpływu poziomu oleju z nasion granatów na masę kości piszczelowej. Wzrost udziału oleju z nasion granatu w paszy do 1,0% spowodowało skrócenie kości piszczelowej i zwiększyło istotnie odporność kości udowej i piszczelowej na złamania. Natomiast zwiększenie udziału tego oleju do 1,5% spowodowało istotne obniżenie wytrzymałości kości udowej jak i piszczelowej. Zawartość popiołu surowego jest wyznacznikiem mineralizacji kości. We wszystkich grupach doświadczalnych wartość tego parametru kształtowała się na zbliżonym poziomie. W grupie otrzymującej 1% udział oleju z nasion granatu odnotowano istotnie zwiększoną wytrzymałość kości piszczelowej i udowej co powinno być skorelowane z lepszą mineralizacją kości. Można przypuszczać, że olej z granatów wywiera wpływ na budowę warstwy korowej kości poprzez jej zgrubienie i lepsze wykształcenie co powodowało ich większą wytrzymałość mechaniczną.

Badano również wpływ poziomu i formy witaminy D3 ma wybrane wskaźniki lipidowe oraz zwartość hormonów tarczycy we krwi tuczników. Doświadczenie przeprowadzono na 64 tucznikach (32 loszki i 32 wieprzki), które podzielono na 4 grupy, żywione izobiałkowymi i izoenergetycznymi mieszankami paszowymi, różniącymi się poziomem i formą witaminy D (cholekalcyferol vs. 25-hydroksycholekalcyferol). Koncentracja pozostałych składników mineralnych i witaminowych w premiksach była dostosowana do potrzeb danej grupy technologicznej zwierząt, a w jej obrębie była identyczna dla każdej z 4 grup objętych badaniami. Zwierzęta utrzymywano indywidualnie i żywiono dawkowanymi ilościami paszy, w zależności od masy ciała, którą kontrolowano co dwa tygodnie. Tucz doświadczalny prowadzono od około 30 do 110 kg masy ciała. Po zakończeniu tuczu pobrano przyżyciowo od zwierząt próbki krwi do dalszych analiz (tab. 2).

Tabela 1. Wpływ poziomu i formy witaminy D3 na wybrane wskaźniki lipidowe (mg/dl)

oraz zwartość hormonów tarczycy (nmol/l) we krwi tuczników

Hormon Grupa

SEM I II III IV

Cholesterol 92,6a 91,58a 82,51b 76,10b 8,79

Trójglicerydy 33,78b 37,94b 47,73a 47,10a 2,04

Glukoza 227,84a 215,34ab 209,77b 205,69b 5,76

T3 0,67 c 0,75 c 0,99 b 1,01 a 0,014

T4 34,74 b 35,85 b 42,87 a 43,26 a 16,44

a,b – średnie oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy P<0.05

Obszary tematyczne

125

Suplementacja diety dla tuczników 25-hydroksywitaminą D3 (IU) spowodowała istotne obniżenie poziomu cholesterolu i glukozy przy jednoczesnym wzroście poziomu tróglicerydów Suplementacja diety dla tuczników 25-hydroksywitaminą D3 (IU), spowodowała również istotny wzrost hormonów tarczycy w osoczu zwierząt. Efektu tego nie zaobserwowano dla witaminy D3.

Stwierdzono, że zastosowanie 1% udziału oleju z nasion granatów w mieszance dla kur niosek korzystnie wpływa na wytrzymałość kości nóg. Wykazano, że 25-hydroksywitamina D3 wprowadzona do diety tuczników zwiększa aktywność wydzielniczą tarczycy oraz obniża zawartość cholesterolu i glukozy w plazmie krwi.

zadanie 05-014.2

„Wpływ wartości pokarmowej wybranych odmian owsa na wskaźniki lipidowe i hormonalne krwi oraz użytkowość rzeźną gęsi owsianych Białych Kołudzkich”

Kierownik zadania: dr inż. Halina Bielińska

W okresie sprawozdawczym prowadzono badania nad wpływem różnych odmian owsa na wskaźniki lipidowe i hormonalne krwi oraz na wyniki wartości rzeźnej. W badaniach użyto dwóch odmian owsa „Furman” i „Nagus” o zróżnicowanej wartości pokarmowej. Materiał doświadczalny stanowiło 200 gąsiąt Białych Kołudzkich®, które oznakowano znaczkami kłódeczkowymi, określono ich masę ciała i rozdzielono do dwóch grup, po 100 sztuk samców i 100 sztuk samic. Gęsi utrzymywano zgodnie z technologią tuczu owsianego i wymogami dobrostanu. Do końca 12. tygodnia odchowu gęsiory i gęsi żywione były jednolicie roślinną mieszanką treściwą, odpowiednią dla danego okresu odchowu. Oprócz paszy treściwej skarmiano zielonkę ciętą głównie z żyta i traw, przy równoczesnym dostępie gęsi do pastwiska. Po ukończeniu 12. tygodnia życia ptaki rozdzielono do dwóch grup, po 100 szt. (50♂♂+50♀♀). W okresie 3 tygodni tuczu owsianego skarmiano całe ziarno owsa: w grupie I (kontrolna) odmianę Furman, w grupie II (doświadczalnej) odmianę Nagus. W trakcie doświadczenia kontrolowaqno masę ciała gęsi oraz zużycie paszy. Po ukończeniu tuczu wybrano i ubito z każdej grupy po 16 ptaków (8♂♂+8♀♀) o masie ciała zbliżonej do średniej. W trakcie uboju pobrano krew do dalszych analiz oraz przeprowadzono częściową desekcję tuszek. Spożycie owsa podczas 3. tygodniowego tuczu wynosiło w grupie kontrolnej 10,9 kg/szt., natomiast w grupie doświadczalnej 9,28 kg/szt. Niższe spożycie tej odmiany średnio o ok. 14,9% w porównaniu z odmianą „Furman” spowodowało obniżenie się masy ciała w grupie doświadczalnej w porównaniu do grupy kontrolnej (tab. 1). Wyniki analizy rzeźnej tuszek wskazują na wyraźnie niższe wskaźniki w grupie doświadczalnej, w porównaniu z uzyskanymi w grupie kontrolnej. Różnice te zostały potwierdzone statystycznie z wyjątkiem masy tłuszczu sadełkowego oraz kości z kończyny (tab. 2).

Obszary tematyczne

126

Tabela 1. Wpływ odmiany owsa na parametry tuczne gęsi

Cecha

Grupa - Płeć

I odmiana Furman

II odmiana Nagus

♂♂ ♀♀ ♂♂ ♀♀

Masa ciała (g)

po ukończeniu 12. tygodnia 5182a 4842 5354b 4890

po ukończeniu 15. tygodnia 6761a 6056b 6598c 5642d

Całkowite spożycie owsa kg/szt. 10,90 9,28

Spożycie paszy treściwej na 1 kg masy ciała (kg) 2,7 3,0 2,8 3,3

Spożycie owsa na 1 kg masy ciała (kg) 1,6 1,8 1,4 1,6

a,b,c,d – średnie oznaczone różnymi literami różnią się istotnie statystycznie przy P≤0,05

Tabela 2. Wpływ odmiany owsa na wyniki analizy rzeźnej

Cecha (g) Grupa

I odmiana Furman

II odmiana Nagus

Masa tuszki schłodzonej 3987,0a 3786,9b

Tłuszcz sadełkowy 210,7 189,4

Mięsień piersiowy cały (pojedynczy)

505,4a 473,2b

Sam mięsień piersiowy 374,9a 356,6b

Skóra z tłuszczem podskórnym z mięśnia piersiowego

129,7a 115,9b

Kończyna cała (pojedyncza) 479,8a 450,4b

Same mięśnie udowe i podudzia

286,6a 272,2b

Skóra z tłuszczem podskórnym z mięśni uda i podudzia

115,1a 100,4b

Kości kończyny 74,0 74,2

a,b – średnie oznaczone różnymi literami różnią się istotnie statystycznie przy P≤0,05

Uzyskane wyniki badań nad zastosowaniem w tuczu gęsi owsa odmian: „Furman” i „Nagus”, wskazują na brak uzasadnienia użycia odmiany „Nagus” do szerokiej praktyki rolniczej.

Obszary tematyczne

127

zadanie 05-015.1

„Opracowanie metody oznaczania lotnych związków w mięsie poddanym obróbce termicznej metodą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektometrią mas”

Kierownik zadania: dr hab. Robert Gąsior

W ramach realizowanego zadania wykonano analizy metodą chromatografii gazowej

sprzężonej z spektrometrem mas z wykorzystaniem techniki mikroekstrakcji do fazy stałej (SPME-GC-MS, Ryc. 1), według parametrów ustalonych w 2015 r. Badania przeprowadzono w wersji próbek surowych oraz po obróbce termicznej (170oC, 35 min), na 22 mięśniach nóg gęsi Białej Kołudzkiej pozyskanych po zakończeniu doświadczenia na zwierzętach, wykonanego w Zootechnicznym Zakładzie Doświadczalnym IZ PIB Kołuda Wielka (Ryc. 2). Związki identyfikowano wykorzystując bibliotekę widm masowych zawartą w opro-gramowaniu chromatografu, bazę Flavornet Cornell University NYSAES Geneva, NY14456, USA, bazę danych feromonów i substancji semiochemicznych Pherobase oraz bazę Narodowego Instytutu Standaryzacji i Technologii (NIST). Określono warunki przecho-wywania próbek i parametry walidacyjne, takie jak: granica wykrywalności, zakres oznaczania, odchylenia standardowe i niepewność. Dokonano szczegółowych przeliczeń zawartości lotnych związków organicznych – LZO (jako profil, Area%). Wyniki poddano obróbce statystycznej, z wykorzystaniem wielowymiarowych technik statystycznych.

Walidacja: Na podstawie badań wstępnych (wyniki nie prezentowane) stwierdzono, że

przez co najmniej 6 miesięcy w temperaturze -72oC profil LZO się nie zmienia. Takie warunki i czas przechowywania próbek przed analizą nie dłuższy niż 6 miesięcy, są optymalnymi do tego typu badań. Granicę wykrywalności (Limit of Detection, LOD) określono na podstawie pola powierzchni piku (Area) przypisanego danej substancji. Na chromatogramie wyznaczono te piki, dla których stosunek sygnału do szumów wynosił orientacyjnie 2:1. LOD spełniała jeszcze 2 dodatkowe kryteria: Area>18000 (w jednostkach właściwych chromatografowi Shimadzu GCMS QP 2010 Plus) oraz Area>2 SD zawartości substancji w ślepej próbie. Wyznaczono odchylenie standardowe i niepewność wyników analiz.

Wyniki:

Na podstawie badań 22 próbek mięśnia nogi gęsi określono zakres oznaczania LZO, który wynosił od 0,004% do 68%.

Niepewność Uc, (n=4, poziom ufności 95%) wynosiła od 0,001 (dla związków o niższej zawartości) do 5,6 (dla heksanalu – związku o najwyższej zawartości).

Stwierdzono obecność 254 substancji, z czego zidentyfikowano 138 lotnych związków organicznych.

Zawartości 186 LZO (wyrażone jako % profil) w grupie mięsa surowego różnią się wysoce istotnie od zawartości tych związków w grupie mięsa poddanego obróbce termicznej (170oC, 35 min).

14 najbardziej różnicujących związków pokazano na Ryc. 3. Różnice między porównywanymi grupami są wysoce istotne dla większości (186) LZO. Większość LZO posiada dużą moc różnicującą. Wizualizację podziału na grupy ukazano na Ryc. 4.

Obszary tematyczne

128

Wnioski:

Opracowana metoda badawcza stwarza możliwość oceny mięsa i jego produktów przed i po obróbce termicznej.

Analizowane próbki można podzielić na grupy stosując techniki statystyki wielowymiarowej, w tym analizę metodą głównych składowych.

Opracowana metoda nadaje się do zamierzonego celu.

Ryc. 1. Układ GC-MS do chromatograficznych analiz związków lotnych (fot. K. Wojtycza)

Ryc. 2. Pobieranie próbek: podział próbek i pakowanie próżniowe (fot. K. Wojtycza)

Obszary tematyczne

129

Ryc. 3. Porównanie w mięsie gęsim surowym i po obróbce termicznej wykresów profilu (Area%) 14 najbardziej różnicujących LZO: (1) Acetaldehyde, (2) Methanethiol, (8) 2-Me-thylpropanal, (18) 2-Methylbutanal, (20) Thiophene, (28) Heptane, (29) 2-Ethylfuran, (33) 3-Hydroxy-2-butanone, (56) Pentyl formate, (105) x18.8, (114) Hexanoic acid, (123) 2-acetylthiazole, (145) x24.7, (251) Hexadecanal. Metoda SPME-GC-MS.

Ryc. 4. Analiza Głównych Składowych – wykres punktowy przedstawiający podział próbek na grupy: mięso gęsi surowe i po obróbce termicznej, na podstawie profilu LZO (Area%) oznaczonego metodą SPME-GC-MS.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

mięso gęsi surowe

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

mięso gęsi termika

Obszary tematyczne

130

zadanie 05-016.1

„Walidacja metody oznaczania krótkołańcuchowych kwasów organicznych w kiszonkach z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii jonowej (IC-CD)

i ocena ich zawartości”

Kierownik zadania: dr Waldemar Korol

Cel badań. Celem zadania było opracowanie i walidacja metody oznaczania krótkołańcuchowych kwasów organicznych w kiszonkach metodą wysokosprawnej chromatografii jonowej z detekcją konduktometryczną IC-CD. Określono podstawowe parametry walidacyjne metody dla 10 kwasów (mlekowy, octowy, masłowy, propionowy, mrówkowy, jabłkowy, fumarowy, cytrynowy, sorbowy, benzoesowy) takie jak granica oznaczalności LOQ, zakresy metody, precyzja w warunkach powtarzalności i odtwarzalności wewnątrzlaboratoryjnej, zakres liniowości kalibracji oraz niepewność pomiaru.

Materiały i metody. Do badań krótkołańcuchowych kwasów organicznych w ki-szonkach wykorzystano wysokosprawny chromatograf jonowy Dionex DX 600 z detektorem konduktometrycznym. Materiał do badań stanowiły próbki kiszonek z traw, kukurydzy, lucerny i sianokiszonki. Próbki do badań przygotowano zgodnie z rozporządzeniem 152/2009 i normą PN-EN ISO 6498:2012P „Pasze – Wytyczne do przygotowania próbki”. W latach 2015-16 zrealizowano następujące cele szczegółowe:

– opracowano i sprawdzono metodyki oznaczania krótkołańcuchowych kwasów organicznych w kiszonkach z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii jonowej (IC-CD);

– określenie parametrów walidacyjnych metody IC-CD; – wykonanie badań zawartości kwasów organicznych w 67 próbkach kiszonek. Sprawdzono poprawność precyzji na podstawie równania Horwitza i obliczono

wskaźnik Horwitz’a (HorRat, H). Zadowalające wartości wskaźnika H powinny zawierać się w przedziale 0,5 < H < 2. Oszacowano również niepewności pomiarów przy wykorzystaniu równania Horwitza, jako podwojone docelowe odchylenie standardowe U = 2 x RSD (%).

Wyniki badań parametrów walidacyjnych metody i wyniki badań kwasów organicznych w próbkach kiszonek poddano analizie statystycznej.

Wyniki. Typowy rozdział chromatograficzny wybranych kwasów organicznych przedstawiono na rys. 1.

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 95,0-0,50

-0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,5015,07.14 #10 [modified by xp, 3 peaks manually assigned] ECD_1µS

min

1 - MLEKOWY - 8,233

2 - OCTOWY - 8,840

3 - PROPIONOWY - 10,493

4 - MRÓWKOWY - 11,853

5 - MAS£OWY - 13,700

6 - SORBOWY - 35,673

7 - benzoesowy - 41,643

8 - JAB£KOWY - 46,433

9 - FUMAROWY - 55,453

10 - CYTRYNOWA - 79,903

Rys. 1. Rozdział chromatograficzny kwasów organicznych – roztwór wzorcowy

Obszary tematyczne

131

Parametry walidacyjne metody IC-CD oznaczania kwasów organicznych w kiszonkach i preparatach przedstawiono w Tabeli 1. Zakres liniowości krzywych kalibracyjnych kwasów nie zależał od rodzaju matrycy – był taki sam dla mieszanek paszowych, kiszonek i preparatów zakwaszających. Miarodajność uzyskanych wyników (Tabela 1) została potwierdzona zadowalającymi wynikami badań biegłości. Niepewności pomiaru kwasów organicznych w paszach były zgodne z określonymi dla laboratoriów niemieckiego nadzoru paszowego VDLUFA; mogą być wykorzystane do oceny zgodności wyników badań tych kwasów w paszach zgodnie z rozporządzeniem Komisji (UE) nr 939/2010.

Tabela 1. Wybrane parametry walidacyjne metody oznaczania kwasów organicznych w kiszonkach i preparatach

Kwas organiczny

Parametr walidacyjny

octowy propio- nowy

mrów-kowy

jabłko- wy

fuma-rowy

cytry-nowy

mleko-wy

masło- wy

sorbo- wy

benzo-esowy

Współcz.kor. 0,9990 0,9988 0,9997 0,9990 0,9988 0,9988 0,9999 0,9998 0,9967 0,9979

LOQ (g/kg) 0,50 0,63 0,45 0,45 0,50 0,45 0,25 0,20 1,25 1,25

GZM (g/kg) 69,7 56,4 27,6 70,4 53,0 67,6 25,6 8,00 730 800

SDr (%) 0,62 1,68 0,61 0,47 0,40 1,11 1,04 4,24 6,92 4,51

HorRat (H) 0,71 0,26 0,26 0,19 0,17 0,52 0,52 0,89 2,77 2,03

U (%) 5,96 6,16 6,85 5,95 6,21 5,99 6,94 8,26 4,20 4,14

LOQ – granica oznaczalności; GZM – górny zakres metody; SDr – odchylenie standardowe powtarzalności; U – niepewność rozszerzona.

Tabela 2. Wyniki badania zawartości kwasów organicznych w kiszonkach (n=67), g/kg

Kwas organiczny

Kiszonka (n) mleko-

wy octowy

propio-nowy

jabłko- wy

fuma-rowy

cytry-nowy

mrów-kowy

masłowy

sianokiszonka (16) 8,7 2,8 - 3,1 0,33 2,0 0,55 2,2 (5)

z traw (8) 9,6 3,0 - 2,6 0,44 1,1 0,14 2,1 (1)

z kukurydzy (39) 19,4 5,8 0,47 0,73 0,17 1,5 0,06 0,8 (7)

z lucerny (1) 24,0 8,3 - 5,6 0,10 0,22 0,23 1,9

z lucerny (1) 2,4 1,7 - 15,4 0,68 4,3 0,08 0,12

z lucerny (1) 0,59 4,6 - 0,22 - - - 13,7

z wysłodków (1) 21,4 1,6 - 0,15 0,26 0,12 0,13 0,02

n – ilość próbek

Najwyższe ilości kwasu mlekowego stwierdzono w kiszonkach z kukurydzy, niższe

w kiszonkach z traw a najniższe w sianokiszonkach i w kiszonkach z lucerny (Tabela 2). Pozostałe kwasy występowały kolejno w ilościach malejących: octowy, jabłkowy, cytrynowy i będący miernikiem złej jakości kiszonki kwas masłowy. Kwasy: propionowy, mrówkowy i fumarowy występowały sporadycznie w śladowych ilościach, poniżej LOQ metody.

Obszary tematyczne

132

Podsumowanie. Opracowana metoda IC-CD badania zawartości kwasów organicznych w kiszonkach charakteryzuje się dobrą precyzją i pozwala na uzyskiwanie miarodajnych wyników badań. Metoda IC-CD może być wykorzystana do rutynowych badań. Wyniki badań kwasów organicznych w 67 próbkach kiszonek potwierdziły, że uzyskane informacje mogą w istotny sposób przyczynić się do pełnej oceny jakości tej paszy.

OBSZAR TEMATYCZNY 6

DZIAŁ TECHNOLOGII, EKOLOGII I EKONOMIKI PRODUKCJI ZWIERZĘCEJ

zadanie 06-008.1

„Ekonomiczne uwarunkowania produkcji zwierzęcej – ocena zrównoważonego rozwoju gospodarstw rolnychˮ

Kierownik zadania: dr inż. Elżbieta Sowula-Skrzyńska

Celem głównym zadania jest ekonomiczna analiza zrównoważonego rozwoju gospodarstw rolnych ze szczególnym uwzględnieniem produkcji zwierzęcej. W ramach zadania zrealizowane są trzy cele szczegółowe:

I. Ocena realizacji celu produkcyjno-ekonomicznego gospodarstw utrzymujących bydło w warunkach zrównoważonego rozwoju;

II. Czynniki determinujące ekologiczną produkcję zwierzęcą; III. Wykorzystanie nieparametrycznej metody obwiedni danych (DEA) do określenia

stopnia efektywności gospodarstw o różnych kierunkach produkcji zwierzęcej. Ad. I. Ocena realizacji celu produkcyjno-ekonomicznego gospodarstw utrzymujących bydło w warunkach zrównoważonego rozwoju (dr inż. Elżbieta Sowula-Skrzyńska)

Celem badań była ocena stopnia zrównoważenia specjalistycznych gospodarstwach

produkujących mleko i mięso wołowe. Przeprowadzona ocena wskazuje, że gospodarstwa produkujące mleko regionu Polski

południowo-wschodniej w zakresie poszczególnych kryteriów (społeczny, środowiskowy i ekonomiczny) uzyskały średni stopień zrównoważenia (Ws=2,89), natomiast w gospo-darstwach regionu Polski północno-wschodniej stopień zrównoważenia był wysoki Ws=3,60. Przyjmując do oceny dwa kryteria ekonomiczno-społeczne oraz ekonomiczno-środowiskowe stwierdza się również średni z tendencją do niskiego poziom zrównoważenia w gospodarstwach regionu południowo-wschodniego wynoszący odpowiednio 2,43 i 2,50. Gospodarstwa Polski północno-wschodniej wykazują w tym zakresie wysoki stopień zrównoważenia (3,7 i 3,40). Oceniając gospodarstwa pod względem kryteriów społeczno-środowiskowych stwierdzono wysoki z tendencją do bardzo wysokiego poziom zrównoważenia na „południu” Polski wynoszący 3,73. Podobne wyniki uzyskały gospodarstwa na „północy”.

piersi nogi +

Obszary tematyczne

133

Na podstawie uzyskanych wyników przy użyciu wskaźnika syntetycznego zrównoważenia (Ws) gospodarstwa produkujących wołowinę ustalono stopień zrównoważenia [Harasim, 2014]. Przeprowadzona ocena wskazuje, że gospodarstwa regionu Polski południowo-wschodniej w zakresie poszczególnych kryteriów (społeczny, środowiskowy i ekonomiczny) uzyskały średni stopień zrównoważenia (Ws=2,91), natomiast w gospodarstwach regionu Polski północno-wschodniej i zachodniej stopień zrównoważenia był wysoki Ws=3,67. Przyjmując do oceny dwa kryteria ekonomiczno-społeczne oraz ekonomiczno-środowiskowe stwierdza się również średni poziom zrównoważenia w gospodarstwach regionu południowo-wschodniego wynoszący odpowiednio 2,77 i 2,70. Gospodarstwa Polski północno-wschodniej i zachodniej wykazują w tym zakresie wysoki stopień zrównoważenia (3,70 i 3,50). Oceniając gospodarstwa pod względem kryteriów społeczno-środowiskowych stwierdzono wysoki poziom zrównoważenia na „południu” Polski wynoszący 3,27. Podobne wyniki uzyskały gospodarstwa na „północy” uzyskując Ws = 3,90–3,80.

Ad. II. Czynniki determinujące ekologiczną produkcję zwierzęcą (dr inż. Anna Szumiec)

Celem szczegółowym podjętych badań była identyfikacja czynników determinujących ekologiczną produkcję mleka, żywca wołowego i jaj. Bydło mleczne – Koszt bezpośredni wyprodukowania 1 litra mleka ekologicznego wahał się od 0,83 zł/l (duże gospodarstwa) do 0,94 zł/l (średnie gospodarstwa) i był on w największych gospodarstwach niższy o 11 groszy w stosunku do gospodarstw średnich.

Zysk z produkcji mleka ekologicznego w analizowanych gospodarstwach uzyskano dopiero po uwzględnieniu dopłat i wahał się on od 0,72 zł/l (średnie gospodarstwa) do 0,80 zł/l (duże gospodarstwa). Dochód z działalności był o 8 groszy wyższy w gospodarstwach dużych w stosunku do średnich. Stwierdzono istnienie umiarkowanej potwierdzonej statystycznie zależności otrzymanych subwencji ogółem w gospodarstwach małych (tj. wsp. korelacji 0,6989) oraz istnienie silnego wysokoistotnego wpływu w gospodarstwach dużych (wsp. korelacji 0,9040). Bydło mięsne – Koszt bezpośredni wyprodukowania 1 kg żywca ekologicznego wahał się od 5,74 zł/kg (duże gospodarstwa) do 7,76 zł/kg (małe gospodarstwa) i był on w największych gospodarstwach niższy o 2,02 zł w stosunku do gospodarstw najmniejszych.

Zysk z produkcji żywca ekologicznego w analizowanych gospodarstwach uzyskano dopiero po uwzględnieniu dopłat i wahał się on od 4,55 zł/kg (małe gospodarstwa) do 5,95 zł/kg (duże gospodarstwa). Dochód z działalności był o 1,40 zł wyższy w gospodarstwach dużych w stosunku do małych. Stwierdzono istnienie znaczącej i umiarkowanej potwierdzonej statystycznie zależności otrzymanych subwencji ogółem w gospodarstwach małych (tj. wsp. korelacji 0,7886) i średnich (wsp. korelacji 0,6118). Jaja ekologiczne – Koszt bezpośredni wyprodukowania 1 szt. jaja ekologicznego wahał się od 0,3 zł/szt. (duże gospodarstwa) do 0,48 zł/szt. (średnie gospodarstwa) i był on w naj-większych gospodarstwach niższy o 18 groszy w stosunku do gospodarstw średnich.

Zysk z produkcji jaj ekologicznych w analizowanych gospodarstwach uzyskano dopiero po uwzględnieniu dopłat i wahał się on od 0,58/szt. (małe gospodarstwa) do 1,59 zł/szt. (duże gospodarstwa). Dochód z działalności był o 1,01 zł wyższy w dużych gospodarstwach w stosunku do małych. Stwierdzono istnienie silnej potwierdzonej statystycznie zależności otrzymanych subwencji ogółem w gospodarstwach średnich (tj. wsp. korelacji 0,9232) i dużych (wsp. korelacji 0,9271).

Obszary tematyczne

134

Ad. III. Wykorzystanie nieparametrycznej metody obwiedni danych (DEA) do określenia stopnia efektywności gospodarstw o różnych kierunkach produkcji zwierzęcej (dr inż. Anna Borecka)

Nadrzędnym celem badań jest wykorzystanie nieparametrycznej metody obwiedni danych DEA (Data Envelopment Analysis) do zbadania efektywności gospodarstw rolnych zajmujących się produkcją zwierzęcą. Efektywność rozumiana, jako osiągnięcie najlepszego efektu produktywności, a więc najkorzystniejszej zamiany nakładów w efekty.

Przeprowadzona ocena wskazuje, że najwyższą średnią efektywnością techniczną charakteryzowały się gospodarstwa produkujące żywiec wieprzowy, które utrzymywały od 21 do 50 loch. W tej grupie średni wskaźnik efektywności technicznej wyniósł 79,67%, wynikało to z dużego udziału w tej populacji gospodarstw efektywnych technicznie (0,60).

Najwyższą średnią efektywnością techniczną charakteryzowały się gospodarstwa produkujące żywiec wieprzowy w cyklu otwartym. Osiągnęły w porównaniu z gospo-darstwami utrzymującymi lochy wyższy wskaźnik efektywności względnej wynoszący średnio 73,54%. Wpłynął na to duży udział gospodarstw efektywnych technicznie oraz stosunkowo wysoka minimalna wartości efektywności technicznej, która stanowiła odpowiednio 0,60 i 0,78.

W analizowanej populacji gospodarstw mlecznych efektywność techniczną oceniono na podstawie sześciu nakładów i jednego efektu. Z badań wynika, że pełna efektywność techniczna wystąpiła łącznie w 37% gospodarstw. W gospodarstwach produkujących mleko udział gospodarstw efektywnych był najniższy w obiektach utrzymujących do 25 krów w stadzie podstawowym. Odsetek gospodarstw efektywnych odnotowano na poziomie 0,20. Oznacza to, że w dużej części gospodarstw wykorzystanie nakładów nie było optymalne.

Zarówno wskaźnik względnej efektywności technicznej jak i odsetek gospodarstw efektywnych technicznie wzrastał wraz z liczbą utrzymywanych krów w stadzie. W grupie obiektów największych (powyżej 51 krów) odsetek gospodarstw efektywnych technicznie wyniósł 0,5 natomiast wskaźnik efektywności względnej 67,78%.

zadanie 06-009.1

„Środowisko jako czynnik warunkujący behawior i produkcyjność zwierzątˮ

Kierownik zadania: prof. dr hab. Eugeniusz Herbut

Celem zakończonych badań prowadzonych w ramach zadania było określenie wpływu środowiska i behawioru na produkcyjność zwierząt, jakość surowców pochodzenia zwierzęcego oraz efektywność ekonomiczną produkcji. Realizowane zadanie składało się z sześciu celów szczegółowych, a tematyka badawcza dotyczyła drobiu, bydła, świń oraz owiec.

W 2016 roku zakończono badania, których celem była ocena wpływu pastwiskowego utrzymania krów mlecznych na behawior oraz wartość odżywczą i przydatność technologiczną mleka. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, iż system utrzymania krów mlecznych (żywienie TMR oraz żywienie pastwiskowe) odgrywa istotną rolę w kształtowaniu się behawioru zwierząt oraz wpływa na przydatność technologiczną mleka i jego właściwości prozdrowotne. Mleko pozyskiwane od krów korzystających z pastwiska (grupa II) w porównaniu do mleka pochodzącego od krów żywionych TMR (grupa I)

Obszary tematyczne

135

charakteryzowało się lepszymi parametrami do produkcji serów oraz miało korzystniejszy skład frakcji białkowych, miało istotnie (p≤0,05) krótszy czas krzepnięcia pod wpływem podpuszczki, wykazywało lepszą stabilność cieplną oraz miało wyższą zawartość α–laktoalbuminy, β–laktoglobuliny i laktoferyny. Ponadto zawierało więcej witaminy A i E, wapnia, magnezu i jodu oraz zawierało statystycznie istotnie (p≤0.05) mniej cholesterolu. Zawierało istotnie mniej (p≤0.05) nasyconych kwasów tłuszczowych (SFA) oraz istotnie więcej (p≤0.05) jedno- (MUFA) i wielonienasyconych (PUFA). W grupie II stwierdzono 2-krotnie większą zawartość CLA w porównaniu do grupy I. Ser charakteryzował się bardziej zwięzłym skrzepem, intensywniejszą barwą, korzystniejszą konsystencją oraz lepszymi walorami smakowymi i zapachowymi. Masło natomiast cechowało się intensywniejszym zabarwieniem oraz wyższą smarownością, miało niższą temperaturą topnienia i krzepnięcia.

Tabela. Wydajność, skład chemiczny oraz właściwości fizykochemiczne mleka

Wyszczególnienie Grupa I Grupa II

Skład chemiczny mleka

Wydajność (kg) 20,63a 23,21b

Tłuszcz (%) 3,98 3,94

Białko (%) 3,42 3,37

Laktoza (%) 4,84 4,86

Sucha masa (%) 12,95 12,86

Mocznik (mg∙l-1) 191,0a 250,4b

Komórki somatyczne (tys.∙ml-1) 498b 271a

Wskaźniki przydatności technologicznej mleka

Gęstość (g∙cm-3) 1,030 1,029

Temperatura zamarzania (oC) 0,55 0,55

Kwasowość miareczkowa (°SH) 7,533 7,408

pH 6,752 6,737

Czas krzepnięcia podpuszczkowego (sek.) 248,7b 202,4a

Stabilność term. w 140°C (sek.) 240,7 250,1

Liczba alkoholowa [cm3 96% C2H5OH] 2,27a 3,16b

Stosunek białko-tłuszcz 0,85 0,85

Skład frakcji białkowych mleka [% białek ogółem]

Frakcja białkowa

α-kazeina 35,58b 33,55a

Obszary tematyczne

136

β-kazeina 20,22a 22,02b

k-kazeina 14,64b 13,77a

β-laktoglobulina 14,30a 15,13b

α-laktoalbumina 7,80a 8,46b

Immunoglobuliny 1,63b 1,27a

Albumina serum 1,87b 1,57a

Laktoferryna 0,92 0,95

Peptydy 3,04a 3,79b

Ocena sensoryczna mleka (pkt.)

Barwa 4,20a 4,84b

Konsystencja 4,52 4,60

Zapach 4,32a 4,84b

Smak 4,72 4,92

a, b – różnice istotne (p≤0.05)

Tabela. Zawartość poszczególnych grup kwasów nasyconych i nienasyconych oraz CLA w mleku krów doświadczalnych

Kwasy tłuszczowe Grupa I Grupa II

SFA 70,576 66,282

UFA 29,424 33,718

MUFA 25,841 29,357

PUFA 3,583 4,363

PUFA-6 2,335 2,057

PUFA-3 0,526 0,715

DFA 40,124 44,309

OFA 59,873 55,690

UFA:SFA 0,418 0,513

DFA:OFA 0,672 0,808

MUFA:SFA 0,367 0,448

PUFA:SFA 0,052 0,066

PUFA 6/3 4,628 2,888

CLA 0,724a 1,591b

a, b – różnice istotne (p≤0.05)

Obszary tematyczne

137

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Witamina A Witamina E

0,333

0,782

0,400

1,002

Grupa I Grupa II

a

b

a b

a, b – różnice istotne (p≤0.05)

Wykres. Zawartość witamin w mleku (ug∙g-1)

0,078

0,096

0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100

Grupa II

Grupa I

cholesterol (mg·g-1)

b

a

a, b – różnice istotne (p≤0.05)

Wykres. Zawartość cholesterolu w mleku (mg∙g-1)

Obszary tematyczne

138

Ser wytworzony z mleka pochodzącego od krów z grupy I (1) i II (2) (fot. I. Radkowska)

Masło wytworzone z mleka pochodzącego od krów z grupy I (1) i II (2) (fot. I. Radkowska)

Zakończono także badania dotyczące wpływu warunków utrzymania na kształtowanie

się behawioru oraz produkcyjności kur nieśnych. Wykazano wpływ systemu odchowu na działanie układu termoregulacyjnego kur nieśnych Hy-Line w okresie wzrostu temperatur zewnętrznych w czasie letnich upałów. Dostęp do zielonych wybiegów w okresie letnich upałów wpływa korzystnie na działanie układu termoregulacyjnego, na co wskazuje niższa temperatura ciała, poziom hormonów tarczycy i zachowanie się ptaków, co w sumie przekłada się również na lepsze wyniki produkcyjne i jakość jaj kur korzystających z wybiegów w tym okresie. Korzystny wpływ dostępu do wybiegów na układ termoregulacyjny kur w okresie letnich upałów można tłumaczyć tym, że ptaki te miały większe możliwości oddawania ciepła. Parametry środowiska takie, jak większy ruch powietrza i korelujące z nim ochładzanie, a także niższa gęstość obsady spowodowana

1 2

Obszary tematyczne

139

dodatkowym dostępem do wybiegów przyczyniły się do intensyfikacji procesów termoregulacyjnych niosek utrzymywanych w okresie podwyższonych temperatur w systemie ściołowym wybiegowym. Natomiast kury utrzymywane w klatkach wzbo-gaconych, miały stosunkowo najmniej miejsca na uruchomienie behawioralnych mechanizmów termoregulacyjnych takich jak odpoczywanie pojedynczo, czy stanie z uniesionymi skrzydłami, w konsekwencji utrudniało to ptakom oddawanie nadmiaru ciepła do otoczenia oraz zaburzało homeostazę termiczną, i tym samym przyczyniało się do wzrostu temperatury ciała, z czym wiązało się pogorszenie produkcyjności niosek. W przypadku utrzymania kur nieśnych Hy-Line w systemie ściołowym bezwybiegowym lub w klatkach wzbogaconych dodatek do wody ekstraktu z pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica L.), o działaniu antyoksydacyjnym, w ilości 2 ml/l, poprawia działanie układu termoregulacyjnego ptaków w okresie letnich upałów i zmniejsza negatywny wpływ wysokich temperatur na produkcyjność kur.

Nieśność kur Hy-Line w okresie podwyższonych temperatur

w różnych systemach odchowu

W 2016 roku zakończono badania nad wpływem warunków utrzymania na behawior, parametry fizjologiczne i jakość mięsa kurcząt brojlerów. Uzyskane wyniki fizjologiczne oraz obserwacje behawioralne wskazują, że system utrzymania z dostępem do wybiegu przyczynił się do zwiększenia „komfortu cieplnego” i tym samym poprawy poziomu dobrostanu ptaków podczas letnich upałów w porównaniu z bezwybiegowym systemem utrzymania. Dodatek do wody pitnej ekstraktu z Pokrzywy zwyczajnej w ilości 2 ml/l w okresie letnich upałów miał korzystny wpływ na status fizjologiczny kurcząt brojlerów. Ekstrakt z pokrzywy zwyczajnej wpłynął również na procentowy wzrost białka ogólnego i spadek tłuszczu surowego, a także na zmianę profilu kwasów tłuszczowych w mięśniach nóg kurcząt brojlerów. Nie stwierdzono natomiast większego wpływu dodatku do wody ekstraktu z mieszanki ziół na wskaźniki

Obszary tematyczne

140

fizjologiczne i zachowanie się ptaków podczas wzrostu temperatury powietrza, a także na jakość mięsa kurcząt brojlerów.

Wskaźniki fizjologiczne kurcząt brojlerów w 41. dniu doświadczenia

Wyszczególnienie System bezwybiegowy System wybiegowy

Temperatura rektalna (oC) 41,93 A 41,41 B

Temperatura radiacyjna (oC) 39,11 A 36,74 B

Trójjodotyronina (nmol/l) 4,57 A 3,22 B

Zakończono również badania nad wpływem temperatury otoczenia na zmianę termiki skóry i behawior świń. Wykazano, że praca systemu zamgławiania przyczyniła się do obniżenia temperatury w chlewni o 2,2oC. Tym samym zwiększając wilgotność względną w pomieszczeniu. Pomimo tego wzrostu, wartość indeksu THI, obniżyła się o 2 jednostki (w pomieszczeniu z zamontowanym systemem zamgławiania). Badania wykazały także istotny wpływ warunków mikroklimatycznych oraz systemu chłodzenia (zagławianie wysokociśnieniowe) na wskaźniki fizjologiczne, behawior u loch karmiących. Badania prowadzone na lochach utrzymywanych w optimum temperaturowym (20,4oC) – grupa kontrolna w porównaniu z lochami poddawanymi działaniu wysokich temperatur powietrza (27,9oC) – grupa doświadczalna I oraz (25,7oC) – grupa doświadczalna II wskazały, że temperatura powietrza wpływa istotnie na wzrost temperatury skóry i wzrost częstości oddechu u badanych zwierząt. Lochy z grupy kontrolnej były mniej aktywne niż samice z grup doświadczalnych, w ciągu 24 h obserwacji. Stwierdzono brak statystycznie istotnych różnic pomiędzy maciorami z poszczególnych grup w wartościach temperatury rektalnej.

Śmiertelność kurcząt brojlerów

2,86

5,06

0

1

2

3

4

5

6

system bezwybiegowy system wybiegowy

%

Zawartość białka ogólnego i tłuszczu

surowego w mięśniach nóg kurcząt

brojlerów

A

a

B

b

0

5

10

15

20

25

BO TS

(%)

kontroladodatek ekstraktu z Pokrzyw y zw yczajnej

Obszary tematyczne

141

Tabela 1. Średnie wartości temperatury powietrza i wilgotności względnej w pomieszczeniu

dla loch z grupy kontrolnej i grup doświadczalnych (w dwóch okresach czasowych)

Parametry mikroklimatu

Grupa kontrolna Grupa

doświadczalna I sektor B

Grupa doświadczalna II

sektor A

w godzinach 12.00 – 18.00

Temperatura powietrza (˚C) n=57 20,4 ±0,36 A 27,9 ±1,26 B 25,7 ±1,41 C

Wilgotność względna (%) n=57 55,6 ±0,71 A 51,4 ±4,65 B 67,8 ±8,15 C

THI n=57 66 ±0,47 A 76 ±1,30 B 74 ±2,22 C

w godzinach 24.00 – 06.00

Temperatura powietrza (˚C) n=57 19,8 ±0,20 A 23,5 ±1,05 Ba 23,8 ±0,96 Bb

Wilgotność względna (%) n=57 56,6 ±1,0 A 57,5 ±4,69 B 64,0 ±6,08 C

THI n=57 65 ±0,29 A 70 ±1,72 B 71 ±1,87 C

A,B – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie wysoko istotnie (P≤0,01) a,b – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie (P≤0,05)

Tabela 2. Średnie wartości temperatury (MAX i AVG) skóry z dwóch obszarów ciała u loch z grupy kontrolnej i grup doświadczalnych

Grupa Temperatura skóry grzbiet (˚C)

Temperatura skóry miejsce przy podstawie ucha (˚C)

MAX SD AVG SD MAX SD AVG SD

Kontrolna n=21

37,7 A 0,70 35,4 A 0,93 38,9 a 0,82 37,6 A 0,68

Doświadczalna I n=21

38,9 B 0,94 37,8 B 0,96 39,6 b 1,02 38,8 B 1,00

Doświadczalna II n=21

38,7 C 1,06 37,4 B 1,24 39,4 0,94 38,5 B 1,17

A,B – wartości w kolumnach oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie wysoko istotnie (P≤0,01) Tabela 3. Średnie wartości częstości oddechu mierzone u loch z grupy kontrolnej i doświadczalnych

(± SD)

A,B – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie wysoko istotnie (P≤0,01)

Częstość oddechu wciągu 1 minuty

Grupa kontrolna n=21

Grupa doświadczalna I n=21

Grupa doświadczalna II n=21

28 ±2,88 A 69 ±9,24 B 54 ±11,89 C

Obszary tematyczne

142

Tabela 4. Średnie wartości temperatury rektalnej u loch z grupy kontrolnej i grup doświadczalnych (± SD)

A,B – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie wysoko istotnie (P≤0,01)

Fot. 1. Linia zamgławiająca z dyszami (fot. D. Godyń)

Fot. 2. Praca systemu zamgławiania (fot. D. Godyń)

Temperatura rektalna

Grupa kontrolna n=21

Grupa doświadczalna n=21

Grupa doświadczalna n=21

38,5 ± 0,40 38,7± 0,16 38,8 ±0,63

Obszary tematyczne

143

W 2016 r. zakończono także badania dotyczące wpływu zróżnicowanego odchowu jagniąt na terenach zielonych na ich behawior, produkcyjność oraz jakość pozyskiwanego mięsa. W wyniku przeprowadzonych badań nad wpływem systemu utrzymania owiec rasy świniarka na ich behawior i produkcyjność, stwierdzono, iż jagnięta grupy pastwiskowej (O) i kwaterowej (K) cechowała wyższa aktywność ruchowa w zakresie eksploracji pastwiska, jak i samego pobierania paszy. W wyniku mniejszej dostępnej powierzchni i przy ułatwionym dostępie do paszy, zwierzęta grupy alkierzowej (P) przez istotnie dłuższy czas leżały i stały. Podstawowe parametry tuczne i rzeźne owiec wszystkich grup doświadczalnych były zbliżone i niewystarczające, a typowe dla owiec ras prymitywnych. Wszystkie oceniane tusze jagnięce odznaczały się niewielkim otłuszczeniem i zostały zakwalifikowane do najniższych klas skali oceny EUROP. Wyniki odchowu jagniąt rasy świniarka wskazują, iż nawet w przypadku, zarówno korzystniejszych warunków paszowych, jak i mikroklimatycznych w systemie półotwartym nie można oczekiwać istotnej poprawy ich produkcyjności i mięsności.

Udział poszczególnych typów zachowań w behawiorze owiec w zależności od systemu utrzymania

System utrzymania

Cecha (%)

Ruch Odpas/pobieranie

paszy Stanie Leżenie

O 25,0 Bb 32,1 Bb 15,7 Aa 27,2 Aa

K 24,5 Bb 33,4 Bb 15,3 Aa 26,8 Aa

P 19,1 Aa 24,2 Aa 20,0 Bb 36,7 Bb

Podstawowe parametry tuczne i rzeźne tryczków doświadczalnych

System utrzymania

Cecha

Średnie dzienne

przyrosty m.c. (g)

Masa ciała po głodzeniu

(kg)

Masa tuszy schłodzonej

(kg)

Masa półtuszy

prawej (kg)

Wydajność rzeźna

(%)

Udział wyrębów wartościowych

(z łopatką)

O 101 25,8 9,4 4,7 36,4 a 59,2

K 105 26,5 9,6 4,8 36,2 a 59,1

P 107 27,1 10,0 5,0 36,9 b 58,8

Obszary tematyczne

144

Ocena konformacji tusz tryczków wg systemu EUROP (szt.)

Ocena otłuszczenia tusz tryczków wg systemu EUROP (szt.)

Jagnięta z matkami (fot. P. Paraponiak)

0

5

10

15

20

25

O K P

dyskw.

E

U

R

O

P

0

5

10

15

20

25

30

O K P

1

2

3

Obszary tematyczne

145

zadanie 06-009.2

„Wpływ zabiegów technologicznych podczas inkubacji jaj na wskaźniki lęgu piskląt gęsi Białej Kołudzkiej®ˮ

Kierownik zadania: dr inż. Jakub Badowski

Zakończono badania dotyczące wpływu zabiegów technologicznych podczas inkubacji jaj na wskaźniki lęgu piskląt gęsi Białej Kołudzkiej®.

Uzyskane wyniki badań (tab. 1.) wykazały największą wylęgowość piskląt z jaj zapłodnionych w grupie III. W grupie II wylęgowość była niższa zaledwie o 0,39%, natomiast w grupach I i IV odpowiednio o 1,94 i 1,11%. Najmniejsza zamieralność zarodków (udział zarodków zamarłych) w okresie od 9. do 26. doby lęgu charakteryzowała grupę II. W porównaniu z grupą I, III i IV udział zarodków zamarłych w grupie II był mniejszy odpowiednio o 1,96, 0,82 i 1,93%. W drugim okresie tj. od 27. do 31. doby lęgu, najmniejszy udział zarodków zamarłych charakteryzował grupy III i IV i był mniejszy od tego wskaźnika dla grup I i II odpowiednio o 0,8 i 1,22%. Najmniejszy udział zarodków zamarłych w okresie od 9. do 31. doby lęgu charakteryzował grupę III. W grupie II był wskaźnik ten był większy jedynie o 0,39%, a w grupach I i IV odpowiednio o 1,94 i 1,11%. Wskaźnikiem charakteryzującym synchronizację wylęgu piskląt jest udział (%) piskląt wylężonych w określonym czasie tj. do określonej doby lęgu. W odniesieniu do gąsiąt jest to udział wylężonych piskląt do 30. doby lęgu. Wyniki badań wykazały najlepszą synchronizacją wylęgu w grupie II, a w grupach I, III i IV liczba gąsiąt wylężonych do 30. doby, była mniejsza odpowiednio o 2,75, 2,43 i 0,95%. Najmniejszy udział (%) piskląt wybrakowanych po wylęgu charakteryzował grupę II, a uzyskane wartości były mniejsze niż w grupach I, III i IV odpowiednio o 1,51, 1,13 i 1,30%. Uzyskane w 3. etapie wyniki badań przeliczono na efekty ekonomiczne. Porównano efekty w grupie II i III (w których uzyskano najlepszą wylęgowość) w odniesieniu do rocznej produkcji średniej wielkości zakładu wylęgowego, wynoszącej 300.000 szt. piskląt, przy uwzględnieniu średniej ceny 9,60 zł/szt. netto. W grupie III uzyskano o 0,39% większą wylęgowość niż w grupie II, co w przeliczeniu na roczną produkcję daje dodatkowo 1.170 szt. gąsiąt, o wartości 11.232 zł netto. Jednak w grupie III zarejestrowano mniejszą synchronizację wylęgu i większą o 1,13% liczbę gąsiąt wybrakowanych (z powodu wady pępka) niż w grupie II. W przeliczeniu na roczną produkcję ww. wylęgarni, różnica w liczbie wybrakowanych gąsiąt między grupami II i III wynosi 3.390 szt. o wartości 32.544 zł netto. W grupie II uzyskano lepszy efekt ekonomiczny o 21.312 zł netto. Wprawdzie gąsięta wybrakowane można odchowywać na fermie właściciela wylęgarni i minimalizować straty ekonomiczne, jednak nie wolno ich wprowadzać do obrotu handlowego w dniu wylęgu z powodu jakości, niezgodnej z Polską Normą (PN-R-78566/1998). Reasumując trzeba stwierdzić, że wyniki badań wskazują wyraźną tendencję na korzyść technologii zastosowanej w grupie II.

Obszary tematyczne

146

zadanie 06-010.1

„Adaptacja chowu zwierząt do wymogów ochrony środowiskaˮ

Kierownik zadania: dr hab. Jacek Walczak

Rosnąca skala i koncentracja produkcji zwierzęcej, zwraca uwagę społeczeństwa oraz

administracji rządowej na kwestie normowania jej oddziaływań środowiskowych. Stąd również w krajowym prawodawstwie nastąpiła implementacja podstawowych aktów UE w tym zakresie. Implikacją wdrożenia tych regulacji będzie konieczność redukcji rozpraszania

Obszary tematyczne

147

związków azotu i fosforu, ale również emisji amoniaku, podtlenku azotu i metanu do środowiska naturalnego. Stąd celem zadania było opracowanie oraz weryfikacja metod ograniczenia emisji lotnych związków gazowych, a także koncentracji związków biogennych z utrzymania zwierząt gospodarskich, przechowywania nawozów naturalnych wraz z ich monitoringiem.

Badaniami objęto trzy cele obejmujące warunki utrzymania zwierząt gospodarskich, warunki przechowywania nawozów naturalnych oraz monitoring gospodarstw hodowlanych pod kątem rozpraszania związków azotu. Cel szczegółowy 1, dotyczył określenie efektywności metod redukcji Lotnych Związków Gazowych z utrzymania bydła, świń i drobiu. Cel szczegółowy 2 odnosił się do wpływu rodzaju stosowanych technologii na poziom ograniczenia strat związków biogennych z przechowywania nawozów naturalnych zwierząt gospodarskich. Cel 3 uwzględniał monitoring oddziaływania produkcji zwierzęcej na stan środowiska.

Jeśli idzie o metody redukcji emisji gazów zastosowane dla bydła mlecznego, to już pierwsza i najprostsza z nich, wykazała statystycznie wysoko istotne obniżenie emisji amoniaku (16,9 kg/szt./rok) w stosunku do grupy kontrolnej (21,1 kg/szt./rok) (tab. 6). Zabieg ten jedynie z pozoru wydaje się uciążliwy, gdyż w praktyce 4-krotne usuwanie obornika z korytarza gnojowo-spacerowego, może być realizowane przez automatyczny sterownik. Pod względem pozostałych gazów częste usuwanie obornika wysoko istotnie obniżyło również emisję metanu (102,4 vs. 89,5 kg/szt./rok) oraz istotnie emisję podtlenku azotu (0,006 vs. 0,004 kg/szt./rok). Są to wszystko różnice rzędu 20%, a ich występowanie podyktowane jest wyłącznie usunięciem wolumenu odchodów, jako źródła emisji.

Nieco mniej efektywna pod względem emisji amoniaku, okazała się być metoda wyeliminowania ściołowania korytarzy. Faktycznie emisja amoniaku była w tym przypadku wysoko statystycznie niższa (17,9 kg/szt./rok) niż dla grupy kontrolnej, jednak istotnie wyższa niż dla poprzedniej metody. Brak ściołowania najsilniej wpłynął na redukcję emisji metanu (78,3 kg/szt./rok) w stosunku do GK i GD1. Natomiast emisja podtlenku azotu, określona została jako pośrednia w stosunku do częstego usuwania i braku jakichkolwiek zabiegów (GK).

Kolejną metodą redukcyjną użytą w badaniach, było pastwiskowanie. Wyliczona emisja amoniaku nie różniła się od tej zmierzonej dla braku ściołowania, jednak była niższa od wartości zarejestrowanej dla GK. Dla metanu jednak, okazała się najniższa ze wszystkich porównywanych metod redukcji (73,8 kg/szt./rok). W przypadku podtlenku azotu, wynik redukcji (0,004 kg/szt./rok) był porównywalny z częstym usuwaniem obornika.

Ostatnią z badanych metod redukcji emisji, było wykorzystanie tzw. podłóg ryflowych. Poprzez odpowiednie nacięcia i ich spadki, umożliwiają one szybkie rozdzielenie kału od moczu i odprowadzenie tego ostatniego do kanału gnojowego. Dla amoniaku oznaczono tu najniższy poziom emisji, wynoszący 14,79 kg/szt./rok, wysoko istotnie odbiegający od reszty grup. Natomiast nie potwierdzono tu redukcji metanu, a obniżenie emisji podtlenku azotu było statystycznie niższe jedynie od grupy z brakiem ściołowania.

Pierwszą z badanych metod w chowie tuczników były podłogi częściowo rusztowe, gdzie powierzchnię otwartą ograniczono do 30% powierzchni kojca. Zabieg ten przyniósł ok. 60% redukcji amoniaku (0,84 kg/szt./rok) w porównaniu do GK (2,1 kg/szt./rok). Była to różnica wysoko statystycznie istotna. Nie zaobserwowano natomiast różnic w emisji metanu między wspomnianymi grupami. Emisja podtlenku azotu okazała się jednak istotna na poziomie P≥0,05. Podobnie jak w przypadku bydła w badaniach nad utrzymaniem tuczników, wykorzystano częste usuwanie gnojowicy. Dotyczyło ono jednak części podrusztowej, czyli

Obszary tematyczne

148

kanału gnojowego. Dla amoniaku metoda ta pozwoliła uzyskać ok. 20% redukcji emisji, podobnie z resztą jak kolejna z metod, polegająca na pochyleniu ścian kanału. Częste usuwanie gnojowicy z kanału, obniżało również emisję metanu w stosunku do grupy kontrolnej (1,98 vs. 2,25 kg/szt./rok). Jedynie pod względem emisji podtlenku azotu, nie stwierdzono tu istotnych różnic. Ostatnia ze wspomnianych metod wpływała dodatkowo na redukcję podtlenku azotu na poziomie 20% wartości oznaczonej dla grupy kontrolnej.

Stosunkowo najmniej metod redukcji przebadano dla niosek i brojlerów. Wynikało to z faktycznie najmniejszej liczby metod przywołanych w literaturze przedmiotu, ale również z samej specyfiki chowu. Dla utrzymania niosek w bateriach klatek zweryfikowano skuteczność podsuszania pomiotu na taśmie transportowej oraz samo częstsze jej funkcjonowanie (usuwanie pomiotu). Metody te było wysoko istotnie skuteczne w redukcji amoniaku (odpowiednio 0,004 i 0,074 kg/szt./rok), na tym samym stopniu odbiegając od siebie samych. W przypadku metanu, potwierdzono także występowanie różnic w poziomie emisji w stosunku do GK, ale brak było ich pomiędzy samymi grupami doświadczalnymi (odpowiednio 0,0019 i 0,0018 kg/szt./rok). Dodatkowo częste usuwanie redukowało emisję podtlenku azotu (0,00009 kg/szt./rok). Dosuszanie wywoływało jednak wzrost emisji tego gazu, prawdopodobnie na skutek większego napowietrzenia.

Jeśli idzie o cel 2, to wykonane tu pomiary realizowano w naturalnych warunkach otoczenia. Uzyskane wyniki badań nad redukcją rozpraszania i emisji, tak związków biogennych (N,P), jak i gazów z nawozów naturalnych, dotyczyły zarówno obornika jak i gnojowicy pozyskanych od krów mlecznych. Dla obornika wykorzystano dwie metody, a mianowicie przykrywanie folią kiszonkową oraz kompostowanie. Pod względem koncentracji azotu uzyskane nawozy różniły się statystycznie istotnie od grupy kontrolnej. Wyższa jego koncentracja w oborniku przechowywanym pod folią (4,3 vs. 3,3 kg/t), wynikała z mniejszej emisji związków azotu, a głównie amoniaku (0,072 kg/t vs. 0,24 kg/t GK). Była to różnica wysoko istotna statystycznie. Równie wysoką róznice stwierdzono dla emisji podtlenku azotu (0,012 kg/t), co ponownie zwiększyło ilość azotu zakumulowaną w samym oborniku. Zmiana napowietrzenia wpłynęła jednak w tej grupie na wzrost emisji metanu do poziomu 7,64 kg/t. Przykrycie folią ograniczało jednak wymywanie fosforu z pryzmy przez opady i zwiększyło koncentrację tego pierwiastka w oborniku do 1,35 kg/t. Warunki tlenowe miały również wpływ na uzyskane wyniki emisji przy stosowaniu kompostowania. Systematyczne „przerabianie” pryzm poskutkowało zwiększeniem emisji takich gazów jak amoniak i podtlenek azotu, a różnice te były statystycznie istotne w stosunku do grupy kontrolnej. Konsekwencją emisji była niższa koncentracja związków azotu w samym oborniku (2,93 kg/t). Dla koncentracji fosforu nie stwierdzono istotnych różnic. Badania realizowane nad metodami redukcji emisji z przechowywania gnojowicy, wykazały najwyższy i wysoko istotnie zróżnicowany efekt redukcji dla amoniaku, przy szczelnym przykryciu zbiornika. Obniżenie emisji tego gazu z poziomu 0,45 kg/t (GK) do 0,095 kg/t sprowadza się do aż 80% redukcji emisji. Równie skuteczna metoda ta, okazuje się być wobec podtlenku azotu (0,041 vs. 0,062 kg/t). Spodziewanym efektem zmniejszenia emisji była większa koncentracja azotu w przechowywanej gnojowicy (4,83, vs. 3, 5 kg/t). Stwierdzono również istotnie wyższą zawartość fosforu, co wiązać należy z izolacją zbiornika od wód opadowych, a więc zwiększeniem objętości samej gnojowicy. Mimo zmiany warunków panujących nad poziomem gnojowicy na wybitnie beztlenowe, odnotowano również obniżenie emisji metanu z 18,45 do 16,2 kg/t. Ostatnią z badanych metod było wytworzenie naturalnego kożucha na powierzchni zbiornika. Metoda ta jest mniej skuteczna od przykrywania jednak bardziej od samego podwyższania wysokości zbiornika. Dla amoniaku redukcja sięgnęła 40%

Obszary tematyczne

149

emisji grupy kontrolnej, ale dla podtlenku azotu była już znacznie niższa, chociaż wciąż istotna statystycznie (0,059 vs. 0,062 kg/t). Wysoko istotna okazała się natomiast różnica w emisji metanu (14,35 vs 18,45 kg/t). Dla koncentracji fosforu nie stwierdzono istotności różnic.

Jeśli idzie o realizację celu 3, to trudno jest w sposób jednoznaczny zobrazować efekty bazy danych. Próbę takiego przełożenia stanowiła symulacja obciążenia UR poszczególnych województw, ładunkiem fosforu i azotu, rozpraszanych z nawożeniem nawozami naturalnymi. Pokazuje ona w doskonały sposób wpływ skali i koncentracji produkcji na potencjalne zagrożenie środowiska. Bo o tyle, o ile dla województwa o niskim poziomie chowu zwierząt wielkości te sięgają zaledwie kilku kg N i P na 1 ha UR, to dla choćby Wielkopolski, czy Mazowsza przekraczają dopuszczalną dyrektywą azotanową, wielkość nawożenia (170 kg N/ha) nawet o przeszło 60 kg. Za wzrostem poziomu utylizowanego nawozowo azotu, kroczy również zagrożenie drugim z biogenów, fosforem. Dla niektórych powiatów norma przekroczona jest tu nawet o 100%. Wnioski Podsumowując uzyskane w trakcie realizacji badań wyniki, stwierdzić można dość zróżnicowaną zależność redukcji emisji gazowych od wykorzystanych metod. Stwierdzony zakres redukcji zawiera się w przedziale od 20–80% stanu pierwotnego. Naturalną konsekwencją redukcji emisji jest zwiększenie depozycji głównie azotu w samej glebie. Efekt redukcji wykazuje dużą zmienność w stosunku do badanych gazów, co związane jest głównie z warunkami fizykochemicznymi reakcji ich powstawania. Same metody redukcji w dużej mierze wpływają swoim charakterem na modyfikację właśnie tych parametrów. Do najskuteczniejszych z metod zaliczyć należy przykrywanie miejsc przechowywania nawozów naturalnych. W obrębie budynków inwentarskich najskuteczniejsze okazują się być rozwiązania konstrukcyjne, zwłaszcza podłóg.

zadanie 06-011.1

„Wpływ ekologicznych metod chowu na wybrane parametry rozrodu zwierząt gospodarskichˮ

Kierownik zadania: dr inż. Ewa Sosnówka-Czajka

Celem badań prowadzonych w ramach zadania dotyczącego wpływu ekologicznych metod chowu na wybrane parametry rozrodu zwierząt gospodarskich jest porównanie wybranych wskaźników rozrodu zwierząt gospodarskich utrzymywanych w systemie konwencjonalnym i ekologicznym, a także ocena różnych metod produkcji ekologicznej w aspekcie pozyskania zwierząt certyfikowanych przeznaczonych do dalszego chowu zgodnie z założeniami rolnictwa ekologicznego. W roku 2016 prowadzono badania na kurach nieśnych oraz owcach.

W 2016 roku przeprowadzono badania, których celem było porównanie wylęgowości kur ras rodzimych w zależności od systemu odchowu. Materiał doświadczalny stanowiły kury nieśne ekologiczne rasy Zielononóżka kuropatwiana (Z-11) [gr. 1] oraz Rhode Island Red (R-11) [gr. 3] w ogólnej liczbie 252 sztuk, po 126 ptaków w grupie. W doświadczeniu wykorzystano także kury nieśne utrzymywane systemem konwencjonalnym (na ściółce bez

Obszary tematyczne

150

możliwości korzystania z wybiegów): Zielononóżka kuropatwiana (Z-11) [gr. 2] oraz Rhode Island Red (R-11) [gr. 4] w ogólnej liczbie 126 sztuk, po 63 ptaki w grupie. Na podstawie opracowanych do tej pory wyników stwierdzono, że kury z chowu ekologicznego odznaczały się lepszą nieśnością, lecz gorszą wylęgowością z jaj nałożonych i zapłodnionych w porównaniu z kurami z chowu konwencjonalnego. Zarówno rasa, jak i system utrzymania nie miał wpływu na poziom hormonów płciowych kur ras rodzimych. Większym procentowym wylęgiem z jaj nałożonych i zapłodnionych charakteryzowały się jaja od kur rasy Z-11 w porównaniu z rasą R-11. Pisklęta R-11 wyklute z jaj ekologicznych odznaczały lepszą zdrowotnością w porównaniu z pisklętami tej rasy wyklutymi z jaj od kur z chowu konwencjonalnego. Szybsza resorpcja woreczka żółtkowego wystąpiła u piskląt wyklutych z jaj ekologicznych.

Krzywa nieśności kur Z-11 i R-11 odchowywanych w systemie konwencjonalnym i ekologicznym

Fot. E. Sosnówka-Czajka

Krzywa nieśności

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

21-24 25-28 29-32 33-36 37-40 41-44 45-48 49-52 tydzień nieśności

%

grupa 1 grupa 2 grupa 3 grupa 4

Obszary tematyczne

151

Wyniki wylęgu

Powtó-rzenie

Grupa

Jaja

Zapłod-nienie (%)

Zarodki zamarłe

Pisklęta (szt.)

Wyląg z jaj (%)

nałożone zapłod-nione

I świetlenie II świetlenie

szt. % szt. % nałożo-nych

zapłod-nionych

1 1 115 115 100 11 9,56 3 2,61 98 85,22 82,22

2 115 115 100 10 8,69 4 3,48 101 87,83 87,83

3 112 109 97,32 11 10,09 2 1,83 87 77,68 79,82

4 113 111 98,23 8 7,21 2 1,80 91 80,53 81,98

2 1 59 59 100 2 3,39 4 6,78 53 89,83 89,83

2 58 56 96,55 3 5,36 2 3,57 50 86,21 89,28

3 56 54 96,42 3 5,55 - - 46 82,14 85,18

4 58 58 100 3 5,17 2 3,45 53 91,38 91,38

3 1 328 318 96,95 22 6,92 5 1,57 279 85,06 87,73

2 328 317 96,65 9 2,84 4 1,26 293 89,33 92,43

3 323 316 97,83 22 6,96 7 2,21 242 74,92 76,58

4 326 322 98,77 20 6,21 9 2,79 254 77,91 78,88

4 1 297 267 89,90 48 17,98 8 3 185 62,29 69,29

2 297 267 89,90 46 17,23 5 1,87 195 65,66 73,03

3 297 281 94,61 49 17,44 8 2,85 180 60,61 64,06

4 297 276 92,93 46 16,67 8 2,90 183 61,62 66,30

Kolejnym celem badań prowadzonych w 2016 r. było porównanie parametrów rozrodu owiec w chowie konwencjonalnym i ekologicznym z uwzględnieniem wczesnego okresu odchowu jagniąt. Stwierdzono, że wszystkie owce rasy pomorskiej i suffolk dopuszczone do stanówki w roku 2015 i 2016 odznaczały się dobrą i bardzo dobrą kondycją, i – w oparciu o punktową ocenę kondycji ciała (BCS – Body Condition Scoring) uzyskały 2,5–3 pkt. Na uwagę zasługują dość zbliżone, korzystne wartości płodności u młodych matek obydwu ras – przystępek; uzyskano od nich średnio 1 jagnię z pierwszego wykotu. Plenność w grupie matek (od 2. wykotu) w większości pomiarów przyjmowała wartości około 120%, co koresponduje ze średnią określającą krajowe pogłowie owiec (z wyłączeniem ras plennych). W stadzie maciorek suffolk wystąpił wyższy udział owiec jałowych niż w przypadku owcy pomorskiej. Czynnikiem decydującym była tu zapewne starzejąca się struktura tego stada i znaczący udział maciorek w okresie przed brakowaniem. Mogą o tym świadczyć wyższe wartości wskaźników rozrodu młodszych owiec tej rasy zakwalifikowanych, wg założeń metodycznych (2–3 stanówka), do grupy konwencjonalnej i ekologicznej. Wskaźnik odchowu jagniąt owiec pomorskich wyniósł 97,5%, a dla rasy suffolk przyjmował wartość niższą – 95%, co zważywszy na często występujące u owiec tej rasy utrudnione wykoty, jest wartością akceptowalną. Wskaźniki rozrodu owiec grup ekologicznych i konwencjonalnych kształtowały się na zbliżonym poziomie, korespondując równocześnie z analogicznymi wynikami uzyskanymi w całych stadach. Brak wyraźnie zaznaczonych różnic pomiędzy tymi grupami można tłumaczyć zarówno ujednoliconym doborem zwierząt (2–3 stanówka, bez uprzednio stwierdzonych problemów związanych z rozrodem), ich dobrą kondycją i zdrowotnością, jak też właściwymi warunkami ich utrzymania (w tym – żywienia) i obsługi. Zawartość immunoglobulin w siarze matek karmiących – i to zarówno ekologicznych, jak i konwencjonalnych – przyjmowała bardzo korzystne, wysokie wartości: IgG > 1000 g/L

Obszary tematyczne

152

(wyniki wszystkich pomiarów przekroczyły 30% Brix). Stosunkowo wyższa plenność owiec pomorskich w omawianym okresie wynikała z korzystniejszej statystyki urodzeń wielorakich i wyższej liczebności odchowanych bliźniąt i trojaczków, w porównaniu z matkami rasy suffolk. Pomimo tego, jagnięta obydwu ras w wieku 56 dni uzyskały masę ciała około 17 kg, a ich średnie dobowe przyrosty masy ciała za okres od urodzenia wyniosły 240–250 g. Jest to wartość korzystna, typowa dla jagniąt ras mięsnych i wysoko produkcyjnych, tuczonych w systemie ekstensywnym i półintensywnym (bez zabiegu wcześniejszego odłączenia od matek i wprowadzenia intensywnego tuczu).

Wskaźniki rozrodu maciorek rasy suffolk w 2016 r.

Matki Przystępki Razem

Liczebność (szt.) 84 13 97

Wykocone (szt.) 72 13 85

Urodzone jagnięta (szt.) 81 13 94

Odchowane jagnięta (szt.) 77 12 89

Płodność (%) 85,71 100 87,63

Plenność (%) 112,5 100 110,59

Odchów jagniąt (%) 95,06 92,31 94,68

Użytkowość rozpłodowa (%) 91,67 92,31 91,75

Maciorki jałowe – 12 szt. Maciorki, które poroniły – 2 szt.

Wskaźniki rozrodu maciorek rasy owca pomorska w 2016 r.

Matki Przystępki Razem

Liczebność (szt.) 201 54 255

Wykocone (szt.) 193 52 245

Urodzone jagnięta (szt.) 239 60 299

Odchowane jagnięta (szt.) 233 60 293

Płodność (%) 96,02 96,3 96,08

Plenność (%) 123,83 115,38 122,04

Odchów jagniąt (%) 97,49 100 97,99

Użytkowość rozpłodowa (%) 115,92 111,11 114,90

Maciorki jałowe – 10 szt. Maciorki, które poroniły – 5 szt.

Obszary tematyczne

153

Wskaźniki rozrodu maciorek utrzymywanych w systemie ekologicznym i konwencjonalnym w 2016 r.

Rasa System utrzymania Wskaźnik (%)

Płodność Plenność Użytkowość rozpłodowa

Owca pomorska Ekologiczny 95,4 121,8 115,7

Konwencjonalny 96,7 123,3 112,1

Suffolk Ekologiczny 92,1 116,1 103,4

Konwencjonalny 93,6 118,2 106,2

Maciorki rasy owca pomorska i suffolk

zadanie 06-012.1

„Optymalizacja zużycia energii w produkcji zwierzęcejˮ

Kierownik zadania: dr Wojciech Krawczyk

Celem głównym zadania jest określenie wielkości nakładów energii w chowie zwierząt gospodarskich, a także możliwość jej substytucji źródłami odnawialnymi z wykorzystaniem rozwiązań energooszczędnych oraz surowców rolniczych dla potrzeb kogeneracji.

Obszary tematyczne

154

Cel szczegółowy 1: Określenie wielkości nakładów energetycznych w podstawowych działach produkcji zwierzęcej. Cel szczegółowy 2: Walidacja alternatywnych rozwiązań energetycznych w produkcji zwierzęcej. Cel szczegółowy 3: Optymalizacja procesów hydrolizy dla stabilizacji fermentacji metanowej w produkcji biogazu rolniczego w małych i średnich instalacjach. Cel szczegółowy 1: Audyt energetyczny w budynkach dla świń, bydła – rozdysponowanie i wielkości zużycia energii elektrycznej w fermowym chowie bydła i świń w oparciu o podział na poszczególne grupy technologiczne i systemy utrzymania w zależności od gatunku.

Tabela 1. Rozdysponowanie zużycia energii w fermowym chowie bydła mlecznego i świń

Rozdysponowanie krowy

Średnie zużycie energii (kWh/stanowisko/rok)

Rozdysponowanie świnie

Średnie zużycie energii (kWh/stanowisko/rok)

Oświetlenie krowy mleczne

38,7 Dogrzewanie

prosiąt 18,4

Oświetlenie porodówka

59,8 Ogrzewanie porodówki

342,4

Oświetlenie cielętnik-jałownik

30,2 Dogrzewanie warchlaków

24,4

Bojlery obora 50,1 Wentylacja lochy 86,2

Stacja odpajania 25,7 Wentylacja porodówka

36,1

Dojarka 12,6 Wentylacja

warchlakarnia 12,3

- - Wentylacja tucz 16,1

- - Oświetlenie porodówka

25,2

- - Oświetlenie

warchlakarnia 10,5

- - Oświetlenie lochy 12,5 - - Oświetlenie tucz 8,8

Wnioski: Uzyskane wyniki dotyczące rozdysponowania i wielkości zużycia energii elektrycznej w fermowym chowie bydła i świń, wskazują, że w intensywnym chowie tych zwierząt wskazane jest obniżanie kosztów zakupu energii oraz zastosowanie OZE. Cel szczegółowy 2: Określenie możliwości zastosowania kolektorów słonecznych do wspomagania instalacji cwu i co oraz mat grzewczych wodnych w pomieszczeniach ferm bydła i świń.

Obszary tematyczne

155

Określenie możliwości wykorzystania ogniw fotogalwanicznych oraz generatora wiatrowego do zasilania wentylacji, oświetlenia oraz urządzeń technologicznych w pomieszczeniach ferm bydła i świń.

Tabela 2. Bilans energii niezbędnej do zasilania systemu oświetlenia, term, dojarki oraz stacji odpajania obory

Miesiąc Zapotrzebowanie

(kWh)

Pokrycie

Fotoogniwo (%) Generator (%)

I 21,1 321,8 9726,1

II 20,8 457,7 8925,0

III 19,2 1054,3 10236,5

IV 17,7 1418,9 10932,2

V 16,6 1529,5 11821,1

VI 14,5 1657,2 11482,8

VII 15,1 1699,9 11743,0

VIII 15,5 1618,0 12140,0

IX 16,8 1189,3 12017,9

X 18,1 839,2 11869,1

XI 20,4 394,1 10044,1

XII 21,3 280,9 10071,4

Średnio 18,09 1038,4 10917,4

Wnioski: Największą uniwersalność zastosowania w produkcji energii dla potrzeb ferm bydła i świń posiada generator wiatrowy. Jego zastosowanie uzależnione jest jednak silnie od lokalnych warunków topograficznych i pogodowych.

Fot. 1. Fotoogniwa monokrystaliczne zamontowane na budynku należącym do fermy świń Cel szczegółowy 3: Zastosowanie hydrolizy zasadowej w przygotowaniu substratu dla potrzeb biogazowni rolniczej. Po wcześniejszej analizie chemicznej poszczególnych składników, skomponowano właściwe mieszanki substratowe, pod kątem stosunku C/N wynoszącego 26:1 oraz zawartości sm na poziomie 13%. Hydrolizę mieszanek przeprowadzono w oparciu o wyko-

Obszary tematyczne

156

rzystanie mikrofermenterów, zaopatrzonych w mieszadła, odpowiadające warunkom tzw. fermentacji mokrej. Mikrofermentery zaopatrzone były w mierniki przepływowe takich gazów jak metan, tlen, dwutlenek węgla oraz siarkowodór. Procesy hydrolizy realizowane były w aerobowych warunkach mezofilnych (20oC) z pełną kontrolą kierunku i parametrów zachodzących przemian (ph, ilość H2, NH3, CO2, CH4). Każdy z substratów był hydrolizowany kolejno przez okres 5, 10, 20 i 30 dni przy udziale 5% roztworu NaOH. Udział dodatku zasady warunkowała wielkość pH określona dla poszczególnych grup na poziomie 7, 8, 10 pH.

Tabela 3. Średnie parametry fizykochemiczne i skład produktu hydrolizy dla pH 8

Skład Rodzaj substratu

GK GD1 GD2

pH 8,1b 7,82a 8,28b

Sucha masa [%] 12,32 11,45 13,1

Sm organiczna [% s.m.] 91,63b 89,20c 92,72b

Popiół [% s.m.] 12,67bB 21,33cC 11,13fE

Azot ogólny [% s.m.] 2,32bA 3,65acA 1,2dB

ChZT [g O2/g s.m.] 0,97 0,98 1,23

P og. [mg/kg s.m.] 5930abAB 7911cC 1747eD

Wnioski: Uzyskane wyniki wskazują na największy stopień hydrolizy w przypadku zastosowania pH 10, jednak z powodu konieczności uzyskania optymalnego pH w procesie metanogenezy, rzędu 5–6 pH, taki odczyn substratu po hydrolizie, wymaga intensywnego zakwaszania, co zwiększa koszty i wydłuża czas przygotowania substratu. Optymalnym pH dla potrzeb hydrolizy okazało się stężenie jonów wodorowych na poziomie 8. Stopień hydrolizy w tym samym czasie reakcji, jest tu mniejszy niż dla zastosowanego pH 10, jednak wydłużenie hydrolizy o 5 dni pozwala na uzyskanie identycznych właściwości substratu.

Fot. 2. Bioreaktor-fermenter

Obszary tematyczne

157

zadanie 06-013.1

„Optymalizacja warunków mikroklimatycznych w pomieszczeniach dla bydła”

Kierownik zadania: dr inż. Andrzej Kaczor

Celem zadania jest poprawa warunków utrzymania cieląt i krów, a także warunków pracy obsługi poprzez zastosowanie urządzeń polepszających mikroklimat pomieszczeń. Cel szczegółowy nr 1: „System wentylacyjny z nawiewem powietrza o niskiej prędkości w cielętniku” Warunki mikroklimatyczne w utrzymaniu cieląt odgrywają znacznie większą rolę niż w utrzymaniu pozostałych kategorii bydła. Podstawowym problemem systemu wenty-lacyjnego w cielętnikach, szczególnie w tych tradycyjnych, jest wymagana normatywnie duża wymiana powietrza w przeliczeniu na masę ciała cieląt, pod warunkiem niskiej jego prędkości. Świeże powietrze powinno napływać do pomieszczenia nie powodując przeciągów. Celem badań w celu szczegółowym w zakresie warunków utrzymania cieląt było określenie oddziaływania wymuszonego nawiewu powietrza na mikroklimat cielętnika, stan zdrowotny a także przyrosty masy ciała cieląt. Celem praktycznym było opracowanie sposobu montażu oraz zasad działania rękawa wentylacyjnego. W wydzielonym sektorze doświadczalnym cielętnika o długości 23 m zainstalowano rękaw wentylacyjny służący do nawiewu świeżego powietrza. Rękaw wentylacyjny zbudowany jest z wentylatora osiowego umieszczonego w ścianie szczytowej oraz z rury o średnicy 60 cm wykonanej z od-powiedniego materiału i usytuowanej wzdłużnie na wysokości 3,5 m w centralnej części kojca grupowego (fot. 1). Sektor cielętnika z rękawem wentylacyjnym stanowił grupę doświadczalną a grupę kontrolną sektor cielętnika nie wyposażony w rękaw. W sektorze doświadczalnym i kontrolnym przebywało po 60 cieląt w wieku ok. 4 mies. życia. Rękaw wentylacyjny zbudowany jest z wentylatora osiowego umieszczonego w ścianie szczytowej, który został połączonego z rękawem o średnicy 60 cm, wykonanym z odpowiedniego materiału i usytuowanym wzdłużnie na wysokości 3,5 m w centralnej części kojca grupowego.

Fot. 1. Rękaw wentylacyjny nad kojcami grupowymi dla cieląt

(ZD IZ PIB Kołbacz Sp. z o.o.) Powietrze tłoczone przez wentylator przedostaje się do kojca grupowego z nie-wielką prędkością przez dwie szczeliny nawiewne usytuowane wzdłużnie w rę-kawie na godzinach 4:00 i 8:00. Według założeń metodycznych rozpoczęto badania przewidziane w metodyce tj. badania

Obszary tematyczne

158

mikroklimatyczne, badania etologiczne i przyrostów masy ciała. Wstępne wyniki pomiarów mikroklimatycznych wskazują na prawidłowe funkcjonowanie rękawa wentylacyjnego w „dostarczaniu” świeżego powietrza dla cieląt. Zastosowanie rękawa wentylacyjnego nie wpłynęło istotnie na zwiększenie prędkości ruchu powietrza, która w otoczeniu zwierząt wahała się od 0,03 do 0,26 m/s i nie przekraczała norm dla tej kategorii zwierząt. Również wartości temperatury i wilgotności względnej powietrza po włączeniu rękawa przy dodatniej temperaturze zewnętrznej powyżej 8°C były zbliżone do tych wartości przed włączeniem. Cel szczegółowy nr 2: „Intensywny system chłodzenia krów w poczekalni i hali udojowej”. Problemy związane z oddawaniem ciepła przez krowy przy wysokiej temperaturze i niekiedy również dużej wilgotności powietrza są ściśle powiązane z występowaniem stresu cieplnego u krów. Zarówno powierzchnia jaki i kubatura przypadająca na krowę w hali udojowej oraz poczekalni jest 5-kronie mniejsza niż w oborze. Celem badań w celu szczegółowym w zakresie warunków utrzymania krów było określenie wpływu działania wentylatorów osiowych na warunki mikroklimatyczne w hali udojowej, a także określenie wpływu wentylatora sufitowego i rozpylacza wody na warunki mikroklimatyczne w poczekalni i ograniczenie skutków stresu cieplnego u krów. W jednej hali udojowej zamontowano wentylator kominowy z nawiewem świeżego powietrza a w drugiej wentylator-mieszacz powietrza. Natomiast w poczekalni na wysokości ok. 4 m zamontowano wentylator sufitowy-mieszacz powietrza o średnicy wirnika 4,2 m, a pod nim w odległości ok. 1 m trzy rzędy rur z dyszami wysokociśnieniowymi urządzenia do rozpylania wody (fot. 2.) Grupę doświadczalną stanowiła poczekalnia ze zwierzętami i z działającym wentylatorem sufitowym oraz urządzeniem do rozpylania wody, a grupę kontrolną poczekalnia z wyłączeniem urządzenia do rozpylania wody. Według założeń metodycznych przeprowadzono badania mikroklimatyczne tj. pomiary temperatury i wilgotności względnej powietrza oraz prędkości ruchu powietrza. Na podstawie wstępnych wyników badań można stwierdzić, że stosowanie wentylatora sufitowego powodującego wzmożony ruch powietrza oraz urządzenia do rozpylania wody przy wysokiej temperaturze powietrza wpłynęło na poprawę warunków mikroklimatycznych w poczekalni a także pośrednio w hali udojowej. Po włączeniu wentylatora sufitowego w poczekalni nastąpiło znaczne zwiększenie prędkości ruchu powietrza z 0,17 do 0,89 m/s. Zwiększenie prędkości ruchu powietrza obniża temperaturę odczuwalną u krów a tym samym ogranicza u nich powstawanie stresu cieplnego. Zastosowanie urządzenia do rozpylania wody w poczekalni wpłynęło istotnie na obniżenie temperatury powietrza z 29,3 do 24,0°C, w tym po-mieszczeniu, a także pośrednio w hali udojowej z 29,0 do 25,6°C. Jednak roz-pylanie wody przyczyniło się do zwię-kszenia wilgotności powietrza w po-czekalni, która wzrosła do ok. 89% wilgotności względnej.

Fot. 2. Wentylator sufitowy i urządzenie

do rozpylania wody w poczekalni (SK Nowe Jankowice Sp. z o. o.)

Obszary tematyczne

159

zadanie 06-014.1

„Wpływ dodatku betainy do mieszanek paszowych dla ślimaka Helix aspersa na strawność i produkcyjność”

Kierownik zadania: dr hab. Maciej Ligaszewski

W warunkach chowu szklarniowego przeprowadzono doświadczenie nr 1 o charakte-

rze produkcyjnym, a w warunkach laboratoryjnych doświadczenie kuwetowe nr 2 będące wstępem do opracowania metody poboru prób odchodów oraz oceny strawności niektórych, podstawowych składników chemicznych paszy dla ślimaków Helix aspersa maxima. Czynni-kiem doświadczalnym był dodatek do standardowej paszy dla ślimaków hydro-chlorku betai-ny (C5H11NO2.HCl) przeznaczonego do ogólnych celów paszowych. Doświadczenie I przeprowadzone w warunkach ziemnych, obsianych perkiem, czte-rech zagród szklarniowych przebiegało wg poniższego schematu:

Zagroda doświadczalna nr 3 zagęszczenie wylęgu ślimaków: 300 szt. m-2 zawartość hydro-chlorku betainy: 2,5 g kg-1 paszy

Zagroda doświadczalna nr 4 zagęszczenie wylęgu ślimaków: 300 szt. m-2 zawartość hydro-chlorku betainy: 5 g kg-1 paszy

Zagroda kontrolna nr 1 zagęszczenie wylęgu ślimaków: 300 szt. m-2 pasza bez dodatku hydro-chlorku betainy

Zagroda kontrolna nr 2 zagęszczenie wylęgu ślimaków: 300 szt. m-2 pasza bez dodatku hydro-chlorku betainy

Doświadczenie prowadzono do czasu osiągnięcia przez ślimaki dojrzałości somatycznej i handlowej. Uzyskano w próbach losowych liczących po 120 dojrzałych osobników z każdej zagrody doświadczalnej następujące wyniki, dla których statystyczną istotność różnic sprawdzono wykorzystując test Duncana: Masa ciała. Brak różnic statystycznie wysoko-istotnych (P<0,01) Nr 1. Kontrola: 9,40 g Nr 3. hydro-chlorek betainy 2,5 g kg-1 paszy: 9,17 g Nr 2. Kontrola: 9,67 g Nr 4. hydro-chlorek betainy 5,0 g kg-1 paszy: 9,19 g Średnica muszli. Brak różnic statystycznie wysoko-istotnych (P<0,01) Nr 1. Kontrola: 26,9 mm Nr 3. hydro-chlorek betainy 2,5 g kg-1 paszy: 26,8 mm Nr 2. Kontrola: 27,2 mm Nr 4. hydro-chlorek betainy 5,0 g kg-1 paszy: 27,1 mm Masa muszli. Różnica statystycznie wysoko-istotna (P<0,01): kontrola 2 – grupa dośw. 3. Nr 1. Kontrola: 1,47 g Nr 3. hydro-chlorek betainy 2,5 g kg-1 paszy: 1,43 g Nr 2. Kontrola: 1,55 g Nr 4. hydro-chlorek betainy 5,0 g kg-1 paszy: 1,47 g Masa tuszy. Brak różnic statystycznie wysoko istotnych (P<0,01) Nr 1. Kontrola: 7,93 g Nr 3. hydro-chlorek betainy 2,5 g kg-1 paszy: 7,74 g Nr 2. Kontrola: 8,11 g Nr 4. hydro-chlorek betainy 5,0 g kg-1 paszy: 7,72 g

Współczynnik kondycji. Różnica statystycznie wysoko istotna (P<0,01): kontrole 1,2 – grupa dośw. 4. W.k. = [masa ciała (g) średnica muszli-3 (cm)]

Obszary tematyczne

160

Nr 1. Kontrola: 0,48 Nr 3. hydro-chlorek betainy 2,5 g kg-1 paszy: 0,47 Nr 2. Kontrola: 0,48 Nr 4. hydro-chlorek betainy 5,0 g kg-1 paszy: 0,46 Stosunek masy tuszy do masy ciała. Brak różnic statystycznie wysoko istotnych (P<0,01) Nr 1. Kontrola: 0,84 Nr 3. hydro-chlorek betainy 2,5 g kg-1 paszy: 0,84 Nr 2. Kontrola: 0,84 Nr 4. hydro-chlorek betainy 5,0 g kg-1 paszy: 0,84 Stwierdzono, że: Ślimaki żywione standardową paszą z wyższym dodatkiem hydro-chlorku betainy (5 g/kg), miały kondycję ciała w sposób statystycznie istotny niższą, niż w obu grupach kontrolnych. Dodatek hydro-chlorku betainy do paszy dla ślimaków nie wpłynął w sposób statystycznie wysoko istotny na masę ciała, średnicę muszli i wydajność mięsną odnoszącą cię do całej tuszy ślimaków. Celem przeprowadzenia Doświadczenia II było opracowanie procedury badań strawności paszy u ślimaków metodą wskaźnikową, proporcjonalną, z wykorzystaniem Cr203. Doświadczenie przeprowadzono wg poniższego schematu:

2 kuwety kontrolne 100 dojrzałych ślimaków/1 kuwetę; pasza podstawowa + dodatek 3 g Cr203/kg paszy

2 kuwety doświadczalne 100 dojrzałych ślimaków/1 kuwetę; pasza podstawowa +dodatek 3 g hydro-chlorku betainy + 3 g Cr203/ kg paszy

Opracowano wstępnie następującą procedurę żywienia ślimaków i pobierania odchodów:

podanie paszy na pokrywę przeźroczystych, plastykowych kuwet do hodowli ślimaków;

po 6 godzinach pobierania paszy ślimaki były starannie myte pod bieżącą wodą w celu usunięcia z powierzchni ich ciała resztek nie dojedzonej paszy, a następnie przenoszone do czystych kuwet, gdzie jak to mają w zwyczaju przemieszczały się szybko na górną pokrywę kuwety;

zebranie następnego dnia za pomocą łyżeczki odchodów, które spadły na dno kuwety, z pominięciem odchodów rozdeptanych przez ślimaki;

staranne umycie ślimaków pod bieżącą wodą;

ponowne przeniesienie ślimaków do czystych kuwet ze świeżo podaną paszą i powtórzenie cyklu postępowania.

Próby odchodów pobierano wg wyżej opisanej procedury przez 4 tygodnie,

zamrażając je w temp. -30oC. Próby zbiorcze odchodów ważyły po 500–600 g każda. Zostały one przekazane do Centralnego Laboratorium w Aleksandrowicach należącego do IZ PIB w Krakowie, w celu przeprowadzenia analiz na zawartość białka ogólnego, wapnia, tłuszczu i trójtlenku chromu oraz profili aminokwasów i WKT. Laboratorium to podjęło się również próby chemicznego oddzielenia kwasu moczowego od kału, co mogłoby umożliwić badanie strawności białka. Wyliczenie strawności niektórych składników pasz nastąpi po otrzymaniu wyników analiz laboratoryjnych.

Obszary tematyczne

161

Zauważono przy pobieraniu prób odchodów, że ślimaki wykazują tendencję do wydalania części wapnia w postaci odrębnych złogów obok masy pozostałych odchodów, co wymaga szczególnie starannego i proporcjonalnego pobierania wszystkich składników próby. Fot. 1. Próba dojrzałych ślimaków Helix aspersa

maxima w jednej z kuwet doświadczalnych Fot. 2. Podawanie paszy doswiadczalnej na

spód górnej części kuwety

Fot. 3. Pobieranie paszy doswiadczalnej przez ślimaki

Fot. 4. Pobieranie próby odchodów

CENTRALNE LABOLATORIUM 1. Szkolenia i Konferencje

W ramach systemu zarządzania potwierdzonego certyfikatem akredytacji nr AB 512 przeprowadzono szkolenie wewnętrzne (1). W ramach nadzoru paszowego odbyto szkolenie w Lublinie (2). Pracownicy Centralnego Laboratorium wzięli również udział w 2 konferencjach krajowych (3 i 4), 2 konferencjiach międzynarodowych (1 i 2), wygłaszając łącznie 1 referat, 3 komunikaty i przedstawiając 6 posterów (w tym 2 wygłoszone w j. angielskim), a także w Sympozjum Polskiego Klubu Laboratoriów Badawczych POLLAB (Tabela 1).

Obszary tematyczne

162

Tabela 1. Szkolenia, sympozja, seminaria, konferencje w 2016 r.

Lp. Temat: Miejsce, Data Rodzaj

uczestników Liczba uczest.

S Z K O L E N I A

1 Szk. 1/16. Zakresy obowiązków i osoby autoryzujące w Systemie Zarządzania Centralnego Laboratorium

Aleksandrowice, 7.04.2016

Pracownicy Centralnego Laboratorium

13

2 Szkolenie dla laboratoriów w zakresie nadzoru paszowego w zakresie oznaczania podsta-wowych składników pokarmowych i szacowania EM w paszach, hydroksyanalogu metioniny metodą HPLC, witamin metodą HPLC, makro- i mikroelementów metodą FASS, GF-AAS, i HG-AAS, aminokwasów metodą IEC-VIS i UPLC w paszach oraz szkolenie ogólne w zakresie wymagań dotyczących badań jakości han-dlowej pasz, dopuszczalnych tolerancji, interpretacji wyników badań mikroelementów w pa-szach, prezentacji wyników badań biegłości i porównań międzyla-boratoryjnych w 2016 r., uwag do PUKP i planu działalności referencyjnej KLP w roku 2017 zorganizowanym w IZ PIB, Krajowe Laboratorium Pasz w Lublinie w ramach realizacji zadań laboratorium referencyjnego.

Lublin, 15-16.11.2016

Pracownicy Centralnego Laboratorium

1

S Y M P O Z J A , S E M I N A R I A, KONFERENCJE

1 Międzynarodowa Konferencja „Quality and Safety in Food Production Chain”.

Wrocław, 23-24.06.2016. 1 komunikat,

2 postery wygłoszone

w j. ang.

Pracownicy Centralnego Laboratorium

2

2 International Conference on Biotechnology and Welfare in Animal Science with a session on 7th Poultry Days

UR, Kraków, 23-24.06.2016,

1 poster

Pracownicy Centralnego Laboratorium

1

Obszary tematyczne

163

3 XLV Sesja Naukowa Sekcji Żywienia Zwierząt Komitetu Nauk Zootechnicznych i Akwakultury PAN

UWM, Olsztyn, 21-22.06.2016. 2 komunikaty,

2 postery

Pracownicy Centralnego Laboratorium

1

4 XXXIII Konferencja Naukowo-Techniczna „Materiały, mieszanki i dodatki paszowe – ocena bezpieczeństwa i jakości”

Kazimierz Dolny, 5-6.09.2016.

1 poster, 1 referat

Pracownicy Centralnego Laboratorium

1

5 XXII Sympozjum Klubu POLLAB pt. „Doskonalenie pracy laboratorium”

Kołobrzeg, 30.05-1.06.2016

Pracownicy Centralnego Laboratorium

1

Szkolenia zostały przeprowadzone m.in. w ramach planu szkoleń, zgodnie z PN-EN ISO/IEC 17025, przedstawionym na Przeglądzie Zarządzania z dnia 31.03.2016 r.

2. Akredytacja

W dniach 7-8.04.2016 r. Polskie Centrum Akredytacji przeprowadziło audyt w ramach nadzoru. Nie stwierdzono niezgodności. PCA stwierdziło prawidłowe funkcjonowanie systemu zarządzania w Centralnym Laboratorium i posiadanie kompetencji do wykonywania badań w zakresie objętym akredytacją. Certyfikat akredytacji jest ważny do dnia 18.08.2020 r. Zakres akredytacji dotyczy 38 metod analitycznych obejmujących analizy pasz, tkanki mięsnej i mięsno-warzywnej, mleka, serów, żółtek jaj na zawartość witamin A i E; analizy materiałów, mieszanek paszowych, białka i żółtka jaj, mięsa ryb i jego przetworów na zawartość aminokwasów; analizy mięsa i środków żywienia zwierząt na zawartość azotu i białka surowego; analizy pasz i produktów pochodzenia zwierzęcego na zawartość makroelementów i mikroelementów (wapń, sód, potas, magnez, fosfor, miedź, mangan, żelazo, cynk) oraz chromu dodanego określanego w badaniach strawności; analizy pasz na zawartość wilgotności/suchej masy, włókna surowego, tłuszczu surowego, popiołu surowego i nierozpuszczalnego w kwasie solnym; wartości energii metabolicznej; analizy mięsa i przetworów mięsnych na zawartość suchej masy, popiołu surowego i tłuszczu wolnego; analizy pasz, produktów żywnościowych i moczu na zawartość jodu, analizy żółtek jaj na zawartość cholesterolu. Metody umożliwiają analizę łącznie 182 cech w 19 rodzajach badanych materiałów. 3. Działalność w nadzorze paszowym W ramach działań w nadzorze paszowym, laboratorium wykonało 189 analiz próbek pasz i premiksów na zawartość jodu i aminokwasów. 4. Działalność naukowa Centralne Laboratorium realizuje 2 zadania: zadanie statutowe 05-015.1 pt. Opracowanie metody oznaczania lotnych związków w mięsie poddanym obróbce termicznej metodą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas; oraz zadanie w ramach Funduszu

Obszary tematyczne

164

badań Własnych 07-5.07.7, pt. Walidacja metody oznaczania cholesterolu w mięsie techniką NIRS. Realizacja pierwszego zadania zakończyła się 31.12.2016 r., drugiego zakończy 31.12.2017 r. 5. Udział w badaniach biegłości Centralne Laboratorium w 2016 r. wzięło udział w 3 badaniach biegłości lub porównaniu międzylaboratoryjnym (Tabela 2). Zgodność uzyskanych wyników z wartościami odniesienia oceniono jako dobrą i bardzo dobrą. Tabela 2.

Badanie biegłości lub międzylaboratoryjne Organizator

Porównanie międzylaboratoryjne ILC Aminokwasy 2016 KLP-Lublin

Badanie biegłości PT Pasze 2016 KLP-Lublin

Badanie biegłości PT Mineral 2016 KLP-Lublin

Badania biegłości PT Witaminy2016 KLP-Lublin

6. Działalność normalizacyjna Centralne Laboratorium, za pośrednictwem jego kierownika Roberta Gąsiora, bierze udział w pracach Komitetu Technicznego nr 40 ds. Pasz (KT 40) Polskiego Komitetu Normalizacyjnego (PKN). W roku 2016 w KT 40 opracowano i zatwierdzono przez PKN następujące normy: 1. PN-EN ISO 17180:2013-07P Pasze – Oznaczanie lizyny, metioniny i treoniny w komercyjnych produktach aminokwasowych i premiksach. 2. PN-EN 15782:2009P Pasze – Oznaczanie nikarbazyny – Metoda wysokosprawnej chromatografii cieczowej. 3. PN-EN 16215:2012P Pasze – Oznaczanie dioksyn i dioksynopodobnych PCB metodą GC-HRMS oraz wskaźnikowych PCB metodą GC-HRMS.

KRAJOWE LABOLATORIUM PASZ

W roku 2016 Krajowe Laboratorium Pasz (KLP) wykonywało prace badawcze

i rozwojowe w ramach działalności statutowej i programu wieloletniego, realizowało zadania laboratorium referencyjnego, prowadziło współpracę międzynarodową, wykonywało usługi badawcze i analityczne, zorganizowało konferencję naukowo-techniczną, prowadziło działalność szkoleniową, upowszechnieniową, normalizacyjną i wydawniczą.

piersi nogi +

Obszary tematyczne

165

Prace badawcze i rozwojowe. KLP w Lublinie realizowało zadanie 05-16.1 pt. „Walidacja metody oznaczania krótkołańcuchowych kwasów organicznych w kiszonkach z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii jonowej (HPLC IC) i ocena ich zawartości”. Rozpoczęto realizację dwóch zadań w ramach programu wieloletniego 2016-2020: PW 3.40 „Monitorowanie wykorzystania składników odżywczych pasz dla poprawy jakości, bezpieczeństwa i efektywności produkcji z uwzględnieniem ochrony środowiska” i PW 3.60 „Organizacja sieci laboratoriów ukierunkowanych na szybką analizę pasz metodą spektrometrii odbiciowej w bliskiej podczerwieni (NIRS) oraz wykorzystanie wyników NIRS do oceny wartości odżywczej pasz”. Działalność referencyjna. W ramach działalności referencyjnej w roku 2016 realizowano 5 zadań określonych w rozporządzeniu (WE) nr 882/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie urzędowych kontroli żywności i pasz. Zadania realizowano w ramach umowy z MRiRW. Zadania dotyczyły współpracy z wspólnotowymi laboratoriami referencyjnymi w tym udziału w badaniach międzylaboratoryjnych i badaniach biegłości, koordynacji działań laboratoriów urzędowych, w tym sprawdzanie i ujednolicanie metod badania pasz, organizacji badań porównawczych z udziałem laboratoriów ZHW, rozpowszechniania informacji przekazywanych przez laboratoria wspólnotowe dla inspekcji weterynaryjnej i laboratoriów ZHW, zapewnienia wsparcia naukowego i technicznego dla inspekcji weterynaryjnej w zakresie wykonywania skoordynowanych planów kontroli. W ramach zadań laboratorium referencyjnego zrealizowano łącznie 35 podzadań. Opracowano cztery instrukcje badania następujących dodatków paszowych, homoge-niczności i pasz GM: fosforanu askorbylu (witamina C) metoda HPLC, kobaltu i molibdenu metodą ICP-MS, instrukcję jakościowego oznaczania genu lektyny (lec) charakterystycznego dla soi metodą Real Time PCR i badania homogeniczności produktów paszowych.

Kontynuowano sprawdzanie i walidację metod oznaczania składników mineralnych w paszach, w tym selenu metodą ICP-MS, witamin z grupy B metodą LC MS/MS i witaminy C metodą HPLC. Prowadzono badania homogeniczności próbki laboratoryjnej i oceny jej wpływu na wyniki badań składników odżywczych i dodatków paszowych w mieszankach paszowych sypkich i granulowanych. Kontynuowano walidacje metody chromatografii jonowej IC CD do oznaczania chlorku choliny w preparatach i premiksach paszowych. Współpracowano z Komitetem Technicznym CEN, TC 327 Pasze w celu opracowania normy europejskiej zawierającej metodę HPLC równoczesnego oznaczania witamin A, E i D w paszach z wykorzystaniem ekstrakcji do fazy stałej SPE do oczyszczania ekstraktów, oznaczania kwasów organicznych i teobrominy w paszach. Sprawdzano przydatność nowego substratu do badania aktywności fitazy w paszach wg normy ISO 30024. W KLP Pracownia w Szczecinie sprawdzono metodę rozszerzonego screeningu do identyfikacji autoryzowanych i nieautoryzowanych genetycznie zmodyfikowanych produktów w paszach oraz metodę ilościowego oznaczania genetycznie zmodyfikowanej soi A2704.

W ramach działalności referencyjnej w roku 2016 KLP współpracowało z organami Inspekcji Weterynaryjnej, w tym z Głównym Inspektoratem Weterynarii, wojewódzkimi i powiatowymi inspektorami ds. pasz i laboratoriami ZHW, przeprowadzając szkolenia, wykonując badania odwoławcze, doradzając w zakresie interpretacji wyników badań związanych z realizacją planu urzędowej kontroli pasz.

Badania biegłości (PT) i porównania międzylaboratoryjne (ILC). W ramach działalności referencyjnej przeprowadzono ogółem 9 badań porównawczych z udziałem laboratoriów urzędowego nadzoru, w tym 3 badania biegłości PT i 6 porównań międzylaboratoryjnych ILC w zakresie podstawowych składników odżywczych, składników mineralnych i pierwiastków

Obszary tematyczne

166

toksycznych, witamin, aminokwasów, mocznika, homogeniczności pasz, zanieczyszczeń botanicznych, szkodników żywych i pasz GMO. Wyniki PT i ILC były wykorzystane do oceny kompetencji laboratoriów ZHW, do wykonywania zadań na potrzeby urzędowego nadzoru i doskonalenia systemu oceny i interpretacji wyników. KLP w Lublinie uczestniczyło w dwóch międzynarodowych badaniach biegłości organizowanych przez Austriacką Agencję Zdrowia i Bezpieczeństwa Żywności AGES w Wiedniu (IAG-Feedingstuffs 2015) i LGC Standards (2015) wykonując łącznie 59 badań z wynikiem pozytywnym. Od stycznia 2016 r. KLP w Lublinie uczestniczy w PT organizowanych przez Bipea (Francja), w których wykonano dotychczas 344 badania w zakresie składników odżywczych i dodatków paszowych w 22 próbkach różnych pasz. KLP Pracownia w Szczecinie brała udział w porównaniach organizowanych przez Joint Research Center (JRC) Ispra, (Włochy) w zakresie badań przesiewowych oraz ilościowego oznaczania genetycznie zmodyfikowanej soi i rzepaku. Pracownia wykonała ogółem 20 badań, w których wszystkie wyniki były zadowalające. W zakresie badań środowiskowych Pracownia w Szczecinie uczestniczyła w 14 badaniach biegłości (40 metod), w których wszystkie otrzymane wyniki były zadowalające.

Akredytacja. W 2016 r. laboratorium KLP w Lublinie rozszerzyło zakres akredytacji o oznaczanie kokcydiostatyków: monenzyny, salinomycyny, narazyny i robenidyny w paszach metodami HPLC oraz oznaczanie pozostałości opakowań metoda wagową i wykrywanie niepożądanych zanieczyszczeń fizycznych metodą wizualną. Metody zostały sprawdzone przez audytorów PCA podczas audytu w dniach 8–9 listopada 2016 r. Aktualnie certyfikat akredytacji PCA nr AB 856 laboratorium KLP w Lublinie obejmie 62 metody badań pasz, umożliwiając analizę 134 cech. Pracownia w Szczecinie powiększyła zakres akredytacji o wykrywanie i oznaczanie modyfikowanej soi linii MON89788 w paszach i komponentach paszowych. Certyfikat akredytacji PCA nr AB 868 Pracowni w Szczecinie obejmuje ogółem 81 metod badania próbek pasz i próbek środowiskowych, umożliwiających analizę 160 cech.

Współpraca międzynarodowa. KLP w Lublinie prowadziło w roku 2016 współpracę międzynarodową i w ramach Konsorcjum Krajowych Laboratoriów Referencyjnych ds. Dodatków Paszowych NRL, IRMM, Geel, Belgia. Podstawą powołania Konsorcjum i współpracy jest Rozporządzenie Komisji (WE) nr 378/2005 z dnia 4 marca 2005 r. w sprawie szczegółowych zasad wykonania rozporządzenia (WE) nr 1831/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady w zakresie obowiązków i zadań laboratorium referencyjnego Wspólnoty dotyczących wniosków o wydanie zezwolenia na stosowanie dodatków paszowych (Dz.Urz. UE L 59 z 5.03.2005, str. 8). Tematyka współpracy dotyczyła realizacji zadań laboratorium referencyjnego wynikających z Rozporządzenia Komisji (WE) nr 378/2005 i Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady 882/2004, w tym oceny metod badania substancji czynnych dodatków paszowych w procesie autoryzacji, doskonalenia metod badania substancji czynnych dodatków paszowych, doskonalenie kryteriów oceny metod i parametrów walidacji na potrzeby monitorowania jakości pasz, urzędowego nadzoru, uczestnictwa w międzynarodowych badaniach biegłości, oceny raportów dotyczących metod badania dodatków paszowych. W roku 2016 wykonano 6 ocen wstępnych raportów dotyczących metod badania dodatków paszowych przygotowanych przez krajowe laboratoria referencyjne UE.

KLP Pracownia w Szczecinie prowadziła w roku 2016 współpracę międzynarodową w ramach Konsorcjum Krajowych Laboratoriów Referencyjnych ds. GMO, ENGL, Ispra Włochy. Podstawą powołania Konsorcjum jest Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1981/2006 z dnia 22 grudnia 2006 r. ustalające szczegółowe zasady wykonania przepisów art. 32 rozporządzenia (WE) nr 1829/2003 Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do

Obszary tematyczne

167

wspólnotowego laboratorium referencyjnego dla organizmów zmodyfikowanych genetycznie (Dz.Urz. UE L 368 z 23.12.2006, str. 99). Tematyka współpracy dotyczyła realizacji zadań laboratorium referencyjnego wynikających z Rozporządzenia Komisji (WE) nr 1981/2006 i Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady nr 882/2004, w tym oceny metod badania nowych modyfikacji genetycznych w paszach, doskonalenia kryteriów oceny metod i parametrów walidacji na potrzeby prowadzonych badań w ramach urzędowego nadzoru, uczestnictwa w międzynarodowych badaniach międzylaboratoryjnych i badaniach biegłości.

Działalność normalizacyjna. Przy KLP funkcjonuje Sekretariat Komitetu Technicznego KT nr 40 ds. Pasz Polskiego Komitetu Normalizacyjnego PKN. W obszarze metod badań i oceny jakości pasz KLP współpracuje z Europejskim Komitetem Normalizacyjnym CEN – TC 327 i Międzynarodową Organizacja Normalizacyjną ISO – TC 34/SC 10. Zakres współpracy dotyczył oceny metod badania pasz, uczestnictwa w międzynarodowych badaniach międzylaboratoryjnych w zakresie oznaczania składników pasz, dodatków paszowych i substancji niepożądanych (kwasy organiczne, teobromina). W ramach współpracy opiniowano dokumenty normalizacyjne i głosowano w sprawie zatwierdzania norm.

W roku 2016 KT nr 40 ds. Pasz przygotował polskie wersje niżej wymienionych norm, zatwierdzonych przez PKN: PN-EN ISO 17180:2013P w zakresie oznaczanie lizyny, metioniny i treoniny w komercyjnych produktach aminokwasowych i premiksach; PN-EN 15782:2009P w zakresie oznaczania nikarbazyny; PN-EN 16215:2012P w zakresie oznaczania dioksyn i dioksynopodobnych PCB metodą GC-HRMS oraz wskaźnikowych PCB metodą GC-HRMS.

Organizacja konferencji naukowo-technicznej. W dniach 5–6 września 2016 r. KLP zorganizowało w Kazimierzu Dolnym konferencję naukowo-techniczną nt. „Materiały, mie-szanki i dodatki paszowe – ocena bezpieczeństwa i jakości”. Referaty i doniesienia przygo-towali pracownicy naukowi IZPIB, PIWPIB w Puławach, IOR PIB w Poznaniu, UP W Lublinie, UKW w Bydgoszczy i Instytutu Preparatów Weterynaryjnych i Dodatków Paszowych we Lwo-wie. W konferencji uczestniczyli producenci pasz, inspektorzy Inspekcji Weterynaryjnej, pra-cownicy laboratoriów urzędowego nadzoru paszowego (ZHW, CL).

Szkolenia. W dniach 15–16 listopada 2016 r. KLP Lublinie przeprowadziło warsztaty szkoleniowe pt. „Kontrola jakości pasz – wymagania i metody” dla pracowników laborato-riów ZHW i innych laboratoriów upoważnionych do badań urzędowych pasz. W części meto-dycznej szkolenia zaprezentowane zostały wybrane metody badań składników pokarmo-wych, dodatków paszowych i substancji niepożądanych i szkodliwych. Omówiono wyniki PT i ILC organizowanych w 2016 r. Prezentowano zagadnienia dotyczące dopuszczalnych tole-rancji składników analitycznych, interpretacji wyników badań mikroelementów w paszach, sterowania jakością w laboratorium, wykorzystania wyników PT/ILC do szacowania niepew-ności pomiaru. Przeprowadzono praktyczne warsztaty w grupach merytorycznych: witami-nowe dodatki paszowe, aminokwasy, składniki mineralne w tym mikroelementowe dodatki paszowe, podstawowe składniki pokarmowe i szacowanie wartości energetycznej pasz na podstawie składu chemicznego. Prezentowano metodę ICP-MS badania mikroelementów, w tym jodu. Przedstawiono ponadto informację o planowanych badaniach monitoringowych w ramach urzędowej kontroli pasz w roku 2017 w odniesieniu do parametrów jakości oraz o planie działalności referencyjnej KLP w roku 2017. W warsztatach uczestniczyło 23 osoby. KLP Pracownia Szczecinie zorganizowała warsztaty szkoleniowe dla laboratoriów ZHW bada-jących pasze w ramach urzędowej kontroli w zakresie wykrywaniu i ilościowego oznaczania produktów GMO w ramach Urzędowej Kontroli Pasz w dniu 24 maja 2016 r.

Obszary tematyczne

168

Usługi badawcze i analityczne. Zakres prac usługowych KLP w Lublinie obejmował głównie badania składu chemicznego pasz. W roku 2016 zbadano 3023 próbek pasz wykonu-jąc 12 tys. analiz. W ramach usług badawczych KLP w Lublinie wykonywano opinie, oceny i ekspertyzy. Pracownia KLP w Szczecinie zbadała w 2016 r. 699 próbek pasz wykonując 3292 analizy, w tym zbadano 221 próbek pasz GMO w których wykonano 2021 badań. W zakresie usługowych badań środowiskowych analizie poddano 3567 próbek (woda, ścieki, osady, gle-by) i wykonano 20 005 analiz.

Fot. 1. Pomieszczenie do izolacji DNA. KLP Pracownia w Szczecinie

Fot. 2. Aparat do miareczkowania chlorków w paszach. KLP w Lublinie